(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉された容器内に貯留した液体に外部からキャリヤガスを導入してバブリングさせることによりガス化させキャリヤガスと共に導出させるようにした液体気化装置の液面検知装置であって、前記キャリヤガスを供給するための配管を前記容器内に導入してその先端開口を前記液体中に臨ませると共に、前記配管内のキャリヤガスの圧力を検出するための圧力センサを設け、その圧力センサからの検出信号に基づいて前記液体の液面高さを検出することを特徴とする液面検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばナトリウムイオンモニタ装置における試薬瓶中のｐＨ調整試薬の残量を非接触で検知するための液面検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ナトリウムイオンモニタ装置では、密閉された容器内に貯留したｐＨ調整用の試薬に外部からキャリヤガスを導入してこれをバブリングさせ、そのガス化した試薬をキャリヤガスと共に測定セルの前段に設けられている混合室に送給し、その混合室内でサンプル水に混合させてｐＨを調整した後、そのサンプル水が測定セルに導入されナトリウムイオンの濃度が測定される。
【０００３】
そのバブリングのための容器内に貯留してある試薬の液面検出には、図示は省略するが、通常、液面に浮遊させたフロートに上下位置で検出する接触式のレベルセンサ等が使用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のナトリウムイオンモニタ装置では、ｐＨ調整用の試薬として、強アルカリ性のブチルアミンが用いられるため、その試薬と接触するフロート等の部材の材質に耐蝕性が要求され、また、そのフロートを浮遊させるためのスペースも必要とされ、装置がコスト高になり、かつ、コンパクト化が制約される等の難点があった。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされ、コンパクトかつコスト安な非接触式の液面検知装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。
すなわち、密閉された容器内に貯留した液体に外部からキャリヤガスを導入してバブリングさせることによりガス化させキャリヤガスと共に導出させるようにした液体気化装置の液面検知装置にあって、前記キャリヤガスを供給するための配管を前記容器内に導入してその先端開口を前記液体中に臨ませると共に、前記配管内のキャリヤガスの圧力を検出するための圧力センサを設け、その圧力センサからの検出信号に基づいて前記液体の液面高さを検出することを特徴としている。
【０００７】
液体中に臨ませた配管の先端開口は、その時点での液面から先端開口までの深さと対応する液圧が作用するため配管からキャリヤガスを吐出するとその液圧が抵抗となって配管内に圧力を生じさせる。従って、キャリヤガスの圧力を検出することによって、液面のレベルを求めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の液面検知装置の実施形態を説明する。
図１は微量ナトリウムイオンモニタに適用した液面検知装置の基本的な構成を示し、符号１はキャリヤガス導入ライン（配管）、２は吸引ポンプ、３はレギュレータ、キャピラリ等よりなる圧力調整装置、４はＴ字管継手、５は圧力センサ、６はミストトラップ、７は試薬（ｎブチルアミン）８をバブリングさせるための円筒の密閉された容器、９はガス化した試薬８をキャリヤガスと共に送給するためのパイピング、１０は測定セル、１１は試薬８の底部に臨ませた配管１の先端開口、１２は試料導入ライン、１０１は試薬混合部、１０２はナトリウム電極、１０３は比較電極、１０４は温度電極であり、上述の圧力センサ５にはＡ／Ｄ変換器１３、ＣＰＵ１４、ＣＲＴ１５が接続されている。
【０００９】
このような構成により、ポンプ２を作動させてＯ2 をキャリヤガス導入ライン１に導入して圧力調整しミストを除去した後、容器７内に貯留してある試薬８内に送吹し、バブリングにより試薬８をキャリヤガスと共にガス化させ、パイピング９を介して試薬混合部１０１に導入する。その試薬混合部１０１には試料導入ライン１２から、別途、試料が導入されているため、試薬８が試料と混合され、しかる後に、ナトリウム電極１０２、比較電極１０３、温度電極１０４に導入されナトリウムイオンが検出される。
【００１０】
このような測定系において、キャリヤガス導入ライン１に設けた圧力センサ５によって検出されるキャリヤガスの圧力に基づいて試薬８の残量を非接触で逐一把握することができる。試薬８中に臨ませた配管１の先端開口１１には、その時点での液面から先端開口１１までの深さと対応する液圧が作用するため、配管１内のキャリヤガスの圧力を検出することによって、予めＣＰＵ１４に設定記憶させてある演算プログラムに従って、液面のレベル（残量）を演算することができ、その値がＣＲＴ１５に表示される。
【００１１】
その測定原理について説明すると、まず、図２に示されるように、圧力センサ５によって測定されるキャリヤガスの圧力（ｋｇ／ｃｍ2 ）と、理論計算で求めた差圧、すなわち液面高さから計算した配管１の先端開口１１における液圧（ｋｇ／ｃｍ2 ）との間には明らかな比例関係が成立する。そして、その理論差圧とｎＢＡ（ｎブチルアミン）の残量との間には、図３に示すような比例関係が成立する。これは、容器７が円筒状であり、同図にも示すように、その液面高さがｎＢＡ残量（体積）と比例することに他ならない。
【００１２】
上述の圧力センサ５によって検出されるキャリヤガスの圧力は、そもそもキャリヤガス吐出時に、試薬８から受ける液圧によるものであり、その液圧は、液面高さと比例する。従って、圧力センサ５によって検出されるキャリヤガスの圧力とｎＢＡ残量との間には比例関係が成立し、予め、その比例関係式を求め、キャリヤガスの圧力に基づいてｎＢＡ残を演算するプログラムをＣＰＵに設定記憶させておくことにより、その圧力センサ５からの検出出力からｎＢＡ残量を求めてＣＲＴ１５に表示することができる。
【００１３】
下記の表１はｎＢＡ残量とキャリヤガスの圧力等との関係の一例を示し、その「圧力」の値は「圧力センサ出力」から換算したものであり、「差圧」は実測値である。図２および図３は表１の各値相互の関係を明確に把握できるようにグラフに示したものであり、結果として、圧力センサ５によって検出されるキャリヤガスの圧力がｎＢＡ残量に比例することを明確に示している。
【００１４】
【表１】
0003684064.tif 000002
【００１５】
本実施形態では、微量ナトリウムイオンモニタに適用した例について説明したが、特に、本液面検知装置が、非接触式であることから、強アルカリ性のｎＢＡに従来のように浮子等を接触させることがなく、バブリングのための構成そのものを利用して試薬の残量検知が可能となるため、装置のコンパクト化やコストの低減化を図ることもでき、また、その圧力センサ５からの検出信号により、吸引ポンプ２や配管１の異常を検出することもできる。なお、本発明は、測定セル１０を本実施形態のものに特定するものではなく、液体試薬内にキャリヤガスを導入してバブリングさせることにより、そのガス化した試薬をキャリヤガスと共に測定セルにて試料と混合させるようにした試薬気化装置であれば適用できるのはいうまでもない。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液面検知装置によれば、キャリヤガスを供給するための配管を容器内に導入してその先端開口を液体中に臨ませると共に、前記配管内のキャリヤガスの圧力を検出するための圧力センサを設け、その圧力センサからの検出信号に基づいて前記液体の液面高さを検出するので、その液体の特性の如何にかかわりなく非接触で液面高さの検出ができ、また、バブリングのための構成そのものを利用するため、装置を構成する材質の選択の自由度があり、コンパクト化やコストの低減化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液面検知装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】同検出圧力と理論差圧の関係を示すグラフである。
【図３】同キャリヤガスの圧力変化とｎＢＡ残量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…配管（キャリヤガス導入ライン）、５…圧力センサ、７…容器、８…液体（ｎブチルアミン）、１０…測定セル、１１…先端開口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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