(57)【要約】【課題】底泥／水の界面を検知することにより測定位置（泥表面からの距離）を特定した酸化還元電位(ＯＲＰ)の測定を行える酸化還元電位測定装置を実現する。【解決手段】棒状の電極保持体の軸方向に所定間隔を置いて設けられた複数の作用電極を具備する酸化還元電位測定装置において、前記複数の作用電極を使用して界面を検知する界面検知用導電率測定回路を具備したことを特徴とする酸化還元電位測定装置である。【選択図】図１
2007113985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の電極保持体の軸方向に所定間隔を置いて設けられた複数の作用電極を具備する酸化還元電位測定装置において、
前記複数の作用電極を使用して界面を検知する界面検知用導電率測定回路
を具備したことを特徴とする酸化還元電位測定装置。
【請求項２】
前記複数の作用電極の内の使用する電極を選択する電極切替回路
を具備したことを特徴とする請求項１記載の酸化還元電位測定装置。
【請求項３】
前記作用電極は前記電極保持体の周面にそれぞれ埋め込んで設けられたこと
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の酸化還元電位測定装置。
【請求項４】
前記作用電極は前記電極保持体の周面にリング状に設けられたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の酸化還元電位測定装置。
【請求項５】
前記作用電極は前記電極保持体の軸にそれぞれ直交して設けられたピン状電極であること
を特徴とする請求項１乃至請求項２の何れかに記載の酸化還元電位測定装置。
【請求項６】
前記電極保持体は、底泥に一面が接するリング状の基盤に支持されていること
を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の酸化還元電位測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
河川や湖沼などでは、底泥が溶存酸素を消費し、水底が嫌気状態になり、燐・鉄・マンガンなどが底泥より溶出し、水環境へ負荷を与えている。
この様な状態では底泥中及び底泥直上水の酸化還元電位(ＯＲＰ)はマイナス側に変化しており、こうした変化を測定することにより、環境変化や汚濁状態を把握することが可能になる。
本発明は、底泥／水の界面を検知することにより測定位置（泥表面からの距離）を特定した酸化還元電位(ＯＲＰ)の測定を行える酸化還元電位測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
酸化還元電位測定装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】実開平５−０５２７５４号公報
【０００４】
図６は従来例の構成説明図である。
図６において、基盤１は塩化ビニル製で直径４０ｃｍ及び厚さ２ｃｍの円板からなり、基盤１の中央には電極保持体２を挿通して支持する挿通口が穿設してある。
この基盤１の挿通口に、長さ５３ｃｍ及び外径１ｃｍのステンレスパイプからなり一端を尖った尖端３に形成した細い棒状の電極保持体２が、尖端３を下にして直交方向に着脱可能に嵌挿して支持してある。
【０００５】
電極保持体２には、その長さ方向に沿い基盤１の上に１個及び基盤１の下（尖端３側）に４個の作用電極４ａ、４ｂが順番に並べて取り付けてある。即ち、電極保持体２の外壁に穿設した開口に、白金製の作用電極４ａ、４ｂをゴムパッキンにより周囲を絶縁し且つ水が内部に漏れないように封止して、接着剤により固定してある。
これら各作用電極４ａ、４ｂの外表面は電極保持体２の外周に対して凹凸が無いようほぼ平坦に取り付けられ、内側にはそれぞれリード線が接続されている。
【０００６】
なお、各作用電極４ａ、４ｂの大きさは外径８ｍｍの円形であり、基盤１の下の底泥用の作用電極４ａは基盤１の下面２ｃｍから互いに５ｃｍの間隔で設けてあり、従って最下端の作用電極４ａは基盤１の下面から１７ｃｍの深さになっている。又、基盤１の上の水用の作用電極４ｂは基盤１の直上に設けてある。
基盤１の隅に設けた貫通口には、通常の比較電極５が着脱自在に嵌挿して支持されている。又、基盤１の中央の電極保持体２の周囲には、重量調節用の鉄製の重り６が基盤１の凹部に均等に３個載置され、全体の重量を１２ｋｇに調節している。
【０００７】
各作用電極４ａ、４ｂと比較電極５により酸化還元電位を測定する計測部（図示せず）は、基盤１及び電極保持体２と別体に設けてあり、複数の作用電極４ａ、４ｂを同時に又は順次切り換えながら酸化還元電位の測定ができる機構を備えている。
作用電極４ａ、４ｂのリード線及び比較電極５のリード線はそれぞれのケーブル７に接続され、更にケーブル７は計測部に接続されている。
【０００８】
以上の構成において、各作用電極４ａ、４ｂと基盤１に支持した比較電極５とで底泥の酸化還元電位を深さ毎に測定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような装置においては、以下の間題点がある。
酸化還元電位(ＯＲＰ)を測定したい底泥表面を基盤で覆ってしまうことにより水中からの酸素供給を遮断してしまい測定地点の本来の酸化還元電位(ＯＲＰ)を測定することが出来ない。
【００１０】
嫌気状態による底泥酸化還元電位(ＯＲＰ)の変化は、深さ方向にせいぜい５〜１０ｃｍであるので１０ｍｍ以下の間隔で測定を行いたいが、実際の底泥の起伏はこれよりも大きく、底泥／水の界面がハッキリせず、どの位置を測定しているのか分からなかった。
【００１１】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、底泥／水の界面を検知することにより、測定位置（泥表面からの距離）を特定した酸化還元電位(ＯＲＰ)の測定を行えることが出来る酸化還元電位測定装置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】
【００１２】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１の酸化還元電位測定装置においては、
棒状の電極保持体の軸方向に所定間隔を置いて設けられた複数の作用電極を具備する酸化還元電位測定装置において、前記複数の作用電極を使用して界面を検知する界面検知用導電率測定回路を具備したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項２の酸化還元電位測定装置においては、請求項１記載の酸化還元電位測定装置において、
前記複数の作用電極の内の使用する電極を選択する電極切替回路を具備したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３の酸化還元電位測定装置においては、請求項１又は請求項２記載の酸化還元電位測定装置において、
前記作用電極は前記電極保持体の周面にそれぞれ埋め込んで設けられたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項４の酸化還元電位測定装置においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の酸化還元電位測定装置において、
前記作用電極は前記電極保持体の周面にリング状に設けられたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項５の酸化還元電位測定装置においては、請求項１乃至請求項２の何れかに記載の酸化還元電位測定装置において、
前記作用電極は前記電極保持体の軸にそれぞれ直交して設けられたピン状電極であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項６の酸化還元電位測定装置においては、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の酸化還元電位測定装置において、
前記電極保持体は、底泥に一面が接するリング状の基盤に支持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
酸化還元電位(ＯＲＰ)センサと界面を検出するための導電率センサの電極位置が同一であることから、底泥／水界面の位置特定が容易に、精度良く行え、底泥／水の界面を検知することにより測定位置（泥表面からの距離）を特定した酸化還元電位(ＯＲＰ)の測定を行える酸化還元電位測定装置が得られる。
【００１９】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
複数の作用電極の内の使用する電極を選択する電極切替回路が設けられたので、電極毎に測定回路を備える必要が無い、安価な酸化還元電位測定装置が得られる。
【００２０】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
作用電極は電極保持体の周面にそれぞれ埋め込んで設けられたので、底泥への外乱が少なく、精度の高い酸化還元電位測定装置が得られる。
【００２１】
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
作用電極は電極保持体の周面にリング状に設けられたので、測定の精度が高く、且つ信頼性の高い酸化還元電位測定装置が得られる。
【００２２】
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
作用電極は電極保持体の軸にそれぞれ直交して設けられたピン状電極であるので、製作が容易で、安価な酸化還元電位測定装置が得られる。
【００２３】
本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
電極保持体は、底泥に一面が接するリング状の基盤に支持されているので、電極保持体の周辺を基盤で覆うことないことから、電極周辺への酸素の供給に影響を与えない様にすることができ、精度が高い酸化還元電位測定装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２は図１の要部電気回路ブロック図である。
【００２５】
図１において、複数の作用電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……は、棒状の電極保持体１２の軸方向に所定間隔を置いて設けられている。
電極保持体１２は、この場合は、底泥に一面が接するリング状の基盤１３に支持されている。比較電極１４も基盤１３に支持されている。
【００２６】
図２に示す如く、電極切替回路２１は、複数の作用電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……の内の使用する電極を選択する。
測定選択回路２２は、酸化還元電位測定回路１５と界面検知用導電率測定回路１６とを切り替える。
【００２７】
以上の構成において、酸化還元電位測定回路１５により、各作用電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……と基盤１３に支持された比較電極１４とで底泥の酸化還元電位を深さ毎に測定する。
一方、界面検知用導電率測定回路１６により、底泥の位置を検知する。
【００２８】
即ち、本来、酸化還元電位(ＯＲＰ)センサの作用電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……を導電率センサの測定電極としても機能させ、導電率測定による界面検知を実現している。
酸化還元電位(ＯＲＰ)センサは、比較電極１４と作用電極（金属）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……の構成であり、導電率センサは、最低２つの測定電極（金属）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……により構成されていることから、金属電極部は共用することが可能である。
【００２９】
水中と底泥中では溶け込んでいる成分や濃度が異なるなどの理由で、異なる導電率を示す。従って、酸化還元電位(ＯＲＰ)／導電率複合センサを水底に設置すると、作用（測定）電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……が底泥に達したところで導電率が大きく変化する。その位置を知ることにより界面位置を認識し、そこを基準として上下方向の酸化還元電位(ＯＲＰ)を測定する。
なお、１７は電極のケーブル，１８は底泥である。
【００３０】
この結果、
酸化還元電位(ＯＲＰ)センサと界面を検出するための導電率センサの電極位置が同一であることから、底泥／水界面位置特定が容易に、精度良く行え、底泥／水の界面を検知することにより測定位置（泥表面からの距離）を特定した酸化還元電位(ＯＲＰ)の測定を行える酸化還元電位測定装置が得られる。
【００３１】
また、複数の作用電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……の内の使用する電極を選択する電極切替回路２１が設けられたので、作用電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……毎に測定回路を備える必要が無く、安価な酸化還元電位測定装置が得られる。
【００３２】
更に電極保持体１２は、底泥に一面が接するリング状の基盤１３に支持されているので、電極保持体１２の周辺を基盤で覆うことないことから、作用電極１１ａ，１１ｂ，１１ｃ……周辺への酸素の供給に影響を与えない様にすることができ、精度が高い酸化還元電位測定装置が得られる。
【００３３】
図３は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、作用電極３１ａ，３１ｂ，３１ｃ……は、電極保持体３２の周面にそれぞれ埋め込んで設けられている。
【００３４】
この結果、作用電極３１ａ，３１ｂ，３１ｃ……は、電極保持体３２の周面にそれぞれ埋め込んで設けられたので、底泥への外乱が少なく、精度の高い酸化還元電位測定装置が得られる。
【００３５】
図４は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、作用電極４１ａ，４１ｂ，４１ｃ……は、電極保持体３２の周面にリング状に設けられている。
【００３６】
この結果、作用電極４１ａ，４１ｂ，４１ｃ……は、電極保持体４２の周面にリング状に設けられたので、測定の精度が高く、且つ信頼性の高い酸化還元電位測定装置が得られる。
【００３７】
図５は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、作用電極５１ａ，５１ｂ，５１ｃ……は、電極保持体５２の軸にそれぞれ直交して設けられたピン状電極である。
【００３８】
この結果、作用電極５１ａ，５１ｂ，５１ｃ……は、電極保持体５２の軸にそれぞれ直交して設けられたピン状電極であるので、製作が容易で、安価な酸化還元電位測定装置が得られる。
【００３９】
複数の作用（測定）電極で導電率／酸化還元電位(ＯＲＰ)を測定する回路としては、図２に示すように測定回路の入力で測定する電極を切り替え、多点測定を実現する方法以外にも、実際に作用（測定）電極の数と同じだけ測定回路を用意しても良いことは勿論である。
【００４０】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の要部電気回路ブロック図である。
【図３】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図４】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図５】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図６】従来例の構成説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１ａ  作用電極
１１ｂ  作用電極
１１ｃ  作用電極
１１ｄ  作用電極
１２    電極保持体
１３    基盤
１４    比較電極
１５    酸化還元電位測定回路
１６    界面検知用導電率測定回路
１７    ケーブル
１８    底泥
２１    電極切替回路
２２    測定選択回路
３１ａ  作用電極
３１ｂ  作用電極
３１ｃ  作用電極
３１ｄ  作用電極
３２    電極保持体
４１ａ  作用電極
４１ｂ  作用電極
４１ｃ  作用電極
４１ｄ  作用電極
４２    電極保持体
５１ａ  作用電極
５１ｂ  作用電極
５１ｃ  作用電極
５１ｄ  作用電極
５２    電極保持体
【図１】
2007113985.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007113985.tif 000005
【図４】
2007113985.tif 000006
【図５】
2007113985.tif 000007
【図６】
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