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公開番号2025144264
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-02
出願番号2024043959
出願日2024-03-19
発明の名称測定装置及び測定方法
出願人横河電機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01N 27/02 20060101AFI20250925BHJP(測定;試験)
要約【課題】ガラス電極を用いたpH測定装置において、より簡易かつ高精度に電極のインピーダンスを測定可能にする。
【解決手段】測定装置(10)は、第1端子及び第2端子を有する被測定電極のインピーダンスを測定する測定部(161)と、制御部(11)と、を備え、前記測定部(161)は、第1入力端子及び第2入力端子と出力端子とを有する演算増幅器と、前記出力端子に接続される第3端子と、前記第1入力端子に接続される第4端子とを有する可変抵抗である帰還抵抗と、を有し、前記制御部(11)は、前記第1入力端子が前記第1端子に接続した状態において、前記第2端子に印加される電圧と、前記出力端子の電位と、前記帰還抵抗の抵抗値と、に基づいて、前記被測定電極のインピーダンスの測定値を取得する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
第１端子及び第２端子を有する被測定電極のインピーダンスを測定する測定部と、
制御部と、
を備え、
前記測定部は、
第１入力端子及び第２入力端子と出力端子とを有する演算増幅器と、
前記出力端子に接続される第３端子と、前記第１入力端子に接続される第４端子とを有する可変抵抗である帰還抵抗と、
を有し、
前記制御部は、前記第１入力端子が前記第１端子に接続した状態において、前記第２端子に印加される電圧と、前記出力端子の電位と、前記帰還抵抗の抵抗値と、に基づいて、前記被測定電極のインピーダンスの測定値を取得する、
測定装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１入力端子及び前記第４端子に接続する端子を、前記第１端子に接続した状態と、前記第１端子に接続しない状態との間で切り替える第１スイッチと、
前記第２入力端子に接続する端子を、試料である測定液に浸された前記被測定電極の電位を出力する起電力端子に接続した状態と、前記起電力端子に接続しない状態との間で切り替える第２スイッチと、
を更に備え、
前記制御部は、
前記第１スイッチが前記第１入力端子及び前記第４端子を前記第１端子に接続し、前記第２スイッチが前記第２入力端子を前記起電力端子に接続しない状態において、前記被測定電極の前記インピーダンスの測定値を取得する、
請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第１スイッチが前記第１入力端子及び前記第４端子を前記第１端子に接続せず、前記第２スイッチが前記第２入力端子を前記起電力端子に接続する状態において、前記被測定電極の電位を取得し、
取得された前記被測定電極の電位に基づいて、前記測定液のｐＨを取得する、
請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記被測定電極の温度を取得し、
取得された前記温度に基づいて、前記被測定電極のインピーダンスの測定値を補正する、
請求項１から３のいずれかに記載の測定装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記被測定電極の種類に応じた温度とインピーダンスとの関係を示す温度補正関数を取得し、
前記温度補正関数を用いて、前記被測定電極のインピーダンスの測定値を補正する、
請求項４に記載の測定装置。
【請求項６】
ガラス電極及び比較電極に対し、測定液を介して電圧を印加する液アース回路を更に備え、
前記測定部は、前記液アース回路により電圧が印加された状態において、前記被測定電極としてガラス電極のインピーダンスを測定する第１測定部と、前記被測定電極として比較電極のインピーダンスを測定する第２測定部と、を備える、
請求項１から３のいずれかに記載の測定装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記液アース回路により電圧が印加されていない状態における、前記測定液に浸された前記ガラス電極と前記比較電極との間の電位差に基づき、前記測定液のｐＨを取得する、
請求項６に記載の測定装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記測定液に浸された前記ガラス電極と前記比較電極との間の電位差に基づき取得された前記測定液のｐＨを、前記ガラス電極のインピーダンスの測定値の変動と前記測定液のｐＨの測定値の変動との相関関係に基づき補正する、請求項７に記載の測定装置。
【請求項９】
前記測定部は、前記帰還抵抗として、抵抗値の複数のレンジを切り替え可能な抵抗器を備える、請求項１から３のいずれかに記載の測定装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記被測定電極のインピーダンスの測定値に基づいて、当該被測定電極の劣化の程度を取得し、
取得された前記劣化の程度を出力する、
請求項１から３のいずれかに記載の測定装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、測定装置及び測定方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ｐＨ（水素イオン指数）とは、溶液の酸性及びアルカリ性の程度を表す物理量である。ｐＨは、溶液における水素イオン濃度の負の常用対数により定義される。
【０００３】
溶液のｐＨを測定する手法として、ガラス電極によるｐＨ測定法が知られている。特殊なガラス膜の両側に異なった２種の溶液が存在すると、ガラス膜部分に両方の溶液のｐＨの差に比例した起電力が発生する。ガラス電極によるｐＨ測定法は、このような起電力に起因してガラス電極と比較電極の間に生じる電位差を測定することで、溶液のｐＨを測定する手法である。
【０００４】
ガラス電極を用いたｐＨ測定装置においては、電極の劣化により電極のインピーダンス値が変化し、ｐＨの測定精度が低下する。特許文献１には、電極のインピーダンスの測定値に基づくｐＨ測定値の校正に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１３－０１９８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の構成は、電極のインピーダンスを簡易かつ高精度に測定するという点で改善の余地があった。
【０００７】
そこで、本開示は、ガラス電極を用いたｐＨ測定装置において、より簡易かつ高精度に電極のインピーダンスを測定可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
幾つかの実施形態に係る測定装置は、
（１）第１端子及び第２端子を有する被測定電極のインピーダンスを測定する測定部と、
制御部と、
を備え、
前記測定部は、
第１入力端子及び第２入力端子と出力端子とを有する演算増幅器と、
前記出力端子に接続される第３端子と、前記第１入力端子に接続される第４端子とを有する可変抵抗である帰還抵抗と、
を有し、
前記制御部は、前記第１入力端子が前記第１端子に接続した状態において、前記第２端子に印加される電圧と、前記出力端子の電位と、前記帰還抵抗の抵抗値と、に基づいて、前記被測定電極のインピーダンスの測定値を取得する。
【０００９】
このように、測定装置は、可変抵抗である演算増幅器の帰還抵抗を備え、被測定電極の第２端子に印加される電圧と、演算増幅器の出力端子の電位と、帰還抵抗の抵抗値と、に基づいて、被測定電極のインピーダンスの測定値を取得する。したがって、測定装置によれば、帰還抵抗の抵抗値を被測定電極のインピーダンスに応じて調整して測定することができるため、簡易かつ高精度に被測定電極のインピーダンスを測定することが可能である。例えば、被測定電極のインピーダンスが極めて大きい場合であっても、測定装置は、そのインピーダンスに応じて帰還抵抗の抵抗値を大きくすることで、被測定電極のインピーダンスを高精度に測定することが可能である。
【００１０】
一実施形態において、
（２）（１）の測定装置において、
前記第１入力端子及び前記第４端子に接続する端子を、前記第１端子に接続した状態と、前記第１端子に接続しない状態との間で切り替える第１スイッチと、
前記第２入力端子に接続する端子を、試料である測定液に浸された前記被測定電極の電位を出力する起電力端子に接続した状態と、前記起電力端子に接続しない状態との間で切り替える第２スイッチと、
を更に備え、
前記制御部は、
前記第１スイッチが前記第１入力端子及び前記第４端子を前記第１端子に接続し、前記第２スイッチが前記第２入力端子を前記起電力端子に接続しない状態において、前記被測定電極の前記インピーダンスの測定値を取得してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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