(57)【要約】【課題】  壊れにくく且つ短時間のうちに溶存ガス濃度を測定できる溶存ガス濃度測定器を提供する。【解決手段】  容器１を振ると、短時間（数秒程度）のうちに容器１内の気相の酸素分圧と液相の酸素分圧が平衡になるように液相から気相に酸素ガスが放出され、気相の圧力が上昇する。  次いで、透明チューブ２の一端を開閉弁１２に接続し、透明チューブ２の他端を左右の開閉弁４、４の一方（図では左側）に接続する。この時点で開閉弁４、４、１２は全て閉じ状態である。この後、開閉弁４、４、１２を開状態にする。すると、容器１内の気相の圧力は酸素ガスが液相から放出された分だけ高くなっているので、透明チューブ２の左側に加圧気体が入り込み、透明チューブ２の左側部分の界面を押し下げ、右側部分の界面が上昇する。この上昇分を目盛７で読み取る。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を溶存した被測定液体を気相部を残して収納可能な容器と、この容器と分離された圧力検出部と、前記容器の気相部と前記圧力検出部とをつなぐ連結チューブとを備えた溶存ガス濃度測定器において、前記容器の口部には前記連結チューブが接続可能な開閉弁が取付けられ、前記圧力検出部は基板に透明チューブがＵ字状に固定されるとともに、前記透明チューブの少なくとも一端には前記連結チューブが接続可能な開閉弁が取付けられていることを特徴とする溶存ガス濃度測定器。
【請求項２】
請求項１に記載の溶存ガス濃度測定器において、前記基板には透明チューブに沿って透明チューブ内の液面の位置を検出する目盛が形成されていることを特徴とする溶存ガス濃度測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定操作が簡単な溶存ガス濃度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気体が溶存している液体を放置すると、気相における当該気体の分圧が液相での分圧と等しくなる（平衡状態）まで液相から気相へ、または気相から液相へ気体が移動する。平衡状態になったときの気相の圧力（全圧）と当初の気相の圧力を比較することで液相中に溶存しているガスの濃度を知ることができる。
【０００３】
しかしながら、平衡状態に達するには長時間を要する。これを改善するため、本願の発明者は特許文献１を提案している。
この特許文献は液相と気相の分圧が平衡状態になるまでの時間を短縮するため、手で持てる大きさの容器に、測定対象となる液体を入れ、容器を激しく振ることで気相部への溶存ガスの放出を早めるようにしている。
【０００４】
具体的には、容器の口部にブルドン管式の圧力検出部を取付けた構造が提案され、また別実施例として圧力検出部を容器から分離し、容器と圧力検出部とをチューブでつなぐ構造が提案されている。
【０００５】
また特許文献２は特許文献１において先行技術として挙げた文献であり、この特許文献２には、容器内に脱気水（被測定液体）を気相部（空間部）を残して収容し、容器を密閉した後、容器内を撹拌手段により撹拌し、平衡状態になるまで気体を被測定液体中に溶解させ、これにより気相部が負圧状態となり、この負圧の度合いを検出することによって被測定液体の溶存ガス濃度を算出する内容が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２１８４１４号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に開示される装置は、大掛りで持ち運びすることはできず、汎用性に欠ける。一方、特許文献１に開示される装置は小型で使いやすいのであるが、圧力検出部に問題がある。
【０００８】
即ち、特許文献１では圧力検出部としてブルドン管式の圧力検出部が提案されているが、このブルドン管式の圧力検出部は非常に振動、衝撃に弱く、容易に指示不良の故障をきたしてしまう。更に、目盛自体も見にくく細かな測定に難点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため本発明に係る溶存ガス濃度測定器は、気体を溶存した被測定液体を気相部を残して収納可能な容器と、この容器と分離された圧力検出部と、前記容器の気相部と前記圧力検出部とをつなぐ連結チューブとを備え、前記容器の口部には前記連結チューブが接続可能な開閉弁が取付けられ、前記圧力検出部は基板に透明チューブがＵ字状（マノメータ）に固定されるとともに、前記透明チューブの少なくとも一端には前記連結チューブが接続可能な開閉弁が取付けられた構成である。
【００１０】
尚、前記基板に透明チューブに沿って透明チューブ内の液面の位置を検出する目盛を形成することで、圧力差が見やすくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る溶存ガス濃度測定器は、電池等の動力源が不要でしかも壊れにくい。また、小型で持ち運びが簡単、且つマノメータ上部出入り口に手動弁を取付けたことでこれらバルブを閉めておけば内部液（水等）の漏れの心配もなく自在な形で持ち運びが可能となり、該装置を再使用する際は速やかに使うことが可能となっている。そのため計測機器取扱に不慣れな人でも被検査対象の液体中の溶存ガス濃度を現場において確実に敏速に測定することが可能となっている。
【００１２】
更に、圧力検出部には透明チューブを用いたため、測定結果が見やすく、見誤ることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る溶存ガス濃度測定器を構成する圧力検出部の正面図
【図２】同圧力検出部の正面図
【図３】本発明に係る溶存ガス濃度測定器の使用状態を説明した図
【図４】本発明に係る溶存ガス濃度測定器を用いて溶存酸素量を測定した結果を示すグラフ
【図５】本発明に係る溶存ガス濃度測定器を用いて溶存窒素量を測定した結果を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１及び図２に示すように、本発明に係る溶存ガス濃度測定器を構成する圧力検出部は、基板１に透明チューブ２が着脱自在に取付けられている。
【００１５】
透明チューブ２は基板１に平行に固定された位置決めブロック３、３間にＵ字状になるように保持され、透明チューブ２の両端には開閉弁４、４が取付けられ、これら開閉弁４、４は基板１に形成した凹部５、５に軽圧入され、必要な時に、凹部５から開閉弁４を簡単に外すことができるようにされている。
【００１６】
基板１の底辺１ａを下にして立てた場合、凹部５、５に軽圧入された開閉弁４、４は同一高さになるように設定されている。
【００１７】
開閉弁４、４は後述する容器の気相部と透明チューブ２内とを連通する連結チューブが接続可能な構造となっている。実施例では２つの開閉弁４、４とも連結チューブが接続可能な構造としているが、一方の開閉弁のみを接続可能な構造としてもよい。
【００１８】
透明チューブ２内には水などの液体６が封入されている。前記したように開閉弁４、４が同一高さの状態で、開閉弁４、４を開とすると、液体６の界面は透明チューブの左右において等しい高さになる。
尚、図1の状態では、左側の開閉弁４が閉状態、右側の開閉弁４が開状態を示している。
【００１９】
また、Ｕ字状をなす透明チューブ２の右側部分に沿って、基板表面に界面の位置を示す目盛７を形成している。透明チューブ２内に封入される液体６については着色することで、界面がハッキリし目盛７で読みやすくなる。また封入する液体６の量は開閉弁４、４を開とした状態で、左右の界面が目盛７のゼロと等しくなるようにする。
【００２０】
図１の図番８は上下に手で動かせるスライド板であり、手回し式ねじ９で基板１とこのスライド板８を固定しているが、同時にこのスライド板８のねじ貫通部は長穴状の穴が開けられているので、このねじ９を緩めると手動でスライド板８を上下に動かすことができるため、初期のマノメータ注水によるゼロ点調整、あるいはその後の使い込んだ後のマノメータからの水の蒸発による海面レベルの低下の事態になった時などには、このスライド板の手動上下調整によって界面ゼロ点調整が素早く出来る
【００２１】
一方、図３に示すように、本発明に係る溶存ガス濃度測定器を構成する容器１０は、口部を塞ぐキャップ１１を有し、このキャップ１１には開閉弁１２が取付けられている。この開閉弁１２は前記開閉弁４と同様に容器１０の気相部と前記透明チューブ２内とをつなぐ連結チューブ１３が接続可能とされている。
【００２２】
以上の溶存ガス濃度測定器を用いて、溶存酸素濃度と溶存窒素濃度を測定する場合を説明する。
先ず、水道水（溶存酸素濃度８〜９ｐｐｍ）に酸素ガスを吹き込み、溶存酸素濃度を３５ｐｐｍとした。この水を容器１の６０ｃｃの目盛まで入れ、キャップ１１で口部を閉じ、開閉弁１２も閉じる。この状態で容器１を振る。
【００２３】
容器１を振ると、短時間のうちに容器１内の気相の酸素分圧と液相の酸素分圧が平衡になるように液相から気相に酸素ガスが放出され、気相の圧力が上昇する。
【００２４】
次いで、透明チューブ２の一端を開閉弁１２に接続し、透明チューブ２の他端を左右の開閉弁４、４の一方（図では左側）に接続する。この時点で開閉弁４、４、１２は全て閉じ状態である。
【００２５】
この後、開閉弁４、４、１２を開状態にする。すると、容器１内の気相の圧力は酸素ガスが液相から放出された分だけ高くなっているので、透明チューブ２の左側に加圧気体が入り込み、透明チューブ２の左側部分の界面を押し下げ、右側部分の界面が上昇する。この上昇分を目盛７で読み取る。
【００２６】
同様の操作を溶存酸素濃度を異ならせて行い、図４に示す検量線を得た。この検量線を用いることで、溶存酸素量が未知な液体の溶存酸素量を測定することができる。
【００２７】
図５は溶存窒素濃度の検量線であり、この検量線を作成するには、水道水（溶存酸素濃度８〜９ｐｐｍ）に窒素ガスを吹き込み、溶存酸素濃度が１ｐｐｍ以下になるまで、順次酸素ガスを窒素ガスで置換した。
【００２８】
上記の水道水を容器１の６０ｃｃの目盛まで入れ、キャップ１１で口部を閉じ、開閉弁１２も閉じ、この状態で容器１を振った。容器１を振ることで、液相と気相の分圧が平衡になるようにした。
【００２９】
窒素ガスの場合は酸素ガスと異なり、連結チューブ１３を接続して、容器１の気相と透明チューブ２内を連通したところ、透明チューブ２内の液体６は容器１の気相側に引かれ、透明チューブ２の左側部分の界面は上昇し、右側部分の界面は下降し、目盛７はマイナスを示した。
【００３０】
このように、水道水中の酸素ガスを窒素ガスで置換した場合に、マイナスを示したのは、水道水中の酸素ガス濃度が通常の大気と接している場合の濃度よりも低くなっているため、容器１を振ることで気相中の酸素ガスが平衡状態になるために液相中に溶け込み、その分だけ、気相中の酸素ガスが少なくなり負圧状態になったと考えられる。
【００３１】
以上の操作を水道水中の溶存酸素濃度を窒素置換により、８ｐｐｍ、７ｐｐｍ、６ｐｐｍ、５ｐｐｍ、４ｐｐｍ、３ｐｐｍ、２ｐｐｍ、１ｐｐｍにした場合の、測定値をプロットしたのが、図５である。図５は直接溶存窒素濃度を示していないため、更にこの検量線を接溶存窒素濃度を示す検量線に変換することで、使いやすくなる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明に係る溶存ガス濃度測定器は、酸素、窒素の他に、従来と同様に炭酸ガスの溶存濃度の測定だけでなく、微量な溶存ガスの濃度測定にも利用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１…基板、２…透明チューブ、３…位置決めブロック、４…開閉弁、５…凹部、６…チューブ内の液体、７…目盛、８…スライド板、９…ねじ、１０…容器、１１…キャップ、１２…開閉弁、１３…連結チューブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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