(57)【要約】【課題】ガラス電極と基キャップを備えたｐＨ電極への静電気の影響を少なくし、計測誤差を生じ難くすると共に、液筒の内部を容易に観察可能にする。【解決手段】ガラス電極が連結する基キャップを上端に配し、隔膜が配備された先端キャップを下端に配し、ガラス電極を所定間隔で筒状に包囲した透明な液筒を基キャップと先端キャップの上下間に配し、液筒とガラス電極の間隙にガス吸収液を入れたｐＨ電極ガスセンサであって、液筒とガス吸収液に接している導電体をガス吸収液の液面を監視可能に設けた。さらに、液筒先端部に液通孔を設けて、先端キャップ自体を導電体にした。さらに、導電体の設置範囲をガス吸収液の最大液量の半量以下を示す範囲に限定した。つまり、液筒の透明範囲を大きく、導電体の設置範囲を小さくした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス電極が連結する基キャップを上端に配し、隔膜が配備された先端キャップを下端に配し、該ガラス電極を所定間隔で筒状に包囲した透明な液筒を該基キャップと該先端キャップの上下間に配し、該液筒と該ガラス電極の間隙にガス吸収液を入れたｐＨ電極ガスセンサにおいて、該先端キャップに直接または間接的に結合された該液筒に接すると共に、該ガス吸収液にも接している導電体が該ガス吸収液の液面を監視可能に設けられた隔膜式ｐＨ電極ガスセンサ。
【請求項２】
先端キャップが導電体であり、液筒下部に配された液筒先端部に、該先端キャップに通じる液通孔が設けられた請求項１記載の隔膜式ｐＨ電極ガスセンサ。
【請求項３】
導電体が、ガス吸収液の液量が使用最大量の半量以下を示す液面範囲を監視可能に設けられた請求項１または２記載の隔膜式ｐＨ電極ガスセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、隔膜、ガス吸収液並びにガラス電極と基キャップを備えたｐＨ電極から形成される、隔膜式ｐＨ電極ガスセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示すとおり、通常、隔膜式ｐＨ電極ガスセンサ５０は芯にガラス電極５１を備え、その外側へ順次、ガス吸収液５２、液筒５６を配し、該液筒５６の下部に配された液筒先端部６１には先端キャップ５５を結合し、該先端キャップの下端に成形されている先端キャップの底部６２とガラス電極の下端（先端）との間に隔膜５３を配して形成され、アンモニアや炭酸ガスなどのガスが隔膜５３を通過して、隔膜５３とガラス電極のガラス膜に挟まれて存在する薄いガス吸収液膜に到達すると、ガス吸収液５２のｐＨが変動し、ガラス電極５１がこれを検知してガス濃度を計測する。
また、隔膜５３は隔膜リング６３に接着され、Ｏリング６４を介して液筒先端部６１と先端キャップの底部６２で挟持されている。
さらに、該液筒内を均圧に保つため、液筒上部に均圧孔６５が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ｐＨセンサはインピーダンスが高いため静電気の影響を受けやすく計測誤差を生じやすい。
そのため、液筒に導電性プラスチックを採用することにより静電気の影響を受けない隔膜式ガスセンサが考案されたが、上記導電性プラスチックには、導電性を付与する目的でグラファイトやカーボンなどが配合されていることから、液筒が黒くなって内部が見えないため、該均圧孔からガス吸収液の水蒸気が排出してガス吸収液が減少することなどの液筒内部の状況を観察することが困難である不都合があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑み、ｐＨ電極への静電気の影響を少なくし、計測誤差を生じ難くするとともに、液筒内部が容易に観察可能な隔膜式ｐＨ電極ガスセンサを提供することを目的とする。
【０００５】
【発明を解決するための手段】
本発明の上記課題の解決と目的の達成のために、請求項１記載の隔膜式ｐＨ電極ガスセンサは、ガラス電極が連結する基キャップを上端に配し、隔膜が配備された先端キャップを下端に配し、該ガラス電極を所定間隔で筒状に包囲した透明な液筒を該基キャップと該先端キャップの上下間に配し、該液筒と該ガラス電極の間隙にガス吸収液を入れたｐＨ電極ガスセンサにおいて、該先端キャップに直接または間接的に結合された該液筒に接すると共に、該ガス吸収液にも接している導電体が該ガス吸収液の液面を監視可能に設けられたことを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２記載の隔膜式ｐＨ電極ガスセンサは、先端キャップが導電体であり、液筒下部に配された液筒先端部に、該先端キャップに通じる液通孔が設けられたことを特徴とする。
さらに、請求項３記載の隔膜式ｐＨ電極ガスセンサは、導電体が、ガス吸収液の液量が使用最大量の半量以下を示す液面範囲を監視可能に設けられたことを特徴とする。
上記構成の隔膜式ｐＨ電極ガスセンサによって、計測誤差を小さくし、ガス吸収液筒の内部を容易に観察することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、酸性、アルカリ性などの気体を検知、計測する隔膜式ｐＨ電極ガスセンサとして広範囲に使用することができる。
以下、本発明の隔膜式ｐＨ電極ガスセンサに係る実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【０００８】
図１は本発明の一実施例であり、上記導電体１７が液筒内面と先端キャップ内面に接すると共に該導電体１７の一部が液筒１６と先端キャップ１５に挟まれて液筒の先端部２１と接している状態（つまり、液筒１６が導電体１７を介して先端キャップ１５と間接的に結合する状態）を示す隔膜式ｐＨ電極ガスセンサ１０の側断面図である。
また、図２は本発明の他の実施例であり、液筒１６と先端キャップ１５が直接に結合し、固定されていない導電体１７が液筒先端部２１と接している状態を示す隔膜式ｐＨ電極ガスセンサ１０の側断面図である。
また、図３は本発明の他の実施例であり、先端キャップ１５自体が導電体１７であり、液筒１６と先端キャップ１５（つまり該導電体１７）が直接に結合かつ、接している状態を示す隔膜式ｐＨ電極ガスセンサ１０の側断面図である。
また、図４は従来の隔膜式ｐＨ電極ガスセンサ５０の側断面図である。
【０００９】
図１に示される隔膜式ｐＨ電極ガスセンサ１０は、導電体１７が、相連結する液筒１６と先端キャップ１５の各々の内側に亘って配設され、ガス吸収液１２と接していると共に、前記導電体の一部が液筒１６の下端の液筒先端部２１と先端キャップ１５に挟まれて、液筒１６と接している。
その結果、ｐＨ電極への静電気の影響を少なくすることができ、ひいては計測誤差を生じ難くすることができる。
また、本実施例（図１）は該液筒先端部２１と該先端キャップ１５が該導電体１７を介して間接的に結合されているもので、該導電体１７に対して該液筒１６と該先端キャップ１５の各々は、ねじによって螺合されている。
【００１０】
また、ガスに対して透過性を有し、液に対し不透過性を有する隔膜１３は、円形の隔膜リング２３に接着して円形に備えられ、該隔膜リング２３は、該先端キャップ下端に成形されている先端キャップの底部２２に該隔膜１３を上側にして配備され、弾性を有するＯリング２４を介して前記導電体１７と前記先端キャップの底部２２とで間接的に挟持されている。
この場合、該ガラス電極１１の下端部（ガラス膜）が該隔膜１３を軽く圧接する程度が好ましく、この状態において該ガラス電極１１と隔膜１３の間には薄いガス吸収液膜が存在して良好に検知ができる。
【００１１】
前述のとおり、該液筒１６はガス吸収液１２などの観察のために、透明なプラスチックなどで成形されることが要求され、必然的に静電気の影響を受けやすく、その対策として、液筒１６に導電性ナイロン（例えば日本ポリペンコ製導電性ＭＣナイロンなど）を使用することが考えられるが、導電性を付与するためカーボンやグラファイトなどが配合されているため黒色または黄白色などであり液筒内部の観察が困難である。
【００１２】
そこで、本実施例では液筒１６に透明なポリカーボネートを使用し、液筒先端部２１と接する導電体１７に導電性ＭＣナイロンを使用した。
また、液筒内の観察には透明な部分が多いほど優れ、本実施例（図１）では黒色の導電体１７を結合に必要な螺合部分に極力限定して備えているが、要はガス吸収液面の監視が可能であればよく、液筒１６に充満されている状態（つまり使用最大量の状態）で液面管理をする場合には、液筒上部まで導電体１７を広範囲に配設してもよい。
また、上記導電体１７には、使用条件を満たしていれば、他の導電性樹脂や導電性金属などの使用も可能であるが、通常の金属は電蝕に耐えられないので耐蝕性を有する金属を使用する必要がある。
【００１３】
図２に示される隔膜式ｐＨ電極ガスセンサ１０は、液筒先端部２１と先端キャップ１５が直接に結合（ねじで螺合）されている本発明の他の実施例である。
この実施例（図２）は、導電体１７が先端キャップ１５と液筒先端部２１の各々の接液側（内部側）に亘って接触して配設されているが、固定されたものでなく、上記ねじの調整で上下方向へ押圧されて前記液筒先端部２１に強く接触すると共にＯリング２４を介して先端キャップの底部２２とで隔膜１３を挟持することができる。
尚、この（図２の）場合、隔膜を挟持してシールする前記Ｏリング２４の他に、該液筒１６と該先端キャップ１５の間をシールする別のシール材（別のＯリング２６など）を設けることによってガス吸収液の漏れを防ぐことができる。
例えば本図（図２）の場合、前記別のＯリング２６を先端キャップ１５と液筒１６が水平接触の面に設けられた例を記載しているが、垂直接触の面に設けてもよい。
【００１４】
図３に示される隔膜式ｐＨ電極ガスセンサ１０は、先端キャップ１５自体が導電体１７である本発明の他の実施例（請求項２の一実施例）である。
この場合、先端キャップ１５自体の全部が導電体１７であってもよいし、実施状況により先端キャップ１５自体の一部が導電体１７であってもよい。
また、上記請求項２の実施例の場合、隔膜を挟持してシールする前記Ｏリング２４の他に、該液筒１６と該先端キャップ１５の間をシールする別のシール材（Ｏリングなど）を設けることによって、ガス吸収液１２の液漏れを防止しする。
例えば図３の場合、先端キャップ１５（導電体１７）の上部の液筒１６に接する位置に別のＯリング２６を備えることによって、ガス吸収液１２の液漏れを防止する。  また、図３の場合、前記Ｏリング２４と該別のＯリング２６との上下間に、液通孔１８を設けることによって、前記先端キャップ１５（導電体１７）が液通孔１８から侵入するガス吸収液１２に接することができると共に液筒１６にも接することができる。
尚、液通孔１８は一つでも複数でも状況に応じて設けることができる他、形状は円形、矩形、細長形、星形、月形など必要に応じて様々な形状を選択することができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の本発明の隔膜式ｐＨ電極ガスセンサ（図示せず）はガス吸収液量が充満した量（使用最大量）から半減した量以下の状態（つまり、液筒の透明範囲がより広く、導電体の設置範囲がより狭い状態）を監視するものである。
ガス吸収液量が過剰に減少すると該ガスセンサが測定誤差を生じる可能性があり、これらのトラブルを防止する液面管理が必要である。
特に使用最大量（充填最大量）の半量以下での液面監視にはさらに上記のトラブルに配慮した管理が必要であり、使用最大量の半量以下の所望のガス吸収液面を監視可能な範囲に限定して該導電体を設置することが望まれる。
尚、静電気による悪影響の防止効果は導電体がより広い範囲に亘って設置された方がより優れ、狭い範囲の設置では劣る。
従って、透明な液筒の監視可能範囲を拡大する（つまり、導電体を小さくし、透明部分を大きくする）に際しては、静電気の悪影響の防止効果の減少も考慮しなければならないので、静電気の影響に関して実施可能範囲内で透明部分（監視可能範囲）の拡大をすることになる。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、請求項１に記載の本発明の隔膜式ｐＨ電極ガスセンサは静電気に影響されることもなく、長期間にわたり、安定した性能を維持することができ、液筒内を容易に観察することができるため、液面管理において優れる効果を奏する。
また、請求項２に記載の本発明の隔膜式ｐＨ電極ガスセンサは、上記の効果に加え、さらに、上記隔膜式ｐＨ電極ガスセンサのパーツ（導電体）を減らし、上記ガスセンサの該液筒と該先端キャップとの結合（螺合）構造を単純にすることから、組立作業の改善、ひいては製造コストの低減に寄与する効果を奏する。
また、請求項３に記載の本発明の隔膜式ｐＨ電極ガスセンサは、液筒の透明範囲が広くなることから、測定誤差のトラブルを防止するための監視が容易になる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である液筒と先端キャップが導電体を介して間接的に結合された隔膜式ｐＨ電極ガスセンサの側断面図である。
【図２】本発明の他の実施例である液筒と先端キャップが直接結合され、導電体が固定されない隔膜式ｐＨ電極ガスセンサの側断面図である。
【図３】本発明の他の実施例である先端キャップ自体が導電体であり、液筒と先端キャップが直接結合された隔膜式ｐＨ電極ガスセンサの側断面図である。
【図４】従来の隔膜式ｐＨ電極ガスセンサの側断面図である。
【符号の説明】
１０、５０    隔膜式ｐＨ電極ガスセンサ
１１、５１    ガラス電極
１２、５２    ガス吸収液
１３、５３    隔膜
１４、５４    基キャップ
１５、５５    先端キャップ
１６、５６    液筒
１７          導電体
１８          液通孔
２１、６１    液筒先端部
２２、６２    先端キャップの底部
２３、６３    隔膜リング
２４、６４    Ｏリング
２５、６５    均圧孔
２６          別のＯリング
【図１】
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【図２】
2004251864.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004251864.tif 000006