JPH09297060A - ランプ切れ予報装置 - Google Patents

ランプ切れ予報装置

Info

Publication number
JPH09297060A
JPH09297060A JP11284096A JP11284096A JPH09297060A JP H09297060 A JPH09297060 A JP H09297060A JP 11284096 A JP11284096 A JP 11284096A JP 11284096 A JP11284096 A JP 11284096A JP H09297060 A JPH09297060 A JP H09297060A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lamp
spectrum
light source
life
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11284096A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahito Amamiya
正仁 雨宮
Kuniharu Onimura
邦治 鬼村
Tomoaki Nanko
智昭 南光
Akihiro Murata
明弘 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP11284096A priority Critical patent/JPH09297060A/ja
Publication of JPH09297060A publication Critical patent/JPH09297060A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】近赤外分光分析計を運転している間に、当該近
赤外分光分析計の機能を一部利用して、定期的にランプ
の特性の変化を検出してその寿命の時期を推定するラン
プ切れ予報装置を実現することにある。 【解決手段】(1)本発明のランプ切れ予報装置は、光
源ランプから出た光を一旦分岐し光路長を変化せて再び
合成したインターフェログラムを送りだす分光器と、こ
の分光器が出し光ファイバーケーブルを通して送られた
光を電気信号に変換する参照光検出器と、この参照光検
出器の出力信号を受けて光源ランプのスペクトルを生成
するスペクトル生成手段と、この生成されるスペクトル
の初期値と経時変化値とを比較してランプ寿命の時期を
推定する寿命算出手段とから構成する。 (2)スペクトル生成手段が出力したランプ光源の複数
のスペクトルの特定の吸光度に対する波長を用いて重回
帰法によりランプ光源のスペクトルの初期値と経時変化
値とを比較してランプ寿命の時期を推定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種の性状値や成
分値を測定する近赤外分光分析計に関し、特に分析のた
めに使用している近赤外線の光源ランプの寿命予測に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、近赤外分光分析計では、近赤外線
の光源にハロゲンランプを使用しているがその寿命を直
接予測する方法はなく、断線に対して適切な対処をとる
ことができなかった。そのため次の点が指摘されてい
た。断線してから交換する方法をとれば、プロセスでオ
ンライン制御を行っている時に突然断線すると、プラン
トの操業は重大な影響を受ける。また可動時間から交換
時期を決める方法をとれば、平均的な寿命管理を行うこ
とになり、ランプ個々の寿命のバラツキによる突然の断
線は検出できないので最適な管理は困難である。
【0003】ここで近赤外分光分析計について簡単に説
明する。 (1)近赤外分光分析計の基本原理は吸光光度法であ
る。被測定体(サンプル)を通過した近赤外線には成分
量や性状値にしたがって特定の波長領域で異なった吸収
が現れる。この吸収の基本波分は赤外線領域に存在する
がその2倍、3倍振動や結合信号は近赤外線の領域に現
れる。 (2)近赤外線領域での吸収は赤外線領域に比べて弱く
吸収の幅も広くなっている。従って1点の波長で吸光度
と成分濃度との関係をとってみても良い直線関係は得ら
れない。そこで測定したい成分量が測定領域より上下に
大きく変化した多くのサンプルのスペクトルを測定し
て、その値から目的とする成分の濃度を検出する。この
スペクトルによる測定方法の一つにフーリエ変換方式
(FT方式)がある。次にこの方式について説明する。 (3)FT方式とは、光源からの光を2方向に分岐さ
せ、これを再び合成する。このとき分岐した光は異なる
光路を通過させるので、ある単一の波長でみた場合その
光路差によって、合成された光は強めあったり弱めあっ
たりの干渉を起こす。この光路差を、0を中心にある一
定値まで周期的に繰り返す。このとき光源の白色光には
色々な波長の成分が含まれているので光路差の周期的変
化に応じてすべての波長の干渉信号の和であるインター
フェログラムができる。このインターフェログラムをフ
ーリエ変換すれば光源のスペクトルが得られる。サンプ
ルに通した光のインターフェログラムをフーリエ変換す
ればそのサンプルでの吸収スペクトルが得られる。この
吸収スペクトルを分析することによりサンプルに含まれ
る成分の量を知ることができる。FT方式は波長確度が
極めて高い特徴があり、分析精度を高めている。
【0004】図4はFT方式による近赤外分光分析計の
構成図である。1は近赤外分光分析計である。2は近赤
外線光源のハロゲンランプである。3は半透過鏡であ
り、ランプ2からの光を一旦分岐し、反射鏡4、5で反
射た光を再び合成してレンズ6を通して送り出す。半透
過鏡3で分岐した光の一方は、0を中心にある一定値ま
で周期的に振れを繰り返す反射鏡4で反射して半透過鏡
3に戻る。もう一方は固定された反射鏡5で反射して戻
る。このようにして、反射鏡4と5を経由させて光路長
を変化せた後合成した光には色々な波長の成分が含まれ
ているので光路差の周期的変化に応じてすべての波長の
干渉信号の和であるインターフェログラムができる。こ
のインターフェログラムを当該近赤外分光分析計1のサ
ンプルを取り入れるフローセル7を通さずに直接光ファ
イバーケーブル8により参照光検出器9に導いて電気信
号に変換し、この信号をCPU11を用いたスペクトル
生成手段12によりフーリエ変換(FT変換)すると光
源のスペクトルを得ることができる。一方、フローセル
7を介してサンプル中を通過させた光のインターフェロ
グラムを測定光検出器10に導いて電気信号に変換し、
この信号を同様にしてFT変換するとサンプルの吸収を
含んだスペクトルを得ることができる。サンプルの測定
においては、光ファイバーの環境変化に対する特性変化
をキャンセルするために参照光を用いる。具体的には測
定光の信号を参照光の信号で除した信号を使用してサン
プルのスペクトルを作る。このようにすることにより、
環境の変化に強い分析計が実現できる。
【0005】次に、この吸収スペクトルから演算・制御
手段13により次に示す性状値演算式を演算して性状値
が決定される。 Yj=Ko+ΣKij・Xij 式1 Xij サンプルの成分量や性状値にしたがって現れる吸
収の特定の波長 Kij 試験室で得られた基準分析値に基づいてあらかじ
め決めた係数 Ko バイアス信号(Kijと共に性状値の単位を含んだ
係数。例えばガソリンのオクタン価、固体燃料のカロリ
ー値等表示する値により決まる係数) このようにして測定したスペクトルから、測定成分の変
化によって生じたスペクトルの吸光度の変化を読み取
り、読みとったスペクトルの集団を基に、測定したい量
Yと多波長での吸光度Xとの関係を式1で示すことがで
きる。この式1で表わした線を検量線という。尚式1は
適切な性状値を得るために考えられた式で、ケモメトリ
クスのデータ分析法の一つ(重回帰法)である。現在で
は適当なソフトウエアを選択してコンピュータにより演
算することができる。検量線は、先に試験室で得られた
分析値と当該近赤外分光分析計1が示す測定値との関係
を比較することにより決定される。式1を使用して得ら
れた性状値は電気回路15を経て測定値出力として測定
値出力端子16から外部へ出力する。
【0006】図5はFT方式による近赤外分光分析計の
一例を示す回路構成図である。記載されている符号は図
4の符号と一致している。17は分析結果を表示させる
表示回路である。また、18は外部の制御装置(DC
S)やパソコンへ出力するために設けた入出力手段であ
って、図4の測定値出力端子16から出力するために設
けている。その他は図4の説明と同じであるので説明を
省略する。図6は検出器9、10で検出された波長に対
するスペクトルの強度を示すグラフである。61はサン
プルの無いときのスペクトル(ベースラインと言う)
を、62はサンプルの吸収スペクトルを示す。サンプル
に含まれる成分により波長特有のスペクトル強度を示し
ている。図7は波長に対する吸光度を示すグラフであ
る。サンプルの吸収スペクトル62とサンプラが無いと
きのスペクトル61の差をとって求める。サンプルに含
まれる成分及び濃度により波長特有の吸収が起きること
を示している。ここに示された値を式1に適用して性状
値が得られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、近赤
外分光分析計を運転している間に、当該近赤外分光分析
計の機能を一部利用して、定期的にランプの特性の変化
を検出してその寿命を推定するランプ切れ予報装置を実
現することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のランプ切れ予報
装置は、 (1)光源ランプのスペクトルを生成する手段と、この
生成されるスペクトルの初期値と経時変化値とを比較し
てランプ寿命の時期を推定する寿命算出手段とから構成
することを特徴とする。 (2)光源ランプから出た光を一旦分流し光路長を変化
させて再び合成したインターフェログラムを送りだす分
光器と、この分光器から光ファイバーケーブルを通して
送られた光を電気信号に変換する検出器と、この検出器
の出力信号を受けて光源ランプのスペクトルを生成する
スペクトル生成手段と、この生成されるスペクトルの初
期値と経時変化値とを比較してランプ切れの時期を推定
する寿命算出手段とから構成することを特徴とする。 (3)光源ランプから出た光を一旦分流し光路長を変化
させて再び合成したインターフェログラムを送りだす分
光器と、この分光器から光ファイバーケーブルを通して
送られた光を電気信号に変換する検出器と、この検出器
の出力信号を受けて光源ランプのスペクトルを生成する
スペクトル生成手段が出力したランプ光源のスペクトル
の特定の吸光度に対する波長を用いて重回帰法によりラ
ンプ光源のスペクトルの初期値と経時変化値とを比較し
てランプ寿命の時期を推定することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明によるランプ切れ予報装置
は近赤外分光分析計本体の測定機能を利用することがで
きる。次に図面により実施形態の一例を説明する。 (1)図1は本発明の一実施例を示した構成図である。
17は図4で説明した近赤外分光分析計本体1から利用
しない測定光検出器10及び光路の一部の記載を取り除
いたものであり、本発明のランプ切れ予報装置の範囲を
示す。18は本予報装置17に内蔵されたCPU11を
用いた寿命算出手段である。分光器のレンズ6を出た光
源のインターフェログラムを直接光ファイバーケーブル
8により参照光検出器9に導いて電気信号に変換し、こ
の信号をCPU11を用いたスペクトル生成手段12に
よりフーリエ変換(FT変換)すると光源のスペクトル
を得ることができる。この光源のスペクトルからCPU
11を用いた寿命算出手段18により光源ランプの現在
の性状値(特性値)が決定される。この性状値が予め設
定した推定寿命限界値20を超えると電気回路15を経
てランプ寿命警報19を外部へ出力する。
【0010】(2)図2は近赤外分光分析計本体1の光
源ランプ2のスペクトルを示す図である。21はランプ
2を点灯させた初期のスペクトルを示す。22は長時間
運転した後のスペクトルを示す。スペクトル21、22
には谷aやbが現れるが、これは光源ランプ2に封入さ
れた不活性ガス等の特性によるもので、光源ランプ2の
種類によって異なる曲線が得られる。23は警報レベル
の設定値である。図1に示す推定寿命限界値20により
設定したこの値を光源スペクトル22が超えると、一定
時間のあとランプが断線するとの警報を発する。この設
定値は先に説明した検量線のようにランプの種類毎に予
め寿命の加速試験等から求めておく。
【0011】(3)一方、上記の光源スペクトル21及
び22から、図4で説明したのと同様にして波長に対す
る吸光度曲線を求めて、そこに現れた複数の吸光度と波
長を式1に適用して性状値演算を行う。この性状値が推
定寿命限界値20(図2の23とは異なる値Yset)を
超えると一定時間のあとランプが断線するとの警報を発
する。先に説明したスペクトル21とスペクトル22と
の間隙の増加を直接検出する方法に比べて、より正確な
寿命を推定することができる。図3は時間の経過に従っ
て式1で求めた性状値の変化を示したものである。性状
値があらかじめ設定した値Ysetを超えるとやがて断線
にいたることを、ランプ寿命の予報として発生させるこ
とを示す。本発明では、以上のようにして光源の経年変
化を観測して光源の寿命を推定する。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば次の効果がある。 (1)運転中に近赤外分光分析計の光源ランプの寿命予
告警報を出すことができる。 (2)近赤外分光分析計本体のハードウエアを使用し、
ソフトウエアの追加のみで寿命予告警報を出すことがで
きる。 (3)性状値演算式に多波長が含まれているので、光源
ランプのスペクトル特性が異なる他種の光源にも本発明
の方法を容易に適用することができる。 (4)インターフェログラムを使用し、性状値演算式内
の係数を適宜選択することによりランプの経年変化を高
い感度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示した構成図であ
る。
【図2】光源ランプのスペクトルを示す図である。
【図3】時間の経過による性状値の変化を示す図であ
る。
【図4】FT方式による近赤外分光分析計の構成図であ
る。
【図5】FT方式による近赤外分光分析計の回路構成図
である。
【図6】検出された波長に対するスペクトルの強度を示
すグラフである。
【図7】波長に対する吸光度を示すグラフである。
【符号の説明】
1 近赤外分光分析計 2 光源ランプ 3 半透過鏡 4 反射鏡 5 反射鏡 6 レンズ 7 サンプルフローセル 8 光ファイバーケーブル 9 参照光検出器 10 測定光検出器 11 CPU 12 スペクトル生成手段 13 演算・制御手段 14 基準分析値入力 15 電気回路 16 測定出力端子 17 ランプ切れ予報装置 18 寿命算出手段 19 ランプ寿命警報端子 20 推定寿命限界値
フロントページの続き (72)発明者 村田 明弘 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源ランプのスペクトルを生成する手段
    と、この生成されるスペクトルの初期値と経時変化値と
    を比較してランプ寿命の時期を推定する寿命算出手段と
    から構成したことを特徴とするランプ切れ予報装置。
  2. 【請求項2】光源ランプから出た光を一旦分流し光路長
    を変化させて再び合成したインターフェログラムを送り
    だす分光器と、この分光器から光ファイバーケーブルを
    通して送られた光を電気信号に変換する検出器と、この
    検出器の出力信号を受けて光源ランプのスペクトルを生
    成するスペクトル生成手段と、この生成されるスペクト
    ルの初期値と経時変化値とを比較してランプ切れの時期
    を推定する寿命算出手段とから構成したことを特徴とす
    るランプ切れ予報装置。
  3. 【請求項3】光源ランプから出た光を一旦分流し光路長
    を変化させて再び合成したインターフェログラムを送り
    だす分光器と、この分光器から光ファイバーケーブルを
    通して送られた光を電気信号に変換する検出器と、この
    検出器の出力信号を受けて光源ランプのスペクトルを生
    成するスペクトル生成手段が出力したランプ光源のスペ
    クトルの特定の吸光度に対する波長を用いて重回帰法に
    よりランプ光源のスペクトルの初期値と経時変化値とを
    比較してランプ寿命の時期を推定するようにしたことを
    特徴とするランプ切れ予報装置。
JP11284096A 1996-05-07 1996-05-07 ランプ切れ予報装置 Pending JPH09297060A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11284096A JPH09297060A (ja) 1996-05-07 1996-05-07 ランプ切れ予報装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11284096A JPH09297060A (ja) 1996-05-07 1996-05-07 ランプ切れ予報装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09297060A true JPH09297060A (ja) 1997-11-18

Family

ID=14596854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11284096A Pending JPH09297060A (ja) 1996-05-07 1996-05-07 ランプ切れ予報装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09297060A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1038793A (ja) * 1996-07-23 1998-02-13 Chino Corp 光学的測定装置
JP2007040708A (ja) * 2005-07-29 2007-02-15 Horiba Ltd 分析装置
JP2018054448A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 花王株式会社 スペクトルの測定方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1038793A (ja) * 1996-07-23 1998-02-13 Chino Corp 光学的測定装置
JP2007040708A (ja) * 2005-07-29 2007-02-15 Horiba Ltd 分析装置
JP2018054448A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 花王株式会社 スペクトルの測定方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8693004B2 (en) Dual-etalon cavity ring-down frequency-comb spectroscopy with broad band light source
US8862445B2 (en) Selecting spectral elements and components for optical analysis systems
US8352205B2 (en) Multivariate optical elements for nonlinear calibration
US7911605B2 (en) Multivariate optical elements for optical analysis system
US5412581A (en) Method for measuring physical properties of hydrocarbons
US7903252B2 (en) Noise cancellation in fourier transform spectrophotometry
US8400637B2 (en) Signal processing for optical computing system
US7834999B2 (en) Optical analysis system and optical train
EP0091126B1 (en) Fluorimeter
Mitra Mid-Infrared Spectroscopy and Challenges in Industrial
US7796261B2 (en) Spectrophotometer
JPH09297060A (ja) ランプ切れ予報装置
CN118961646A (zh) 基于激光光谱成像的多组分温室气体检测系统及方法
EP3593118B1 (en) Atr spectrometer and method for analysing the chemical composition of a sample
JPH0414298B2 (ja)
JP2004177147A (ja) 発光測定装置
Sotnikova et al. Performance analysis of diode optopair gas sensors
Kim et al. Quantitative measurement of ethane using mid-infrared cavity ring-down spectroscopy
JP7445557B2 (ja) 分析方法、当該分析方法を採用する分析装置、およびプログラム
RU2839080C1 (ru) КР-газоанализатор с повышенным спектральным разрешением
Shouran et al. Handheld Evidential Breath Analyser Design
Merenda et al. Portable NIR/MIR Fourier-transform spectrometer based on a common path lamellar grating interferometer
Ali IR spectroscopy
JP3706910B2 (ja) ダイオキシン類の同族体・異性体のレーザー分光法による定量方法及び装置
JP2026003414A (ja) 分光分析装置、分光分析方法及び分光分析プログラム