(57)【要約】【課題】小型ｐＨ計全体としてのサイズを小さくすることが可能で、かつ、煩雑な操作を必要とせずに試料のｐＨ及び温度を表示することが可能な小型ｐＨ計を提供する。【解決手段】ｐＨセンサ１１２及び温度センサ１１４を有するセンサ部１１０と、センサ部１１０からの出力信号に基づいてｐＨ及び温度を決定する信号処理部１２０と、信号処理部１２０で決定されたｐＨ又は温度を表示する表示部１４０と、表示部１４０に表示される表示内容を制御する表示制御部１３０とを備える小型ｐＨ計。表示制御部１３０は、安定期に移行する前は表示部１４０にｐＨと温度とが交互に表示されるように表示内容を制御し、安定期に移行した後は表示部１４０にｐＨが表示されるように表示内容を制御する機能を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐＨセンサ及び温度センサを有するセンサ部と、
前記センサ部からの出力信号に基づいてｐＨ及び温度を決定する信号処理部と、
前記信号処理部で決定されたｐＨ又は温度を表示する表示部と、
前記表示部に表示される表示内容を制御する表示制御部とを備える小型ｐＨ計であって、
前記表示制御部は、安定期に移行する前は前記表示部にｐＨと温度とが交互に表示されるように前記表示内容を制御し、安定期に移行した後は前記表示部にｐＨが表示されるように前記表示内容を制御する機能を有することを特徴とする小型ｐＨ計。
【請求項２】
請求項１に記載の小型ｐＨ計において、
前記表示制御部は、安定期に移行してから所定時間が経過した後、前記表示部にｐＨと温度とが交互に表示されるように前記表示内容を制御することにより、前記小型ｐＨ計の電源をオフにすることを使用者に要請する機能をさらに有することを特徴とする小型ｐＨ計。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の小型ｐＨ計において、
前記小型ｐＨ計は、計測を開始してから所定時間が経過したときに前記小型ｐＨ計の電源をオフにする機能を有することを特徴とする小型ｐＨ計。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の小型ｐＨ計において、
前記ｐＨセンサ及び前記温度センサは、同一の半導体基板上に形成されたワンチップ集積化センサからなることを特徴とする小型ｐＨ計。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の小型ｐＨ計において、
前記ｐＨセンサは、ＩＳＦＥＴ型センサであることを特徴とする小型ｐＨ計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型ｐＨ計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ｐＨ計として、ペンシル型ｐＨ計などとよばれる小型ｐＨ計が知られている（例えば、特許文献１参照。）。従来の小型ｐＨ計においては、先端部に配置されたｐＨセンサに試料を接触させることにより当該試料のｐＨが表示部に表示されるため、ｐＨを簡易に計測することができる。また、従来の小型ｐＨ計は、小型でかつ軽量であるため、携帯性に優れている。
【０００３】
ところで、従来の小型ｐＨ計においては、機種によって表示部に表示される表示内容が異なっている。図４は、非特許文献１に記載された従来の小型ｐＨ計８００を説明するために示す図である。図５は、非特許文献２に記載された従来の小型ｐＨ計９００を説明するために示す図である。
【０００４】
非特許文献１に記載された従来の小型ｐＨ計８００においては、図４に示すように、表示部８４０にｐＨと温度とが２段に並列表示されるように構成されている。このため、従来の小型ｐＨ計８００によれば、試料のｐＨだけでなく温度についても表示することが可能となる。
【０００５】
また、非特許文献２に記載された従来の小型ｐＨ計９００においては、図５に示すように、表示部９４０にｐＨが表示され、かつ、温度が表示されないように構成されている。このため、従来の小型ｐＨ計９００によれば、表示部９４０の表示内容を少なくすることができるため、表示部９４０のサイズを小さくすることが可能となり、小型ｐＨ計全体としてのサイズを小さくすることが可能となる。
【０００６】
【特許文献１】実開昭５６−９９４６６号公報
【非特許文献１】株式会社テストーのホームページ、“コンパクト ｐＨ計 ｔｅｓｔｏ２０６”、［online］、［平成18年8月3日検索］、インターネット＜URL：http://www.testo.jp/products/08/testo206.html＞
【非特許文献２】ビー・エー・エス株式会社のホームページ、“半導体センサーのｐＨ計 ＩＳＦＥＴ ｐＨ Ｍｅｔｅｒ”、［online］、［平成18年8月3日検索］、インターネット＜URL：http://www.basj.com/set/xdata/isfet/pHm.pdf＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の小型ｐＨ計８００においては、表示部８４０にｐＨと温度とが２段に並列表示されるように構成されているため、表示部８４０のサイズが大きくなってしまい、小型ｐＨ計全体としてのサイズを小さくすることが容易ではない。
また、従来の小型ｐＨ計９００においては、表示部９４０に温度を表示することができず、ｐＨを計測する際の試料温度を知ることができない。
【０００８】
なお、従来の小型ｐＨ計９００において、表示部９４０の表示内容をｐＨから温度に（又は温度からｐＨに）切り替えるための切替ボタンを配設することにより、表示部９４０に表示される表示内容を切り替えることが考えられる。この場合には、表示部９４０にはｐＨ及び温度のいずれか一方が表示されることとなるため、表示部９４０のサイズが大きくなってしまうこともない。
しかしながら、この場合には切替ボタンを配設するためのスペースを確保しなければならず、ｐＨ計の小型化という観点では好ましくない。また、表示内容を切り替えるためには切替ボタンを操作しなければならず、煩雑な操作が必要となってしまうという新たな問題も発生してしまう。
【０００９】
このように、従来の小型ｐＨ計においては、小型ｐＨ計全体としてのサイズを小さくすることが可能で、かつ、煩雑な操作を必要とせずに試料のｐＨ及び温度を表示することが可能な小型ｐＨ計を実現することは容易ではないという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、小型ｐＨ計全体としてのサイズを小さくすることが可能で、かつ、煩雑な操作を必要とせずに試料のｐＨ及び温度を表示することが可能な小型ｐＨ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】
【００１１】
（１）本発明の小型ｐＨ計は、ｐＨセンサ及び温度センサを有するセンサ部と、前記センサ部からの出力信号に基づいてｐＨ及び温度を決定する信号処理部と、前記信号処理部で決定されたｐＨ又は温度を表示する表示部と、前記表示部に表示される表示内容を制御する表示制御部とを備える小型ｐＨ計であって、前記表示制御部は、安定期に移行する前は前記表示部にｐＨと温度とが交互に表示されるように前記表示内容を制御し、安定期に移行した後は前記表示部にｐＨが表示されるように前記表示内容を制御する機能を有することを特徴とする。
【００１２】
このため、本発明の小型ｐＨ計によれば、表示部にはｐＨ及び温度のいずれか一方が表示されるように構成されているため、表示部のサイズが大きくなってしまうことはない。その結果、小型ｐＨ計全体としてのサイズを小さくすることが可能となる。
また、本発明の小型ｐＨ計によれば、表示制御部が、安定期に移行する前は表示部にｐＨと温度とが交互に表示されるように表示内容を制御し、安定期に移行した後は表示部にｐＨが表示されるように表示内容を制御する機能を有するため、安定期に移行する前においては表示部に試料のｐＨ及び温度を表示することが可能となる。
また、本発明の小型ｐＨ計によれば、安定期に移行する前であるか安定期に移行した後であるかに基づいて自動的に表示内容を切り替えることが可能となるため、煩雑な操作が必要となってしまうこともない。
【００１３】
したがって、本発明の小型ｐＨ計は、小型ｐＨ計全体としてのサイズを小さくすることが可能で、かつ、煩雑な操作を必要とせずに試料のｐＨ及び温度を表示することが可能な小型ｐＨ計となる。
【００１４】
また、本発明の小型ｐＨ計によれば、安定期に移行する前は表示部にｐＨと温度とが交互に表示され、安定期に移行した後は表示部にｐＨが連続的に表示されるように構成されているため、表示部に表示されている表示内容の違いによって安定期に移行したか否かを使用者に知らせることが可能となる。これにより、使用者は、安定期に移行したか否かを表示部に表示された表示内容から判断することが可能となる。
【００１５】
なお、この明細書において「安定期」とは、表示部に表示されるｐＨ値（測定されたｐＨ値）が安定している時期のことをいう。表示部に表示されるｐＨ値が安定しているかどうかの判断は、例えば、表示部に表示されるｐＨ値の変動が小型ｐＨ計の測定分解能の範囲内に収まっているかどうかによって行うことができる。
【００１６】
（２）本発明の小型ｐＨ計においては、前記表示制御部は、安定期に移行してから所定時間が経過した後、前記表示部にｐＨと温度とが交互に表示されるように前記表示内容を制御することにより、前記小型ｐＨ計の電源をオフにすることを使用者に要請する機能をさらに有することが好ましい。
【００１７】
このように構成することにより、表示部の表示内容がｐＨの連続表示からｐＨ及び温度の交互表示に切り替われば、使用者は、小型ｐＨ計の電源をオフにすることを要請されていると判断することが可能となる。その結果、本発明の小型ｐＨ計によれば、当該要請に基づいて使用者が小型ｐＨ計の電源をオフにすることにより、ｐＨの値を読み取った後における電池の不要な消耗を抑えることが可能となる。
【００１８】
（３）本発明の小型ｐＨ計においては、前記小型ｐＨ計は、計測を開始してから所定時間が経過したときに前記小型ｐＨ計の電源をオフにする機能を有することが好ましい。
【００１９】
このように構成することによっても、ｐＨの値を読み取った後における電池の不要な消耗を抑えることが可能となる。また、使用者の操作によらず小型ｐＨ計の電源をオフにすることが可能となるという効果もある。
【００２０】
（４）本発明の小型ｐＨ計においては、前記ｐＨセンサ及び前記温度センサは、同一の半導体基板上に形成されたワンチップ集積化センサからなることが好ましい。
【００２１】
このように構成することにより、ｐＨセンサ近傍の温度を計測することが可能となるため、精度が高く応答の速いｐＨ測定が可能となる。
【００２２】
（５）本発明の小型ｐＨ計においては、前記ｐＨセンサは、ＩＳＦＥＴ型センサであることが好ましい。
【００２３】
このように構成することにより、安定期に至るまでの時間を短縮することが可能となるため、ｐＨ測定に要する時間を短縮することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の小型ｐＨ計について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００２５】
［実施形態］
図１は、実施形態に係る小型ｐＨ計１００の斜視図である。図２は、実施形態に係る小型ｐＨ計１００のブロック図である。図３は、実施形態に係る小型ｐＨ計１００の機能を説明するために示す図である。図３（ａ）はｐＨ測定を開始してからの時間と表示部１４０に表示されるｐＨ値との関係を示す図であり、図３（ｂ）はｐＨ測定開始から時刻ｔ１までの間における表示部１４０の表示内容を示す図であり、図３（ｃ）は時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間における表示部１４０の表示内容を示す図であり、図３（ｄ）は時刻ｔ２以降における表示部１４０の表示内容を示す図である。なお、図１及び図３（ｂ）〜図３（ｄ）において、表示部１４０に表示されているｐＨ又は温度の値は一例であり、図中に示す値が表示部１４０に常に表示し続けられている訳ではない。
【００２６】
ここで、「安定期」とは、表示部１４０に表示されるｐＨ値（測定されたｐＨ値）が安定している時期のことをいう。表示部１４０に表示されるｐＨ値が安定しているかどうかの判断は、例えば、図３（ａ）に示すように、表示部１４０に表示されるｐＨ値（測定されたｐＨ値）の変動が小型ｐＨ計１００の測定分解能の範囲Ａ内に収まっているかどうかによって行う。従って、以下の実施形態の説明においては、「安定期」とは時刻ｔ１以降のことをいう。
なお、ＪＩＳ規格（ＪＩＳＺ８８０２、ｐＨ測定方法）より、小型ｐＨ計１００によって測定されるｐＨ値の繰り返し測定精度が±０．０２である場合には、小型ｐＨ計１００の測定分解能の範囲Ａは例えば０．０４となり、小型ｐＨ計１００によって測定されるｐＨ値の繰り返し測定精度が±０．０５である場合には、小型ｐＨ計１００の測定分解能の範囲Ａは例えば０．１となり、小型ｐＨ計１００によって測定されるｐＨ値の繰り返し測定精度が±０．１である場合には、小型ｐＨ計１００の測定分解能の範囲Ａは例えば０．２となる。
【００２７】
実施形態に係る小型ｐＨ計１００は、図１及び図２に示すように、センサ部１１０と、センサ部１１０からの出力信号に基づいてｐＨ及び温度を決定する信号処理部１２０と、表示制御部１３０と、ｐＨ又は温度をデジタル表示する表示部１４０と、電源部１５０（図示せず。）とを備える。なお、小型ｐＨ計１００は、防水構造及び防塵構造を有する。
【００２８】
センサ部１１０は、ｐＨセンサ１１２及び温度センサ１１４を有し、筐体１６０の先端部に配設されている。ｐＨセンサ１１２及び温度センサ１１４は、同一の半導体基板上に形成されたワンチップ集積化センサからなる。ｐＨセンサ１１２は、ＩＳＦＥＴ（Ion Sensitive Field Effect Transistor）型センサである。
【００２９】
信号処理部１２０は、センサ部１１０からの出力信号に基づいてｐＨ及び温度を決定し、当該ｐＨ及び温度に関する情報を表示制御部１３０に向けて送る機能を有する。
【００３０】
表示制御部１３０は、表示部１４０に表示される表示内容を制御するためのものであり、信号処理部１２０からのｐＨ及び温度に関する情報に基づいて、安定期に移行したか否かを判断する判断部１３２を有する。そして、安定期に移行していないと判断部１３２が判断した場合には、表示部１４０にｐＨと温度とが交互に表示されるように表示内容を制御し、安定期に移行したと判断部１３２が判断した場合には、表示部１４０にｐＨが連続的に表示されるように表示内容を制御する。すなわち、表示制御部１３０は、安定期に移行する前は表示部１４０にｐＨと温度とが交互に表示されるように表示内容を制御し、安定期に移行した後は表示部１４０にｐＨが表示されるように表示内容を制御する機能を有する。
【００３１】
また、表示制御部１３０は、安定期に移行してから所定時間が経過した後、表示部１４０にｐＨと温度とが交互に表示されるように表示内容を制御することにより、小型ｐＨ計１００の電源をオフにすることを使用者に要請する機能をさらに有する。
【００３２】
表示部１４０は、信号処理部１２０で決定されたｐＨ又は温度を表示する。表示部１４０は、安定期に移行する前においてはｐＨと温度とを交互に表示（例えば１秒間隔で交互表示。）し（図３（ｂ）参照。）、安定期に移行した後においてはｐＨを連続的に表示し（図３（ｃ）参照。）、安定期に移行してから所定時間が経過した後においてはｐＨと温度とを交互に表示（例えば１秒間隔で交互表示。）する（図３（ｄ）参照。）。
【００３３】
信号処理部１２０、表示制御部１３０及び電源部１５０は、筐体１６０内に配置されている。筐体１６０は、例えば、ＡＢＳ樹脂などのプラスチックで構成されている。
【００３４】
筐体１６０の後端部には、電源ボタン１７２及び校正ボタン１７４を有する操作部１７０が配設されている。電源ボタン１７２は、小型ｐＨ計１００の電源をオンにしたりオフにしたりするために使用するものである。校正ボタン１７４は、小型ｐＨ計１００の校正を行う際に使用するものである。なお、小型ｐＨ計１００の校正方法についての説明は省略する。
【００３５】
また、小型ｐＨ計１００は、計測を開始してから所定時間（例えば１０分）が経過したときに小型ｐＨ計１００の電源をオフにする機能を有する。
【００３６】
以上のように構成された実施形態に係る小型ｐＨ計１００によれば、表示部１４０にはｐＨ及び温度のいずれか一方が表示されるように構成されているため、表示部１４０のサイズが大きくなってしまうことはない。その結果、小型ｐＨ計全体としてのサイズを小さくすることが可能となる。
また、実施形態に係る小型ｐＨ計１００によれば、表示制御部１３０が、安定期に移行する前は表示部１４０にｐＨと温度とが交互に表示されるように表示内容を制御し、安定期に移行した後は表示部１４０にｐＨが表示されるように表示内容を制御する機能を有するため、安定期に移行する前においては表示部１４０に試料のｐＨ及び温度を表示することが可能となる。
また、実施形態に係る小型ｐＨ計１００によれば、安定期に移行する前であるか安定期に移行した後であるかに基づいて自動的に表示内容を切り替えることが可能となるため、煩雑な操作が必要となってしまうこともない。
【００３７】
したがって、実施形態に係る小型ｐＨ計１００は、小型ｐＨ計全体としてのサイズを小さくすることが可能で、かつ、煩雑な操作を必要とせずに試料のｐＨ及び温度を表示することが可能な小型ｐＨ計となる。
【００３８】
また、実施形態に係る小型ｐＨ計１００によれば、安定期に移行する前は表示部１４０にｐＨと温度とが交互に表示され、安定期に移行した後は表示部１４０にｐＨが連続的に表示されるように構成されているため、表示部１４０に表示されている表示内容の違いによって安定期に移行したか否かを使用者に知らせることが可能となる。これにより、使用者は、安定期に移行したか否かを表示部１４０に表示された表示内容から判断することが可能となる。
【００３９】
実施形態に係る小型ｐＨ計１００においては、表示制御部１３０は、安定期に移行してから所定時間が経過した後、表示部１４０にｐＨと温度とが交互に表示されるように表示内容を制御することにより、小型ｐＨ計１００の電源をオフにすることを使用者に要請する機能をさらに有する。これにより、表示部１４０の表示内容がｐＨの連続表示からｐＨ及び温度の交互表示に切り替われば、使用者は、小型ｐＨ計１００の電源をオフにすることを要請されていると判断することが可能となる。その結果、実施形態に係る小型ｐＨ計１００によれば、当該要請に基づいて使用者が小型ｐＨ計１００の電源をオフにすることにより、ｐＨの値を読み取った後における電池の不要な消耗を抑えることが可能となる。
【００４０】
実施形態に係る小型ｐＨ計１００においては、小型ｐＨ計１００は、計測を開始してから所定時間が経過したときに小型ｐＨ計１００の電源をオフにする機能を有するため、ｐＨの値を読み取った後における電池の不要な消耗を抑えることが可能となる。また、使用者の操作によらず小型ｐＨ計１００の電源をオフにすることが可能となるという効果もある。
【００４１】
実施形態に係る小型ｐＨ計１００においては、ｐＨセンサ１１２及び温度センサ１１４は、同一の半導体基板上に形成されたワンチップ集積化センサからなるため、ｐＨセンサ１１２近傍の温度を計測することが可能となり、精度が高く応答の速いｐＨ測定が可能となる。
【００４２】
実施形態に係る小型ｐＨ計１００においては、ｐＨセンサ１１２は、ＩＳＦＥＴ型センサであるため、安定期に至るまでの時間を短縮することが可能となり、ｐＨ測定に要する時間を短縮することが可能となる。
【００４３】
以上、本発明の小型ｐＨ計を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【００４４】
（１）実施形態に係る小型ｐＨ計１００においては、ｐＨセンサ１１２として、ＩＳＦＥＴ型センサを用いた場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ガラス電極からなるｐＨセンサを用いてもよい。
【００４５】
（２）実施形態に係る小型ｐＨ計１００においては、操作部１７０が２つの操作ボタン（電源ボタン１７２及び校正ボタン１７４）を有する場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、操作部が１つの操作ボタン（電源ボタンのみ）を有するものであってもよいし、操作部が２つの操作ボタン（電源ボタン及び校正以外の機能を発揮するためのボタン）を有するものであってもよいし、操作部が３つの操作ボタン（電源ボタン及び２つの校正ボタン）を有するものであってもよいし、操作部が３つ以上の操作ボタンを有するものであってもよい。
【００４６】
（３）実施形態に係る小型ｐＨ計１００においては、表示部１４０にはｐＨ及び温度のいずれか一方のみが表示されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。表示部には、ｐＨ及び温度以外に、電池残量が少ないことを使用者に警告するためのマークや校正中であることを示すマークなどを表示してもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態に係る小型ｐＨ計１００の斜視図である。
【図２】実施形態に係る小型ｐＨ計１００のブロック図である。
【図３】実施形態に係る小型ｐＨ計１００の機能を説明するために示す図である。
【図４】従来の小型ｐＨ計８００を説明するために示す図である。
【図５】従来の小型ｐＨ計９００を説明するために示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００，８００，９００…小型ｐＨ計、１１０…センサ部、１１２…ｐＨセンサ、１１４…温度センサ、１２０…信号処理部、１３０…表示制御部、１３２…判断部、１４０，８４０，９４０…表示部、１６０…筐体、１７０…操作部、１７２…電源ボタン、１７４…校正ボタン、Ａ…小型ｐＨ計の測定分解能の範囲
【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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