地盤探査器
【課題】異なった測定項目を安価でしかも簡単容易に測定できる地盤探査器を提供することを目的としている。
【解決手段】この地盤探査器は、一端部に地盤測定部２を有するセンサーケーブル１と、該センサーケーブル１の他端部に接続される計測器とを有してなる地盤探査器であって、前記地盤測定部２は、少なくとも、ＰＨを測定するＰＨ測定電極部２０Ａと、酸化還元電位を測定する酸化還元電位測定電極部２０Ｂと、比抵抗を測定する比抵抗測定電極部（比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ）と、塩分濃度を測定する塩分濃度測定電極部（比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ）とを有し、前記計測器は、前記地盤測定部２によって測定された測定値を表示してなる。
【解決手段】この地盤探査器は、一端部に地盤測定部２を有するセンサーケーブル１と、該センサーケーブル１の他端部に接続される計測器とを有してなる地盤探査器であって、前記地盤測定部２は、少なくとも、ＰＨを測定するＰＨ測定電極部２０Ａと、酸化還元電位を測定する酸化還元電位測定電極部２０Ｂと、比抵抗を測定する比抵抗測定電極部（比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ）と、塩分濃度を測定する塩分濃度測定電極部（比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ）とを有し、前記計測器は、前記地盤測定部２によって測定された測定値を表示してなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤調査に用いられる地盤探査器に関し、より詳しくは、ＰＨ、酸化還元電位等の異なった測定項目の測定が可能な地盤探査器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤調査を実施するにあたって、ＰＨや酸化還元電位等の測定項目に応じた計測器を用いて測定を行っていた。すなわち、ＰＨを測定するには、例えば特許文献１に記載のようなＰＨ計を用い、酸化還元電位（以下、ＯＲＰという。）を測定するには、例えば特許文献２に記載のような酸化還元電位計を用い、比抵抗を測定するには、例えば特許文献３に記載のような計測器を用いるという方法が採用されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１７８６９８号公報
【特許文献２】特開２００５−３３１４５４号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４５２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような測定方法は、測定項目に応じた計測器を夫々用意しなければならないため、コストが嵩むばかりか、手間及び時間を要して作業性が非常に悪いという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、上述の情況に鑑み、異なった測定項目を安価でしかも簡単容易に測定できる地盤探査器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明する。請求項１に係る地盤探査器は、一端部に地盤測定部２，１００，２００，３００を有するセンサーケーブル１と、該センサーケーブル１の他端部に接続される計測器４とを有してなる地盤探査器であって、前記地盤測定部２，１００，２００，３００は、少なくとも、ＰＨを測定するＰＨ測定電極部２０Ａ，２０Ａ１と、酸化還元電位を測定する酸化還元電位測定電極部２０Ｂ，２０Ｂ１と、比抵抗を測定する比抵抗測定電極部（比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ，２０Ｃ１）と、塩分濃度を測定する塩分濃度測定電極部（比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ，２０Ｃ１）とを有し、前記計測器４は、前記地盤測定部２，１００，２００，３００によって測定された測定値を表示してなることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２の発明は、上記請求項１に記載の地盤探査器において、前記地盤測定部２，１００，２００，３００は、さらに温度センサ３３を有し、前記計測器４は、該温度センサ３３にて測定された測定値も表示してなることを特徴としている。
【０００８】
一方、請求項３の発明は、上記請求項１又は２に記載の地盤探査器において、前記計測器４には、当該計測器４と前記各測定電極部２０Ａ〜２０Ｃ，２０Ａ１〜２０Ｃ１及び／又は温度センサ３３とを夫々電気的に接続あるいは切断可能な切替手段（スイッチ切替部４０）が設けられてなることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４の発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記計測器４は、比抵抗又は塩分濃度を測定する際、正弦波信号を外部へ出力してなることを特徴としている。
【００１０】
そして、請求項５の発明は、上記請求項４に記載の地盤探査器において、前記計測器４は、測定内容に応じて、前記正弦波信号を変化させてなることを特徴としている。
【００１１】
一方、請求項６の発明は、上記請求項１〜５のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記ＰＨ測定電極部２０Ａ，２０Ａ１は、比較電極（比較参照電極２３）を有し、該比較電極（比較参照電極２３）には、ナフィオン膜が形成されてなることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項７の発明は、上記請求項１〜６のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記地盤測定部２，１００，２００，３００の基端側には、錘１０が設けられてなることを特徴としている。
【００１３】
そして、請求項８の発明は、上記請求項１〜７のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記地盤測定部２，１００，２００，３００の基端側及び／又は前記錘１０の基端側には、前記センサーケーブル１を覆うようなカバー体１１が設けられてなることを特徴としている。
【００１４】
一方、請求項９の発明は、上記請求項１〜８のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記ＰＨ測定電極部２０Ａ，２０Ａ１は、ガラス電極２２，１０１を有し、該ガラス電極２２，１０１は、前記地盤測定部２，１００の先端側に設けられ、その先端側にはさらに当該ガラス電極２２，１０１を保護する保護部材２４，１０２が設けられてなることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項１０の発明は、上記請求項１〜８のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記地盤測定部３００は、先端部に比抵抗測定電極部２０Ｃ１を設け、該比抵抗電極部２０Ｃ１は、一対の比抵抗用電極（比抵抗温度電極２７，比抵抗作用電極３０１）を有し、その一対の比抵抗用電極（比抵抗温度電極２７，比抵抗作用電極３０１）は、同軸上に設けられてなることを特徴としている。
【００１６】
他方、請求項１１の発明は、上記請求項１〜１０のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記センサーケーブル１には、目盛り１ｂが設けられてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。まず、請求項１の発明にかかる地盤探査器では、センサーケーブル１と、そのセンサーケーブル１の一端部に設けられる地盤測定部２，１００，２００，３００と、そのセンサーケーブル２の他端部に接続されている計測器４とを有している。そして、この地盤測定部２，１００，２００，３００は、少なくとも、ＰＨを測定するＰＨ測定電極部２０Ａ，２０Ａ１と、酸化還元電位を測定する酸化還元電位測定電極部２０Ｂ，２０Ｂ１と、比抵抗を測定する比抵抗測定電極部（比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ，２０Ｃ１）と、塩分濃度を測定する塩分濃度測定電極部（比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ，２０Ｃ１）とを有し、計測器４は、この地盤測定部２，１００，２００，３００によって測定された測定値を表示することができる。
【００１８】
しかして、作業者は地盤Ｇに掘削機等で形成された掘削孔Ｇ１内にセンサーケーブル１の一端部に設けられている地盤測定部２を貫入させるだけで、ＰＨ，ＯＲＰ等の異なった測定を実施することができる。それゆえ、作業者は、簡単容易に地盤の地盤調査を行うことができる。また、作業者は、測定項目に応じた計測器を夫々用意しなくともよいため、従来に比べて安価に地盤の地盤調査を行うことができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、上記地盤測定部２，１００，２００，３００は、さらに温度センサ３３を有し、上記計測器４は、該温度センサ３３にて測定された測定値も表示するようにしているから、地盤Ｇ内の温度を測定することができる。
【００２０】
また、請求項３の発明によれば、上記計測器４には、当該計測器４と上記各測定電極部２０Ａ〜２０Ｃ，２０Ａ１〜２０Ｃ１及び／又は温度センサ３３とを夫々電気的に接続あるいは切断可能な切替手段（スイッチ切替部４０）が設けられている。それゆえ、このように切替手段（スイッチ切替部４０）によって、測定したい所望の測定項目のみ、上記計測器４と電気的に接続できるように切り替えられるから、作業者は簡単容易にしかも確実に所望の測定項目を測定することができる。
【００２１】
一方、請求項４の発明によれば、上記計測器４は、比抵抗又は塩分濃度を測定する際、正弦波信号を外部へ出力しているから、電解質をもつ液体を測定する際、直流電圧のように電気分解が発生することがないため、安定した測定が可能となる。それゆえ、より高精度な測定が可能となる。
【００２２】
また、請求項５の発明によれば、上記計測器４は、測定内容に応じて、上記正弦波信号を変化させてなるから、本発明よれば、測定内容に適した正弦波信号に変化させることできるため、より正確な測定を行うことができる。それゆえ、より高精度な測定を行うことができる。
【００２３】
一方、請求項６の発明によれば、上記ＰＨ測定電極部２０Ａ，２０Ａ１は、比較電極（比較参照電極２３）を有し、該比較電極（比較参照電極２３）には、ナフィオン膜が形成されているから、ＰＨ測定に際してアルカリ性まで正確に測定することができる。それゆえ、さらに高精度な測定を行うことができる。
【００２４】
また、請求項７の発明によれは、上記地盤測定部２，１００，２００，３００の基端側には、錘１０が設けられているから、上記地盤測定部２，１００，２００，３００を鉛直下向きに略真っ直ぐ地盤Ｇ内に貫入させることができる。
【００２５】
そして、請求項８の発明によれば、上記地盤測定部２，１００，２００，３００の基端側及び／又は上記錘１０の基端側には、前記センサーケーブル１を覆うようなカバー体１１が設けられているから、作業中にセンサーケーブル１に曲げ等の負荷が加わっても、カバー体１１がその負荷を吸収するため、曲げ等の負荷によるセンサーケーブル１の断線を軽減させることができる。
【００２６】
一方、請求項９の発明によれば、上記ＰＨ測定電極部２０Ａ，２０Ａ１は、ガラス電極２２，１０１を有し、該ガラス電極２２，１０１は、上記地盤測定部２，１００の先端側に設けられ、その先端側にはさらに当該ガラス電極２２，１０１を保護する保護部材２４，１０２が設けられているから、ガラス電極の破損を低減させることができる。
【００２７】
また、請求項１０の発明によれば、上記地盤測定部３００は、先端部に比抵抗測定電極部２０Ｃ１を設け、該比抵抗電極部２０Ｃ１は、一対の比抵抗用電極（比抵抗温度電極２７，比抵抗作用電極３０１）を有し、その一対の比抵抗用電極（比抵抗温度電極２７，比抵抗作用電極３０１）は、同軸上に設けられてなる。しかして、本発明によれば、一対の比抵抗用電極（比抵抗温度電極２７，比抵抗作用電極３０１）を同軸上に配設しているから、地盤Ｇ内周辺への電界の漏洩が軽減され、地盤Ｇ内の物質変化の影響を極力抑えることができる。それゆえ、より高精度な測定が可能となる。
【００２８】
他方、請求項１１の発明によれば、上記センサーケーブル１には、目盛り１ｂが設けられているから、地盤測定部が地盤Ｇ中にどの程度貫入されたかを容易に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る地盤探査器の使用状態を示す図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１実施形態に係るセンサーケーブルと地盤測定部の要部拡大側面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図である。
【図３】本発明に係る計測器のブロック図である。
【図４】図３におけるスイッチ切替部の詳細回路図である。
【図５】図３におけるブロック図中、比抵抗、高比抵抗、塩分濃度測定に係るブロックの詳細図である。
【図６】比抵抗、高比抵抗、塩分濃度を測定する方法を説明するブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るセンサーケーブルと地盤測定部の要部拡大縦断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る地盤測定部の側面図である。
【図９】（ａ）は本発明の第４実施形態に係る地盤測定部の側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る地盤探査器の第１実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る地盤探査器は、５芯線で形成される長尺（例えば１０ｍ）のセンサーケーブル１と、そのセンサーケーブル１の一端部に設けられている地盤測定部２と、そのセンサーケーブル１の他端部に接続されている計測器４とで構成されている。このように構成される地盤探査器は、地盤Ｇの調査をするにあたって、図１に示すように使用される。すなわち、地盤Ｇ内に掘削機等で形成された掘削孔Ｇ１内に、作業者がセンサーケーブル１の一端部に設けられた地盤測定部２を貫入し、被測定物である地下水Ｗに浸入するまで貫入する。これにより、地下水Ｗに浸入した地盤測定部２が当該地下水ＷのＰＨ，ＯＲＰ等を測定し、その測定値が計測器４に表示される。それゆえ、作業者は、本実施形態に係る地盤探査器を用いることで、地盤Ｇの調査を行うことができる。
【００３１】
次に、より具体的に地盤測定部２の測定方法及び計測器４の表示方法を説明する。地盤測定部２は、図２（ａ）に示すように、略円筒状に形成され、先端から順に長手方向に向って、ＰＨ測定電極部２０Ａ、酸化還元電位測定電極部２０Ｂ、比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ、絶縁体２１とで構成されている。
【００３２】
ＰＨ測定電極部２０Ａは、図２（ｂ）に示すように、ガラス電極２２と比較参照電極２３とで構成されている。ガラス電極２２は、薄板円形状に形成され、希土類ケイ酸塩ガラスで形成されている。そして、このガラス電極２２の裏面側には銀ペースト２２ａが塗付され、その塗付された銀ペースト２２ａを介して、ガラス電極２２とセンサーケーブル１の芯線１ａとが電気的に接続されている。また、比較参照電極２３は円筒状に形成されると共に、表面上にナフィオン膜が形成され、裏面側にセンサーケーブル１の芯線１ａが設けられている。このように形成されるガラス電極２２と比較参照電極２３は、フェノール樹脂等の絶縁性材料からなる円筒状の保護部材２４を介して長手方向に離間して設けられている。より具体的には、保護部材２４の先端面に、その先端面と面一となるようにガラス電極２２が接着剤等で固着され、基端部に比較参照電極２３の一端面が接着剤等で固着され設けられている。なお、本実施形態では、保護部材２４の先端面と面一となるようにガラス電極２２を設けたが、保護部材２４の先端面が突出するようにガラス電極２２を設けても良い。保護部材２４の先端面をガラス電極２２より突出させれば、ガラス電極の破損を軽減させることができる。また、本実施形態では、比較参照電極２３の表面上にナフィオン膜を形成したが、ナフィオン膜に限らず、他の材料を用いても良い。しかしながら、ナフィオン膜を用いれば、ＰＨ測定に際し、アルカリ性まで正確に測定することができるため、ナフィオン膜を形成した方が好ましい。また、本実施形態のように比較参照電極２４にナフィオン膜を形成すれば、ナフィオン膜の持つプロトン導電性により、従来のように比較電極に塩橋や電解質溶液を用いずともよいため、非常に簡便な電極構成となる。他方、本実施形態では、ガラス電極を希土類ケイ酸塩ガラスで形成する例を示したが、他のガラスで形成しても良い。しかしながら、ガラス電極を希土類ケイ酸塩ガラスで形成すれば板厚を厚くすることができ、ガラス電極を強化させることができるため、ガラス電極を希土類ケイ酸塩ガラスで形成した方が好ましい。なお、本実施形態で例示したＰＨ測定電極部２０Ａの構成に関する詳細は、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ ２００５ ＶｏＬ．１１３ ５５０頁〜５５４頁に記載の「Ｌｉ２Ｏ−Ｙ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラスを用いた全個体型ＰＨ電極」を参照されたい。
【００３３】
一方、酸化還元電位測定電極部２０Ｂは、上述した比較参照電極２３と、比抵抗作用電極２５とで構成されている。比抵抗作用電極２５は、円筒状に形成されると共に、Ｐｔメッキ等の導電性材料で形成され、裏面側にはセンサーケーブル１の芯線１ａが設けられている。そして、比較参照電極２３と比抵抗作用電極２５は、フェノール樹脂等の絶縁性材料からなる両端部に上下突起２６ａ，２６ｂが突設されている筒状の第１連結部材２６を介して長手方向に離間して設けられている。より具体的には、第１連結部材２６の下突起２６ａの基端面に、比較参照電極２３の他端面（保護部材２４と固着されている面とは反対の面）が接着剤等で固着され、その下突起２６ａの先端面が、保護部材２４の基端面と接着剤等で固着されている。なお、この下突起２６ａの外周面には、ナフィオン膜で形成される比較参照電極２３が付着されている。
【００３４】
また一方、第１連結部材２６の上突起２６ｂには、比抵抗作用電極２５の一端面が接着剤等で固着されている。これにより、比較参照電極２３と比抵抗作用電極２５は、第１連結部材２６を介して長手方向に離間して設けられる。
【００３５】
他方、比抵抗塩分測定電極部２０Ｃは、上述した比抵抗作用電極２５と、比抵抗温度電極２７とで構成されている。比抵抗温度電極２７は、円筒状に形成されると共に、ステンレス鋼等の導電性材料で形成され、裏面側にはセンサーケーブル１の芯線１ａが設けられている。そして、比抵抗作用電極２５と比抵抗温度電極２７は、フェノール樹脂等の絶縁性材料からなる第２連結部材２８を介して長手方向に離間して設けられている。より具体的には、第２連結部材２８の先端面に、比抵抗作用電極２５の他端面（第１連結部材２６と固着されている面とは反対の面）が接着剤等で固着され、基端側外周面に比抵抗温度電極２７が固着されている。これにより、比抵抗作用電極２５と比抵抗温度電極２７は、第２連結部材２８を介して長手方向に離間して設けられる。
【００３６】
一方、絶縁体２１は、熱収縮チューブ等からなる絶縁体であって、図２（ａ）に示すように、略円筒状に形成され、比抵抗温度電極２７の露出面積の調整を行うために、図２（ｂ）に示すように、比抵抗温度電極２７の一部表面を被覆している。また、絶縁体２１は、上記第２連結部材２８の基端部に螺合されている袋ナット２９と、その袋ナット２９の基端面に設けられているケーブルタイ３０の接続を保護するために、袋ナット２９及びケーブルタイ３０の外周面を被覆している。また一方、袋ナット２９及びケーブルタイ３０内には、センサーケーブル１が挿通され、その抜出を防止するために、袋ナット２９の基端面に抜出防止リング３２が設けられている。さらに、図２（ｂ）に示すように、袋ナット２９側に配設されているセンサーケーブル１に係る複数の芯線１ａ（図示では３芯線）の内の一つの芯線１ａにはフェノール樹脂等の絶縁性材料からなる絶縁膜３１が巻回され、その絶縁膜３１上には、サーミスタで形成される温度センサ３３が設けられている。そして、その温度センサ３３の一端子は、比抵抗温度電極２７と電気的に接続されている。
【００３７】
このように構成される地盤測定部２には、図２に示すように、基端部に錘１０が設けられ、この錘１０は、円筒状に形成される共に、真鍮等で形成されている。そして、図２（ｂ）に示すように、錘１０は、ケーブルタイ３０にて支承され、内部にセンサーケーブル１が挿通されている。しかして、このように形成される錘１０を設ければ、地盤測定部２を鉛直下向きに略真っ直ぐ地盤Ｇ内に貫入させることができる。
【００３８】
また一方、錘１０の基端部には、図２に示すように、略円錐状に形成されるカバー体１１の先端部が被覆され、このカバー体１１は、ゴム等の可撓性を有する絶縁性材料で形成されている。図２（ｂ）に示すように、このカバー体１１は、内部にセンサーケーブル１が挿通され、基端部がセンサーケーブル１に密接するようにセンサーケーブル１に被覆されている。しかして、このようなカバー体１１を設ければ、作業中にセンサーケーブル１に曲げ等の負荷が加わっても、カバー体１１がその負荷を吸収するため、曲げ等の負荷によるセンサーケーブル１の断線を軽減させることができる。なお、本実施形態においては、錘１０の基端部を被覆するようにカバー体１１を設けたが、錘１０の外周面を全て被覆するようにカバー体１１を設けても良い。
【００３９】
ところで、センサーケーブル１には、図２に示すように目盛り１ｂが設けられているが、これは、地盤測定部２が地盤Ｇ中にどの程度貫入されたかを容易に測定することができるように設けたものである。それゆえ、そのような測定が必要ない場合は、目盛り１ｂを設けなくとも良い。
【００４０】
次に、上記のように構成される地盤測定部２によって測定された測定値を計測器４に表示させる方法を説明する。
【００４１】
計測器４は、図３に示すように、スイッチ切替部４０を有している。このスイッチ切替部４０は、図１に示すように、測定したい所望の測定項目（ＰＨ測定、ＯＲＰ測定、比抵抗測定、高比抵抗測定、塩分測定、温度測定）に切り替えられるようになっている。具体的には、図４に示すように、スイッチ切替部４０は、センサーケーブル１の芯線１ａを介してガラス電極２２と電気的に接続されているガラス電極点４０ａ、比較参照電極２３と電気的に接続されている比較参照電極点４０ｂ、比抵抗作用電極２５と電気的に接続されている比抵抗作用電極点４０ｃ、比抵抗温度電極２７と電気的に接続されている比抵抗温度電極点４０ｄ、温度センサ３３と電気的に接続されている温度センサ電極点４０ｅを有し、さらに、その電極点４０ａ〜４０ｅと夫々電気的に接続される接点ＳＴ１〜ＳＴ６を有している。この接点ＳＴ１〜ＳＴ６と上記電極点４０ａ〜４０ｅとが電気的に接続されるか否かは、図１に示すスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐがどの測定項目を示しているかによって決定される。すなわち、矢印Ｐが「ＰＨ」を示している場合は、上記各電極点４０ａ〜４０ｅは夫々接点ＳＴ１に接続され、矢印Ｐが「ＯＲＰ」を示している場合は、上記各電極点４０ａ〜４０ｅは夫々接点ＳＴ２に接続され、矢印Ｐが「比抵抗」を示している場合は、上記各電極点４０ａ〜４０ｅは夫々接点ＳＴ３に接続され、矢印Ｐが「高比抵抗」を示している場合は、上記各電極点４０ａ〜４０ｅは夫々接点ＳＴ４に接続され、矢印Ｐが「塩分」を示している場合は、上記各電極点４０ａ〜４０ｅは夫々接点ＳＴ５に接続され、矢印Ｐが「温度」を示している場合は、上記各電極点４０ａ〜４０ｅは夫々接点ＳＴ６に接続される。
【００４２】
そしてその接続のうち、所望の測定項目に必要な電極点４０ａ〜４０ｅのみが接点ＳＴ１〜ＳＴ６と電気的に接続されるというものである。
【００４３】
＜ＰＨ測定＞
すなわち、ＰＨ測定を行う場合は、作業者はスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐが「ＰＨ」を示すように、スイッチ切替部４０を切り替える。これにより、図４に示すように、ガラス電極点４０ａ及び比較参照電極点４０ｂが接点ＳＴ１と電気的に接続され、他の電極点４０ｃ〜４０ｅは接点ＳＴ１と電気的に接続されず切断状態となる。それゆえ、ＰＨの測定値のみが計測器４に表示されることとなる。
【００４４】
具体的には、被測定物である地下水ＷのＰＨを測定するガラス電極２２と基準電位となる比較参照電極２３が地下水Ｗに浸入した際に生じた電位差（電圧）が、図４に示すように、高入力インピーダンスアンプ４１に供給される。そして、その高入力インピーダンスアンプ４１によって増幅された信号が、図３に示すように、ローパスフィルタ４２に供給されて高周波成分が除去され、Ａ／Ｄ変換器４３に供給される。このＡ／Ｄ変換器４３に供給された信号はデジタル信号に変換され、デジタル処理部４４に供給される。
【００４５】
さらに、デジタル処理部４４には、制御部４５の制御信号が供給される。制御部４５には、図４に示すように、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ１〜ＳＴ６の接続情報の信号（６ｂｉｔ信号）が供給される。そして、制御部４５は、その信号に基づいて各電極点４０ａ〜４０ｅがどの接点ＳＴ１〜ＳＴ６と接続されているのかを検知し、その検知した信号を制御信号としてデジタル処理部４４に供給する（図３参照）。
【００４６】
デジタル処理部４４では、制御部４５にて供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ１が接続されているのを検知し、それに基づき、上記Ａ／Ｄ変換器４３にて変換されたデジタル信号の内容をＰＨ値に換算する処理を行う。そして、デジタル処理部４４は、その換算したＰＨ値をデジタル表示部４６に表示させる処理を行うと共に、Ｄ／Ａ変換器４７に供給する。そして、Ｄ／Ａ変換器４７は、供給されたＰＨ値のデジタル信号をアナログ信号に変化し、アナログ表示部４８に供給する。これにより、ガラス電極２２と比較参照電極２３にて生じた電位差（電圧）によるＰＨ値が、デジタル表示部４５に表示されると共に、アナログ表示部４７に表示されるため、作業者は被測定物である地下水ＷのＰＨを測定することができる。
【００４７】
＜ＯＲＰ測定＞
一方、ＯＲＰ測定を行う場合は、作業者はスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐが「ＯＲＰ」を示すように、スイッチ切替部４０を切り替える。これにより、図４に示すように、比較参照電極点４０ｂ及び比抵抗作用電極点４０ｃが接点ＳＴ２と電気的に接続され、他の電極点４０ａ，４０ｄ，４０ｅは接点ＳＴ２と電気的に接続されず切断状態となる。それゆえ、ＯＲＰの測定値のみが計測器４に表示されることとなる。
【００４８】
具体的には、被測定物である地下水Ｗの酸化還元反応の程度を示す電位が発生する作用電極からなる比抵抗作用電極２５と、基準電位となる電位が発生する参照電極からなる比較参照電極２３が、被測定物である地下水Ｗに浸入した際に、上記電極２３，２５間に電位差（電圧）が発生する。そして、その発生した電位差（電圧）は、図４に示すように、高入力インピーダンスアンプ４１に供給される。高入力インピーダンスアンプ４１に供給された信号は増幅され、図３に示すように、ローパスフィルタ４２に供給されて高周波成分が除去され、Ａ／Ｄ変換器４３に供給される。このＡ／Ｄ変換器４３に供給された信号はデジタル信号に変換され、デジタル処理部４４に供給される。
【００４９】
さらに、デジタル処理部４４には、制御部４５の制御信号が供給される。デジタル処理部４４では、制御部４５にて供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ２が接続されているのを検知し、それに基づき、上記Ａ／Ｄ変換器４３にて変換されたデジタル信号の内容をデジタル表示部４６に表示させる処理を行う共に、上記Ａ／Ｄ変換器４３にて変換されたデジタル信号をＤ／Ａ変換器４７に供給する。そして、Ｄ／Ａ変換器４７は、供給されたデジタル信号をアナログ信号に変化し、アナログ表示部４８に供給する。これにより、比抵抗作用電極２５と比較参照電極２３間の電位差（電圧）が、デジタル表示部４５に表示されると共に、アナログ表示部４７に表示されるため、作業者は被測定物である地下水ＷのＯＲＰを測定することができる。
【００５０】
＜比抵抗測定＞
また一方、比抵抗測定を行う場合は、作業者はスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐが「比抵抗」を示すように、スイッチ切替部４０を切り替える。これにより、図４に示すように、比抵抗作用電極点４０ｃ及び比抵抗温度電極４０ｄが接点ＳＴ３と電気的に接続され、他の電極点４０ａ，４０ｂ，４０ｅは接点ＳＴ３と電気的に接続されず切断状態となる。それゆえ、比抵抗の測定値のみが計測器４に表示されることとなる。なお、比抵抗を測定するのは、特許文献３に記載のように、地下水位を測定するために用いるものである。
【００５１】
まず、比抵抗を測定する原理を図６に基づいて説明する。比抵抗温度電極２７には正弦波信号（例えば、Ｖｓｉｎ）が計測器４より供給され、比抵抗温度電極２７及び比抵抗作用電極２５が、地下水Ｗ（被測定物）に浸入されると、比抵抗作用電極２５に正弦波信号（例えば、Ｖｒｅｃ）が発生する。ここで、地下水Ｗ（被測定物）の抵抗値をｒとし、比抵抗温度電極の負荷抵抗値をＲとすると、オームの法則により、数式（１）の関係式が成り立つ。
（数１）
Ｖｒｅｃ＝Ｖｓｉｎ×Ｒ／（Ｒ＋ｒ）
【００５２】
ところで、比抵抗温度電極２７及び比抵抗作用電極２５が共に地下水Ｗ（被測定物）に浸入した際、比抵抗作用電極２５に発生する正弦波信号Ｖｒｅｃが、Ｖｓｉｎの半分、すなわち、Ｖｒｅｃ＝１／２×Ｖｓｉｎとなったとすると、数式（１）より、ｒ＝Ｒとなるから、計測器４によって抵抗値を測定することができることとなる。
【００５３】
しかして、地下水Ｗ（被測定物）の比抵抗を測定するには、比抵抗作用電極２５に発生する正弦波信号Ｖｒｅｃの電圧値が分かればよいことが分かる。なお、この原理は、後述する高比抵抗測定及び塩分濃度測定の際にも用いるものである。
【００５４】
ここで、上記説明した原理を念頭に、より具体的に比抵抗の測定方法を説明する。まず、デジタルＳｉｎ波発生部４９に、制御部４５から制御信号が供給される（図３及び図５参照）。デジタルＳｉｎ波発生部４９は、制御部４５から供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ３が接続されているのを検知し、４００Ｈｚ周期のデジタル波形波を生成する。そして、デジタルＳｉｎ波発生部４９は、発生させた４００Ｈｚ周期のデジタル波形波をＤ／Ａ変換器５０に供給する。Ｄ／Ａ変換器５０は、４００Ｈｚ周期のデジタル波形波をアナログ信号、すなわち、正弦波信号に変換し、ローパスフィルタ５１に供給する。ローパスフィルタ５１は、その正弦波信号の高周波成分を除去し、Ｓｉｎ波出力アンプ５２に供給する。Ｓｉｎ波出力アンプ５２は、高周波成分除去後の正弦波信号を増幅し、その増幅した正弦波信号を比抵抗温度電極２７に供給すると共に、ＡＣアンプ５３に供給する。なお、本実施形態で例示した周波数はあくまで一例であり、様々な値に変更可能である。
【００５５】
一方、被測定物である地下水Ｗに比抵抗温度電極２７及び比抵抗作用電極２５が地下水Ｗ（被測定物）に浸入されると比抵抗作用電極２５に正弦波信号が発生し、その正弦波信号が比抵抗作用電極点４０ｃを介してＡＣアンプ５３に供給される（図４参照）。ＡＣアンプ５３には、入力端子間に抵抗切替部５４が設けられており、その抵抗切替部５４は、図５に示すように、制御部４５の制御信号により抵抗値が切り替えられるものである。すなわち、抵抗切替部５４は、図５に示すように、２ＫΩからなる抵抗ＲＡ、１０ＫΩからなる抵抗ＲＢ、２００Ωからなる抵抗ＲＣが設けられており、制御部４５から供給される制御信号に基づいて切り替えられ、「比抵抗」を測定する場合は、抵抗ＲＡに切り替え接続される。なお、本実施形態で例示した抵抗値はあくまで一例であり、様々な値に変更可能である。
【００５６】
このように、抵抗ＲＡを介してＡＣアンプ５３に供給された正弦波信号は、ＡＣアンプ５３にて増幅されバンドパスフィルタ部５５に供給される。バンドパスフィルタ部５５には、ＢＰＦ_Ａ５５ａ，ＢＰＦ_Ｂ５５ｂ，ＢＰＦ_Ｃ５５ｃが設けられており、図５に示すように、ＡＣアンプ５３からの出力信号がＢＰＦ_Ａ５５ａ，ＢＰＦ_Ｂ５５ｂ，ＢＰＦ_Ｃ５５ｃに夫々供給される。なお、ＢＰＦ_Ａ５５ａは、３ｄＢ帯域幅が±４０Ｈｚからなり、ＢＰＦ_Ｂ５５ｂは、３ｄＢ帯域幅が±５Ｈｚからなり、ＢＰＦ_Ｃ５５ｃは、３ｄＢ帯域幅が±１６０Ｈｚからなるものである。ところで、本実施形態で例示した帯域幅はあくまで一例であり、様々な帯域幅に変更可能である。
【００５７】
一方、上記のように構成されるＢＰＦ_Ａ５５ａ，ＢＰＦ_Ｂ５５ｂ，ＢＰＦ_Ｃ５５ｃにて、ＡＣアンプ５３にて増幅された正弦波信号は所定の通過帯域幅に制限され、夫々絶対値回路部５６に供給される。絶対値回路部５６には、絶対値回路５６ａ〜５６ｃが設けられており、図５に示すように、ＢＰＦ_Ａ５５ａの出力信号が絶対値回路５６ａに供給され、ＢＰＦ_Ｂ５５ｂの出力信号が絶対値回路５６ｂに供給され、ＢＰＦ_Ｃ５５ｃの出力信号が絶対値回路５６ｃに供給される。そして、絶対値回路５６ａ〜５６ｃは、ＢＰＦ_Ａ５５ａ，ＢＰＦ_Ｂ５５ｂ，ＢＰＦ_Ｃ５５ｃにて所定の通過帯域幅に制限された正弦波信号の絶対値を出力する。
【００５８】
絶対値回路５６ａ〜５６ｃより出力された絶対値は、図５に示すように、Ａ／Ｄ変換部５７に供給される。Ａ／Ｄ変換部５７には、Ａ／Ｄ変換器５７ａ〜５７ｃが設けられており、図５に示すように、絶対値回路５６ａの出力信号がＡ／Ｄ変換器５７ａに供給され、絶対値回路５６ｂの出力信号がＡ／Ｄ変換器５７ｂに供給され、絶対値回路５６ｃの出力信号がＡ／Ｄ変換器５７ｃに供給される。そして、このＡ／Ｄ変換器５７ａ〜５７ｃは、絶対値回路５６ａ〜５６ｃにて出力された絶対値をデジタル信号に変換し、デジタル処理部４４に夫々供給する。
【００５９】
一方、デジタル処理部４４には、制御部４５の制御信号が供給され、デジタル処理部４４は、その供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ３が接続されているのを検知する。そしてデジタル処理部４４は、その検知した内容に基づき、上記Ａ／Ｄ変換器５７ａにて変換されたデジタル信号を比抵抗に換算する処理を行う。そして、デジタル処理部４４は、その換算した比抵抗をデジタル表示部４６に表示させる処理を行うと共に、Ｄ／Ａ変換器４７に供給する。Ｄ／Ａ変換器４７は、供給された比抵抗のデジタル信号をアナログ信号に変化し、アナログ表示部４８に供給する。これにより、地下水Ｗの比抵抗が、デジタル表示部４５に表示されると共に、アナログ表示部４７に表示されるため、作業者は被測定物である地下水Ｗの地下水位を測定することができる。
【００６０】
＜高比抵抗測定＞
他方、高比抵抗測定を行う場合は、作業者はスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐが「高比抵抗」を示すように、スイッチ切替部４０を切り替える。これにより、図４に示すように、比抵抗作用電極点４０ｃ及び比抵抗温度電極４０ｄが接点ＳＴ４と電気的に接続され、他の電極点４０ａ，４０ｂ，４０ｅは接点ＳＴ４と電気的に接続されず切断状態となる。それゆえ、高比抵抗の測定値のみが計測器４に表示されることとなる。なお、高比抵抗を測定するのは、地下水Ｗの水質が良くなると比抵抗が高くなることが一般的に知られており、水質の良い地下水Ｗの測定にも対応できるようにするためである。
【００６１】
制御部４５は、デジタルＳｉｎ波発生部４９に制御信号を供給する（図３及び図５参照）。デジタルＳｉｎ波発生部４９は、制御部４５にて供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ４が接続されているのを検知し、５０Ｈｚ周期のデジタル波形波を生成する。そして、デジタルＳｉｎ波発生部４９は、発生させた５０Ｈｚ周期のデジタル波形波をＤ／Ａ変換器５０に供給する。Ｄ／Ａ変換器５０は、５０Ｈｚ周期のデジタル波形波をアナログ信号、すなわち、正弦波信号に変換し、ローパスフィルタ５１に供給する。ローパスフィルタ５１は、その正弦波信号の高周波成分を除去し、Ｓｉｎ波出力アンプ５２に供給する。Ｓｉｎ波出力アンプ５２は、高周波成分除去後の正弦波信号を増幅し、その増幅した正弦波信号を比抵抗温度電極２７に供給すると共に、ＡＣアンプ５３に供給する。なお、本実施形態では、「比抵抗」の測定の際に用いた周波数より低周波としているが、その理由は、比抵抗の測定の誤作動の原因となるセンサーケーブル１にクロストークの発生を低減されるようにするためである。ところで、本実施形態で例示した周波数はあくまで一例であり、様々な値に変更可能である。
【００６２】
一方、被測定物である地下水Ｗに比抵抗温度電極２７及び比抵抗作用電極２５が地下水Ｗ（被測定物）に浸入されると比抵抗作用電極２５に正弦波信号が発生し、その正弦波信号が比抵抗作用電極点４０ｃを介してＡＣアンプ５３に供給される（図４参照）。ＡＣアンプ５３には、入力端子間に抵抗切替部５４が設けられており、その抵抗切替部５４は、抵抗ＲＢに切り替え接続される。
【００６３】
このように、抵抗ＲＢを介してＡＣアンプ５３に供給された正弦波信号は、ＡＣアンプ５３にて増幅され、バンドパスフィルタ部５５に供給される。バンドパスフィルタ部５５は、上記増幅された信号を所定の通過帯域幅に制限し、絶対値回路部５６に供給する。そして、絶対値回路部５６より、所定の通過帯域幅に制限された正弦波信号の絶対値がＡ／Ｄ変換部５７に供給され、その絶対値がＡ／Ｄ変換部５７にてデジタル信号に変換され、デジタル処理部４４に供給される。
【００６４】
一方、デジタル処理部４４には、制御部４５の制御信号が供給され、デジタル処理部４４は、その供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ４が接続されているのを検知する。そしてデジタル処理部４４は、その検知した内容に基づき、上記Ａ／Ｄ変換器５７ｂにて変換されたデジタル信号を高比抵抗に換算する処理を行う。そして、デジタル処理部４４は、その換算した高比抵抗をデジタル表示部４６に表示させる処理を行うと共に、Ｄ／Ａ変換器４７に供給する。Ｄ／Ａ変換器４７は、供給された高比抵抗のデジタル信号をアナログ信号に変化し、アナログ表示部４８に供給する。これにより、地下水Ｗの高比抵抗が、デジタル表示部４５に表示されると共に、アナログ表示部４７に表示される。そのため、作業者は被測定物である地下水Ｗの水質が良くても、地下水Ｗの地下水位を測定することができる。しかして、本実施形態によれば、高比抵抗を測定できるようにしているため、より高精度に地下水位を測定することができる。
【００６５】
＜塩分濃度測定＞
一方、塩分濃度測定を行う場合は、作業者はスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐが「塩分」を示すように、スイッチ切替部４０を切り替える。これにより、図４に示すように、比抵抗作用電極点４０ｃ及び比抵抗温度電極４０ｄが接点ＳＴ５と電気的に接続され、他の電極点４０ａ，４０ｂ，４０ｅは接点ＳＴ５と電気的に接続されず切断状態となる。それゆえ、塩分濃度の測定値のみが計測器４に表示されることとなる。
【００６６】
制御部４５は、デジタルＳｉｎ波発生部４９に制御信号を供給する（図３及び図５参照）。デジタルＳｉｎ波発生部４９は、制御部４５にて供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ５が接続されているのを検知し、１６００Ｈｚ周期のデジタル波形波を生成する。そして、デジタルＳｉｎ波発生部４９は、発生させた１６００Ｈｚ周期のデジタル波形波をＤ／Ａ変換器５０に供給する。Ｄ／Ａ変換器５０は、１６００Ｈｚ周期のデジタル波形波をアナログ信号、すなわち、正弦波信号に変換し、ローパスフィルタ５１に供給する。ローパスフィルタ５１は、その正弦波信号の高周波成分を除去し、Ｓｉｎ波出力アンプ５２に供給する。Ｓｉｎ波出力アンプ５２は、高周波成分除去後の正弦波信号を増幅し、その増幅した正弦波信号を比抵抗温度電極２７に供給すると共に、ＡＣアンプ５３に供給する。なお、本実施形態では、「比抵抗」の測定の際に用いた周波数より高周波としているが、その理由は、塩分濃度の比抵抗は一般的に５００Ω・ｍより低いことが知られているため、センサーケーブル１にクロストークが発生したとしても、クロストークの影響を無視することができるためである。ところで、本実施形態で例示した周波数はあくまで一例であり、様々な値に変更可能である。
【００６７】
一方、被測定物である地下水Ｗに比抵抗温度電極２７及び比抵抗作用電極２５が地下水Ｗ（被測定物）に浸入されると、比抵抗作用電極２５に正弦波信号が発生し、その正弦波信号が比抵抗作用電極点４０ｃを介してＡＣアンプ５３に供給される（図４参照）。ＡＣアンプ５３には、入力端子間に抵抗切替部５４が設けられており、その抵抗切替部５４は、抵抗ＲＣに切り替え接続される。
【００６８】
このように、抵抗ＲＣを介してＡＣアンプ５３に供給された正弦波信号は、ＡＣアンプ５３にて増幅されバンドパスフィルタ部５５に供給される。バンドパスフィルタ部５５は、上記増幅された信号を所定の通過帯域幅に制限し、絶対値回路部５６に供給する。そして、絶対値回路部５６より、所定の通過帯域幅に制限された正弦波信号の絶対値がＡ／Ｄ変換部５７に供給され、その絶対値がＡ／Ｄ変換部５７にてデジタル信号に変換され、デジタル処理部４４に供給される。
【００６９】
一方、デジタル処理部４４には、制御部４５の制御信号が供給され、デジタル処理部４４は、その供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ５が接続されているのを検知する。そしてデジタル処理部４４は、その検知した内容に基づき、上記Ａ／Ｄ変換器５７ｃにて変換されたデジタル信号を塩分濃度に換算する処理を行う。そして、デジタル処理部４４は、その換算した塩分濃度をデジタル表示部４６に表示させる処理を行うと共に、Ｄ／Ａ変換器４７に供給する。Ｄ／Ａ変換器４７は、供給された塩分濃度のデジタル信号をアナログ信号に変化し、アナログ表示部４８に供給する。これにより、地下水Ｗの塩分濃度が、デジタル表示部４５に表示されると共に、アナログ表示部４７に表示されるため、作業者は被測定物である地下水Ｗの塩分濃度を測定することができる。
【００７０】
しかして、上記のように、比抵抗，高比抵抗，塩分濃度測定の測定内容に応じて、その測定内容に適した正弦波信号に変化させることで、より正確な測定を行うことができる。それゆえ、より高精度な測定を行うことができる。なお、本実施形態では、比抵抗，高比抵抗，塩分濃度測定の際に、交流電圧を用いているが、直流電圧を用いても良い。しかしながら、直流電圧を用いると、水などの電解質をもつ液体を測定する際、液体の電気分解が発生し測定が不安定なる。それゆえ、液体の電気分解が発生することがない交流電圧を用いた方が好ましい。
【００７１】
＜温度測定＞
他方、温度測定を行う場合は、作業者はスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐが「温度」を示すように、スイッチ切替部４０を切り替える。これにより、図４に示すように、比抵抗温度電極４０ｄ及び温度センサ電極点４０ｅが接点ＳＴ６と電気的に接続され、他の電極点４０ａ〜４０ｃは接点ＳＴ６と電気的に接続されず切断状態となる。それゆえ、温度の測定値のみが計測器４に表示されることとなる。
【００７２】
具体的には、温度センサ電極点４０ｅにＤＣ電源６０より直流電圧が供給され、そのＤＣ電源６０より出力される直流電圧はＤＣアンプ６１にも供給される。そして、被測定物である地下水Ｗに比抵抗温度電極２７が浸入されると、温度センサ３３の抵抗値が変化し、その変化した抵抗値に対応した電圧がＤＣアンプ６１に供給される。
【００７３】
一方、ＤＣアンプ６１の入力端子間には、抵抗Ｒ１が設けられており、ＤＣ電源６０より供給される電圧及び温度センサ３３より出力される電圧は、抵抗Ｒ１を介してＤＣアンプ６１に供給され、増幅される。そして、ＤＣアンプ６１によって増幅された信号は、図３に示すように、ローパスフィルタ６２に供給されて高周波成分が除去され、Ａ／Ｄ変換器６３に供給される。このＡ／Ｄ変換器６３に供給された信号はデジタル信号に変換され、デジタル処理部４４に供給される。
【００７４】
そしてさらに、デジタル処理部４４には、制御部４５の制御信号が供給される。デジタル処理部４４では、制御部４５にて供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ６が接続されているのを検知し、それに基づき、上記Ａ／Ｄ変換器６３にて変換されたデジタル信号を温度に換算する処理を行う。そして、デジタル処理部４４は、その換算した温度をデジタル表示部４６に表示させる処理を行うと共に、Ｄ／Ａ変換器４７に供給する。Ｄ／Ａ変換器４７は、供給された温度のデジタル信号をアナログ信号に変化し、アナログ表示部４８に供給する。これにより、地下水Ｗの温度が、デジタル表示部４５に表示されると共に、アナログ表示部４７に表示されるため、作業者は被測定物である地下水Ｗの温度を測定することができる。なお、本実施形態では、温度センサ３３を設けたが、設けなくとも良い。しかしながら、温度センサ３３を設ければ、被測定物である地下水Ｗの温度を測定することができるため、設けた方が好ましい。また、温度センサ３３としては、本実施形態では、サーミスタを用いた例を示したが、他の温度センサを用いてもよい。一方、水の比抵抗は一度あたり２％変動するということが知られているから、このような温度センサ３３を用いて、地下水Ｗの温度を測定し、デジタル処理部４４にて比抵抗やＰＨの値を自動補正するようにしても良い。
【００７５】
しかして、このようにスイッチ切替部４０によって、測定したい所望の測定項目（ＰＨ測定、ＯＲＰ測定、比抵抗測定、高比抵抗測定、塩分測定、温度測定）のみ電気的に接続できるように切り替えられるようにすれば、作業者は簡単容易にしかも確実に所望の測定項目を測定することができる。
【００７６】
以上説明した本実施形態によれば、この地盤探査器は、センサーケーブル１と、そのセンサーケーブル１の一端部に設けられている地盤測定部２と、そのセンサーケーブル１の他端部に接続されている計測器４とで構成されている。そして、この地盤測定部２は、ＰＨを測定するＰＨ測定電極部２０Ａと、酸化還元電位を測定する酸化還元電位測定電極部２０Ｂと、比抵抗及び塩分濃度を測定する比抵抗塩分測定電極部２０Ｃとで構成され、計測器４は、この地盤測定部２によって測定された測定値を表示することができる。
【００７７】
しかして、作業者は地盤Ｇに掘削機等で形成された掘削孔Ｇ１内にセンサーケーブル１の一端部に設けられた地盤測定部２を貫入させるだけで、ＰＨ，ＯＲＰ等の異なった測定ができるため、作業者は、簡単容易に地盤調査を行うことができる。また、作業者は、測定項目に応じた計測器を夫々用意しなくともよいため、従来に比べて安価に地盤調査を行うことができる。
【００７８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図７に基づいて説明すると、図７は、本発明の第２実施形態に係るセンサーケーブルと地盤測定部の要部拡大縦断面図である。なお、第１実施形態と同一構成については、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００７９】
図７に示すように、第２実施形態と第１実施形態の異なる点は、地盤測定部に係るＰＨ測定電極部、特にガラス電極が異なるのみでそれ以外は同一である。本実施形態に係る地盤測定部１００は、図７に示すように、ＰＨ測定電極部２０Ａ１を有している。このＰＨ測定電極部２０Ａ１は、ガラス電極１０１と比較参照電極２３で構成され、ガラス電極１０１は、円筒状に形成され、希土類ケイ酸塩ガラスで形成されている。そして、このように形成されるガラス電極１０１は、基端面が保護部材２４の先端面に接着剤等で固着され、先端面が、先端部がＲ状に形成された略Ｔ字状のフェノール樹脂等の絶縁性材料からなる保護部材１０２に固着されている。そして、ガラス電極１０１の基端側内周面には、銀ペースト１０１ａが塗付され、その塗付された銀ペースト１０１ａを介して、ガラス電極１０１とセンサーケーブル１の芯線１ａとが電気的に接続されている。
【００８０】
しかして、本実施形態によれば、ガラス電極１０１と、比較参照電極２３を同一面内に配置することができるため、地盤Ｇ内の壁面のＰＨも容易に測定することが可能となる。また、先端側に保護部材１０２を設けているため、ガラス電極の破損を低減させることができる。
【００８１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態を図８に基づいて説明すると、図８は、本発明の第３実施形態に係る地盤測定部の側面図である。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一構成については、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８２】
図８に示すように、第３実施形態と第１実施形態及び第２実施形態の相違点は、地盤測定部の配列順序が異なるのみでそれ以外は同一である。本実施形態に係る地盤測定部２００は、略円筒状に形成され、先端に保護部材１０２を設け、その保護部材１０２の基端部には比抵抗塩分測定電極部２０Ｃが設けられている。この比抵抗塩分測定電極部２０Ｃは、比抵抗作用電極２５と比抵抗温度電極２７とで構成され、第１連結部材２６を介して長手方向に離間して設けられている。そして、比抵抗温度電極２７の基端部には第２連結部材２８が設けられ、その第２連結部材２８の外周面には、比抵抗温度電極２７の露出面積の調整を行う絶縁体２１が被覆されている。さらに、第２連結部材２８の基端部には、ガラス電極１０１と比較参照電極２３で構成されるＰＨ測定電極部２０Ａ１が設けられ、ガラス電極１０１と比較参照電極２３は、保護部材２４を介して長手方向に離間して設けられている。
【００８３】
そして、このように構成される地盤測定部２００の基端部には錘１０が設けられている。
【００８４】
しかして、本実施形態によれば、ガラス電極を先端側に配設していなから、ガラス電極の破損をより低減させることができる。
【００８５】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態を図９に基づいて説明すると、図９（ａ）は、本発明の第４実施形態に係る地盤測定部の側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。なお、第１実施形態〜第３実施形態と同一構成については、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８６】
図９に示すように、第４実施形態と第１実施形態乃至第３実施形態の相違点は、地盤測定部の配列順序及び比抵抗作用電極の構成が異なるのみでそれ以外は同一である。本実施形態に係る地盤測定部３００は、図９（ａ）に示すように、略円筒状に形成され、先端部に比抵抗温度電極２７が設けられている。そして、図９（ｂ）に示すように、比抵抗温度電極２７の内周面側に棒状の比抵抗作用電極３０１が配設されている。すなわち、本実施形態に係る比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ１は、同軸上に配設された比抵抗温度電極２７と比抵抗作用電極３０１で構成されている。
【００８７】
さらに、比抵抗温度電極２７の基端部には第２連結部材２８が設けられ、その第２連結部材２８の外周面には、比抵抗温度電極２７の露出面積の調整を行う絶縁体２１が被覆されている。さらに、第２連結部材２８の基端部には、ガラス電極１０１と比較参照電極２３で構成されるＰＨ測定電極部２０Ａ１が設けられ、ガラス電極１０１と比較参照電極２３は、保護部材２４を介して長手方向に離間して設けられている。
【００８８】
そして、このように構成される地盤測定部３００の基端部には錘１０が設けられている。なお、本実施形態に係る酸化還元電位測定電極部２０Ｂ１は、比較参照電極２３と比抵抗作用電極３０１とで構成されている。
【００８９】
しかして、本実施形態によれば、比抵抗温度電極２７と比抵抗作用電極３０１を同軸上に配設しているから、地盤Ｇ内周辺への電界の漏洩が軽減され、地盤Ｇ内の物質変化の影響を極力抑えることができる。それゆえ、本実施形態によれば、より高精度な測定が可能となる。
【００９０】
なお、第１実施形態〜第４実施形態において、地盤Ｇに掘削機等で形成された掘削孔Ｇ１内に、地盤測定部を貫入させる例を示したが、これに限らず、例えば、特許文献３に記載のような中空ロッド内に挿入させることもできる。すなわち、本発明は、地盤調査を行うものであればどのようなものにも適用可能である。
【００９１】
また、第１実施形態〜第４実施形態において、比抵抗塩分測定電極部として、比抵抗測定と塩分濃度測定を共通の電極部で測定する例を示したが、別々の電極部を設けても良い。
【００９２】
さらには、第１実施形態〜第４実施形態において、ＰＨ測定電極部、酸化還元電位測定部、比抵抗塩分測定電極部で用いる電極として、一部の電極を共用させる例を示したが、共用させずとも、別々の電極を設けても良い。
【００９３】
一方、第１実施形態〜第４実施形態において、地盤測定部は略円筒状に形成されている例を示したが、それに限らず、種々様々な形状に設計変更可能である。
【００９４】
さらに、ＰＨ測定電極部、酸化還元電位測定部、比抵抗塩分測定電極部の配列は、上記第１実施形態〜第４実施形態に配列に限らず、様々な配列に設計変更可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１ センサーケーブル
１ｂ 目盛り
２，１００，２００，３００ 地盤測定部
４ 計測器
１０ 錘
１１ カバー体
２０Ａ，２０Ａ１ ＰＨ測定電極部
２０Ｂ，２０Ｂ１ 酸化還元電位測定部
２０Ｃ，２０Ｃ１ 比抵抗塩分測定電極部
（比抵抗測定電極部、塩分濃度測定電極部）
２２，１０１ ガラス電極
２３ 比較参照電極
２４，１０２ 保護部材
２５ 比抵抗作用電極
２７ 比抵抗温度電極（比抵抗用電極）
３３ 温度センサ
４０ スイッチ切替部（切替手段）
３０１ 比抵抗作用電極（比抵抗用電極）
Ｇ 地盤
Ｇ１ 掘削孔
Ｗ 地下水（被測定物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤調査に用いられる地盤探査器に関し、より詳しくは、ＰＨ、酸化還元電位等の異なった測定項目の測定が可能な地盤探査器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤調査を実施するにあたって、ＰＨや酸化還元電位等の測定項目に応じた計測器を用いて測定を行っていた。すなわち、ＰＨを測定するには、例えば特許文献１に記載のようなＰＨ計を用い、酸化還元電位（以下、ＯＲＰという。）を測定するには、例えば特許文献２に記載のような酸化還元電位計を用い、比抵抗を測定するには、例えば特許文献３に記載のような計測器を用いるという方法が採用されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１７８６９８号公報
【特許文献２】特開２００５−３３１４５４号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４５２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような測定方法は、測定項目に応じた計測器を夫々用意しなければならないため、コストが嵩むばかりか、手間及び時間を要して作業性が非常に悪いという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、上述の情況に鑑み、異なった測定項目を安価でしかも簡単容易に測定できる地盤探査器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明する。請求項１に係る地盤探査器は、一端部に地盤測定部２，１００，２００，３００を有するセンサーケーブル１と、該センサーケーブル１の他端部に接続される計測器４とを有してなる地盤探査器であって、前記地盤測定部２，１００，２００，３００は、少なくとも、ＰＨを測定するＰＨ測定電極部２０Ａ，２０Ａ１と、酸化還元電位を測定する酸化還元電位測定電極部２０Ｂ，２０Ｂ１と、比抵抗を測定する比抵抗測定電極部（比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ，２０Ｃ１）と、塩分濃度を測定する塩分濃度測定電極部（比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ，２０Ｃ１）とを有し、前記計測器４は、前記地盤測定部２，１００，２００，３００によって測定された測定値を表示してなることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２の発明は、上記請求項１に記載の地盤探査器において、前記地盤測定部２，１００，２００，３００は、さらに温度センサ３３を有し、前記計測器４は、該温度センサ３３にて測定された測定値も表示してなることを特徴としている。
【０００８】
一方、請求項３の発明は、上記請求項１又は２に記載の地盤探査器において、前記計測器４には、当該計測器４と前記各測定電極部２０Ａ〜２０Ｃ，２０Ａ１〜２０Ｃ１及び／又は温度センサ３３とを夫々電気的に接続あるいは切断可能な切替手段（スイッチ切替部４０）が設けられてなることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４の発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記計測器４は、比抵抗又は塩分濃度を測定する際、正弦波信号を外部へ出力してなることを特徴としている。
【００１０】
そして、請求項５の発明は、上記請求項４に記載の地盤探査器において、前記計測器４は、測定内容に応じて、前記正弦波信号を変化させてなることを特徴としている。
【００１１】
一方、請求項６の発明は、上記請求項１〜５のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記ＰＨ測定電極部２０Ａ，２０Ａ１は、比較電極（比較参照電極２３）を有し、該比較電極（比較参照電極２３）には、ナフィオン膜が形成されてなることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項７の発明は、上記請求項１〜６のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記地盤測定部２，１００，２００，３００の基端側には、錘１０が設けられてなることを特徴としている。
【００１３】
そして、請求項８の発明は、上記請求項１〜７のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記地盤測定部２，１００，２００，３００の基端側及び／又は前記錘１０の基端側には、前記センサーケーブル１を覆うようなカバー体１１が設けられてなることを特徴としている。
【００１４】
一方、請求項９の発明は、上記請求項１〜８のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記ＰＨ測定電極部２０Ａ，２０Ａ１は、ガラス電極２２，１０１を有し、該ガラス電極２２，１０１は、前記地盤測定部２，１００の先端側に設けられ、その先端側にはさらに当該ガラス電極２２，１０１を保護する保護部材２４，１０２が設けられてなることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項１０の発明は、上記請求項１〜８のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記地盤測定部３００は、先端部に比抵抗測定電極部２０Ｃ１を設け、該比抵抗電極部２０Ｃ１は、一対の比抵抗用電極（比抵抗温度電極２７，比抵抗作用電極３０１）を有し、その一対の比抵抗用電極（比抵抗温度電極２７，比抵抗作用電極３０１）は、同軸上に設けられてなることを特徴としている。
【００１６】
他方、請求項１１の発明は、上記請求項１〜１０のいずれか１項に記載の地盤探査器において、前記センサーケーブル１には、目盛り１ｂが設けられてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。まず、請求項１の発明にかかる地盤探査器では、センサーケーブル１と、そのセンサーケーブル１の一端部に設けられる地盤測定部２，１００，２００，３００と、そのセンサーケーブル２の他端部に接続されている計測器４とを有している。そして、この地盤測定部２，１００，２００，３００は、少なくとも、ＰＨを測定するＰＨ測定電極部２０Ａ，２０Ａ１と、酸化還元電位を測定する酸化還元電位測定電極部２０Ｂ，２０Ｂ１と、比抵抗を測定する比抵抗測定電極部（比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ，２０Ｃ１）と、塩分濃度を測定する塩分濃度測定電極部（比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ，２０Ｃ１）とを有し、計測器４は、この地盤測定部２，１００，２００，３００によって測定された測定値を表示することができる。
【００１８】
しかして、作業者は地盤Ｇに掘削機等で形成された掘削孔Ｇ１内にセンサーケーブル１の一端部に設けられている地盤測定部２を貫入させるだけで、ＰＨ，ＯＲＰ等の異なった測定を実施することができる。それゆえ、作業者は、簡単容易に地盤の地盤調査を行うことができる。また、作業者は、測定項目に応じた計測器を夫々用意しなくともよいため、従来に比べて安価に地盤の地盤調査を行うことができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、上記地盤測定部２，１００，２００，３００は、さらに温度センサ３３を有し、上記計測器４は、該温度センサ３３にて測定された測定値も表示するようにしているから、地盤Ｇ内の温度を測定することができる。
【００２０】
また、請求項３の発明によれば、上記計測器４には、当該計測器４と上記各測定電極部２０Ａ〜２０Ｃ，２０Ａ１〜２０Ｃ１及び／又は温度センサ３３とを夫々電気的に接続あるいは切断可能な切替手段（スイッチ切替部４０）が設けられている。それゆえ、このように切替手段（スイッチ切替部４０）によって、測定したい所望の測定項目のみ、上記計測器４と電気的に接続できるように切り替えられるから、作業者は簡単容易にしかも確実に所望の測定項目を測定することができる。
【００２１】
一方、請求項４の発明によれば、上記計測器４は、比抵抗又は塩分濃度を測定する際、正弦波信号を外部へ出力しているから、電解質をもつ液体を測定する際、直流電圧のように電気分解が発生することがないため、安定した測定が可能となる。それゆえ、より高精度な測定が可能となる。
【００２２】
また、請求項５の発明によれば、上記計測器４は、測定内容に応じて、上記正弦波信号を変化させてなるから、本発明よれば、測定内容に適した正弦波信号に変化させることできるため、より正確な測定を行うことができる。それゆえ、より高精度な測定を行うことができる。
【００２３】
一方、請求項６の発明によれば、上記ＰＨ測定電極部２０Ａ，２０Ａ１は、比較電極（比較参照電極２３）を有し、該比較電極（比較参照電極２３）には、ナフィオン膜が形成されているから、ＰＨ測定に際してアルカリ性まで正確に測定することができる。それゆえ、さらに高精度な測定を行うことができる。
【００２４】
また、請求項７の発明によれは、上記地盤測定部２，１００，２００，３００の基端側には、錘１０が設けられているから、上記地盤測定部２，１００，２００，３００を鉛直下向きに略真っ直ぐ地盤Ｇ内に貫入させることができる。
【００２５】
そして、請求項８の発明によれば、上記地盤測定部２，１００，２００，３００の基端側及び／又は上記錘１０の基端側には、前記センサーケーブル１を覆うようなカバー体１１が設けられているから、作業中にセンサーケーブル１に曲げ等の負荷が加わっても、カバー体１１がその負荷を吸収するため、曲げ等の負荷によるセンサーケーブル１の断線を軽減させることができる。
【００２６】
一方、請求項９の発明によれば、上記ＰＨ測定電極部２０Ａ，２０Ａ１は、ガラス電極２２，１０１を有し、該ガラス電極２２，１０１は、上記地盤測定部２，１００の先端側に設けられ、その先端側にはさらに当該ガラス電極２２，１０１を保護する保護部材２４，１０２が設けられているから、ガラス電極の破損を低減させることができる。
【００２７】
また、請求項１０の発明によれば、上記地盤測定部３００は、先端部に比抵抗測定電極部２０Ｃ１を設け、該比抵抗電極部２０Ｃ１は、一対の比抵抗用電極（比抵抗温度電極２７，比抵抗作用電極３０１）を有し、その一対の比抵抗用電極（比抵抗温度電極２７，比抵抗作用電極３０１）は、同軸上に設けられてなる。しかして、本発明によれば、一対の比抵抗用電極（比抵抗温度電極２７，比抵抗作用電極３０１）を同軸上に配設しているから、地盤Ｇ内周辺への電界の漏洩が軽減され、地盤Ｇ内の物質変化の影響を極力抑えることができる。それゆえ、より高精度な測定が可能となる。
【００２８】
他方、請求項１１の発明によれば、上記センサーケーブル１には、目盛り１ｂが設けられているから、地盤測定部が地盤Ｇ中にどの程度貫入されたかを容易に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る地盤探査器の使用状態を示す図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１実施形態に係るセンサーケーブルと地盤測定部の要部拡大側面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図である。
【図３】本発明に係る計測器のブロック図である。
【図４】図３におけるスイッチ切替部の詳細回路図である。
【図５】図３におけるブロック図中、比抵抗、高比抵抗、塩分濃度測定に係るブロックの詳細図である。
【図６】比抵抗、高比抵抗、塩分濃度を測定する方法を説明するブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るセンサーケーブルと地盤測定部の要部拡大縦断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る地盤測定部の側面図である。
【図９】（ａ）は本発明の第４実施形態に係る地盤測定部の側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係る地盤探査器の第１実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る地盤探査器は、５芯線で形成される長尺（例えば１０ｍ）のセンサーケーブル１と、そのセンサーケーブル１の一端部に設けられている地盤測定部２と、そのセンサーケーブル１の他端部に接続されている計測器４とで構成されている。このように構成される地盤探査器は、地盤Ｇの調査をするにあたって、図１に示すように使用される。すなわち、地盤Ｇ内に掘削機等で形成された掘削孔Ｇ１内に、作業者がセンサーケーブル１の一端部に設けられた地盤測定部２を貫入し、被測定物である地下水Ｗに浸入するまで貫入する。これにより、地下水Ｗに浸入した地盤測定部２が当該地下水ＷのＰＨ，ＯＲＰ等を測定し、その測定値が計測器４に表示される。それゆえ、作業者は、本実施形態に係る地盤探査器を用いることで、地盤Ｇの調査を行うことができる。
【００３１】
次に、より具体的に地盤測定部２の測定方法及び計測器４の表示方法を説明する。地盤測定部２は、図２（ａ）に示すように、略円筒状に形成され、先端から順に長手方向に向って、ＰＨ測定電極部２０Ａ、酸化還元電位測定電極部２０Ｂ、比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ、絶縁体２１とで構成されている。
【００３２】
ＰＨ測定電極部２０Ａは、図２（ｂ）に示すように、ガラス電極２２と比較参照電極２３とで構成されている。ガラス電極２２は、薄板円形状に形成され、希土類ケイ酸塩ガラスで形成されている。そして、このガラス電極２２の裏面側には銀ペースト２２ａが塗付され、その塗付された銀ペースト２２ａを介して、ガラス電極２２とセンサーケーブル１の芯線１ａとが電気的に接続されている。また、比較参照電極２３は円筒状に形成されると共に、表面上にナフィオン膜が形成され、裏面側にセンサーケーブル１の芯線１ａが設けられている。このように形成されるガラス電極２２と比較参照電極２３は、フェノール樹脂等の絶縁性材料からなる円筒状の保護部材２４を介して長手方向に離間して設けられている。より具体的には、保護部材２４の先端面に、その先端面と面一となるようにガラス電極２２が接着剤等で固着され、基端部に比較参照電極２３の一端面が接着剤等で固着され設けられている。なお、本実施形態では、保護部材２４の先端面と面一となるようにガラス電極２２を設けたが、保護部材２４の先端面が突出するようにガラス電極２２を設けても良い。保護部材２４の先端面をガラス電極２２より突出させれば、ガラス電極の破損を軽減させることができる。また、本実施形態では、比較参照電極２３の表面上にナフィオン膜を形成したが、ナフィオン膜に限らず、他の材料を用いても良い。しかしながら、ナフィオン膜を用いれば、ＰＨ測定に際し、アルカリ性まで正確に測定することができるため、ナフィオン膜を形成した方が好ましい。また、本実施形態のように比較参照電極２４にナフィオン膜を形成すれば、ナフィオン膜の持つプロトン導電性により、従来のように比較電極に塩橋や電解質溶液を用いずともよいため、非常に簡便な電極構成となる。他方、本実施形態では、ガラス電極を希土類ケイ酸塩ガラスで形成する例を示したが、他のガラスで形成しても良い。しかしながら、ガラス電極を希土類ケイ酸塩ガラスで形成すれば板厚を厚くすることができ、ガラス電極を強化させることができるため、ガラス電極を希土類ケイ酸塩ガラスで形成した方が好ましい。なお、本実施形態で例示したＰＨ測定電極部２０Ａの構成に関する詳細は、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ ２００５ ＶｏＬ．１１３ ５５０頁〜５５４頁に記載の「Ｌｉ２Ｏ−Ｙ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラスを用いた全個体型ＰＨ電極」を参照されたい。
【００３３】
一方、酸化還元電位測定電極部２０Ｂは、上述した比較参照電極２３と、比抵抗作用電極２５とで構成されている。比抵抗作用電極２５は、円筒状に形成されると共に、Ｐｔメッキ等の導電性材料で形成され、裏面側にはセンサーケーブル１の芯線１ａが設けられている。そして、比較参照電極２３と比抵抗作用電極２５は、フェノール樹脂等の絶縁性材料からなる両端部に上下突起２６ａ，２６ｂが突設されている筒状の第１連結部材２６を介して長手方向に離間して設けられている。より具体的には、第１連結部材２６の下突起２６ａの基端面に、比較参照電極２３の他端面（保護部材２４と固着されている面とは反対の面）が接着剤等で固着され、その下突起２６ａの先端面が、保護部材２４の基端面と接着剤等で固着されている。なお、この下突起２６ａの外周面には、ナフィオン膜で形成される比較参照電極２３が付着されている。
【００３４】
また一方、第１連結部材２６の上突起２６ｂには、比抵抗作用電極２５の一端面が接着剤等で固着されている。これにより、比較参照電極２３と比抵抗作用電極２５は、第１連結部材２６を介して長手方向に離間して設けられる。
【００３５】
他方、比抵抗塩分測定電極部２０Ｃは、上述した比抵抗作用電極２５と、比抵抗温度電極２７とで構成されている。比抵抗温度電極２７は、円筒状に形成されると共に、ステンレス鋼等の導電性材料で形成され、裏面側にはセンサーケーブル１の芯線１ａが設けられている。そして、比抵抗作用電極２５と比抵抗温度電極２７は、フェノール樹脂等の絶縁性材料からなる第２連結部材２８を介して長手方向に離間して設けられている。より具体的には、第２連結部材２８の先端面に、比抵抗作用電極２５の他端面（第１連結部材２６と固着されている面とは反対の面）が接着剤等で固着され、基端側外周面に比抵抗温度電極２７が固着されている。これにより、比抵抗作用電極２５と比抵抗温度電極２７は、第２連結部材２８を介して長手方向に離間して設けられる。
【００３６】
一方、絶縁体２１は、熱収縮チューブ等からなる絶縁体であって、図２（ａ）に示すように、略円筒状に形成され、比抵抗温度電極２７の露出面積の調整を行うために、図２（ｂ）に示すように、比抵抗温度電極２７の一部表面を被覆している。また、絶縁体２１は、上記第２連結部材２８の基端部に螺合されている袋ナット２９と、その袋ナット２９の基端面に設けられているケーブルタイ３０の接続を保護するために、袋ナット２９及びケーブルタイ３０の外周面を被覆している。また一方、袋ナット２９及びケーブルタイ３０内には、センサーケーブル１が挿通され、その抜出を防止するために、袋ナット２９の基端面に抜出防止リング３２が設けられている。さらに、図２（ｂ）に示すように、袋ナット２９側に配設されているセンサーケーブル１に係る複数の芯線１ａ（図示では３芯線）の内の一つの芯線１ａにはフェノール樹脂等の絶縁性材料からなる絶縁膜３１が巻回され、その絶縁膜３１上には、サーミスタで形成される温度センサ３３が設けられている。そして、その温度センサ３３の一端子は、比抵抗温度電極２７と電気的に接続されている。
【００３７】
このように構成される地盤測定部２には、図２に示すように、基端部に錘１０が設けられ、この錘１０は、円筒状に形成される共に、真鍮等で形成されている。そして、図２（ｂ）に示すように、錘１０は、ケーブルタイ３０にて支承され、内部にセンサーケーブル１が挿通されている。しかして、このように形成される錘１０を設ければ、地盤測定部２を鉛直下向きに略真っ直ぐ地盤Ｇ内に貫入させることができる。
【００３８】
また一方、錘１０の基端部には、図２に示すように、略円錐状に形成されるカバー体１１の先端部が被覆され、このカバー体１１は、ゴム等の可撓性を有する絶縁性材料で形成されている。図２（ｂ）に示すように、このカバー体１１は、内部にセンサーケーブル１が挿通され、基端部がセンサーケーブル１に密接するようにセンサーケーブル１に被覆されている。しかして、このようなカバー体１１を設ければ、作業中にセンサーケーブル１に曲げ等の負荷が加わっても、カバー体１１がその負荷を吸収するため、曲げ等の負荷によるセンサーケーブル１の断線を軽減させることができる。なお、本実施形態においては、錘１０の基端部を被覆するようにカバー体１１を設けたが、錘１０の外周面を全て被覆するようにカバー体１１を設けても良い。
【００３９】
ところで、センサーケーブル１には、図２に示すように目盛り１ｂが設けられているが、これは、地盤測定部２が地盤Ｇ中にどの程度貫入されたかを容易に測定することができるように設けたものである。それゆえ、そのような測定が必要ない場合は、目盛り１ｂを設けなくとも良い。
【００４０】
次に、上記のように構成される地盤測定部２によって測定された測定値を計測器４に表示させる方法を説明する。
【００４１】
計測器４は、図３に示すように、スイッチ切替部４０を有している。このスイッチ切替部４０は、図１に示すように、測定したい所望の測定項目（ＰＨ測定、ＯＲＰ測定、比抵抗測定、高比抵抗測定、塩分測定、温度測定）に切り替えられるようになっている。具体的には、図４に示すように、スイッチ切替部４０は、センサーケーブル１の芯線１ａを介してガラス電極２２と電気的に接続されているガラス電極点４０ａ、比較参照電極２３と電気的に接続されている比較参照電極点４０ｂ、比抵抗作用電極２５と電気的に接続されている比抵抗作用電極点４０ｃ、比抵抗温度電極２７と電気的に接続されている比抵抗温度電極点４０ｄ、温度センサ３３と電気的に接続されている温度センサ電極点４０ｅを有し、さらに、その電極点４０ａ〜４０ｅと夫々電気的に接続される接点ＳＴ１〜ＳＴ６を有している。この接点ＳＴ１〜ＳＴ６と上記電極点４０ａ〜４０ｅとが電気的に接続されるか否かは、図１に示すスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐがどの測定項目を示しているかによって決定される。すなわち、矢印Ｐが「ＰＨ」を示している場合は、上記各電極点４０ａ〜４０ｅは夫々接点ＳＴ１に接続され、矢印Ｐが「ＯＲＰ」を示している場合は、上記各電極点４０ａ〜４０ｅは夫々接点ＳＴ２に接続され、矢印Ｐが「比抵抗」を示している場合は、上記各電極点４０ａ〜４０ｅは夫々接点ＳＴ３に接続され、矢印Ｐが「高比抵抗」を示している場合は、上記各電極点４０ａ〜４０ｅは夫々接点ＳＴ４に接続され、矢印Ｐが「塩分」を示している場合は、上記各電極点４０ａ〜４０ｅは夫々接点ＳＴ５に接続され、矢印Ｐが「温度」を示している場合は、上記各電極点４０ａ〜４０ｅは夫々接点ＳＴ６に接続される。
【００４２】
そしてその接続のうち、所望の測定項目に必要な電極点４０ａ〜４０ｅのみが接点ＳＴ１〜ＳＴ６と電気的に接続されるというものである。
【００４３】
＜ＰＨ測定＞
すなわち、ＰＨ測定を行う場合は、作業者はスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐが「ＰＨ」を示すように、スイッチ切替部４０を切り替える。これにより、図４に示すように、ガラス電極点４０ａ及び比較参照電極点４０ｂが接点ＳＴ１と電気的に接続され、他の電極点４０ｃ〜４０ｅは接点ＳＴ１と電気的に接続されず切断状態となる。それゆえ、ＰＨの測定値のみが計測器４に表示されることとなる。
【００４４】
具体的には、被測定物である地下水ＷのＰＨを測定するガラス電極２２と基準電位となる比較参照電極２３が地下水Ｗに浸入した際に生じた電位差（電圧）が、図４に示すように、高入力インピーダンスアンプ４１に供給される。そして、その高入力インピーダンスアンプ４１によって増幅された信号が、図３に示すように、ローパスフィルタ４２に供給されて高周波成分が除去され、Ａ／Ｄ変換器４３に供給される。このＡ／Ｄ変換器４３に供給された信号はデジタル信号に変換され、デジタル処理部４４に供給される。
【００４５】
さらに、デジタル処理部４４には、制御部４５の制御信号が供給される。制御部４５には、図４に示すように、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ１〜ＳＴ６の接続情報の信号（６ｂｉｔ信号）が供給される。そして、制御部４５は、その信号に基づいて各電極点４０ａ〜４０ｅがどの接点ＳＴ１〜ＳＴ６と接続されているのかを検知し、その検知した信号を制御信号としてデジタル処理部４４に供給する（図３参照）。
【００４６】
デジタル処理部４４では、制御部４５にて供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ１が接続されているのを検知し、それに基づき、上記Ａ／Ｄ変換器４３にて変換されたデジタル信号の内容をＰＨ値に換算する処理を行う。そして、デジタル処理部４４は、その換算したＰＨ値をデジタル表示部４６に表示させる処理を行うと共に、Ｄ／Ａ変換器４７に供給する。そして、Ｄ／Ａ変換器４７は、供給されたＰＨ値のデジタル信号をアナログ信号に変化し、アナログ表示部４８に供給する。これにより、ガラス電極２２と比較参照電極２３にて生じた電位差（電圧）によるＰＨ値が、デジタル表示部４５に表示されると共に、アナログ表示部４７に表示されるため、作業者は被測定物である地下水ＷのＰＨを測定することができる。
【００４７】
＜ＯＲＰ測定＞
一方、ＯＲＰ測定を行う場合は、作業者はスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐが「ＯＲＰ」を示すように、スイッチ切替部４０を切り替える。これにより、図４に示すように、比較参照電極点４０ｂ及び比抵抗作用電極点４０ｃが接点ＳＴ２と電気的に接続され、他の電極点４０ａ，４０ｄ，４０ｅは接点ＳＴ２と電気的に接続されず切断状態となる。それゆえ、ＯＲＰの測定値のみが計測器４に表示されることとなる。
【００４８】
具体的には、被測定物である地下水Ｗの酸化還元反応の程度を示す電位が発生する作用電極からなる比抵抗作用電極２５と、基準電位となる電位が発生する参照電極からなる比較参照電極２３が、被測定物である地下水Ｗに浸入した際に、上記電極２３，２５間に電位差（電圧）が発生する。そして、その発生した電位差（電圧）は、図４に示すように、高入力インピーダンスアンプ４１に供給される。高入力インピーダンスアンプ４１に供給された信号は増幅され、図３に示すように、ローパスフィルタ４２に供給されて高周波成分が除去され、Ａ／Ｄ変換器４３に供給される。このＡ／Ｄ変換器４３に供給された信号はデジタル信号に変換され、デジタル処理部４４に供給される。
【００４９】
さらに、デジタル処理部４４には、制御部４５の制御信号が供給される。デジタル処理部４４では、制御部４５にて供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ２が接続されているのを検知し、それに基づき、上記Ａ／Ｄ変換器４３にて変換されたデジタル信号の内容をデジタル表示部４６に表示させる処理を行う共に、上記Ａ／Ｄ変換器４３にて変換されたデジタル信号をＤ／Ａ変換器４７に供給する。そして、Ｄ／Ａ変換器４７は、供給されたデジタル信号をアナログ信号に変化し、アナログ表示部４８に供給する。これにより、比抵抗作用電極２５と比較参照電極２３間の電位差（電圧）が、デジタル表示部４５に表示されると共に、アナログ表示部４７に表示されるため、作業者は被測定物である地下水ＷのＯＲＰを測定することができる。
【００５０】
＜比抵抗測定＞
また一方、比抵抗測定を行う場合は、作業者はスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐが「比抵抗」を示すように、スイッチ切替部４０を切り替える。これにより、図４に示すように、比抵抗作用電極点４０ｃ及び比抵抗温度電極４０ｄが接点ＳＴ３と電気的に接続され、他の電極点４０ａ，４０ｂ，４０ｅは接点ＳＴ３と電気的に接続されず切断状態となる。それゆえ、比抵抗の測定値のみが計測器４に表示されることとなる。なお、比抵抗を測定するのは、特許文献３に記載のように、地下水位を測定するために用いるものである。
【００５１】
まず、比抵抗を測定する原理を図６に基づいて説明する。比抵抗温度電極２７には正弦波信号（例えば、Ｖｓｉｎ）が計測器４より供給され、比抵抗温度電極２７及び比抵抗作用電極２５が、地下水Ｗ（被測定物）に浸入されると、比抵抗作用電極２５に正弦波信号（例えば、Ｖｒｅｃ）が発生する。ここで、地下水Ｗ（被測定物）の抵抗値をｒとし、比抵抗温度電極の負荷抵抗値をＲとすると、オームの法則により、数式（１）の関係式が成り立つ。
（数１）
Ｖｒｅｃ＝Ｖｓｉｎ×Ｒ／（Ｒ＋ｒ）
【００５２】
ところで、比抵抗温度電極２７及び比抵抗作用電極２５が共に地下水Ｗ（被測定物）に浸入した際、比抵抗作用電極２５に発生する正弦波信号Ｖｒｅｃが、Ｖｓｉｎの半分、すなわち、Ｖｒｅｃ＝１／２×Ｖｓｉｎとなったとすると、数式（１）より、ｒ＝Ｒとなるから、計測器４によって抵抗値を測定することができることとなる。
【００５３】
しかして、地下水Ｗ（被測定物）の比抵抗を測定するには、比抵抗作用電極２５に発生する正弦波信号Ｖｒｅｃの電圧値が分かればよいことが分かる。なお、この原理は、後述する高比抵抗測定及び塩分濃度測定の際にも用いるものである。
【００５４】
ここで、上記説明した原理を念頭に、より具体的に比抵抗の測定方法を説明する。まず、デジタルＳｉｎ波発生部４９に、制御部４５から制御信号が供給される（図３及び図５参照）。デジタルＳｉｎ波発生部４９は、制御部４５から供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ３が接続されているのを検知し、４００Ｈｚ周期のデジタル波形波を生成する。そして、デジタルＳｉｎ波発生部４９は、発生させた４００Ｈｚ周期のデジタル波形波をＤ／Ａ変換器５０に供給する。Ｄ／Ａ変換器５０は、４００Ｈｚ周期のデジタル波形波をアナログ信号、すなわち、正弦波信号に変換し、ローパスフィルタ５１に供給する。ローパスフィルタ５１は、その正弦波信号の高周波成分を除去し、Ｓｉｎ波出力アンプ５２に供給する。Ｓｉｎ波出力アンプ５２は、高周波成分除去後の正弦波信号を増幅し、その増幅した正弦波信号を比抵抗温度電極２７に供給すると共に、ＡＣアンプ５３に供給する。なお、本実施形態で例示した周波数はあくまで一例であり、様々な値に変更可能である。
【００５５】
一方、被測定物である地下水Ｗに比抵抗温度電極２７及び比抵抗作用電極２５が地下水Ｗ（被測定物）に浸入されると比抵抗作用電極２５に正弦波信号が発生し、その正弦波信号が比抵抗作用電極点４０ｃを介してＡＣアンプ５３に供給される（図４参照）。ＡＣアンプ５３には、入力端子間に抵抗切替部５４が設けられており、その抵抗切替部５４は、図５に示すように、制御部４５の制御信号により抵抗値が切り替えられるものである。すなわち、抵抗切替部５４は、図５に示すように、２ＫΩからなる抵抗ＲＡ、１０ＫΩからなる抵抗ＲＢ、２００Ωからなる抵抗ＲＣが設けられており、制御部４５から供給される制御信号に基づいて切り替えられ、「比抵抗」を測定する場合は、抵抗ＲＡに切り替え接続される。なお、本実施形態で例示した抵抗値はあくまで一例であり、様々な値に変更可能である。
【００５６】
このように、抵抗ＲＡを介してＡＣアンプ５３に供給された正弦波信号は、ＡＣアンプ５３にて増幅されバンドパスフィルタ部５５に供給される。バンドパスフィルタ部５５には、ＢＰＦ_Ａ５５ａ，ＢＰＦ_Ｂ５５ｂ，ＢＰＦ_Ｃ５５ｃが設けられており、図５に示すように、ＡＣアンプ５３からの出力信号がＢＰＦ_Ａ５５ａ，ＢＰＦ_Ｂ５５ｂ，ＢＰＦ_Ｃ５５ｃに夫々供給される。なお、ＢＰＦ_Ａ５５ａは、３ｄＢ帯域幅が±４０Ｈｚからなり、ＢＰＦ_Ｂ５５ｂは、３ｄＢ帯域幅が±５Ｈｚからなり、ＢＰＦ_Ｃ５５ｃは、３ｄＢ帯域幅が±１６０Ｈｚからなるものである。ところで、本実施形態で例示した帯域幅はあくまで一例であり、様々な帯域幅に変更可能である。
【００５７】
一方、上記のように構成されるＢＰＦ_Ａ５５ａ，ＢＰＦ_Ｂ５５ｂ，ＢＰＦ_Ｃ５５ｃにて、ＡＣアンプ５３にて増幅された正弦波信号は所定の通過帯域幅に制限され、夫々絶対値回路部５６に供給される。絶対値回路部５６には、絶対値回路５６ａ〜５６ｃが設けられており、図５に示すように、ＢＰＦ_Ａ５５ａの出力信号が絶対値回路５６ａに供給され、ＢＰＦ_Ｂ５５ｂの出力信号が絶対値回路５６ｂに供給され、ＢＰＦ_Ｃ５５ｃの出力信号が絶対値回路５６ｃに供給される。そして、絶対値回路５６ａ〜５６ｃは、ＢＰＦ_Ａ５５ａ，ＢＰＦ_Ｂ５５ｂ，ＢＰＦ_Ｃ５５ｃにて所定の通過帯域幅に制限された正弦波信号の絶対値を出力する。
【００５８】
絶対値回路５６ａ〜５６ｃより出力された絶対値は、図５に示すように、Ａ／Ｄ変換部５７に供給される。Ａ／Ｄ変換部５７には、Ａ／Ｄ変換器５７ａ〜５７ｃが設けられており、図５に示すように、絶対値回路５６ａの出力信号がＡ／Ｄ変換器５７ａに供給され、絶対値回路５６ｂの出力信号がＡ／Ｄ変換器５７ｂに供給され、絶対値回路５６ｃの出力信号がＡ／Ｄ変換器５７ｃに供給される。そして、このＡ／Ｄ変換器５７ａ〜５７ｃは、絶対値回路５６ａ〜５６ｃにて出力された絶対値をデジタル信号に変換し、デジタル処理部４４に夫々供給する。
【００５９】
一方、デジタル処理部４４には、制御部４５の制御信号が供給され、デジタル処理部４４は、その供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ３が接続されているのを検知する。そしてデジタル処理部４４は、その検知した内容に基づき、上記Ａ／Ｄ変換器５７ａにて変換されたデジタル信号を比抵抗に換算する処理を行う。そして、デジタル処理部４４は、その換算した比抵抗をデジタル表示部４６に表示させる処理を行うと共に、Ｄ／Ａ変換器４７に供給する。Ｄ／Ａ変換器４７は、供給された比抵抗のデジタル信号をアナログ信号に変化し、アナログ表示部４８に供給する。これにより、地下水Ｗの比抵抗が、デジタル表示部４５に表示されると共に、アナログ表示部４７に表示されるため、作業者は被測定物である地下水Ｗの地下水位を測定することができる。
【００６０】
＜高比抵抗測定＞
他方、高比抵抗測定を行う場合は、作業者はスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐが「高比抵抗」を示すように、スイッチ切替部４０を切り替える。これにより、図４に示すように、比抵抗作用電極点４０ｃ及び比抵抗温度電極４０ｄが接点ＳＴ４と電気的に接続され、他の電極点４０ａ，４０ｂ，４０ｅは接点ＳＴ４と電気的に接続されず切断状態となる。それゆえ、高比抵抗の測定値のみが計測器４に表示されることとなる。なお、高比抵抗を測定するのは、地下水Ｗの水質が良くなると比抵抗が高くなることが一般的に知られており、水質の良い地下水Ｗの測定にも対応できるようにするためである。
【００６１】
制御部４５は、デジタルＳｉｎ波発生部４９に制御信号を供給する（図３及び図５参照）。デジタルＳｉｎ波発生部４９は、制御部４５にて供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ４が接続されているのを検知し、５０Ｈｚ周期のデジタル波形波を生成する。そして、デジタルＳｉｎ波発生部４９は、発生させた５０Ｈｚ周期のデジタル波形波をＤ／Ａ変換器５０に供給する。Ｄ／Ａ変換器５０は、５０Ｈｚ周期のデジタル波形波をアナログ信号、すなわち、正弦波信号に変換し、ローパスフィルタ５１に供給する。ローパスフィルタ５１は、その正弦波信号の高周波成分を除去し、Ｓｉｎ波出力アンプ５２に供給する。Ｓｉｎ波出力アンプ５２は、高周波成分除去後の正弦波信号を増幅し、その増幅した正弦波信号を比抵抗温度電極２７に供給すると共に、ＡＣアンプ５３に供給する。なお、本実施形態では、「比抵抗」の測定の際に用いた周波数より低周波としているが、その理由は、比抵抗の測定の誤作動の原因となるセンサーケーブル１にクロストークの発生を低減されるようにするためである。ところで、本実施形態で例示した周波数はあくまで一例であり、様々な値に変更可能である。
【００６２】
一方、被測定物である地下水Ｗに比抵抗温度電極２７及び比抵抗作用電極２５が地下水Ｗ（被測定物）に浸入されると比抵抗作用電極２５に正弦波信号が発生し、その正弦波信号が比抵抗作用電極点４０ｃを介してＡＣアンプ５３に供給される（図４参照）。ＡＣアンプ５３には、入力端子間に抵抗切替部５４が設けられており、その抵抗切替部５４は、抵抗ＲＢに切り替え接続される。
【００６３】
このように、抵抗ＲＢを介してＡＣアンプ５３に供給された正弦波信号は、ＡＣアンプ５３にて増幅され、バンドパスフィルタ部５５に供給される。バンドパスフィルタ部５５は、上記増幅された信号を所定の通過帯域幅に制限し、絶対値回路部５６に供給する。そして、絶対値回路部５６より、所定の通過帯域幅に制限された正弦波信号の絶対値がＡ／Ｄ変換部５７に供給され、その絶対値がＡ／Ｄ変換部５７にてデジタル信号に変換され、デジタル処理部４４に供給される。
【００６４】
一方、デジタル処理部４４には、制御部４５の制御信号が供給され、デジタル処理部４４は、その供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ４が接続されているのを検知する。そしてデジタル処理部４４は、その検知した内容に基づき、上記Ａ／Ｄ変換器５７ｂにて変換されたデジタル信号を高比抵抗に換算する処理を行う。そして、デジタル処理部４４は、その換算した高比抵抗をデジタル表示部４６に表示させる処理を行うと共に、Ｄ／Ａ変換器４７に供給する。Ｄ／Ａ変換器４７は、供給された高比抵抗のデジタル信号をアナログ信号に変化し、アナログ表示部４８に供給する。これにより、地下水Ｗの高比抵抗が、デジタル表示部４５に表示されると共に、アナログ表示部４７に表示される。そのため、作業者は被測定物である地下水Ｗの水質が良くても、地下水Ｗの地下水位を測定することができる。しかして、本実施形態によれば、高比抵抗を測定できるようにしているため、より高精度に地下水位を測定することができる。
【００６５】
＜塩分濃度測定＞
一方、塩分濃度測定を行う場合は、作業者はスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐが「塩分」を示すように、スイッチ切替部４０を切り替える。これにより、図４に示すように、比抵抗作用電極点４０ｃ及び比抵抗温度電極４０ｄが接点ＳＴ５と電気的に接続され、他の電極点４０ａ，４０ｂ，４０ｅは接点ＳＴ５と電気的に接続されず切断状態となる。それゆえ、塩分濃度の測定値のみが計測器４に表示されることとなる。
【００６６】
制御部４５は、デジタルＳｉｎ波発生部４９に制御信号を供給する（図３及び図５参照）。デジタルＳｉｎ波発生部４９は、制御部４５にて供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ５が接続されているのを検知し、１６００Ｈｚ周期のデジタル波形波を生成する。そして、デジタルＳｉｎ波発生部４９は、発生させた１６００Ｈｚ周期のデジタル波形波をＤ／Ａ変換器５０に供給する。Ｄ／Ａ変換器５０は、１６００Ｈｚ周期のデジタル波形波をアナログ信号、すなわち、正弦波信号に変換し、ローパスフィルタ５１に供給する。ローパスフィルタ５１は、その正弦波信号の高周波成分を除去し、Ｓｉｎ波出力アンプ５２に供給する。Ｓｉｎ波出力アンプ５２は、高周波成分除去後の正弦波信号を増幅し、その増幅した正弦波信号を比抵抗温度電極２７に供給すると共に、ＡＣアンプ５３に供給する。なお、本実施形態では、「比抵抗」の測定の際に用いた周波数より高周波としているが、その理由は、塩分濃度の比抵抗は一般的に５００Ω・ｍより低いことが知られているため、センサーケーブル１にクロストークが発生したとしても、クロストークの影響を無視することができるためである。ところで、本実施形態で例示した周波数はあくまで一例であり、様々な値に変更可能である。
【００６７】
一方、被測定物である地下水Ｗに比抵抗温度電極２７及び比抵抗作用電極２５が地下水Ｗ（被測定物）に浸入されると、比抵抗作用電極２５に正弦波信号が発生し、その正弦波信号が比抵抗作用電極点４０ｃを介してＡＣアンプ５３に供給される（図４参照）。ＡＣアンプ５３には、入力端子間に抵抗切替部５４が設けられており、その抵抗切替部５４は、抵抗ＲＣに切り替え接続される。
【００６８】
このように、抵抗ＲＣを介してＡＣアンプ５３に供給された正弦波信号は、ＡＣアンプ５３にて増幅されバンドパスフィルタ部５５に供給される。バンドパスフィルタ部５５は、上記増幅された信号を所定の通過帯域幅に制限し、絶対値回路部５６に供給する。そして、絶対値回路部５６より、所定の通過帯域幅に制限された正弦波信号の絶対値がＡ／Ｄ変換部５７に供給され、その絶対値がＡ／Ｄ変換部５７にてデジタル信号に変換され、デジタル処理部４４に供給される。
【００６９】
一方、デジタル処理部４４には、制御部４５の制御信号が供給され、デジタル処理部４４は、その供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ５が接続されているのを検知する。そしてデジタル処理部４４は、その検知した内容に基づき、上記Ａ／Ｄ変換器５７ｃにて変換されたデジタル信号を塩分濃度に換算する処理を行う。そして、デジタル処理部４４は、その換算した塩分濃度をデジタル表示部４６に表示させる処理を行うと共に、Ｄ／Ａ変換器４７に供給する。Ｄ／Ａ変換器４７は、供給された塩分濃度のデジタル信号をアナログ信号に変化し、アナログ表示部４８に供給する。これにより、地下水Ｗの塩分濃度が、デジタル表示部４５に表示されると共に、アナログ表示部４７に表示されるため、作業者は被測定物である地下水Ｗの塩分濃度を測定することができる。
【００７０】
しかして、上記のように、比抵抗，高比抵抗，塩分濃度測定の測定内容に応じて、その測定内容に適した正弦波信号に変化させることで、より正確な測定を行うことができる。それゆえ、より高精度な測定を行うことができる。なお、本実施形態では、比抵抗，高比抵抗，塩分濃度測定の際に、交流電圧を用いているが、直流電圧を用いても良い。しかしながら、直流電圧を用いると、水などの電解質をもつ液体を測定する際、液体の電気分解が発生し測定が不安定なる。それゆえ、液体の電気分解が発生することがない交流電圧を用いた方が好ましい。
【００７１】
＜温度測定＞
他方、温度測定を行う場合は、作業者はスイッチ切替部４０に設けられている矢印Ｐが「温度」を示すように、スイッチ切替部４０を切り替える。これにより、図４に示すように、比抵抗温度電極４０ｄ及び温度センサ電極点４０ｅが接点ＳＴ６と電気的に接続され、他の電極点４０ａ〜４０ｃは接点ＳＴ６と電気的に接続されず切断状態となる。それゆえ、温度の測定値のみが計測器４に表示されることとなる。
【００７２】
具体的には、温度センサ電極点４０ｅにＤＣ電源６０より直流電圧が供給され、そのＤＣ電源６０より出力される直流電圧はＤＣアンプ６１にも供給される。そして、被測定物である地下水Ｗに比抵抗温度電極２７が浸入されると、温度センサ３３の抵抗値が変化し、その変化した抵抗値に対応した電圧がＤＣアンプ６１に供給される。
【００７３】
一方、ＤＣアンプ６１の入力端子間には、抵抗Ｒ１が設けられており、ＤＣ電源６０より供給される電圧及び温度センサ３３より出力される電圧は、抵抗Ｒ１を介してＤＣアンプ６１に供給され、増幅される。そして、ＤＣアンプ６１によって増幅された信号は、図３に示すように、ローパスフィルタ６２に供給されて高周波成分が除去され、Ａ／Ｄ変換器６３に供給される。このＡ／Ｄ変換器６３に供給された信号はデジタル信号に変換され、デジタル処理部４４に供給される。
【００７４】
そしてさらに、デジタル処理部４４には、制御部４５の制御信号が供給される。デジタル処理部４４では、制御部４５にて供給された制御信号により、各電極点４０ａ〜４０ｅと接点ＳＴ６が接続されているのを検知し、それに基づき、上記Ａ／Ｄ変換器６３にて変換されたデジタル信号を温度に換算する処理を行う。そして、デジタル処理部４４は、その換算した温度をデジタル表示部４６に表示させる処理を行うと共に、Ｄ／Ａ変換器４７に供給する。Ｄ／Ａ変換器４７は、供給された温度のデジタル信号をアナログ信号に変化し、アナログ表示部４８に供給する。これにより、地下水Ｗの温度が、デジタル表示部４５に表示されると共に、アナログ表示部４７に表示されるため、作業者は被測定物である地下水Ｗの温度を測定することができる。なお、本実施形態では、温度センサ３３を設けたが、設けなくとも良い。しかしながら、温度センサ３３を設ければ、被測定物である地下水Ｗの温度を測定することができるため、設けた方が好ましい。また、温度センサ３３としては、本実施形態では、サーミスタを用いた例を示したが、他の温度センサを用いてもよい。一方、水の比抵抗は一度あたり２％変動するということが知られているから、このような温度センサ３３を用いて、地下水Ｗの温度を測定し、デジタル処理部４４にて比抵抗やＰＨの値を自動補正するようにしても良い。
【００７５】
しかして、このようにスイッチ切替部４０によって、測定したい所望の測定項目（ＰＨ測定、ＯＲＰ測定、比抵抗測定、高比抵抗測定、塩分測定、温度測定）のみ電気的に接続できるように切り替えられるようにすれば、作業者は簡単容易にしかも確実に所望の測定項目を測定することができる。
【００７６】
以上説明した本実施形態によれば、この地盤探査器は、センサーケーブル１と、そのセンサーケーブル１の一端部に設けられている地盤測定部２と、そのセンサーケーブル１の他端部に接続されている計測器４とで構成されている。そして、この地盤測定部２は、ＰＨを測定するＰＨ測定電極部２０Ａと、酸化還元電位を測定する酸化還元電位測定電極部２０Ｂと、比抵抗及び塩分濃度を測定する比抵抗塩分測定電極部２０Ｃとで構成され、計測器４は、この地盤測定部２によって測定された測定値を表示することができる。
【００７７】
しかして、作業者は地盤Ｇに掘削機等で形成された掘削孔Ｇ１内にセンサーケーブル１の一端部に設けられた地盤測定部２を貫入させるだけで、ＰＨ，ＯＲＰ等の異なった測定ができるため、作業者は、簡単容易に地盤調査を行うことができる。また、作業者は、測定項目に応じた計測器を夫々用意しなくともよいため、従来に比べて安価に地盤調査を行うことができる。
【００７８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図７に基づいて説明すると、図７は、本発明の第２実施形態に係るセンサーケーブルと地盤測定部の要部拡大縦断面図である。なお、第１実施形態と同一構成については、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００７９】
図７に示すように、第２実施形態と第１実施形態の異なる点は、地盤測定部に係るＰＨ測定電極部、特にガラス電極が異なるのみでそれ以外は同一である。本実施形態に係る地盤測定部１００は、図７に示すように、ＰＨ測定電極部２０Ａ１を有している。このＰＨ測定電極部２０Ａ１は、ガラス電極１０１と比較参照電極２３で構成され、ガラス電極１０１は、円筒状に形成され、希土類ケイ酸塩ガラスで形成されている。そして、このように形成されるガラス電極１０１は、基端面が保護部材２４の先端面に接着剤等で固着され、先端面が、先端部がＲ状に形成された略Ｔ字状のフェノール樹脂等の絶縁性材料からなる保護部材１０２に固着されている。そして、ガラス電極１０１の基端側内周面には、銀ペースト１０１ａが塗付され、その塗付された銀ペースト１０１ａを介して、ガラス電極１０１とセンサーケーブル１の芯線１ａとが電気的に接続されている。
【００８０】
しかして、本実施形態によれば、ガラス電極１０１と、比較参照電極２３を同一面内に配置することができるため、地盤Ｇ内の壁面のＰＨも容易に測定することが可能となる。また、先端側に保護部材１０２を設けているため、ガラス電極の破損を低減させることができる。
【００８１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態を図８に基づいて説明すると、図８は、本発明の第３実施形態に係る地盤測定部の側面図である。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一構成については、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８２】
図８に示すように、第３実施形態と第１実施形態及び第２実施形態の相違点は、地盤測定部の配列順序が異なるのみでそれ以外は同一である。本実施形態に係る地盤測定部２００は、略円筒状に形成され、先端に保護部材１０２を設け、その保護部材１０２の基端部には比抵抗塩分測定電極部２０Ｃが設けられている。この比抵抗塩分測定電極部２０Ｃは、比抵抗作用電極２５と比抵抗温度電極２７とで構成され、第１連結部材２６を介して長手方向に離間して設けられている。そして、比抵抗温度電極２７の基端部には第２連結部材２８が設けられ、その第２連結部材２８の外周面には、比抵抗温度電極２７の露出面積の調整を行う絶縁体２１が被覆されている。さらに、第２連結部材２８の基端部には、ガラス電極１０１と比較参照電極２３で構成されるＰＨ測定電極部２０Ａ１が設けられ、ガラス電極１０１と比較参照電極２３は、保護部材２４を介して長手方向に離間して設けられている。
【００８３】
そして、このように構成される地盤測定部２００の基端部には錘１０が設けられている。
【００８４】
しかして、本実施形態によれば、ガラス電極を先端側に配設していなから、ガラス電極の破損をより低減させることができる。
【００８５】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態を図９に基づいて説明すると、図９（ａ）は、本発明の第４実施形態に係る地盤測定部の側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。なお、第１実施形態〜第３実施形態と同一構成については、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８６】
図９に示すように、第４実施形態と第１実施形態乃至第３実施形態の相違点は、地盤測定部の配列順序及び比抵抗作用電極の構成が異なるのみでそれ以外は同一である。本実施形態に係る地盤測定部３００は、図９（ａ）に示すように、略円筒状に形成され、先端部に比抵抗温度電極２７が設けられている。そして、図９（ｂ）に示すように、比抵抗温度電極２７の内周面側に棒状の比抵抗作用電極３０１が配設されている。すなわち、本実施形態に係る比抵抗塩分測定電極部２０Ｃ１は、同軸上に配設された比抵抗温度電極２７と比抵抗作用電極３０１で構成されている。
【００８７】
さらに、比抵抗温度電極２７の基端部には第２連結部材２８が設けられ、その第２連結部材２８の外周面には、比抵抗温度電極２７の露出面積の調整を行う絶縁体２１が被覆されている。さらに、第２連結部材２８の基端部には、ガラス電極１０１と比較参照電極２３で構成されるＰＨ測定電極部２０Ａ１が設けられ、ガラス電極１０１と比較参照電極２３は、保護部材２４を介して長手方向に離間して設けられている。
【００８８】
そして、このように構成される地盤測定部３００の基端部には錘１０が設けられている。なお、本実施形態に係る酸化還元電位測定電極部２０Ｂ１は、比較参照電極２３と比抵抗作用電極３０１とで構成されている。
【００８９】
しかして、本実施形態によれば、比抵抗温度電極２７と比抵抗作用電極３０１を同軸上に配設しているから、地盤Ｇ内周辺への電界の漏洩が軽減され、地盤Ｇ内の物質変化の影響を極力抑えることができる。それゆえ、本実施形態によれば、より高精度な測定が可能となる。
【００９０】
なお、第１実施形態〜第４実施形態において、地盤Ｇに掘削機等で形成された掘削孔Ｇ１内に、地盤測定部を貫入させる例を示したが、これに限らず、例えば、特許文献３に記載のような中空ロッド内に挿入させることもできる。すなわち、本発明は、地盤調査を行うものであればどのようなものにも適用可能である。
【００９１】
また、第１実施形態〜第４実施形態において、比抵抗塩分測定電極部として、比抵抗測定と塩分濃度測定を共通の電極部で測定する例を示したが、別々の電極部を設けても良い。
【００９２】
さらには、第１実施形態〜第４実施形態において、ＰＨ測定電極部、酸化還元電位測定部、比抵抗塩分測定電極部で用いる電極として、一部の電極を共用させる例を示したが、共用させずとも、別々の電極を設けても良い。
【００９３】
一方、第１実施形態〜第４実施形態において、地盤測定部は略円筒状に形成されている例を示したが、それに限らず、種々様々な形状に設計変更可能である。
【００９４】
さらに、ＰＨ測定電極部、酸化還元電位測定部、比抵抗塩分測定電極部の配列は、上記第１実施形態〜第４実施形態に配列に限らず、様々な配列に設計変更可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１ センサーケーブル
１ｂ 目盛り
２，１００，２００，３００ 地盤測定部
４ 計測器
１０ 錘
１１ カバー体
２０Ａ，２０Ａ１ ＰＨ測定電極部
２０Ｂ，２０Ｂ１ 酸化還元電位測定部
２０Ｃ，２０Ｃ１ 比抵抗塩分測定電極部
（比抵抗測定電極部、塩分濃度測定電極部）
２２，１０１ ガラス電極
２３ 比較参照電極
２４，１０２ 保護部材
２５ 比抵抗作用電極
２７ 比抵抗温度電極（比抵抗用電極）
３３ 温度センサ
４０ スイッチ切替部（切替手段）
３０１ 比抵抗作用電極（比抵抗用電極）
Ｇ 地盤
Ｇ１ 掘削孔
Ｗ 地下水（被測定物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部に地盤測定部を有するセンサーケーブルと、該センサーケーブルの他端部に接続される計測器とを有してなる地盤探査器であって、
前記地盤測定部は、少なくとも、ＰＨを測定するＰＨ測定電極部と、酸化還元電位を測定する酸化還元電位測定電極部と、比抵抗を測定する比抵抗測定電極部と、塩分濃度を測定する塩分濃度測定電極部とを有し、
前記計測器は、前記地盤測定部によって測定された測定値を表示してなることを特徴とする地盤探査器。
【請求項２】
前記地盤測定部は、さらに温度センサを有し、前記計測器は、該温度センサにて測定された測定値も表示してなることを特徴とする請求項１に記載の地盤探査器。
【請求項３】
前記計測器には、当該計測器と前記各測定電極部及び／又は温度センサとを夫々電気的に接続あるいは切断可能な切替手段が設けられてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の地盤探査器。
【請求項４】
前記計測器は、比抵抗又は塩分濃度を測定する際、正弦波信号を外部へ出力してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【請求項５】
前記計測器は、測定内容に応じて、前記正弦波信号を変化させてなることを特徴とする請求項４に記載の地盤探査器。
【請求項６】
前記ＰＨ測定電極部は、比較電極を有し、該比較電極には、ナフィオン膜が形成されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【請求項７】
前記地盤測定部の基端側には、錘が設けられてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【請求項８】
前記地盤測定部の基端側及び／又は前記錘の基端側には、前記センサーケーブルを覆うようなカバー体が設けられてなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【請求項９】
前記ＰＨ測定電極部は、ガラス電極を有し、該ガラス電極は、前記地盤測定部の先端側に設けられ、その先端側にはさらに当該ガラス電極を保護する保護部材が設けられてなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【請求項１０】
前記地盤測定部は、先端部に比抵抗測定電極部を設け、該比抵抗電極部は、一対の比抵抗用電極を有し、その一対の比抵抗用電極は、同軸上に設けられてなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【請求項１１】
前記センサーケーブルには、目盛りが設けられてなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【請求項１】
一端部に地盤測定部を有するセンサーケーブルと、該センサーケーブルの他端部に接続される計測器とを有してなる地盤探査器であって、
前記地盤測定部は、少なくとも、ＰＨを測定するＰＨ測定電極部と、酸化還元電位を測定する酸化還元電位測定電極部と、比抵抗を測定する比抵抗測定電極部と、塩分濃度を測定する塩分濃度測定電極部とを有し、
前記計測器は、前記地盤測定部によって測定された測定値を表示してなることを特徴とする地盤探査器。
【請求項２】
前記地盤測定部は、さらに温度センサを有し、前記計測器は、該温度センサにて測定された測定値も表示してなることを特徴とする請求項１に記載の地盤探査器。
【請求項３】
前記計測器には、当該計測器と前記各測定電極部及び／又は温度センサとを夫々電気的に接続あるいは切断可能な切替手段が設けられてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の地盤探査器。
【請求項４】
前記計測器は、比抵抗又は塩分濃度を測定する際、正弦波信号を外部へ出力してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【請求項５】
前記計測器は、測定内容に応じて、前記正弦波信号を変化させてなることを特徴とする請求項４に記載の地盤探査器。
【請求項６】
前記ＰＨ測定電極部は、比較電極を有し、該比較電極には、ナフィオン膜が形成されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【請求項７】
前記地盤測定部の基端側には、錘が設けられてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【請求項８】
前記地盤測定部の基端側及び／又は前記錘の基端側には、前記センサーケーブルを覆うようなカバー体が設けられてなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【請求項９】
前記ＰＨ測定電極部は、ガラス電極を有し、該ガラス電極は、前記地盤測定部の先端側に設けられ、その先端側にはさらに当該ガラス電極を保護する保護部材が設けられてなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【請求項１０】
前記地盤測定部は、先端部に比抵抗測定電極部を設け、該比抵抗電極部は、一対の比抵抗用電極を有し、その一対の比抵抗用電極は、同軸上に設けられてなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【請求項１１】
前記センサーケーブルには、目盛りが設けられてなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の地盤探査器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１１２６６８（Ｐ２０１２−１１２６６８Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５９３１７（Ｐ２０１０−２５９３１７）
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【出願人】（５９６０９１４２８）報国エンジニアリング株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１９日（２０１０．１１．１９）
【出願人】（５９６０９１４２８）報国エンジニアリング株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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