[发明专利]离子浓度测定装置

说明书

                            技术领域

本发明涉及离子浓度测定装置，特别涉及能够以非常高的精度测定微小的离子浓度的变化，适用于检测各种装置或各种系统中的离子浓度的变化或离子泄漏等的离子浓度测定装置。

                            背景技术

氨或钠、氯、钙、钾、碳、硅、镁、硫酸离子等的测定在各种工业领域中是必要的。例如，在冷却水制造系统中，如后所述，通过热交换器来进行冷冻机侧与各使用点使用的盐水的热交换，冷却过的盐水被贮存在目标罐中，用作各使用点用的冷却水，由于存在经常从热交换器等中的冷冻机侧向盐水中泄漏氨的问题，所以需要测定、监视泄漏到该盐水中的氨的浓度。试料中的氨浓度与该试料的电导率的相关关系是已知的，在测定氨浓度中，已知测定试料的电导率是有效的。

以往，一般地，作为测定试料中的氨浓度的方法，例如，采集一定量的测定用试料，在加热或强碱下产生氨并收集在纯水中，通过测定其电导率的变化来检测氨浓度和其变化。在该方法中，需要采样、清洗、收集液等，根据电导率计的性能，就进行高精度的测定来说，可能为非常昂贵的装置。

在使用以往类型的电导率计的情况下，在试料的基本电导率极大的情况下，不能检测微妙的氨浓度的变化。例如，在电导率为3000μS的试料中，如果添加氨后的电导率变化了0.5μS，那么该变化是大约一万分之一的变化，在以往型的差分电导率计中认为是噪声电平而不能测定。因此，使试料被吸收在纯水那样的电导率低的水中，例如如果为1μS的水，那么上述变化约为二分之一的变化，所以可以检测。由于这样的测定方法为重复进行间歇式采样的形态，因而需要附带装置和附带试药，测定装置昂贵，而且测定操作麻烦。此外，难以连续地测定浓度变化。

                            发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种离子浓度测定装置，能够以非常高的精度、灵敏度来测定氨等离子的浓度变化，并且能够容易地进行连续测定，以简单的结构低价地制造。

为了实现上述目的，本发明的离子浓度测定装置的特征在于包括差分电导率计，该差分电导率计将具有至少两个电极的电导率测定单元以串联两个配置在试料测定流路中来使得依次连接送给的试料，将来自两电导率测定单元的检测信号本身的差分作为两电导率测定单元位置间的试料的电导率的差分来输出，从该差分电导率计的输出中，根据预先求出的试料的电导率的变化部分和试料中的检测对象离子浓度的变化之间的相关关系，来估计试料中的离子浓度的变化。

在本发明中，检测对象离子没有特别限定，但作为能够有效检测的离子，可以列举出氨、钠、氯、钙、钾、碳、硅、镁、硫酸离子的至少一种。

在该离子浓度测定装置中，在所述试料测定流路中的所述两个电导率检测单元间，最好插装预定容量的时间延迟柱。即，根据由时间延迟柱设定的时间差，输出来自两电导率检测单元的检测信号本身的差分，根据该输出，来测定离子浓度的变化量。作为试料的电导率的变化量的检测，由于直接求预先试料的电导率的变化量和试料中的离子浓度的变化量之间的相关关系，所以根据该相关关系，通过读取或通过简单的运算部件(运算程序)，可容易地估计试料中的离子浓度的变化。

在所述离子浓度测定装置中，最好在试料测定流路的所述两个电导率检测单元的上流，配置可对送给的试料进行除气和除泡的去气装置。由此，可除去因微小气泡等对测定产生的影响。

此外，可以包括将作为离子浓度变化的测定对象的试料供给试料测定流路的部件，以及将标准原液注入到作为该离子浓度变化的测定对象的试料中的部件。这样的话，由于能够将试料的离子浓度经常与标准原液进行比较，所以例如即使测定对象试料在短时间内离子浓度的变化非常微小而难以检测的情况下，在其变化持续的情况下，在经过某个时间离子浓度的变化达到某个水平以上时，可以可靠地检测其变化。而且，标准原液例如将具有一定的离子浓度、或以实际上不含有离子的标准原液作为载流体来使用，设置将该原液供给试料测定流路的部件，在该载流体中，注入作为离子浓度变化的测定对象的试料，也可以测定试料中的离子浓度的变化。这样的话，由于可以将试料的离子浓度经常与标准原液进行比较，所以例如即使在短时间内离子浓度的变化非常微小而难以检测的情况下，在其变化持续的情况下，在经过某个时间离子浓度的变化达到某个水平以上时，可以可靠地检测其变化。