(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定電極本体と、この測定電極本体に取り付けられ溶存酸素濃度測定用の内部電極であるアノード極およびカソード極を有するセンサ部とからなる測定電極に、測定電極本体とセンサ部によって閉ざされた水密な空間と、この空間内に位置する内部極と、測定電極の外部に露出する外部極とを設け、かつ、内部極と外部極との間の導電率の増加によって前記空間への浸水を検知する導電率計を設けたことを特徴とする溶存酸素濃度測定器。
【請求項２】
前記内部極を測定電極本体とセンサ部との取付け部分の近傍に設けた請求項１に記載の溶存酸素濃度測定器。
【請求項３】
前記内部極を測定電極本体側の前記空間に面する位置に設けた請求項１または２に記載の溶存酸素濃度測定器。
【請求項４】
前記内部極をセンサ部側の前記空間に面する位置に設け、測定電極本体に内部極と導電率計とを接続する接触子を設けた請求項１〜３の何れかに記載の溶存酸素濃度測定器。
【請求項５】
前記導電率計による浸水の検知に連動するリレー接点を設けた請求項１〜４の何れかに記載の溶存酸素濃度測定器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、溶存酸素濃度測定器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の溶存酸素濃度測定器２０の構成を示す。図５において、溶存酸素濃度測定器２０は、測定器本体２と、測定対象の試料に浸漬する測定電極３とからなり、両者２，３をケーブル４によって接続されている。
【０００３】
測定電極３は、測定電極本体３ａと、袋ナット５などによって測定電極本体３ａに螺合連結されるセンサ部６と、このセンサ部６に螺合連結されてこれを保護するカバー７とからなり、センサ部６をシール部材（Ｏリング）８を挟んで測定電極本体３ａに螺合連結することにより、外部と隔離された水密な空間Ａを形成する。
【０００４】
センサ部６は、その下端部が隔膜９によって形成されており、その内部に例えば水酸化カリウムからなる内部液１０を注入している。また、内部液１０には例えば鉛からなるアノード極１１および銀からなるカソード極１２を浸漬しており、センサ部６が全体としてガルバニ式の酸素電池を構成する。さらに、前記測定電極本体３ａは外部に露出する外部極１３を有し、各極１１〜１３がリード線１１ａ〜１３ａによって測定器本体２に接続される。
【０００５】
一方、測定器本体２はアノード極１１とカソード極１２との間に接続される電流計１４、および、カソード極１２と外部極１３との間に接続される導電率計１５を有している。
【０００６】
上記構成の溶存酸素濃度測定器２０は、測定電極３を測定対象の溶液に浸漬することにより、測定対象に含まれる溶存酸素が隔膜９を介して内部液に浸透し、アノード極１１とカソード極１２との間に電位差が生じる。したがって、測定対象に含まれる溶存酸素の濃度に応じて電流計１４に電流が流れるので、この電流計１４の指示により溶存酸素の濃度を測定することができる。
【０００７】
また、前記隔膜９が破損した場合には、外部極１３とカソード極１２との間に電流が流れるので、導電率計１５により測定される導電率が高くなる。したがって、測定器本体２は導電率計１５を監視することにより、隔膜９の破損を検知でき、隔膜９の破損を自己診断することができる。この自己診断機能は測定電極３を常時測定対象の溶液に浸した状態で使用する場合の溶存酸素濃度測定器２０の信頼性の向上に肝要な機能である。
【０００８】
さらに、センサ部６を測定電極本体３ａに着脱自在に取り付けているので、このセンサ部６を構成する隔膜９，内部液１０，アノード極１１およびカソード極１２の劣化に伴って、安全かつ簡単にセンサ部６だけを交換でき、ランニングコストを引き下げることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の溶存酸素濃度測定器２０は、センサ部６を着脱自在にしているので、測定電極本体３ａに対するセンサ部６の取付け作業に伴って、人為的なミスを招くことが考えられる。例えば、センサ部６の取換え作業時にＯリング８を取付け忘れたり、締付けが緩かった場合に、空間Ａ内に測定対象の溶液が入ることが考えられる。さらには、Ｏリング８の破損や劣化、また、Ｏリング８が外れるなどして空間Ａ内に溶液が入ることも考えられ、この浸水に伴う測定電極３の不良化の問題があった。
【００１０】
つまり、空間Ａに入ってしまった溶液はアノード極１１とカソード極１２に接触することにより、電流計１４に流れるべき電流をショートさせるなどして、測定結果に悪影響を与える。また、空間Ａに入った溶液によって各電極１１，１２が腐蝕したり、さらには、電極１１，１２とリード線１１ａ，１２ａの接触部が腐蝕することも考えられる。このため、特に測定電極３を試料に浸漬した状態で溶存酸素濃度を自動測定する場合などに、空間Ａに入ってしまった溶液を長く放置したときには、測定電極本体３ａ側の破損を招く可能性もあった。
【００１１】
本発明は、上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的とするところは、自己診断機能によって、センサ部の取付け部分の浸水の検出を行うことができる溶存酸素濃度測定器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の溶存酸素濃度測定器は、測定電極本体と、この測定電極本体に取り付けられ溶存酸素濃度測定用の内部電極であるアノード極およびカソード極を有するセンサ部とからなる測定電極に、測定電極本体とセンサ部によって閉ざされた水密な空間と、この空間内に位置する内部極と、測定電極の外部に露出する外部極とを設け、かつ、内部極と外部極との間の導電率の増加によって前記空間への浸水を検知する導電率計を設けたことを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、溶存酸素濃度測定器はセンサ部の取付け部分の浸水の検出を行うので、浸水が生じたときに直ちに状況を判断することができ、センサ部の取付けをやり直したり分解清掃することにより、測定電極の状態を常に良い状態に保つことができる。とりわけ、測定電極を試料に浸漬させた状態で溶存酸素濃度測定器を自動運転するときにも、浸水を検知することにより、測定電極本体およびセンサ部の腐蝕による破損を未然に防ぐことができ、安全かつ簡単にセンサ部だけを交換することによりランニングコストを引き下げると共に、信頼性の高い溶存酸素濃度測定器を得ることが可能となる。
【００１４】
また、前記内部極を測定電極本体とセンサ部との取付け部分の近傍に設けた場合には、センサ部の取付け不良などに起因する浸水をより早く検知することができる。したがって、溶存酸素濃度測定器の信頼性をより高めることができる。
【００１５】
さらに、前記内部極を測定電極本体側の前記空間に面する位置に設けた場合には、センサ部の交換時に内部極も共に交換する必要がないので、ランニングコストをさらに抑えることができる。また、前記内部極をセンサ部側の前記空間に面する位置に設け、測定電極本体に内部極と導電率計とを接続する接触子を設けてもよい。
【００１６】
前記導電率計による浸水の検知に連動するリレー接点を設けた場合には、このリレー接点を介して外部の警報機などの機器を稼働することも可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１〜３は、本発明の第１実施例である隔膜式溶存酸素濃度測定器１を示すもので、この溶存酸素濃度測定器１は、測定器本体２と、測定対象の試料に浸漬する測定電極３とからなり、両者２，３はケーブル４によって接続されている。なお、図１〜３において、図５と同じ符号が付された部材は同一または同等の部材であるので、その詳細な説明を省略する。
【００１８】
図１に示すように、本発明の溶存酸素濃度測定器１が従来の溶存酸素濃度測定器２０と異なる点は、測定器本体２に導電率計１６を設けた点と、測定電極３に内部極１７を設けた点である。
【００１９】
本例の内部極１７は測定電極本体３ａ側の外部と水密に隔離された空間（センサ部の取付け部分）Ａに面する位置に設けており、その下端がＯリング８の直上に位置するようにほゞ円形状に形成されている。また、内部極１７はリード線１７ａを介して前記導電率計１６の一端に接続されており、導電率計１６の他端は外部極１３に接続されている。
【００２０】
図２に示すように、測定器本体２内は例えば電流計１４によって測定された電流および導電率計１５，１６によって測定された導電率を各々適宜増幅する増幅器１８ａおよび１８ｂと、増幅された信号を処理して溶存酸素濃度を計算する溶存酸素測定回路１９ａおよびセンサ部３の異常を検知するセンサ部異常検知回路１９ｂと、溶存酸素測定値を表示する表示部２ａと、各種の出力回路２ｂ〜２ｄとを有している。前記溶存酸素測定回路１９ａおよびセンサ部異常検知回路１９ｂは電流計１４および導電率計１５，１６が示す値を例えば０．５秒毎に取り入れている。
【００２１】
上記構成において、導電率計１６によって内部極１７と外部極１３との間の導電率を測定することにより、空間Ａと外部との間の導電率を測定することができる。通常は空間Ａは外部と水密に隔離されているので、ここで測定される導電率は０である。ところが、Ｏリング８の劣化や取付け不良などの要因により、空間Ａの水密性が破壊された場合には空間Ａに侵入した溶液が内部極１７に接触し、導電率計１６によって測定される導電率が増加する。
【００２２】
センサ部異常検知回路１９ｂは導電率計１５，１６が測定した導電率の増加によって、隔膜の破壊や溶液の侵入を検知するとこれに連動して前記出力回路２ｂ〜２ｄの内の異常警報リレー接点２ｂの接点を切り換えて図外の警報機を稼働できるように構成している。また、溶存酸素測定回路１９ａは測定した溶存酸素濃度を測定値アナログ出力回路２ｃを介して図外の記録計に出力すると共に、溶存酸素濃度が規定値を超えた時には濃度警報リレー接点２ｄの接点を切り換えて、濃度警報を出力する。特に、測定電極３を試料に浸漬した状態で溶存酸素濃度測定器１を自動運転する場合には、異常警報リレー接点２ｂを介して測定電極３の異常発生を外部に警報することが肝要である。
【００２３】
図３に示すように、前記内部極１７は測定電極本体３ａとセンサ部６との取付け部分の近傍で、特にＯリング８の取付け部の直上で、センサ部６の上面６ａよりも下側に位置するように設けている。したがって、たとえ空間Ａに溶液が侵入することがあっても、これが各電極１１，１２に接触する前に内部極１７の下端部に接触するので溶存酸素の測定に悪影響を与える前に浸水を検知することができる。
【００２４】
また、前記内部極１７は測定電極本体３ａ側に取り付けられているので、センサ部６の交換時に内部極１７も交換する必要はなく、ランニングコストを可及的に引き下げることができる。そして、内部極１７を恒久的に用いるためには、これを腐蝕しにくいステンレスなどの導電体で形成することが望ましい。なお、本発明はこの内部極１７の材料および形状を限定するものではないことはいうまでもない。
【００２５】
図４は前記内部極１７の変形例を示す第２実施例であり、図４において、図１〜３と同じ符号を付けた部材は同一または同等の部材である。本例が図１〜３と異なる点は内部極１７’をセンサ部６の空間Ａに面する位置（センサ部６の上面６ａ）に設け、測定電極本体３ａに内部極１７’と導電率計１６（図１参照）とを接続する接触子１７ｂを設けたことである。
【００２６】
内部極１７’は前記各電極１１，１２を囲むように円形状に形成されている。したがって、たとえ空間Ａに外部から溶液が侵入することがあっても、これが各電極１１，１２に接触する前に内部極１７’の何処かに接触するので、侵入した溶液が溶存酸素の測定に悪影響を与える前にこれを検知することができる。
【００２７】
なお、本発明は内部極１７’の形状を限定するものではなく、内部極が電極本体３ａとセンサ部６との取付け部分の近傍に設けられればよいことは言うまでもない。また、本例の内部極１７’を図１〜３に示した内部極１７と共に設けるなどの変形も可能である。
【００２８】
上述した各例に示すように、本発明の溶存酸素濃度測定器１は空間Ａに対する溶液の侵入を迅速かつ確実に検知できるので、センサ部６の取付け部の取付け不良など様々な要因による溶液の侵入が生じたとしても、これが測定値に悪影響を及ぼす前に自己診断でき、センサ部６を取り付け直したり、分解清掃することができる。したがって、センサ部６を取換え可能に構成された溶存酸素濃度測定器１であっても高い信頼性を得ることができると共に、浸水に伴う各部の腐蝕などの問題を引き起こすことがない。
【００２９】
また、前記内部極１７，１７’は何れも各電極１１，１２と接触しないように形成されているので、この内部極１７，１７’と外部極１３との間に導電率測定用の電圧を印加しても、これが溶存酸素の測定値に影響を与えることが一切なく、測定精度を高い状態に保つことができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、溶存酸素濃度測定器はセンサ部の取付け部分の浸水の検出を行うので、浸水が生じたときに直ちに状況を判断することができ、センサ部の取付けをやり直したり分解清掃することにより、測定電極の状態を常に良い状態に保つことができる。とりわけ、測定電極を試料に浸漬させた状態で溶存酸素濃度測定器を自動運転するときにも、浸水を検知することにより、測定電極本体およびセンサ部の腐蝕による破損を未然に防ぐことができ、信頼性の高い溶存酸素濃度測定器を得ることが可能となる。また、前記内部極を測定電極本体とセンサ部との取付け部分の近傍に設けた場合には、センサ部の取付け不良などに起因する浸水をより早く検知することができる。
【００３１】
したがって、安全かつ簡単にセンサ部だけを交換することによりランニングコストを引き下げると共に、溶存酸素濃度測定器の信頼性をより高めることができる。さらに、前記内部極を測定電極本体側の前記空間に面する位置に設けた場合には、センサ部の交換時に内部極も共に交換する必要がないので、ランニングコストをさらに抑えることができる。また、前記内部極をセンサ部側の前記空間に面する位置に設け、測定電極本体に内部極と導電率計とを接続する接触子を設けてもよい。前記導電率計による浸水の検知に連動するリレー接点を設けた場合には、このリレー接点を介して外部の警報機などの機器を稼働することも可能となり、特に、本発明の溶存酸素濃度測定器を自動運転するときに有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の溶存酸素濃度測定器の第１実施例を示す図である。
【図２】  前記溶存酸素濃度測定器の概略的な全体図である。
【図３】  前記溶存酸素濃度測定器の測定電極の構成を示す図である。
【図４】  前記測定電極の第１実施例を示す図である。
【図５】  従来の溶存酸素濃度測定器の構成を示す図である。
【符号の説明】
１…溶存酸素濃度測定器、２ｂ…リレー接点、３…測定電極、３ａ…測定電極本体、６…センサ部、１３…外部極、１６…導電率計、１７，１７’…内部極、１７ｂ…接触子、Ａ…空間。
【図１】
0003827849.tif 000002
【図２】
0003827849.tif 000003
【図３】
0003827849.tif 000004
【図４】
0003827849.tif 000005
【図５】
0003827849.tif 000006