(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持管の先端部にガラス応答膜を有し、内部にガラス電極内極および内部液を収容したｐＨ電極において、前記ガラス電極内極に対して絶縁性チューブを、その上下両端とガラス電極内極との間が開放した状態で外套させたことを特徴とするｐＨ電極。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、産業廃水や、河川水、海水などのｐＨを測定するのに用いられるｐＨ電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、産業廃水や、河川水、海水などのｐＨを工業的に測定するのに、ガラス電極と比較電極とを一体化した複合型ｐＨ電極が用いられる。図３は、従来のこの種の複合型ｐＨ電極の構成を概略的に示すもので、この図において、１は二重管構造の支持管で、ガラス電極支持管２とその外部の比較電極支持管３とからなる。
【０００３】
前記ガラス電極支持管２は、その下端部が比較電極支持管３より突出し、水素イオンに感応するガラス応答膜４に形成されているとともに、内部に、ガラス電極内極５および内部液６が収容されている。ガラス電極内極５は、図示していないリード線に連なる銀線５ａとその下部先端部を被覆するように設けられる塩化銀膜５ｂとからなり、内部液６としては例えばｐＨ７のＫＣｌ溶液が用いられる。
【０００４】
そして、前記比較電極支持管３は、その周壁の適宜の箇所に液絡部７が形成されているとともに、その内部には図示していないリード線に連なる銀線８ａとその下部先端部を被覆するように設けられる塩化銀膜８ｂとからなる比較電極内極８および例えばｐＨ７のＫＣｌ溶液などの内部液９が収容されている。１０は内部液９を補給するための補給口で、１１はその密栓である。
【０００５】
なお、１２は支持管１の上部側の開口を封止するキャップ部材、１３は信号ケーブルである。
【０００６】
上記構成のｐＨ電極においては、ガラス電極支持管２側がガラス電極となり、比較電極支持管３側が比較電極となり、これらを一体化した状態の支持管１の下部を測定対象液１４に浸漬することにより、当該測定対象液のｐＨを測定することができる。
【０００７】
ところで、上記構成のｐＨ電極における測定対象液は、必ずしも清浄なものではなく、電極先端部、特に、ガラス電極支持管２の先端部のガラス応答膜４に、測定対象液１４中のカルシウムなどの無機物が付着したり、生物膜汚れなどが付着し、そのｐＨ検出感度が低下する。そこで、上記ｐＨ電極においては、図３に示すように、ガラス応答膜４の近傍にこれに対向するようにして超音波洗浄器１５を設け、この超音波洗浄器１５から超音波１６をガラス応答膜４に対して常に照射し、ガラス応答膜４を超音波洗浄しながらｐＨ測定を行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、ガラス応答膜４に対して超音波１６を常時照射していると、ガラス電極支持管２内に波長が例えば１５ｍｍ程度の音波の定在波が生じ、この定在波の所謂腹（圧力変化が最も大きい）に位置するガラス電極内極５が超音波１６によって衝撃を受け、ガラス電極内極５の塩化銀膜５ｂを脱落させ、その部分における銀線５ａ表面を削るようにして浸食し、遂には、これを破断させるに至る。
【０００９】
上記超音波１６によるガラス電極内極５の破断現象について、本願の発明者らは、以下のように推測している。すなわち、図４は、ガラス電極内極５および内部液６を収容したガラス電極支持管２を概略的に示すもので、この図において、６ａは内部液６の液面を示す。超音波洗浄器１５を発した超音波１６は、測定対象液１４およびガラス応答膜４を経てガラス電極支持管２内に入り、ガラス電極内部液６内を進入し、その上部の空間２ａに至る。この場合、ガラス電極支持管２内においては、密度が異なる部分として、ガラス応答膜４と内部液６の液面６ａの２か所あり、一種の共振器を構成する。そして、前記ガラス電極内部液６内に進入した超音波１６が、図４において示すような形状の定在波１６Ａを生じさせ、これの音圧の強い腹の部分て、ガラス電極内極５に衝撃が加えられる。
【００１０】
従来においては、上述のような悪影響をもたらす超音波に対して対抗する手段がなかったため、超音波洗浄を行っているｐＨ電極の寿命が短いといった課題があった。
【００１１】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、超音波洗浄を洗浄を長期間行っても、ガラス電極内極が破断されることがない、長寿命のｐＨ電極を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明では、支持管の先端部にガラス応答膜を有し、内部にガラス電極内極および内部液を収容したｐＨ電極において、前記ガラス電極内極に対して絶縁性チューブを、その上下両端とガラス電極内極との間が開放した状態で外套させている。
【００１３】
上記ｐＨ電極においては、ガラス電極内極に対して絶縁性チューブを被着しているので、ガラス電極支持管内に超音波が進入してきても、この超音波は絶縁性チューブによって反射および吸収されて、超音波にるガラス電極内極への衝撃が緩和される。また、ガラス電極内極と絶縁性チューブとの間には、前記超音波に起因する定在波が発生することがなく、したがって、ガラス電極内極の破断が防止される。
【００１４】
【実施の形態】
図１および図２は、この発明の一つの実施の形態を示すものである。これらの図において、図３および図４に示した符号と同一のものは同一物である。図１および図２において、１７はガラス電極内極５に対して被着される絶縁性チューブで、電位測定に支障のない例えばＰＦＡ（パーフロロアルキルビニルエーテル樹脂）よりなる。
【００１５】
前記絶縁性チューブ１７は、電位測定に支障のないように、ガラス電極内極５に対して密着して被せるのではなく、両者５，１７の間に隙間ができるようにする。具体的には、例えば銀線５ａの外径が０．５ｍｍであるとき、絶縁性チューブ１７としては、内径が０．６ｍｍのものを用いる。また、この絶縁性チューブ１７は、その下端部がガラス応答膜４の内面に当接し、上端が内部液６の液面６ａより僅かに突出する程度の長さを有するが、下端部が斜めに切り落とされ、その下端部とガラス応答膜４の内面との間に隙間が生じた開放された状態にするとともに、上端においても銀線５ａとの間が開放されされた状態として、絶縁性チューブ１７内に内部液６が満たされ、上端に空気層が形成されるように配置される。
【００１６】
上記構成のｐＨ電極においては、従来のｐＨ電極と同様に、測定対象液１４に浸漬することにより、当該測定対象液のｐＨを測定することができる。そして、測定中などにおいて、超音波洗浄器１５から超音波１６をガラス応答膜４に対して常に照射しても、ガラス電極内極５に対して絶縁性チューブ１７を被着しているので、ガラス電極内極５に対して絶縁性チューブ１７を被着しているので、ガラス電極支持管２内に超音波１６が進入してきても、この超音波１６は絶縁性チューブ１７によって反射および吸収されて、超音波１６によるガラス電極内極５への衝撃が緩和される。また、ガラス電極内極５と絶縁性チューブ１７との間には、前記超音波１６に起因する定在波が発生することがなく、ガラス電極内極５の破断が防止される。
【００１７】
因みに、従来の絶縁性チューブ１７を被せないｐＨ電極においては、銀線５ａが１ヵ月位で破断されることがあったが、この発明のｐＨ電極においては、１年程度は破断されることがなく、したがって、この種のｐＨ電極の寿命をを飛躍的に延ばすことができる。
【００１８】
上述の実施の形態においては、絶縁性チューブ１７を、ＰＦＡで形成していたが、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）や、ポリエチレンあるいはポリプロピレンなどの樹脂材料で構成してあってもよい。
【００１９】
また、支持管１の形状は二重構造でなくてもよい。さらに、この発明は比較電極の内極８に対しても適用することができる。
【００２０】
【発明の効果】
この発明は、上述したように、この発明のｐＨ電極においては、ガラス電極内極に対して絶縁性チューブを被着するといった簡単な構成で、超音波洗浄に起因するガラス電極内極の破損を防止することができ、したがって、超音波洗浄を洗浄を長期間行っても、ガラス電極内極が破断されることがない、長寿命のｐＨ電極が得られ、長期間安定してｐＨ測定を連続的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のｐＨ電極の構成の一例を示す縦断面図である。
【図２】前記ｐＨ電極のガラス電極内極における構成を拡大して示す図である。
【図３】従来のｐＨ電極の構成の一例を示す縦断面図である。
【図４】従来のｐＨ電極における課題を説明するための図である。
【符号の説明】
１…支持管、４…ガラス応答膜、５…ガラス電極内極、６…内部液、１７…絶縁性チューブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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