電解液濃度測定装置
【課題】 電解槽内の電解液の濃度を簡単かつ的確に測定する。
【解決手段】 交流信号供給回路５５及び通電回路１６は、電極１５ａ，１５ｂ間に電圧を印加して電解槽１０内の電解液中に電流を流す。磁気センサ２０は、電解槽１０の中央位置に移動されて、中央位置にて電解液中に流れる電流によって発生される磁界を検出する。コントローラ６０は、センサ信号取出回路５６及びロックインアンプ５７と協働して、磁気センサ２０による検出信号を取込んで、前記中央位置をＸ方向に流れる電流の大きさを検出する。そして、予め記憶されていて、前記中央位置にて電解液中を流れる電流の大きさと、電解液の濃度との関係を表すテーブルを参照して、前記検出された電流の大きさに基づいて電解液の濃度を検出する。
【解決手段】 交流信号供給回路５５及び通電回路１６は、電極１５ａ，１５ｂ間に電圧を印加して電解槽１０内の電解液中に電流を流す。磁気センサ２０は、電解槽１０の中央位置に移動されて、中央位置にて電解液中に流れる電流によって発生される磁界を検出する。コントローラ６０は、センサ信号取出回路５６及びロックインアンプ５７と協働して、磁気センサ２０による検出信号を取込んで、前記中央位置をＸ方向に流れる電流の大きさを検出する。そして、予め記憶されていて、前記中央位置にて電解液中を流れる電流の大きさと、電解液の濃度との関係を表すテーブルを参照して、前記検出された電流の大きさに基づいて電解液の濃度を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極を備えるとともに電解液を収容した電解槽を有する電解装置に適用され、電解液の濃度を測定する電解液濃度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解液を収容した電解槽の電極間に通電して電気分解を起こさせ、苛性ソーダ、次亜塩素酸などの物質を製造したり、電極を構成する物質をメッキしたりするといった電解装置はよく知られている。このような電解装置において、電気分解が進行すると電解液の濃度は下がるため、電解液の濃度を検出し、電解液の濃度が設定された範囲内になるように電解液を補充することが行われている。
【０００３】
この電解液の濃度に関しては、例えば下記特許文献１には、電極間に一定の電流を流して電極間に発生する電圧を検出し、検出電圧は電極間の抵抗に比例すること、及び電極間の抵抗は電解液の濃度と一定の相関関係（すなわち、濃度が低下すると電極間の抵抗が増大するという相関）を有することに鑑みて、前記検出電圧から電解液の濃度を検出することが示されている。また、下記特許文献１には、電極間に一定の電圧を印加して電極間に流れる電流を検出し、検出電流は電極間の抵抗に反比例すること、及び電極間の抵抗は電解液の濃度と前記相関関係を有することに鑑みて、前記検出電流から電解液の濃度を検出することも示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１８２７１号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、上記従来の方法では、電解槽に収容された電解液の量が変化すると、電解液の濃度は的確に検出されない。すなわち、電解槽に収容された電解液の量が変化すると、電極間の抵抗は変化する。具体的には、電解液が減少すれば、電極間の抵抗は増加する。したがって、上記従来の方法のように、電解液の濃度と電極間の抵抗との相関関係に基づいて電極間の電圧又は電流を用いて電解液の濃度を検出した場合には、電解液の量の変化が電極間の抵抗の変化をもたらすので、電解液の濃度が的確に検出されない。これを解決するためには、電解液の量に応じて変化する電圧又は電流と電解液の濃度との関係を求めておき、電解液の量も考慮して検出した電圧又は電流を用いて電解液の濃度を検出するか、又は電解液の量を常に一定に保っておいて、検出した電圧又は電流を用いて電解液の濃度を検出するようにすることも考えられる。しかし、これらの場合には、電解液の量に応じて変化する電圧又は電流と電解液の濃度との関係を用意したり、電解液の量が常に一定になるように制御する必要があり、手間とコストがかかる。
【０００６】
本発明は、この問題を解決するためになされたもので、電極を備えるとともに電解液を収容した電解槽において、簡単かつ的確に電解液の濃度を測定する電解液濃度測定装置を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、一対の電極（１５ａ，１５ｂ）を備えるとともに電解液を収容した電解槽（１０）を有する電解装置に適用され、電解槽内の電解液の濃度を測定する電解液濃度測定装置において、一対の電極間に電圧を印加して電解液中に電流を流す電圧印加手段（１６，５５）と、電圧印加手段による電圧の印加により、電解液中の所定位置に流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する第１磁界検出手段（２０，５６，５７，６０，Ｓ２０４〜Ｓ２１８，Ｓ３０２〜Ｓ３０８）と、予め記憶されていて、電解液中の所定位置に流れる電流の大きさ又は前記電流の大きさに対応した磁界の強さと、電解液の濃度との関係を用いて、第１磁界検出手段によって検出された磁界の強さ又は前記検出された磁界の強さに対応した電流の大きさに基づいて電解液の濃度を検出する電解液濃度検出手段（６０，Ｓ３１０〜Ｓ３１４）とを備えたことにある。
【０００８】
この場合、第１磁界検出手段を、磁界の強さに応じた電気信号を出力する磁気センサと、磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さを取得する磁界強さ取得手段とで構成するとよい。そして、１つの磁気センサを電解槽に対向する所定位置に固定配置しておいて、磁界強さ取得手段がこの１つの磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さを取得したり、複数の磁気センサを電解槽に対向する複数の位置にそれぞれ固定配置しておいて、磁界強さ取得手段が所定位置に配置された前記複数の磁気センサの中の１つの磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さを取得したりするとよい。また、１つ又は複数の磁気センサを移動手段で移動できるようにしておき、１つの磁気センサ又は複数の磁気センサのうちの１つの磁気センサを移動手段で、前記所定位置に移動させて、磁界強さ取得手段が所定位置に移動された１つの磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さを取得したりしてもよい。これらの場合、前記所定位置は、例えば、１対の電極間の中央であり、かつ１対の電極の長さ方向の中央である位置であって、電解槽に対向する位置である。
【０００９】
電解液の抵抗は電解液の濃度にほぼ反比例するので、電極間に一定の電圧を印加しておけば、電解液中を流れる電流の大きさは電解液の濃度にほぼ比例する。ここで、電解液中の所定位置に流れる電流の大きさは所定面積中を流れる電流密度に対応するので、電解液の量が変化しても、電解液中の所定位置に流れる電流の大きさと電解液の濃度との前記比例関係は変化しない。また、電解液中の所定位置に流れる電流の大きさは、前記所定位置に対向する位置の磁界の強さに比例する。この理論に基づいて、上記のように構成した本発明において、電解液濃度検出手段が、予め記憶されていて、電解液中の所定位置に流れる電流の大きさ又は前記電流の大きさに対応した磁界の強さと、電解液の濃度との関係を用いて、第１磁界検出手段によって検出された磁界の強さ又は前記検出された磁界の強さに対応した電流の大きさに基づいて電解液の濃度を検出する。その結果、前記本発明の特徴によれば、電解液の量に応じて電圧又は電流と電解液の濃度との関係を用意したり、電解液の量を常に一定に保ったりする必要もなく、簡単かつ的確に電解液の濃度を測定することができる。
【００１０】
また、本発明の他の特徴は、一対の電極間の中心位置に対して対称になる複数の箇所にそれぞれ流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する第２磁界検出手段（２０，５６，５７，６０，Ｓ２１０，Ｓ２１２，Ｓ２４０〜Ｓ２９２，Ｓ４０２〜Ｓ４１０，Ｓ４１６〜Ｓ４２４）を備えたことにある。
【００１１】
この場合も、第２磁界検出手段を、磁界の強さに応じた電気信号を出力する磁気センサと、磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さを取得する磁界強さ取得手段とで構成するとよい。そして、複数の磁気センサを電解槽に対向する複数の位置であって、一対の電極間の中心位置に対して対称になる複数の位置にそれぞれ固定配置しておいて、磁界強さ取得手段が前記複数の磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さをそれぞれ取得するとよい。また、１つ又は複数の磁気センサを移動手段で移動できるようにしておき、１つの磁気センサ又は複数の磁気センサを移動手段で、電解槽に対向する複数の位置であって、一対の電極間の中心位置に対して対称になる複数の位置に移動させて、磁界強さ取得手段が移動させた複数の位置において磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さを取得してもよい。
【００１２】
この本発明の他の特徴においては、一対の電極間の中心位置に対して対称になる複数の箇所にそれぞれ流れる電流によって発生する磁界の強さが検出される。そして、この磁界の強さは、前記複数の箇所に対向する電解液中を流れる電流の大きさに比例する。通常の場合のように、１対の電極が正常であれば、電解液中を流れる電流の分布は１対の電極間の中心位置に対して対称となる。しかし、１対の電極の表面に異常が発生すると（例えば、変質又は異物質の付着によって電流が流れない箇所が発生したり、絶縁部分が剥がれたりすると）、電解液中を流れる電流の分布が一対の電極間の中心位置に対して対称ではなくなる。したがって、前記本発明の他の特徴によれば、一対の電極間の中心位置に対して対称になる複数の箇所にそれぞれ流れる電流によって発生する磁界の強さが検出されるので、電極の異常を検出できるようになる。
【００１３】
また、本発明の他の特徴は、第２磁界検出手段によって検出された複数の箇所における磁界の強さから、一対の電極間の中心位置に対する磁界の分布の対称性を表す評価値を計算する対称性評価値計算手段（６０，Ｓ４１０〜Ｓ４１４，Ｓ４３０〜Ｓ４５２）と、対称性評価値計算手段によって計算された評価値に応じて一対の電極の異常を判定する電極異常判定手段（６０，Ｓ４５６）とを備えたことにある。これによれば、電極における異常の発生が自動的に検出されるようになり、作業者にとって便利である。
【００１４】
また、本発明の他の特徴は、第２磁界検出手段によって検出された複数の箇所における磁界の強さに関する情報を表示する表示手段（６０，６２，Ｓ４５４）を備えたことにある。これによれば、作業者は、磁界の強さに関する情報の表示を見て、一対の電極間の中心位置に対する磁界の分布の対称性を視覚的に判断することにより、電極における異常の発生を簡単に発見できるようになり、作業者にとって便利である。
【００１５】
また、本発明の他の特徴は、電圧印加手段は所定の周期で大きさが変化する電圧を印加し、第１磁界検出手段は前記所定の周期と等しい周期で強度が変化する磁界の強さを検出することにある。この本発明の他の特徴においては、所定周期で変化する磁界の強さのみが検出され、比較的簡単な構成で、外部磁界の影響を受けないようにして対象とする磁界の強さを検出でき、装置のコストを抑えたうえで、外部磁界が一様になるようにする必要もなく、電解液の濃度を高精度で検出できる。
【００１６】
さらに、本発明の他の特徴は、電圧印加手段は所定の周期で大きさが変化する電圧を印加し、第２磁界検出手段は前記所定の周期と等しい周期で強度が変化する磁界の強さを検出することにある。この本発明の他の特徴においても、所定周期で変化する磁界の強さのみが検出され、比較的簡単な構成で、外部磁界の影響を受けないようにして対象とする磁界の強さを検出でき、装置のコストを抑えたうえで、外部磁界が一様になるようにする必要もなく、一対の電極間の中心位置に対する磁界の分布の対称性を高精度で検出することができるようになる。その結果、電極における異常の発生も高精度で発見できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電解装置に適用された本発明の一実施形態に係る電解液濃度測定装置の全体構成図である。
【図２】図１の磁気センサの移動機構の具体例を示す概略斜視図である。
【図３】図１の磁気センサ及びセンサ信号取出回路の詳細回路ブロック図である。
【図４】図１のロックインアンプの詳細回路ブロック図である。
【図５Ａ】図1のコントローラによって実行されるテーブル作成プログラムの前半部分を示すフローチャートである。
【図５Ｂ】前記テーブル作成プログラムの後半部分を示すフローチャートである。
【図６Ａ】図1のコントローラによって実行される電解装置作動制御プログラムの前半部分を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】前記電解装置作動制御プログラムの中間部分を示すフローチャートである。
【図６Ｃ】前記電解装置作動制御プログラムの後半部分を示すフローチャートである。
【図７】図６Ａの電解液濃度計算ルーチンを示すフローチャートである。
【図８Ａ】図６Ｃの対称性評価ルーチンの前半部分を示すフローチャートである。
【図８Ｂ】前記対称性評価ルーチンの後半部分を示すフローチャートである。
【図９】磁気センサによる電解槽の走査態様を説明するための説明図である。
【図１０】電流の大きさと電解液の濃度との関係を示すグラフである。
【図１１】電解液中を流れる電流の大きさの分布状態の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る電解装置に適用された電解液濃度測定装置について図面を用いて説明する。図1は、電解装置と電解液濃度測定装置を概略的に示している。まず、電解装置について説明すると、電解装置は電解槽１０を備えている。電解槽１０は、方形状に形成されていて、供給装置１１から供給される所定の濃度の電解液を蓄えるようになっている。供給装置１１は、電解液タンク１２に蓄えられている濃い電解液（例えば、飽和電解液）と、給水タンク１３に蓄えられている水とを電解槽１０に供給する。この濃い電解液及び水の電解槽１０への供給は、制御装置１４によって制御される。
【００１９】
電解槽１０には一対の電極１５ａ，１５ｂが設けられている。電極１５ａ，１５ｂには通電回路１６が接続されている。通電回路１６は、制御装置１４によって制御され、電極１５ａ、１５ｂのうちの一方の電極に正電圧を印加し、他方の電極を接地する。また、通電回路１６は、後述する交流信号供給回路５５から交流信号が入力された場合には、前記正電圧に前記交流信号を重畳した信号を前記一方の電極に出力する。制御装置１４は、コンピュータ装置、入力スイッチ、表示器などで構成され、供給装置１１及び通電回路１６を制御する。また、この制御装置１４は、後述するコントローラ６０の制御下にもある。
【００２０】
次に、電解液濃度測定装置について説明する。電解液濃度測定装置は、図１及び図２に示すように、磁気センサ２０を支持固定するセンサ支持台２１を有し、センサ支持台２１は、Ｙ方向スライド機構３０によってＹ方向（図示上下方向）に移動するとともに、Ｘ方向スライド機構４０によってＸ方向（図示左右方向）に移動する。センサ支持台２１は、方形状の平板で構成されて、上面にて磁気センサ２０を支持固定する。このセンサ支持台２１は、Ｘ方向スライド機構３０の一部を構成する方形状の移動部材３１により支持されている。この移動部材３１には、センサ支持台２１を図２の左右方向に変位させて磁気センサ２０の図１の紙面垂直方向位置を調整する調整機構（図示しない）が設けられており、調整つまみ３２（図１にて省略）の操作によりセンサ支持台２１が前記紙面垂直方向に位置調整されるようになっている。
【００２１】
移動部材３１の裏面には、Ｘ方向に所定の幅を有する凸部３１ａが設けられている。この凸部３１ａは、Ｙ方向に延設された支持部材３３の上面に設けた溝３３ａに侵入して、溝３３ａ内をＹ方向にスライドするようになっている。支持部材３３の溝３３ａ内には、Ｙ方向に延設されて移動部材３１の凸部３１ａを貫通する雄ねじ３４が収容されている。移動部材３１の凸部３１ａ内には、雄ねじ３４に螺合した図示しないナットが組み込まれており、雄ねじ３４の回転により、移動部材３１がＹ方向に移動するようになっている。すなわち、雄ねじ３４と移動部材３１に組み込まれたナットにより、ボールねじ機構が構成されている。雄ねじ３４の一端は、支持部材３３の一端に組み付けたＹ方向モータ３５の回転軸に連結され、雄ねじ３４の他端は支持部材３３の他端に回転可能に支持されている。これにより、Ｙ方向モータ３５の回転により雄ねじ３４が軸線周りに回転して、移動部材３１、センサ支持台２１及び磁気センサ２０がＹ方向に移動する。
【００２２】
支持部材３３のＹ方向の両端近傍部の裏面には、Ｙ方向に所定の幅を有する凸部３３ｂ，３３ｃがそれぞれ設けられている。これらの凸部３３ｂ、３３ｃは、Ｘ方向にそれぞれ延設された支持部材４１，４２の表面に設けた溝４１ａ，４２ａに侵入して、溝４１ａ，４２ａ内をＸ方向にスライドするようになっている。なお、溝４１ａ，４２ａ内には、凸部３３ｂ、３３ｃをスライドし易くするために、ローラが設けられている。これらの支持部材４１，４２は、Ｘ方向両端にて、Ｙ方向に延設された連結部材４３，４４によって一体的に連結されている。
【００２３】
連結部材４３，４４のＹ方向中央位置には、Ｘ方向に延設されて両端を連結部材４３，４４に一体的に連結された支持部材４５が設けられている。支持部材４５の表面には、Ｘ方向に延設された溝４５ａが設けられている。支持部材３３のＹ方向中央位置の裏面には、Ｙ方向に所定の幅を有する凸部３３ｄが設けられている。この凸部３３ｄは、支持部材４５の溝４５ａ内に侵入して、溝４５ａ内をＹ方向にスライドするようになっている。支持部材４５の溝４５ａ内には、Ｘ方向に延設されて支持部材３３の凸部３３ｄを貫通する雄ねじ４６が収容されている。支持部材３３の凸部３３ｄ内には、雄ねじ４６に螺合した図示しないナットが組み込まれており、雄ねじ４６の回転により、支持部材３３がＸ方向に移動するようになっている。すなわち、雄ねじ４６と支持部材３３に組み込まれたナットにより、ボールねじ機構が構成されている。雄ねじ４６の一端は、支持部材４５の一端に組み付けたＸ方向モータ４７の回転軸に連結され、雄ねじ４６の他端は支持部材４５の他端に回転可能に支持されている。これにより、Ｘ方向モータ４７の回転により雄ねじ４６が軸線周りに回転して、支持部材３３が移動部材３１、センサ支持台２１及び磁気センサ２０と共にＸ方向に移動する。
【００２４】
Ｘ方向モータ４７内には、Ｘ方向モータ４７の回転を検出して、その回転を表す回転信号を出力するエンコーダ４７ａが組み込まれている。この回転信号は、Ｘ方向モータ４７が所定の微少角度だけ回転するたびにハイレベルとローレベルとを交互に切替えるパルス列信号であって、回転方向を識別するために互いにπ／２だけ位相のずれたＡ相信号とＢ相信号とで構成される。回転信号は、Ｘ方向位置検出回路５１及びＸ方向フィードモータ制御回路５２に出力される。Ｘ方向位置検出回路５１は、前記回転信号のパルス数をＸ方向モータ４７の回転方向に応じてカウントアップ又はカウントダウンし、そのカウント値からＸ方向モータ４７による電解槽１０に対するセンサ支持台２１のＸ方向位置（すなわち磁気センサ２０のＸ方向位置）を検出し、検出したＸ方向位置をＸ方向フィードモータ制御回路５２及び後述するコントローラ６０に出力する。Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、コントローラ６０の指示により、Ｘ方向モータ４７の駆動及び停止を制御する。このＸ方向モータ４７の駆動時においては、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、エンコーダ４７ａからの回転信号を用いてＸ方向モータ４７を所定の回転速度で回転させる。
【００２５】
Ｘ方向位置検出回路５１におけるカウント値の初期設定は、電源投入時にコントローラ６０の指示によって行われる。すなわち、コントローラ６０は、電源投入時に、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２にセンサ支持台２１の初期位置に対応したＸ方向限界位置への移動、及びＸ方向位置検出回路５１に初期設定を指示する。この指示により、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向モータ４７を駆動してセンサ支持台２１を初期位置に対応したＸ方向限界位置まで移動させる。Ｘ方向位置検出回路５１は、センサ支持台２１のＸ方向への移動中、Ｘ方向モータ４７内のエンコーダ４７ａからの回転信号を入力し続けている。そして、センサ支持台２１が初期位置に対応したＸ方向限界位置まで達してＸ方向モータ４７の回転が停止すると、Ｘ方向位置検出回路５１はエンコーダ４７ａからの回転信号の入力停止を検出して、カウント値を「０」にリセットする。このとき、Ｘ方向位置検出回路５１は、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２に出力停止のための信号を出力し、これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２はＸ方向モータ４７への駆動信号の出力を停止する。その後に、Ｘ方向モータ４７が駆動された際には、Ｘ方向位置検出回路５１は、回転信号のパルス数をＸ方向モータ４７の回転方向に応じてカウントアップ又はカウントダウンし、そのカウント値に基づいてセンサ支持台２１のＸ方向位置を計算し、計算したＸ方向位置をＸ方向フィードモータ制御回路５２及びコントローラ６０に出力し続ける。
【００２６】
Ｙ方向モータ３５内には、Ｙ方向モータ３５の回転を検出して、前記Ｘ方向モータ４７と同様に、その回転を表す回転信号を出力するエンコーダ３５ａが組み込まれている。この回転信号は、Ｙ方向位置検出回路５３及びＹ方向フィードモータ制御回路５４に出力される。Ｙ方向位置検出回路５３は、前記回転信号のパルス数をＹ方向モータ３５の回転方向に応じてカウントアップ又はカウントダウンし、そのカウント値からＹ方向モータ３５によるセンサ支持台２１のＹ方向位置（すなわち磁気センサ２０のＹ方向位置）を検出し、検出したＹ方向位置をＹ方向フィードモータ制御回路５４及びコントローラ６０に出力する。Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、コントローラ６０の指示により、前記Ｘ方向フィードモータ制御回路５２の場合と同様に、Ｙ方向モータ３５の駆動及び停止を制御する。このＹ方向モータ３５の駆動時においては、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、エンコーダ３５ａからの回転信号を用いてＹ方向モータ３５を所定の速度で回転させる。
【００２７】
Ｙ方向位置検出回路５３におけるカウント値の初期設定は、電源投入時にコントローラ６０の指示によって行われる。すなわち、コントローラ６０は、電源投入時に、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４にセンサ支持台２１の初期位置に対応したＹ方向限界位置への移動、及びＹ方向位置検出回路５３に初期設定を指示する。この指示により、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、Ｙ方向モータ３５を駆動してセンサ支持台２１を初期位置に対応したＹ方向限界位置まで移動させる。Ｙ方向位置検出回路５３は、センサ支持台２１のＹ方向への移動中、Ｙ方向モータ３５内のエンコーダ３５ａからの回転信号を入力し続けている。そして、センサ支持台２１が初期位置に対応したＹ方向限界位置まで達してＹ方向モータ３５の回転が停止すると、Ｙ方向位置検出回路５３はエンコーダ３５ａからの回転信号の入力停止を検出して、カウント値を「０」にリセットする。このとき、Ｙ方向位置検出回路５３は、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４に出力停止のための信号を出力し、これにより、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４はＹ方向モータ３５への駆動信号の出力を停止する。その後に、Ｙ方向モータ３５が駆動された際には、Ｙ方向位置検出回路５３は、回転信号のパルス数をＹ方向モータ３５の回転方向に応じてカウントアップ又はカウントダウンし、そのカウント値に基づいてセンサ支持台２１のＹ方向位置を計算し、計算したＹ方向位置をＹ方向フィードモータ制御回路５４及びコントローラ６０に出力し続ける。
【００２８】
この電解液濃度測定装置は、さらに、交流信号供給回路５５、センサ信号取出回路５６、ロックインアンプ５７及びコントローラ６０を備えている。交流信号供給回路５５は、正弦波発振器及び矩形波変換回路を含み、コントローラ６０によって作動制御されて、正弦波発振器によって発振される正弦波状の交流信号を通電回路１６に供給する。なお、交流信号は、「０」を基準に正負に変化する信号であり、その周波数は、例えば数１０ヘルツから数１００ヘルツ程度である。また、交流信号供給回路５５は、前記正弦波状の交流信号を矩形波変換回路による変換により、前記交流信号と同期して「０」を中心として正負に変化する矩形波信号を生成して、参照信号としてロックインアンプ５７に出力する。
【００２９】
次に、磁気センサ２０について説明しておく。磁気センサ２０は、図３に示すように、Ｘ方向の磁界を検出するＸ方向磁気センサ２０Ａと、Ｙ方向の磁界の変化を検出するＹ方向磁気センサ２０Ｂとを備えている。Ｘ方向磁気センサ２０Ａは、抵抗ｒ11，ｒ12，ｒ13及び磁気抵抗素子ＭＲ１からなるブリッジ回路で構成されており、抵抗ｒ11，ｒ13の接続点と、抵抗ｒ12及び磁気抵抗素子ＭＲ１の接続点との間に、センサ信号取出回路５６の後述する定電圧供給回路５６ａから電圧＋Ｖ，−Ｖが印加されるようになっている。また、Ｘ方向磁気センサ２０Ａにおいては、抵抗ｒ13及び磁気抵抗素子ＭＲ１の接続点と、抵抗ｒ11，ｒ12間の接続点との間の電圧をＸ方向磁気検出信号として出力する。抵抗ｒ11，ｒ12，ｒ13の値は同じであり、磁界の強さが「０」であるときの磁気抵抗素子ＭＲ１の抵抗値に等しい。これにより、ほぼ「０」を基準としたＸ方向の磁界の正負の変化により、Ｘ方向磁気検出信号はほぼ「０」を基準にＸ方向の磁界の大きさに比例して正負に変化する電圧信号となる。
【００３０】
Ｙ方向磁気センサ２０Ｂは、抵抗ｒ21，ｒ22，ｒ23及び磁気抵抗素子ＭＲ２からなるブリッジ回路で構成されており、抵抗ｒ21，ｒ22の接続点と、抵抗ｒ23及び磁気抵抗素子ＭＲ２の接続点との間に、センサ信号取出回路５６の後述する定電圧供給回路５６ｂから電圧＋Ｖ，−Ｖが印加されるようになっている。また、Ｙ方向磁気センサ２０Ｂにおいては、抵抗ｒ22及び磁気抵抗素子ＭＲ２の接続点と、抵抗ｒ21，ｒ23間の接続点との間の電圧をＹ方向磁気検出信号として出力する。抵抗ｒ21，ｒ22，ｒ23の値は同じであり、磁界の強さが「０」であるときの磁気抵抗素子ＭＲ２の抵抗値に等しい。これにより、ほぼ「０」を基準としたＹ方向の磁界の正負の変化により、Ｙ方向磁気検出信号はほぼ「０」を基準にＹ方向の磁界の大きさに比例して正負に変化する電圧信号となる。
【００３１】
センサ信号取出回路５６は、定電圧供給回路５６ａ，５６ｂ及び増幅器５６ｃ，５６ｄを備えている。定電圧供給回路５６ａ，５６ｂは、コントローラ６０からの指示により、Ｘ方向磁気センサ２０Ａ及びＹ方向磁気センサ２０Ｂに対して、定電圧＋Ｖ，−Ｖを供給する。増幅器５６ｃ、５６ｄは、Ｘ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号をそれぞれ増幅してロックインアンプ５７に出力する。
【００３２】
ロックインアンプ５７は、図４に詳細に示すように、Ｘ方向磁気センサ２０Ａから増幅器５６ｃを介して供給されるＸ方向磁気検出信号を入力するハイパスフィルタ５７ａと、Ｙ方向磁気センサ２０Ｂから増幅器５６ｄを介して供給されるＹ方向磁気検出信号を入力するハイパスフィルタ５７ｂとを備えている。ハイパスフィルタ５７ａ，５７ｂは、Ｘ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号に含まれる、磁界の強さに比例した信号成分以外の不要な成分を取り除くとともに、信号をグランドレベルを中心に変化するようにする。
【００３３】
ハイパスフィルタ５７ａの出力は、増幅器５７ｃを介して位相検波回路５７ｄ，５７ｅに供給される。位相検波回路５７ｄ，５７ｅは、それぞれ乗算器によって構成されている。位相検波回路５７ｄは、ハイパスフィルタ５７ａ及び増幅器５７ｃを介して供給されるＸ方向磁気検出信号に、交流信号供給回路５５からの参照信号を乗算してローパスフィルタ５７ｆに出力する。位相検波回路５７ｅは、ハイパスフィルタ５７ａ及び増幅器５７ｃを介して供給されるＸ方向磁気検出信号に、交流信号供給回路５５からの参照信号を位相シフト回路５７ｇで９０度位相を遅らせた遅延参照信号を乗算してローパスフィルタ５７ｈに出力する。これにより、ローパスフィルタ５７ｆにはＸ方向磁気検出信号の交流信号（参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ５７ｆは供給された成分信号をローパスフィルタ処理してＸ方向磁気検出信号の交流信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ５７ｈにはＸ方向磁気検出信号の交流信号よりも９０度位相を遅らせた信号（遅延参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ５７ｈは供給された成分信号をローパスフィルタ処理してＸ方向磁気検出信号の交流信号よりも９０度位相を遅らせた信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。
【００３４】
ハイパスフィルタ５７ｂの出力は、増幅器５７ｉを介して位相検波回路５７ｊ，５７ｋに供給される。位相検波回路５７ｊ，５７ｋには、ローパスフィルタ５７ｍ，５７ｎが接続されている。位相検波回路５７ｊ，５７ｋ及びローパスフィルタ５７ｍ，５７ｎは、前述した位相検波回路５７ｄ，５７ｅ及びローパスフィルタ５７ｆ，５７ｈと同様に構成されている。これにより、ローパスフィルタ５７ｍにはＹ方向磁気検出信号の交流信号（参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ５７ｍは供給された成分信号をローパスフィルタ処理してＹ方向磁気検出信号の交流信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ５７ｎにはＹ方向磁気検出信号の交流信号よりも９０度位相を遅らせた信号（遅延参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ５７ｎは供給された成分信号をローパス処理してＹ方向磁気検出信号の交流信号よりも９０度位相を遅らせた信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ５７ｆ，５７ｈ，５７ｍ，５７ｎは、Ａ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐ，５７ｑ，５７ｒにそれぞれ接続されている。Ａ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐ，５７ｑ，５７ｒは、所定の時間間隔ごとに、ローパスフィルタ５７ｆ，５７ｈ，５７ｍ，５７ｎからの信号をそれぞれＡ／Ｄ変換してコントローラ６０に供給する。
【００３５】
ふたたび図１の説明に戻り、コントローラ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータと、ハードディスクや不揮発性メモリなどの記憶装置と、入出力インタフェース等から構成される電子制御装置である。コントローラ６０は、記憶装置に記憶された図５Ａ及び図５Ｂのテーブル作成プログラム、並びに図６Ａ乃至図６Ｃの電解装置作動制御プログラム（図７の電解液濃度計算ルーチン、並びに図８Ａ及び図８Ｂの対称性評価ルーチンを含む）を実行して、この電解装置の作動を制御する。コントローラ６０には、作業者が各種パラメータや処理等を指示するための入力装置６１と、作業者に対して作動状況等を視覚的に知らせるための表示装置６２とが接続されている。
【００３６】
次に、上記のように構成した電解装置及び電解液濃度測定装置の動作について説明する。まず、作業者は、図１及び図２に示すように、電解槽１０を磁気センサ２０に対向するように配置して、調整つまみ３２を操作してセンサ支持台２１が電解槽１０の側面に平行になるように位置調整する。この状態で、電解装置の電源が投入されると、制御装置１４は通電回路１６を制御して、電極１５ａ，１５ｂに直流電圧を印加し始める。また、電解液濃度測定装置の電源が投入されると、上述したように、コントローラ６０の指示により、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２及びＹ方向フィードモータ制御回路５４はセンサ支持台２１（すなわち磁気センサ２０）をＸ方向及びＹ方向の限界位置に移動させるとともに、Ｘ方向位置検出回路５１及びＹ方向位置検出回路５３は検出されるＸ方向位置及びＹ方向位置を初期値に設定する。
【００３７】
まず、電解装置を実際に作動させる前に行う電流−濃度テーブルの作成動作について説明する。この電流−濃度テーブルの作成にあたっては、作業者は、電解槽１０内の電解液の濃度を変更しながら、電解槽１０の中心位置（電極１５ａ、１５ｂ間の方形状の空間におけるＸ方向及びＹ方向の中心位置）にＸ方向に流れる電流（電流密度）を検出するとともに、変更した電解液の濃度を測定し、電流に対する濃度の相関を検出して電流−濃度テーブルとしてコントローラ６０内に記憶しておく。これは、電解液の抵抗は電解液の濃度にほぼ反比例するので、電極１５ａ，１５ｂ間に一定の電圧を印加しておくことにより、電解液の濃度が、図１０に示すように、電解液中をＸ方向に流れる電流の大きさにほぼ比例することに基づくものである。以下、この電流−濃度テーブルの作成について説明する。
【００３８】
作業者は、制御装置１４の操作スイッチなどを操作することにより、制御装置１４に供給装置１１を制御させて、電解液タンク１２内の電解液を適当な量だけ電解槽１０に供給するとともに、給水タンク１３内の水も適当な量だけ電解槽１０に供給して、電解槽１０内を適当な濃度の電解液で満たす。
【００３９】
次に、作業者は、入力装置６１の操作により、コントローラ６０に図５Ａ及び図５Ｂのテーブル作成プログラムの実行開始を指示する。この指示に応答して、コントローラ６０は、図５ＡのステップＳ１００にてテーブル作成プログラムの実行を開始し、ステップＳ１０２にて、磁気センサ２０を電解槽１０の中心位置まで移動させるように、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２及びＹ方向フィードモータ制御回路５４に対して指示する。具体的には、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２に対して磁気センサ２０をＸ方向における中心位置であるＸce位置に移動させるように指示し、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４に磁気センサ２０をＹ方向における中心位置であるＹce位置に移動させるように指示する（図９参照）。この指示に応答して、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向位置検出回路５１からＸ方向検出位置（Ｘ方向の検査位置すなわち測定位置）を入力しながら、Ｘ方向検出位置がＸce位置に一致するまでＸ方向モータ４７を駆動制御する。Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、Ｙ方向位置検出回路５３からＹ方向検出位置（Ｙ方向の検査位置すなわち測定位置）を入力しながら、Ｙ方向検出位置がＹce位置に一致するまでＹ方向モータ３５を駆動制御する。これにより、磁気センサ２０は、電解槽１０のＸ−Ｙ平面の中心位置（Ｘce，Ｙce）に移動する。
【００４０】
ステップＳ１０２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１０４にて、Ｘ方向位置検出回路５１からＸ方向検出位置を入力するとともに、Ｙ方向位置検出回路５３からＹ方向検出位置を入力する。次に、ステップＳ１０６にて、前記入力したＸ方向検出位置及びＹ方向検出位置が、Ｘce位置及びＹce位置にそれぞれ一致したか否かを判定する。前記入力したＸ方向検出位置及びＹ方向検出位置がＸce位置及びＹce位置に共に一致するまで、コントローラ６０は、ステップＳ１０６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１０４，Ｓ１０６からなる処理を繰り返す。そして、Ｘ方向検出位置及びＹ方向検出位置がＸce位置及びＹce位置に共に一致すると、コントローラ６０は、ステップＳ１０６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１０８以降に進む。
【００４１】
ステップＳ１０８においては、コントローラ６０は、ロックインアンプ５７に作動開始を指示する。これにより、ロックインアンプ５７は、その作動を開始させる。次に、コントローラ６０は、ステップＳ１１０にてセンサ信号取出回路５６の作動開始を指示する。この指示に応答して、センサ信号取出回路５６内の定電圧供給回路５６ａ，５６ｂは、Ｘ方向磁気センサ２０Ａ及びＹ方向磁気センサ２０Ｂに定電圧信号＋Ｖ，−Ｖを供給し始める。これにより、Ｘ方向磁気センサ２０Ａ及びＹ方向磁気センサ２０ＢによるＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号が、増幅器５６ｃ，５６ｄを介してロックインアンプ５７にそれぞれ供給され始める。次に、コントローラ６０は、ステップＳ１１２にて交流信号供給回路５５の作動開始を指示する。この指示に応答して、交流信号供給回路５５は、正弦波状の交流信号を通電回路１６に供給するとともに、前記交流信号と同期した矩形波状の参照信号をロックインアンプ５７に供給し始める。通電回路１６は、前記直流電圧にこの交流信号を重畳して、電解槽１０の電極１５ａ，１５ｂに印加する。なお、この交流信号が重畳された直流電圧においては、瞬時値は交流信号に応じて変動するものの、常に正に保たれて負になることはない。
【００４２】
ここで、Ｘ方向磁気センサ２０Ａ及びＹ方向磁気センサ２０Ｂによる前記Ｘ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号について説明しておく。通電回路１６による通電により、電解槽１０内の電解液には電極１５ａ，１５ｂを介して電流が流れ、電解槽１０のＸ−Ｙ平面近傍には、前記電流による磁界が発生する。そして、Ｘ方向磁気センサ２０Ａは、Ｘ方向の磁界Ｈの大きさに比例した電圧をＸ方向磁気検出信号として出力し始める。また、Ｙ方向磁気センサ２０Ｂは、Ｙ方向の磁界Ｈの大きさに比例した電圧をＹ方向磁気検出信号として出力し始める。これらのＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号は、前記通電回路１６から供給される電流の大きさが正弦波状に変化するので、正弦波状に変化する信号である。ただし、Ｘ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号の位相は、通電回路１６から出力される正弦波状の交流信号とは若干異なる。
【００４３】
ロックインアンプ５７においては、入力されたＸ方向磁気検出信号がハイパスフィルタ５７ａ及び増幅器５７ｃを介して位相検波回路（乗算器）５７ｄ，５７ｅにそれぞれ供給されるとともに、入力されたＹ方向磁気検出信号がハイパスフィルタ５７ｂ及び増幅器５７ｉを介して位相検波回路（乗算器）５７ｊ，５７ｋにそれぞれ供給される。位相検波回路５７ｄ，５７ｊには、交流信号供給回路５５からの矩形波状の参照信号が供給されている。また、位相検波回路５７ｅ，５７ｋには、前記参照信号の位相を位相シフト回路５７ｇで９０度遅らせた遅延参照信号が供給されている。そして、位相検波回路５７ｄ，５７ｅは、増幅器５７ｃを介して供給されたＸ方向磁気検出信号に参照信号及び遅延参照信号をそれぞれ乗算して、乗算した信号をローパスフィルタ５７ｆ，５７ｈを介してＡ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐにそれぞれ供給する。位相検波回路５７ｊ，５７ｋは、増幅器５７ｃを介して供給されたＹ方向磁気検出信号に参照信号及び遅延参照信号をそれぞれ乗算して、乗算した信号をローパスフィルタ５７ｍ，５７ｎを介してＡ／Ｄ変換器５７ｑ，５７ｒにそれぞれ供給する。
【００４４】
ここで、ローパスフィルタ５７ｆ，５７ｈ，５７ｍ，５７ｎは供給された信号の成分の大きさを表す信号すなわち正弦波状の信号の振幅に比例した大きさを表す信号を出力するように機能する。したがって、Ａ／Ｄ変換器５７ｏには、Ｘ方向磁気検出信号の参照信号（すなわち通電信号）に同期した信号成分の大きさを表す信号が供給される。Ａ／Ｄ変換器５７ｐには、Ｘ方向磁気検出信号の参照信号から９０度だけ位相の遅れた信号成分の大きさを表す信号が供給される。Ａ／Ｄ変換器５７ｑには、Ｙ方向磁気検出信号の参照信号に同期した信号成分の大きさを表す信号が供給される。Ａ／Ｄ変換器５７ｒには、Ｙ方向磁気検出信号の参照信号から９０度だけ位相の遅れた信号成分の大きさを表す信号が供給される。そして、Ａ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐ，５７ｑ，５７ｒは、それぞれ供給された信号を所定時間ごとにサンプリングしてＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換したサンプリングデータをコントローラ６０に供給する。したがって、コントローラ６０には前記各信号成分の所定時間ごとの大きさを表すサンプリングデータが所定時間ごとに供給されるようになる。
【００４５】
前記ステップＳ１１２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１１４にて、ロックインアンプ５７のＡ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐ，５７ｑ，５７ｒから供給されるサンプリングデータを取込み、ステップＳ１８にて取込んだ各サンプリングデータの数が所定数Ｋに達したか否かを判定する。この所定数Ｋは、例えば数個から数十個の各サンプリングデータの数を表す値に設定されている。各サンプリングデータの数が所定数Ｋに達していなければ、コントローラ６０は、ステップＳ１１６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１１４にてＡ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐ，５７ｑ，５７ｒから次に出力されるサンプリングデータを取込む。そして、Ａ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐ，５７ｑ，５７ｒから取込んだ各サンプリングデータの数が所定数Ｋに達すると、コントローラ６０は、ステップＳ１１６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１１８以降の処理を実行する。ステップＳ１１４にて取込まれたサンプリングデータは、サンプリングデータ群Ｓx1d，Ｓx2d，Ｓy1d，Ｓy2として、ＲＡＭに記憶される。
【００４６】
具体的には、Ａ／Ｄ変換器５７ｏから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＸ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓx1dとしてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器５７ｐから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＸ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓx2dとしてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器５７ｐから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＹ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓy1dとしてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器５７ｒから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＹ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓy2dとしてＲＡＭに記憶される。
【００４７】
前記ステップＳ１１４，Ｓ１１６の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１１８にて交流信号供給回路５５に作動停止を指示し、ステップＳ１２０にてセンサ信号取出回路５６の作動停止を指示し、ステップＳ１２２にてロックインアンプ５７の作動停止を指示する。これにより、交流信号供給回路５５、センサ信号取出回路５６及びロックインアンプ５７は作動停止する。次に、コントローラ６０は、ステップＳ１２４〜Ｓ１３４の処理により、前記ＲＡＭに記憶したサンプリングデータ群Ｓx1d，Ｓx2d，Ｓy1d，Ｓy2dを用いて、電解槽１０の中心位置にＸ方向に流れる電流の大きさＩｘを計算する。
【００４８】
まず、コントローラ６０は、ステップＳ１２４にて、所定数Ｋずつのサンプリングデータ群Ｓx1d，Ｓx2d，Ｓy1d，Ｓy2dの磁界の大きさの各平均値Ｓx1，Ｓx2，Ｓy1，Ｓy2を計算する。具体的には、各サンプリングデータ群Ｓx1d，Ｓx2d，Ｓy1d，Ｓy2dごとに、Ｋ個のサンプリングデータを加算して値Ｋで除算する。
【００４９】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ１２６にて、前記計算した平均値Ｓx1，Ｓx2を用いた下記式１，２の演算の実行により、Ｘ方向磁気検出信号の極大値Ｈｘと、Ｘ方向磁気検出信号の参照信号に対する位相シフト量θｘとを計算する。
Ｈｘ＝(Ｓx12＋Ｓx22)1/2 …式１
θｘ＝tan-1(Ｓx2/Ｓx1) …式２
これにより、Ｘ方向磁気検出信号としてＨｘ・sin(２πｆｔ＋θｘ)が検出されたことになる。なお、ｆは、交流信号供給回路５５から出力される交流信号及び参照信号の周波数に等しい。
【００５０】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ１２８にて、前記計算した平均値Ｓy1，Ｓy2を用いた下記式３，４の演算の実行により、Ｙ方向磁気検出信号の極大値Ｈｙと、Ｙ方向磁気検出信号の参照信号に対する位相シフト量θｙとを計算する。
Ｈｙ＝(Ｓy12＋Ｓy22)1/2 …式３
θｙ＝tan-1(Ｓy2/Ｓy1) …式４
これにより、Ｙ方向磁気検出信号としてＨｙ・sin(２πｆｔ＋θｙ)が検出されたことになる。
【００５１】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ１１０にて、前記計算したＨｘ，θｘ，Ｈｙ，θｙを用いた下記式５，６の演算の実行により、通電回路１６の印加電圧が最大となるタイミング（前記Ｘ方向磁気検出信号Ｈｘ・sin(２πｆｔ＋θｘ)及び前記Ｙ方向磁気検出信号Ｈｙ・sin(２πｆｔ＋θｙ)における２πｆｔがπ／２のタイミング）における、検査位置の磁界の強さＨxy及び磁界の向きθxyを計算する。この場合、通電回路１６の印加電圧が最大となるタイミングを採用した理由は、位相シフト量θｘ，θｙは小さく、印加電圧が最大となるタイミング近傍で検査位置の磁界の強さＨxyが最大値近傍の値になるためである。なお、位相シフト量θｘ，θｙが小さくなく、印加電圧が最大となるタイミング近傍で検査位置の磁界の強さＨxyが最大値近傍にならない場合には、磁界の強さＨxyが最大値近傍になるようなタイミングの角度をπ／２に代えて用いればよい。
Ｈxy＝[{Ｈｘ・sin(π/２+θx)}2＋{Ｈｙ・sin(π/２+θｙ)}2]1/2 …式５
θxy＝tan-1{Ｈｙ・sin(π/２+θｙ)}/{Ｈｘ・sin(π/２+θx)} …式６
【００５２】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ１３２にて、電解槽１０内の中心位置の電解液中に流れる電流は前記磁界の強さＨxyに比例し、かつ方向が磁界の方向θxyと−π／２異なることから、前記計算したＨxy，θxyを用いた下記式７，８の演算の実行により、通電電流が最大となるタイミングにおける、電解槽１０内の中心位置（Ｘce，Ｙce）の電解液中に流れる電流の大きさＩxy及び方向θixyを計算する。ただし、値Ｋは、比例定数である。
Ｉxy＝Ｋ・Ｈxy …式７
θixy＝θxy−π／２ …式８
【００５３】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ１３４にて、前記計算したＩxy，θixyを用いた下記式９の演算の実行により、電解槽１０内の中心位置（Ｘce，Ｙce）において電解液中をＸ方向に流れる電流の大きさＩxを計算する。
Ｉx＝Ｉxy・cosθixy …式９
【００５４】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ１３６にて作業者に対する電解液の濃度の測定及び濃度の入力の指示を表示装置６２に表示し、ステップＳ１３８にて濃度の入力があったか否かを判定する。濃度の入力がなければ、コントローラ６０は、ステップＳ１３８にて「Ｎｏ」と判定し続けてプログラムの進行を停止する。この場合、作業者は、電解槽１０内の電解液を採取して、採取した電解液の濃度を図示しない濃度測定装置により測定する。そして、作業者が電解液の濃度を入力すると、コントローラ６０は、ステップＳ１３８にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１４０にて前記計算した電流の大きさＩxを前記入力された電解液の濃度と共に対にしてＲＡＭに記憶しておく。
【００５５】
前記ステップＳ１４０の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１４２にてテーブル作成の指示があったか否かを判定し、ステップＳ１４４にて新たな測定開始の指示があったか否かを判定する。作業者がテーブル作成の指示及び新たな測定開始の指示をしなければ、コントローラ６０はステップＳ１４２，Ｓ１４４にて共に「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１４２，Ｓ１４４の判定処理を続ける。この間に、作業者は電解槽１０内の電解液の濃度を変更する。具体的には、作業者は、電解槽１０内の電解液の一部を抜き取るか、又はそのままの状態で、制御装置の操作スイッチなどを操作することにより供給装置１１を制御して、電解液タンク１２内の電解液又は給水タンク１３内の水を電解槽１０に供給する。これにより、電解槽１０内の電解液の濃度が、前回の電流の大きさIｘの測定時とは異なった濃度に変化する。
【００５６】
この状態で、作業者は、入力装置６１を操作して新たな測定開始を指示する。この指示に応答して、コントローラ６０は、ステップＳ１４４にて「Ｙｅｓ」と判定し、図５ＡのステップＳ１０８に戻る。そして、コントローラ６０は、前述したステップＳ１０８〜Ｓ１３４の処理により、電解槽１０の中心位置（Ｘce，Ｙce）において電解液にＸ方向に流れる電流Ｉxの大きさを検出する。そして、前述した電解液の濃度の作業者による測定が終了して、作業者が測定した濃度を入力すると、コントローラ６０は、ステップＳ１４０にて検出された電流の大きさＩx及び入力された電解液の濃度を対にしてＲＡＭに記憶する。そして、作業者が、電解槽１０内の電解液の濃度を前述のようにして変更し、新たな測定開始を指示すれば、コントローラ６０は再度ステップＳ１０６〜Ｓ１４０の処理により、再度変更された電解液の濃度を検出した電流の大きさＩxと対にしてＲＡＭに記憶する。このような、ステップＳ１０６〜Ｓ１４０からなる繰り返し処理により、ＲＡＭ内には、電流の大きさＩxと電解液の濃度が対になったデータが蓄積される。
【００５７】
そして、作業者が、入力装置６１を操作してテーブル作成を指示すると、コントローラ６０は、ステップＳ１４２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１４６にて電流−濃度テーブルを作成して、ステップＳ１４８にてこのテーブル作成プログラムの実行を終了する。この電流−濃度テーブルの作成においては、ＲＡＭ内に記憶されている複数組の電流の大きさＩx及び電解液の濃度を用いて、電流の大きさＩxに対する電解液の濃度の相関を求めてテーブルを作成して、不揮発性メモリに記憶しておく。図１０は、この電流−濃度テーブルの一例を示している。
【００５８】
次に、電解装置の作動について説明する。この場合も、作業者は、制御装置１４の操作スイッチなどを操作することにより、制御装置１４に供給装置１１を制御させて、電解液タンク１２内の電解液を適当な量だけ電解槽１０に供給するとともに、給水タンク１３内の水も適当な量だけ電解槽１０に供給して、電解槽１０内を適当な濃度の電解液で満たす。次に、作業者は、入力装置６１の操作により、コントローラ６０に図６Ａ乃至図６Ｃの電解装置作動制御プログラムの実行開始を指示する。この指示に応答して、コントローラ６０は、図６ＡのステップＳ２００にて電解装置作動制御プログラムの実行を開始し、ステップＳ２０２にて変数ｐを「１」に初期設定する。この変数ｐは、電解液の濃度測定の回数をカウントするものである。
【００５９】
前記ステップＳ２０２の処理後、コントローラ６０は、前述した図５ＡのステップＳ１０２〜Ｓ１１８と同様なステップＳ２０４〜Ｓ２２０の処理により、Ｘ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのサンプリングデータ群Ｓx1d、Ｘ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのサンプリングデータ群Ｓx2d、Ｙ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのサンプリングデータ群Ｓy1d、及びＹ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのサンプリングデータ群Ｓy2dを取得する。次に、コントローラ６０は、ステップＳ２２２にて、電解液濃度計算ルーチンを実行する。
【００６０】
この電解液濃度計算ルーチンは、図７に詳細に示されており、ステップＳ３００にてその実行が開始される。ステップＳ３０２〜Ｓ３１２の処理は前述した図５ＢのステップＳ１２４〜Ｓ１３４の処理と同じであり、このステップＳ３０２〜Ｓ３１２の処理により、前記サンプリングデータ群Ｓx1d，Ｓx2d，Ｓy1d，Ｓy2dを用いて、電解槽１０の中心位置（Ｘce，Ｙce）における電解液中をＸ方向に流れる電流の大きさＩxが計算される。前記ステップＳ３１２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ３１４にて、前記作成して不揮発性メモリに記憶した電流−濃度テーブルを参照して、前記計算した電流の大きさＩxに対応した電解液の濃度を計算し（図１０参照）、ステップＳ３１４にてこの電解液濃度計算ルーチンの実行を終了する。
【００６１】
この電解液濃度計算ルーチンの実行後、コントローラ６０は、図６ＡのステップＳ２２４にて前記計算した電解液の濃度を制御装置１４に出力する。制御装置１４は、この出力された電解液の濃度を入力し、入力した電解液の濃度に応じて供給装置１１を制御して電解槽１０内の電解液の濃度を所望の濃度に制御する。具体的には、入力した電解液の濃度が所望の濃度よりも濃ければ、両濃度の差が大きくなるに従って大きくなる量の水を給水タンク１３から電解槽１０に供給して、電解槽１０内の電解液の濃度を薄くする。逆に、入力した電解液の濃度が所望の濃度よりも薄ければ、両濃度の差が大きくなるに従って大きくなる量の電解液を電解液タンク１２から電解槽１０に供給して、電解槽１０内の電解液の濃度を濃くする。なお、この状態では、制御装置１４は作動しており、ステップＳ２２０の処理によって交流信号は重畳されていないが、通電回路１６による直流電圧は電極１５ａ，１５ｂに印加されており、電解装置は機能している。
【００６２】
前記ステップＳ２２４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２２６にて、変数ｐが所定値Ｍに等しいか否かを判定する。所定値Ｍは、予め決められた１００乃至５０００程度の値である。最初、変数ｐは「１」に設定されているので、変数ｐは所定値Ｍよりも小さく、コントローラ６０は、ステップＳ２２６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２２８にて内蔵のタイマを用いて時間計測を開始する。そして、ステップＳ２３０にて、時間計測の開始からの経過時間が所定時間Ｔ（例えば、数秒〜数１０秒程度）以上になったか否かを判定する。経過時間が所定時間に達していなければ、コントローラ６０は、ステップＳ２３０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２３２にて終了指令有り、すなわち電解装置の作動停止の指示があったか否かを判定する。終了指令が無ければ、コントローラ６０は、ステップＳ２３２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２３０，Ｓ２３２の循環処理を繰り返し実行し続ける。
【００６３】
このステップＳ２３０，Ｓ２３２の循環処理中、経過時間が所定時間Ｔに達すると、コントローラ６０は、ステップＳ２３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２３４にて変数ｐに「１」を加算して、ステップＳ２１４に戻る。ステップＳ２１４の処理においては、交流信号供給回路５５の作動が開始され、交流信号が重畳された直流電圧が電極１５ａ，１５ｂにふたたび印加される。そして、前述したステップＳ２１６〜Ｓ２２４の処理により、電解槽１０内の電解液の濃度が測定されて、測定された濃度が制御装置１４に出力される。制御装置１４は、供給装置１１を前述のように制御して、電解槽１０内の電解液の濃度を所望の濃度に近づける。
【００６４】
前記ステップＳ２２４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２２６にて変数ｐが所定値Ｍに達したか否かをふたたび判定する。変数ｐが所定値Ｍに達するまでは、コントローラ６０は、ステップＳ２２６にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップＳ２２８にて時間計測を開始し、ステップＳ２３０，Ｓ２３２の判定処理を実行する。そして、前記計測を開始した経過時間が所定時間Ｔに達すれば、コントローラ６０は、ステップＳ２３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２３４にて変数ｐに「１」を加算して、前述したステップＳ２１４〜Ｓ２２４の処理を実行する。このような循環処理は変数ｐが所定値Ｍに達するまで行われるので、電解槽１０内の電解液の濃度は所望の濃度に制御される。この循環処理中、変数ｐが所定値Ｍに達すると、コントローラ６０は、ステップＳ２２６にて「Ｙｅｓ」と判定して、図６ＢのステップＳ２４０に進む。
【００６５】
ステップＳ２４０においては、コントローラ６０は、変数ｎを「０」に初期設定するとともに、変数ｍ，ａをそれぞれ「１」に初期設定する。変数ｎ，ｍは、電解槽１０に対する磁気センサ２０の走査位置を示す変数である。ここで、図９を用いて、電解槽１０の検査位置について説明しておく。Ｘ方向においては、検査開始位置は初期値Ｘstで表され、検査終了位置は終了値Ｘmaxで表され、その中心位置はＸce位置で表される。Ｙ方向においては、検査開始位置は初期値Ｙstで表され、検査終了位置は終了値Ｙmaxで表され、その中心位置はＹce位置で表される。そして、Ｘce位置を中心にＸ方向（図示左右方向両側）に、Ｘce位置に対して対称に等間隔でｎmax／２個の検出位置が規定されて、合計ｎmax個の検出位置が微小値ΔＸの距離をもって等間隔に規定されている。また、Ｙce位置を中心にＹ方向（図示上下方向両側）に、Ｙce位置に対して対称に等間隔でｍmax／２個の検出位置が規定されて、合計ｍmax個の検出位置が微小値ΔＹの距離をもって等間隔に規定されている。以下、この値ｎmaxをＸ方向の最大値ｎmaxといい、このｍmaxをＹ方向の最大値ｍmaxという。なお、これらのＸce値、Ｙce値、初期値Ｘst，Ｙst、終了値Ｘmax，Ｙmax、最大値ｎmax，ｍmax及び微小値ΔＸ，ΔＹは、電解槽１０が予め決められていれば予め用意されていてもよいが、作業者が作業前に入力するようにしてもよい。
【００６６】
次に、磁気センサ２０の検査位置の移動について説明しておく。磁気センサ２０は、図９に示すように、まず、Ｘ方向に初期値Ｘstによって表される開始位置（電極１５ａ，１５ｂ間の電極１５ａの直近位置）から終了値Ｘmaxによって表される終了位置（電極１５ａ，１５ｂ間の電極１５ｂの直近位置）まで所定の微小値ΔＸずつ移動制御される。そして、Ｘ方向の終了位置に達すると、磁気センサ２０はＹ方向に所定の微小値ΔＹだけ移動制御され、その後に、Ｘ方向の終了位置からＸ方向の開始位置まで微小値ΔＸずつ移動制御される。そして、ふたたび、磁気センサ２０はＹ方向に微小値ΔＹだけ移動制御されて、Ｘ方向の開始位置から終了位置まで微小値ΔＸずつ移動制御される。このように、磁気センサ２０は、Ｘ方向に往復運動しながらＹ方向に移動して、電解槽１０を走査する。なお、微小値ΔＸ，ΔＹは、電解槽１０の縦横の長さに比べて極めて小さい。変数ａは、「１」により磁気センサ２０の中心位置がＸ方向正側に移動している状態を表し、「−１」により磁気センサ２０の中心位置がＸ方向負側に移動している状態を表している。以降、この磁気センサ２０の中心位置を検査位置という。
【００６７】
前記ステップＳ２４０の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２４２にて、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２に対して磁気センサ２０をＸ方向に移動して検査位置がＸ方向の初期値Ｘstによって表される初期位置になるように指示するとともに、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４に対して磁気センサ２０をＹ方向に移動して検査位置がＹ方向の初期値Ｙstによって表される初期位置（図９に示すように電極１５ａ，１５ｂの上部位置）になるように指示する。この指示に応答して、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向位置検出回路５１からＸ方向検出位置（Ｘ方向の検査位置すなわち測定位置）を入力しながら、Ｘ方向検出位置が初期値Ｘstに一致するまでＸ方向モータ４７を駆動制御する。Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、Ｙ方向位置検出回路５３からＹ方向検出位置（Ｙ方向の検査位置すなわち測定位置）を入力しながら、Ｙ方向検出位置が初期値Ｙstに一致するまでＹ方向モータ３５を駆動制御する。
【００６８】
ステップＳ２４２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２４４にて、Ｘ方向位置検出回路５１からＸ方向検出位置を入力するとともに、Ｙ方向位置検出回路５３からＹ方向検出位置を入力する。次に、ステップＳ２４６にて、前記入力したＸ方向検出位置及びＹ方向検出位置が、Ｘ方向の初期値Ｘst及びＹ方向の初期値Ｙstに一致したか否かを判定する。前記入力したＸ方向検出位置及びＹ方向検出位置が初期値Ｘst，Ｙstに共に一致するまで、コントローラ６０は、ステップＳ２４６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２４４，Ｓ２４６からなる処理を繰り返す。そして、Ｘ方向検出位置及びＹ方向検出位置が初期値Ｘst，Ｙstに共に一致すると、コントローラ６０は、ステップＳ２４６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２４８以降に進む。
【００６９】
ステップＳ２４８においては、コントローラ６０は、交流信号供給回路５５の作動開始を指示する。この指示に応答して、交流信号供給回路５５は、正弦波状の交流信号を通電回路１６に供給するとともに、前記通電信号と同期した矩形波状の参照信号をロックインアンプ５７に供給し始める。通電回路１６は、前記直流電圧にこの交流信号を重畳して、電解槽１０の電極１５ａ，１５ｂに印加する。これにより、Ｘ方向磁気センサ１０Ａ及びＹ方向磁気センサ１０Ｂによりロックインアンプ５７に供給されるＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号は、ロックインアンプ５７に供給される矩形波状の参照信号と同じ周波数の交流成分を持つようになる。
【００７０】
前記ステップＳ２４８の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５０にて変数ｎに変数ａを加算する。この場合、ステップＳ２５０の処理前の変数ｎは「０」であり、変数ａは「１」であるので、変数ｎは「１」に変更される。前記ステップＳ２５０の処理後、コントローラ６０は、上記図５ＡのステップＳ１１４，Ｓ１１６と同様なステップＳ２５２，Ｓ２５４の循環処理により、ロックインアンプ５７から所定数Ｋのサンプリングデータを取込み、変数ｎ，ｍによって指定されるサンプリングデータ群としてＲＡＭに記憶する。
【００７１】
具体的には、Ａ／Ｄ変換器５７ｏから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＸ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)としてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器５７ｐから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＸ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓx2(ｎ,ｍ)としてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器５７ｐから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＹ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓy1(ｎ,ｍ)としてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器５７ｒから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＹ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓy2(ｎ,ｍ)としてＲＡＭに記憶される。なお、この場合の変数ｎ，ｍは、共に「１」である。
【００７２】
前記ステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５６にて変数ａが「１」であるか否かを判定する。変数ａは「１」に初期設定されているので、この場合、コントローラ６０は、ステップＳ２５６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２５８にて、変数ｎが最大値ｎmaxに等しいか否かを判定する。変数ｎが最大値ｎmaxに達していなければ、コントローラ６０は、ステップＳ２５８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２６０にて、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２に、磁気センサ２０の中心位置をＸ方向正側に移動させるように指示する。これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向モータ４７を作動させて磁気センサ２０の中心位置をＸ方向正側に移動させ始める。
【００７３】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ２６２にてＸ方向位置検出回路５１からＸ方向位置を入力し、ステップＳ２６４にて入力したＸ方向位置が次のＸ方向の検出位置に達したか否か、すなわちＸ方向位置を示す値が値Ｘst＋ｎ・ΔＸ以上になったか否かを判定する。そして、Ｘ方向位置検出回路５１から入力したＸ方向位置が次のＸ方向の検出位置に達するまで、コントローラ６０は、ステップＳ２６４にて「Ｎｏ」と判定し続けて、ステップＳ２６２，Ｓ２６４の処理を繰り返し実行する。Ｘ方向位置検出回路５１から入力したＸ方向位置が次のＸ方向の検出位置に達すると、コントローラ６０は、ステップＳ２６４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２６６にてＸ方向フィードモータ制御回路５２に、磁気センサ２０のＸ方向正側への移動を停止させることを指示する。これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向モータ４７の作動を停止させて、磁気センサ２０のＸ方向正側への移動を停止させる。その結果、磁気センサ２０は、値Ｘst＋ｎ・ΔＸで表されたＸ方向位置、かつＹ方向初期値Ｙstを磁気センサ２０の検出位置として、電解槽１０の磁界を検出し始める。
【００７４】
前記ステップＳ２６６の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５０に戻って、ステップＳ２５０の処理によって変数ｎに変数ａ（この場合、ａ＝１）を加算して、前述のステップＳ２５２，Ｓ２５４のサンプリングデータの取込み処理を実行する。これらのステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理により、値Ｘst＋(ｎ−１)・ΔＸで表されたＸ方向位置、かつＹ方向初期値Ｙstを検出位置とする磁気センサ２０の磁界検出によるサンプリングデータがＲＡＭに新たに記憶される。具体的には、Ｘ方向磁気検出信号の参照信号及び遅延参照とそれぞれ同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのサンプリングデータが、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)としてＲＡＭに記憶される。また、Ｙ方向磁気検出信号の参照信号及び遅延参照信号とそれぞれ同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのサンプリングデータが、サンプリングデータ群Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)としてＲＡＭに記憶される。なお、この場合の変数ｎは「２」であり、変数ｍは「１」である。
【００７５】
そして、コントローラ６０は、変数ｎが最大値ｎmaxに等しくなるまで、ステップＳ２５０〜Ｓ２６６の処理により、磁気センサ２０による検出位置をＸ方向正側に微小値ΔＸずつ移動させるとともに、変数ｎを「１」ずつ増加させながら、サンプリングデータを取込む。そして、変数ｎが最大値ｎmaxに等しくなると、コントローラ６０は、ステップＳ２５８にて「Ｙｅｓ」と判定して、プログラムを図６ＣのステップＳ２８０に進める。この状態では、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１，２，３・・・ｎmax，ｍ＝１）がＲＡＭに記憶されている。
【００７６】
コントローラ６０は、ステップＳ２８０にて、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４に、磁気センサ２０による検出位置をＹ方向正側に移動させるように指示する。これにより、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、Ｙ方向モータ３５を作動させて磁気センサ２０による検出位置をＹ方向正側に移動させ始める。次に、コントローラ６０は、ステップＳ２８２にてＹ方向位置検出回路５３からＹ方向位置を入力し、ステップＳ２８４にて入力したＹ方向位置が次のＹ方向の検出位置Ｙst＋ｍ・ΔＹに達したか否かを判定する。この次のＹ方向の検出位置Ｙst＋ｍ・ΔＹは、Ｘ方向の次の検出位置Ｘst＋ｎ・ΔＸと同様に、Ｙ方向の走査間隔を表す微小値ΔＹに変数ｍを乗算して初期値Ｙstを加算した値である（図９参照）。そして、Ｙ方向位置検出回路５３から入力したＹ方向位置が次のＹ方向の検出位置に達するまで、コントローラ６０は、ステップＳ２８４にて「Ｎｏ」と判定し続けて、ステップＳ２８２，Ｓ２８４の処理を繰り返し実行する。Ｙ方向位置検出回路５３から入力したＹ方向位置が次のＹ方向の検出位置に達すると、コントローラ６０は、ステップＳ２８４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２８６にてＹ方向フィードモータ制御回路５４に、磁気センサ２０のＹ方向正側への移動を停止させることを指示する。これにより、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、Ｙ方向モータ３５の作動を停止させて、磁気センサ２０の検出位置のＹ方向正側への移動を停止させる。その結果、磁気センサ２０は、値Ｘst＋(ｎ-１)・ΔＸ（＝Ｘst＋(ｎmax-１)・ΔＸ）で表されたＸ方向位置、かつ値Ｙst＋ｍ・ΔＹ（＝Ｙst＋ΔＹ）で表されたＹ方向位置を検出位置として、電解槽１０の表面近傍の磁界を検出し始める。
【００７７】
前記ステップＳ２８６の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２８８にて、変数ｍが最大値ｍmaxに等しいか否かを判定する。変数ｍが最大値ｍmaxに達していなければ、コントローラ６０は、ステップＳ２８８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２９０にて変数ｍに「１」を加算し、ステップＳ２９２にて変数ａに「−１」を乗算する。この場合、ステップＳ２９０の処理によって変数ｍは「２」になり、ステップＳ２９２の処理によって変数ａは「−１」になる。また、変数ｎは値ｎmaxに保たれている。前記ステップＳ２９２の処理後、コントローラ６０は、図６ＢのステップＳ２５２に戻って、ステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理より、Ｋ個ずつの各サンプリングデータ群Ｓx1(ｎmax,２)，Ｓx2(ｎmax,２)，Ｓy1(ｎmax,２)，Ｓy2(ｎmax,２)をロックインアンプ５７からそれぞれ取込み記憶する。
【００７８】
前記ステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５６にて変数ａは「１」であるか否かを判定する。この場合、前記ステップＳ２９２の処理によって変数ａは「−１」に設定されているので、コントローラ６０は、ステップＳ２５６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２６８にて、変数ｎが値「１」に等しいか否かを判定する。この場合、変数ｎはｎmaxであって「１」でないので、コントローラ６０は、ステップＳ２６８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２７０にて、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２に、磁気センサ２０による検出位置をＸ方向負側に移動させるように指示する。これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向モータ４７を作動させて磁気センサ２０による検出位置をＸ方向負側に移動させ始める。
【００７９】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ２７２にてＸ方向位置検出回路５１からＸ方向位置を入力し、ステップＳ２７４にて入力したＸ方向位置が次のＸ方向の検出位置に達したか否か、すなわちＸ方向位置を示す値が値Ｘst＋(ｎ−２)・ΔＸ以下になったか否かを判定する。そして、Ｘ方向位置検出回路５１から入力したＸ方向位置が次のＸ方向の検出位置に達するまで、コントローラ６０は、ステップＳ２７４にて「Ｎｏ」と判定し続けて、ステップＳ２７２，Ｓ２７４の処理を繰り返し実行する。Ｘ方向位置検出回路５１から入力したＸ方向位置が次のＸ方向の検出位置に達すると、コントローラ６０は、ステップＳ２７４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２７６にてＸ方向フィードモータ制御回路５２に、検出位置のＸ方向負側への移動を停止させることを指示する。これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向モータ４７の作動を停止させて、磁気センサ２０による検出位置のＸ方向負側への移動を停止させる。その結果、磁気センサ２０は、値Ｘst＋(ｎ−２)・ΔＸ（＝Ｘst＋(ｎmax−２)・ΔＸ）で表されたＸ方向位置、かつ値Ｙst＋(ｍ−１)・ΔＹst（＝Ｙst＋ΔＹ）で表されたＹ方向位置を検出位置として、電解槽１０の表面近傍の磁界を検出し始める。
【００８０】
前記ステップＳ２７６の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５０に戻って、ステップＳ２５０の処理によって変数ｎに変数ａ（この場合、ａ＝−１）を加算して、前述のステップＳ２５２，Ｓ２５４のサンプリングデータの取込み処理を実行する。これらのステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理により、前記ステップＳ２５０の処理前の値Ｘst＋(ｎ−２)・ΔＸ（＝Ｘst＋(ｎmax−２)・ΔＸ）で表されたＸ方向位置、かつ値Ｙst＋(ｍ−１)・ΔＹ（＝Ｙst＋ΔＹ）で表されたＹ方向位置を検出位置とするＫ個ずつの各サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)が取込み記憶される。なお、この取込み記憶されるサンプリングデータ群に関する変数ｎは値ｎmax−１であり、変数ｍは「２」である。
【００８１】
そして、コントローラ６０は、変数ｎが値「１」になるまで、ステップＳ２５０〜Ｓ２５６，Ｓ２６８〜Ｓ２７６の処理により、検出位置をＸ方向負側に微小値ΔＸずつ移動させるとともに、変数ｎを「１」ずつ減少させながら、サンプリングデータを取込む。そして、変数ｎが値「１」なると、コントローラ６０は、ステップＳ２６８にて「Ｙｅｓ」と判定して、図６ＣのステップＳ２８０に進む。この状態では、前述したサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１，２，３・・・ｎmax，ｍ＝１）に加えて、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１，２，３・・・ｎmax，ｍ＝２）がＲＡＭに記憶されている。
【００８２】
コントローラ６０は、前述したステップＳ２８０〜Ｓ２８６の処理により、Ｙ方向モータ３５を作動させて磁気センサ２０による検出位置を次のＹ方向検出位置Ｙst＋ｍ・ΔＹに移動させる。その結果、磁気センサ２０は、初期値Ｘstで表されたＸ方向の初期位置、かつ値Ｙst＋ｍ・ΔＹ（＝Ｙst＋２・ΔＹ）で表されたＹ方向位置を検出位置として、電解槽１０の表面近傍の磁界を検出し始める。次に、コントローラ６０は、変数ｍが最大値ｍmaxに等しくなっていないことを条件に、コントローラ６０は、ステップＳ２８８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２９０にて変数ｍに「１」を加算し、ステップＳ２９２にて変数ａに「−１」を乗算する。この場合、ステップＳ２９０の処理によって変数ｍは「３」になり、ステップＳ２９２の処理によって変数ａは「１」になる。また、変数ｎは「１」に保たれている。前記ステップＳ２９２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５２に戻って、ステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理より、Ｋ個ずつの各サンプリングデータ群Ｓx1(１,３)，Ｓx2(１,３)，Ｓy1(１,３)，Ｓy2(１,３)をロックインアンプ５７からそれぞれ取込み記憶する。
【００８３】
前記ステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５６にて変数ａは「１」であるか否かを判定する。この場合、前記ステップＳ２９２の処理によって変数ａは「１」に設定されているので、コントローラ６０は、ステップＳ２５６にて「Ｙｅｓ」と判定して、前述したステップＳ２５８〜Ｓ２６６，Ｓ２５０〜Ｓ２５６の処理を、変数ｎが最大値ｎmaxに等しくなるまで繰り返し実行する。これにより、磁気センサ２０による検出位置がＸ方向正側に走査されて、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１，２，３・・・ｎmax，ｍ＝３）がＲＡＭに新たに記憶される。
【００８４】
そして、変数ｍを「３」に設定した状態で、磁気センサ２０の検出位置のＸ方向正側への走査が終了すると、ステップＳ２５８の判定処理により、ステップＳ２８０〜Ｓ２９２の処理が実行されて、磁気センサ２０による検出位置が次のＹ方向位置に変更されるとともに、変数ｍ，ａが変更される。そして、前述したステップＳ２５０〜Ｓ２５６，Ｓ２６８〜Ｓ２７６の処理により、磁気センサ２０による検出位置がＸ方向負側へ走査され、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１，２，３・・・ｎmax，ｍ＝４）がＲＡＭに新たに記憶される。
【００８５】
このようなステップＳ２５０〜Ｓ２７６，Ｓ２８０〜Ｓ２９２の処理により、磁気センサ２０による検出位置がＸ方向を往復するように走査されるとともにＹ方向正側に走査されて、変数ｍが最大値ｍmaxに等しくなると、コントローラ６０は、ステップＳ２８８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２９４以降の処理を実行する。この状態では、ＲＡＭ内に、Ｋ個ずつの各サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１〜ｎmax，ｍ＝１〜ｍmax）が記憶されている。
【００８６】
ステップＳ２９４においては、コントローラ６０は、交流信号供給回路５５に作動停止を指示する。これにより、交流信号供給回路５５の作動は停止し、通電回路１６は交流信号を重畳しない直流電圧を電解槽１０の電極１５ａ，１５ｂに印加し始める。次に、コントローラ６０は、ステップＳ２９６にて対称性評価ルーチンを実行する。対称性評価ルーチンの詳細は図８Ａに示されており、その実行はステップＳ４００にて開始される。この対称性評価ルーチンは、電極１５ａ，１５ｂの破損等の異常によって電解液中の各部に流れる電流が対称性を失っていることを検出して、電極１５ａ，１５ｂを含む電解槽１０の異常を検出するものである。このような電解槽１０の異常は、上述した濃度検出も精度を失うし、電解装置の作動を続行することも望ましくないために行うものである。
【００８７】
前記ステップＳ４００の実行開始後、コントローラ６０は、ステップＳ４０２にて変数ｎ，ｍをそれぞれ「１」に初期設定する。この場合も、変数ｎ，ｍは、それぞれＸ，Ｙ方向における検出位置を指定するための変数である。そして、最大値ｎmax，ｍmaxも、前述の場合と同様に、それぞれＸ，Ｙ方向における検出位置の数を表している。
【００８８】
前記ステップＳ４０２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ４０４にて、変数ｎ，ｍによって指定される所定数Ｋずつのサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)の磁界の大きさの各平均値Ｓx1，Ｓx2，Ｓy1，Ｓy2を計算する。具体的には、各サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)ごとに、Ｋ個のサンプリングデータを加算して値Ｋで除算する。
【００８９】
次に、コントローラ６０は、上述した図５ＢのステップＳ１２６〜Ｓ１３２及び図７のステップＳ３０４〜Ｓ３１０と同様なステップＳ４０６〜Ｓ４１２の処理により、前記計算した平均値Ｓx1，Ｓx2，Ｓy1，Ｓy2を用いて、電解槽１０の検査位置に流れる電流の大きさＩxy及び方向θixyを計算する。ただし、この場合には、前記計算された電流の大きさＩxy及び方向θixyは、電解槽１０の検査位置を表す変数ｎ，ｍを用いて電流の大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)及び方向データθixy(ｎ，ｍ)としてＲＡＭ又は記憶装置に記憶される。
【００９０】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ４１４にて、上述した図５ＢのステップＳ１３４及び図７のステップＳ３１２の処理と同様にして、前記計算したＩxy，θixyを用いた前記式９の演算の実行により、電解槽１０の検査位置においてＸ方向に流れる電流の大きさＩxを計算する。また、この場合には、前記計算したＩxy，θixyを用いた下記式１０の演算の実行により、電解槽１０の検査位置においてＹ方向に流れる電流の大きさＩｙも計算する。
Ｉy＝Ｉxy・sinθixy …式１０
そして、このステップＳ４１４においては、前記計算された電流の大きさＩx，Ｉyも、電解槽１０の検査位置を表す変数ｎ，ｍを用いて電流の大きさデータＩx(ｎ，ｍ)，Ｉy(ｎ，ｍ)としてＲＡＭ又は記憶装置に記憶される。
【００９１】
そして、コントローラ６０は、ステップＳ４１６にて変数ｎがＸ方向の検出位置数を表す最大値ｎmaxに達したか否かを判定する。変数ｎが最大値ｎmaxに達していなければ、コントローラ６０は、ステップＳ４１６にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ４１８にて変数ｎに「１」を加算してステップＳ４０４に戻る。そして、前述したステップＳ４０４〜Ｓ４１４の処理を実行した後、コントローラ６０は、ステップＳ４１６にてふたたび変数ｎが最大値ｎmaxに達したか否かを判定する。変数ｎが最大値ｎmaxに達しない限り、ステップＳ４０４〜４１８の処理が繰り返し実行される。
【００９２】
このようなステップＳ４０４〜Ｓ４１８の繰り返し処理中、変数ｎが最大値ｎmaxに達すると、コントローラ６０は、ステップＳ４１６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４２０にて変数ｍがＹ方向の検出位置数を表す最大値ｍmaxに達したか否かを判定する。変数ｍが最大値ｍmaxに達しなければ、コントローラ６０は、ステップＳ４２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ４２２にて変数ｍに「１」を加算し、ステップＳ４２４にて変数ｎを「１」に初期設定して、ステップＳ４０４に戻る。そして、変数ｎが最大値ｎmaxに達するまで前述したステップＳ４０４〜Ｓ４１８の処理を繰り返し実行した後、コントローラ６０は、ステップＳ４２０にてふたたび変数ｍが最大値ｍmaxに達したか否かを判定する。変数ｍが最大値ｍmaxに達しない限り、ステップＳ４０４〜４２４の処理が繰り返し実行される。そして、変数ｍが最大値ｍmaxに達すると、コントローラ６０は、ステップＳ４２０にて「Ｙｅｓ」と判定して、図８ＢのステップＳ４３０に進む。
【００９３】
この時点では、電解槽１０の検査位置ごとに、電流の大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)、電流の方向データθixy(ｎ，ｍ)、Ｘ方向の電流の大きさデータＩx(ｎ，ｍ)及びＹ方向の電流の大きさデータＩy(ｎ，ｍ)（ｎ＝１〜ｎmax，ｍ＝１〜ｍmax）が、ＲＡＭ又は記憶装置に記憶されている。
【００９４】
ステップＳ４３０〜Ｓ４５２の処理により、電極１５ａ，１５ｂ間に位置する電解液中を流れる電流の大きさの対称性を評価するための偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が計算される。変数ｋは，Ｘce値によって表されたＸ方向における中心位置の両側の対称位置であって、磁気センサ２０によるＸ方向の検出位置を示す変数である。変数ｓは、磁気センサ２０によるＹ方向の検出位置を示すための変数である。まず、ステップＳ４３０においては、コントローラ６０は、変数ｋ，ｓをそれぞれ「１」に設定する。
【００９５】
コントローラ６０は、ステップＳ４３２にて、前記図８Ａの対称性評価ルーチンの実行によって取得されたＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)（ｎ＝１〜ｎmax，ｍ＝１〜ｍmax）の中から、Ｘ−Ｙ座標値が(ｎce−ｋ＋１，ｓ)で表されるＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)を抽出して電流値Ｉx1とする。次に、コントローラ６０は、ステップＳ４３４にて、前記Ｘ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)の中から、Ｘ−Ｙ座標値が(ｎce＋ｋ，ｓ)で表されるＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)を抽出して電流値Ｉx2とする。これらの場合、値ｎceは、図９に示すように、Ｘce値によって表されたＸ方向における中心位置の直近左側の検出位置を示し、変数ｋは「１」であり、かつ変数ｓは「１」である。したがって、前記ステップＳ４３２，Ｓ４３４の処理により、初期値Ｙstによって表されたＹ方向位置であって、Ｘ方向の中心位置（Ｘce位置）に対して直近のＸ方向の対称位置にある２つの検出位置（ｎce，１），（ｎce＋１，１）における1対のＸ方向の電流の大きさデータIｘ(ｎce，１)，Ｉｘ(ｎce＋１，１)が電流値Ｉx1，Ｉx2として設定される。
【００９６】
前記ステップＳ４３２，Ｓ４３４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ４３６にて、下記式１１の演算の実行により、変数ｋ，ｓによって指定される前記電流値Ｉx1，Ｉx2の偏差Ｄev(ｋ，ｓ)を計算する。
Ｄev(ｋ，ｓ)＝｜Ｉx1−Ｉx2｜／(Ｉx1＋Ｉx2) …式１１
【００９７】
そして、コントローラ６０は、ステップＳ４３８にて、偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が所定の小さな許容値ΔＤev以下であるかを判定する。偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が許容値ΔＤev以下であれば、ステップＳ４３８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４４０にて偏差Ｄev(ｋ，ｓ)を「０」に変更する。偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が許容値ΔＤev以下でなければ、ステップＳ４３８にて「Ｎｏ」と判定して、偏差Ｄev(ｋ，ｓ)を変更することなく、プログラムをステップＳ４４２に進める。これらのステップＳ４３２〜Ｓ４４０の処理により、Ｘ方向の中心位置（Ｘce位置）を挟んで左右対称位置のＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)がほぼ等しければ、電流分布が対称であるということで、偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が「０」に変更される。
【００９８】
前記ステップＳ４３８，Ｓ４４０の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ４４２にて、値（ｎce＋ｋ）が最大値ｎmaxに等しいか否かを判定する。この場合、変数ｋは「１」であり、値（ｎce＋ｋ）が最大値ｎmaxに等しくないので、コントローラ６０は、ステップＳ４４２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４４４にて変数ｋに「１」を加算して、前述したステップＳ４３２〜Ｓ４４２の処理を実行する。このステップＳ４３２〜Ｓ４４２の処理により、前記偏差Ｄev(ｋ，ｓ)の計算に利用した両Ｘ−Ｙ座標位置のＸ方向外側の検出位置の１対のＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)の偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が計算される。
【００９９】
そして、これらのステップＳ４３２〜Ｓ４４４からなる循環処理は、変数ｋを値ｎceに加算した値ｎce＋ｋが最大値ｎmaxに等しくなるまで繰返し実行される。そして、前記値ｎce＋ｋが最大値ｎmaxに等しくなり（すなわちｋ＝ｎce）、すなわちＸ方向の最も外側の一対の検出位置（ｎce−ｋ＋１，ｓ）＝（１，１），（ｎce＋ｋ，ｓ）＝（ｎmax，１）のＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)の偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が計算されると、コントローラ６０は、ステップＳ４４２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４４６に進む。ステップＳ４４６においては、変数ｓが最大値ｍmaxに等しいかを判定する。なお、この状態では、偏差Ｄev(１，１)〜Ｄev(ｎce，１)が計算されて記憶されている。
【０１００】
また、この場合、変数ｓは「１」であって最大値ｍmaxよりも小さい。したがって、コントローラ６０は、ステップＳ４４６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４４８にて変数ｓに「１」を加算し、ステップＳ４５０にて変数ｋを「１」に戻して、前述したステップＳ４３２〜Ｓ４４４の処理を繰り返し実行する。これにより、図９のＹ方向の上から２列目において、Ｘ方向の中心位置（Ｘce位置）に対してＸ方向の対称位置にある最も内側の２つの検出位置（ｎce，２），（ｎce＋１，２）から最も外側の２つの検出位置（１，２），（ｎmax，２）までの各１対のＸ方向の電流の大きさデータIｘ（ｎce，２），Ｉｘ（ｎce＋１，２）〜Iｘ(１，２)，Ｉｘ(ｎmax，２)が電流値Ｉx1，Ｉx2としてそれぞれ設定されるとともに、偏差Ｄev(１，２)〜Ｄev(ｎce，２)がそれぞれ計算される。
【０１０１】
このようにして、変数ｓを順次「１」ずつ増加させて、ステップＳ４３２〜Ｓ４５０の循環処理を繰返し実行することにより、Ｙ方向の終了値Ｙmaxで表される検査終了位置に向かって、偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が順次計算されていく。そして、変数ｓが最大値ｍmaxに達してＹ方向の検査終了位置における偏差Ｄev(１，ｍmax)〜Ｄev(ｎce，ｍmax)の計算が終了すると、コントローラ６０は、ステップＳ４４６にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ４５２に進む。
【０１０２】
ステップＳ４５２においては、コントローラ６０は、前記計算した全ての偏差Ｄev(ｋ，ｓ)の平均値を計算して、電流分布対称評価値ＳymとしてＲＡＭ又は記憶装置に記憶する。この場合、電解槽１０の電極１５ａ，１５ｂ間のＸ方向における中心位置Ｘceを中心とするＸ方向の各１対の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)の差を表す偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が小さければ、すなわち電極１５ａ，１５ｂの電解液中において、Ｘ方向電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)が中心位置Ｘceに対して対称であれば、電流分布対称評価値Ｓymは「０」に近い小さな値となる。逆に、Ｘ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)が中心位置Ｘceに対して対称でなければ、電流分布対称評価値Ｓymは大きな値となる。なお、この電流分布対称評価値Ｓymの計算が、本発明の電極間の中間線に対する対称性を数値として計算することに対応する。
【０１０３】
前記ステップＳ４５２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ４５４にて、電解槽１０の電解液中を流れる電流の大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)、同電流の方向データθixy(ｎ，ｍ)、Ｘ方向に流れる電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)及びＹ方向に流れる電流の大きさデータＩｙ(ｎ、ｍ)（ｎ＝１〜ｎmax，ｍ＝１〜ｍmax）から表示用画像データを生成して、表示装置６２に画像データによって表された画像を表示する。具体的には、電流の方向θixyが矢印で示されているとともに、各電流の大きさＩxy，Ｉｘ，Ｉｙを矢印の長さで表示する。また、各電流の大きさＩxy，Ｉｘ，Ｉｙを色彩及び／又は濃度を異ならせて表示するとよい。図１１は、前記電流の大きさＩxyの分布の表示例を示している。さらに、Ｘ方向及びＹ方向の電流の大きさＩｘ，Ｉｙの分布を表示するようにしてもよい。そして、この画像表示は、電極１５ａ，１５ｂの異常発生の発見に利用される。
【０１０４】
前記ステップＳ４５４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ４５６にて、電流分布対称評価値Ｓymが許容値として設定されている所定の小さな値ΔＳym以下であるかを判定する。そして、電流分布対称評価値Ｓymが所定の小さな値ΔＳym以下であれば、コントローラ６０は、ステップＳ４５６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４５８にて表示装置６２に「異常なし」を表示する。一方、電流分布対称評価値Ｓymが所定の小さな値ΔＳym以下でなければ、コントローラ６０は、ステップＳ４５６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４６０にて表示装置６２に「異常」を表示する。この「異常なし」及び「異常」の表示により、作業者は電極１５ａ，１５ｂの異常を認識できる。これらのステップＳ４５８，Ｓ４６０の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ４６２にてこの対称性評価ルーチンの実行を終了する。
【０１０５】
前記対称性評価ルーチンの実行終了後、コントローラ６０は、図６Ａの電解装置作動制御プログラムのステップＳ２０２以降の処理をふたたび実行し始める。そして、上述のように電解液を所望の濃度に保ちながら、電解装置の作動制御を続ける。ただし、前記対称性評価ルーチンの実行により、電解槽１０の電極１５ａ，１５ｂ等に異常が発生した可能性がある場合には、作業者の判断により電解槽１０の作動制御を停止させる。前記ステップＳ２０２以降の処理において、作業者が入力装置６１を操作して電解装置の作動終了を指示すれば、コントローラ６０は、前記ステップＳ２３２にて「Ｙｅｓ」すなわち終了指令有りと判定して、図５ＡのステップＳ１２０，Ｓ１２２の処理と同様なステップＳ２３６，Ｓ２３８の処理によってセンサ信号取出回路５６及びロックインアンプ５７の作動を停止させて、ステップＳ２４０にてこの電解装置作動制御プログラムの実行を終了する。そして、制御装置１４の操作スイッチなどの操作により、電極１５ａ，１５ｂへの直流電圧の印加が停止される。
【０１０６】
上記のように動作する実施形態によれば、電解装置の作動制御の前に、図５Ａ及び図５Ｂのテーブル作成プログラムの実行により、電解槽１０の中央位置（Ｘce，Ｙce位置）の電解液中をＸ方向に流れる電流の大きさＩｘに対する電解液の濃度の変化特性を表す電流−濃度テーブルを作成した。そして、電解装置の作動制御において、図６Ａ乃至図６Ｃの電解装置作動制御プログラムのＳ２０４〜Ｓ２１８及び図７の電解液濃度計算ルーチンのステップＳ３０２〜Ｓ３０８の処理により、電極１５ａ，１５ｂに一定の電圧を印加しておいて、前記電解槽１０の中央位置の電解液中を流れる電流により発生される磁界の強さＨxy及び方向θxyを検出し、次のステップＳ３１０，Ｓ３１２の処理によって前記電解槽１０の中央位置の電解液中を流れる電流の大きさＩxy及び方向θixyを計算するとともに、Ｘ方向の電流の大きさＩｘを計算し、次のステップＳ３１４の処理によって前記電流−濃度テーブルを参照して前記計算したＸ方向の電流の大きさＩｘに対応する電解液の濃度を計算した。この場合、電極１５ａ，１５ｂ間に一定の電圧を印加しておくことにより、電解液中をＸ方向に流れる電流の大きさＩｘは電解液の濃度にほぼ比例し、しかもこの電流の大きさＩｘは所定面積中を流れる電流密度に対応するので、電解液の量が変化しても、前記電流の大きさＩｘと電解液の濃度との比例関係は変化しない。したがって、上記実施形態によれば、電解液の量に応じて電圧又は電流と電解液の濃度との関係を用意したり、電解液の量を常に一定に保ったりする必要もなく、簡単かつ的確に電解液の濃度を測定することができる。
【０１０７】
また、上記実施形態においては、図６Ａ乃至図６Ｃの電解装置作動制御プログラムのステップＳ２１０，Ｓ２１２，Ｓ２４０〜Ｓ２９２の処理、及び図８Ａの対称性評価ルーチンのステップＳ４０２〜Ｓ４１０，Ｓ４１６〜Ｓ４２４の処理によって電極１５ａ，１５ｂ間の中心位置に対して対称になる複数の箇所にそれぞれ流れる電流によって発生する磁界の強さＨxy及び方向θxyを検出し、次のステップＳ４１２，Ｓ４１４の処理によって前記複数の箇所にそれぞれ流れる電流の大きさＩxy及び方向θixyを計算するとともに、Ｘ方向の電流の大きさＩｘ（ｎ，ｍ)を計算した。そして、図８ＢのステップＳ４３０〜Ｓ４５２の処理により、前記複数の箇所にてＸ方向にそれぞれ流れる電流の大きさＩｘ（ｎ，ｍ)を用いて、電極１５ａ，１５ｂ間の中心位置に対する電流及び磁界の分布の対称性を表す電流分布対称評価値Ｓymを計算し、ステップＳ４５６の処理によって電流分布対称評価値Ｓymと所定の小さな値ΔＳymとを比較して、電極１５ａ，１５ｂの異常の有無を判定するようにした。これにより、上記実施形態によれば、電解液中を流れる電流の分布が電極１５ａ，１５ｂ間の中心位置に対して対称ではなくなる原因となる、電極１５ａ，１５ｂの表面に異常が発生したことが自動的に検出される。この異常は、例えば、変質又は異物質の付着によって電流が流れない箇所が発生したり、絶縁部分が剥がれたりすることである。
【０１０８】
また、上記実施形態においては、図８Ｂの対称性評価ルーチンのステップＳ４５４の処理により、電極１５ａ，１５ｂ間の中心位置に対して対称になる複数の箇所にそれぞれ流れる電流の大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)、同電流の方向データθixy(ｎ，ｍ)、Ｘ方向に流れる電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)及びＹ方向に流れる電流の大きさデータＩｙ(ｎ、ｍ)（ｎ＝１〜ｎmax，ｍ＝１〜ｍmax）が表示される。これにより、作業者は、磁界の強さに関する情報の表示を見て、電極１５ａ，１５ｂ間の中心位置に対する磁界の分布の対称性を視覚的に判断することにより、電極１５ａ，１５ｂにおける異常の発生を簡単に発見できるようになり、作業者にとって便利となる。
【０１０９】
また、上記実施形態においては、交流信号供給回路５５及び通電回路１６が、所定周波数の交流成分を重畳した直流電圧を電解槽１０の電極１５ａ，１５ｂ間に通電する。これにより、電解槽１０内の電解液中には前記交流成分に応じた電流が流れ、磁気センサ２０には前記交流成分に応じた磁界が発生する。この発生される磁界はセンサ信号取出回路５６によって取り出されてロックインアンプ５７に供給され、ロックインアンプ５７は前記所定周波数の交流成分に対応して発生される磁界を表す信号のみを取出して出力する。したがって、比較的簡単な構成で、外部磁界の影響を受けないようにして対象とする磁界を検出でき、装置のコストを抑えたうえで、外部磁界が一様になるようにする必要もなく、電解液中を流れる電流によって発生される磁界を精度よく検出できるので、ひいては前記電解液の濃度を精度よく検出できるようになるとともに、電極１５ａ，１５ｂの異常を精度よく検出できるようになる。
【０１１０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形も可能である。
【０１１１】
上記実施形態では、図５Ａ及び図５Ｂのテーブル作成プログラムにより、Ｘ方向の電流の大きさＩｘに対する電解液の濃度の変化特性を表すテーブルを作成し、図７の電解液濃度計算ルーチンにより、Ｘ方向の電流の大きさＩｘを検出して、前記テーブルを参照することにより検出したＸ方向の電流の大きさに応じた電解液の濃度を決定するようにした。しかし、Ｙ方向の磁界の強さＨｙは前記Ｘ方向の電流の大きさＩｘに比例するので、前記方法に代えて、Ｙ方向の磁界の強さＨｙに対する電解液の濃度の変化特性を表すテーブルを作成し、Ｙ方向の磁界の強さＨｙ検出して、前記磁界の強さＨｙに関するテーブルを参照することにより検出したＹ方向の磁界の強さＨｙに応じて電解液の濃度を決定するようにしてもよい。
【０１１２】
また、電解槽１０の中心位置（Ｘce位置、Ｙce位置）にて電解液中をＸ方向に流れる電流の大きさＩｘは、前記中心位置にて電解液中を流れる電流の大きさＩxyにほぼ等しい。したがって、前記Ｘ方向の電流の大きさＩｘを用いてテーブルを作成するとともにテーブルを参照して電解液の濃度を検出するのに代えて、電流の大きさＩxyを用いてテーブルを作成するとともに、テーブルを参照することにより電流の大きさＩxyに応じた電解液の濃度を検出するようにしてもよい。さらに、磁界の強さＨxyは前記電流の大きさＩxyに比例するので、磁界の強さＨxyを用いてテーブルを作成するとともに、テーブルを参照することにより磁界の強さＨxyに応じた電解液の濃度を検出するようにしてもよい。
【０１１３】
また、上記実施形態では、対称性評価のための図８ＢのステップＳ４３２〜４３６の処理による偏差Ｄev(ｋ，ｓ)の計算においては、Ｘ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ)を用いた。しかし、これに代えて、電極１５ａ，１５ｂ間方向である電流の大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)を用いて偏差Ｄev(ｍ，ｓ)を計算してもよい。または、電流の大きさデータＩｘ(ｎ)，Ｉxy(ｎ)をそれぞれ用いて２つの偏差Ｄev(ｍ，ｓ)を計算してもよい。なお、偏差Ｄev(ｍ，ｓ)をＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)の計算に加えて、電流の大きさデータＩxy(ｎ、ｍ)を用いて計算している場合は、電流分布対称評価値Ｓymは２つの値が計算されるので、これらの２つの値でそれぞれ合否を判定し、双方が合格となったとき「合格」と判定し、片方でも不合格であれば、「不合格」と判定するようにするとよい。さらに、この場合も、Ｘ方向電流の大きさはＹ方向の磁界の強さＨｙに比例し、電流の大きさＩxyは磁界の強さＨxyに比例するので、前記Ｘ方向の電流の大きさＩｘ及び電流の大きさＩxyに代えて、磁界の強さＨｙ、Ｈxyをそれぞれ用いるようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態では、電解液の濃度と電流分布の両測定を行うようにした。しかし、電極１５ａ，１５ｂの異常検出を行う必要がない場合には、磁気センサ２０をＸ，Ｙ方向に移動させる機構を設けず、上記実施形態の電解液の濃度測定のときの位置に磁気センサ２０を取り付けて、電解液の濃度測定を所定時間間隔で行うのみでよい。
【０１１５】
また、上記実施形態では、電解液の濃度測定を所定時間ごとに繰返して、測定回数が所定回数に達するごとに電流分布を測定するようにした。しかし、電解液の濃度の変化速度が小さければ、前記方法に代えて、所定時間ごとに電解液の濃度と電流分布の両測定を行うようにしてよい。この場合、設定されたＸ方向位置及びＹ方向位置でＸ方向の電流の大きさＩｘと電解液の濃度との関係テーブルを作成し、その位置でのＸ方向の電流の大きさＩｘから関係テーブルを用いて電解液の濃度を計算するようにすればよい。
【０１１６】
また、上記実施形態では、電流分布を測定するときには、１つの磁気センサ２０をＸ方向及びＹ方向に移動させた。しかし、コスト面を重視しなければ、ライン状に設けた複数の磁気センサをこのラインの直角方向に移動させてもよいし、平面状に複数の磁気センサを設けて磁気センサを移動させないようにしてもよい。この場合には、電解液の濃度測定の際には、予め選択した１つの磁気センサが出力する信号を用いればよい。
【０１１７】
また、上記実施形態では、電流分布対称評価値Ｓymを計算して表示するようにした。しかし、これに代えて、電流分布対称評価値Ｓymを計算することなく、作業者が、目視で電流分布又は磁界分布の画像を見て異常の有無を判定するようにしてもよい。
【０１１８】
また、上記実施形態では、電解液の濃度測定及び電流分布の測定の際、電解装置に通電電圧に交流成分を含ませて直流電圧を出力させた。しかし、外部の磁界を無視してよければ、通常の電解装置のように、通電電圧は交流成分を含まない直流電圧にしてもよい。
【０１１９】
また、上記実施形態では、磁気センサとして磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を利用したが、これに代えて、ホール素子、磁気インピーダンス素子効果センサ、フラックスゲート、超伝導量子干渉素子などを利用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１０…電解槽、１５ａ，１５ｂ…電極、１２…電解液タンク、１３…給水タンク、１４…制御装置、１６…通電回路、２０…磁気センサ、３０…Ｙ方向スライド機構、３５…Ｙ方向モータ、４０…Ｘ方向スライド機構、４７…Ｘ方向モータ、５２…Ｘ方向フィードモータ制御回路、５４…Ｙ方向フィードモータ制御回路、５５…交流信号供給回路、５６…センサ信号取出回路、５７…ロックインアンプ、６０…コントローラ、６１…入力装置、６２…表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極を備えるとともに電解液を収容した電解槽を有する電解装置に適用され、電解液の濃度を測定する電解液濃度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解液を収容した電解槽の電極間に通電して電気分解を起こさせ、苛性ソーダ、次亜塩素酸などの物質を製造したり、電極を構成する物質をメッキしたりするといった電解装置はよく知られている。このような電解装置において、電気分解が進行すると電解液の濃度は下がるため、電解液の濃度を検出し、電解液の濃度が設定された範囲内になるように電解液を補充することが行われている。
【０００３】
この電解液の濃度に関しては、例えば下記特許文献１には、電極間に一定の電流を流して電極間に発生する電圧を検出し、検出電圧は電極間の抵抗に比例すること、及び電極間の抵抗は電解液の濃度と一定の相関関係（すなわち、濃度が低下すると電極間の抵抗が増大するという相関）を有することに鑑みて、前記検出電圧から電解液の濃度を検出することが示されている。また、下記特許文献１には、電極間に一定の電圧を印加して電極間に流れる電流を検出し、検出電流は電極間の抵抗に反比例すること、及び電極間の抵抗は電解液の濃度と前記相関関係を有することに鑑みて、前記検出電流から電解液の濃度を検出することも示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１８２７１号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、上記従来の方法では、電解槽に収容された電解液の量が変化すると、電解液の濃度は的確に検出されない。すなわち、電解槽に収容された電解液の量が変化すると、電極間の抵抗は変化する。具体的には、電解液が減少すれば、電極間の抵抗は増加する。したがって、上記従来の方法のように、電解液の濃度と電極間の抵抗との相関関係に基づいて電極間の電圧又は電流を用いて電解液の濃度を検出した場合には、電解液の量の変化が電極間の抵抗の変化をもたらすので、電解液の濃度が的確に検出されない。これを解決するためには、電解液の量に応じて変化する電圧又は電流と電解液の濃度との関係を求めておき、電解液の量も考慮して検出した電圧又は電流を用いて電解液の濃度を検出するか、又は電解液の量を常に一定に保っておいて、検出した電圧又は電流を用いて電解液の濃度を検出するようにすることも考えられる。しかし、これらの場合には、電解液の量に応じて変化する電圧又は電流と電解液の濃度との関係を用意したり、電解液の量が常に一定になるように制御する必要があり、手間とコストがかかる。
【０００６】
本発明は、この問題を解決するためになされたもので、電極を備えるとともに電解液を収容した電解槽において、簡単かつ的確に電解液の濃度を測定する電解液濃度測定装置を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、一対の電極（１５ａ，１５ｂ）を備えるとともに電解液を収容した電解槽（１０）を有する電解装置に適用され、電解槽内の電解液の濃度を測定する電解液濃度測定装置において、一対の電極間に電圧を印加して電解液中に電流を流す電圧印加手段（１６，５５）と、電圧印加手段による電圧の印加により、電解液中の所定位置に流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する第１磁界検出手段（２０，５６，５７，６０，Ｓ２０４〜Ｓ２１８，Ｓ３０２〜Ｓ３０８）と、予め記憶されていて、電解液中の所定位置に流れる電流の大きさ又は前記電流の大きさに対応した磁界の強さと、電解液の濃度との関係を用いて、第１磁界検出手段によって検出された磁界の強さ又は前記検出された磁界の強さに対応した電流の大きさに基づいて電解液の濃度を検出する電解液濃度検出手段（６０，Ｓ３１０〜Ｓ３１４）とを備えたことにある。
【０００８】
この場合、第１磁界検出手段を、磁界の強さに応じた電気信号を出力する磁気センサと、磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さを取得する磁界強さ取得手段とで構成するとよい。そして、１つの磁気センサを電解槽に対向する所定位置に固定配置しておいて、磁界強さ取得手段がこの１つの磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さを取得したり、複数の磁気センサを電解槽に対向する複数の位置にそれぞれ固定配置しておいて、磁界強さ取得手段が所定位置に配置された前記複数の磁気センサの中の１つの磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さを取得したりするとよい。また、１つ又は複数の磁気センサを移動手段で移動できるようにしておき、１つの磁気センサ又は複数の磁気センサのうちの１つの磁気センサを移動手段で、前記所定位置に移動させて、磁界強さ取得手段が所定位置に移動された１つの磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さを取得したりしてもよい。これらの場合、前記所定位置は、例えば、１対の電極間の中央であり、かつ１対の電極の長さ方向の中央である位置であって、電解槽に対向する位置である。
【０００９】
電解液の抵抗は電解液の濃度にほぼ反比例するので、電極間に一定の電圧を印加しておけば、電解液中を流れる電流の大きさは電解液の濃度にほぼ比例する。ここで、電解液中の所定位置に流れる電流の大きさは所定面積中を流れる電流密度に対応するので、電解液の量が変化しても、電解液中の所定位置に流れる電流の大きさと電解液の濃度との前記比例関係は変化しない。また、電解液中の所定位置に流れる電流の大きさは、前記所定位置に対向する位置の磁界の強さに比例する。この理論に基づいて、上記のように構成した本発明において、電解液濃度検出手段が、予め記憶されていて、電解液中の所定位置に流れる電流の大きさ又は前記電流の大きさに対応した磁界の強さと、電解液の濃度との関係を用いて、第１磁界検出手段によって検出された磁界の強さ又は前記検出された磁界の強さに対応した電流の大きさに基づいて電解液の濃度を検出する。その結果、前記本発明の特徴によれば、電解液の量に応じて電圧又は電流と電解液の濃度との関係を用意したり、電解液の量を常に一定に保ったりする必要もなく、簡単かつ的確に電解液の濃度を測定することができる。
【００１０】
また、本発明の他の特徴は、一対の電極間の中心位置に対して対称になる複数の箇所にそれぞれ流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する第２磁界検出手段（２０，５６，５７，６０，Ｓ２１０，Ｓ２１２，Ｓ２４０〜Ｓ２９２，Ｓ４０２〜Ｓ４１０，Ｓ４１６〜Ｓ４２４）を備えたことにある。
【００１１】
この場合も、第２磁界検出手段を、磁界の強さに応じた電気信号を出力する磁気センサと、磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さを取得する磁界強さ取得手段とで構成するとよい。そして、複数の磁気センサを電解槽に対向する複数の位置であって、一対の電極間の中心位置に対して対称になる複数の位置にそれぞれ固定配置しておいて、磁界強さ取得手段が前記複数の磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さをそれぞれ取得するとよい。また、１つ又は複数の磁気センサを移動手段で移動できるようにしておき、１つの磁気センサ又は複数の磁気センサを移動手段で、電解槽に対向する複数の位置であって、一対の電極間の中心位置に対して対称になる複数の位置に移動させて、磁界強さ取得手段が移動させた複数の位置において磁気センサからの電気信号に基づいて磁界の強さを取得してもよい。
【００１２】
この本発明の他の特徴においては、一対の電極間の中心位置に対して対称になる複数の箇所にそれぞれ流れる電流によって発生する磁界の強さが検出される。そして、この磁界の強さは、前記複数の箇所に対向する電解液中を流れる電流の大きさに比例する。通常の場合のように、１対の電極が正常であれば、電解液中を流れる電流の分布は１対の電極間の中心位置に対して対称となる。しかし、１対の電極の表面に異常が発生すると（例えば、変質又は異物質の付着によって電流が流れない箇所が発生したり、絶縁部分が剥がれたりすると）、電解液中を流れる電流の分布が一対の電極間の中心位置に対して対称ではなくなる。したがって、前記本発明の他の特徴によれば、一対の電極間の中心位置に対して対称になる複数の箇所にそれぞれ流れる電流によって発生する磁界の強さが検出されるので、電極の異常を検出できるようになる。
【００１３】
また、本発明の他の特徴は、第２磁界検出手段によって検出された複数の箇所における磁界の強さから、一対の電極間の中心位置に対する磁界の分布の対称性を表す評価値を計算する対称性評価値計算手段（６０，Ｓ４１０〜Ｓ４１４，Ｓ４３０〜Ｓ４５２）と、対称性評価値計算手段によって計算された評価値に応じて一対の電極の異常を判定する電極異常判定手段（６０，Ｓ４５６）とを備えたことにある。これによれば、電極における異常の発生が自動的に検出されるようになり、作業者にとって便利である。
【００１４】
また、本発明の他の特徴は、第２磁界検出手段によって検出された複数の箇所における磁界の強さに関する情報を表示する表示手段（６０，６２，Ｓ４５４）を備えたことにある。これによれば、作業者は、磁界の強さに関する情報の表示を見て、一対の電極間の中心位置に対する磁界の分布の対称性を視覚的に判断することにより、電極における異常の発生を簡単に発見できるようになり、作業者にとって便利である。
【００１５】
また、本発明の他の特徴は、電圧印加手段は所定の周期で大きさが変化する電圧を印加し、第１磁界検出手段は前記所定の周期と等しい周期で強度が変化する磁界の強さを検出することにある。この本発明の他の特徴においては、所定周期で変化する磁界の強さのみが検出され、比較的簡単な構成で、外部磁界の影響を受けないようにして対象とする磁界の強さを検出でき、装置のコストを抑えたうえで、外部磁界が一様になるようにする必要もなく、電解液の濃度を高精度で検出できる。
【００１６】
さらに、本発明の他の特徴は、電圧印加手段は所定の周期で大きさが変化する電圧を印加し、第２磁界検出手段は前記所定の周期と等しい周期で強度が変化する磁界の強さを検出することにある。この本発明の他の特徴においても、所定周期で変化する磁界の強さのみが検出され、比較的簡単な構成で、外部磁界の影響を受けないようにして対象とする磁界の強さを検出でき、装置のコストを抑えたうえで、外部磁界が一様になるようにする必要もなく、一対の電極間の中心位置に対する磁界の分布の対称性を高精度で検出することができるようになる。その結果、電極における異常の発生も高精度で発見できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電解装置に適用された本発明の一実施形態に係る電解液濃度測定装置の全体構成図である。
【図２】図１の磁気センサの移動機構の具体例を示す概略斜視図である。
【図３】図１の磁気センサ及びセンサ信号取出回路の詳細回路ブロック図である。
【図４】図１のロックインアンプの詳細回路ブロック図である。
【図５Ａ】図1のコントローラによって実行されるテーブル作成プログラムの前半部分を示すフローチャートである。
【図５Ｂ】前記テーブル作成プログラムの後半部分を示すフローチャートである。
【図６Ａ】図1のコントローラによって実行される電解装置作動制御プログラムの前半部分を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】前記電解装置作動制御プログラムの中間部分を示すフローチャートである。
【図６Ｃ】前記電解装置作動制御プログラムの後半部分を示すフローチャートである。
【図７】図６Ａの電解液濃度計算ルーチンを示すフローチャートである。
【図８Ａ】図６Ｃの対称性評価ルーチンの前半部分を示すフローチャートである。
【図８Ｂ】前記対称性評価ルーチンの後半部分を示すフローチャートである。
【図９】磁気センサによる電解槽の走査態様を説明するための説明図である。
【図１０】電流の大きさと電解液の濃度との関係を示すグラフである。
【図１１】電解液中を流れる電流の大きさの分布状態の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る電解装置に適用された電解液濃度測定装置について図面を用いて説明する。図1は、電解装置と電解液濃度測定装置を概略的に示している。まず、電解装置について説明すると、電解装置は電解槽１０を備えている。電解槽１０は、方形状に形成されていて、供給装置１１から供給される所定の濃度の電解液を蓄えるようになっている。供給装置１１は、電解液タンク１２に蓄えられている濃い電解液（例えば、飽和電解液）と、給水タンク１３に蓄えられている水とを電解槽１０に供給する。この濃い電解液及び水の電解槽１０への供給は、制御装置１４によって制御される。
【００１９】
電解槽１０には一対の電極１５ａ，１５ｂが設けられている。電極１５ａ，１５ｂには通電回路１６が接続されている。通電回路１６は、制御装置１４によって制御され、電極１５ａ、１５ｂのうちの一方の電極に正電圧を印加し、他方の電極を接地する。また、通電回路１６は、後述する交流信号供給回路５５から交流信号が入力された場合には、前記正電圧に前記交流信号を重畳した信号を前記一方の電極に出力する。制御装置１４は、コンピュータ装置、入力スイッチ、表示器などで構成され、供給装置１１及び通電回路１６を制御する。また、この制御装置１４は、後述するコントローラ６０の制御下にもある。
【００２０】
次に、電解液濃度測定装置について説明する。電解液濃度測定装置は、図１及び図２に示すように、磁気センサ２０を支持固定するセンサ支持台２１を有し、センサ支持台２１は、Ｙ方向スライド機構３０によってＹ方向（図示上下方向）に移動するとともに、Ｘ方向スライド機構４０によってＸ方向（図示左右方向）に移動する。センサ支持台２１は、方形状の平板で構成されて、上面にて磁気センサ２０を支持固定する。このセンサ支持台２１は、Ｘ方向スライド機構３０の一部を構成する方形状の移動部材３１により支持されている。この移動部材３１には、センサ支持台２１を図２の左右方向に変位させて磁気センサ２０の図１の紙面垂直方向位置を調整する調整機構（図示しない）が設けられており、調整つまみ３２（図１にて省略）の操作によりセンサ支持台２１が前記紙面垂直方向に位置調整されるようになっている。
【００２１】
移動部材３１の裏面には、Ｘ方向に所定の幅を有する凸部３１ａが設けられている。この凸部３１ａは、Ｙ方向に延設された支持部材３３の上面に設けた溝３３ａに侵入して、溝３３ａ内をＹ方向にスライドするようになっている。支持部材３３の溝３３ａ内には、Ｙ方向に延設されて移動部材３１の凸部３１ａを貫通する雄ねじ３４が収容されている。移動部材３１の凸部３１ａ内には、雄ねじ３４に螺合した図示しないナットが組み込まれており、雄ねじ３４の回転により、移動部材３１がＹ方向に移動するようになっている。すなわち、雄ねじ３４と移動部材３１に組み込まれたナットにより、ボールねじ機構が構成されている。雄ねじ３４の一端は、支持部材３３の一端に組み付けたＹ方向モータ３５の回転軸に連結され、雄ねじ３４の他端は支持部材３３の他端に回転可能に支持されている。これにより、Ｙ方向モータ３５の回転により雄ねじ３４が軸線周りに回転して、移動部材３１、センサ支持台２１及び磁気センサ２０がＹ方向に移動する。
【００２２】
支持部材３３のＹ方向の両端近傍部の裏面には、Ｙ方向に所定の幅を有する凸部３３ｂ，３３ｃがそれぞれ設けられている。これらの凸部３３ｂ、３３ｃは、Ｘ方向にそれぞれ延設された支持部材４１，４２の表面に設けた溝４１ａ，４２ａに侵入して、溝４１ａ，４２ａ内をＸ方向にスライドするようになっている。なお、溝４１ａ，４２ａ内には、凸部３３ｂ、３３ｃをスライドし易くするために、ローラが設けられている。これらの支持部材４１，４２は、Ｘ方向両端にて、Ｙ方向に延設された連結部材４３，４４によって一体的に連結されている。
【００２３】
連結部材４３，４４のＹ方向中央位置には、Ｘ方向に延設されて両端を連結部材４３，４４に一体的に連結された支持部材４５が設けられている。支持部材４５の表面には、Ｘ方向に延設された溝４５ａが設けられている。支持部材３３のＹ方向中央位置の裏面には、Ｙ方向に所定の幅を有する凸部３３ｄが設けられている。この凸部３３ｄは、支持部材４５の溝４５ａ内に侵入して、溝４５ａ内をＹ方向にスライドするようになっている。支持部材４５の溝４５ａ内には、Ｘ方向に延設されて支持部材３３の凸部３３ｄを貫通する雄ねじ４６が収容されている。支持部材３３の凸部３３ｄ内には、雄ねじ４６に螺合した図示しないナットが組み込まれており、雄ねじ４６の回転により、支持部材３３がＸ方向に移動するようになっている。すなわち、雄ねじ４６と支持部材３３に組み込まれたナットにより、ボールねじ機構が構成されている。雄ねじ４６の一端は、支持部材４５の一端に組み付けたＸ方向モータ４７の回転軸に連結され、雄ねじ４６の他端は支持部材４５の他端に回転可能に支持されている。これにより、Ｘ方向モータ４７の回転により雄ねじ４６が軸線周りに回転して、支持部材３３が移動部材３１、センサ支持台２１及び磁気センサ２０と共にＸ方向に移動する。
【００２４】
Ｘ方向モータ４７内には、Ｘ方向モータ４７の回転を検出して、その回転を表す回転信号を出力するエンコーダ４７ａが組み込まれている。この回転信号は、Ｘ方向モータ４７が所定の微少角度だけ回転するたびにハイレベルとローレベルとを交互に切替えるパルス列信号であって、回転方向を識別するために互いにπ／２だけ位相のずれたＡ相信号とＢ相信号とで構成される。回転信号は、Ｘ方向位置検出回路５１及びＸ方向フィードモータ制御回路５２に出力される。Ｘ方向位置検出回路５１は、前記回転信号のパルス数をＸ方向モータ４７の回転方向に応じてカウントアップ又はカウントダウンし、そのカウント値からＸ方向モータ４７による電解槽１０に対するセンサ支持台２１のＸ方向位置（すなわち磁気センサ２０のＸ方向位置）を検出し、検出したＸ方向位置をＸ方向フィードモータ制御回路５２及び後述するコントローラ６０に出力する。Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、コントローラ６０の指示により、Ｘ方向モータ４７の駆動及び停止を制御する。このＸ方向モータ４７の駆動時においては、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、エンコーダ４７ａからの回転信号を用いてＸ方向モータ４７を所定の回転速度で回転させる。
【００２５】
Ｘ方向位置検出回路５１におけるカウント値の初期設定は、電源投入時にコントローラ６０の指示によって行われる。すなわち、コントローラ６０は、電源投入時に、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２にセンサ支持台２１の初期位置に対応したＸ方向限界位置への移動、及びＸ方向位置検出回路５１に初期設定を指示する。この指示により、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向モータ４７を駆動してセンサ支持台２１を初期位置に対応したＸ方向限界位置まで移動させる。Ｘ方向位置検出回路５１は、センサ支持台２１のＸ方向への移動中、Ｘ方向モータ４７内のエンコーダ４７ａからの回転信号を入力し続けている。そして、センサ支持台２１が初期位置に対応したＸ方向限界位置まで達してＸ方向モータ４７の回転が停止すると、Ｘ方向位置検出回路５１はエンコーダ４７ａからの回転信号の入力停止を検出して、カウント値を「０」にリセットする。このとき、Ｘ方向位置検出回路５１は、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２に出力停止のための信号を出力し、これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２はＸ方向モータ４７への駆動信号の出力を停止する。その後に、Ｘ方向モータ４７が駆動された際には、Ｘ方向位置検出回路５１は、回転信号のパルス数をＸ方向モータ４７の回転方向に応じてカウントアップ又はカウントダウンし、そのカウント値に基づいてセンサ支持台２１のＸ方向位置を計算し、計算したＸ方向位置をＸ方向フィードモータ制御回路５２及びコントローラ６０に出力し続ける。
【００２６】
Ｙ方向モータ３５内には、Ｙ方向モータ３５の回転を検出して、前記Ｘ方向モータ４７と同様に、その回転を表す回転信号を出力するエンコーダ３５ａが組み込まれている。この回転信号は、Ｙ方向位置検出回路５３及びＹ方向フィードモータ制御回路５４に出力される。Ｙ方向位置検出回路５３は、前記回転信号のパルス数をＹ方向モータ３５の回転方向に応じてカウントアップ又はカウントダウンし、そのカウント値からＹ方向モータ３５によるセンサ支持台２１のＹ方向位置（すなわち磁気センサ２０のＹ方向位置）を検出し、検出したＹ方向位置をＹ方向フィードモータ制御回路５４及びコントローラ６０に出力する。Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、コントローラ６０の指示により、前記Ｘ方向フィードモータ制御回路５２の場合と同様に、Ｙ方向モータ３５の駆動及び停止を制御する。このＹ方向モータ３５の駆動時においては、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、エンコーダ３５ａからの回転信号を用いてＹ方向モータ３５を所定の速度で回転させる。
【００２７】
Ｙ方向位置検出回路５３におけるカウント値の初期設定は、電源投入時にコントローラ６０の指示によって行われる。すなわち、コントローラ６０は、電源投入時に、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４にセンサ支持台２１の初期位置に対応したＹ方向限界位置への移動、及びＹ方向位置検出回路５３に初期設定を指示する。この指示により、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、Ｙ方向モータ３５を駆動してセンサ支持台２１を初期位置に対応したＹ方向限界位置まで移動させる。Ｙ方向位置検出回路５３は、センサ支持台２１のＹ方向への移動中、Ｙ方向モータ３５内のエンコーダ３５ａからの回転信号を入力し続けている。そして、センサ支持台２１が初期位置に対応したＹ方向限界位置まで達してＹ方向モータ３５の回転が停止すると、Ｙ方向位置検出回路５３はエンコーダ３５ａからの回転信号の入力停止を検出して、カウント値を「０」にリセットする。このとき、Ｙ方向位置検出回路５３は、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４に出力停止のための信号を出力し、これにより、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４はＹ方向モータ３５への駆動信号の出力を停止する。その後に、Ｙ方向モータ３５が駆動された際には、Ｙ方向位置検出回路５３は、回転信号のパルス数をＹ方向モータ３５の回転方向に応じてカウントアップ又はカウントダウンし、そのカウント値に基づいてセンサ支持台２１のＹ方向位置を計算し、計算したＹ方向位置をＹ方向フィードモータ制御回路５４及びコントローラ６０に出力し続ける。
【００２８】
この電解液濃度測定装置は、さらに、交流信号供給回路５５、センサ信号取出回路５６、ロックインアンプ５７及びコントローラ６０を備えている。交流信号供給回路５５は、正弦波発振器及び矩形波変換回路を含み、コントローラ６０によって作動制御されて、正弦波発振器によって発振される正弦波状の交流信号を通電回路１６に供給する。なお、交流信号は、「０」を基準に正負に変化する信号であり、その周波数は、例えば数１０ヘルツから数１００ヘルツ程度である。また、交流信号供給回路５５は、前記正弦波状の交流信号を矩形波変換回路による変換により、前記交流信号と同期して「０」を中心として正負に変化する矩形波信号を生成して、参照信号としてロックインアンプ５７に出力する。
【００２９】
次に、磁気センサ２０について説明しておく。磁気センサ２０は、図３に示すように、Ｘ方向の磁界を検出するＸ方向磁気センサ２０Ａと、Ｙ方向の磁界の変化を検出するＹ方向磁気センサ２０Ｂとを備えている。Ｘ方向磁気センサ２０Ａは、抵抗ｒ11，ｒ12，ｒ13及び磁気抵抗素子ＭＲ１からなるブリッジ回路で構成されており、抵抗ｒ11，ｒ13の接続点と、抵抗ｒ12及び磁気抵抗素子ＭＲ１の接続点との間に、センサ信号取出回路５６の後述する定電圧供給回路５６ａから電圧＋Ｖ，−Ｖが印加されるようになっている。また、Ｘ方向磁気センサ２０Ａにおいては、抵抗ｒ13及び磁気抵抗素子ＭＲ１の接続点と、抵抗ｒ11，ｒ12間の接続点との間の電圧をＸ方向磁気検出信号として出力する。抵抗ｒ11，ｒ12，ｒ13の値は同じであり、磁界の強さが「０」であるときの磁気抵抗素子ＭＲ１の抵抗値に等しい。これにより、ほぼ「０」を基準としたＸ方向の磁界の正負の変化により、Ｘ方向磁気検出信号はほぼ「０」を基準にＸ方向の磁界の大きさに比例して正負に変化する電圧信号となる。
【００３０】
Ｙ方向磁気センサ２０Ｂは、抵抗ｒ21，ｒ22，ｒ23及び磁気抵抗素子ＭＲ２からなるブリッジ回路で構成されており、抵抗ｒ21，ｒ22の接続点と、抵抗ｒ23及び磁気抵抗素子ＭＲ２の接続点との間に、センサ信号取出回路５６の後述する定電圧供給回路５６ｂから電圧＋Ｖ，−Ｖが印加されるようになっている。また、Ｙ方向磁気センサ２０Ｂにおいては、抵抗ｒ22及び磁気抵抗素子ＭＲ２の接続点と、抵抗ｒ21，ｒ23間の接続点との間の電圧をＹ方向磁気検出信号として出力する。抵抗ｒ21，ｒ22，ｒ23の値は同じであり、磁界の強さが「０」であるときの磁気抵抗素子ＭＲ２の抵抗値に等しい。これにより、ほぼ「０」を基準としたＹ方向の磁界の正負の変化により、Ｙ方向磁気検出信号はほぼ「０」を基準にＹ方向の磁界の大きさに比例して正負に変化する電圧信号となる。
【００３１】
センサ信号取出回路５６は、定電圧供給回路５６ａ，５６ｂ及び増幅器５６ｃ，５６ｄを備えている。定電圧供給回路５６ａ，５６ｂは、コントローラ６０からの指示により、Ｘ方向磁気センサ２０Ａ及びＹ方向磁気センサ２０Ｂに対して、定電圧＋Ｖ，−Ｖを供給する。増幅器５６ｃ、５６ｄは、Ｘ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号をそれぞれ増幅してロックインアンプ５７に出力する。
【００３２】
ロックインアンプ５７は、図４に詳細に示すように、Ｘ方向磁気センサ２０Ａから増幅器５６ｃを介して供給されるＸ方向磁気検出信号を入力するハイパスフィルタ５７ａと、Ｙ方向磁気センサ２０Ｂから増幅器５６ｄを介して供給されるＹ方向磁気検出信号を入力するハイパスフィルタ５７ｂとを備えている。ハイパスフィルタ５７ａ，５７ｂは、Ｘ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号に含まれる、磁界の強さに比例した信号成分以外の不要な成分を取り除くとともに、信号をグランドレベルを中心に変化するようにする。
【００３３】
ハイパスフィルタ５７ａの出力は、増幅器５７ｃを介して位相検波回路５７ｄ，５７ｅに供給される。位相検波回路５７ｄ，５７ｅは、それぞれ乗算器によって構成されている。位相検波回路５７ｄは、ハイパスフィルタ５７ａ及び増幅器５７ｃを介して供給されるＸ方向磁気検出信号に、交流信号供給回路５５からの参照信号を乗算してローパスフィルタ５７ｆに出力する。位相検波回路５７ｅは、ハイパスフィルタ５７ａ及び増幅器５７ｃを介して供給されるＸ方向磁気検出信号に、交流信号供給回路５５からの参照信号を位相シフト回路５７ｇで９０度位相を遅らせた遅延参照信号を乗算してローパスフィルタ５７ｈに出力する。これにより、ローパスフィルタ５７ｆにはＸ方向磁気検出信号の交流信号（参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ５７ｆは供給された成分信号をローパスフィルタ処理してＸ方向磁気検出信号の交流信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ５７ｈにはＸ方向磁気検出信号の交流信号よりも９０度位相を遅らせた信号（遅延参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ５７ｈは供給された成分信号をローパスフィルタ処理してＸ方向磁気検出信号の交流信号よりも９０度位相を遅らせた信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。
【００３４】
ハイパスフィルタ５７ｂの出力は、増幅器５７ｉを介して位相検波回路５７ｊ，５７ｋに供給される。位相検波回路５７ｊ，５７ｋには、ローパスフィルタ５７ｍ，５７ｎが接続されている。位相検波回路５７ｊ，５７ｋ及びローパスフィルタ５７ｍ，５７ｎは、前述した位相検波回路５７ｄ，５７ｅ及びローパスフィルタ５７ｆ，５７ｈと同様に構成されている。これにより、ローパスフィルタ５７ｍにはＹ方向磁気検出信号の交流信号（参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ５７ｍは供給された成分信号をローパスフィルタ処理してＹ方向磁気検出信号の交流信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ５７ｎにはＹ方向磁気検出信号の交流信号よりも９０度位相を遅らせた信号（遅延参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ５７ｎは供給された成分信号をローパス処理してＹ方向磁気検出信号の交流信号よりも９０度位相を遅らせた信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ５７ｆ，５７ｈ，５７ｍ，５７ｎは、Ａ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐ，５７ｑ，５７ｒにそれぞれ接続されている。Ａ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐ，５７ｑ，５７ｒは、所定の時間間隔ごとに、ローパスフィルタ５７ｆ，５７ｈ，５７ｍ，５７ｎからの信号をそれぞれＡ／Ｄ変換してコントローラ６０に供給する。
【００３５】
ふたたび図１の説明に戻り、コントローラ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータと、ハードディスクや不揮発性メモリなどの記憶装置と、入出力インタフェース等から構成される電子制御装置である。コントローラ６０は、記憶装置に記憶された図５Ａ及び図５Ｂのテーブル作成プログラム、並びに図６Ａ乃至図６Ｃの電解装置作動制御プログラム（図７の電解液濃度計算ルーチン、並びに図８Ａ及び図８Ｂの対称性評価ルーチンを含む）を実行して、この電解装置の作動を制御する。コントローラ６０には、作業者が各種パラメータや処理等を指示するための入力装置６１と、作業者に対して作動状況等を視覚的に知らせるための表示装置６２とが接続されている。
【００３６】
次に、上記のように構成した電解装置及び電解液濃度測定装置の動作について説明する。まず、作業者は、図１及び図２に示すように、電解槽１０を磁気センサ２０に対向するように配置して、調整つまみ３２を操作してセンサ支持台２１が電解槽１０の側面に平行になるように位置調整する。この状態で、電解装置の電源が投入されると、制御装置１４は通電回路１６を制御して、電極１５ａ，１５ｂに直流電圧を印加し始める。また、電解液濃度測定装置の電源が投入されると、上述したように、コントローラ６０の指示により、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２及びＹ方向フィードモータ制御回路５４はセンサ支持台２１（すなわち磁気センサ２０）をＸ方向及びＹ方向の限界位置に移動させるとともに、Ｘ方向位置検出回路５１及びＹ方向位置検出回路５３は検出されるＸ方向位置及びＹ方向位置を初期値に設定する。
【００３７】
まず、電解装置を実際に作動させる前に行う電流−濃度テーブルの作成動作について説明する。この電流−濃度テーブルの作成にあたっては、作業者は、電解槽１０内の電解液の濃度を変更しながら、電解槽１０の中心位置（電極１５ａ、１５ｂ間の方形状の空間におけるＸ方向及びＹ方向の中心位置）にＸ方向に流れる電流（電流密度）を検出するとともに、変更した電解液の濃度を測定し、電流に対する濃度の相関を検出して電流−濃度テーブルとしてコントローラ６０内に記憶しておく。これは、電解液の抵抗は電解液の濃度にほぼ反比例するので、電極１５ａ，１５ｂ間に一定の電圧を印加しておくことにより、電解液の濃度が、図１０に示すように、電解液中をＸ方向に流れる電流の大きさにほぼ比例することに基づくものである。以下、この電流−濃度テーブルの作成について説明する。
【００３８】
作業者は、制御装置１４の操作スイッチなどを操作することにより、制御装置１４に供給装置１１を制御させて、電解液タンク１２内の電解液を適当な量だけ電解槽１０に供給するとともに、給水タンク１３内の水も適当な量だけ電解槽１０に供給して、電解槽１０内を適当な濃度の電解液で満たす。
【００３９】
次に、作業者は、入力装置６１の操作により、コントローラ６０に図５Ａ及び図５Ｂのテーブル作成プログラムの実行開始を指示する。この指示に応答して、コントローラ６０は、図５ＡのステップＳ１００にてテーブル作成プログラムの実行を開始し、ステップＳ１０２にて、磁気センサ２０を電解槽１０の中心位置まで移動させるように、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２及びＹ方向フィードモータ制御回路５４に対して指示する。具体的には、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２に対して磁気センサ２０をＸ方向における中心位置であるＸce位置に移動させるように指示し、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４に磁気センサ２０をＹ方向における中心位置であるＹce位置に移動させるように指示する（図９参照）。この指示に応答して、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向位置検出回路５１からＸ方向検出位置（Ｘ方向の検査位置すなわち測定位置）を入力しながら、Ｘ方向検出位置がＸce位置に一致するまでＸ方向モータ４７を駆動制御する。Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、Ｙ方向位置検出回路５３からＹ方向検出位置（Ｙ方向の検査位置すなわち測定位置）を入力しながら、Ｙ方向検出位置がＹce位置に一致するまでＹ方向モータ３５を駆動制御する。これにより、磁気センサ２０は、電解槽１０のＸ−Ｙ平面の中心位置（Ｘce，Ｙce）に移動する。
【００４０】
ステップＳ１０２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１０４にて、Ｘ方向位置検出回路５１からＸ方向検出位置を入力するとともに、Ｙ方向位置検出回路５３からＹ方向検出位置を入力する。次に、ステップＳ１０６にて、前記入力したＸ方向検出位置及びＹ方向検出位置が、Ｘce位置及びＹce位置にそれぞれ一致したか否かを判定する。前記入力したＸ方向検出位置及びＹ方向検出位置がＸce位置及びＹce位置に共に一致するまで、コントローラ６０は、ステップＳ１０６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１０４，Ｓ１０６からなる処理を繰り返す。そして、Ｘ方向検出位置及びＹ方向検出位置がＸce位置及びＹce位置に共に一致すると、コントローラ６０は、ステップＳ１０６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１０８以降に進む。
【００４１】
ステップＳ１０８においては、コントローラ６０は、ロックインアンプ５７に作動開始を指示する。これにより、ロックインアンプ５７は、その作動を開始させる。次に、コントローラ６０は、ステップＳ１１０にてセンサ信号取出回路５６の作動開始を指示する。この指示に応答して、センサ信号取出回路５６内の定電圧供給回路５６ａ，５６ｂは、Ｘ方向磁気センサ２０Ａ及びＹ方向磁気センサ２０Ｂに定電圧信号＋Ｖ，−Ｖを供給し始める。これにより、Ｘ方向磁気センサ２０Ａ及びＹ方向磁気センサ２０ＢによるＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号が、増幅器５６ｃ，５６ｄを介してロックインアンプ５７にそれぞれ供給され始める。次に、コントローラ６０は、ステップＳ１１２にて交流信号供給回路５５の作動開始を指示する。この指示に応答して、交流信号供給回路５５は、正弦波状の交流信号を通電回路１６に供給するとともに、前記交流信号と同期した矩形波状の参照信号をロックインアンプ５７に供給し始める。通電回路１６は、前記直流電圧にこの交流信号を重畳して、電解槽１０の電極１５ａ，１５ｂに印加する。なお、この交流信号が重畳された直流電圧においては、瞬時値は交流信号に応じて変動するものの、常に正に保たれて負になることはない。
【００４２】
ここで、Ｘ方向磁気センサ２０Ａ及びＹ方向磁気センサ２０Ｂによる前記Ｘ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号について説明しておく。通電回路１６による通電により、電解槽１０内の電解液には電極１５ａ，１５ｂを介して電流が流れ、電解槽１０のＸ−Ｙ平面近傍には、前記電流による磁界が発生する。そして、Ｘ方向磁気センサ２０Ａは、Ｘ方向の磁界Ｈの大きさに比例した電圧をＸ方向磁気検出信号として出力し始める。また、Ｙ方向磁気センサ２０Ｂは、Ｙ方向の磁界Ｈの大きさに比例した電圧をＹ方向磁気検出信号として出力し始める。これらのＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号は、前記通電回路１６から供給される電流の大きさが正弦波状に変化するので、正弦波状に変化する信号である。ただし、Ｘ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号の位相は、通電回路１６から出力される正弦波状の交流信号とは若干異なる。
【００４３】
ロックインアンプ５７においては、入力されたＸ方向磁気検出信号がハイパスフィルタ５７ａ及び増幅器５７ｃを介して位相検波回路（乗算器）５７ｄ，５７ｅにそれぞれ供給されるとともに、入力されたＹ方向磁気検出信号がハイパスフィルタ５７ｂ及び増幅器５７ｉを介して位相検波回路（乗算器）５７ｊ，５７ｋにそれぞれ供給される。位相検波回路５７ｄ，５７ｊには、交流信号供給回路５５からの矩形波状の参照信号が供給されている。また、位相検波回路５７ｅ，５７ｋには、前記参照信号の位相を位相シフト回路５７ｇで９０度遅らせた遅延参照信号が供給されている。そして、位相検波回路５７ｄ，５７ｅは、増幅器５７ｃを介して供給されたＸ方向磁気検出信号に参照信号及び遅延参照信号をそれぞれ乗算して、乗算した信号をローパスフィルタ５７ｆ，５７ｈを介してＡ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐにそれぞれ供給する。位相検波回路５７ｊ，５７ｋは、増幅器５７ｃを介して供給されたＹ方向磁気検出信号に参照信号及び遅延参照信号をそれぞれ乗算して、乗算した信号をローパスフィルタ５７ｍ，５７ｎを介してＡ／Ｄ変換器５７ｑ，５７ｒにそれぞれ供給する。
【００４４】
ここで、ローパスフィルタ５７ｆ，５７ｈ，５７ｍ，５７ｎは供給された信号の成分の大きさを表す信号すなわち正弦波状の信号の振幅に比例した大きさを表す信号を出力するように機能する。したがって、Ａ／Ｄ変換器５７ｏには、Ｘ方向磁気検出信号の参照信号（すなわち通電信号）に同期した信号成分の大きさを表す信号が供給される。Ａ／Ｄ変換器５７ｐには、Ｘ方向磁気検出信号の参照信号から９０度だけ位相の遅れた信号成分の大きさを表す信号が供給される。Ａ／Ｄ変換器５７ｑには、Ｙ方向磁気検出信号の参照信号に同期した信号成分の大きさを表す信号が供給される。Ａ／Ｄ変換器５７ｒには、Ｙ方向磁気検出信号の参照信号から９０度だけ位相の遅れた信号成分の大きさを表す信号が供給される。そして、Ａ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐ，５７ｑ，５７ｒは、それぞれ供給された信号を所定時間ごとにサンプリングしてＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換したサンプリングデータをコントローラ６０に供給する。したがって、コントローラ６０には前記各信号成分の所定時間ごとの大きさを表すサンプリングデータが所定時間ごとに供給されるようになる。
【００４５】
前記ステップＳ１１２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１１４にて、ロックインアンプ５７のＡ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐ，５７ｑ，５７ｒから供給されるサンプリングデータを取込み、ステップＳ１８にて取込んだ各サンプリングデータの数が所定数Ｋに達したか否かを判定する。この所定数Ｋは、例えば数個から数十個の各サンプリングデータの数を表す値に設定されている。各サンプリングデータの数が所定数Ｋに達していなければ、コントローラ６０は、ステップＳ１１６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１１４にてＡ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐ，５７ｑ，５７ｒから次に出力されるサンプリングデータを取込む。そして、Ａ／Ｄ変換器５７ｏ，５７ｐ，５７ｑ，５７ｒから取込んだ各サンプリングデータの数が所定数Ｋに達すると、コントローラ６０は、ステップＳ１１６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１１８以降の処理を実行する。ステップＳ１１４にて取込まれたサンプリングデータは、サンプリングデータ群Ｓx1d，Ｓx2d，Ｓy1d，Ｓy2として、ＲＡＭに記憶される。
【００４６】
具体的には、Ａ／Ｄ変換器５７ｏから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＸ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓx1dとしてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器５７ｐから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＸ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓx2dとしてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器５７ｐから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＹ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓy1dとしてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器５７ｒから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＹ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓy2dとしてＲＡＭに記憶される。
【００４７】
前記ステップＳ１１４，Ｓ１１６の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１１８にて交流信号供給回路５５に作動停止を指示し、ステップＳ１２０にてセンサ信号取出回路５６の作動停止を指示し、ステップＳ１２２にてロックインアンプ５７の作動停止を指示する。これにより、交流信号供給回路５５、センサ信号取出回路５６及びロックインアンプ５７は作動停止する。次に、コントローラ６０は、ステップＳ１２４〜Ｓ１３４の処理により、前記ＲＡＭに記憶したサンプリングデータ群Ｓx1d，Ｓx2d，Ｓy1d，Ｓy2dを用いて、電解槽１０の中心位置にＸ方向に流れる電流の大きさＩｘを計算する。
【００４８】
まず、コントローラ６０は、ステップＳ１２４にて、所定数Ｋずつのサンプリングデータ群Ｓx1d，Ｓx2d，Ｓy1d，Ｓy2dの磁界の大きさの各平均値Ｓx1，Ｓx2，Ｓy1，Ｓy2を計算する。具体的には、各サンプリングデータ群Ｓx1d，Ｓx2d，Ｓy1d，Ｓy2dごとに、Ｋ個のサンプリングデータを加算して値Ｋで除算する。
【００４９】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ１２６にて、前記計算した平均値Ｓx1，Ｓx2を用いた下記式１，２の演算の実行により、Ｘ方向磁気検出信号の極大値Ｈｘと、Ｘ方向磁気検出信号の参照信号に対する位相シフト量θｘとを計算する。
Ｈｘ＝(Ｓx12＋Ｓx22)1/2 …式１
θｘ＝tan-1(Ｓx2/Ｓx1) …式２
これにより、Ｘ方向磁気検出信号としてＨｘ・sin(２πｆｔ＋θｘ)が検出されたことになる。なお、ｆは、交流信号供給回路５５から出力される交流信号及び参照信号の周波数に等しい。
【００５０】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ１２８にて、前記計算した平均値Ｓy1，Ｓy2を用いた下記式３，４の演算の実行により、Ｙ方向磁気検出信号の極大値Ｈｙと、Ｙ方向磁気検出信号の参照信号に対する位相シフト量θｙとを計算する。
Ｈｙ＝(Ｓy12＋Ｓy22)1/2 …式３
θｙ＝tan-1(Ｓy2/Ｓy1) …式４
これにより、Ｙ方向磁気検出信号としてＨｙ・sin(２πｆｔ＋θｙ)が検出されたことになる。
【００５１】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ１１０にて、前記計算したＨｘ，θｘ，Ｈｙ，θｙを用いた下記式５，６の演算の実行により、通電回路１６の印加電圧が最大となるタイミング（前記Ｘ方向磁気検出信号Ｈｘ・sin(２πｆｔ＋θｘ)及び前記Ｙ方向磁気検出信号Ｈｙ・sin(２πｆｔ＋θｙ)における２πｆｔがπ／２のタイミング）における、検査位置の磁界の強さＨxy及び磁界の向きθxyを計算する。この場合、通電回路１６の印加電圧が最大となるタイミングを採用した理由は、位相シフト量θｘ，θｙは小さく、印加電圧が最大となるタイミング近傍で検査位置の磁界の強さＨxyが最大値近傍の値になるためである。なお、位相シフト量θｘ，θｙが小さくなく、印加電圧が最大となるタイミング近傍で検査位置の磁界の強さＨxyが最大値近傍にならない場合には、磁界の強さＨxyが最大値近傍になるようなタイミングの角度をπ／２に代えて用いればよい。
Ｈxy＝[{Ｈｘ・sin(π/２+θx)}2＋{Ｈｙ・sin(π/２+θｙ)}2]1/2 …式５
θxy＝tan-1{Ｈｙ・sin(π/２+θｙ)}/{Ｈｘ・sin(π/２+θx)} …式６
【００５２】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ１３２にて、電解槽１０内の中心位置の電解液中に流れる電流は前記磁界の強さＨxyに比例し、かつ方向が磁界の方向θxyと−π／２異なることから、前記計算したＨxy，θxyを用いた下記式７，８の演算の実行により、通電電流が最大となるタイミングにおける、電解槽１０内の中心位置（Ｘce，Ｙce）の電解液中に流れる電流の大きさＩxy及び方向θixyを計算する。ただし、値Ｋは、比例定数である。
Ｉxy＝Ｋ・Ｈxy …式７
θixy＝θxy−π／２ …式８
【００５３】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ１３４にて、前記計算したＩxy，θixyを用いた下記式９の演算の実行により、電解槽１０内の中心位置（Ｘce，Ｙce）において電解液中をＸ方向に流れる電流の大きさＩxを計算する。
Ｉx＝Ｉxy・cosθixy …式９
【００５４】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ１３６にて作業者に対する電解液の濃度の測定及び濃度の入力の指示を表示装置６２に表示し、ステップＳ１３８にて濃度の入力があったか否かを判定する。濃度の入力がなければ、コントローラ６０は、ステップＳ１３８にて「Ｎｏ」と判定し続けてプログラムの進行を停止する。この場合、作業者は、電解槽１０内の電解液を採取して、採取した電解液の濃度を図示しない濃度測定装置により測定する。そして、作業者が電解液の濃度を入力すると、コントローラ６０は、ステップＳ１３８にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１４０にて前記計算した電流の大きさＩxを前記入力された電解液の濃度と共に対にしてＲＡＭに記憶しておく。
【００５５】
前記ステップＳ１４０の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１４２にてテーブル作成の指示があったか否かを判定し、ステップＳ１４４にて新たな測定開始の指示があったか否かを判定する。作業者がテーブル作成の指示及び新たな測定開始の指示をしなければ、コントローラ６０はステップＳ１４２，Ｓ１４４にて共に「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１４２，Ｓ１４４の判定処理を続ける。この間に、作業者は電解槽１０内の電解液の濃度を変更する。具体的には、作業者は、電解槽１０内の電解液の一部を抜き取るか、又はそのままの状態で、制御装置の操作スイッチなどを操作することにより供給装置１１を制御して、電解液タンク１２内の電解液又は給水タンク１３内の水を電解槽１０に供給する。これにより、電解槽１０内の電解液の濃度が、前回の電流の大きさIｘの測定時とは異なった濃度に変化する。
【００５６】
この状態で、作業者は、入力装置６１を操作して新たな測定開始を指示する。この指示に応答して、コントローラ６０は、ステップＳ１４４にて「Ｙｅｓ」と判定し、図５ＡのステップＳ１０８に戻る。そして、コントローラ６０は、前述したステップＳ１０８〜Ｓ１３４の処理により、電解槽１０の中心位置（Ｘce，Ｙce）において電解液にＸ方向に流れる電流Ｉxの大きさを検出する。そして、前述した電解液の濃度の作業者による測定が終了して、作業者が測定した濃度を入力すると、コントローラ６０は、ステップＳ１４０にて検出された電流の大きさＩx及び入力された電解液の濃度を対にしてＲＡＭに記憶する。そして、作業者が、電解槽１０内の電解液の濃度を前述のようにして変更し、新たな測定開始を指示すれば、コントローラ６０は再度ステップＳ１０６〜Ｓ１４０の処理により、再度変更された電解液の濃度を検出した電流の大きさＩxと対にしてＲＡＭに記憶する。このような、ステップＳ１０６〜Ｓ１４０からなる繰り返し処理により、ＲＡＭ内には、電流の大きさＩxと電解液の濃度が対になったデータが蓄積される。
【００５７】
そして、作業者が、入力装置６１を操作してテーブル作成を指示すると、コントローラ６０は、ステップＳ１４２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１４６にて電流−濃度テーブルを作成して、ステップＳ１４８にてこのテーブル作成プログラムの実行を終了する。この電流−濃度テーブルの作成においては、ＲＡＭ内に記憶されている複数組の電流の大きさＩx及び電解液の濃度を用いて、電流の大きさＩxに対する電解液の濃度の相関を求めてテーブルを作成して、不揮発性メモリに記憶しておく。図１０は、この電流−濃度テーブルの一例を示している。
【００５８】
次に、電解装置の作動について説明する。この場合も、作業者は、制御装置１４の操作スイッチなどを操作することにより、制御装置１４に供給装置１１を制御させて、電解液タンク１２内の電解液を適当な量だけ電解槽１０に供給するとともに、給水タンク１３内の水も適当な量だけ電解槽１０に供給して、電解槽１０内を適当な濃度の電解液で満たす。次に、作業者は、入力装置６１の操作により、コントローラ６０に図６Ａ乃至図６Ｃの電解装置作動制御プログラムの実行開始を指示する。この指示に応答して、コントローラ６０は、図６ＡのステップＳ２００にて電解装置作動制御プログラムの実行を開始し、ステップＳ２０２にて変数ｐを「１」に初期設定する。この変数ｐは、電解液の濃度測定の回数をカウントするものである。
【００５９】
前記ステップＳ２０２の処理後、コントローラ６０は、前述した図５ＡのステップＳ１０２〜Ｓ１１８と同様なステップＳ２０４〜Ｓ２２０の処理により、Ｘ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのサンプリングデータ群Ｓx1d、Ｘ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのサンプリングデータ群Ｓx2d、Ｙ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのサンプリングデータ群Ｓy1d、及びＹ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのサンプリングデータ群Ｓy2dを取得する。次に、コントローラ６０は、ステップＳ２２２にて、電解液濃度計算ルーチンを実行する。
【００６０】
この電解液濃度計算ルーチンは、図７に詳細に示されており、ステップＳ３００にてその実行が開始される。ステップＳ３０２〜Ｓ３１２の処理は前述した図５ＢのステップＳ１２４〜Ｓ１３４の処理と同じであり、このステップＳ３０２〜Ｓ３１２の処理により、前記サンプリングデータ群Ｓx1d，Ｓx2d，Ｓy1d，Ｓy2dを用いて、電解槽１０の中心位置（Ｘce，Ｙce）における電解液中をＸ方向に流れる電流の大きさＩxが計算される。前記ステップＳ３１２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ３１４にて、前記作成して不揮発性メモリに記憶した電流−濃度テーブルを参照して、前記計算した電流の大きさＩxに対応した電解液の濃度を計算し（図１０参照）、ステップＳ３１４にてこの電解液濃度計算ルーチンの実行を終了する。
【００６１】
この電解液濃度計算ルーチンの実行後、コントローラ６０は、図６ＡのステップＳ２２４にて前記計算した電解液の濃度を制御装置１４に出力する。制御装置１４は、この出力された電解液の濃度を入力し、入力した電解液の濃度に応じて供給装置１１を制御して電解槽１０内の電解液の濃度を所望の濃度に制御する。具体的には、入力した電解液の濃度が所望の濃度よりも濃ければ、両濃度の差が大きくなるに従って大きくなる量の水を給水タンク１３から電解槽１０に供給して、電解槽１０内の電解液の濃度を薄くする。逆に、入力した電解液の濃度が所望の濃度よりも薄ければ、両濃度の差が大きくなるに従って大きくなる量の電解液を電解液タンク１２から電解槽１０に供給して、電解槽１０内の電解液の濃度を濃くする。なお、この状態では、制御装置１４は作動しており、ステップＳ２２０の処理によって交流信号は重畳されていないが、通電回路１６による直流電圧は電極１５ａ，１５ｂに印加されており、電解装置は機能している。
【００６２】
前記ステップＳ２２４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２２６にて、変数ｐが所定値Ｍに等しいか否かを判定する。所定値Ｍは、予め決められた１００乃至５０００程度の値である。最初、変数ｐは「１」に設定されているので、変数ｐは所定値Ｍよりも小さく、コントローラ６０は、ステップＳ２２６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２２８にて内蔵のタイマを用いて時間計測を開始する。そして、ステップＳ２３０にて、時間計測の開始からの経過時間が所定時間Ｔ（例えば、数秒〜数１０秒程度）以上になったか否かを判定する。経過時間が所定時間に達していなければ、コントローラ６０は、ステップＳ２３０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２３２にて終了指令有り、すなわち電解装置の作動停止の指示があったか否かを判定する。終了指令が無ければ、コントローラ６０は、ステップＳ２３２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２３０，Ｓ２３２の循環処理を繰り返し実行し続ける。
【００６３】
このステップＳ２３０，Ｓ２３２の循環処理中、経過時間が所定時間Ｔに達すると、コントローラ６０は、ステップＳ２３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２３４にて変数ｐに「１」を加算して、ステップＳ２１４に戻る。ステップＳ２１４の処理においては、交流信号供給回路５５の作動が開始され、交流信号が重畳された直流電圧が電極１５ａ，１５ｂにふたたび印加される。そして、前述したステップＳ２１６〜Ｓ２２４の処理により、電解槽１０内の電解液の濃度が測定されて、測定された濃度が制御装置１４に出力される。制御装置１４は、供給装置１１を前述のように制御して、電解槽１０内の電解液の濃度を所望の濃度に近づける。
【００６４】
前記ステップＳ２２４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２２６にて変数ｐが所定値Ｍに達したか否かをふたたび判定する。変数ｐが所定値Ｍに達するまでは、コントローラ６０は、ステップＳ２２６にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップＳ２２８にて時間計測を開始し、ステップＳ２３０，Ｓ２３２の判定処理を実行する。そして、前記計測を開始した経過時間が所定時間Ｔに達すれば、コントローラ６０は、ステップＳ２３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２３４にて変数ｐに「１」を加算して、前述したステップＳ２１４〜Ｓ２２４の処理を実行する。このような循環処理は変数ｐが所定値Ｍに達するまで行われるので、電解槽１０内の電解液の濃度は所望の濃度に制御される。この循環処理中、変数ｐが所定値Ｍに達すると、コントローラ６０は、ステップＳ２２６にて「Ｙｅｓ」と判定して、図６ＢのステップＳ２４０に進む。
【００６５】
ステップＳ２４０においては、コントローラ６０は、変数ｎを「０」に初期設定するとともに、変数ｍ，ａをそれぞれ「１」に初期設定する。変数ｎ，ｍは、電解槽１０に対する磁気センサ２０の走査位置を示す変数である。ここで、図９を用いて、電解槽１０の検査位置について説明しておく。Ｘ方向においては、検査開始位置は初期値Ｘstで表され、検査終了位置は終了値Ｘmaxで表され、その中心位置はＸce位置で表される。Ｙ方向においては、検査開始位置は初期値Ｙstで表され、検査終了位置は終了値Ｙmaxで表され、その中心位置はＹce位置で表される。そして、Ｘce位置を中心にＸ方向（図示左右方向両側）に、Ｘce位置に対して対称に等間隔でｎmax／２個の検出位置が規定されて、合計ｎmax個の検出位置が微小値ΔＸの距離をもって等間隔に規定されている。また、Ｙce位置を中心にＹ方向（図示上下方向両側）に、Ｙce位置に対して対称に等間隔でｍmax／２個の検出位置が規定されて、合計ｍmax個の検出位置が微小値ΔＹの距離をもって等間隔に規定されている。以下、この値ｎmaxをＸ方向の最大値ｎmaxといい、このｍmaxをＹ方向の最大値ｍmaxという。なお、これらのＸce値、Ｙce値、初期値Ｘst，Ｙst、終了値Ｘmax，Ｙmax、最大値ｎmax，ｍmax及び微小値ΔＸ，ΔＹは、電解槽１０が予め決められていれば予め用意されていてもよいが、作業者が作業前に入力するようにしてもよい。
【００６６】
次に、磁気センサ２０の検査位置の移動について説明しておく。磁気センサ２０は、図９に示すように、まず、Ｘ方向に初期値Ｘstによって表される開始位置（電極１５ａ，１５ｂ間の電極１５ａの直近位置）から終了値Ｘmaxによって表される終了位置（電極１５ａ，１５ｂ間の電極１５ｂの直近位置）まで所定の微小値ΔＸずつ移動制御される。そして、Ｘ方向の終了位置に達すると、磁気センサ２０はＹ方向に所定の微小値ΔＹだけ移動制御され、その後に、Ｘ方向の終了位置からＸ方向の開始位置まで微小値ΔＸずつ移動制御される。そして、ふたたび、磁気センサ２０はＹ方向に微小値ΔＹだけ移動制御されて、Ｘ方向の開始位置から終了位置まで微小値ΔＸずつ移動制御される。このように、磁気センサ２０は、Ｘ方向に往復運動しながらＹ方向に移動して、電解槽１０を走査する。なお、微小値ΔＸ，ΔＹは、電解槽１０の縦横の長さに比べて極めて小さい。変数ａは、「１」により磁気センサ２０の中心位置がＸ方向正側に移動している状態を表し、「−１」により磁気センサ２０の中心位置がＸ方向負側に移動している状態を表している。以降、この磁気センサ２０の中心位置を検査位置という。
【００６７】
前記ステップＳ２４０の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２４２にて、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２に対して磁気センサ２０をＸ方向に移動して検査位置がＸ方向の初期値Ｘstによって表される初期位置になるように指示するとともに、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４に対して磁気センサ２０をＹ方向に移動して検査位置がＹ方向の初期値Ｙstによって表される初期位置（図９に示すように電極１５ａ，１５ｂの上部位置）になるように指示する。この指示に応答して、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向位置検出回路５１からＸ方向検出位置（Ｘ方向の検査位置すなわち測定位置）を入力しながら、Ｘ方向検出位置が初期値Ｘstに一致するまでＸ方向モータ４７を駆動制御する。Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、Ｙ方向位置検出回路５３からＹ方向検出位置（Ｙ方向の検査位置すなわち測定位置）を入力しながら、Ｙ方向検出位置が初期値Ｙstに一致するまでＹ方向モータ３５を駆動制御する。
【００６８】
ステップＳ２４２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２４４にて、Ｘ方向位置検出回路５１からＸ方向検出位置を入力するとともに、Ｙ方向位置検出回路５３からＹ方向検出位置を入力する。次に、ステップＳ２４６にて、前記入力したＸ方向検出位置及びＹ方向検出位置が、Ｘ方向の初期値Ｘst及びＹ方向の初期値Ｙstに一致したか否かを判定する。前記入力したＸ方向検出位置及びＹ方向検出位置が初期値Ｘst，Ｙstに共に一致するまで、コントローラ６０は、ステップＳ２４６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２４４，Ｓ２４６からなる処理を繰り返す。そして、Ｘ方向検出位置及びＹ方向検出位置が初期値Ｘst，Ｙstに共に一致すると、コントローラ６０は、ステップＳ２４６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２４８以降に進む。
【００６９】
ステップＳ２４８においては、コントローラ６０は、交流信号供給回路５５の作動開始を指示する。この指示に応答して、交流信号供給回路５５は、正弦波状の交流信号を通電回路１６に供給するとともに、前記通電信号と同期した矩形波状の参照信号をロックインアンプ５７に供給し始める。通電回路１６は、前記直流電圧にこの交流信号を重畳して、電解槽１０の電極１５ａ，１５ｂに印加する。これにより、Ｘ方向磁気センサ１０Ａ及びＹ方向磁気センサ１０Ｂによりロックインアンプ５７に供給されるＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号は、ロックインアンプ５７に供給される矩形波状の参照信号と同じ周波数の交流成分を持つようになる。
【００７０】
前記ステップＳ２４８の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５０にて変数ｎに変数ａを加算する。この場合、ステップＳ２５０の処理前の変数ｎは「０」であり、変数ａは「１」であるので、変数ｎは「１」に変更される。前記ステップＳ２５０の処理後、コントローラ６０は、上記図５ＡのステップＳ１１４，Ｓ１１６と同様なステップＳ２５２，Ｓ２５４の循環処理により、ロックインアンプ５７から所定数Ｋのサンプリングデータを取込み、変数ｎ，ｍによって指定されるサンプリングデータ群としてＲＡＭに記憶する。
【００７１】
具体的には、Ａ／Ｄ変換器５７ｏから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＸ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)としてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器５７ｐから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＸ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓx2(ｎ,ｍ)としてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器５７ｐから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＹ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓy1(ｎ,ｍ)としてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器５７ｒから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＹ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓy2(ｎ,ｍ)としてＲＡＭに記憶される。なお、この場合の変数ｎ，ｍは、共に「１」である。
【００７２】
前記ステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５６にて変数ａが「１」であるか否かを判定する。変数ａは「１」に初期設定されているので、この場合、コントローラ６０は、ステップＳ２５６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２５８にて、変数ｎが最大値ｎmaxに等しいか否かを判定する。変数ｎが最大値ｎmaxに達していなければ、コントローラ６０は、ステップＳ２５８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２６０にて、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２に、磁気センサ２０の中心位置をＸ方向正側に移動させるように指示する。これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向モータ４７を作動させて磁気センサ２０の中心位置をＸ方向正側に移動させ始める。
【００７３】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ２６２にてＸ方向位置検出回路５１からＸ方向位置を入力し、ステップＳ２６４にて入力したＸ方向位置が次のＸ方向の検出位置に達したか否か、すなわちＸ方向位置を示す値が値Ｘst＋ｎ・ΔＸ以上になったか否かを判定する。そして、Ｘ方向位置検出回路５１から入力したＸ方向位置が次のＸ方向の検出位置に達するまで、コントローラ６０は、ステップＳ２６４にて「Ｎｏ」と判定し続けて、ステップＳ２６２，Ｓ２６４の処理を繰り返し実行する。Ｘ方向位置検出回路５１から入力したＸ方向位置が次のＸ方向の検出位置に達すると、コントローラ６０は、ステップＳ２６４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２６６にてＸ方向フィードモータ制御回路５２に、磁気センサ２０のＸ方向正側への移動を停止させることを指示する。これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向モータ４７の作動を停止させて、磁気センサ２０のＸ方向正側への移動を停止させる。その結果、磁気センサ２０は、値Ｘst＋ｎ・ΔＸで表されたＸ方向位置、かつＹ方向初期値Ｙstを磁気センサ２０の検出位置として、電解槽１０の磁界を検出し始める。
【００７４】
前記ステップＳ２６６の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５０に戻って、ステップＳ２５０の処理によって変数ｎに変数ａ（この場合、ａ＝１）を加算して、前述のステップＳ２５２，Ｓ２５４のサンプリングデータの取込み処理を実行する。これらのステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理により、値Ｘst＋(ｎ−１)・ΔＸで表されたＸ方向位置、かつＹ方向初期値Ｙstを検出位置とする磁気センサ２０の磁界検出によるサンプリングデータがＲＡＭに新たに記憶される。具体的には、Ｘ方向磁気検出信号の参照信号及び遅延参照とそれぞれ同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのサンプリングデータが、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)としてＲＡＭに記憶される。また、Ｙ方向磁気検出信号の参照信号及び遅延参照信号とそれぞれ同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのサンプリングデータが、サンプリングデータ群Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)としてＲＡＭに記憶される。なお、この場合の変数ｎは「２」であり、変数ｍは「１」である。
【００７５】
そして、コントローラ６０は、変数ｎが最大値ｎmaxに等しくなるまで、ステップＳ２５０〜Ｓ２６６の処理により、磁気センサ２０による検出位置をＸ方向正側に微小値ΔＸずつ移動させるとともに、変数ｎを「１」ずつ増加させながら、サンプリングデータを取込む。そして、変数ｎが最大値ｎmaxに等しくなると、コントローラ６０は、ステップＳ２５８にて「Ｙｅｓ」と判定して、プログラムを図６ＣのステップＳ２８０に進める。この状態では、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１，２，３・・・ｎmax，ｍ＝１）がＲＡＭに記憶されている。
【００７６】
コントローラ６０は、ステップＳ２８０にて、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４に、磁気センサ２０による検出位置をＹ方向正側に移動させるように指示する。これにより、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、Ｙ方向モータ３５を作動させて磁気センサ２０による検出位置をＹ方向正側に移動させ始める。次に、コントローラ６０は、ステップＳ２８２にてＹ方向位置検出回路５３からＹ方向位置を入力し、ステップＳ２８４にて入力したＹ方向位置が次のＹ方向の検出位置Ｙst＋ｍ・ΔＹに達したか否かを判定する。この次のＹ方向の検出位置Ｙst＋ｍ・ΔＹは、Ｘ方向の次の検出位置Ｘst＋ｎ・ΔＸと同様に、Ｙ方向の走査間隔を表す微小値ΔＹに変数ｍを乗算して初期値Ｙstを加算した値である（図９参照）。そして、Ｙ方向位置検出回路５３から入力したＹ方向位置が次のＹ方向の検出位置に達するまで、コントローラ６０は、ステップＳ２８４にて「Ｎｏ」と判定し続けて、ステップＳ２８２，Ｓ２８４の処理を繰り返し実行する。Ｙ方向位置検出回路５３から入力したＹ方向位置が次のＹ方向の検出位置に達すると、コントローラ６０は、ステップＳ２８４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２８６にてＹ方向フィードモータ制御回路５４に、磁気センサ２０のＹ方向正側への移動を停止させることを指示する。これにより、Ｙ方向フィードモータ制御回路５４は、Ｙ方向モータ３５の作動を停止させて、磁気センサ２０の検出位置のＹ方向正側への移動を停止させる。その結果、磁気センサ２０は、値Ｘst＋(ｎ-１)・ΔＸ（＝Ｘst＋(ｎmax-１)・ΔＸ）で表されたＸ方向位置、かつ値Ｙst＋ｍ・ΔＹ（＝Ｙst＋ΔＹ）で表されたＹ方向位置を検出位置として、電解槽１０の表面近傍の磁界を検出し始める。
【００７７】
前記ステップＳ２８６の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２８８にて、変数ｍが最大値ｍmaxに等しいか否かを判定する。変数ｍが最大値ｍmaxに達していなければ、コントローラ６０は、ステップＳ２８８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２９０にて変数ｍに「１」を加算し、ステップＳ２９２にて変数ａに「−１」を乗算する。この場合、ステップＳ２９０の処理によって変数ｍは「２」になり、ステップＳ２９２の処理によって変数ａは「−１」になる。また、変数ｎは値ｎmaxに保たれている。前記ステップＳ２９２の処理後、コントローラ６０は、図６ＢのステップＳ２５２に戻って、ステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理より、Ｋ個ずつの各サンプリングデータ群Ｓx1(ｎmax,２)，Ｓx2(ｎmax,２)，Ｓy1(ｎmax,２)，Ｓy2(ｎmax,２)をロックインアンプ５７からそれぞれ取込み記憶する。
【００７８】
前記ステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５６にて変数ａは「１」であるか否かを判定する。この場合、前記ステップＳ２９２の処理によって変数ａは「−１」に設定されているので、コントローラ６０は、ステップＳ２５６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２６８にて、変数ｎが値「１」に等しいか否かを判定する。この場合、変数ｎはｎmaxであって「１」でないので、コントローラ６０は、ステップＳ２６８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２７０にて、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２に、磁気センサ２０による検出位置をＸ方向負側に移動させるように指示する。これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向モータ４７を作動させて磁気センサ２０による検出位置をＸ方向負側に移動させ始める。
【００７９】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ２７２にてＸ方向位置検出回路５１からＸ方向位置を入力し、ステップＳ２７４にて入力したＸ方向位置が次のＸ方向の検出位置に達したか否か、すなわちＸ方向位置を示す値が値Ｘst＋(ｎ−２)・ΔＸ以下になったか否かを判定する。そして、Ｘ方向位置検出回路５１から入力したＸ方向位置が次のＸ方向の検出位置に達するまで、コントローラ６０は、ステップＳ２７４にて「Ｎｏ」と判定し続けて、ステップＳ２７２，Ｓ２７４の処理を繰り返し実行する。Ｘ方向位置検出回路５１から入力したＸ方向位置が次のＸ方向の検出位置に達すると、コントローラ６０は、ステップＳ２７４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２７６にてＸ方向フィードモータ制御回路５２に、検出位置のＸ方向負側への移動を停止させることを指示する。これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路５２は、Ｘ方向モータ４７の作動を停止させて、磁気センサ２０による検出位置のＸ方向負側への移動を停止させる。その結果、磁気センサ２０は、値Ｘst＋(ｎ−２)・ΔＸ（＝Ｘst＋(ｎmax−２)・ΔＸ）で表されたＸ方向位置、かつ値Ｙst＋(ｍ−１)・ΔＹst（＝Ｙst＋ΔＹ）で表されたＹ方向位置を検出位置として、電解槽１０の表面近傍の磁界を検出し始める。
【００８０】
前記ステップＳ２７６の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５０に戻って、ステップＳ２５０の処理によって変数ｎに変数ａ（この場合、ａ＝−１）を加算して、前述のステップＳ２５２，Ｓ２５４のサンプリングデータの取込み処理を実行する。これらのステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理により、前記ステップＳ２５０の処理前の値Ｘst＋(ｎ−２)・ΔＸ（＝Ｘst＋(ｎmax−２)・ΔＸ）で表されたＸ方向位置、かつ値Ｙst＋(ｍ−１)・ΔＹ（＝Ｙst＋ΔＹ）で表されたＹ方向位置を検出位置とするＫ個ずつの各サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)が取込み記憶される。なお、この取込み記憶されるサンプリングデータ群に関する変数ｎは値ｎmax−１であり、変数ｍは「２」である。
【００８１】
そして、コントローラ６０は、変数ｎが値「１」になるまで、ステップＳ２５０〜Ｓ２５６，Ｓ２６８〜Ｓ２７６の処理により、検出位置をＸ方向負側に微小値ΔＸずつ移動させるとともに、変数ｎを「１」ずつ減少させながら、サンプリングデータを取込む。そして、変数ｎが値「１」なると、コントローラ６０は、ステップＳ２６８にて「Ｙｅｓ」と判定して、図６ＣのステップＳ２８０に進む。この状態では、前述したサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１，２，３・・・ｎmax，ｍ＝１）に加えて、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１，２，３・・・ｎmax，ｍ＝２）がＲＡＭに記憶されている。
【００８２】
コントローラ６０は、前述したステップＳ２８０〜Ｓ２８６の処理により、Ｙ方向モータ３５を作動させて磁気センサ２０による検出位置を次のＹ方向検出位置Ｙst＋ｍ・ΔＹに移動させる。その結果、磁気センサ２０は、初期値Ｘstで表されたＸ方向の初期位置、かつ値Ｙst＋ｍ・ΔＹ（＝Ｙst＋２・ΔＹ）で表されたＹ方向位置を検出位置として、電解槽１０の表面近傍の磁界を検出し始める。次に、コントローラ６０は、変数ｍが最大値ｍmaxに等しくなっていないことを条件に、コントローラ６０は、ステップＳ２８８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２９０にて変数ｍに「１」を加算し、ステップＳ２９２にて変数ａに「−１」を乗算する。この場合、ステップＳ２９０の処理によって変数ｍは「３」になり、ステップＳ２９２の処理によって変数ａは「１」になる。また、変数ｎは「１」に保たれている。前記ステップＳ２９２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５２に戻って、ステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理より、Ｋ個ずつの各サンプリングデータ群Ｓx1(１,３)，Ｓx2(１,３)，Ｓy1(１,３)，Ｓy2(１,３)をロックインアンプ５７からそれぞれ取込み記憶する。
【００８３】
前記ステップＳ２５２，Ｓ２５４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２５６にて変数ａは「１」であるか否かを判定する。この場合、前記ステップＳ２９２の処理によって変数ａは「１」に設定されているので、コントローラ６０は、ステップＳ２５６にて「Ｙｅｓ」と判定して、前述したステップＳ２５８〜Ｓ２６６，Ｓ２５０〜Ｓ２５６の処理を、変数ｎが最大値ｎmaxに等しくなるまで繰り返し実行する。これにより、磁気センサ２０による検出位置がＸ方向正側に走査されて、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１，２，３・・・ｎmax，ｍ＝３）がＲＡＭに新たに記憶される。
【００８４】
そして、変数ｍを「３」に設定した状態で、磁気センサ２０の検出位置のＸ方向正側への走査が終了すると、ステップＳ２５８の判定処理により、ステップＳ２８０〜Ｓ２９２の処理が実行されて、磁気センサ２０による検出位置が次のＹ方向位置に変更されるとともに、変数ｍ，ａが変更される。そして、前述したステップＳ２５０〜Ｓ２５６，Ｓ２６８〜Ｓ２７６の処理により、磁気センサ２０による検出位置がＸ方向負側へ走査され、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１，２，３・・・ｎmax，ｍ＝４）がＲＡＭに新たに記憶される。
【００８５】
このようなステップＳ２５０〜Ｓ２７６，Ｓ２８０〜Ｓ２９２の処理により、磁気センサ２０による検出位置がＸ方向を往復するように走査されるとともにＹ方向正側に走査されて、変数ｍが最大値ｍmaxに等しくなると、コントローラ６０は、ステップＳ２８８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２９４以降の処理を実行する。この状態では、ＲＡＭ内に、Ｋ個ずつの各サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)（ｎ＝１〜ｎmax，ｍ＝１〜ｍmax）が記憶されている。
【００８６】
ステップＳ２９４においては、コントローラ６０は、交流信号供給回路５５に作動停止を指示する。これにより、交流信号供給回路５５の作動は停止し、通電回路１６は交流信号を重畳しない直流電圧を電解槽１０の電極１５ａ，１５ｂに印加し始める。次に、コントローラ６０は、ステップＳ２９６にて対称性評価ルーチンを実行する。対称性評価ルーチンの詳細は図８Ａに示されており、その実行はステップＳ４００にて開始される。この対称性評価ルーチンは、電極１５ａ，１５ｂの破損等の異常によって電解液中の各部に流れる電流が対称性を失っていることを検出して、電極１５ａ，１５ｂを含む電解槽１０の異常を検出するものである。このような電解槽１０の異常は、上述した濃度検出も精度を失うし、電解装置の作動を続行することも望ましくないために行うものである。
【００８７】
前記ステップＳ４００の実行開始後、コントローラ６０は、ステップＳ４０２にて変数ｎ，ｍをそれぞれ「１」に初期設定する。この場合も、変数ｎ，ｍは、それぞれＸ，Ｙ方向における検出位置を指定するための変数である。そして、最大値ｎmax，ｍmaxも、前述の場合と同様に、それぞれＸ，Ｙ方向における検出位置の数を表している。
【００８８】
前記ステップＳ４０２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ４０４にて、変数ｎ，ｍによって指定される所定数Ｋずつのサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)の磁界の大きさの各平均値Ｓx1，Ｓx2，Ｓy1，Ｓy2を計算する。具体的には、各サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ,ｍ)，Ｓx2(ｎ,ｍ)，Ｓy1(ｎ,ｍ)，Ｓy2(ｎ,ｍ)ごとに、Ｋ個のサンプリングデータを加算して値Ｋで除算する。
【００８９】
次に、コントローラ６０は、上述した図５ＢのステップＳ１２６〜Ｓ１３２及び図７のステップＳ３０４〜Ｓ３１０と同様なステップＳ４０６〜Ｓ４１２の処理により、前記計算した平均値Ｓx1，Ｓx2，Ｓy1，Ｓy2を用いて、電解槽１０の検査位置に流れる電流の大きさＩxy及び方向θixyを計算する。ただし、この場合には、前記計算された電流の大きさＩxy及び方向θixyは、電解槽１０の検査位置を表す変数ｎ，ｍを用いて電流の大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)及び方向データθixy(ｎ，ｍ)としてＲＡＭ又は記憶装置に記憶される。
【００９０】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ４１４にて、上述した図５ＢのステップＳ１３４及び図７のステップＳ３１２の処理と同様にして、前記計算したＩxy，θixyを用いた前記式９の演算の実行により、電解槽１０の検査位置においてＸ方向に流れる電流の大きさＩxを計算する。また、この場合には、前記計算したＩxy，θixyを用いた下記式１０の演算の実行により、電解槽１０の検査位置においてＹ方向に流れる電流の大きさＩｙも計算する。
Ｉy＝Ｉxy・sinθixy …式１０
そして、このステップＳ４１４においては、前記計算された電流の大きさＩx，Ｉyも、電解槽１０の検査位置を表す変数ｎ，ｍを用いて電流の大きさデータＩx(ｎ，ｍ)，Ｉy(ｎ，ｍ)としてＲＡＭ又は記憶装置に記憶される。
【００９１】
そして、コントローラ６０は、ステップＳ４１６にて変数ｎがＸ方向の検出位置数を表す最大値ｎmaxに達したか否かを判定する。変数ｎが最大値ｎmaxに達していなければ、コントローラ６０は、ステップＳ４１６にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ４１８にて変数ｎに「１」を加算してステップＳ４０４に戻る。そして、前述したステップＳ４０４〜Ｓ４１４の処理を実行した後、コントローラ６０は、ステップＳ４１６にてふたたび変数ｎが最大値ｎmaxに達したか否かを判定する。変数ｎが最大値ｎmaxに達しない限り、ステップＳ４０４〜４１８の処理が繰り返し実行される。
【００９２】
このようなステップＳ４０４〜Ｓ４１８の繰り返し処理中、変数ｎが最大値ｎmaxに達すると、コントローラ６０は、ステップＳ４１６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４２０にて変数ｍがＹ方向の検出位置数を表す最大値ｍmaxに達したか否かを判定する。変数ｍが最大値ｍmaxに達しなければ、コントローラ６０は、ステップＳ４２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ４２２にて変数ｍに「１」を加算し、ステップＳ４２４にて変数ｎを「１」に初期設定して、ステップＳ４０４に戻る。そして、変数ｎが最大値ｎmaxに達するまで前述したステップＳ４０４〜Ｓ４１８の処理を繰り返し実行した後、コントローラ６０は、ステップＳ４２０にてふたたび変数ｍが最大値ｍmaxに達したか否かを判定する。変数ｍが最大値ｍmaxに達しない限り、ステップＳ４０４〜４２４の処理が繰り返し実行される。そして、変数ｍが最大値ｍmaxに達すると、コントローラ６０は、ステップＳ４２０にて「Ｙｅｓ」と判定して、図８ＢのステップＳ４３０に進む。
【００９３】
この時点では、電解槽１０の検査位置ごとに、電流の大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)、電流の方向データθixy(ｎ，ｍ)、Ｘ方向の電流の大きさデータＩx(ｎ，ｍ)及びＹ方向の電流の大きさデータＩy(ｎ，ｍ)（ｎ＝１〜ｎmax，ｍ＝１〜ｍmax）が、ＲＡＭ又は記憶装置に記憶されている。
【００９４】
ステップＳ４３０〜Ｓ４５２の処理により、電極１５ａ，１５ｂ間に位置する電解液中を流れる電流の大きさの対称性を評価するための偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が計算される。変数ｋは，Ｘce値によって表されたＸ方向における中心位置の両側の対称位置であって、磁気センサ２０によるＸ方向の検出位置を示す変数である。変数ｓは、磁気センサ２０によるＹ方向の検出位置を示すための変数である。まず、ステップＳ４３０においては、コントローラ６０は、変数ｋ，ｓをそれぞれ「１」に設定する。
【００９５】
コントローラ６０は、ステップＳ４３２にて、前記図８Ａの対称性評価ルーチンの実行によって取得されたＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)（ｎ＝１〜ｎmax，ｍ＝１〜ｍmax）の中から、Ｘ−Ｙ座標値が(ｎce−ｋ＋１，ｓ)で表されるＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)を抽出して電流値Ｉx1とする。次に、コントローラ６０は、ステップＳ４３４にて、前記Ｘ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)の中から、Ｘ−Ｙ座標値が(ｎce＋ｋ，ｓ)で表されるＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)を抽出して電流値Ｉx2とする。これらの場合、値ｎceは、図９に示すように、Ｘce値によって表されたＸ方向における中心位置の直近左側の検出位置を示し、変数ｋは「１」であり、かつ変数ｓは「１」である。したがって、前記ステップＳ４３２，Ｓ４３４の処理により、初期値Ｙstによって表されたＹ方向位置であって、Ｘ方向の中心位置（Ｘce位置）に対して直近のＸ方向の対称位置にある２つの検出位置（ｎce，１），（ｎce＋１，１）における1対のＸ方向の電流の大きさデータIｘ(ｎce，１)，Ｉｘ(ｎce＋１，１)が電流値Ｉx1，Ｉx2として設定される。
【００９６】
前記ステップＳ４３２，Ｓ４３４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ４３６にて、下記式１１の演算の実行により、変数ｋ，ｓによって指定される前記電流値Ｉx1，Ｉx2の偏差Ｄev(ｋ，ｓ)を計算する。
Ｄev(ｋ，ｓ)＝｜Ｉx1−Ｉx2｜／(Ｉx1＋Ｉx2) …式１１
【００９７】
そして、コントローラ６０は、ステップＳ４３８にて、偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が所定の小さな許容値ΔＤev以下であるかを判定する。偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が許容値ΔＤev以下であれば、ステップＳ４３８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４４０にて偏差Ｄev(ｋ，ｓ)を「０」に変更する。偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が許容値ΔＤev以下でなければ、ステップＳ４３８にて「Ｎｏ」と判定して、偏差Ｄev(ｋ，ｓ)を変更することなく、プログラムをステップＳ４４２に進める。これらのステップＳ４３２〜Ｓ４４０の処理により、Ｘ方向の中心位置（Ｘce位置）を挟んで左右対称位置のＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)がほぼ等しければ、電流分布が対称であるということで、偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が「０」に変更される。
【００９８】
前記ステップＳ４３８，Ｓ４４０の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ４４２にて、値（ｎce＋ｋ）が最大値ｎmaxに等しいか否かを判定する。この場合、変数ｋは「１」であり、値（ｎce＋ｋ）が最大値ｎmaxに等しくないので、コントローラ６０は、ステップＳ４４２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４４４にて変数ｋに「１」を加算して、前述したステップＳ４３２〜Ｓ４４２の処理を実行する。このステップＳ４３２〜Ｓ４４２の処理により、前記偏差Ｄev(ｋ，ｓ)の計算に利用した両Ｘ−Ｙ座標位置のＸ方向外側の検出位置の１対のＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)の偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が計算される。
【００９９】
そして、これらのステップＳ４３２〜Ｓ４４４からなる循環処理は、変数ｋを値ｎceに加算した値ｎce＋ｋが最大値ｎmaxに等しくなるまで繰返し実行される。そして、前記値ｎce＋ｋが最大値ｎmaxに等しくなり（すなわちｋ＝ｎce）、すなわちＸ方向の最も外側の一対の検出位置（ｎce−ｋ＋１，ｓ）＝（１，１），（ｎce＋ｋ，ｓ）＝（ｎmax，１）のＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)の偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が計算されると、コントローラ６０は、ステップＳ４４２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４４６に進む。ステップＳ４４６においては、変数ｓが最大値ｍmaxに等しいかを判定する。なお、この状態では、偏差Ｄev(１，１)〜Ｄev(ｎce，１)が計算されて記憶されている。
【０１００】
また、この場合、変数ｓは「１」であって最大値ｍmaxよりも小さい。したがって、コントローラ６０は、ステップＳ４４６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４４８にて変数ｓに「１」を加算し、ステップＳ４５０にて変数ｋを「１」に戻して、前述したステップＳ４３２〜Ｓ４４４の処理を繰り返し実行する。これにより、図９のＹ方向の上から２列目において、Ｘ方向の中心位置（Ｘce位置）に対してＸ方向の対称位置にある最も内側の２つの検出位置（ｎce，２），（ｎce＋１，２）から最も外側の２つの検出位置（１，２），（ｎmax，２）までの各１対のＸ方向の電流の大きさデータIｘ（ｎce，２），Ｉｘ（ｎce＋１，２）〜Iｘ(１，２)，Ｉｘ(ｎmax，２)が電流値Ｉx1，Ｉx2としてそれぞれ設定されるとともに、偏差Ｄev(１，２)〜Ｄev(ｎce，２)がそれぞれ計算される。
【０１０１】
このようにして、変数ｓを順次「１」ずつ増加させて、ステップＳ４３２〜Ｓ４５０の循環処理を繰返し実行することにより、Ｙ方向の終了値Ｙmaxで表される検査終了位置に向かって、偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が順次計算されていく。そして、変数ｓが最大値ｍmaxに達してＹ方向の検査終了位置における偏差Ｄev(１，ｍmax)〜Ｄev(ｎce，ｍmax)の計算が終了すると、コントローラ６０は、ステップＳ４４６にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ４５２に進む。
【０１０２】
ステップＳ４５２においては、コントローラ６０は、前記計算した全ての偏差Ｄev(ｋ，ｓ)の平均値を計算して、電流分布対称評価値ＳymとしてＲＡＭ又は記憶装置に記憶する。この場合、電解槽１０の電極１５ａ，１５ｂ間のＸ方向における中心位置Ｘceを中心とするＸ方向の各１対の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)の差を表す偏差Ｄev(ｋ，ｓ)が小さければ、すなわち電極１５ａ，１５ｂの電解液中において、Ｘ方向電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)が中心位置Ｘceに対して対称であれば、電流分布対称評価値Ｓymは「０」に近い小さな値となる。逆に、Ｘ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)が中心位置Ｘceに対して対称でなければ、電流分布対称評価値Ｓymは大きな値となる。なお、この電流分布対称評価値Ｓymの計算が、本発明の電極間の中間線に対する対称性を数値として計算することに対応する。
【０１０３】
前記ステップＳ４５２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ４５４にて、電解槽１０の電解液中を流れる電流の大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)、同電流の方向データθixy(ｎ，ｍ)、Ｘ方向に流れる電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)及びＹ方向に流れる電流の大きさデータＩｙ(ｎ、ｍ)（ｎ＝１〜ｎmax，ｍ＝１〜ｍmax）から表示用画像データを生成して、表示装置６２に画像データによって表された画像を表示する。具体的には、電流の方向θixyが矢印で示されているとともに、各電流の大きさＩxy，Ｉｘ，Ｉｙを矢印の長さで表示する。また、各電流の大きさＩxy，Ｉｘ，Ｉｙを色彩及び／又は濃度を異ならせて表示するとよい。図１１は、前記電流の大きさＩxyの分布の表示例を示している。さらに、Ｘ方向及びＹ方向の電流の大きさＩｘ，Ｉｙの分布を表示するようにしてもよい。そして、この画像表示は、電極１５ａ，１５ｂの異常発生の発見に利用される。
【０１０４】
前記ステップＳ４５４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ４５６にて、電流分布対称評価値Ｓymが許容値として設定されている所定の小さな値ΔＳym以下であるかを判定する。そして、電流分布対称評価値Ｓymが所定の小さな値ΔＳym以下であれば、コントローラ６０は、ステップＳ４５６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４５８にて表示装置６２に「異常なし」を表示する。一方、電流分布対称評価値Ｓymが所定の小さな値ΔＳym以下でなければ、コントローラ６０は、ステップＳ４５６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４６０にて表示装置６２に「異常」を表示する。この「異常なし」及び「異常」の表示により、作業者は電極１５ａ，１５ｂの異常を認識できる。これらのステップＳ４５８，Ｓ４６０の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ４６２にてこの対称性評価ルーチンの実行を終了する。
【０１０５】
前記対称性評価ルーチンの実行終了後、コントローラ６０は、図６Ａの電解装置作動制御プログラムのステップＳ２０２以降の処理をふたたび実行し始める。そして、上述のように電解液を所望の濃度に保ちながら、電解装置の作動制御を続ける。ただし、前記対称性評価ルーチンの実行により、電解槽１０の電極１５ａ，１５ｂ等に異常が発生した可能性がある場合には、作業者の判断により電解槽１０の作動制御を停止させる。前記ステップＳ２０２以降の処理において、作業者が入力装置６１を操作して電解装置の作動終了を指示すれば、コントローラ６０は、前記ステップＳ２３２にて「Ｙｅｓ」すなわち終了指令有りと判定して、図５ＡのステップＳ１２０，Ｓ１２２の処理と同様なステップＳ２３６，Ｓ２３８の処理によってセンサ信号取出回路５６及びロックインアンプ５７の作動を停止させて、ステップＳ２４０にてこの電解装置作動制御プログラムの実行を終了する。そして、制御装置１４の操作スイッチなどの操作により、電極１５ａ，１５ｂへの直流電圧の印加が停止される。
【０１０６】
上記のように動作する実施形態によれば、電解装置の作動制御の前に、図５Ａ及び図５Ｂのテーブル作成プログラムの実行により、電解槽１０の中央位置（Ｘce，Ｙce位置）の電解液中をＸ方向に流れる電流の大きさＩｘに対する電解液の濃度の変化特性を表す電流−濃度テーブルを作成した。そして、電解装置の作動制御において、図６Ａ乃至図６Ｃの電解装置作動制御プログラムのＳ２０４〜Ｓ２１８及び図７の電解液濃度計算ルーチンのステップＳ３０２〜Ｓ３０８の処理により、電極１５ａ，１５ｂに一定の電圧を印加しておいて、前記電解槽１０の中央位置の電解液中を流れる電流により発生される磁界の強さＨxy及び方向θxyを検出し、次のステップＳ３１０，Ｓ３１２の処理によって前記電解槽１０の中央位置の電解液中を流れる電流の大きさＩxy及び方向θixyを計算するとともに、Ｘ方向の電流の大きさＩｘを計算し、次のステップＳ３１４の処理によって前記電流−濃度テーブルを参照して前記計算したＸ方向の電流の大きさＩｘに対応する電解液の濃度を計算した。この場合、電極１５ａ，１５ｂ間に一定の電圧を印加しておくことにより、電解液中をＸ方向に流れる電流の大きさＩｘは電解液の濃度にほぼ比例し、しかもこの電流の大きさＩｘは所定面積中を流れる電流密度に対応するので、電解液の量が変化しても、前記電流の大きさＩｘと電解液の濃度との比例関係は変化しない。したがって、上記実施形態によれば、電解液の量に応じて電圧又は電流と電解液の濃度との関係を用意したり、電解液の量を常に一定に保ったりする必要もなく、簡単かつ的確に電解液の濃度を測定することができる。
【０１０７】
また、上記実施形態においては、図６Ａ乃至図６Ｃの電解装置作動制御プログラムのステップＳ２１０，Ｓ２１２，Ｓ２４０〜Ｓ２９２の処理、及び図８Ａの対称性評価ルーチンのステップＳ４０２〜Ｓ４１０，Ｓ４１６〜Ｓ４２４の処理によって電極１５ａ，１５ｂ間の中心位置に対して対称になる複数の箇所にそれぞれ流れる電流によって発生する磁界の強さＨxy及び方向θxyを検出し、次のステップＳ４１２，Ｓ４１４の処理によって前記複数の箇所にそれぞれ流れる電流の大きさＩxy及び方向θixyを計算するとともに、Ｘ方向の電流の大きさＩｘ（ｎ，ｍ)を計算した。そして、図８ＢのステップＳ４３０〜Ｓ４５２の処理により、前記複数の箇所にてＸ方向にそれぞれ流れる電流の大きさＩｘ（ｎ，ｍ)を用いて、電極１５ａ，１５ｂ間の中心位置に対する電流及び磁界の分布の対称性を表す電流分布対称評価値Ｓymを計算し、ステップＳ４５６の処理によって電流分布対称評価値Ｓymと所定の小さな値ΔＳymとを比較して、電極１５ａ，１５ｂの異常の有無を判定するようにした。これにより、上記実施形態によれば、電解液中を流れる電流の分布が電極１５ａ，１５ｂ間の中心位置に対して対称ではなくなる原因となる、電極１５ａ，１５ｂの表面に異常が発生したことが自動的に検出される。この異常は、例えば、変質又は異物質の付着によって電流が流れない箇所が発生したり、絶縁部分が剥がれたりすることである。
【０１０８】
また、上記実施形態においては、図８Ｂの対称性評価ルーチンのステップＳ４５４の処理により、電極１５ａ，１５ｂ間の中心位置に対して対称になる複数の箇所にそれぞれ流れる電流の大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)、同電流の方向データθixy(ｎ，ｍ)、Ｘ方向に流れる電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)及びＹ方向に流れる電流の大きさデータＩｙ(ｎ、ｍ)（ｎ＝１〜ｎmax，ｍ＝１〜ｍmax）が表示される。これにより、作業者は、磁界の強さに関する情報の表示を見て、電極１５ａ，１５ｂ間の中心位置に対する磁界の分布の対称性を視覚的に判断することにより、電極１５ａ，１５ｂにおける異常の発生を簡単に発見できるようになり、作業者にとって便利となる。
【０１０９】
また、上記実施形態においては、交流信号供給回路５５及び通電回路１６が、所定周波数の交流成分を重畳した直流電圧を電解槽１０の電極１５ａ，１５ｂ間に通電する。これにより、電解槽１０内の電解液中には前記交流成分に応じた電流が流れ、磁気センサ２０には前記交流成分に応じた磁界が発生する。この発生される磁界はセンサ信号取出回路５６によって取り出されてロックインアンプ５７に供給され、ロックインアンプ５７は前記所定周波数の交流成分に対応して発生される磁界を表す信号のみを取出して出力する。したがって、比較的簡単な構成で、外部磁界の影響を受けないようにして対象とする磁界を検出でき、装置のコストを抑えたうえで、外部磁界が一様になるようにする必要もなく、電解液中を流れる電流によって発生される磁界を精度よく検出できるので、ひいては前記電解液の濃度を精度よく検出できるようになるとともに、電極１５ａ，１５ｂの異常を精度よく検出できるようになる。
【０１１０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形も可能である。
【０１１１】
上記実施形態では、図５Ａ及び図５Ｂのテーブル作成プログラムにより、Ｘ方向の電流の大きさＩｘに対する電解液の濃度の変化特性を表すテーブルを作成し、図７の電解液濃度計算ルーチンにより、Ｘ方向の電流の大きさＩｘを検出して、前記テーブルを参照することにより検出したＸ方向の電流の大きさに応じた電解液の濃度を決定するようにした。しかし、Ｙ方向の磁界の強さＨｙは前記Ｘ方向の電流の大きさＩｘに比例するので、前記方法に代えて、Ｙ方向の磁界の強さＨｙに対する電解液の濃度の変化特性を表すテーブルを作成し、Ｙ方向の磁界の強さＨｙ検出して、前記磁界の強さＨｙに関するテーブルを参照することにより検出したＹ方向の磁界の強さＨｙに応じて電解液の濃度を決定するようにしてもよい。
【０１１２】
また、電解槽１０の中心位置（Ｘce位置、Ｙce位置）にて電解液中をＸ方向に流れる電流の大きさＩｘは、前記中心位置にて電解液中を流れる電流の大きさＩxyにほぼ等しい。したがって、前記Ｘ方向の電流の大きさＩｘを用いてテーブルを作成するとともにテーブルを参照して電解液の濃度を検出するのに代えて、電流の大きさＩxyを用いてテーブルを作成するとともに、テーブルを参照することにより電流の大きさＩxyに応じた電解液の濃度を検出するようにしてもよい。さらに、磁界の強さＨxyは前記電流の大きさＩxyに比例するので、磁界の強さＨxyを用いてテーブルを作成するとともに、テーブルを参照することにより磁界の強さＨxyに応じた電解液の濃度を検出するようにしてもよい。
【０１１３】
また、上記実施形態では、対称性評価のための図８ＢのステップＳ４３２〜４３６の処理による偏差Ｄev(ｋ，ｓ)の計算においては、Ｘ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ)を用いた。しかし、これに代えて、電極１５ａ，１５ｂ間方向である電流の大きさデータＩxy(ｎ，ｍ)を用いて偏差Ｄev(ｍ，ｓ)を計算してもよい。または、電流の大きさデータＩｘ(ｎ)，Ｉxy(ｎ)をそれぞれ用いて２つの偏差Ｄev(ｍ，ｓ)を計算してもよい。なお、偏差Ｄev(ｍ，ｓ)をＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ，ｍ)の計算に加えて、電流の大きさデータＩxy(ｎ、ｍ)を用いて計算している場合は、電流分布対称評価値Ｓymは２つの値が計算されるので、これらの２つの値でそれぞれ合否を判定し、双方が合格となったとき「合格」と判定し、片方でも不合格であれば、「不合格」と判定するようにするとよい。さらに、この場合も、Ｘ方向電流の大きさはＹ方向の磁界の強さＨｙに比例し、電流の大きさＩxyは磁界の強さＨxyに比例するので、前記Ｘ方向の電流の大きさＩｘ及び電流の大きさＩxyに代えて、磁界の強さＨｙ、Ｈxyをそれぞれ用いるようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態では、電解液の濃度と電流分布の両測定を行うようにした。しかし、電極１５ａ，１５ｂの異常検出を行う必要がない場合には、磁気センサ２０をＸ，Ｙ方向に移動させる機構を設けず、上記実施形態の電解液の濃度測定のときの位置に磁気センサ２０を取り付けて、電解液の濃度測定を所定時間間隔で行うのみでよい。
【０１１５】
また、上記実施形態では、電解液の濃度測定を所定時間ごとに繰返して、測定回数が所定回数に達するごとに電流分布を測定するようにした。しかし、電解液の濃度の変化速度が小さければ、前記方法に代えて、所定時間ごとに電解液の濃度と電流分布の両測定を行うようにしてよい。この場合、設定されたＸ方向位置及びＹ方向位置でＸ方向の電流の大きさＩｘと電解液の濃度との関係テーブルを作成し、その位置でのＸ方向の電流の大きさＩｘから関係テーブルを用いて電解液の濃度を計算するようにすればよい。
【０１１６】
また、上記実施形態では、電流分布を測定するときには、１つの磁気センサ２０をＸ方向及びＹ方向に移動させた。しかし、コスト面を重視しなければ、ライン状に設けた複数の磁気センサをこのラインの直角方向に移動させてもよいし、平面状に複数の磁気センサを設けて磁気センサを移動させないようにしてもよい。この場合には、電解液の濃度測定の際には、予め選択した１つの磁気センサが出力する信号を用いればよい。
【０１１７】
また、上記実施形態では、電流分布対称評価値Ｓymを計算して表示するようにした。しかし、これに代えて、電流分布対称評価値Ｓymを計算することなく、作業者が、目視で電流分布又は磁界分布の画像を見て異常の有無を判定するようにしてもよい。
【０１１８】
また、上記実施形態では、電解液の濃度測定及び電流分布の測定の際、電解装置に通電電圧に交流成分を含ませて直流電圧を出力させた。しかし、外部の磁界を無視してよければ、通常の電解装置のように、通電電圧は交流成分を含まない直流電圧にしてもよい。
【０１１９】
また、上記実施形態では、磁気センサとして磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を利用したが、これに代えて、ホール素子、磁気インピーダンス素子効果センサ、フラックスゲート、超伝導量子干渉素子などを利用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１０…電解槽、１５ａ，１５ｂ…電極、１２…電解液タンク、１３…給水タンク、１４…制御装置、１６…通電回路、２０…磁気センサ、３０…Ｙ方向スライド機構、３５…Ｙ方向モータ、４０…Ｘ方向スライド機構、４７…Ｘ方向モータ、５２…Ｘ方向フィードモータ制御回路、５４…Ｙ方向フィードモータ制御回路、５５…交流信号供給回路、５６…センサ信号取出回路、５７…ロックインアンプ、６０…コントローラ、６１…入力装置、６２…表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極を備えるとともに電解液を収容した電解槽を有する電解装置に適用され、前記電解槽内の電解液の濃度を測定する電解液濃度測定装置において、
前記一対の電極間に電圧を印加して電解液中に電流を流す電圧印加手段と、
前記電圧印加手段による電圧の印加により、前記電解液中の所定位置に流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する第１磁界検出手段と、
予め記憶されていて、前記電解液中の所定位置に流れる電流の大きさ又は前記電流の大きさに対応した磁界の強さと、電解液の濃度との関係を用いて、前記第１磁界検出手段によって検出された磁界の強さ又は前記検出された磁界の強さに対応した電流の大きさに基づいて電解液の濃度を検出する電解液濃度検出手段とを備えたことを特徴する電解液濃度測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載した電解液濃度測定装置において、さらに、
前記一対の電極間の中心位置に対して対称になる複数の箇所にそれぞれ流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する第２磁界検出手段を備えたことを特徴とする電界液濃度測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載した電解液濃度測定装置において、さらに、
前記第２磁界検出手段によって検出された前記複数の箇所における磁界の強さから、前記一対の電極間の中心位置に対する磁界の分布の対称性を表す評価値を計算する対称性評価値計算手段と、
前記対称性評価値計算手段によって計算された評価値に応じて前記一対の電極の異常を判定する電極異常判定手段とを備えたことを特徴とする電解液濃度測定装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載した電解液濃度測定装置において、さらに、
前記第２磁界検出手段によって検出された前記複数の箇所における磁界の強さに関する情報を表示する表示手段を備えたことを特徴とする電解液濃度測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載した電解液濃度測定装置において、
前記電圧印加手段は、所定の周期で大きさが変化する電圧を印加し、
前記第１磁界検出手段は、前記所定の周期と等しい周期で強度が変化する磁界の強さを検出することを特徴とする電解液濃度測定装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一つに記載した電解液濃度測定装置において、
前記電圧印加手段は、所定の周期で大きさが変化する電圧を印加し、
前記第２磁界検出手段は、前記所定の周期と等しい周期で強度が変化する磁界の強さを検出することを特徴とする電解液濃度測定装置。
【請求項１】
一対の電極を備えるとともに電解液を収容した電解槽を有する電解装置に適用され、前記電解槽内の電解液の濃度を測定する電解液濃度測定装置において、
前記一対の電極間に電圧を印加して電解液中に電流を流す電圧印加手段と、
前記電圧印加手段による電圧の印加により、前記電解液中の所定位置に流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する第１磁界検出手段と、
予め記憶されていて、前記電解液中の所定位置に流れる電流の大きさ又は前記電流の大きさに対応した磁界の強さと、電解液の濃度との関係を用いて、前記第１磁界検出手段によって検出された磁界の強さ又は前記検出された磁界の強さに対応した電流の大きさに基づいて電解液の濃度を検出する電解液濃度検出手段とを備えたことを特徴する電解液濃度測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載した電解液濃度測定装置において、さらに、
前記一対の電極間の中心位置に対して対称になる複数の箇所にそれぞれ流れる電流によって発生する磁界の強さを検出する第２磁界検出手段を備えたことを特徴とする電界液濃度測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載した電解液濃度測定装置において、さらに、
前記第２磁界検出手段によって検出された前記複数の箇所における磁界の強さから、前記一対の電極間の中心位置に対する磁界の分布の対称性を表す評価値を計算する対称性評価値計算手段と、
前記対称性評価値計算手段によって計算された評価値に応じて前記一対の電極の異常を判定する電極異常判定手段とを備えたことを特徴とする電解液濃度測定装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載した電解液濃度測定装置において、さらに、
前記第２磁界検出手段によって検出された前記複数の箇所における磁界の強さに関する情報を表示する表示手段を備えたことを特徴とする電解液濃度測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載した電解液濃度測定装置において、
前記電圧印加手段は、所定の周期で大きさが変化する電圧を印加し、
前記第１磁界検出手段は、前記所定の周期と等しい周期で強度が変化する磁界の強さを検出することを特徴とする電解液濃度測定装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一つに記載した電解液濃度測定装置において、
前記電圧印加手段は、所定の周期で大きさが変化する電圧を印加し、
前記第２磁界検出手段は、前記所定の周期と等しい周期で強度が変化する磁界の強さを検出することを特徴とする電解液濃度測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２０７９４７（Ｐ２０１２−２０７９４７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７１９７６（Ｐ２０１１−７１９７６）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００１１２００４）パルステック工業株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００１１２００４）パルステック工業株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
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