(57)【要約】【課題】本発明は、高精度に液体の電位差を計測することができる装置およびその装置を使用した電位差計測方法に関する。【解決手段】２本の塩橋と、基準電極と、電気信号を読み取る検出器と、を備えた計測対象溶液の電位差を計測する電位差計測装置であって、塩橋の内部は、電解質溶液で満たされ、かつ、塩橋の各端部は、ゲル状物質で固められており、各塩橋を交互に基準電極と接続することで計測対象溶液の電位差を計測する。【選択図】図１
2007212326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の塩橋と、基準電極と、電気信号を読み取る検出器と、を備えた計測対象溶液の電位差を計測する電位差計測装置であって、前記塩橋の内部は、電解質溶液で満たされ、かつ、前記塩橋の各端部は、ゲル状物質で固められており、各前記塩橋を交互に前記基準電極と接続することで前記計測対象溶液の電位差を計測することを特徴とする電位差計測装置。
【請求項２】
前記基準電極は、前記電解質溶液で満たされた容器内に設置される請求項１に記載の電位差計測装置。
【請求項３】
各前記塩橋を交互に上下方向に往復運動をさせることにより、交互に各前記塩橋を前記基準電極と接続する請求項１または２に記載の電位差計測装置。
【請求項４】
スロッシング制御で前記容器内の前記電解質溶液の液面を上昇・下降させることにより各前記塩橋を交互に前記電解質溶液に浸漬させて、交互に各前記塩橋を前記基準電極と接続する請求項１または２に記載の電位差計測装置。
【請求項５】
遠心力を利用して前記容器内の前記電解質溶液の液面を上昇・下降させることにより各前記塩橋を交互に前記電解質溶液に浸漬させて、交互に各前記塩橋を前記基準電極と接続する請求項１または２に記載の電位差計測装置。
【請求項６】
前記容器は、Ｈ字型構造またはＵ字型構造をとっており、２つの筒部を有する請求項１乃至５のいずれかに記載の電位差計測装置。
【請求項７】
各前記塩橋は、各前記筒部ごとに設置されており、空気圧により各前記筒部中の液面を交互に上昇・下降させることにより各前記塩橋を前記電解質溶液中に交互に浸漬させて、交互に各前記塩橋を前記基準電極と接続する請求項６に記載の電位差計測装置。
【請求項８】
前記容器は、少なくとも２つの筒部を有し、各前記筒部の下部に流出口が備え付けられており、前記流出口より前記電解質溶液を入出することで各前記筒部中の液面を交互に上昇・下降させることにより各前記塩橋を前記電解質溶液中に交互に浸漬させて、交互に各前記塩橋を前記基準電極と接続する請求項１または２に記載の電位差計測装置。
【請求項９】
前記容器は、少なくとも２つの筒部を有しており、各前記筒部は、下部に弁を介して接続されており、前記弁を開閉することにより各前記塩橋を前記電解質溶液中に交互に浸漬させて、交互に各前記塩橋を前記基準電極と接続する請求項１または２に記載の電位差計測装置。
【請求項１０】
前記塩橋のうち１本は分枝している請求項１または２に記載の電位差計測装置。
【請求項１１】
各前記塩橋を止め具で交互に開閉することにより、交互に各前記塩橋を前記基準電極と接続する請求項１、２または１０に記載の電位差計測装置。
【請求項１２】
前記分枝している塩橋の分枝している箇所を前記止め具で開閉する請求項１１に記載の電位差計測装置。
【請求項１３】
前記塩橋のうち分枝している箇所にそれぞれ絶縁物を入れ、熱源で前記絶縁物を膨張・収縮させることにより、前記塩橋の分枝している箇所を交互に絶縁、短絡させ、交互に前記基準電極と接続する請求項１、２または１０に記載の電位差計測装置。
【請求項１４】
前記容器内に絶縁物を発生させる絶縁物発生器が設置され、前記絶縁物発生器から発生した前記絶縁物が各前記塩橋と交互に接触させることで各前記塩橋を絶縁、短絡させ、交互に各前記塩橋を前記基準電極と接続する請求項１、２または１０に記載の電位差計測装置。
【請求項１５】
前記絶縁物は、泡または前記電解質溶液と混ざり合わない絶縁油である請求項１４に記載の電位差計測装置。
【請求項１６】
０・０１〜１０００Ｈｚで各前記塩橋を交互に前記基準電極と接続させる請求項１乃至１５のいずれかに記載の電位差計測装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれかに記載の電位計測装置を使用した電位差計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精度に液体の電位差を計測することができる装置およびその装置を使用した電位計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生命理学分野、めっき工学等様々な分野において、液体内の電位差を計測する必要がある。中でも、腐食防食工学においては、電流と腐食速度が比例関係にあるため、電位差を計測することにより腐食の程度を知ることができ、正確に電位差計測することは、重要な課題となっている。
【０００３】
従来の電位計測方法として、例えば、２つの基準電極を液体に浸して電位差を測定する方法が知られている。しかし、この方法は、電極の液相−固体相間の内部電位は厳密に一致せず、計測される電位は誤差が生じる。このため、数ミリボルトの精度までしか計測をすることができないといった問題があった。
【特許文献１】特表平４−５０７１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば、特許文献１では、１つの電極を振動させ、サンプルの間の電位差を高精度に計測することができる装置について提案している。
【０００５】
しかしながら、振動させることができる範囲は約１００μｍ以下であり、距離の離れた点での電位差を計測することができないといった問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述したような問題点を解決するためになされたものであり、本発明の上記目的は、高精度に液体の電位を計測する装置およびその装置を使用する電位の計測方法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】
本発明は、高精度に液体の電位を計測することができる装置を提供することを目的とし、本発明の上記目的は、２本の塩橋と、基準電極と、電気信号を読み取る検出器と、を備えた計測対象溶液の電位差を計測する電位差計測装置であって、塩橋の内部は、電解質溶液で満たされ、かつ、塩橋の各端部は、ゲル状物質で固められており、各塩橋を交互に基準電極と接続することで計測対象溶液の電位差を計測することによって達成される。
【０００８】
また、本発明の上記目的は、基準電極は、電解質溶液で満たされた容器内に設置されることによって、或いは各塩橋を交互に上下方向に往復運動をさせることにより、交互に各塩橋を基準電極と接続することによって、或いはスロッシング制御で容器内の電解質溶液の液面を上昇・下降させることにより各塩橋を交互に電解質溶液に浸漬させて、交互に各塩橋を基準電極と接続することによって、或いは遠心力を利用して容器内の電解質溶液の液面を上昇・下降させることにより各塩橋を交互に電解質溶液に浸漬させて、交互に各塩橋を基準電極と接続することによって、或いは容器は、Ｈ字型構造またはＵ字型構造をとっており、２つの筒部を有することによって、或いは各塩橋は、各筒部ごとに設置されており、空気圧により各筒部中の液面を交互に上昇・下降させることにより各塩橋を電解質溶液中に交互に浸漬させて、交互に各塩橋を基準電極と接続することによって、或いは容器は、少なくとも２つの筒部を有し、各筒部の下部に流出口が備え付けられており、流出口より電解質溶液を入出することで各筒部中の液面を交互に上昇・下降させることにより各塩橋を電解質溶液中に交互に浸漬させて、交互に各塩橋を基準電極と接続することによって、或いは容器は、少なくとも２つの筒部を有しており、各筒部は、下部に弁を介して接続されており、弁を開閉することにより各塩橋を電解質溶液中に交互に浸漬させて、交互に各塩橋を基準電極と接続することによって、或いは塩橋のうち１本は、分枝していることによって、或いは各塩橋を止め具で交互に開閉することにより、交互に各塩橋を基準電極と接続することによって、或いは分枝している塩橋の分枝している箇所を止め具で開閉することによって、或いは塩橋のうち分枝している箇所にそれぞれ絶縁物を入れ、熱源で絶縁物を膨張・収縮させることにより、塩橋の分枝している箇所を交互に絶縁、短絡させ、交互に基準電極と接続することによって、或いは容器内に絶縁物を発生させる絶縁物発生器が設置され、絶縁物発生器から発生した絶縁物が各塩橋と交互に接触させることで各塩橋を絶縁、短絡させ、交互に各塩橋を基準電極と接続することによって或いは絶縁物は、泡または電解質溶液と混ざり合わない絶縁油であることによって、或いは０・０１〜１０００Ｈｚで各塩橋を交互に基準電極と接続させることによって、より効果的に達成される。
【０００９】
上述した本発明の電位差計測装置を使用した電位差計測方法によっても本発明の上記目的が効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電位差計測装置および電位差計測方法によれば、液体内の電位計測を従来は数ｍＶであったものを数十μＶまで高精度に計測できるようになった。
【００１１】
また、本発明では、２点の電位差を一つの基準電極を用いて交互に計測するため、基準電極の内部電位による測定誤差を防止することができ、かつ、低コストで液体の電位を計測できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の電位差計測装置および電位差計測方法は、少なくとも２本の塩橋の内部は、電解質溶液で満たされており、様々な方法を用いて各塩橋を電解質溶液中に交互に浸漬するように往復運動をさせて液体の電位差を計測することを特徴とする。
【００１３】
以下、本発明の電位差計測装置および電位差計測方法について、図面を参照にしながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の電位差計測装置および電位差計測方法の第１実施形態を示した概略図である。
【００１５】
本発明の電位差計測装置および電位差計測方法は、第一基準電極１１および第二基準電極１２からなる基準電極と、電気信号を読み取る検出器２と、第一塩橋３１第二塩橋３２と第三塩橋３３とからなる計測対象溶液４の電位差を測定する塩橋３と、および飽和ＫＣｌ等の電解質溶液または計測対象溶液４を入れる容器５とからなる。容器５は、第一基準電極１１が設置され、電解質溶液で満たされている第一容器５１と、第二基準電極１２を設置され、電解質溶液で満たされている第二容器５２とからなる。なお、必要に応じて第一容器５１および第二容器５２を省略してもよい。さらに、電解質溶液と計測対象溶液４が同一であってもよい。また、図１では、計測対象溶液４を直接測定する場合について示しているが、必要に応じて計測対象溶液４を容器に入れて電位差を測定するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００１６】
第一塩橋３１と第二塩橋３２は、手動もしくは自動で交互に上下方向に往復運動をさせて第一塩橋３１および第二塩橋３２を第一容器５１内の電解質溶液に交互に浸漬させ、第一塩橋３１と第二塩橋３２とは、交互に第一基準電極１１と接続（誘電）できるようにする。
【００１７】
第一塩橋３１が第一基準電極１１と接続されており、誘電している場合、検出器２での計測値をφＡとすると、
【００１８】
【数１】
2007212326.tif 000003
となる。ここで、φＣＡＬ１、φＣＡＬ２はそれぞれ第一基準電極１１および第二基準電極１２の内部電位、φ０は第三塩橋３３間の液内電位差である。
【００１９】
手動もしくは自動で第二塩橋３２と基準電極が接続されるように切り替えると、計測値φＢは
【００２０】
【数２】
2007212326.tif 000004
となる。φ１は第二塩橋３２間の液内電位差である。手動もしくは自動で第一塩橋３１と第二塩橋３２とを交互に第一基準電極１１と接続することで得られる計測値φＡとφＢとの差を考えると、
【００２１】
【数３】
2007212326.tif 000005
となる。すなわち、第一塩橋３１と第二塩橋３２とを交互に第一基準電極１１と接続することで得られる２つの計測値の差に注目することで、電極電位の影響を受けずに、第一塩橋３１と第二塩橋３２との間の液内電位差（図１では、φ２）を計測することができる。
【００２２】
本発明で使用する第一基準電極１１および第二基準電極１２は、材質等特に限定する必要はなく、例えば、銅、鉄、白金等公知の種々の基準電極を使用することができる。
【００２３】
検出器２は、検波器、復調器、帯域フィルター等公知の種々の検出器を使用することができるが、本発明では、雑音に埋もれた微小な繰り返し信号を検出するロックインアンプを使用することが好ましい。ロックインアンプを使用することにより、手動もしくは自動で第一塩橋３１と第二塩橋３２とを交互に第一基準電極１１と接続することで図２に示したような信号から繰り返し成分の強度を得ることができる。
【００２４】
塩橋３は、シリコーンゴムチューブやガラス等からなり、塩橋３の内部は、電解質溶液が充填され、塩橋３の各端部（塩橋３の先端部と末端部）はゲル状物質で固められており、充填されている内部の電解質溶液が流出しないようになっている。塩橋３内を電解質溶液で満たすことにより、塩橋３の電位ギャップによる測定誤差を防止することができる。塩橋３に使用されるゲル状物質は、電解質溶液と塩橋３が互いに混ざり合い、互いに汚染することを防ぐことができれば特に限定されず、例えば、寒天、ゼラチン等公知の種々のゲル状物質を使用することができる。なお、塩橋３の先端部は、多孔質やろ紙等で固めてもよい。また、電解質溶液とゲル状物質とを混合させたものを塩橋３の内部に充填させるようにしてもよい。
【００２５】
第一塩橋３１と第二塩橋３２のうちを第一基準電極１１と交互に接続（誘電）させる周期は、電位計測を行う目的等に応じて適宜変更することができるが、０．０１〜１０００Ｈｚで第一塩橋３１と第二塩橋３２を第一基準電極１１と交互に接続することが好ましい。第一塩橋３１と第二塩橋３２を第一基準電極１１と交互に接続する周期が０．０１Ｈｚ未満であると、計測時間に時間がかかるといった問題が生じる。一方、第一塩橋３１と第二塩橋３２を第一基準電極１１と交互に接続する周期が１０００Ｈｚを超えると、第一容器５１内の電解質溶液が波立ち、高精度な電位を計測することが困難となる。
【００２６】
なお、本発明では、図３に示すように、塩橋３が第一塩橋３１と第二塩橋３２とに分枝している塩橋を用いてもよい。図３では、計測対象溶液４に分枝した第一塩橋３１および第二塩橋３２が浸漬しているが、第一容器５１内に第一塩橋３１および第二塩橋３２を浸漬させるようにしてもよい。
【００２７】
また、第一塩橋３１および第二塩橋３２に、電磁弁やチューブ等の止め具を一定周期で挟む（開閉する）ことによって第一塩橋３１と第二塩橋３２のうちどちらか一方を第一基準電極１１と交互に接続するようにしてもよい。この場合、第一塩橋３１および第二塩橋３２は、共に浸漬している状態でよい。なお、分枝している塩橋３を使用する場合は、第一塩橋３１と第二塩橋３２とに分枝している部分にそれぞれ止め具を設け、交互に止め具で開閉すれば第一基準電極１１と交互に接続させることができる。
【００２８】
さらに、図４に示すように、第一塩橋３１および第二塩橋３２の内部に絶縁物を入れて第一基準電極１１と交互に接続するようにしてもよい。この場合、絶縁物１０１の部分に熱源１２を設け、例えば第一塩橋３１側の熱源１２の温度が上昇すると絶縁物１０１が膨張し、第一塩橋３１の断面が絶縁物１０１で満たされ、絶縁・短絡する。一方、第二塩橋３２側の熱源１２の温度を下降すると、絶縁物１０１は縮小し、第一基準電極１１と接続する。このように、熱源の温度を制御することによっても第一基準電極１１と交互に接続させることができる。
【００２９】
また、図５に示すように第一容器５１に設置する第一塩橋３１、第二塩橋３２および第一基準電極１１の総数（３つ）と同数の筒部を設けた第一容器５１を使用してもよい。この第一容器５１の各筒部は、下部で接続されており、第一塩橋３１および第二塩橋３２を設置している筒部の下部にさらに弁１３を設置し、弁１３を交互に開閉させることで第一塩橋３１および第二塩橋３２を交互に第一基準電極と接続させるようにしてもよい。
【００３０】
次に、本発明の電位差計測装置および電位差計測方法の第二実施形態について詳細に説明する。なお、上述した内容と重複する箇所については説明を省略する。
【００３１】
図６は、本発明の電位差計測装置および電位差計測方法の第二実施形態を示した概略図である。
【００３２】
本発明の電位差計測装置および電位差計測方法の第二実施形態では、空気圧を利用して第一塩橋３１と第二塩橋３２とを交互に第一基準電極１１と接続（誘電）させること以外は、第一実施形態と同様である。
【００３３】
第二実施形態の第一容器５１は、二つの筒を有するＨ字型構造をとっており、第一塩橋３１と第二塩橋３２とは、それぞれ別の筒部に設置されている。また、第一塩橋３１は、栓６を介して第一容器５１に配置されている。なお、図示していないが、Ｈ字型構造の代わりにＵ字型構造をとる容器を使用してもよい。
【００３４】
フォトインタラプタ７、モータ８およびピストン９を用いて、一定周期で第一塩橋３１が配置されている筒部内に空気圧をかけることにより、第一塩橋３１が設置されている筒部の液面が下降し、第一塩橋３１は、液面から引き上げられる形になる。一方、第二塩橋３２が設置されている筒部の液面は上昇し、第二塩橋が電解質溶液に浸漬することにより、第一基準電極１１と接続する。フォトインタラプタ７の周期信号は、ロックインアンプの参照信号として利用することができる。
【００３５】
空気圧を抜くことにより、第二塩橋３２が設置されている筒部の液面が下降し、第二塩橋３２は、液面から引き上げられる形になる。一方、第一塩橋３１が設置されている筒部内の液面が上昇し、第一塩橋３１が電解質溶液に浸漬し、第一基準電極１１と接続する。すなわち、モータ８の回転周期にあわせて各筒部の液面が上下し、電解質溶液に浸漬した第一塩橋３１および第二塩橋３２のどちらか一方が第一基準電極１１と周期的に接続する。
【００３６】
フォトインタラプタ７は、空気圧により電解質溶液が上昇・下降し、第一塩橋３１と第二塩橋３２の一方が第一基準電極１１と接続する信号を得る。この信号を検出器２を用いて電解質溶液内の電位を計測することで、電解質溶液内の微小電位差を精度よく測定することができる。
【００３７】
モータ８は、一定の回転周期をすれば、材質等は特に限定されず、公知のモータを使用することができる。
【００３８】
第一塩橋３１と第二塩橋３２のうちどちらか一方を第一基準電極１１と交互に接続する周期を上述したように０．０１〜１０００Ｈｚとなるように、モータ８を回転させることが好ましい。
【００３９】
なお、空気圧を利用して容器５の各筒部の液面を交互に移動させる方法以外に、例えば、図７に示すようにスロッシング制御により、電解質溶液の液面を揺動させ、第一塩橋３１および第二塩橋３２を一定周期ごとに交互に電解質溶液中に浸漬させるようにしてもよい。なお、この場合、第一容器５１の形状はＨ字型構造でなくてもよく、図１に示したような第一容器５１やＵ字型構造の容器を使用してもよい。
【００４０】
また、図８に示すように電解質溶液を攪拌することにより遠心力を生じさせ、電解質溶液の液面の上昇部分と下降部分を生じさせ、第一塩橋３１および第二塩橋３２を一定周期ごとに交互に電解質溶液中に浸漬させるようにしてもよい。
【００４１】
さらに、図９に示すような第一容器５１を使用してもよい。この第一容器５１の各筒部は、流出口１４があり、流出口１４から電解質溶液を入出することで第一塩橋３１および第二塩橋３２を交互に浸漬させ、交互に第一基準電極と接続させるようにしてもよい。
【００４２】
本発明の電位差計測装置および電位差計測方法の第三実施形態について詳細に説明する。なお、上述した内容と重複する箇所については説明を省略する。
【００４３】
図１０は、本発明の電位差計測装置および電位差計測方法の第三実施形態を示した概略図である。
【００４４】
本発明の電位差計測装置および電位差計測方法の第三実施形態では、絶縁物を利用して第一塩橋３１と第二塩橋３２とを交互に第一基準電極１１と接続（誘電）させること以外は、上述した実施形態と同様である。
【００４５】
第一塩橋３１と第二塩橋３２は、第一容器５１内において横方向に平行に並んで配置されており、第一容器５１の底部に絶縁物発生器１０が設置されている。なお、絶縁物発生器１０は、発生した絶縁物１０１が電解質溶液中を上昇する際、第一塩橋３１および第二塩橋３２の末端部と接触するように設置する。
【００４６】
絶縁物発生器１０から一定周期で絶縁物１０１を発生させ、第一塩橋３１の末端部と接触することにより、絶縁物１０１と接触した第一塩橋３１の端部がふさがれて絶縁状態となる。このとき、第一基準電極１１は、第二塩橋３２とのみ接続している。第一塩橋３１と接触した絶縁物１０１は、さらに電解質溶液内を上昇することにより、第一塩橋３１の上部に設置されている第二塩橋３２と接触し、第二塩橋３２の端部がふさがれて絶縁状態となる。このとき、第一基準電極１１は、第一塩橋３１とのみ接続している。このように、一定周期で絶縁物１０１を絶縁物発生器１０から発生させることにより、第一塩橋３１と第二塩橋３２を第一基準電極１１と交互に接続することができる。
【００４７】
本発明の電位差計測装置および電位差計測方法で使用する絶縁物１０１は、第一塩橋３１および第二塩橋３２を絶縁、短絡することができれば特に種類等は限定されないが、空気等からなる気体や電解質溶液と混ざり合わない絶縁油等を使用することができる。
【００４８】
第一塩橋３１と第二塩橋３２のうちどちらか一方を第一基準電極１１と交互に接続する周期を上述したように０．０１〜１０００Ｈｚとなるように絶縁物１０１を発生させることが好ましい。
【００４９】
図１０では、第一塩橋３１および第二塩橋３２を第一容器５１の側壁に接続されているが、図１のように第一塩橋３１および第二塩橋３２を設置するようにしてもよい。この場合、絶縁物発生器１０は、第一塩橋３１と第二塩橋３２の下部にそれぞれ設置し、交互に絶縁物１０１を発生させるようにすればよい。また、分枝している塩橋３を使用してもよい。
【００５０】
以上、本発明の電位差計測装置および電位差計測方法について詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明では、電位差を測定するために容器を必要としないため、例えば、船舶や海洋構造物の周囲の海中に形成される腐食・防食電場の電位差や生体内の電場を直接測定することもできる。
【００５１】
また、本発明により測定された電位差を測定点の距離で割ることにより、電界の強さを測定することもできる。さらに、電界の強さに計測対象溶液４の電気伝導度を掛けることにより、計測対象溶液４の電流密度を測定することもできる。
【００５２】
以下、本発明の電位差計測装置および電位差計測方法について、実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例１】
【００５３】
図１に示したように、飽和ＫＣｌ溶液が入っている１００×５０×５０（ｍｍ）の第一容器５１内に銅からなる第一基準電極１１を設置し、第一容器５１と同様の大きさの第三容器５３内に白金からなる第二基準電極１２を設置した。なお、第三容器５３内には、飽和ＫＣｌ溶液で満たされていた。計測対象溶液４内に、外周がガラスからなり、内部が飽和ＫＣｌ溶液で満たされ、かつ、各端部が寒天で固められた第一塩橋３１と第二塩橋３２を設置した。また、第二容器５２と第三容器５３とを第三塩橋３３を介して接続させた。第三塩橋３３も第一塩橋３１および第二塩橋３２と同様の構造をとっていた。なお、第一塩橋３１と第二塩橋３２との間の距離は、８０ｍｍであった。１Ｈｚごとに第一塩橋３１と第二塩橋３２とを交互に第一容器５１内の飽和ＫＣｌ溶液に浸漬させる往復運動をさせながら電流を変化させ、計測対象溶液４内の電位差を測定した。
【実施例２】
【００５４】
図６に示したように、飽和ＫＣｌ溶液が入っている２００×１００×１００（ｍｍ）のＨ字型構造の第一容器５１内の筒に銅からなる第一基準電極１１を設置し、第一基準電極１１と同じ筒に第二塩橋３２を設置し、もう一方の筒に第一塩橋３１を設置した。なお、第一塩橋３１と第二塩橋３２は、外周がガラスからなり、内部が飽和ＫＣｌ溶液で満たされ、かつ、各端部が寒天で固められた構造をとっていた。第一塩橋３１を設置した筒には、栓６により閉じられており、モータ８、ピストン９により、空気圧を調整できるようにした。１００×５０×５０（ｍｍ）の第三容器５３内に白金からなる第二基準電極１２を設置した。なお、第三容器５３内には、飽和ＫＣｌ溶液で満たされていた。計測対象溶液４内に、第一塩橋３１と第二塩橋３２を設置した。また、第二容器５２と第三容器５３とを第三塩橋３３を介して接続させた。なお、第一塩橋３１と第二塩橋３２との間の距離は、８０ｍｍであった。電流を変化させ、計測対象溶液４内の電位差を測定した。
【００５５】
モータ８を作動させ、空気圧を利用して第一容器５１内の飽和ＫＣｌ溶液面を上昇・下降させ、第一塩橋３１と第二塩橋３２が交互に第一基準電極１１と接続され、誘電させた。なお、第一塩橋３１と第二塩橋３２とが、交互に第一基準電極１１と誘電する周期は、８００ｍＨｚであった。
【比較例】
【００５６】
比較例として、図１１に示したように、２００×１００×１００（ｍｍ）の水槽の両端に銅および白金からなる二つの基準電極を配置した。測定用の塩橋として、飽和カロメル電極を用いて、互いの塩橋の距離は８０ｍｍとした。電流を変化させ、容器内の電位差を測定した。
【００５７】
図１２に実施例１と比較例の試験結果を、図１３に実施例２と比較例の試験結果を示す。図１２および図１３から明らかのように、比較例では、約１ｍＶ程度から測定結果が直線からずれるが、本発明では、実施例１および実施例２の両方とも、０．１ｍＶ以下であっても線形的に計測でき、従来に比べてより高精度に電位を測定できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第一実施形態の示す概略図である。
【図２】ロックインアンプを用いて得られる信号を示した図である。
【図３】本発明の第一実施形態の変形例を示した概略図である。
【図４】本発明の第一実施形態の変形例を示した概略図である。
【図５】本発明の第一実施形態の変形例を示した概略図である。
【図６】本発明の第二実施形態を示す概略図である。
【図７】本発明の第二実施形態の変形例を示した概略図である。
【図８】本発明の第二実施形態の変形例を示した概略図である。
【図９】本発明の第二実施形態の変形例を示した概略図である。
【図１０】本発明の第三実施形態を示す概略図である。
【図１１】従来例の概略図である。
【図１２】実施例１と比較例の試験結果を表した図である。
【図１３】実施例２と比較例の試験結果を表した図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１    第一基準電極
１２    第二基準電極
２      検出器
３      塩橋
３１    第一塩橋
３２    第二塩橋
３３    第三塩橋
４      計測対象溶液
５      容器
５１    第一容器
５２    第二容器
６      栓
７      フォトインタラプタ
８      モータ
９      ピストン
１０    絶縁物発生器
１０１  絶縁物
１２    熱源
１３    弁
１４    流出口
【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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【図１２】
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【図１３】
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