电导率仪制造技术

本发明专利技术提供一种电导率仪，其抑制连接电极的电极线路的线间电容造成的影响，并以高精度测量电导率。在测定管(3)上安装的电极(T1、T2)的附近位置配置副基板(2)，并将生成矩形波信号的信号生成电路(21)以及使从电极(T1、T2)检测到的检测信号稳定而输出的缓冲放大器(22)中的至少任一方或双方搭载于副基板(2)上。

Conductivity meter

【技术实现步骤摘要】
电导率仪
本专利技术涉及用于测量液体的电导率的电导率测量技术。
技术介绍
作为测量液体的电导率(导电率)的设备，已知有双电极方式的电导率仪。双电极方式的电导率仪是通过在2个电极间施加正弦波、方形波等交流信号并检测电极间产生的电信号来求液体的电导率的测量仪器。双电极方式的电导率仪的现有技术在专利文献1至3中有揭示。例如，专利文献1揭示了一种双电极方式的电导率仪，即，在将2个电极浸于测量对象液体中的状态下检测对一个电极施加有交流电压时的流入至另一个电极的电流，由此，根据测量对象液体的电阻来测量电导率。此外，专利文献2、3揭示了2个电极形成为棒状的双电极方式的电导率仪。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本专利特公平7-15490号公报【专利文献2】日本专利特开2005-148007号公报【专利文献3】日本专利特开2002-296312号公报
技术实现思路
【专利技术要解决的问题】在这种双电极方式的电导率仪中，须利用一对线路来连结2个电极与导出电导率的电路，但这些线路的长度有时会导致线路的阻抗增大而无法在电导率的测量中忽略。因而，存在因线路阻抗的影响而导致由电极检测到的信号波形发生畸变、电导率的测量精度降低这一问题。关于这一点在专利文献1中有过研究。图20为表示以往的电导率仪的信号处理电路的电路图。图21为与图20的电极间及线缆相关的等效电路。在图20所示的信号处理电路50中，由信号生成电路51生成的交流矩形波的外加电压Vg在缓冲放大器U1中稳定为外加电压Vg'后，经由端子N1及电极线路LT1施加至电极T1。电极T2中产生的检测电流It经由电极线路LT2及端子N2输入至运算放大器U2和反馈电阻Rf而转换成检测电压Vt，之后在同步整流电路52中加以整流而转换输出为直流电压Et。在图21所示的等效电路中，Cp、Rp为电极T1、T2与液体接触时电极-液体之间产生的极化电容及极化电阻，Rl为与电极T1、T2间的液体相关的液体电阻。此外，Cw为电极线路LT1、LT2之间产生的线间电容，Rw为LT1、LT2所具有的线路电阻。如图21所示，在从信号处理电路50侧隔着端子N1、N2观察电极T1、T2侧的情况下，可以看做线间电容Cw与线路电阻Rw的串联电路并联于极化电容Cp及极化电阻Rp的并联电路与液体电阻Rl的串联电路。在专利文献1中，在这种Cp、Cw造成的检测电压Vt的畸变的影响较小的时刻，例如外加电压Vg'的输出刚开始之后产生的微分噪声之后且外加电压Vg'的输出停止前的期间，对Vt进行多次采样，根据得到的多个样本电压、通过计算式来求不受Cp、Cw的影响的Vt。然而，由于上述计算式假定了可以忽略线间电容Cw，因此，在电极线路LT1、LT2较长而无法忽略Cw的情况下，存在无法以高精度测量电导率这一问题。通常，要抑制极化电容Cp的影响，须提高施加至T1、T2间的外加电压Vg的频率。但是，当提高外加电压Vg的频率时，线间电容Cw的影响会增大，从T1、T2获得的检测电压Vt的畸变增大，从而导致电导率的测量精度降低。此外，电极线路LT1、LT2越长，Cw就变得越大，检测电压Vt的畸变就变得越大，从而导致电导率的测量精度降低。本专利技术是为了解决这种问题，其目的在于提供一种能够抑制连接电极的电极线路的线间电容造成的影响并以高精度测量电导率的电导率测量技术。【解决问题的技术手段】为了达成这种目的，本专利技术的电导率仪对与测定管内的液体相关的电导率进行测量，该电导率具备：信号生成电路，其生成具有预先设定好的信号频率的矩形波信号；第1电极及第2电极，它们安装在所述测定管上，将所述矩形波信号施加至所述液体；缓冲放大器，其使从所述第1电极及所述第2电极检测到的检测信号稳定而输出；检测电路，其通过对所述缓冲放大器的输出进行采样来检测所述检测信号的振幅；运算处理电路，其根据所述振幅、通过运算处理来求与所述液体相关的电导率；以及印刷线路基板，其配置在所述第1电极及所述第2电极的附近位置；所述信号生成电路及所述缓冲放大器中的至少任一方或双方搭载于所述印刷线路基板上。此外，本专利技术的上述电导率仪的一构成例中，所述信号生成电路生成由具有固定振幅的交流的矩形波电压构成的矩形波恒压信号作为所述矩形波信号。此外，本专利技术的上述电导率仪的一构成例中，所述信号生成电路生成由具有固定振幅的交流的矩形波电流构成的矩形波恒流信号作为所述矩形波信号。此外，本专利技术的上述电导率仪的一构成例中，所述第1电极由与所述液体接触的接液电极构成，所述第2电极由形成于所述测定管的外周部而不与所述液体接触的非接液电极构成。此外，本专利技术的上述电导率仪的一构成例中，所述印刷线路基板具有供所述测定管插入的管孔，通过所述管孔与所述测定管的外周面相抵接而安装在所述外周面上。此外，本专利技术的上述电导率仪的一构成例中，在所述印刷线路基板的图案面上，形成有用于连接去往所述第1电极及所述第2电极的电极线路的电极连接端子和用于连接所述电极连接端子与所述信号生成电路及所述缓冲放大器中的至少任一方或双方的线路图案。【专利技术的效果】根据本专利技术，可以缩短连接信号生成电路、缓冲放大器与第1电极及第2电极的电极线路的长度，从而能减小电极线路间的线间电容。因此，即便使用相对较高的信号频率，也能以高精度测量电导率。附图说明图1为表示第1实施方式的电导率仪的电路构成的框图。图2为第1实施方式的电导率仪的侧视图。图3为第1实施方式的电导率仪的俯视图。图4为第1实施方式的电导率仪的立体图。图5为第1实施方式的电导率仪的另一立体图。图6为表示副基板的主视图。图7为表示副基板的后视图。图8为表示第1实施方式的电导率仪的动作的信号波形图。图9为第1实施方式的电极侧的等效电路。图10为表示振幅数据与电导率的对应关系的特性图。图11为表示第1实施方式的电导率仪的动作的另一信号波形图。图12为表示第2实施方式的电导率仪的电路构成的框图。图13为矩形波电流源的构成例。图14为表示第2实施方式的电导率仪的动作的信号波形图。图15为第2实施方式的电极侧的等效电路。图16为第3实施方式的电导率仪的侧视图。图17为第3实施方式的电导率仪的俯视图。图18为第3实施方式的电导率仪的立体图。图19为第3实施方式的电导率仪的另一立体图。图20为表示以往的电导率仪的信号处理电路的电路图。图21为与图20的电极间及线缆相关的等效电路。具体实施方式接着，参考附图，对本专利技术的实施方式进行说明。[第1实施方式]首先，参考图1～图5，对本专利技术的第1实施方式的电导率仪10进行说明。图1为表示第1实施方式的电导率仪的电路构成的框图。图2为第1实施方式的电导率仪的侧视图。图3为第1实施方式的电导率仪的俯视图。图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电导率仪，其对与测定管内的液体相关的电导率进行测量，该电导率仪的特征在于，具备：/n信号生成电路，其生成具有预先设定好的信号频率的矩形波信号；/n第1电极及第2电极，它们安装在所述测定管上，将所述矩形波信号施加至所述液体；/n缓冲放大器，其使从所述第1电极及所述第2电极检测到的检测信号稳定而输出；/n检测电路，其通过对所述缓冲放大器的输出进行采样来检测所述检测信号的振幅；/n运算处理电路，其根据所述振幅，通过运算处理来求与所述液体相关的电导率；以及/n印刷线路基板，其配置在所述第1电极及所述第2电极的附近位置，/n所述信号生成电路及所述缓冲放大器中的至少任一方或双方搭载于所述印刷线路基板上。/n

【技术特征摘要】
20180724 JP 2018-1385421.一种电导率仪，其对与测定管内的液体相关的电导率进行测量，该电导率仪的特征在于，具备：
信号生成电路，其生成具有预先设定好的信号频率的矩形波信号；
第1电极及第2电极，它们安装在所述测定管上，将所述矩形波信号施加至所述液体；
缓冲放大器，其使从所述第1电极及所述第2电极检测到的检测信号稳定而输出；
检测电路，其通过对所述缓冲放大器的输出进行采样来检测所述检测信号的振幅；
运算处理电路，其根据所述振幅，通过运算处理来求与所述液体相关的电导率；以及
印刷线路基板，其配置在所述第1电极及所述第2电极的附近位置，
所述信号生成电路及所述缓冲放大器中的至少任一方或双方搭载于所述印刷线路基板上。


2.根据权利要求1所述的电导率仪，其特征在于，
所述信号生成电路生成由具有固定振幅的交流的矩形波电压构成的矩形波恒压信...

【专利技术属性】
技术研发人员：百濑修，间间田浩一，
申请(专利权)人：阿自倍尔株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP