(57)【要約】      （修正有）【課題】流量特性の大きな電極であっても、安価な設置コストで水質測定を行うことができる水質検査装置及び水質検査方法を提供する。【解決手段】エアコンプレッサやエアポンプ等の空気源から送気管６を経由して散気口７に空気５を連続的に送気すると、空気５は揚水管２内で検水中に気泡となって散気し、揚水管２の中を上昇して検水出口４から揚水管外部に流出する。この時、揚水管２の内外で流体の比重差が生じるため、比重の小さい揚水管内部の液体は気泡と共に上昇し、検水出口４から揚水管外部に流出する。上記原理に基づいて、揚水管２内には検水入口３から検水出口４に向かって検水流れが形成されるので、水質測定電極８には、電気化学式センサを用いた酸化還元電流測定電極など流量特性の大きな電極を採用することができる。水質測定電極８で検出された信号は、信号伝送ケーブル９を通して水質指示部１０へ伝送される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検水入口と検水出口を有する揚水管内に散気口を備えたエアリフトポンプと、前記エアリフトポンプの前記揚水管内面に設置された水質測定電極とを含む水質検査装置。
【請求項２】
前記水質測定電極が前記散気口の下流側に設置されている、請求項１に記載された水質検査装置。
【請求項３】
前記水質検査装置がさらに浮体を備える、請求項１又は請求項２に記載された水質検査装置。
【請求項４】
多孔質の散気管が前記散気口に設置されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された水質検査装置。
【請求項５】
前記散気口に空気を送る送気管が前記揚水管の中に配設されている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された水質検査装置。
【請求項６】
検水入口と検水出口を有する揚水管内に散気口を備えたエアリフトポンプの前記揚水管内面に水質測定電極を設置して行う水質検査方法。
【請求項７】
前記水質測定電極を前記散気口の下流側に設置する、請求項６に記載された水質検査方法。
【請求項８】
前記エアリフトポンプと前記水質測定電極とを含む水質検査装置を浮体により浮かせて行う、請求項７又は請求項８に記載された水質検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水質検査装置及び水質検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水質を連続的に測定する従来の水質検査装置には、主に下記の４種類がある。
１）インライン型測定部を有する装置（図８参照）
貯水槽８１から抜き出した配管ラインの途中に専用の密閉型測定セル８２を設置し、その測定セル８２に水質測定電極８３を組み込んだ装置である。流量特性が大きな電極（流量変動による出力信号の変動が大きい電極）を使用する場合は、配管ライン途中に定流量弁等の流量制御機器を設置する必要がある。測定後の検水はサンプリングポイントに戻すことができるため、検水を消費しなくてもよい。測定セルの設置や配管工事が必須である。先行技術文献としては、特許文献１等がある。
【０００３】
２）オーバーフロー型測定部を有する測定装置（図９参照）
貯水槽９１のサンプリングポイントと大気開放構造の定水位槽９２（オーバーフロー槽）との間を配管接続して、定水位槽９２で常に検水をオーバーフローさせて一定水頭（圧力）を確保し、その検水を専用の測定セル９３に流して水質測定電極９４で測定する装置である。サンプリングポイントに多少の圧力変動があっても、高価な流体制御機器を使用せずに安定した流量の検水を測定セルに流すことができる。サンプリングポイントに一定以上の圧力がない場合は、サンプリングポンプ９５の設置が必要である。オーバーフロー水や測定水はドレンピット９６等に捨てるため、検水を消費する。配管工事と定水位槽や測定セルの設置工事が必須である。
【０００４】
３）浸漬型測定部を有する測定装置（図１０参照）
水質測定電極１０１を検水中の一定位置に浸漬・固定して測定する方法である。流量特性が小さな電極を使用する場合に採用される。配管工事は不要であり、検水を消費しない。先行技術文献としては、特許文献２等がある。
【０００５】
４）投げ込み型測定部を有する測定装置（図１１参照）
水質測定電極１１１を検水中に投げ込んで任意の深さにつるして、または底面に沈めて測定する方法である。設置、撤去が簡単であり、主にポータブル機器に使用される。浸漬型と同様に、流量特性が小さな電極を使用する場合に採用される。配管工事および設置工事が不要であり、検水を消費しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３５４１４７号公報
【特許文献２】特開平８−６２２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記３）および４）の測定装置は、貯留している検水中に水質測定電極を浸漬するのみの構造であるため、流量特性の大きな電極（例えばポーラログラフ方式やガルバニセル方式に代表される電気化学式センサを用いた酸化還元電流測定電極）をこれらの測定装置で使用することはできなかった。
そのため、流量特性の大きな電極を使用する場合は、循環ポンプやサンプリングポンプを使用して一旦検水を槽外に輸送し、上記１）または２）の装置により測定を行っていた。
【０００８】
しかし、上記１）または２）の方法は、検水の化学成分と性質に従ってポンプやその他の流体制御機器および配管材料等、接液部の材質を吟味する必要があり、総じて上記３）または４）の方法よりも設置コストが高額となり、工期も長くかかっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、流量特性の大きな電極であっても安価な設置コストで水質測定を行うことができる水質検査装置及び水質検査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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、検水入口と検水出口を有する揚水管内に散気口を備えたエアリフトポンプと、前記エアリフトポンプの前記揚水管内面に設置された水質測定電極とを含む水質検査装置を提供する。
【００１１】
本発明の別の実施形態では、前記水質測定電極が前記散気口の下流側に設置されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の別の実施形態では、前記水質検査装置がさらに浮体を備えていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の別の実施形態では、多孔質の散気管が前記散気口に設置されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の別の実施形態では、前記散気口に空気を送る送気管が前記揚水管の中に配設されている。
【００１５】
さらに、本発明は、検水入口と検水出口を有する揚水管内に散気口を備えたエアリフトポンプの前記揚水管内面に水質測定電極を設置して行う水質検査方法を提供する。
【００１６】
また、本発明の別の実施形態では、前記水質測定電極を前記散気口の下流側に設置することが好ましい。
【００１７】
また、本発明の別の実施形態では、前記エアリフトポンプと前記水質測定電極とを含む水質検査装置を浮体により浮かせて行うことが好ましい。
【００１８】
ここで、本発明における検水とは、水質を検査される液体を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施例による水質検査装置の概略縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施例による水質検査装置の概略縦断面図である。
【図３】本発明の第３実施例による水質検査装置の概略縦断面図である。
【図４】本発明の実験で使用されたエアリフトポンプにおける送気流量と検水流量との関係を示すグラフである。
【図５】残留塩素電極を用いた電極洗浄効果実験の構成図である。
【図６】残留塩素センサの経時的感度変化を示す実験結果のグラフである。
【図７】本発明による水質検査装置の直線性に関する実験結果のグラフである。
【図８】従来の水質検査装置の概略図である。
【図９】従来の水質検査装置の概略図である。
【図１０】従来の水質検査装置の概略図である。
【図１１】従来の水質検査装置の概略図である。
【実施例】
【００２０】
図１に本発明の第１実施例を示す。水質検査装置１は、エアリフトポンプを有する。エアリフトポンプの揚水管２は、検水入口３と検水出口４を備えている。検水入口３は、検水を吸い込むための開口部である。検水出口４は、検水を排出するための開口部である。空気５が送気管６を通して揚水管２内に送られ、送気管６端部の散気口７から散気されるようになっている。散気口７は、揚水管２の検水入口３付近に設置されている。揚水管２の検水出口４側には、水質測定電極８が設置されている。水質測定電極８には信号伝送ケーブル９が接続されており、水質測定電極８からの信号が水質指示部１０へ伝送されるようになっている。本実施例では、水質検査装置１は、検水を貯留する貯水槽に固定して設置されており、検水入口３及び散気口７は検水液面１１下方に浸漬されており、検水出口４は検水液面１１上方にある。
【００２１】
次に、本実施例の作用について説明する。エアコンプレッサやエアポンプ等の空気源から送気管６を経由して散気口７に空気５を連続的に送気すると、空気５は揚水管２内で検水中に気泡となって散気し、揚水管２の中を上昇して検水出口４から揚水管外部に流出する。この時、揚水管２の内外で流体の比重差が生じるため、比重の小さい揚水管内部の液体は気泡と共に上昇し、検水出口４から揚水管外部に流出する。上記原理によって、このような装置はあたかも揚水管内部に送液ポンプが組み込まれているかのごとく動作するので、一般的にエアリフトポンプとして知られている。
【００２２】
上記原理に基づいて、揚水管２内には検水入口３から検水出口４に向かって検水流れが形成されるので、水質測定電極８には、例えばポーラログラフ方式やガルバニセル方式に代表される電気化学式センサを用いた酸化還元電流測定電極など、流量特性の大きな電極を採用することができる。水質測定電極８で検出された信号は、信号伝送ケーブル９を通して水質指示部１０へ伝送される。
【００２３】
このエアリフトポンプによって発生する検水流量は、揚水管２の内径や長さ等の形状、散気口７の位置や形状、検水入口３と検水出口４の静圧力差、および、空気の通気流量によって定まる。従って、エアリフトポンプの形状に変化がない場合、揚水管内部の検水流量を一定にするためには、通気量を一定にする他、検水液面に対して検水入口と検水出口の位置関係を一定の状態にしなければならない。図１に示す本実施例は検水出口４を液面１１上に出して設置する例であるが、上記の条件が満足されれば、揚水管２を液面１１下に全没して設置することも可能である。
【００２４】
上述の通り、エアリフトポンプの緒元が一定であれば、検水流量は一定となる。検水流量が一定であれば、後述するように、水質測定電極では、検査対象の物理量（濃度等）の大きさに相関した出力信号が発生する。例えば、残留塩素濃度計であれば、エアリフトポンプ緒元が一定であれば、測定電極では残留塩素濃度に応じた電流が発生する。信号の値（電流値）と出力指示値（塩素濃度）の対応関係は、エアリフトポンプの緒元によって変化するので、校正されなければならない。
【００２５】
ここで、従来、エアリフトポンプ内に水質測定センサを組み込むということは、当技術分野では考えられないことであった。その理由としては次のことがある。水質検査装置は、水の中に存在する化学物質や固形物質等、水以外の物質量（濃度等）を測定するものであるため、測定のために外部から余分な（分析に全く関係ない）物質（例えば、本実施例における空気）を検水中に混入させるということは、測定値の信頼性を低下させるリスクが生じる。したがって、検水中に少しでも気泡等が存在する可能性があれば、前処理装置として脱気装置や脱泡装置を設置するのが従来からの技術常識であり、実際に従来の水質検査装置はそのような構成となっているものが多い。
【００２６】
また、気泡を検水に混入するということによって水質測定電極面が一時的にも気体で覆われてしまうおそれがある。すなわち、水質を測定することが目的であるにもかかわらず、電極を空気中に置いてしまうのと同じ状況にしてしまうおそれがある。したがって、気泡を検水に混入するということには大きな矛盾を感じるのが常識的な感覚である。確かに、気泡が存在すると、例えば光学センサのように測定値の信頼性が失われる水質計もある。また、エアレーションを行うことにより、検水中に溶存するガス分子を気泡中に気散させたり、逆に気泡中の酸素や窒素を検水中に溶存させたりしてしまう。したがて、このような成分を測定する場合には、エアレーションを行うことなど決して考えないし、また、そのようなことをしてはならないのが常識である。
【００２７】
エアレーションすることにより、検水中の化学成分の存在比率や濃度を変えてしまうおそれが有るということは確かに問題であり、特にラボ用分析計等、検水量が少ないときは、一般的に許されない。しかし、現場では、貯水槽に貯留された検水量が数百リットル以上と多量であることが多い。例えば、残留塩素濃度を測定する現場では、浄水場や下水処理場の各種水質処理槽等、数立米以上の貯水量を有する設備が非常に多い。この場合、測定のためのエアレーションによる検水の成分変化は無視できる程度である。検水量全体の量が大きいので、エアレーションによる検水の成分変化が相対的に小さいからである。また、比較的影響がある小規模水槽であっても、酸素や窒素の溶存量が問題になるような用途は極めて希である。
また、後述の通り、電極表面が気泡に覆われ水質測定が不可能になるということもなく、連続的に検水が電極表面に当たっていると考えても矛盾が無い健全な測定を行えることが実験により確認された。
【００２８】
以上の通り、本発明は、従来の技術常識では問題有りとされることについて、実際には全ての測定環境において問題になるわけではないということを見いだし実現に至ったものである。実際の現場環境には、本発明を適用できる環境が多い。
【００２９】
本発明の構成とすることによって、気泡の浮上力のみで検水を一定流量で流すことができるため、送液ポンプや定流量弁等の高価な精密機器が不要になり、設置コストの低減が可能である。また、気泡の浮上力のみで検水を流しているため、流路内で異物が詰まりにくく、フィルタの設置や保守が不要である。そして、従来技術の浸漬型や投げ込み型と同等の手軽さで設置が可能であるにもかかわらず、従来技術ではできなかった流量特性の大きな水質測定電極を使用できるようになった。
また、機械的ポンプではなくエアリフトポンプを採用することにより、検水の種類（化学的性質）に関係なく常に同じ材質で低コストに設置することが可能である。また、本発明は、水質測定機能だけでなくポンプ機能も有するため、貯水槽内の攪拌が必要な場合、攪拌機や循環ポンプが不要であり、効果的な攪拌が可能である。
【００３０】
本実施例では、水質測定電極８が散気口７の下流側に設置されているが、水質測定電極８は、散気口７の上流側に設置する等、揚水管２のどの部分に組み込んでもよく、種類の異なる複数の水質測定電極を組み込んでもよい。
水質測定電極８が散気口７の下流側に設置されていることによって、電極表面の洗浄効果が得られる。散気口７から散気される気泡を含むことによって検水の流速は、水質測定電極において大きくなっており、電極表面には絶えず流体密度が不規則に変化した検水が高速で当たるために、電極表面と検水との間に絶え間ない摩擦力の変化が生じ、あたかも超音波洗浄のごとく強力な電極洗浄効果が得られる。このことによって、従来技術における電極洗浄機構（ビーズ洗浄装置等）の付加に伴う多大な製品コストやランニングコストを大幅に低減することができる。
また、特に水質測定電極８を散気口７の上流側に設置する場合等には、適宜、別途の電極洗浄機構を設けることも可能である。
【００３１】
図２に本発明の第２実施例を示す。本実施例は、図１の水質検査装置１を浮体１２（フロート）に取り付けて、検水液面１１に浮かせて使用できるようになっている。検水入口３及び散気口７は検水液面１１下に浸漬されている。本実施例では浮体１２と水質検査装置１のみを示しているが、必要に応じて、液面の変動に従って上下方向には自由に移動するが水平方向への移動に制限を加える係留装置を備えることができる。例えば、底面や側面が多孔の筒状の構造物の中に本装置全体を収納するとか、係留用ロープを使用することにより、信号伝送ケーブル９や送気管６への機械的ストレスを軽減させることができる。
【００３２】
本発明は、貯水槽等の内部に貯留する検水の水質を検査する目的で使用する場合に特に有用である。しかしながら、設備の特性によっては貯水槽内の液面レベルが大幅に変化することがある。この場合、本装置を貯水槽のいずれかの場所に固定すると、液面レベルの変化に伴い検水入口及び検水出口のそれぞれの圧力や差圧が変化するため、揚水管内を流れる検水流量変動が生じる。水質測定電極の種類によっては、検水流量が変動すると測定値の信頼性が低下してしまうため、大変不都合である。この問題点を解決する手段として、実施例２に示すように、浮体に装置を固定すれば、液面の変動があっても、検水入口と検水出口の差圧は常に一定となるため、検水流量変動は生じない。
水質検査装置を浮体に固定して液面に浮かせることにより、貯水槽の液面変動があっても、検水流量を一定に保つことが可能である。
【００３３】
図３に本発明の第３実施例を示す。散気口に空気を送る送気管が揚水管の中に配設されている。この構成にすることによって、送気管６と信号伝送ケーブル９をまとめて敷設することができる。
送気管は図３に示す態様に限らず、揚水管２のどこから管内へ引き込んでもよい。また、水質測定電極８も揚水管２のどこに取り付けてもよい。
【００３４】
以上、図１〜図３を参照して、いくつかの実施例を示した。
また、本発明では、多孔質の散気管が前記散気口に設置されていることが好ましい。散気管は、多孔質のフィルタ状の部品であり、できるだけ細かな気泡を出すためのものである。散気口から出される気泡が大きいと、送気流量を大きくした場合、検水の流れにむらが生じて電極出力信号の揺らぎが大きくなる場合があるので、散気管を設置することによって安定した検水の流れを得ることができる。
【００３５】
また、実施例では水質測定電極を独立した構造として、揚水管の外部から挿入する方法を示しているが水質測定電極は独立した構造でなくてもよい。例えば、揚水管の任意の位置の内壁に複数個の電極を組み込んで設置し、揚水管自体を水質測定電極としてもよい。また、揚水管を複数の取り外し可能な構造とし、それぞれの部分に電極を組み込んで設置してもよい。
また、濁度センサのような光学的センサは気泡を含まない部分（検水入口と散気口の間）に配置することが好ましい。気泡の影響を受けやすいからである。
また、設置姿勢は、検水入口を下にして揚水管を垂直に設置することが望ましい。
また、図１〜３の実施例では、揚水管は、径が均一の円筒体で記載されているが、検水入口付近の径を大きくする等、径変化があってもよい。
また、送気する気体は、空気以外にも、検査対象に応じて任意に選択することができる。例えば、窒素ガスを送気してもよい。
【００３６】
本発明の水質測定電極には、任意の電極を適用することができる。例えば、測定原理が類似の任意のセンサを各種適用することができる。また、流量特性の大きな電極も、流量特性の小さな電極も適用することができる。
例えば、本発明は、次亜塩素酸、二酸化塩素、臭素、オキシダント、オゾン、過酸化水素、溶存酸素等を測定する酸化剤濃度計に適用することができる。また、本発明は、重亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、硫化水素、過酸化水素、溶存水素、ヒドラジン、ビタミンＣ等を測定する還元剤濃度計に適用することができる。また、本発明は、水素イオン等の各種イオン濃度計、酸化還元電位計、電気伝導度計、溶液抵抗率計、濁度計、色度計、ＵＶ式ＣＯＤ計、その他、電極で検出可能な水質濃度計、温度計に適用することができる。
【００３７】
本実施例においては、揚水管内で検水を一定流速で流すエアリフトポンプ方式を採用しているために、先行技術の方式では使用していなかった空気源が必要になる。空気源は、計装用エア配管やエアコンプレッサまたはエアポンプ等、一定以上吐出能力があれば種類や材質を選ばず利用することができる。計装用エア配管やエアコンプレッサは多くの現場で設備されており、電源と同様に他の設備と共用して使用することができる。
【００３８】
（実験１）
図４は、下記緒元のエアリフトポンプの流量特性を示す実験結果である。空気送気流量を変化させることによって、検水流量を変化させることができるということが分かる。送気流量２〜６Ｌ／Ｍの範囲に対応して、検水流量３．５〜５．４Ｌ／Ｍを流すことができた。
エアリフトポンプ諸元
揚水管内径：φ１６ｍｍ（水道用ＶＰ１６  ＰＶＣ管）
液面−散気口間距離：２７０ｍｍ
液面−検水出口間距離：５５ｍｍ
送気管：φ４×φ６ｍｍ（シリコンゴムチューブ）
【００３９】
（実験２）
次に、水質測定電極の中では原理的に大きな検水流量特性を有する同一仕様のポーラログラフ式残留塩素電極を２本用意した。図５に示すように、前記実験１に使用したエアリフトポンプの散気口と検水入口との間に残留塩素電極５１を配置し、また、検水出口付近に残留塩素電極５２を配置した。これを、残留塩素濃度０．６５ｍｇ／Ｌの水道水で満たした６０Ｌの貯水槽に浮かせて、エアコンプレッサから空気を送気流量３Ｌ／Ｍで散気口に送気しながら、それぞれの残留塩素電極の信号電流を２台の残留塩素計５３、５４で同時に測定して経時的な残留塩素電極の感度変化を調べる実験を行った。
【００４０】
なお、この実験では、実験誤差を最小にするために、貯水槽内の残留塩素が接液部の材料と反応して濃度が低下することを避ける目的で、水道水を１Ｌ／Ｍの流量で貯水槽に常時注水オーバーフローさせた。さらに、水道水自体の残留塩素濃度が１日のうちで０．６５ｍｇ／Ｌ±０．１ｍｇ／Ｌ程度変化することが判っているため、随時ＤＰＤ法による手分析を行って実濃度を把握し、単位濃度当たりの電極出力電流を算出して比較した。
【００４１】
その結果を図６に示す。図６は、残留塩素電極の経時的な感度変化を示す。横軸は時間（ｈ）を表わし、縦軸は時間０におけるセンサ感度（μＡ／ｍｇ／Ｌ）を１．０としたセンサ感度の変化率を表わしている。黒塗りの丸い点で示されているのは、検水入口付近に設置された残留塩素電極５１の結果である。白抜きの四角い点で示されているのは、検水出口付近に設置された残留塩素電極５２の結果である。
【００４２】
この実験の結果、次の２つの現象が確認できた。
１）２つの電極の検水流量と残留塩素濃度は同じであるのに残留塩素に対する感度は大きく異なり、検水出口付近に配置した電極５２は、検水入口側に配置した電極５１よりも初期値で約２倍程度高感度であった。念のため、電極５１と電極５２を入れ替えて実験を行ったが、この差異は電極自体の特性の差に基づくものではなく、電極の配置場所に起因するものであることが確認された。
ここで、感度とは、残留塩素濃度１（ｍｇ／Ｌ）あたりに出力される電流値（μＡ）を示す。感度が高いと、一般的にノイズの影響を受けにくく計測分解能が良い。
２）検水入口側に配置した電極５１は時間の経過とともに感度が大きく低下したが、検水出口付近に配置した電極５２は時間の経過にともなう感度の変化は殆ど認められなかった。
【００４３】
以上の２つの現象は次の理由によるものと考えられる。
１）電極配置場所の違いによる感度差について
ポーラログラフ式残留塩素電極は検水中の有効塩素が作用電極表面で還元反応をする。この時に作用電極に流れる反応電流ｉは次式で表される。
【００４４】
［式１］
ｉ  ＝  ｎＦＡＤ・Ｃ／δ
ｎ：反応物質（有効塩素）の価数
Ｆ：ファラデー定数
Ｄ：反応物質（有効塩素）の拡散係数
Ａ：作用電極の表面積
Ｃ：反応物質（有効塩素）の濃度
δ：拡散層の厚さ
【００４５】
上記式１において、ｎ、Ｆ、Ａ、およびＤは物質や形状および温度が一定であれば定数とみなすことができるため、反応電流は有効塩素濃度に比例し、拡散層の厚さに反比例することとなる。ここで、拡散層の厚さδは、作用電極表面近傍において形成される有効塩素の濃度勾配ができる距離である。拡散層の厚さδは、検水の圧力や流速によって左右されると考えられ、このために、この種の電極は大きな流量特性を持つことが知られている。検水流量が０から大きくなるに従って、すなわち拡散層が薄くなるに従って反応電流は増大する傾向がある。
【００４６】
ここで、エアリフトポンプの構造を見てみると、散気口から散気された気泡は揚水管内を上昇するに従って水圧が低下する分気泡の体積は増大し、検水出口付近で最大となる。この結果、検水の流量は検水入口付近も検水出口付近も同じとした場合、散気口より下流側では空気も一緒に流れるため、その増加した体積分、検水自体の流路断面積は小さくなり、検水自体の流速は増大することとなる。
この結果、検水出口付近に配置された電極５２の作用電極表面における検水流速は、検水入口付近に配置された電極５１の作用電極表面における検水流速よりも大きくなるため、式１の分母である拡散層の厚さδは小さくなり、反応電流ｉ  は大きくなるものと考えられる。
【００４７】
２）電極感度の経時変化の差違について
ポーラログラフ式の残留塩素電極の出力電流は式１で表されるが、検水中に汚れ物質が存在してこれらの物質が作用極表面に付着（吸着）すると、式１中の作用電極の表面積Ａは、汚れ物質が付着した分、実効的な表面積が減少すると考えることができる。
このため、この種の電極を使用する場合は、ほとんどの水質において、測定値の信頼性を確保するために、付着した汚れ物質を物理的に取り除くための工夫、すなわち電極洗浄機構が必要不可欠となるが、汚れ物質が電極表面に付着する程度は、汚れ物質の種類や検水流量等によって大きく異なることなどが電気化学的によく知られている。
【００４８】
図６に示す実験結果は、これらの現象を明確に示すものと考えられる。すなわち、感度変化が生じなかった電極５２の作用電極表面においては、電極表面には絶えず流体密度が不規則に変化した検水が高速で当たるために、電極表面と検水との間に絶え間ない摩擦力の変化が生じ、あたかも超音波洗浄のごとく強力な電極洗浄効果が得られているものと考えられる。
【００４９】
（実験３）
図７に、下記諸元による本発明の水質検査装置の直線性データ（手分析との相関性データ）の実験結果を示す。検水中に散気された空気の影響も無く、極めて良好な直線性を示しており、従来の水質検査装置と比較しても遜色無く実用可能であることが確認された。
試験時の送気流量：  ３．５Ｌ／ｍｉｎ
検水：  水道水に次亜塩素酸ナトリウムを添加
手分析方法：  ＤＰＤ−吸光光度法
検水温度：  １４．１〜１４．５℃
検水ｐＨ：  ７．４
【符号の説明】
【００５０】
１  水質検査装置
２  揚水管
３  検水入口
４  検水出口
５  空気
６  送気管
７  散気口
８  水質測定電極
９  信号伝送ケーブル
１０  水質指示部
１１  検水液面
１２  浮体
５１  残留塩素測定電極
５２  残留塩素測定電極
５３  残留塩素計
５４  残留塩素計
８１  貯水槽
８２  測定セル
８３  水質測定電極
９１  貯水槽
９２  定水位槽
９３  測定セル
９４  水質測定電極
９５  サンプリングポンプ
９６  ドレンピット
１０１  水質測定電極
１１１  水質測定電極
【図１】
2013152146.tif 000003
【図２】
2013152146.tif 000004
【図３】
2013152146.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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