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技術 水質測定装置の校正方法および校正用混合標準液

出願人 株式会社堀場製作所
発明者 木村祐子小林剛士
出願日 2000年2月14日 (20年10ヶ月経過) 出願番号 2000-035585
公開日 2001年8月24日 (19年4ヶ月経過) 公開番号 2001-228139
状態 拒絶査定
技術分野 特有な方法による材料の調査、分析 電気化学的な材料の調査、分析
主要キーワード 水密ケース pH測定 ゼロ点校正 購入コスト 混合標準液 防水タイプ フタル酸緩衝液 点校正
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年8月24日)のものです。
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図面 (3)

課題

複数のセンサを備えた水質測定装置において、簡単にかつ低コストでしかも高精度に校正を行うことができる水質測定装置の校正方法を提供する。

解決手段

水質測定用の複数のセンサ7,8を備えた水質測定装置の校正方法であって、前記複数のセンサ7,8のゼロ点校正を含む二点校正を、二種類の混合標準液A,Bを用いて行う。

概要

背景

水質測定対象としては、溶存酸素導電率酸化還元電位水素イオン、水素イオン以外の各種イオン塩化物イオンフッ化物イオンなど)、濁度などの多項目があり、これらの項目について測定する際、その測定時における水温水深、さらには、導電率を基にして演算される塩分濃度密度の測定も行われる。

これらの測定を個々に専用の測定装置で行うことは、コスト的な問題に加えて作業が煩雑になることから、たとえば水質の基本的な指標である水素イオンと、濁度と、溶存酸素量とを同時に測定し、かつその測定値メモリーできる水質測定装置が用いられている。

概要

複数のセンサを備えた水質測定装置において、簡単にかつ低コストでしかも高精度に校正を行うことができる水質測定装置の校正方法を提供する。

水質測定用の複数のセンサ7,8を備えた水質測定装置の校正方法であって、前記複数のセンサ7,8のゼロ点校正を含む二点校正を、二種類の混合標準液A,Bを用いて行う。

目的

この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、複数のセンサを備えた水質測定装置において、簡単にかつ低コストで高精度な校正を行うことができる水質測定装置の校正方法および校正用混合標準液を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

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請求項1

水質測定用の複数のセンサを備えた水質測定装置校正方法であって、前記複数のセンサのゼロ点校正を含む二点校正を、二種類の混合標準液を用いて行うことを特徴とする水質測定装置の校正方法。

請求項2

点目の混合標準液として、pH4.01のフタル酸緩衝液からなる混合標準液が用いられる請求項1に記載の水質測定装置の校正方法。

請求項3

二点目の混合標準液として、2mol/Lの亜硫酸ナトリウムと、7m mol/Lの硫酸ヒドラジニウムと、70m mol/Lのヘキサメチレンテトラミンと、0.025m mol/Lのリン酸二水素カリウムとを成分に含む混合標準液が用いられる請求項1または2に記載の水質測定装置の校正方法。

請求項4

水質測定用の複数のセンサを備えた水質測定装置の校正方法であって、前記複数のセンサのゼロ点校正を含む三点校正を、三種類の混合標準液を用いて行うことを特徴とする水質測定装置の校正方法。

請求項5

一点目の混合標準液として、pH4.01のフタル酸緩衝液からなる混合標準液が用いられる請求項4に記載の水質測定装置の校正方法。

請求項6

二点目の混合標準液として、2mol/Lの亜硫酸ナトリウムと、7m mol/Lの硫酸ヒドラジニウムと、70m mol/Lのヘキサメチレンテトラミンと、0.025m mol/Lのリン酸二水素カリウムとを成分に含む混合標準液が用いられる請求項4または5に記載の水質測定装置の校正方法。

請求項7

三点目の混合標準液として、0.7m mol/Lの硫酸ヒドラジニウムと、7m mol/Lのヘキサメチレンテトラミンと、0.01mmol/Lの四ホウ酸ナトリウムとを成分に含む混合標準液が用いられる請求項4〜6のいずれかに記載の水質測定装置の校正方法。

請求項8

前記複数のセンサとして、少なくともpH、溶存酸素および濁度測定用のセンサを含んでいる請求項1〜7のいずれかに記載の水質測定装置の校正方法。

請求項9

水質測定用の複数のセンサを備えた水質測定装置に用いられる校正用混合標準液であって、2mol/Lの亜硫酸ナトリウムと、7m mol/Lの硫酸ヒドラジニウムと、70m mol/Lのヘキサメチレンテトラミンと、0.025m mol/Lのリン酸二水素カリウムとを成分に含んでいることを特徴とする水質測定装置の校正用混合標準液。

請求項10

水質測定用の複数のセンサを備えた水質測定装置に用いられる校正用混合標準液であって、0.7m mol/Lの硫酸ヒドラジニウムと、7m mol/Lのヘキサメチレンテトラミンと、0.01m mol/Lの四ホウ酸ナトリウムとを成分に含んでいることを特徴とする水質測定装置の校正用混合標準液。

技術分野

0001

この発明は、河川湖沼、海などの水質調査や、養殖や液耕栽培における水質管理などに用いて好適な水質測定装置校正方法および校正用混合標準液に関する。

背景技術

0002

水質の測定対象としては、溶存酸素導電率酸化還元電位水素イオン、水素イオン以外の各種イオン塩化物イオンフッ化物イオンなど)、濁度などの多項目があり、これらの項目について測定する際、その測定時における水温水深、さらには、導電率を基にして演算される塩分濃度密度の測定も行われる。

0003

これらの測定を個々に専用の測定装置で行うことは、コスト的な問題に加えて作業が煩雑になることから、たとえば水質の基本的な指標である水素イオンと、濁度と、溶存酸素量とを同時に測定し、かつその測定値メモリーできる水質測定装置が用いられている。

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、上記の構成からなる水質測定装置の校正において、たとえば全てのセンサについて二点校正を行う場合には、従来、校正のための標準液をそれぞれのセンサごとに二種類ずつ用意して、各センサの二点校正を順次行うようにしていた。そのため、全てのセンサの校正を行うにはかなりの時間と手間がかかり、また、標準液を多数用意する必要があったことから、校正を行うためのコストが上昇するという問題があった。

0005

この発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、複数のセンサを備えた水質測定装置において、簡単にかつ低コストで高精度な校正を行うことができる水質測定装置の校正方法および校正用混合標準液を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するために、本発明の水質測定装置の校正方法は、水質測定用の複数のセンサを備えた水質測定装置の校正方法であって、前記複数のセンサのゼロ点校正を含む二点校正を、二種類の混合標準液を用いて行う(請求項1)。

0007

また、一点目の混合標準液として、pH4.01のフタル酸緩衝液からなる混合標準液が用いられるとしてもよく(請求項2)、さらに、二点目の混合標準液として、2mol/Lの亜硫酸ナトリウムと、7m mol/Lの硫酸ヒドラジニウムと、70m mol/Lのヘキサメチレンテトラミンと、0.025mmol/Lのリン酸二水素カリウムとを成分に含む混合標準液が用いられるとしてもよい(請求項3)。

0008

また、本発明の水質測定装置の校正方法を、水質測定用の複数のセンサを備えた水質測定装置の校正方法であって、前記複数のセンサのゼロ点校正を含む三点校正を、三種類の混合標準液を用いて行うとした場合には(請求項4)、一点目の混合標準液として、pH4.01のフタル酸緩衝液からなる混合標準液が用いられるとしてもよく(請求項5)、二点目の混合標準液として、2mol/Lの亜硫酸ナトリウムと、7m mol/Lの硫酸ヒドラジニウムと、70m mol/Lのヘキサメチレンテトラミンと、0.025m mol/Lのリン酸二水素カリウムとを成分に含む混合標準液が用いられるとしてもよく(請求項6)、さらに、三点目の混合標準液として、0.7m mol/Lの硫酸ヒドラジニウムと、7m mol/Lのヘキサメチレンテトラミンと、0.01m mol/Lの四ホウ酸ナトリウムとを成分に含む混合標準液が用いられるとしてもよい(請求項7)。

0009

また、前記複数のセンサとして、少なくともpH、溶存酸素および濁度測定用のセンサを含んでいるとしてもよい(請求項8)。

0010

上記の構成により、複数のセンサを備えた水質測定装置において、簡単にかつ低コストでしかも高精度にゼロ点校正を含む二点校正または三点校正を行うことができる水質測定装置の校正方法を提供することができる。

0011

本発明の水質測定装置の校正用混合標準液は、水質測定用の複数のセンサを備えた水質測定装置に用いられる校正用混合標準液であって、2mol/Lの亜硫酸ナトリウムと、7m mol/Lの硫酸ヒドラジニウムと、70m mol/Lのヘキサメチレンテトラミンと、0.025m mol/Lのリン酸二水素カリウムとを成分に含んでいる(請求項9)。

0012

また、本発明の水質測定装置の校正用混合標準液が、水質測定用の複数のセンサを備えた水質測定装置に用いられる校正用混合標準液であって、0.7m mol/Lの硫酸ヒドラジニウムと、7m mol/Lのヘキサメチレンテトラミンと、0.01m mol/Lの四ホウ酸ナトリウムとを成分に含んでいるとしてもよい(請求項10)。

0013

上記の構成により、複数のセンサを備えた水質測定装置において、簡単にかつ低コストでしかも高精度にゼロ点校正を含む二点校正や三点校正を行うことができる水質測定装置の校正用混合標準液を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

0014

以下、この発明の実施例を、図を参照しながら説明する。図1は、本発明の第一実施例に係る水質測定装置の校正方法を行うための水質測定装置Dの構成を概略的に示す斜視図である。水質の基本的な指標であるpH,溶存酸素(Dissolved Oxygen)濃度,および濁度(Turbidity )を測定するための水質測定装置Dは、水質測定用の複数のセンサを備えた浸漬型のセンサ部1と、このセンサ部1に防水タイプケーブル2を介して電気的に接続された計器本体3とからなる。

0015

前記センサ部1の下端部4には、pH測定用のガラス電極5および比較電極6で構成されるpHセンサ7と、濁度センサ(図示せず)と、溶存酸素濃度計測するためのDOセンサ8とが設けられている。なお、ガラス電極5、比較電極6およびDOセンサ8は、一般に使用につれての劣化、あるいは不測の破損をともなうことを考慮して、カートリッジ式になっており、交換が容易である。

0016

これらの測定センサによる検出データは、センサ部1を吊り下げた状態で保持することが可能な前記ケーブル2を通って前記計器本体3に送られ、この計器本体3においてデータ処理が行われる。

0017

また、前記センサ部1の上部には、耐圧構造水密ケース9が設けられており、この水密ケース9内には、電源(図示せず)と、メモリー機能部を有する演算部(図示せず)と、演算された水質の測定データなどを時系列的に記録するデータロガー(図示せず)とが設けられている。

0018

前記計器本体3は、前記測定データなどを表示する表示部10の他に、電源キー11、機能キー12、測定の開始・終了キー13、校正キー14、セレクトキー15、アップダウンキー16,17などを備えている。

0019

上記の構成からなる水質測定装置Dによる水質測定は、前記複数種類の測定センサをたとえば海水中に浸した状態で行われる。すなわち、水質測定は、ケーブル2の部分を持ち、センサ部1を海水中に垂下して行われる。

0020

そして、このように前記センサ部1を水没させると、前記複数種類の測定センサからの出力に基づく測定データが前記メモリー機能部にメモリーされ、かつその測定値が表示部10に表示される。

0021

なお、この水質測定装置Dでは、任意に機能キー12によってデータロガーのデータ取り込みスイッチを操作することで、測定データがデータロガーにロギングされるもので、pH、濁度、溶存酸素濃度などの水質測定を高精度で行え、前記データロガーの情報をプリンター(図示せず)に入力させることで、その測定データをプリントすることもできる。

0022

18は、前記センサ部1の下部に対して着脱自在に設けられた筒状の保護管で、センサ部1の下端部に設けた前記複数種類の測定センサを保護するためのものであり、これにより測定の際の衝撃などによる測定センサの破損を防ぐことができる。また、校正あるいは保管の際には、スタンドの役目も果たす。

0023

次に、水質測定装置の校正方法について説明する。本発明の第一実施例に係る水質測定装置の校正方法は、上記の構成からなる水質測定装置Dについて、ゼロ点校正を含む二点校正を行うための校正方法である。前記水質測定装置Dの二点校正を行うために、二種類の混合標準液A,Bを用いる。なお、一点目の混合標準液Aとして、pH4.01のフタル酸緩衝液からなる混合標準液を用い、二点目の混合標準液Bとして、2mol/Lの亜硫酸ナトリウムと、7m mol/Lの硫酸ヒドラジニウムと、70m mol/Lのヘキサメチレンテトラミンと、0.025m mol/Lのリン酸二水素カリウムとからなる混合標準液を用いた。ここで、表1に、前記混合標準液AおよびBの各pH、濁度および溶存酸素濃度(Bのみ)の値を示す。

0024

0025

なお、上記表1において、混合標準液Aの欄に記載された溶存酸素濃度の値は、混合標準液Aのものではなく、大気中の(溶存酸素濃度の値である。

0026

前記混合標準液Aを用いて水質測定装置Dの一点目の校正を行うには、図2(A)に示すように、水質測定装置Dの下端部4に設けられたpHセンサ7および濁度センサを容器19内に満たされた混合標準液Aに浸し、かつ前記DOセンサ8を混合標準液Aに浸さないようにするだけでよい。

0027

上記一点目の校正に用いた混合標準液Aは、濁度が0であることから、濁度センサのゼロ点校正を行うことができる。また、上記一点目の校正において、混合標準液Aに浸さないようにしたDOセンサ8は、大気中に放置された状態となり、大気中の(溶存)酸素濃度の値(8.52 mg/l)を示すことになる。すなわち、DOセンサ8については、ゼロ点校正ではない通常の定点校正が行われる。なお、pHセンサ7についても、ゼロ点校正ではない通常の定点校正が行われることになる。

0028

上記一点目の校正では、混合標準液Aの溶存酸素濃度は測定されないことから、混合標準液Aの溶存酸素濃度の値はどのようなものであってもよい。

0029

前記混合標準液Bを用いて水質測定装置Dの二点目の校正を行うには、図2(B)に示すように、水質測定装置Dの下端部4に設けられたpHセンサ7、濁度センサおよびDOセンサ8を容器19内に満たされた混合標準液Bに浸すだけでよい。

0030

上記二点目の校正に用いた混合標準液Bは、pHの値が6.86であり、中性を示す値であるpH7.00に近いことから、pHセンサ7について一般的なセンサのゼロ点校正に相当する校正を行うことができる。また、前記DOセンサ8の全体を溶存酸素が0である混合標準液Bに浸すようにしたことから、DOセンサ8のゼロ点校正を行うことができる。なお、濁度センサについては、ゼロ点校正ではない通常の定点校正が行われることになる。

0031

上記の構成からなる水質測定装置の校正方法によれば、二種類の混合標準液を用いた簡単な二回の校正のみによって、水質測定装置Dについてのゼロ点校正を含む二点校正を高精度に行うことができ、また、ユーザーサイドでの混合標準液の購入が二種類で済むことなどから、購入コストなど校正に際してのコストを低くすることができ、さらに、混合標準液が二種類のみであることから、混合標準液などの保管に要するスペース縮小可能となる。

0032

なお、上記の構成からなる水質測定装置の校正方法では、一点目の校正において、前記DOセンサ8を混合標準液Aに浸さないようにしてゼロ点校正ではない通常の定点校正を行い、二点目の校正において、DOセンサ8を混合標準液Bに浸してゼロ点校正を行うようにしているが、このような構成に限るものではなく、一点目の校正において、前記DOセンサ8を混合標準液Aに浸してゼロ点校正を行い、二点目の校正において、DOセンサ8を混合標準液Bに浸さないようにしてゼロ点校正ではない通常の定点校正を行うようにしてもよい。この場合には、混合標準液Aの溶存酸素濃度は0にしておく。

0033

また、上記の構成からなる水質測定装置の校正方法では、校正の対象が、pHセンサ7、DOセンサ8および濁度センサのみとなっているが、本発明の水質測定装置の校正方法はこれら三つの測定センサのみを対象とするものではなく、たとえば前記水質測定装置Dが上記の測定センサ以外に、導電率センサ温度センサなどのセンサを有している場合には、そのような測定センサについてもゼロ点校正を含む二点校正を、二回の校正で簡単にかつ低コストで行うことができるものである。

0034

また、上記の構成からなる水質測定装置の校正方法において、水質測定装置Dを校正するための混合標準液は、混合標準液A,Bに限るものではなく、同様の効果を得ることができれば、組成等が異なるものを用いてもよい。

0035

図1と、図2(A)および(B)とは、本発明の第二実施例に係る水質測定装置の校正方法を示す図でもある。次に、本発明の第二実施例に係る水質測定装置の校正方法について説明する。なお、上記第一実施例に示したものと同一構造の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。第二実施例の水質測定装置の校正方法は、前記水質測定装置Dについてゼロ点校正を含む三点校正を行うためのものであり、三点校正のうちの二点校正については、上記第一実施例の水質測定装置の校正方法と同一であるので、その説明を省略する。

0036

第二実施例の水質測定装置の校正方法において、三点目の校正に用いる混合標準液Cは、0.7m mol/Lの硫酸ヒドラジニウムと、7m mol/Lのヘキサメチレンテトラミンと、0.01m mol/Lの四ホウ酸ナトリウムとからなる混合標準液である。ここで、表2に、前記混合標準液Cの各pH、濁度および溶存酸素濃度の値を示す。

0037

0038

前記混合標準液Cを用いて水質測定装置Dの三点目の校正を行うには、図2(B)に示すように、水質測定装置Dの下端部4に設けられたpHセンサ7、濁度センサおよびDOセンサ8を容器19内に満たされた混合標準液Cに浸すだけでよい。

0039

上記三点目の校正では、pHセンサ7、DOセンサ8および濁度センサについて、それぞれゼロ点校正ではない通常の定点校正が行われることになる。

0040

上記の構成からなる水質測定装置の校正方法によれば、三種類の混合標準液を用いた簡単な三回の校正のみによって、水質測定装置Dについてのゼロ点校正を含む三点校正を行うことができ、また、ユーザーサイドでの混合標準液の購入が三種類で済むことなどから、購入コストなど校正に際してのコストを低くすることができ、さらに、混合標準液が三種類のみであることから、混合標準液などの保管に要するスペースが縮小可能となる。

0041

なお、上記の構成からなる水質測定装置の校正方法では、校正の対象が、pHセンサ7、DOセンサ8および濁度センサのみとなっているが、本発明の水質測定装置の校正方法はこれら三つの測定センサのみを対象とするものではなく、たとえば前記水質測定装置Dが上記の測定センサ以外に、導電率センサ、温度センサなどのセンサを有している場合には、そのような測定センサについてもゼロ点校正を含む三点校正を、三回の校正で簡単にかつ低コストで行うことができるものである。

0042

また、上記の構成からなる水質測定装置の校正方法において、水質測定装置Dを校正するための三点目の混合標準液は、混合標準液Cに限るものではなく、同様の効果を得ることができれば、組成等が異なるものを用いてもよい。

発明の効果

0043

以上説明したように、上記の構成からなる本発明によれば、複数のセンサを備えた水質測定装置において、簡単にかつ低コストで高精度な校正を行うことができる水質測定装置の校正方法および校正用混合標準液を提供することができる。

図面の簡単な説明

0044

図1本発明の第一実施例および第二実施例に係る水質測定装置の校正方法における水質測定装置の構成を概略的に示す斜視図である。
図2(A)は、上記二つの実施例における一点目の校正方法を概略的に示す説明図であり、(B)は、上記二つの実施例における二点目の校正方法および第二実施例における三点目の校正方法を概略的に示す説明図である。

--

0045

7…pHセンサ、8…DOセンサ、A…混合標準液、B…混合標準液、D…水質測定装置。

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