(57)【要約】【課題】測定精度の向上、測定時間の短縮化等の利便性を高めたポーラログラフ式濃度計を提供する。【解決手段】インピーダンス低減回路７において電極群（ＣＲＥ及びＷＥ）間に生ずる検査対象中のインピーダンスを低減しつつ、センサー部２において検査対象中における特定物質濃度に対する反応による電流が生じ、特定物質濃度変換手段１０ａにおいてこの電流に基づいて検査対象中における特定物質濃度に変換する。【選択図】図４                                                                                             
2006010413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定電圧を印加する電圧印加回路と、
前記電圧印加回路から特定電圧が印加された際における検査対象中での反応による電流を出力する電極群を有するセンサー部と、
前記電極群間に生ずる前記検査対象中のインピーダンスを低減するインピーダンス低減回路と、
前記インピーダンス低減回路によりインピーダンスが低減された際における前記センサー部から出力される電流を検査対象中における特定物質濃度に変換する特定物質濃度変換手段と、
を備えることを特徴とするポーラログラフ式濃度計。
【請求項２】
前記検査対象が液体である場合において、
前記電極群のうちのいずれかの電極との間に生ずる前記液体の導電率を測定する導電率測定手段を更に備え、
前記特定物質濃度変換手段は、前記導電率測定手段により測定した導電率に応じて前記センサー部から出力される電流を前記液体中における特定物質濃度に変換することを特徴とする請求項１記載のポーラログラフ式濃度計。
【請求項３】
前記検査対象が液体である場合において、
前記特定物質濃度変換手段により特定物質濃度に変換を開始する前である待機段階中に、前記電極群のうちのいずれかの電極との間で、前記センサー部が  前記液体中に浸かっていることを測定する水没測定手段と、
前記水没測定手段による待機段階中での測定の間、前記インピーダンス低減回路を非接続状態へと切替えている低減回路切替手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載のポーラログラフ式濃度計。
【請求項４】
前記電極群は、前記電圧印加回路から出力される特定電圧が加わる対極兼参照極と、前記対極兼参照極と連係して検査対象中での反応による電流を発生する面積の異なる複数の作用極とから成り、
前記インピーダンス低減回路は、対極兼参照極と各々の作用極との間に生ずる前記検査対象中のインピーダンスを低減し、
前記面積の異なる複数の作用極のうちの面積の小さな作用極から順に接続状態を切替える作用極切替手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポーラログラフ式濃度計。
【請求項５】
前記電極群は、前記電圧印加回路から特定電圧を出力するための参照電圧を検査対象中において生ずる参照極と、前記電圧印加回路から出力される特定電圧が加わる対極と、前記対極と連係して検査対象中での反応による電流を発生する面積の異なる複数の作用極とから成り、
前記インピーダンス低減回路は、対極と各々の作用極との間に生ずる前記検査対象中のインピーダンスを低減し、
前記面積の異なる複数の作用極のうちの面積の小さな作用極から順に接続状態を切替える作用極切替手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポーラログラフ式濃度計。
【請求項６】
前記電圧印加回路は、検査対象中の特定物質だけと前記電極群が反応するような基礎電圧を入力し、特定電圧を出力するボルテージ・フォロワから成り、
前記電極群は、前記ボルテージ・フォロワから出力される特定電圧が加わる対極兼参照極と、前記対極兼参照極と連係して検査対象中での反応による電流を発生する作用極とから成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポーラログラフ式濃度計。
【請求項７】
前記電圧印加回路は、検査対象中の特定物質だけと前記電極群が反応するような基礎電圧を入力し、特定電圧を出力するボルテージ・フォロワから成り、
前記電極群は、前記電圧印加回路から特定電圧を出力するための参照電圧を検査対象中において生ずる参照極と、前記ボルテージ・フォロワから出力される特定電圧が加わる対極と、前記対極と連係して検査対象中での反応による電流を発生する作用極とから成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポーラログラフ式濃度計。
【請求項８】
前記電圧印加回路は、検査対象中の特定対象だけと前記電極群が反応するような基礎電圧及び検査対象中に生ずる参照電圧を入力し、特定電圧を出力するポテンションスタットから成り、
前記電極群は、前記電圧印加回路から特定電圧を出力するための参照電圧を検査対象中において生ずる参照極と、前記ポテンションスタットから出力される特定電圧が加わる対極と、前記対極と連係して検査対象中での反応による電流を発生する作用極とから成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポーラログラフ式濃度計。
【請求項９】
前記電圧印加回路から特定電圧を印加する際に生じるオフセット電流を校正するオフセット電流校正手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のポーラログラフ式濃度計。
【請求項１０】
前記インピーダンス低減回路によりインピーダンスが低減された際における前記センサー部から出力される電流を増幅する電流増幅回路と、
前記電流増幅回路による電流の増幅率を制御する増幅率制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のポーラログラフ式濃度計。
【請求項１１】
前記電圧印加回路は、印加する特定電圧が可変し、
複数の濃度の中から特定物質濃度を選択するための選択手段と、
前記選択手段により選択された特定物質濃度に対応して前記電極群が検査対象中で反応を起こすような特定電圧を前記電圧印加回路から発生させるために可変制御する特定電圧制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のポーラログラフ式濃度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知対象の液相や気相状態のイオンやガス成分の濃度を測定するポーラログラフ式濃度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
検知対象の液相や気相状態のイオンやガス成分の濃度を測定する濃度計の一種として、異種の金属で形成された一対の電極を有し、これら一対の電極を検査対象の液体中に浸け、電極表面で残留塩素が還元される際に電極間に発生する起電力から液体中の塩素濃度を検査する塩素計が従来より開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に開示される塩素計は、一対の電極の内の一方が白金線、他方が銀線にて形成され、銀線からなる電極には液体中に浸けられる部位に塩化銀被膜が形成されており、これら一対の電極でセンサー部を構成している。そして、このセンサー部を検査対象の液体中（例えば、水道水）に浸けると、電極の表面で液体中の塩素が還元されることによって電極間に電流が流れ、液体中の塩素濃度に応じた起電力が発生するので、この起電力から塩素濃度を求めるものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１４２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる塩素計は、金属による電極と被験液との反応の不安定さに拠るところから、電極に発生する電位のある物質濃度の非直線性及び繰り返し性に劣り、かつ、測定時間を要するといった問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような従来の問題点を解決することを目的とするもので、測定精度の向上、測定時間の短縮化等の利便性を高めたポーラログラフ式濃度計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のポーラログラフ式濃度計は、特定電圧を印加する電圧印加回路と、前記電圧印加回路から特定電圧が印加された際における検査対象中での反応による電流を出力する電極群を有するセンサー部と、前記電極群間に生ずる前記検査対象中のインピーダンスを低減するインピーダンス低減回路と、前記インピーダンス低減回路によりインピーダンスが低減された際における前記センサー部から出力される電流を検査対象中における特定物質濃度に変換する特定物質濃度変換手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記検査対象が液体である場合において、前記電極群のうちのいずれかの電極との間に生ずる前記液体の導電率を測定する導電率測定手段を更に備え、前記特定物質濃度変換手段は、前記導電率測定手段により測定した導電率に応じて前記センサー部から出力される電流を前記液体中における特定物質濃度に変換することを特徴とする。
【０００９】
また、前記検査対象が液体である場合において、前記特定物質濃度変換手段により特定物質濃度に変換を開始する前である待機段階中に、前記電極群のうちのいずれかの電極との間で、前記センサー部が前記液体中に浸かっていることを測定する水没測定手段と、前記水没測定手段による待機段階中での測定の間、前記インピーダンス低減回路を非接続状態へと切替えている低減回路切替手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記電極群は、前記電圧印加回路から出力される特定電圧が加わる対極兼参照極と、前記対極兼参照極と連係して検査対象中での反応による電流を発生する面積の異なる複数の作用極とから成り、前記インピーダンス低減回路は、対極兼参照極と各々の作用極との間に生ずる前記検査対象中のインピーダンスを低減し、前記面積の異なる複数の作用極のうちの面積の小さな作用極から順に接続状態を切替える作用極切替手段を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記電極群は、前記電圧印加回路から特定電圧を出力するための参照電圧を検査対象中において生ずる参照極と、前記電圧印加回路から出力される特定電圧が加わる対極と、前記対極と連係して検査対象中での反応による電流を発生する面積の異なる複数の作用極とから成り、前記インピーダンス低減回路は、対極と各々の作用極との間に生ずる前記検査対象中のインピーダンスを低減し、前記面積の異なる複数の作用極のうちの面積の小さな作用極から順に接続状態を切替える作用極切替手段を更に備えることを特徴とする。
【００１２】
また、前記電圧印加回路は、検査対象中の特定物質だけと前記電極群が反応するような基礎電圧を入力し、特定電圧を出力するボルテージ・フォロワから成り、前記電極群は、前記ボルテージ・フォロワから出力される特定電圧が加わる対極兼参照極と、前記対極兼参照極と連係して検査対象中での反応による電流を発生する作用極とから成ることを特徴とする。
【００１３】
また、前記電圧印加回路は、検査対象中の特定物質だけと前記電極群が反応するような基礎電圧を入力し、特定電圧を出力するボルテージ・フォロワから成り、前記電極群は、前記電圧印加回路から特定電圧を出力するための参照電圧を検査対象中において生ずる参照極と、前記ボルテージ・フォロワから出力される特定電圧が加わる対極と、前記対極と連係して検査対象中での反応による電流を発生する作用極とから成ることを特徴とする。
【００１４】
また、前記電圧印加回路は、検査対象中の特定対象だけと前記電極群が反応するような基礎電圧及び検査対象中に生ずる参照電圧を入力し、特定電圧を出力するポテンションスタットから成り、前記電極群は、前記電圧印加回路から特定電圧を出力するための参照電圧を検査対象中において生ずる参照極と、前記ポテンションスタットから出力される特定電圧が加わる対極と、前記対極と連係して検査対象中での反応による電流を発生する作用極とから成ることを特徴とする。
【００１５】
また、前記電圧印加回路から特定電圧を印加する際に生じるオフセット電流を校正するオフセット電流校正手段を更に備えることを特徴とする。
【００１６】
また、前記インピーダンス低減回路によりインピーダンスが低減された際における前記センサー部から出力される電流を増幅する電流増幅回路と、前記電流増幅回路による電流の増幅率を制御する増幅率制御手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１７】
また、前記電圧印加回路は、印加する特定電圧が可変し、複数の濃度の中から特定物質濃度を選択するための選択手段と、前記選択手段により選択された特定物質濃度に対応して前記電極群が検査対象中で反応を起こすような特定電圧を前記電圧印加回路から発生させるために可変制御する特定電圧制御手段とを更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のポーラログラフ式濃度計は、インピーダンス低減回路において電極群間に生ずる検査対象中のインピーダンスを低減しつつ、センサー部において検査対象中における特定物質濃度に対する反応による電流が生じ、特定物質濃度変換手段においてこの電流に基づいて検査対象中における特定物質濃度に変換する。これにより、インピーダンス低減回路に電流が流れ、電極間に生ずるインピーダンスが低くなり、安定した反応をすることから、非直線性、繰り返し性が向上し、測定時間が短縮するといった利点を有するものとなる。
【００１９】
また、本発明のポーラログラフ式濃度計は、導電率測定手段において液体の導電率を測定手段で測定し、特定物質濃度変換手段においてこの測定した導電率に応じた検査対象中の特定物質濃度に変換する。これにより、液体の導電率が異なること（すなわち、イオン濃度及び活性種の量が異なること）による反応（酸化還元力）への影響が補正されることから、より正確となるといった利点を有するものとなる。
【００２０】
また、本発明のポーラログラフ式濃度計は、水没測定手段において待機段階中に、センサー部が液体中に浸かっていることを測定し、低減回路切替手段において水没測定手段による待機段階中での測定の間、インピーダンス低減回路を非接続状態へと切替えている。これにより、待機段階中、インピーダンス低減回路が非接続状態であるため、電極間に電流が流れず、電極は化学反応を起こさないことから、電極の寿命が高まるといった利点を有するものとなる。
【００２１】
また、本発明のポーラログラフ式濃度計は、作用極切替手段において、検査対象中での反応による電流を発生する面積の異なる複数の作用極のうちの面積の小さな作用極から順に接続状態を切替える。これによるり、面積の大きな作用極面積よりも反応スピードの速い面積の小さな作用極により反応段階における途中まで測定したのち面積の大きな作用極面積にて測定することから、測定時間が更に短縮するといった利点を有するものとなる。
【００２２】
また、本発明のポーラログラフ式濃度計は、オフセット電流校正手段において電圧印加回路から特定電圧を印加する際に生じるオフセット電流を校正したり、電流増幅回路においてセンサー部から出力される電流を増幅しつつ、増幅率制御手段においてこの電流の増幅率を制御したりする。これにより、正確な特定電圧がセンサー部に印加されて検査対象（液体、気体）中における特定物質濃度に対して正確な反応をしたり、広範囲の反応に対する電流増幅を可能とすることから、より正確になり、また、測定範囲が広いといった利点を有するものとなる。
【００２３】
また、本発明のポーラログラフ式濃度計は、特定電圧制御手段において選択手段により選択した特定物質濃度に対応して電極群が検査対象中で反応を起こすような特定電圧を電圧印加回路から発生させるために基礎電圧を可変制御する。これにより、検査対象中における複数の特定物質濃度を測定できることから、広範囲に利用可能で利便性が高いといった利点を有するものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明のポーラログラフ式濃度計は、電圧印加回路、センサー部、インピーダンス低減回路及び特定物質濃度変換手段から構成する。
【００２５】
電圧印加回路は、検査対象（液体、気体）中における特定物質濃度に対してセンサー部が反応するような特定電圧を印加する。
【００２６】
センサー部は、電圧印加回路から特定電圧が印加された際における検査対象中での反応による電流を出力する電極群を有する。
【００２７】
インピーダンス低減回路は、電極群間に生ずる検査対象中のインピーダンスを低減する。
【００２８】
特定物質濃度変換手段は、インピーダンス低減回路によりインピーダンスが低減された際におけるセンサー部から出力される電流を検査対象中における特定物質濃度に変換する。
【００２９】
このように構成したポーラログラフ式濃度計は、電圧印加回路において検査対象中における特定物質濃度に対してセンサー部が反応するような特定電圧を印加すると、インピーダンス低減回路において検査対象中のインピーダンスを低減しつつ、センサー部において検査対象中における特定物質濃度に対する反応による電流が生じ、特定物質濃度変換手段においてこの電流に基づいて検査対象中における特定物質濃度に変換する。すなわち、特定物質濃度の測定を行う。これによると、インピーダンス低減回路に電流が流れ、電極間に生ずるインピーダンスが低くなり、安定した反応をする。したがって、本発明のポーラログラフ式濃度計は、非直線性、繰り返し性が向上し、測定時間が短縮するといった利点を有するものとなる。
【００３０】
ここで、非直線性が向上する点についてを、図１３のグラフを用いて簡単に説明する。図１３（ａ）は、インピーダンス低減回路が非接続状態の際におけるセンサー部からの出力電流を縦軸、特定物質濃度変換手段で変換する特定物質濃度（ここでは、残留塩素濃度）を横軸とし、測定したときの結果を示す。図１３（ｂ）、（ｃ）は、インピーダンス低減回路（（ｂ）の場合と（ｃ）の場合とでは負荷定数が異なる）が接続状態の際におけるセンサー部からの出力電流を縦軸、特定物質濃度変換手段で変換する特定物質濃度（ここでは、残留塩素濃度）を横軸とし、測定したときの結果を示す。これら図に示されるように、非直線性は、インピーダンス低減回路を接続状態とすると向上し、更には、インピーダンス低減回路の負荷定数（抵抗値）の大きさに従っても向上する。
【００３１】
また、繰り返し性が向上する点についてを、図１６のグラフを用いて簡単に説明する。図１６（ａ）は、インピーダンス低減回路が非接続状態の際におけるセンサー部からの出力電流を縦軸、特定物質濃度変換手段で変換する特定物質濃度（ここでは、残留塩素濃度）を横軸とし、複数回繰り返して測定したときの結果を示す。図１６（ｂ）、（ｃ）は、インピーダンス低減回路（（ｂ）の場合と（ｃ）の場合とでは負荷定数が異なる）が接続状態の際におけるセンサー部からの際の出力電流を縦軸、特定物質濃度変換手段で変換する特定物質濃度（ここでは、残留塩素濃度）を横軸とし、複数回繰り返して測定したときの結果を示す。これら図に示されるように、繰り返し性は、インピーダンス低減回路を接続状態とすると向上し、更には、インピーダンス低減回路の負荷定数（抵抗値）の大きさに従っても向上する。
【００３２】
更に、測定時間が短縮する点についてを、図１７のグラフを用いて簡単に説明する。図１７（ａ）は、インピーダンス低減回路が非接続状態の際におけるセンサー部からの出力電流を縦軸、測定時間を横軸とし、測定したときの結果を示す。図１７（ｂ）、（ｃ）は、インピーダンス低減回路（（ｂ）の場合と（ｃ）の場合とでは負荷定数が異なる）が接続状態の際におけるセンサー部からの際の出力電流を縦軸、測定時間を横軸とし、測定したときの結果を示す。これら図に示されるように、測定時間は、インピーダンス低減回路を接続状態とすると短縮し、更には、インピーダンス低減回路の負荷定数（抵抗値）の大きさに従っても短縮する。
【００３３】
なお、後述する実施例１において、このように構成したポーラログラフ式濃度計についての具体的な説明をする。
【００３４】
また、本発明のポーラログラフ式濃度計は、検査対象が液体である場合には、電極群のうちのいずれかの電極との間に生ずる液体の導電率を測定する導電率測定手段を更に備え、上述の特定物質濃度変換手段が、この前記導電率測定手段により測定した導電率に応じて上述のセンサー部から出力される電流を液体中の特定物質濃度に変換するといったものとしてもよい。
【００３５】
このように構成したポーラログラフ式濃度計は、液体の導電率を導電率測定手段で測定し、上述のセンサー部から出力される電流を、この測定した導電率に応じた検査対象中の特定物質濃度に特定物質濃度変換手段により変換する。これによると、液体の導電率に応じた特定物質濃度を得ることができる。したがって、本発明のポーラログラフ式濃度計は、液体の導電率が異なること（すなわち、イオン濃度及び活性種の量が異なること）による反応（酸化還元力）への影響が補正され、より正確となるといった利点を有するものとなる。
【００３６】
ここで、正確となる点についてを、図１８のグラフを用いて簡単に説明する。図１８は、センサー部からの出力電流を縦軸、インピーダンス低減回路の負荷定数（抵抗値）を横軸とし、測定したときの結果を示す。この図に示されるように、このばらつきは、インピーダンス低減回路を接続状態とすると少なくなり、更には、インピーダンス低減回路の負荷定数（抵抗値）の大きさに従っても少なくなる。
【００３７】
なお、後述する実施例３において、このように構成した酸化還元電位計についての具体的な説明をする。
【００３８】
また、本発明のポーラログラフ式濃度計は、検査対象が液体である場合には、上述の特定物質濃度変換手段により特定物質濃度に変換を開始する前である待機段階中に、上述の電極群のうちのいずれかの電極との間で、上述のセンサー部が液体中に浸かっていることを測定する水没測定手段と、この水没測定手段による待機段階中での測定の間、上述のインピーダンス低減回路を非接続状態へと切替えている低減回路切替手段とを更に備えるといったものとしてもよい。
【００３９】
このように構成したポーラログラフ式濃度計は、水没測定手段において待機段階中に、センサー部が液体中に浸かっていることを測定し、低減回路切替手段において水没測定手段による待機段階中での測定の間、インピーダンス低減回路を非接続状態へと切替えている。これによると、待機段階中、インピーダンス低減回路が非接続状態であるため、電極間に電流が流れず、電極は化学反応を起こさない。したがって、本発明のポーラログラフ式濃度計は、電極の寿命が高まるといった利点を有するものとなる。
【００４０】
ここで、電極の寿命が高まる点についてを、図１９のグラフを用いて簡単に説明する。図１９は、センサー部からの出力電流を縦軸、水没経過時間を横軸とし、測定したときの結果を示す。この図に示されるように、インピーダンス低減回路が接続状態である場合には、水没経過時間に従って電極の反応による劣化が起こり電極間に流れる電流が変化することから、待機段階中に、インピーダンス低減回路を非接続状態に常にすることで、電極の寿命が高まる。
【００４１】
なお、後述する実施例４において、このように構成したポーラログラフ式濃度計についての具体的な説明をする。
【００４２】
また、本発明のポーラログラフ式濃度計は、上述の電極群が、上述の電圧印加回路から出力される特定電圧が加わる対極兼参照極と、この対極兼参照極と連係して検査対象中での反応による電流を発生する面積の異なる複数の作用極とから成り、上述のインピーダンス低減回路が、対極兼参照極と各々の作用極との間に生ずる検査対象中のインピーダンスを低減し、更に、面積の異なる複数の作用極のうちの面積の小さな作用極から順に接続状態を切替える作用極切替手段を更に備えるといったものとしてもよい。あるいは、上述の電極群が、上述の電圧印加回路から特定電圧を出力するための参照電圧を検査対象中において生ずる参照極と、上述の電圧印加回路から出力される特定電圧が加わる対極と、この対極と連係して検査対象中での反応による電流を発生する面積の異なる複数の作用極とから成り、上述のインピーダンス低減回路は、対極と各々の作用極との間に生ずる検査対象中のインピーダンスを低減し、面積の異なる複数の作用極のうちの面積の小さな作用極から順に接続状態を切替える作用極切替手段を更に備えるといったものとしてもよい。
【００４３】
このように構成したポーラログラフ式濃度計は、作用極切替手段において、検査対象中での反応による電流を発生する面積の異なる複数の作用極のうちの面積の小さな作用極から順に接続状態を切替える。これによると、面積の大きな作用極面積よりも反応スピードの速い面積の小さな作用極により反応段階における途中まで測定したのち面積の大きな作用極面積にて測定する。したがって、本発明のポーラログラフ式濃度計は、測定時間が更に短縮するといった利点を有するものとなる。
【００４４】
ここで、測定時間が短縮する点についてを、図２０のグラフを用いて簡単に説明する。図２０は、センサー部からの出力電流を縦軸、反応時間を横軸とし、測定したときの結果を示す。この図に示されるように、面積の小さい電極の方が面積の大きい電極の方よりも、ほぼ一定となるまでの反応時間が速いため、反応段階の一部を面積の小さい電極の方で測定することにより、測定時間が短縮する。
【００４５】
なお、後述する実施例５において、このように構成したポーラログラフ式濃度計についての具体的な説明をする。
【００４６】
また、本発明のポーラログラフ式濃度計は、上述の電圧印加回路から特定電圧を印加する際に生じるオフセット電流を校正するオフセット電流校正手段を更に備えたり、上述のインピーダンス低減回路によりインピーダンスが低減された際における上述のセンサー部から出力される電流を増幅する電流増幅回路と、この電流増幅回路による電流の増幅率を制御する増幅率制御手段とを更に備えたりするものとしてもよい。
【００４７】
このように構成したポーラログラフ式濃度計は、オフセット電流校正手段において電圧印加回路から特定電圧を印加する際に生じるオフセット電流を校正したり、電流増幅回路においてセンサー部から出力される電流を増幅しつつ、増幅率制御手段においてこの電流の増幅率を制御したりする。これによると、正確な特定電圧がセンサー部に印加されて検査対象（液体、気体）中における特定物質濃度に対して正確な反応をしたり、広範囲の反応に対する電流増幅を可能とする。したがって、本発明のポーラログラフ式濃度計は、より正確になり、また、測定範囲が広いといった利点を有するものとなる。
【００４８】
なお、後述する実施例２において、このように構成したポーラログラフ式濃度計についての具体的な説明をする。
【００４９】
以下、上述した各種の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００５０】
まず、図１に示す外観図、図２に示す検出部分の拡大図、図３に示す検出部分の内部図及び図４に示すブロック図を用いて、実施例１としてのポーラログラフ式濃度計の具体的な構成について説明する。
【００５１】
本実施例としてのポーラログラフ式濃度計は、正面に入力部４（４ａ、４ｂ、４ｃ）及び表示器５を有する本体１と、電極群（対極兼参照極ＣＲＥ、作用極ＷＥ）を有するセンサー部２と、本体１とセンサー部２とを接続するケーブル３とを外見上に備え、電圧印加回路６、インピーダンス低減回路７、電流増幅回路８、記憶装置９及びマイクロコンピュータ１０を配設する電子基板と、電源部１１とを本体１の内部に備えることにより、全体を大略構成する。
【００５２】
入力部４は、ＯＮキー４ａ、ＳＴＡＲＴキー４ｂ及びＣＡＬキー４ｃから成り、電力供給・測定開始・校正等をするための入力をする。ＯＮキー４ａは、電源部１１から電気系統各部に電力の供給を開始するためものである。ＳＴＡＲＴキー４ｂは、測定を開始するためのである。ＣＡＬキー４ｃは、校正モードに切替えるためのものである。
【００５３】
表示器５は、ＬＣＤから成り、入力状況・測定結果・校正モード・電池残量等を表示する。
【００５４】
センサー部２は、棒状体の先端部分（検出部分）Ａの内側に、対極兼参照極（例えば、塩化銀）ＣＲＥと作用極（例えば、白金）ＷＥとを形成した基板２ａと、ここから棒状体の内部を通って本体の電子基板につながる導線２ｂとを有する。そして、導線２ｂと基板２ａとの接続部分には、防水・防護用のコーティング材２ｃが塗布され、棒状体の内部に検査対象（本実施例においては液体）が浸入しないようにパッキン２ｄを有する。
【００５５】
電源部１１は、電気系統各部に電力を供給する。
【００５６】
電圧印加回路６は、検査対象（本実施例においては液体）中の特定物質（本実施例においては塩素）だけと電極群（対極兼参照極ＣＲＥ、作用極ＷＥ）が反応するような基礎電圧Ｖｒを入力し、特定電圧を出力するボルテージ・フォロワから成る。
【００５７】
インピーダンス低減回路７は、対極兼参照極ＣＲＥと作用極ＷＥとの間に配設する抵抗Ｒ１から成り、液体中に浸けた際における対極兼参照極ＣＲＥと作用極ＷＥとの間に生ずるインピーダンスを低減する。
【００５８】
電流増幅回路８は、公知の反転増幅回路から成り、センサー部２からインピーダンス低減回路７により低減されて出力される電流を増幅する。
【００５９】
記憶装置９は、ＥＥＰＲＯＭから成り、各種データを記憶する。
【００６０】
マイクロコンピュータ１０は、特定物質濃度変換手段１０ａを兼有するとともに、取り込まれるアナログデータをデジタルに変換し、特定物質濃度その他各種データ等について演算し、各部の動作を制御する。特定物質濃度変換手段１０ａは、電流増幅回路８から取り込まれた電流の大きさに応じた液体の塩素濃度を演算する。
【００６１】
次に、実施例１としてのポーラログラフ式濃度計の具体的な操作及び動作について説明する。
【００６２】
ＯＮキー４ａが押されると電源部１１から電気系統各部に電力を供給し、測定のための待機段階となり、さらにＳＴＡＲＴキー４ｂが押されると測定を開始する。すなわち、ＳＴＡＲＴキー４ｂが押されると、ボルテージ・フォロワから特定電圧を出力し、センサー部２の先端部分（検出部分）Ａが液体に浸けられると、先端部分Ａの内側に液体が浸入して、電極群（対極兼参照極ＣＲＥ、作用極ＷＥ）が液体に浸漬する。そして、電極群間（対極兼参照極ＣＲＥと作用極ＷＥとの間）に、液体中における特定物質濃度（本実施例においては塩素濃度）に応じた電流が発生するとともに、対極兼参照極ＣＲＥと作用極ＷＥとの間に接続する抵抗Ｒ１にも一定の電流が発生する。
【００６３】
次いで、これら発生した電流を電流増幅回路８で増幅して、マイクロコンピュータ１０で取り込み、デジタル変換する。次いで、特定物質濃度変換手段１０ａによりこの変換された電流の大きさに応じた塩素濃度を求め、表示器５に求められた塩素濃度を表示する。
【００６４】
ここで、このときに対極兼参照極ＣＲＥと作用極ＷＥとの間に接続する抵抗Ｒ１による性能（非直線性、繰り返し性）への影響について、図１４のグラフを用いて説明する。
【００６５】
センサー部２からの出力電流を縦軸、残留塩素濃度を横軸としたときの関係を示す。図１４（ａ）〜（ｆ）のそれぞれは、抵抗Ｒ１の値が５００Ω、５ｋΩ、２００ｋΩ、２ＭΩ、５ＭΩ及び∞とした場合の結果を示す。対極兼参照極ＣＲＥと作用極ＷＥとの間に抵抗Ｒ１を接続する場合（図１４（ａ）〜（ｅ））は、程度の差はあれ、対極兼参照極ＣＲＥと作用極ＷＥとの間に抵抗Ｒ１を接続しない場合（図１４（ｆ））よりも非直線性、繰り返し性が向上する。
【実施例２】
【００６６】
まず、図１に示す外観図、図２に示す検出部分の拡大図、図６に示す検出部分の内部図及び図５に示すブロック図を用いて、実施例２としてのポーラログラフ式濃度計の具体的な構成について説明する。
【００６７】
本実施例としてのポーラログラフ式濃度計は、正面に入力部４（４ａ、４ｂ、４ｃ）及び表示器５を有する本体１と、電極群（参照極ＲＥ、対極ＣＥ、作用極ＷＥ）を有するセンサー部２２と、本体１とセンサー部２２とを接続するケーブル３とを外見上に備え、電圧印加回路２１、オフセット電流設定部２４、オフセット電流印加部２５、インピーダンス低減回路７、電流増幅回路２３、記憶装置９及びマイクロコンピュータ２６を配設する電子基板と、電源部１１とを本体１の内部に備えることにより、全体を大略構成する。なお、オフセット電流設定部２４及びオフセット電流印加部２５にてオフセット電流校正手段を構成する。
【００６８】
入力部４は、ＯＮキー４ａ、ＳＴＡＲＴキー４ｂ及びＣＡＬキー４ｃから成り、電力供給・測定開始・校正等をするための入力をする。ＯＮキー４ａは、電源部１１から電気系統各部に電力の供給を開始するためものである。ＳＴＡＲＴキー４ｂは、測定を開始するためのである。ＣＡＬキー４ｃは、校正モードに切替えるためのものである。
【００６９】
表示器５は、ＬＣＤから成り、入力状況・測定結果・校正モード・電池残量等を表示する。
【００７０】
センサー部２２は、棒状体の先端部分（検出部分）Ａの内側に、参照極（例えば、塩化銀）ＲＥと対極（例えば、白金）ＣＥと作用極（例えば、白金）ＷＥとを形成した基板２２ａと、ここから棒状体の内部を通って本体１の電子基板につながる導線２２ｂとを有する。そして、導線２２ｂと基板２２ａとの接続部分には、防水・防護用のコーティング材２２ｃが塗布され、棒状体の内部に検査対象（本実施例においては液体）が浸入しないようにパッキン２２ｄを有する。
【００７１】
電源部１１は、電気系統各部に電力を供給する。
【００７２】
電圧印加回路２１は、検査対象（本実施例においては液体）中の特定物質（本実施例においては塩素）だけと電極群（参照極ＲＥ、対極ＣＥ、作用極ＷＥ）が反応するような基礎電圧Ｖｒ及び検査対象中に生ずる参照電圧を入力し、特定電圧を出力するポテンションスタットから成る。
【００７３】
オフセット電流設定部２４は、ディップスイッチから成り、ポテンションスタットから特定電圧を出力する際に生ずるオフセット電流を相殺するための電流を加える設定をするためのものである。
【００７４】
オフセット電流印加部２５は、ポテンションスタットから特定電圧を出力する際に生ずるオフセット電流を相殺するための電流をオフセット電流設定部２４での設定に基づいて発生し、ポテンションスタットの出力に重畳する。
【００７５】
インピーダンス低減回路７は、対極ＣＥと作用極ＷＥとの間に配設する抵抗Ｒ１から成り、液体中に浸けた際における対極ＣＥと作用極ＷＥとの間に生ずるインピーダンスを低減する。
【００７６】
電流増幅回路２３は、帰還抵抗Ｒ３、Ｒ４の切替えをする切替スイッチＳｗ１、Ｓｗ２を有する公知の反転増幅回路から成り、センサー部２２からインピーダンス低減回路７により低減されて出力される電流を、後述する増幅率制御手段２６ｂからの増幅率の制御に基づいて切替スイッチＳｗ１、Ｓｗ２を切替えて増幅する。
【００７７】
記憶装置９は、ＥＥＰＲＯＭから成り、各種データを記憶する。
【００７８】
マイクロコンピュータ２６は、特定物質濃度変換手段２６ａ及び増幅率制御手段２６ｂを兼有するとともに、取り込まれるアナログデータをデジタルに変換し、特定物質濃度その他各種データ等について演算し、各部の動作を制御する。特定物質濃度変換手段２６ａは、電流増幅回路２３から取り込まれた電流の大きさに応じた液体の塩素濃度を演算する。増幅率制御手段２６ｂは、電流増幅回路２３における切替スイッチＳｗ１、Ｓｗ２に対して帰還抵抗Ｒ３又はＲ４を接続又は非接続とする制御をする。
【００７９】
次に、実施例２としてのポーラログラフ式濃度計の具体的な操作及び動作について説明する。
【００８０】
ＯＮキー４ａが押されると電源部１１から電気系統各部に電力を供給し、測定のための待機段階となり、さらにＳＴＡＲＴキー４ｂが押されると測定を開始する。すなわち、ＳＴＡＲＴキー４ｂが押されると、オフセット電流設定部２４での設定に基づくオフセット電流を相殺するための電流がオフセット電流印加部２５から出力し、かつ、ポテンションスタットから特定電圧を出力して、センサー部２２の先端部分（検出部分）Ａが液体に浸けられると、先端部分Ａの内側に液体が浸入して、電極群（参照極ＲＥ、対極ＣＥ、作用極ＷＥ）が液体に浸漬する。そして、参照極ＲＥに、ポテンションスタットの参照電圧が発生し、かつ、対極ＣＥと作用極ＷＥとの間に、液体中における特定物質濃度（本実施例においては塩素濃度）に応じた電流が発生するとともに、対極ＣＥと作用極ＷＥとの間に接続する抵抗Ｒ１にも一定の電流が発生する。
【００８１】
次いで、増幅率制御手段（マイクロコンピュータ）のポートＯ２、Ｏ３の制御信号に基づいて切替スイッチＳｗ１、Ｓｗ２が接続又は非接続となることによって、適当な増幅率により、センサー部２２からの電流を電流増幅回路２３で増幅して、マイクロコンピュータ２６で取り込み、デジタル変換する。次いで、特定物質濃度変換手段２６ａで変換された電流の大きさに応じた塩素濃度を求め、表示器５に求められた塩素濃度を表示する。
【００８２】
ここで、このときに対極ＣＥと作用極ＷＥとの間に接続する抵抗Ｒ１による性能への影響は、実施例１において、図１４のグラフを用いて説明したことと同じである。ただし、オフセツト電流が校正され、広範囲の反応に対する電流増幅を可能とする点で、実施例２としてのポーラログラフ式濃度計は、実施例１としてのポーラログラフ式濃度計よりも特性が優れる。
【実施例３】
【００８３】
まず、図１に示す外観図、図２に示す検出部分の拡大図、図６に示す検出部分の内部図及び図７に示すブロック図を用いて、実施例３としてのポーラログラフ式濃度計の具体的な構成について説明する。
【００８４】
本実施例としてのポーラログラフ式濃度計は、実施例１としてのポーラログラフ式濃度計に導電率測定手段が加わり全体を構成する。よって、以下については、実施例１としてのポーラログラフ式濃度計と異なる構成各部について詳述する。
【００８５】
導電率測定手段は、ダミー電極ＤＥ、導電率測定回路３１、切替スイッチＳｗ３、Ｓｗ４、ＳＷ５、切替制御手段３３ｂ、記憶装置３２及び導電率判定手段３３ｃから成り、液体の導電率を測定する。なお、切替制御手段３３ｂ及び導電率判定手段３３ｃは、特定物質濃度変換手段３３ａとともにマイクロコンピュータ３３において兼有される。また、対極兼参照極ＣＲＥ及び作用極ＷＥにダミー電極ＤＥを加えてセンサー部２２を構成する。
【００８６】
ダミー電極ＤＥは、対極兼参照極ＣＲＥとの間で液体の導電率に基づいて発生する電圧を検出する。導電率測定回路３１は、ダミー電極ＤＥと対極兼参照極ＣＲＥとの間で発生した電圧を増幅する。切替スイッチＳｗ３、Ｓｗ４、ＳＷ５は、電圧印加回路６又は導電率測定回路３１とセンサー部２２との接続を切替える。切替制御手段３３ｂは、切替スイッチＳｗ３、Ｓｗ４、ＳＷ５に対して、電圧印加回路６又は導電率測定回路３１のいずれか一方をセンサー部２２に接続させるための制御をする。記憶装置３２は、測定した液体の導電率の区分を判定するための基準とする基礎導電率と、この区分毎に設定された補正定数とを予め記憶する。導電率判定手段３３ｃは、導電率測定回路３１からの電圧に基づいて導電率を演算し、この演算した導電率と記憶装置３２に記憶している基礎導電率とを比較し、測定した液体の導電率の区分を判定し、この判定した区分に該当する補正定数を選択する。
【００８７】
特定物質濃度変換手段３３ａは、電流増幅回路８から取り込んだ電流に基づいて塩素濃度を求め際に、導電率判定手段３３ｃで選択した補正定数により補正を行う。
【００８８】
次に、実施例３としてのポーラログラフ式濃度計の具体的な操作及び動作について説明する。
【００８９】
ＯＮキー４ａが押されると電源部１１から電気系統各部に電力を供給し、測定のための待機段階となり、さらにＳＴＡＲＴキー４ｂが押されると測定を開始する。すなわち、ＳＴＡＲＴキー４ｂが押されると、ボルテージ・フォロワから特定電圧を出力し、センサー部２２の先端部分（検出部分）Ａが液体に浸けられると、先端部分Ａの内側に液体が浸入して、電極群（対極兼参照極ＣＲＥ、作用極ＷＥ）及びダミー電極ＤＥが液体に浸漬する。
【００９０】
次いで、切替制御手段３３ｂ（マイクロコンピュータ３３）のポートＯ３のＯＦＦ制御信号に基づいて切替スイッチのＳｗ３がオフし、切替制御手段３３ｂ（マイクロコンピュータ３３）のポートＯ４及びＯ５のＯＮ制御信号に基づいて切替スイッチのＳｗ４及びＳｗ５がオンし、電圧印加回路６が非接続状態となり、かつ、導電率測定回路３１が接続状態となる。
【００９１】
次いで、導電率測定回路３１により、ダミー電極ＤＥと対極兼参照極ＣＲＥとの間で発生した電圧を増幅しデジタル化し、導電率判定手段３３ｃにより、このデジタル化した電圧に基づいて導電率を演算し、この演算した導電率と記憶装置３２に予め記憶している基礎導電率に対する大小を比較し、測定した液体の導電率が大区分又は小区分のいずれに該当するのかを判定し、この判定した区分に該当する補正定数を選択する。
【００９２】
次いで、切替制御手段３３ｂ（マイクロコンピュータ３３）のポートＯ３のＯＮ制御信号に基づいて切替スイッチＳｗ３がオンし、切替制御手段３３ｂ（マイクロコンピュータ３３）のポートＯ４及びＯ５のＯＦＦ制御信号に基づいて切替スイッチＳｗ４及びＳｗ５がオフし、電圧印加回路６が接続状態となり、かつ、導電率測定回路３１が非接続状態となる。そして、電極群間（対極兼参照極ＣＲＥと作用極ＷＥとの間）に、液体中における特定物質濃度（本実施例においては塩素濃度）に応じた電流が発生するとともに、対極兼参照極ＣＲＥと作用極ＷＥとの間に接続する抵抗Ｒ１にも一定の電流が発生する。
【００９３】
次いで、これら発生した電流を電流増幅回路８で増幅して、マイクロコンピュータ３３で取り込み、デジタル変換し、特定物質濃度変換手段３３ａによりこの変換された電流の大きさに応じた塩素濃度を求め、更に導電率判定手段３３ｃで先に選択した補正定数によりこの求められ塩素濃度を補正して補正された塩素濃度を求め、表示器５にこの補正された塩素濃度を表示する。
【００９４】
なお、本実施例においては、電圧印加回路６が、液体中の特定物質だけと電極群が反応するような基礎電圧Ｖｒを入力し、特定電圧を出力するボルテージ・フォロワから成り、電極群が、このボルテージ・フォロワから出力される特定電圧が加わる対極兼参照極ＣＲＥと、この対極兼参照極ＣＲＥと連係して検査対象中での反応による電流を発生する作用極ＷＥとから構成したが、実施例２において説明したような、電圧印加回路が、検査対象中の特定物質だけと電極群が反応するような基礎電圧を入力し、特定電圧を出力するボルテージ・フォロワから成り、電極群が、この電圧印加回路から特定電圧を出力するための参照電圧を検査対象中において生ずる参照極ＲＥと、ボルテージ・フォロワから出力される特定電圧が加わる対極ＣＥと、この対極ＣＥと連係して検査対象中での反応による電流を発生する作用極ＷＥと構成しても同様に実施可能である。
【実施例４】
【００９５】
まず、図１に示す外観図、図２に示す検出部分の拡大図、図６に示す検出部分の内部図及び図８に示すブロック図を用いて、実施例４としてのポーラログラフ式濃度計の具体的な構成について説明する。
【００９６】
本実施例としてのポーラログラフ式濃度計は、実施例１としてのポーラログラフ式濃度計に水没測定手段及び低減回路切替手段が加わり全体を構成する。よって、以下については、実施例１としてのポーラログラフ式濃度計と異なる構成各部について詳述する。
【００９７】
水没測定手段は、ダミー電極ＤＥ、水没測定回路４１及び水没判定手段４３ｃから成り、液体中に浸かっていることを測定する。低減回路切替手段は、切替スイッチＳｗ６及び切替制御手段４３ｂから成り、待機段階中での測定の間、インピーダンス低減回路７を非接続状態へと切替えている。なお、切替制御手段４３ｂ及び水没判定手段４３ｃは、特定物質濃度変換手段４３ａとともにマイクロコンピュータ４３において兼有される。また、対極兼参照極ＣＲＥ及び作用極ＷＥにダミー電極ＤＥを加えてセンサー部２２を構成する。
【００９８】
ダミー電極ＤＥは、液体との反応に基づいて電位が変化する。水没測定回路は、プルアップ抵抗Ｒ５から成り、ダミー電極ＤＥと共に水没検出電位を生じさせる。切替スイッチＳｗ６は、対極兼参照極ＣＲＥと作用極ＷＥとの間の抵抗Ｒ１の接続状態を切替える。記憶装置４２は、液体中に浸かっているか否かの判定の基準とする判別電圧を予め記憶する。水没判定手段４３ｃは、水没検出電位と記憶装置４２に記憶している判別電圧とを比較し、センサー部２２の先端部分（検出部分）Ａが液体中に浸かっているか否かを判定する。切替制御手段４３ｂは、水没判定手段４３ｃによりセンサー部２２の先端部分（検出部分）Ａが待機段階中に、液体中に浸かっていると判定されている場合には、切替スイッチＳｗ６に対して、抵抗Ｒ１を非接続にするための制御をし、また、液体中に浸かっていない判定されている場合には、切替スイッチＳｗ６に対して、抵抗Ｒ１を接続にするための制御をする。
【００９９】
次に、実施例４としてのポーラログラフ式濃度計の具体的な操作及び動作について説明する。
【０１００】
ＯＮキー４ａが押されると電源部１１から電気系統各部に電力を供給し、測定のための待機段階となる。すなわち、切替制御手段４３ｂ（マイクロコンピュータ４３）のポートＯ６のＯＦＦ制御信号に基づいて切替スイッチのＳｗ６がオフし、抵抗Ｒ１が非接続状態となる。
【０１０１】
次いで、マイクロコンピュータ４３によりダミー電極ＤＥに生じる水没検出電位を取り込み、水没判定手段４３ｃによりこの取り込んだ水没検出電位と記憶装置４２に記憶している判別電圧とを比較する。そして、この水没検出電位が判別電圧よりも大きくない場合には、液体中に浸かっていないと判定し、大きい場合には、液体中に浸かっていると判定する。また、水没判定手段４３ｃにより液体中に浸かっていると判定された場合には、切替制御手段４３ｂは、ＳＴＡＲＴキー４ｂが押されるまで抵抗Ｒ１を非接続状態とする。
【０１０２】
次いで、ＳＴＡＲＴキー４ｂが押されると測定を開始する。すなわち、ＳＴＡＲＴキー４ｂが押されると、ボルテージ・フォロワから特定電圧を出力し、切替制御手段４３ｂ（マイクロコンピュータ４３）のポートＯ６のＯＮ制御信号に基づいて切替スイッチＳｗ６がオンし、抵抗Ｒ１が接続状態となる。
【０１０３】
次いで、対極兼参照極ＣＲＥと作用極ＷＥとの間に、液体中における特定物質濃度（本実施例においては塩素濃度）に応じた電流が発生するとともに、対極兼参照極ＣＲＥと作用極ＷＥとの間に接続する抵抗Ｒ１にも一定の電流が発生する。
【０１０４】
次いで、これら発生した電流を電流増幅回路８で増幅して、マイクロコンピュータ４３で取り込み、デジタル変換する。次いで、特定物質濃度変換手段４３ａによりこの変換された電流の大きさに応じた塩素濃度を求め、表示器５にこの求められた塩素濃度を表示する。
【０１０５】
なお、本実施例においては、電圧印加回路６が、液体中の特定物質だけと電極群が反応するような基礎電圧Ｖｒを入力し、特定電圧を出力するボルテージ・フォロワから成り、電極群が、このボルテージ・フォロワから出力される特定電圧が加わる対極兼参照極ＣＲＥと、この対極兼参照極ＣＲＥと連係して検査対象中での反応による電流を発生する作用極ＷＥとから構成したが、実施例２において説明したような、電圧印加回路が、検査対象中の特定物質だけと電極群が反応するような基礎電圧を入力し、特定電圧を出力するボルテージ・フォロワから成り、電極群が、この電圧印加回路から特定電圧を出力するための参照電圧を検査対象中において生ずる参照極ＲＥと、ボルテージ・フォロワから出力される特定電圧が加わる対極ＣＥと、この対極ＣＥと連係して検査対象中での反応による電流を発生する作用極ＷＥと構成しても同様に実施可能である。
【実施例５】
【０１０６】
まず、図１に示す外観図、図２に示す検出部分の拡大図、図１０に示す検出部分の内部図及び図９に示すブロック図を用いて、実施例５としてのポーラログラフ式濃度計の具体的な構成について説明する。
【０１０７】
本実施例としてのポーラログラフ式濃度計は、正面に入力部４（４ａ、４ｂ、４ｃ）及び表示器５を有する本体１と、電極群（対極兼参照極ＣＲＥ、作用極小ＷＥＳ、作用極大ＷＥＬ）を有するセンサー部５１と、本体１とセンサー部５１とを接続するケーブル３とを外見上に備え、電圧印加回路６、インピーダンス低減回路５２、電流増幅回路８、切替スイッチＳｗ７、Ｓｗ８、Ｓｗ９、Ｓｗ１０、記憶装置９及びマイクロコンピュータ５３を配設する電子基板と、電源部１１とを本体１の内部に備えることにより、全体を大略構成する。
【０１０８】
入力部４は、ＯＮキー４ａ、ＳＴＡＲＴキー４ｂ及びＣＡＬキー４ｃから成り、電力供給・測定開始・校正等をするための入力をする。ＯＮキー４ａは、電源部１１から電気系統各部に電力の供給を開始するためものである。ＳＴＡＲＴキー４ｂは、測定を開始するためのである。ＣＡＬキー４ｃは、校正モードに切替えるためのものである。
【０１０９】
表示器５は、ＬＣＤから成り、入力状況・測定結果・校正モード・電池残量等を表示する。
【０１１０】
センサー部５１は、棒状体の先端部分（検出部分）Ａの内側に、対極兼参照極（例えば、塩化銀）ＣＲＥと作用極小（例えば、白金）ＷＥＳと作用極大（例えば、白金）ＷＥＬとを形成した基板５１ａと、ここから棒状体の内部を通って本体１の電子基板につながる導線５１ｂとを有する。そして、導線５１ｂと基板５１ａとの接続部分には、防水・防護用のコーティング材５１ｃが塗布され、棒状体の内部に検査対象（本実施例においては液体）が浸入しないようにパッキン５１ｄを有する。
【０１１１】
電源部１１は、電気系統各部に電力を供給する。
【０１１２】
電圧印加回路６は、検査対象（本実施例においては液体）中の特定物質（本実施例においては塩素）だけと電極群（対極兼参照極ＣＲＥ、作用極小ＷＥＳ、作用極大ＷＥＬ）が反応するような基礎電圧Ｖｒを入力し、特定電圧を出力するボルテージ・フォロワから成る。
【０１１３】
インピーダンス低減回路５２は、対極兼参照極ＣＲＥと作用極小ＷＥＳとの間に配設する抵抗Ｒ１、及び対極兼参照極ＣＲＥと作用極大ＷＥＬとの間に配設する抵抗Ｒ６から成り、液体中に浸けた際における対極兼参照極ＣＲＥと作用極小ＷＥＳとの間、及び対極兼参照極ＣＲＥと作用極大ＷＥＬとの間に生ずるインピーダンスを低減する。
【０１１４】
なお、作用極の面積と抵抗との用いる組合せは、例えば、次のようにする。０.１ｍｍ２以下、０.１ｍｍ２以上０.５ｍｍ２以下、０.５ｍｍ２以上１.０ｍｍ２以下、１.０ｍｍ２以上３.０ｍｍ２以下、３.０ｍｍ２以上１０.０ｍｍ２以下、又は１０.０ｍｍ２以上といった作用極の面積に対して、２００ｋΩ以上、１００ｋΩ以上１０ＭΩ以下、５０ｋΩ以上５ＭΩ以下、１０ｋΩ以上１ＭΩ以下、５ｋΩ以上５００ｋΩ以下、又は１ｋΩ以上２００ｋΩ以下といった抵抗を用いる。
【０１１５】
電流増幅回路８は、公知の反転増幅回路から成り、センサー部５１からインピーダンス低減回路５２により低減されて出力される電流を増幅する。
【０１１６】
切替スイッチＳｗ７、Ｓｗ８、Ｓｗ９、Ｓｗ１０は、対極兼参照極ＣＲＥと作用極小ＷＥＳとの間の抵抗Ｒ１、及び対極兼参照極ＣＲＥと作用極大ＷＥＬとの間の抵抗Ｒ６の接続状態を切替える。
【０１１７】
記憶装置９は、ＥＥＰＲＯＭから成り、各種データを記憶する。
【０１１８】
マイクロコンピュータ５３は、切替制御手段５３ｂ及び特定物質濃度変換手段５３ａを兼有するとともに、取り込まれるアナログデータをデジタルに変換し、特定物質濃度その他各種データ等について演算し、各部の動作を制御する。切替制御手段５３ｂは、対極兼参照極ＣＲＥと作用極小ＷＥＳとの間に配設する抵抗Ｒ１だけを接続状態とし、その後、対極兼参照極ＣＲＥと作用極小ＷＥＳとの間により測定される電流が最低基準変化電流よりも小さくなった場合に、対極兼参照極ＣＲＥと作用極大ＷＥＬとの間の抵抗Ｒ６だけの接続状態へと切替えるための制御を切替スイッチＳｗ７、Ｓｗ８、Ｓｗ９、Ｓｗ１０に対して行う。
【０１１９】
なお、切替スイッチＳｗ７、Ｓｗ８、Ｓｗ９、Ｓｗ１０及び切替制御手段５３ｂにて作用極切替手段を構成する。
【０１２０】
次に、実施例５としてのポーラログラフ式濃度計の具体的な操作及び動作について説明する。
【０１２１】
ＯＮキー４ａが押されると電源部１１から電気系統各部に電力を供給し、測定のための待機段階となり、さらにＳＴＡＲＴキー４ｂが押されると測定を開始する。すなわち、ＳＴＡＲＴキー４ｂが押されると、ボルテージ・フォロワから特定電圧を出力し、センサー部５１の先端部分（検出部分）Ａが液体に浸けられると、先端部分Ａの内側に液体が浸入して、電極群（対極兼参照極ＣＲＥ、作用極小ＷＥＳ、作用極大ＷＥＬ）が液体に浸漬する。
【０１２２】
次いで、切替制御手段５３ｂ（マイクロコンピュータ５３）のポートＯ７、Ｏ８のＯＮ制御信号に基づいて切替スイッチＳｗ７、Ｓｗ８がオンし、抵抗Ｒ１が接続状態となる。一方、切替制御手段５３ｂ（マイクロコンピュータ５３）のポートＯ９、Ｏ１０のＯＦＦ制御信号に基づいて切替スイッチＳｗ９、Ｓｗ１０がオフし、抵抗Ｒ６が非接続状態となる。そして、対極兼参照極ＣＲＥと作用極小ＷＥＳとの間に、液体中における特定物質濃度（本実施例においては塩素濃度）に応じた電流が発生するとともに、対極兼参照極ＣＲＥと作用極小ＷＥＳとの間に接続する抵抗Ｒ１にも一定の電流が発生する。
【０１２３】
次いで、この発生した電流を電流増幅回路８で増幅して、マイクロコンピュータ５３で取り込んでデジタル変換し、切替制御手段５３ｂでこの変換された電流の値と最低基準変化電流の値とを比較し、電流の値が最低基準変化電流の値とより小さくない場合には、引き続きサンプリングする。また、電流の値が最低基準変化電流の値よりも小さくなった場合には、切替制御手段５３ｂ（マイクロコンピュータ５３）のポートＯ７、Ｏ８のＯＦＦ制御信号に基づいて切替スイッチＳｗ７、Ｓｗ８がオフし、抵抗Ｒ１が非接続状態となる。一方、切替制御手段５３ｂ（マイクロコンピュータ５３）のポートＯ９、Ｏ１０のＯＮ制御信号に基づいて切替スイッチＳｗ９、Ｓｗ１０がオンし、抵抗Ｒ６が接続状態となる。
【０１２４】
次いで、このとき発生した電流を電流増幅回路８で増幅して、マイクロコンピュータ５３で取り込んでデジタル変換し、特定物質濃度変換手段５３ａによりこの変換された電流の大きさに応じた塩素濃度を求め、表示器５に求められた塩素濃度を表示する。
【０１２５】
なお、本実施例においては、電極群が、電圧印加回路６から出力される特定電圧が加わる対極兼参照極ＣＲＥと、この対極兼参照極ＣＲＥと連係して検査対象中での反応による電流を発生する面積の異なる作用極小ＷＥＳ及び作用極大ＷＥＬとから成り、インピーダンス低減回路５２が、対極兼参照極ＣＲＥと作用極小ＷＥＳとの間及び対極兼参照極ＣＲＥと作用極大ＷＥＬとの間に生ずる検査対象中のインピーダンスを低減し、作用極切替手段が作用極小ＷＥＳから作用極大ＷＥＬへと順に接続状態を切替えるといったものであるが、電極群が、電圧印加回路から特定電圧を出力するための参照電圧を検査対象中において生ずる参照極ＲＥと、この電圧印加回路から出力される特定電圧が加わる対極ＣＥと、この対極ＣＥと連係して検査対象中での反応による電流を発生する面積の異なる作用極小ＷＥＳ及び作用極大ＷＥＬとから成り、インピーダンス低減回路が、対極ＣＥと作用極小ＷＥＳとの間及び対極ＣＥとと作用極大ＷＥＬとの間に生ずる検査対象中のインピーダンスを低減し、作用極切替手段が作用極小ＷＥＳから作用極大ＷＥＬへと順に接続状態を切替えるといったものとしても実施可能である。
【０１２６】
以上、本発明に係わるポーラログラフ式濃度計の形態について具体的に説明をした実施例を示したが、これら各実施例においては、次のような態様であっても実施可能である。
【０１２７】
図１２のブロック図に示すように、電圧印加回路は、入力する基礎電圧Ｖｒを可変可能にし、種々の特定電圧を出力可能な電圧印加回路６１のようにする。また、選択手段と特定電圧制御手段６２ｂとを更に有するようにする。選択手段は、表示器５、入力部４及びマイクロコンピュータ６２から成り、複数の濃度の中から特定物質濃度を選択する。すなわち、表示器５により検査対象中における複数の特定物質を表示し、入力部５で測定したい特定物質の選択をするためにマイクロコンピュータ６２により制御を行う。特定電圧制御手段６２ｂは、マイクロコンピュータ６２において兼有され、選択手段により選択された特定物質濃度に対応して電極群が検査対象中で反応を起こすような特定電圧を電圧印加回路６１から発生させるために基礎電圧Ｖｒの可変制御を行う。  このように構成したポーラログラフ式濃度計は、検査対象中における複数の特定物質濃度を測定できるので広範囲に利用可能で利便性が高いものとなる。
【０１２８】
また、各実施例では、検査対象が液体である場合として説明したが、気体である場合には、図１１に示す検出部分の内部図に示すように、センサー部の先端部分（検出部分）は、隔膜（ガス透過性膜）、対極兼参照極（銀に塩化銀）、作用極（白金）、塩化カリウムにて構成されるものを用いれば実施可能である。検査対象が気体である場合にも、図１５のセンサー部からの出力電流を縦軸、オゾン濃度を横軸としたときの関係を表したグラフに示すように、図１４にて示した液体の場合におけるグラフと同様に、インピーダンス低減回路を有する場合（抵抗Ｒ１＝１０ｋΩ）には、インピーダンス低減回路を有さない場合（抵抗Ｒ１＝∞）よりも性能が向上する。
【０１２９】
また、各実施例では、インピーダンス低減回路は抵抗のみで構成する場合を説明したが、電極群間に生ずるインピーダンスを低減化させるような構成であれば、他の回路構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】ポーラログラフ式濃度計の外観図である。（実施例１、２、３、４、５）
【図２】検出部分の拡大図である。（実施例１、２、３、４、５）
【図３】検出部分の内部図（Ｂ−Ｂ'断面図）である。（実施例１）
【図４】ポーラログラフ式濃度計のブロック図である。（実施例１）
【図５】ポーラログラフ式濃度計のブロック図である。（実施例２）
【図６】検出部分の内部図（Ｂ−Ｂ'断面図）である。（実施例２、３、４）
【図７】ポーラログラフ式濃度計のブロック図である。（実施例３）
【図８】ポーラログラフ式濃度計のブロック図である。（実施例４）
【図９】ポーラログラフ式濃度計のブロック図である。（実施例５）
【図１０】検出部分の内部図（Ｂ−Ｂ'断面図）である。（実施例５）
【図１１】気体用の検出部分の内部図（Ｂ−Ｂ'断面図）である。
【図１２】ポーラログラフ式濃度計のブロック図である。
【図１３】非直線性に対する影響について示すグラフである。
【図１４】インピーダンス低減回路（抵抗）の性能（非直線性、繰り返し性）への影響について詳細に示すグラフである。（実施例１）
【図１５】気体の場合においてインピーダンス低減回路（抵抗）の非直線性に対する影響について示すグラフである。
【図１６】繰り返し性に対する影響について示すグラフである。
【図１７】測定時間に対する影響について示すグラフである。
【図１８】導電率による影響について示すグラフである。
【図１９】水没による影響について出力低下を示すグラフである。
【図２０】電極面積による影響について示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３１】
１  本体
２、２２、５１  センサー部
３  ケーブル
４  入力部
５  表示器
６、２１、６１  電圧印加回路
７、５２  インピーダンス低減回路
８、２３  電流増幅回路
９、３２、４２  記憶装置
１０、２６、３３、４３、５３、６２  マイクロコンピュータ
１１  電源部
２４  オフセット電流設定部
２５  オフセット電流印加部
３１  導電率測定回路
４１  水没測定回路
【図１】
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【図２】
2006010413.tif 000004
【図３】
2006010413.tif 000005
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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