中古 堀場製作所 phメーター LAQUA D-71

pHメーターの測定原理と仕組み

産業用pHメーターは、液体中の水素イオン濃度（pH値）を精密に計測する装置であり、主に「ガラス電極法」が採用されています。このシステムは、水素イオンに応答するガラス電極、電位の基準となる比較電極、および温度補償エレメントの3つの要素で構成されます。

ガラス電極の先端にある薄いガラス膜を測定液に浸すと、膜の内外にある水素イオン濃度の差に応じて起電力（電位差）が発生します。比較電極は液体の成分に関わらず常に一定の電位を保持するため、この2つの電極間の電位差を計測することでpH値を算出します。

また、液体の温度変化は電位差に影響を及ぼすため、理論式（ネルンストの式）に基づく補正が不可欠です。産業用pHメーターには高度な自動温度補償機能が標準搭載されており、プロセス内の温度変動下でも正確な計測値を安定して出力します。

産業用pHメーターの主な特徴

研究室などで使われる卓上型と異なり、産業機械や製造プロセスに組み込まれるpHメーターには、厳しい連続稼働環境に耐えうる耐久性とシステム連携能力が備わっています。

1. 高い耐久性と耐薬品性
強酸や強アルカリ、高温高圧の流体に常時晒されるため、電極ボディやシール部にはPTFE（フッ素樹脂）、チタン、耐腐食性ガラスなどの堅牢な材質が採用されています。

2. 連続監視と自動制御への連携
配管や反応槽に直接取り付けるインライン型や浸漬型が主流です。測定データは4-20mAアナログ信号やModbusなどの通信規格を通じて上位の制御システム（PLCやDCS）へリアルタイム送信され、薬液の自動注入など高度なプロセス制御に活用されます。

3. 自動洗浄と自己診断機能
測定液による電極の汚染やスケーリングを防ぐため、超音波やジェット水流、薬液による自動洗浄装置が一体化されたモデルが多く存在します。さらに電極の劣化状態や応答速度を監視する自己診断機能により、予防保全とメンテナンスの効率化を実現します。

産業分野における主な用途

• 水処理および工場排水管理
• 工場排水の無害化処理において、pHメーターによる連続モニタリングは法規制を遵守するための要です。中和槽での中和剤自動注入制御を行うほか、半導体や精密機器製造で使用される超純水の品質管理にも使用されます。

• 化学および石油化学プロセス
• 化学合成反応における収率の向上や副生成物の抑制、触媒活性の維持には厳密なpH管理が欠かせません。強腐蝕性流体による設備配管の劣化を抑えるための監視用としても広く設置されています。

• 食品・飲料および医薬品製造
• 醸造や発酵工程における微生物の管理、製品の品質統一、殺菌効果の維持に使用されます。また、製造設備を解体せずに洗浄するCIP（定置洗浄）工程での洗浄液の濃度管理や、医薬品のバイオリアクターにおける細胞培養環境の制御にも不可欠です。

• 電子部品・半導体製造
• ウェハのエッチング工程や洗浄工程において、薬品の濃度や活性度を正確に把握するための指標として用いられ、歩留まり向上に寄与しています。