(57)【要約】【課題】内電極、外電極の外径寸法を大きくすることで電気伝導率計のセル定数を小さくしても測定流体の流れに悪影響を与える度合いが少なく、低セル定数仕様の電気伝導率計でも、装置の効率を低下させないこと。【解決手段】外電極２０と内電極３０が共に先端開口の中空の円筒形状をなして計器本体１０に取り付けられ、外電極２０と内電極３０の各々の計器本体１０に対する取付端側に各々流体流通開口２５、３５が形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同心状に配置された外電極と内電極とを備え、前記外電極と前記内電極の間の液体の電気伝導率を測定すると共に、計器本体に取り付けられて前記外電極及び前記内電極と同心状に配置される有底円筒状の温度センサ収納ケースに収納され、測定される前記外電極と前記内電極の間の液体の電気伝導率を温度補正するための温度センサをさらに備える電気伝導率計において、
前記外電極及び前記内電極が、中空の円筒形状部と、該円筒形状部の一端の周方向に間隔をおいた複数箇所から各々前記円筒形状部の軸方向に所定の突出長をもって突出形成された間隔保持脚片とを有して形成されており、前記各間隔保持脚片の先端が前記計器本体の一端面に突き当たる状態で前記外電極及び前記内電極が前記計器本体に各々取り付けられることにより、前記周方向において隣り合う前記間隔保持脚片と、前記計器本体及び前記円筒形状部とにより画成される流体流通開口が、前記外電極及び前記内電極に各々複数形成されている電気伝導率計。
【請求項２】
前記外電極及び前記内電極が、少なくとも一部の前記間隔保持脚片の先端から前記軸方向に、前記周方向において前記間隔保持脚片よりも小さい寸法で延出した取付片を有しており、該取付片と前記間隔保持脚片との前記周方向における段差が前記計器本体の一端面に突き当たる状態で前記取付片が前記計器本体に挿入されることにより、前記外電極及び前記内電極が前記計器本体に各々取り付けられる請求項１記載の電気伝導率計。
【請求項３】
前記温度センサ収納ケースの軸方向中間の外周面箇所に、該温度センサ収納ケースの径方向外方に突出する鍔部が形成されており、該鍔部が前記計器本体の一端面に突き当たる状態で前記鍔部よりも前記温度センサ収納ケースの開放端寄りの一部分が前記計器本体に挿入されることにより、前記温度センサ収納ケースが前記計器本体に取り付けられる請求項１又は２記載の電気伝導率計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気伝導率計に関し、特に、外電極と内電極を被測定流体に接触させて被測定流体の比抵抗、導電率、濃度などを測定する電気伝導率計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気伝導率計として、図９に示されているように、管用ねじ等による取付部１０１を有する計器本体１００と、計器本体１００に取り付けられた円筒状の外電極１０３と、外電極１０３の内側に同心配置で電気絶縁性の電極支持体１０２によって計器本体１００に固定装着された円柱状の内電極１０４とを有するものがある。
【０００３】
電気伝導率計は、取付部１０１によって計器本体１００をＴ継手部材２０１に取り付けられ、外電極１０３と内電極１０４をＴ継手部材２０１の測定液体流路２０２内に配置される。外電極１０３の外径は測定液体流路２０２の内径より小さく、外電極１０３の外側に外側流通間隙３０１が画定される。内電極１０４の外径は外電極１０３の内径よりも小さく、内電極１０４と外電極１０３との間に内側流通間隙３０２が画定される。外電極１０３の計器本体１００に対する取付根元部には、外側流通間隙３０１と内側流通間隙３０２とを連通させるための流通孔１０５が貫通形成されている。
【０００４】
測定液体は、図１０に示されているように、外電極１０３の先端開口１０６より内側流通間隙３０２に流入し、内側流通間隙３０２を流れて流通孔１０５より外側流通間隙３０１へ流出する。このようにして、外電極１０３と内電極１０４との間に流れる液体の抵抗値を測定し、図９に示されているように内電極１０４の内部に収納した温度センサ１０７により温度補償をして電気伝導率に換算している（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−１８９０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の電気伝導率計は、下記欠点を有する。
（１）電気伝導率計を流路に取付けて使用するとき、セル定数を小さくすべく、外電極１０３と内電極１０４の外径を大きくすると、特に、内電極１０４は、柱状をしているので、流路における測定液体の流通をはばみ、装置の効率を低下させる。
【０００６】
（２）比抵抗の高い液体を測定する場合、セル定数を小さくする必要がある。これを、単純に外電極１０３の内径面積と内電極１０４の外径面積を大きくすることで実現しようとすると、小型化が図れなくなってしまう。
【０００７】
小型化を図るために外電極１０３の外径を抑えると、図１１（ａ）に示されているように、外電極１０３と内電極１０４の間隔（内側流通間隙３０２）が狭くなり、セル定数を小さくする上でも好都合である。
【０００８】
しかし、外電極１０３と内電極１０４の間隔（内側流通間隙３０２）が狭いと、その分、測定液体の流通がはばまれて装置効率が低下するので、図１１（ｂ）に示されているように、内電極１０４の外径を小さくすると、外電極１０３と内電極１０４の間隔（内側流通間隙３０２）が大きくなり、内電極１０４が測定液体の流れを阻害する働きが低減するが、内電極１０４の外径面積の低減に伴ってセル定数が大きくなり、比抵抗の高い液体を適切に測定できなくなる。
【０００９】
このように、装置の小型化とセル定数を小さくすることを両立させることは、相反する要請を同時に満たす必要があり困難である。
【００１０】
（３）当該電気伝導率計において、セル定数が小さい抵抗率計とする場合、内電極１０４が太く長くなるので、内電極１０４の熱容量が大きくなり、測定液体の温度が急激に変化する場合には、内電極１０４の内部に収納した温度センサ１０７による温度計測が急激な温度変化に追従できず、正しい温度補償が行われなくなる。
【００１１】
この発明が解決しようとする課題は、内電極、外電極の外径寸法を大きくすることで電気伝導率計のセル定数を小さくしても測定流体の流れに悪影響を与える度合いが少なく、低セル定数仕様の電気伝導率計でも、装置の効率を低下させないことである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明による電気伝導率計は、同心状に配置された外電極と内電極とを備え、前記外電極と前記内電極の間の液体の電気伝導率を測定すると共に、計器本体に取り付けられて前記外電極及び前記内電極と同心状に配置される有底円筒状の温度センサ収納ケースに収納され、測定される前記外電極と前記内電極の間の液体の電気伝導率を温度補正するための温度センサをさらに備える電気伝導率計において、前記外電極及び前記内電極が、中空の円筒形状部と、該円筒形状部の一端の周方向に間隔をおいた複数箇所から各々前記円筒形状部の軸方向に所定の突出長をもって突出形成された間隔保持脚片とを有して形成されており、前記各間隔保持脚片の先端が前記計器本体の一端面に突き当たる状態で前記外電極及び前記内電極が前記計器本体に各々取り付けられることにより、前記周方向において隣り合う前記間隔保持脚片と、前記計器本体及び前記円筒形状部とにより画成される流体流通開口が、前記外電極及び前記内電極に各々複数形成されている。
【００１３】
この発明による電気伝導率計は、好ましくは、前記外電極及び前記内電極が、少なくとも一部の前記間隔保持脚片の先端から前記軸方向に、前記周方向において前記間隔保持脚片よりも小さい寸法で延出した取付片を有しており、該取付片と前記間隔保持脚片との前記周方向における段差が前記計器本体の一端面に突き当たる状態で前記取付片が前記計器本体に挿入されることにより、前記外電極及び前記内電極が前記計器本体に各々取り付けられる。
【００１４】
この発明による電気伝導率計は、好ましくは、前記温度センサ収納ケースの軸方向中間の外周面箇所に、該温度センサ収納ケースの径方向外方に突出する鍔部が形成されており、該鍔部が前記計器本体の一端面に突き当たる状態で前記鍔部よりも前記温度センサ収納ケースの開放端寄りの一部分が前記計器本体に挿入されることにより、前記温度センサ収納ケースが前記計器本体に取り付けられる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明による電気伝導率計は、外電極や内電極の流体流通開口が、円筒形状部の周方向において隣り合う間隔保持脚片と、間隔保持脚片の先端が一端面に突き当たっている計器本体及び円筒形状部とにより画成されるから、外電極と内電極の両円筒形状部どうしの間を通流する測定液体の通流が、内電極の流体流通開口の存在も相まって促進されることになり、その結果、セル定数を小さくするために外電極や内電極の円筒形状部の外径を大きくしても、測定流体の流れに悪影響を与える度合いが少ないという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明による電気伝導率計の一つの実施形態を、図１〜図８を参照して説明する。
【００１７】
本実施形態による電気伝導率計は、図１に示されているように、外側に取付用六角ナット部１１と取付用ねじ部１２を形成された合成樹脂製の計器本体（ケース）１０を有する。計器本体１０には、外電極２０と内電極３０と温度センサ収納ケース４０が同心配置で固定装着されている。
【００１８】
外電極２０は、図３に示されているように、内側を電極面２１とする先端開口の中空の円筒形状部２２と、円筒形状部２２の一端に所定の突出長をもって突出形成された複数個（本実施形態では９０度等間隔で４個）の間隔保持脚片２３と、複数個（本実施形態では１８０度等間隔で２個）の間隔保持脚片２３の各々の先端より延出した取付片２４とを有する。
【００１９】
この形状の外電極２０は、ステンレス鋼等による薄肉の金属パイプ材や金属板の曲げ加工または絞り加工、プレス加工により、削り出し加工を伴うことなく製作することができる。
【００２０】
外電極２０は、取付片２４を計器本体１０に形成された取付孔１３に図４に示されているように差し込まれることにより、図２に示されているように、計器本体１０の先端面１０Ａの側に取り付けられる。この取付片２４の差し込みは、間隔保持脚片２３の先端面２３Ａが計器本体１０の先端面１０Ａに突き当たるまで行われる。
【００２１】
これにより、隣接する間隔保持脚片２３間と計器本体１０の先端面１０Ａとの間に、つまり、外電極２０の計器本体１０に対する取付端側に、液溜まりを生じない比較的大きい矩形の流体流通開口２５が複数個（本実施形態では４個）画定される。
【００２２】
外電極２０の取付片２４の先端は取付孔１３を貫通して計器本体１０の先端面１０Ａとは反対側に形成されている接続端子室１４内に突出している。この取付片２４の先端は電極端子２４Ａをなし、端子コネクタ５０によって引出ケーブル６０の信号線６１と導通接続されている。
【００２３】
接続端子室１４の底部には、図５に示されているように、取付孔１３の開口端を取り囲むように矩形のシール収納凹部１５が形成されている。シール収納凹部１５には、図２に示されているように、取付片２４を取り囲む合成ゴム等からなるシール部材（０リング）５１が取り付けられている。なお、シール収納凹部１５の角部１５Ａはシール部材５１との間に隙間ができないよう、図５に示されているように、シール部材５１とほぼ同じ曲がりの湾曲面に形成されている。
【００２４】
内電極３０は、図３に示されているように、外側を電極面３１とする先端開口の中空の円筒形状部３２と、円筒形状部３２の一端に所定の突出長をもって突出形成された複数個（本実施形態では９０度等間隔で４個）の間隔保持脚片３３と、複数個（本実施形態では１８０度等間隔で２個）の間隔保持脚片３３の各々の先端より延出した取付片３４とを有し、円筒形状部３２は外電極２０の円筒形状部２２より小径に形成されている。
【００２５】
この形状の内電極３０も、ステンレス鋼等による薄肉の金属パイプ材や金属板の曲げ加工または絞り加工、プレス加工により、削り出し加工を伴うことなく製作することができる。
【００２６】
内電極３０は、取付片３４を計器本体１０に形成された取付孔１６に図４に示されているように差し込まれることにより、図１に示されているように、計器本体１０の先端面１０Ａの側に、外電極２０の内側に同心（同軸）配置で、取り付けられる。この取付片３４の差し込みは、間隔保持脚片３３の先端面３３Ａが計器本体１０の先端面１０Ａに突き当たるまで行われる。
【００２７】
これにより、隣接する間隔保持脚片３３間と計器本体１０の先端面１０Ａとの間に、つまり、内電極３０の計器本体１０に対する取付端側に、液溜まりを生じない比較的大きい矩形の流体流通開口３５が複数個（本実施形態では４個）画定される。
【００２８】
尚、図１では図示されていないが、内電極３０の取付片３４の先端は、外電極２０の取付片２４と同様に、取付孔１６を貫通して、図２に示されている計器本体１０の接続端子室１４内に突出している。この取付片３４の先端も電極端子をなし、端子コネクタ５２によって引出ケーブル６０の信号線６２と導通接続されている。
【００２９】
接続端子室１４の底部には、図５に示されているように、取付孔１６の開口端を取り囲むように矩形のシール収納凹部１７が形成されている。シール収納凹部１７には取付片３４を取り囲む合成ゴム等からなるシール部材（図示省略）が取り付けられている。なお、シール収納凹部１７の角部１７Ａはシール部材との間に隙間ができないよう、シール部材とほぼ同じ曲がりの湾曲面に形成されている。
【００３０】
なお、シール収納凹部１５、１７の形状は円形であってもよい。
【００３１】
図１及び図２に示されているように、内電極３０の円筒形状部３２は、外電極２０の円筒形状部２２との間に、円筒形状部２２の先端開口２２Ａを液体入口、流体流通開口２５を液体出口とする円環状横断面の内側流通間隙（電極間流通間隙）７１を画定すると共に、その内側に、円筒形状部２２の先端開口２２Ａおよび円筒形状部２２の先端開口２２Ａを液体入口、流体流通開口３５を液体出口とする円形横断面の電極内流通路７２を画定する。
【００３２】
温度センサ収納ケース４０は、ステンレス鋼等の深絞り加工品、あるいは樹脂成型品による有底の薄肉円筒形状をなし、内部にサーミスタ等による温度センサ４１を収納し、軸長方向の中間部外周に、図７に示されているように、鍔部４２を有する。温度センサ収納ケース４０の鍔部４２よりも開口端側の部分は、図３に示されているように、計器本体１０の略中央に設けられた中央取付孔１８に挿入され、これにより、図１及び図２に示されているように、内電極３０内に温度センサ収納ケース４０が同心配置されている。
【００３３】
温度センサ収納ケース４０の中央取付孔１８に対する挿入は、鍔部４２が計器本体１０の先端面１０Ａに突き当たるまで行われる。これにより、温度センサ収納ケース４０内の温度センサ４１が内電極３０の内側を流路とする電極内流通路７２の適切な位置に配置されるようになる。
【００３４】
図２に示されているように、温度センサ収納ケース４０の上端部４０Ａは中央取付孔１８を貫通して計器本体１０の接続端子室１４内に突出している。温度センサ４１のリード線４３は接続端子室１４において引出ケーブル６０の信号線６３と導通接続されている。
【００３５】
図５に示されているように、接続端子室１４の底部には中央取付孔１８の開口端を取り囲むように円形のシール収納凹部１９が形成されている。シール収納凹部１９には、図２に示されているように、温度センサ収納ケース４０の上端部４０Ａを取り囲む合成ゴム等からなるシール部材５３が取り付けられている。
【００３６】
なお、接続端子室１４は、薄い金属製あるいは樹脂製の蓋部材５４によって閉じられ、樹脂５５を充填されている。
【００３７】
上述の構成による電気伝導率計では、外電極２０と内電極３０とが共に先端開口の中空の円筒形状で、外電極２０と内電極３０の各々において、隣接する間隔保持脚片２３、３３間と計器本体１０の先端面１０Ａとの間に流体流通開口２５、３５が設けられるから、図８（ａ）に示されているように、外電極２０、内電極３０の外径を大きくしても、内側流通間隙７１、電極内流通路７２の流路を大きく取ることができる。
【００３８】
これにより、上述の構成による電気伝導率計では、セル定数を小さくしても流体の流通を制限しないという効果が得られる。これにより、電気伝導率計を測定液体の流路に取付けて使用するとき、外電極と内電極の外径を大きくしても（セル定数を小さくしても）、測定液体の流通を阻害することがなく、装置の効率を低下させることがない。
【００３９】
外電極２０の外径を配管（Ｔ継手部材２０１の測定液体流路２０２）の内径にほぼ等しい寸法にしても、例えば図８（ｂ）に示されているように、流出側の流路を計器本体１０側に設置すれば、測定液体は、外電極２０の内径と内電極３０の外径の間と、内電極３０の内径と温度センサ収納ケース４０の外径の間とを流れ、測定液体の流れが阻害することはない。これにより、例えば、高い比抵抗を測定するセル定数０．０１の抵抗率計（電気伝導率計）において、外電極２０の内径と内電極３０の外径の間寸法を従来のものの半分以下にすることができ、外電極２０、内電極３０の長さも半分以下の寸法にすることが可能になり、今までに考えられなかった小型のセル定数０．０１の電気伝導率計が出来上がった。
【００４０】
また、流体流通開口２５の構成により、外電極２０の端部と計器本体１０との間に液溜まりができることがなく、新しく流入してくる測定液体の値に遅れることなく応答することができる。これにより、汚れた液体と清浄な液体が交互に流れてくるような測定液体に対して使用が可能になる。また、気泡の発生するような流体であっても気泡が電極内に残りにくい流路構造であるから、気泡による測定誤差を少なくする効果も得られる。
【００４１】
また、温度センサ４１が、図９〜図１１を参照して説明した従来の電気伝導率計のように、セル定数を小さくするため外径を大きくすることが好ましい内電極１０４に内蔵されるのではなく、内電極３０と別体化される細い薄肉のパイプ状の温度センサ収納ケース４０内に納められているから、温度センサ４１は、速い温度変化の測定液体に対して遅れることなく応答する。
【００４２】
さらに、上記した従来の電気伝導率計では、外電極１０３において、測定液体の流通は、外電極１０３に明けた流通孔１０５を通って流れ出るため、流通孔１０５から離れた計器本体１００に近い部分（外電極１０３の計器本体１００に対する取付根元部）にある測定液体は、流入してきた新しい測定液体に速やかに入れ替わりにくく、応答が遅れる。このことは、流通孔１０５が、外電極１０３の内径表面積に対して小さく、内側流通間隙３０２の計器本体側突き当たり３０３よりも液流入側にあり、液溜まり部分３０４を皆無にできないために生じる。
【００４３】
しかし、本構成としたことで、外電極２０と内電極３０の間に形成される内側流通間隙７１の、計器本体１０の先端面１０Ａ寄り部分に液溜まりができず、よって、外電極２０と内電極３０の間の内側流通間隙７１にある測定液体が、流入してきた新しい測定液体に速やかに入れ替わり易くなり、よって、測定液体の急激な温度変化にも、その温度変化に追従して正しい温度補償ができ、温度の高い液体と低い液体が交互に流れてくる測定液体に対して使用が可能になる。
【００４４】
また、本構成としたことで、各部品の製作が容易となり、各部品の材料と加工時間を大幅に減らし、例えば、外電極と内電極を丸棒から加工した場合と比較して内外電極の材料費を１／１０に、材料重量、加工費を１／５にすることが可能になり、大幅なコストダウンと環境負荷軽減が行われる。これらのことにより、安価な電気伝導率計が提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明による電気伝導率計の一つの実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図３】一つの実施形態による電気伝導率計の分解斜視図である。
【図４】一つの実施形態による電気伝導率計の組立斜視図である。
【図５】一つの実施形態による電気伝導率計の計器本体の斜視図である。
【図６】一つの実施形態による電気伝導率計の外電極と内電極の組み合わせを示す斜視図である。
【図７】一つの実施形態による電気伝導率計の温度センサ収納ケースの縦断面図である。
【図８】（ａ）は一つの実施形態による電気伝導率計のＴ継手部材に対する取付状態を示す断面図、（ｂ）は測定液体の流路を示す説明図である。
【図９】従来の電気伝導率計および電気伝導率計のＴ継手部材に対する取付状態を示す断面図である。
【図１０】従来の電気伝導率計における測定液体の流れを模式的に示す斜視図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は各々従来の電気伝導率計のＴ継手部材に対する取付状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  計器本体
１０Ａ、２３Ａ、３３Ａ  先端面
１１  取付用六角ナット部
１２  取付用ねじ部
１３  取付孔
１６  取付孔
１４  接続端子室
１５、１７、１９  シール収納凹部
１５Ａ、１７Ａ  角部
１８  中央取付孔
２０  外電極
２１、３１  電極面
２２、３２  円筒形状部
２３、３３  間隔保持脚片
２４、３４  取付片
２４Ａ  電極端子
２５  流体流通開口
３０  内電極
３５  流体流通開口
４０  温度センサ収納ケース
４１  温度センサ
４２  鍔部
５０、５２  端子コネクタ
５１、５３  シール部材
５４  蓋部材
５５  樹脂
６０  引き出しケーブル
６１、６２、６３  信号線
７１  内側流通間隙
７２  電極内流通路
２０１  Ｔ継手部材
２０２  測定液体流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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