特開 2024-86103 水質測定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024086103

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】水質測定システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/404 20060101AFI20240620BHJP

   G01N 27/416 20060101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

G01N27/404 341B

G01N27/416 341G

G01N27/416 346

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022201039

(22)【出願日】2022-12-16

(71)【出願人】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木全 勇太

(72)【発明者】

【氏名】三原 俊哉

(57)【要約】

【課題】センサ装置に用いる内部液の交換の手間を省く。
【解決手段】水質測定システム１００は、内部液３５を収容する収容部３３と、内部液３５に浸される第１電極３１と、第１電極とは別の第２電極と、を有するセンサ装置３０を備える。更に、水質測定システム１００は、排出部５０と、供給部６０と、制御部７０と、を備える。制御部７０は、予め定められた交換条件が成立した場合に、排出部５０を制御して収容部３３内の内部液３５を排出させ、供給部６０を制御して補充用内部液を収容部３３に供給させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部液を収容する収容部と、前記内部液に浸される第１電極と、前記第１電極とは別の第２電極と、を有し、測定対象液に含まれる特定物質の濃度に応じた電圧を前記第１電極と前記第２電極との間に生じさせるセンサ装置と、
前記収容部内の前記内部液を排出させる排出部と、
前記収容部に補充用内部液を供給する供給部と、
前記排出部及び前記供給部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、予め定められた交換条件が成立した場合に、前記排出部を制御して前記収容部内の前記内部液を排出させ、前記供給部を制御して前記補充用内部液を前記収容部に供給させる
水質測定システム。

【請求項2】

前記センサ装置は、前記測定対象液が流れる流路内に配置され、
更に、前記流路に標準液を供給する標準液供給部を備え、
前記制御部は、予め定められた診断条件が成立するごとに、前記標準液供給部を制御して前記流路に前記標準液を供給させ、前記センサ装置による検出値と、予め定められた参照値とに基づいて前記交換条件が成立したか否かを判定する
請求項１に記載の水質測定システム。

【請求項3】

前記制御部は、予め定められた交換時間が経過するごとに、又は予め定められた交換時刻になるごとに前記交換条件が成立したと判定する
請求項１に記載の水質測定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、水質測定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、隔膜式センサが開示されている。この隔膜式センサは、試料溶液中の特定物質を透過させる隔膜を有し、当該隔膜を透過した特定物質を、内部液に浸した作用極及び対極間に流れる電流に基づいて検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－８７４１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記隔膜式センサの内部液は、使用によって劣化するため、交換が必要となる。このため、上記隔膜式センサは、内部液の交換の手間がかかる。この課題は、内部液を用いる別の種類のセンサ装置においても生じる。

【0005】

本開示は、センサ装置に用いる内部液の交換の手間を省くことが可能な技術の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

〔１〕内部液を収容する収容部と、前記内部液に浸される第１電極と、前記第１電極とは別の第２電極と、を有し、測定対象液に含まれる特定物質の濃度に応じた電圧を前記第１電極と前記第２電極との間に生じさせるセンサ装置と、
前記収容部内の前記内部液を排出させる排出部と、
前記収容部に補充用内部液を供給する供給部と、
前記排出部及び前記供給部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、予め定められた交換条件が成立した場合に、前記排出部を制御して前記収容部内の前記内部液を排出させ、前記供給部を制御して前記補充用内部液を前記収容部に供給させる
水質測定システム。

【0007】

上記水質測定システムは、交換条件が成立した場合に、内部液を自動的に交換する。したがって、上記水質測定システムは、センサ装置に用いる内部液の交換の手間を省くことができる。

【0008】

〔２〕前記センサ装置は、前記測定対象液が流れる流路内に配置され、
更に、前記流路に標準液を供給する標準液供給部を備え、
前記制御部は、予め定められた診断条件が成立するごとに、前記標準液供給部を制御して前記流路に前記標準液を供給させ、前記センサ装置による検出値と、予め定められた参照値とに基づいて前記交換条件が成立したか否かを判定する
〔１〕に記載の水質測定システム。

【0009】

上記水質測定システムは、診断条件が成立するごとに、流路に標準液を流し、このときのセンサ装置による検出値に基づいて交換条件の成否を判定することができる。このため、上記水質測定システムは、より適切なタイミングで収容部内の内部液を交換しやすい。

【0010】

〔３〕前記制御部は、予め定められた交換時間が経過するごとに、又は予め定められた交換時刻になるごとに前記交換条件が成立したと判定する
〔１〕に記載の水質測定システム。

【0011】

上記水質測定システムは、収容部内の内部液を定期的に交換することができる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、センサ装置に用いる内部液の交換の手間を省くことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、第１実施形態の水質測定システムを概略的に示す構成図である。

【図2】図２は、第１実施形態における制御部の処理の流れを示すフローチャートである。

【図3】図３は、第２実施形態における制御部の処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】図４は、第３実施形態における制御部の処理の流れを示すフローチャートである。

【図5】図５は、第４実施形態のセンサ装置を概略的に示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

１．第１実施形態
１－１．水質測定システム１００の構成
図１には、第１実施形態の水質測定システム１００が開示されている。水質測定システム１００は、流路１０と、第１切替弁１１と、第２切替弁１２と、流路用ポンプ１３と、を備える。

【0015】

流路１０には、測定対象液Ｌが流れる。流路１０は、測定対象液Ｌを循環させる循環流路として機能する。

【0016】

第１切替弁１１は、流路１０に設けられる。第１切替弁１１は、図１に示す例では、三方弁である。第１切替弁１１は、測定対象液Ｌを流路１０内に取り込む状態と、流路１０内の液体を循環させるための状態と、に切り替わる。

【0017】

第２切替弁１２は、流路１０に設けられる。第２切替弁１２は、図１に示す例では、三方弁である。第２切替弁１２は、流路１０内の液体を排出する状態と、流路１０内の液体を循環させるための状態と、に切り替わる。第１切替弁１１及び第２切替弁１２が流路１０内の液体を循環させるための状態であるときに、流路１０が循環流路として機能する。

【0018】

流路用ポンプ１３は、流路１０に設けられる。流路用ポンプ１３は、循環流路を構成する流路１０内で液体を循環させるように動作する。

【0019】

水質測定システム１００は、センサ装置３０を備える。センサ装置３０は、本実施形態では、隔膜式センサである。センサ装置３０は、公知の隔膜式イオンセンサとして構成されている。センサ装置３０は、ｐＨ電極３１と、参照電極３２と、収容部３３と、隔膜３４と、電解液３５と、電位差計３６と、を有する。ｐＨ電極３１は、第１電極の一例に相当する。参照電極３２は、第２電極の一例に相当する。電解液３５は、内部液の一例に相当する。

【0020】

センサ装置３０は、流路１０内の測定対象液Ｌに浸される。センサ装置３０は、測定対象液Ｌに含まれる特定物質の濃度に応じた電圧をｐＨ電極３１と参照電極３２との間に生じさせ、当該電圧を検出値として出力する。特定物質は、本実施形態では、アンモニア（ＮＨ_３）である。

【0021】

ｐＨ電極３１および参照電極３２は、電解液３５に浸されている。収容部３３には、電解液３５が収容されている。収容部３３の下端には、隔膜３４が設けられている。電位差計３６は、ｐＨ電極３１および参照電極３２に電気的に接続されている。ｐＨ電極３１は、電解液３５のｐＨに応じた電極電位（起電力）を発生させる。電位差計３６は、ｐＨ電極３１の電極電位と参照電極３２の電極電位との差を測定し、測定結果（電解液３５のｐＨに基づく検出値）として後述する制御部７０に出力する。このように、センサ装置３０は、測定対象液Ｌ中のアンモニア（ＮＨ_３）を隔膜３４を通過させて電解液３５に溶け込ませ、アンモニア（ＮＨ_３）のイオン化に応じて変化する電解液３５のｐＨに基づく検出値を出力する。

【0022】

流路１０内に取り込まれた測定対象液Ｌには、解離アンモニア（ＮＨ_４ ⁺）が含まれている。測定対象液ＬのｐＨが目標値（例えば１２）まで高められることで、測定対象液Ｌ内の解離アンモニア（ＮＨ_４ ⁺）が非解離アンモニア（ＮＨ_３）に変化する。水質測定システム１００は、調整剤供給部９０と、ｐＨセンサ９５と、を備える。調整剤供給部９０は、流路１０内にｐＨ調整剤（例えば、ＮａＯＨなどの塩基）を供給する。ｐＨセンサ９５は、流路１０内を流れる液体のｐＨに応じた検出値を出力する。調整剤供給部９０は、流路１０内の液体のｐＨが目標値に到達するまでｐＨ調整剤を流路１０内に供給することで、測定対象液Ｌ内の解離アンモニア（ＮＨ_４ ⁺）を非解離アンモニア（ＮＨ_３）に変化させる。非解離アンモニア（ＮＨ_３）は、隔膜３４を通過して電解液３５と反応し、水酸化物イオンを生じさせる。この水酸化物イオンが電解液３５のｐＨを変化させ、そのｐＨに応じた電圧がｐＨ電極３１と参照電極３２との間に生じる。つまり、測定対象液Ｌに含まれるアンモニア（ＮＨ_３）の濃度に応じた電圧が、ｐＨ電極３１と参照電極３２との間に生じる。

【0023】

調整剤供給部９０は、ｐＨ調整剤を貯留する調整剤タンク９１と、調整剤タンク９１に接続される調整剤配管９２と、調整剤配管９２に設けられる調整剤供給用ポンプ９３と、を有する。調整剤供給部９０は、調整剤供給用ポンプ９３を作動させることで、調整剤タンク９１内のｐＨ調整剤を流路１０内に供給する調整剤供給動作を行う。調整剤供給部９０は、流路１０の一部を構成する滴下槽９４内にｐＨ調整剤を供給することで、流路１０内にｐＨ調整剤を供給する。

【0024】

流路１０は、第１管部４１によって構成される第１流路４１Ａと、第２管部４２によって構成される第２流路４２Ａと、水槽部４３によって構成される第３流路４３Ａと、を含む。水槽部４３は、第１管部４１と第２管部４２の間に設けられ、第１管部４１と第２管部４２に接続される。水槽部４３内の水位は、第１流路４１Ａ及び第２流路４２Ａの水位（より具体的には、第１流路４１Ａ及び第２流路４２Ａにおける第３流路４３Ａとの接続部分での推移）よりも高い位置とされる。センサ装置３０は、収容部３３の底（より具体的には、隔膜３４）が水槽部４３内の液体に浸されるように配置される。

【0025】

センサ装置３０が流路１０内に配置される構成では、流路１０内での流れの圧力によって、測定対象液Ｌが電解液３５内に入り込み、電解液３５を汚染することが懸念される。また、電解液３５は、使用によって劣化が進行する。劣化した電解液３５は、交換される必要がある。以下では、電解液３５を交換する構成について説明する。

【0026】

なお、収容部３３の底（より具体的には、隔膜３４）は、水槽部４３との接続部分における第１管部４１及び第２管部４２の内部空間の上端よりも高い位置に配置される。これにより、第１流路４１Ａと第２流路４２Ａとの間で流れる液体の圧力が、隔膜３４にかかりにくくなっている。

【0027】

１－２．電解液３５を交換する構成
水質測定システム１００は、収容部３３内の電解液３５を排出させる排出部５０と、収容部３３に補充用電解液を供給する供給部６０と、排出部５０及び供給部６０を制御する制御部７０と、を備える。

【0028】

排出部５０は、収容部３３内の電解液３５が排出される排出タンク５１と、排出タンク５１に接続される排出配管５２と、排出配管５２に設けられる排出用ポンプ５３と、を有する。排出配管５２は、収容部３３内に挿通されている。排出部５０は、排出用ポンプ５３を作動させることで、収容部３３内の電解液３５を排出タンク５１に排出する排出動作を行う。

【0029】

供給部６０は、補充用電解液を貯留する供給タンク６１と、供給タンク６１に接続される供給配管６２と、供給配管６２に設けられる供給用ポンプ６３と、を有する。供給配管６２は、収容部３３内に挿通されている。供給部６０は、供給用ポンプ６３を作動させることで、供給タンク６１内の補充用電解液を収容部３３内に供給する供給動作を行う。

【0030】

制御部７０は、例えばＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）などの集積回路を含んで構成される。制御部７０は、ＣＰＵなどの情報処理部、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部を含む。

【0031】

制御部７０は、排出部５０に排出動作を行わせることで、収容部３３内の電解液３５を排出タンク５１に排出させる。制御部７０は、供給部６０に供給動作を行わせることで、供給タンク６１内の補充用電解液を収容部３３内に供給させる。

【0032】

更に、水質測定システム１００は、流路１０内に標準液を供給する標準液供給部８０を備える。標準液は、解離アンモニア（ＮＨ_４ ⁺）の濃度が所定値に調整された液体である。標準液供給部８０は、標準液を貯留する標準液タンク８１と、標準液タンク８１に接続される標準液配管８２と、標準液配管８２に設けられる標準液用ポンプ８３と、を有する。標準液供給部８０は、標準液用ポンプ８３を作動させることで、標準液タンク８１内の標準液を流路１０内に供給する標準液供給動作を行う。標準液供給部８０は、流路１０の一部を構成する添加槽８４内に標準液を供給することで、流路１０内に標準液を供給する。

【0033】

制御部７０は、標準液供給部８０に標準液供給動作を行わせることで、標準液タンク８１内の標準液を流路１０に供給させる。

【0034】

制御部７０は、予め定められた診断条件が成立するごとに、標準液供給部８０を制御して流路１０に標準液を供給させ、センサ装置３０による検出値と、予め定められた参照値とに基づいて交換条件が成立したか否かを判定する。診断条件は、予め定められた診断時間が経過したことであってもよいし、予め定められた診断時刻になったことであってもよいし、水質の測定を所定回数行ったことであってもよいし、別の条件であってもよい。参照値は、標準液における解離アンモニア（ＮＨ_４ ⁺）の濃度を基準に設定された値であり、予め制御部７０に記憶されている。

【0035】

制御部７０は、例えばセンサ装置３０による標準液の検出値に基づく値が参照値を超えている場合に交換条件が成立したと判定する。検出値に基づく値は、検出値そのものであってもよいし、検出値を補正した値であってもよい。参照値は、許容範囲の上限値であってもよいし、許容範囲の下限値であってもよいし、上限値及び下限値の両方であってもよい。「参照値を超えている」とは、上限値の参照値に対しては上限値を上回っていることであり、下限値の参照値に対しては下限値を下回っていることである。

【0036】

制御部７０は、交換条件が成立した場合に、排出部５０を制御して収容部３３内の電解液３５を排出させ、供給部６０を制御して補充用電解液を収容部３３に供給させる。

【0037】

１－３．水質を測定する動作の例
制御部７０は、測定開始条件が成立した場合に、流路用ポンプ１３を作動させつつ、第１切替弁１１の状態を切り替えて、流路１０内に測定対象液Ｌを取り込む。測定開始条件は、所定の測定開始操作が行われたことであってもよいし、別の条件であってもよい。制御部７０は、流路１０内に測定対象液Ｌを取り込んだ後、測定対象液Ｌを流路１０内で循環させるように第１切替弁１１の状態を切り替える。制御部７０は、調整剤供給部９０を制御して流路１０内にｐＨ調整剤を供給させつつ、ｐＨセンサ９５による検出値に基づき前記測定対象液ＬのｐＨが目標値に到達したか否かを判定する処理を繰り返す。制御部７０は、ｐＨが目標値に到達したと判定した場合に、センサ装置３０の検出値を取得する。その後、制御部７０は、第２切替弁１２の状態を切り替えて、流路１０内の測定対象液Ｌを流路１０から排出させる。

【0038】

１－４．電解液３５を交換する動作の例
制御部７０は、例えば起動時に図２に示す処理を開始する。制御部７０は、ステップＳ１０１にて、上述した診断条件が成立したか否かを判定する。制御部７０は、診断条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ１０１にてＮｏの場合）、診断条件が成立するまで、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。

【0039】

制御部７０は、診断条件が成立したと判定した場合（ステップＳ１０１にてＹｅｓの場合）、ステップＳ１０２にて、水質の測定中であるか否かを判定する。水質の測定中とは、例えば、上記「１－３．水質を測定する動作の例」で説明した測定対象液Ｌの取り込みから排出までの期間のことである。制御部７０は、水質の測定中であると判定した場合（ステップＳ１０２にてＹｅｓの場合）、水質の測定が終了するまで、ステップＳ１０２の処理を繰り返す。

【0040】

制御部７０は、水質の測定中でないと判定した場合（ステップＳ１０２にてＮｏの場合）、ステップＳ１０３にて、標準液供給部８０に標準液供給動作を行わせて流路１０内に標準液を供給させる。制御部７０は、流路用ポンプ１３を作動させ、標準液を流路１０内で循環させる。また、制御部７０は、調整剤供給部９０を制御して流路１０内にｐＨ調整剤を供給させて、標準液のｐＨを目標値に到達させる。より具体的には、制御部７０は、調整剤供給部９０を制御して流路１０内にｐＨ調整剤を供給させつつ、ｐＨセンサ９５の検出値を特定する。そして、制御部７０は、標準液のｐＨが目標値に到達したか否かを判定し、到達したと判定した場合に、調整剤供給部９０による調整剤供給動作を停止させる。

【0041】

制御部７０は、標準液のｐＨを調整した後、ステップＳ１０４にて、センサ装置３０からの信号に基づき、センサ装置３０の検出値を特定する。制御部７０は、ステップＳ１０５にて、検出値が上述した参照値を超えているか否かを判定する。

【0042】

制御部７０は、検出値が参照値を超えていると判定した場合（ステップＳ１０５にてＹｅｓの場合）、ステップＳ１０６にて、排出部５０に排出動作を行わせて収容部３３内の電解液３５を排出させる。制御部７０は、収容部３３内の電解液３５を排出させた後、ステップＳ１０７にて、供給部６０に供給動作を行わせて補充用電解液を収容部３３に供給させる。これにより、収容部３３内の電解液３５が補充用電解液に交換される。

【0043】

収容部３３内の電解液３５の排出が完了したか否かの判定は、特に限定されない。例えば、制御部７０は、経過時間に基づいて判定してもよいし、収容部３３内の水位を検出してその水位に基づいて判定してもよい。

【0044】

制御部７０は、ステップＳ１０８にて、第２切替弁の状態を切り替えて、標準液を流路１０から排出させる。その後、制御部７０は、ステップＳ１０１の処理に戻る。

【0045】

制御部７０は、検出値が参照値を超えていないと判定した場合（ステップＳ１０５にてＮｏの場合）、ステップＳ１０８にて、第２切替弁の状態を切り替えて、標準液を流路１０から排出させる。その後、制御部７０は、ステップＳ１０１の処理に戻る。

【0046】

１－５．効果の例
水質測定システム１００は、交換条件が成立した場合に、電解液３５を自動的に交換する。したがって、水質測定システム１００は、センサ装置３０に用いる電解液３５の交換の手間を省くことができる。

【0047】

水質測定システム１００は、診断条件が成立するごとに、流路１０に標準液を流し、このときのセンサ装置３０による検出値に基づいて交換条件の成否を判定することができる。このため、水質測定システム１００は、より適切なタイミングで収容部３３内の電解液３５を交換しやすい。

【0048】

２．第２実施形態
電解液を交換する交換条件は、第１実施形態の構成に限らない。第２実施形態では、他の交換条件について説明する。なお、第２実施形態の水質測定システムは、図１に示す構成と同じである。このため、第２実施形態では、図１を参照して説明する。

【0049】

第２実施形態では、制御部７０は、予め定められた交換時間が経過するごとに、交換条件が成立したと判定する。交換時間は、任意に設定可能とされる。

【0050】

制御部７０は、例えば起動時に図３に示す処理を開始する。制御部７０は、ステップＳ２０１にて、タイマの作動を開始し、ステップＳ２０２にて、交換時間が経過したか否かを判定する。制御部７０は、交換時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ２０１にてＮｏの場合）、交換時間が経過するまでステップＳ２０２の処理を繰り返す。

【0051】

制御部７０は、交換時間が経過したと判定した場合（ステップＳ２０２にてＹｅｓの場合）、ステップＳ２０３にて、水質の測定中であるか否かを判定する。制御部７０は、水質の測定中であると判定した場合（ステップＳ２０３にてＹｅｓの場合）、水質の測定が終了するまで、ステップＳ２０３の処理を繰り返す。

【0052】

制御部７０は、水質の測定中でないと判定した場合（ステップＳ２０３にてＮｏの場合）、ステップＳ２０４にて、排出部５０に排出動作を行わせて収容部３３内の電解液３５を排出させる。制御部７０は、収容部３３内の電解液３５を排出させた後、ステップＳ２０５にて、供給部６０に供給動作を行わせて補充用電解液を収容部３３に供給させる。これにより、収容部３３内の電解液３５が補充用電解液に交換される。

【0053】

制御部７０は、収容部３３内の電解液３５を交換した後（ステップＳ２０５の後）、ステップＳ２０１の処理に戻る。つまり、制御部７０は、交換時間が成立するごとに交換条件が成立したと判定し、収容部３３内の電解液３５を交換する。

【0054】

以上のように、第２実施形態の水質測定システムは、収容部内の電解液を定期的に交換することができる。

【0055】

３．第３実施形態
第３実施形態では、第２の他の交換条件について説明する。なお、第３実施形態の水質測定システムは、図１に示す構成と同じである。このため、第３実施形態では、図１を参照して説明する。

【0056】

第３実施形態では、制御部７０は、予め定められた交換時刻になるごとに、交換条件が成立したと判定する。交換時刻は、任意に設定可能とされる。

【0057】

制御部７０は、例えば起動時に図４に示す処理を開始する。制御部７０は、ステップＳ３０１にて、交換時刻になったか否かを判定する。制御部７０は、交換時刻になっていないと判定した場合（ステップＳ３０１にてＮｏの場合）、交換時刻が経過するまでステップＳ３０１の処理を繰り返す。

【0058】

制御部７０は、交換時刻になったと判定した場合（ステップＳ３０１にてＹｅｓの場合）、ステップＳ３０２にて、水質の測定中であるか否かを判定する。制御部７０は、水質の測定中であると判定した場合（ステップＳ３０２にてＹｅｓの場合）、水質の測定が終了するまで、ステップＳ３０２の処理を繰り返す。

【0059】

制御部７０は、水質の測定中でないと判定した場合（ステップＳ３０２にてＮｏの場合）、ステップＳ３０３にて、排出部５０に排出動作を行わせて収容部３３内の電解液３５を排出させる。制御部７０は、収容部３３内の電解液３５を排出させた後、ステップＳ３０４にて、供給部６０に供給動作を行わせて補充用電解液を収容部３３に供給させる。これにより、収容部３３内の電解液３５が補充用電解液に交換される。

【0060】

制御部７０は、収容部３３内の電解液３５を交換した後（ステップＳ３０４の後）、ステップＳ３０１の処理に戻る。つまり、制御部７０は、交換時刻になるごとに交換条件が成立したと判定し、収容部３３内の電解液３５を交換する。

【0061】

以上のように、第３実施形態の水質測定システムは、収容部内の電解液を定期的に交換することができる。

【0062】

４．第４実施形態
センサ装置は、隔膜式センサに限らない。第４実施形態では、他のセンサ装置の例について説明する。なお、第１実施形態と同じ構成について同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。

【0063】

図５には、センサ装置４３０が示されている。センサ装置４３０は、ガラス膜を用いたセンサであり、例えば公知のガラス膜型センサとして構成される。センサ装置４３０は、内部電極４３１と、比較電極４３２と、第１収容部４３３と、ガラス膜４３４と、第２収容部４３５と、液絡部４３６と、第１内部液４３７と、第２内部液４３８と、電位差計４３９と、を有する。内部電極４３１は、第１電極の一例に相当する。比較電極４３２は、第２電極の一例に相当する。第１内部液４３７は、内部液の一例に相当する。

【0064】

センサ装置４３０は、流路１０内の測定対象液Ｌに浸される。センサ装置４３０は、測定対象液Ｌに含まれる特定物質の濃度に応じた電圧を内部電極４３１と比較電極４３２との間に生じさせ、当該電圧を検出値として出力する。特定物質は、本実施形態では、水素イオンである。

【0065】

第１収容部４３３内には、第１内部液４３７が収容されている。内部電極４３１は、第１内部液４３７に浸されている。第１収容部４３３の下端には、ガラス膜４３４が設けられている。第２収容部４３５内には、第２内部液４３８が収容されている。比較電極４３２は、第２内部液４３８に浸されている。第２収容部４３５の下端には、液絡部４３６が設けられている。ガラス膜４３４及び液絡部４３６は、測定対象液Ｌに浸されている。

【0066】

ガラス膜４３４の内側と外側には、第１内部液４３７と測定対象液ＬとのｐＨの差に比例した電位差が生じる。ガラス膜４３４の内側に生じた電位は、内部電極４３１で測定され、ガラス膜４３４の外側に生じた電位は、比較電極４３２で測定される。電位差計４３９は、内部電極４３１の電極電位と比較電極４３２の電極電位との差を測定し、測定結果を検出値として制御部７０に出力する。これにより、センサ装置４３０は、測定対象液ＬのｐＨに応じた電圧を検出値として制御部７０に出力する。

【0067】

上述した第１実施形態で説明した水質測定システム１００は、第４実施形態のセンサ装置４３０の第１内部液４３７の交換に適用することもできる。この場合、標準液は、ｐＨの値が所定値に調整された液体である。また、参照値は、標準液のｐＨを基準に設定された値であり、予め制御部７０に記憶されている。

【0068】

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上述した実施形態や後述する実施形態の様々な特徴は、矛盾しない組み合わせであればどのように組み合わされてもよい。

【0069】

上記第４実施形態では、第１内部液が交換対象の内部液に相当する例について説明したが、第２内部液が交換対象の内部液であってもよいし、第１内部液及び第２内部液の両方が交換対象の内部液であってもよい。

【0070】

なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0071】

１０…流路
３０…センサ装置
３１…ｐＨ電極（第１電極）
３２…参照電極（第２電極）
３３…収容部
３５…電解液（内部液）
５０…排出部
６０…供給部
７０…制御部
８０…標準液供給部
１００…水質測定システム
４３０…センサ装置
４３１…内部電極（第１電極）
４３２…比較電極（第２電極）
４３３…第１収容部（収容部）
４３７…第１内部液（内部液）
Ｌ…測定対象液

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】