JP3684064B2

JP3684064B2 - Liquid level detector

Info

Publication number: JP3684064B2
Application number: JP06413698A
Authority: JP
Inventors: 洋藤井; 信行西山
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 1998-02-28
Filing date: 1998-02-28
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2018-02-28
Also published as: JPH11248510A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばナトリウムイオンモニタ装置における試薬瓶中のｐＨ調整試薬の残量を非接触で検知するための液面検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ナトリウムイオンモニタ装置では、密閉された容器内に貯留したｐＨ調整用の試薬に外部からキャリヤガスを導入してこれをバブリングさせ、そのガス化した試薬をキャリヤガスと共に測定セルの前段に設けられている混合室に送給し、その混合室内でサンプル水に混合させてｐＨを調整した後、そのサンプル水が測定セルに導入されナトリウムイオンの濃度が測定される。
【０００３】
そのバブリングのための容器内に貯留してある試薬の液面検出には、図示は省略するが、通常、液面に浮遊させたフロートに上下位置で検出する接触式のレベルセンサ等が使用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のナトリウムイオンモニタ装置では、ｐＨ調整用の試薬として、強アルカリ性のブチルアミンが用いられるため、その試薬と接触するフロート等の部材の材質に耐蝕性が要求され、また、そのフロートを浮遊させるためのスペースも必要とされ、装置がコスト高になり、かつ、コンパクト化が制約される等の難点があった。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされ、コンパクトかつコスト安な非接触式の液面検知装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。
すなわち、密閉された容器内に貯留した液体に外部からキャリヤガスを導入してバブリングさせることによりガス化させキャリヤガスと共に導出させるようにした液体気化装置の液面検知装置にあって、前記キャリヤガスを供給するための配管を前記容器内に導入してその先端開口を前記液体中に臨ませると共に、前記配管内のキャリヤガスの圧力を検出するための圧力センサを設け、その圧力センサからの検出信号に基づいて前記液体の液面高さを検出することを特徴としている。
【０００７】
液体中に臨ませた配管の先端開口は、その時点での液面から先端開口までの深さと対応する液圧が作用するため配管からキャリヤガスを吐出するとその液圧が抵抗となって配管内に圧力を生じさせる。従って、キャリヤガスの圧力を検出することによって、液面のレベルを求めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の液面検知装置の実施形態を説明する。
図１は微量ナトリウムイオンモニタに適用した液面検知装置の基本的な構成を示し、符号１はキャリヤガス導入ライン（配管）、２は吸引ポンプ、３はレギュレータ、キャピラリ等よりなる圧力調整装置、４はＴ字管継手、５は圧力センサ、６はミストトラップ、７は試薬（ｎブチルアミン）８をバブリングさせるための円筒の密閉された容器、９はガス化した試薬８をキャリヤガスと共に送給するためのパイピング、１０は測定セル、１１は試薬８の底部に臨ませた配管１の先端開口、１２は試料導入ライン、１０１は試薬混合部、１０２はナトリウム電極、１０３は比較電極、１０４は温度電極であり、上述の圧力センサ５にはＡ／Ｄ変換器１３、ＣＰＵ１４、ＣＲＴ１５が接続されている。
【０００９】
このような構成により、ポンプ２を作動させてＯ₂をキャリヤガス導入ライン１に導入して圧力調整しミストを除去した後、容器７内に貯留してある試薬８内に送吹し、バブリングにより試薬８をキャリヤガスと共にガス化させ、パイピング９を介して試薬混合部１０１に導入する。その試薬混合部１０１には試料導入ライン１２から、別途、試料が導入されているため、試薬８が試料と混合され、しかる後に、ナトリウム電極１０２、比較電極１０３、温度電極１０４に導入されナトリウムイオンが検出される。
【００１０】
このような測定系において、キャリヤガス導入ライン１に設けた圧力センサ５によって検出されるキャリヤガスの圧力に基づいて試薬８の残量を非接触で逐一把握することができる。試薬８中に臨ませた配管１の先端開口１１には、その時点での液面から先端開口１１までの深さと対応する液圧が作用するため、配管１内のキャリヤガスの圧力を検出することによって、予めＣＰＵ１４に設定記憶させてある演算プログラムに従って、液面のレベル（残量）を演算することができ、その値がＣＲＴ１５に表示される。
【００１１】
その測定原理について説明すると、まず、図２に示されるように、圧力センサ５によって測定されるキャリヤガスの圧力（ｋｇ／ｃｍ²）と、理論計算で求めた差圧、すなわち液面高さから計算した配管１の先端開口１１における液圧（ｋｇ／ｃｍ²）との間には明らかな比例関係が成立する。そして、その理論差圧とｎＢＡ（ｎブチルアミン）の残量との間には、図３に示すような比例関係が成立する。これは、容器７が円筒状であり、同図にも示すように、その液面高さがｎＢＡ残量（体積）と比例することに他ならない。
【００１２】
上述の圧力センサ５によって検出されるキャリヤガスの圧力は、そもそもキャリヤガス吐出時に、試薬８から受ける液圧によるものであり、その液圧は、液面高さと比例する。従って、圧力センサ５によって検出されるキャリヤガスの圧力とｎＢＡ残量との間には比例関係が成立し、予め、その比例関係式を求め、キャリヤガスの圧力に基づいてｎＢＡ残を演算するプログラムをＣＰＵに設定記憶させておくことにより、その圧力センサ５からの検出出力からｎＢＡ残量を求めてＣＲＴ１５に表示することができる。
【００１３】
下記の表１はｎＢＡ残量とキャリヤガスの圧力等との関係の一例を示し、その「圧力」の値は「圧力センサ出力」から換算したものであり、「差圧」は実測値である。図２および図３は表１の各値相互の関係を明確に把握できるようにグラフに示したものであり、結果として、圧力センサ５によって検出されるキャリヤガスの圧力がｎＢＡ残量に比例することを明確に示している。
【００１４】
【表１】

【００１５】
本実施形態では、微量ナトリウムイオンモニタに適用した例について説明したが、特に、本液面検知装置が、非接触式であることから、強アルカリ性のｎＢＡに従来のように浮子等を接触させることがなく、バブリングのための構成そのものを利用して試薬の残量検知が可能となるため、装置のコンパクト化やコストの低減化を図ることもでき、また、その圧力センサ５からの検出信号により、吸引ポンプ２や配管１の異常を検出することもできる。なお、本発明は、測定セル１０を本実施形態のものに特定するものではなく、液体試薬内にキャリヤガスを導入してバブリングさせることにより、そのガス化した試薬をキャリヤガスと共に測定セルにて試料と混合させるようにした試薬気化装置であれば適用できるのはいうまでもない。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液面検知装置によれば、キャリヤガスを供給するための配管を容器内に導入してその先端開口を液体中に臨ませると共に、前記配管内のキャリヤガスの圧力を検出するための圧力センサを設け、その圧力センサからの検出信号に基づいて前記液体の液面高さを検出するので、その液体の特性の如何にかかわりなく非接触で液面高さの検出ができ、また、バブリングのための構成そのものを利用するため、装置を構成する材質の選択の自由度があり、コンパクト化やコストの低減化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液面検知装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】同検出圧力と理論差圧の関係を示すグラフである。
【図３】同キャリヤガスの圧力変化とｎＢＡ残量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…配管（キャリヤガス導入ライン）、５…圧力センサ、７…容器、８…液体（ｎブチルアミン）、１０…測定セル、１１…先端開口。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid level detection device for detecting the remaining amount of a pH adjusting reagent in a reagent bottle in a sodium ion monitor device in a non-contact manner, for example.
[0002]
[Prior art]
For example, in a sodium ion monitor device, a carrier gas is introduced from the outside into a pH adjustment reagent stored in a sealed container and bubbled, and the gasified reagent is provided in the front stage of the measurement cell together with the carrier gas. The sample water is fed into the mixing chamber and mixed with the sample water in the mixing chamber to adjust the pH, and then the sample water is introduced into the measurement cell and the concentration of sodium ions is measured.
[0003]
For the detection of the liquid level of the reagent stored in the bubbling container, although not shown in the figure, a contact type level sensor or the like that normally detects at the vertical position on the float suspended on the liquid level is used. It was.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned sodium ion monitor device, strong alkaline butylamine is used as a reagent for pH adjustment. Therefore, the corrosion resistance is required for the material of a member such as a float in contact with the reagent, and the float is floated. The above-mentioned space is also required, and the cost of the apparatus is high, and downsizing is restricted.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a non-contact type liquid level detection device that is compact and inexpensive.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, means for solving the above-described problems are configured as follows.
That is, in the liquid level detecting device of the liquid vaporizer, the carrier gas is gasified by introducing a carrier gas from the outside into the liquid stored in the sealed container and bubbling the liquid, and the liquid is detected along with the carrier gas. A pipe for supplying gas is introduced into the container so that the opening at the tip of the pipe faces the liquid, and a pressure sensor is provided for detecting the pressure of the carrier gas in the pipe. The liquid level height of the liquid is detected based on the signal.
[0007]
The tip opening of the pipe facing the liquid is affected by the fluid pressure corresponding to the depth from the liquid level to the tip opening at that time, so when the carrier gas is discharged from the pipe, the fluid pressure becomes resistance and the inside of the pipe Cause pressure. Therefore, the level of the liquid level can be obtained by detecting the pressure of the carrier gas.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the liquid level detection device of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows a basic configuration of a liquid level detection device applied to a trace amount sodium ion monitor. Reference numeral 1 is a carrier gas introduction line (pipe), 2 is a suction pump, 3 is a pressure adjusting device comprising a regulator, a capillary, etc. 4 is a T-shaped pipe joint, 5 is a pressure sensor, 6 is a mist trap, 7 is a cylindrical sealed container for bubbling a reagent (n-butylamine) 8, 9 is a gasified reagent 8 and a carrier gas is supplied. Piping 10 for measurement, 11 is a measurement cell, 11 is a tip opening of the pipe 1 facing the bottom of the

reagent

8, 12 is a sample introduction line, 101 is a reagent mixing part, 102 is a sodium electrode, 103 is a reference electrode, 104 is The A / D converter 13, the CPU 14, and the CRT 15 are connected to the pressure sensor 5 described above.
[0009]
With such a configuration, the pump 2 is operated to introduce O ₂ into the carrier gas introduction line 1 to adjust the pressure and remove the mist. Then, the mist is sent into the reagent 8 stored in the container 7 for bubbling. Thus, the reagent 8 is gasified together with the carrier gas and introduced into the reagent mixing unit 101 through the piping 9. Since a sample is separately introduced into the reagent mixing unit 101 from the sample introduction line 12, the reagent 8 is mixed with the sample, and then introduced into the sodium electrode 102, the comparison electrode 103, and the temperature electrode 104, and sodium ions Is detected.
[0010]
In such a measurement system, the remaining amount of the reagent 8 can be grasped one by one without contact based on the pressure of the carrier gas detected by the pressure sensor 5 provided in the carrier gas introduction line 1. Since the liquid pressure corresponding to the depth from the liquid level to the front end opening 11 acts on the front end opening 11 of the pipe 1 exposed in the reagent 8, the pressure of the carrier gas in the pipe 1 is detected. As a result, the level (remaining amount) of the liquid level can be calculated in accordance with a calculation program set and stored in the CPU 14 in advance, and the value is displayed on the CRT 15.
[0011]
The measurement principle will be described. First, as shown in FIG. 2, from the pressure (kg / cm ² ) of the carrier gas measured by the pressure sensor 5 and the differential pressure obtained by theoretical calculation, that is, the liquid level. A clear proportional relationship is established between the calculated fluid pressure (kg / cm ² ) at the tip opening 11 of the pipe 1. A proportional relationship as shown in FIG. 3 is established between the theoretical differential pressure and the remaining amount of nBA (n-butylamine). This is nothing but the fact that the container 7 has a cylindrical shape, and its liquid level is proportional to the remaining amount (volume) of nBA as shown in FIG.
[0012]
The pressure of the carrier gas detected by the pressure sensor 5 is originally due to the liquid pressure received from the reagent 8 when the carrier gas is discharged, and the liquid pressure is proportional to the liquid level. Therefore, a proportional relationship is established between the pressure of the carrier gas detected by the pressure sensor 5 and the remaining amount of nBA, and a program for obtaining the proportional relationship in advance and calculating the remaining nBA based on the pressure of the carrier gas. Is stored in the CPU, the remaining amount of nBA can be obtained from the detection output from the pressure sensor 5 and displayed on the CRT 15.
[0013]
Table 1 below shows an example of the relationship between the remaining amount of nBA and the pressure of the carrier gas. The “pressure” value is converted from the “pressure sensor output”, and the “differential pressure” is an actual measurement value. . 2 and 3 are graphs so that the relationship between the values in Table 1 can be clearly understood. As a result, the pressure of the carrier gas detected by the pressure sensor 5 is proportional to the remaining amount of nBA. This is clearly shown.
[0014]
[Table 1]

[0015]
In the present embodiment, an example applied to a trace amount sodium ion monitor has been described. In particular, since the liquid level detection device is a non-contact type, a float or the like is brought into contact with a strongly alkaline nBA as in the prior art. Since the remaining amount of the reagent can be detected using the bubbling configuration itself, the apparatus can be made compact and the cost can be reduced, and the detection signal from the pressure sensor 5 can be used. An abnormality in the suction pump 2 and the pipe 1 can also be detected. In the present invention, the measurement cell 10 is not limited to that of the present embodiment. By introducing a carrier gas into a liquid reagent and bubbling the gasified reagent together with the carrier gas in the measurement cell. Needless to say, the present invention can be applied to any reagent vaporizer that is mixed with a sample.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid level detection device of the present invention, the pipe for supplying the carrier gas is introduced into the container so that the opening of the tip faces the liquid, and the carrier gas in the pipe is Since a pressure sensor for detecting pressure is provided and the liquid level of the liquid is detected based on a detection signal from the pressure sensor, the liquid level can be detected without contact regardless of the characteristics of the liquid. Since it can be detected and the bubbling configuration itself is used, there is a degree of freedom in selecting the material constituting the apparatus, and it is possible to reduce the size and cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a liquid level detection device of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the detected pressure and the theoretical differential pressure.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the pressure change of the carrier gas and the remaining amount of nBA.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piping (carrier gas introduction line), 5 ... Pressure sensor, 7 ... Container, 8 ... Liquid (n-butylamine), 10 ... Measurement cell, 11 ... Opening of tip.

Claims

A liquid level detecting device for a liquid vaporizer, wherein a carrier gas is introduced into a liquid stored in a hermetically sealed container from the outside and bubbled to be gasified and led out together with the carrier gas. A pressure sensor for detecting the pressure of the carrier gas in the pipe is provided, and a detection signal from the pressure sensor is provided. A liquid level detection device that detects a liquid level height of the liquid based on the liquid level detection device.