JPH10160721A - 水質分析計 - Google Patents
水質分析計Info
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- JPH10160721A JPH10160721A JP33452696A JP33452696A JPH10160721A JP H10160721 A JPH10160721 A JP H10160721A JP 33452696 A JP33452696 A JP 33452696A JP 33452696 A JP33452696 A JP 33452696A JP H10160721 A JPH10160721 A JP H10160721A
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- Japan
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- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 増幅回路出力のオーバースケールやゲイン不
足を防ぎ、しかも測定のやり直しを不要にする。 【解決手段】 ＮＤＩＲ２２からのアナログ出力信号を
異なる増幅度で増幅する複数個の増幅回路３０ａ〜３０
ｃが並列に設けられている。増幅回路３０ａ〜３０ｃの
出力はマルチプレクサ３２により順次切り換えられてＡ
／Ｄ変換器３４に導かれてデジタル信号に変換された
後、ＭＰＵ（マイクロ・プロセッサ・ユニット）３６に
取り込まれる。ＭＰＵ３６ではそれぞれの増幅回路の出
力のうちで、出力が飽和せず、かつ最も増幅度の大きい
ものが選択され、それに基づいてその試料の目的成分濃
度が求められる。
足を防ぎ、しかも測定のやり直しを不要にする。 【解決手段】 ＮＤＩＲ２２からのアナログ出力信号を
異なる増幅度で増幅する複数個の増幅回路３０ａ〜３０
ｃが並列に設けられている。増幅回路３０ａ〜３０ｃの
出力はマルチプレクサ３２により順次切り換えられてＡ
／Ｄ変換器３４に導かれてデジタル信号に変換された
後、ＭＰＵ（マイクロ・プロセッサ・ユニット）３６に
取り込まれる。ＭＰＵ３６ではそれぞれの増幅回路の出
力のうちで、出力が飽和せず、かつ最も増幅度の大きい
ものが選択され、それに基づいてその試料の目的成分濃
度が求められる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は廃水、用水、環境水など
の水溶液試料中のＴＯＣ（全有機体炭素）やＴＮ（全窒
素）を測定する水質分析計に関するものである。
の水溶液試料中のＴＯＣ（全有機体炭素）やＴＮ（全窒
素）を測定する水質分析計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水質分析計は、水溶液試料中の目的成分
を酸化物に変換する酸化反応部と、水溶液試料の一定量
を採取して酸化反応部に注入する試料注入部と、酸化反
応部にキャリアガスを供給するキャリアガス供給部と、
酸化反応部からキャリアガスとともに送られてきた目的
成分酸化物を検出する検出部と、その検出部の検出出力
に基づいて目的成分濃度を求めるデータ処理部とを備え
ている。
を酸化物に変換する酸化反応部と、水溶液試料の一定量
を採取して酸化反応部に注入する試料注入部と、酸化反
応部にキャリアガスを供給するキャリアガス供給部と、
酸化反応部からキャリアガスとともに送られてきた目的
成分酸化物を検出する検出部と、その検出部の検出出力
に基づいて目的成分濃度を求めるデータ処理部とを備え
ている。
【０００３】従来の水質分析計は、データ処理部に増幅
度の異なる複数の増幅回路を備えているが、測定時には
いずれかの増幅度の増幅回路を選択し、測定の最初から
最後までその選択した増幅回路の増幅度に固定して測定
を行なっている。ＴＯＣやＴＮなど目的成分の濃度を計
算するときは、その固定した増幅度での出力を一定間隔
でサンプリングし、その結果を積分することにより測定
時のＴＯＣ量やＴＮ量を求めている。積分に代えて、サ
ンプリングした測定値のピーク値を用いてＴＯＣ量やＴ
Ｎ量を求めることもあるが、増幅回路の増幅度を固定し
ている点には変わりはない。
度の異なる複数の増幅回路を備えているが、測定時には
いずれかの増幅度の増幅回路を選択し、測定の最初から
最後までその選択した増幅回路の増幅度に固定して測定
を行なっている。ＴＯＣやＴＮなど目的成分の濃度を計
算するときは、その固定した増幅度での出力を一定間隔
でサンプリングし、その結果を積分することにより測定
時のＴＯＣ量やＴＮ量を求めている。積分に代えて、サ
ンプリングした測定値のピーク値を用いてＴＯＣ量やＴ
Ｎ量を求めることもあるが、増幅回路の増幅度を固定し
ている点には変わりはない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】増幅回路の増幅度を固
定して測定していると、測定の途中で増幅回路の出力が
オーバースケールしてしまうことがある。その場合はそ
の回の測定値が全て無効となってしまい、増幅度を下げ
るか試料の量を減らすことにより信号値を下げた後、再
度試料を供給して測定をやり直さなければならない。逆
に、測定を終えてみて測定途中でのゲイン不足で増幅回
路の出力が小さすぎた場合には、測定精度が悪くなるた
め、増幅度を上げるか試料の量を増やすことにより信号
値を上げた後、やはり測定をやり直さなければならな
い。そこで、本発明は増幅回路出力のオーバースケール
やゲイン不足による測定精度低下を防ぎ、しかも測定の
やり直しを不要にすることを目的とするものである。
定して測定していると、測定の途中で増幅回路の出力が
オーバースケールしてしまうことがある。その場合はそ
の回の測定値が全て無効となってしまい、増幅度を下げ
るか試料の量を減らすことにより信号値を下げた後、再
度試料を供給して測定をやり直さなければならない。逆
に、測定を終えてみて測定途中でのゲイン不足で増幅回
路の出力が小さすぎた場合には、測定精度が悪くなるた
め、増幅度を上げるか試料の量を増やすことにより信号
値を上げた後、やはり測定をやり直さなければならな
い。そこで、本発明は増幅回路出力のオーバースケール
やゲイン不足による測定精度低下を防ぎ、しかも測定の
やり直しを不要にすることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の水質分析計は、
検出部の検出出力に基づいて目的成分濃度を求めるデー
タ処理部に、検出部からのアナログ信号を異なる増幅度
で増幅する複数個の増幅回路と、複数個の増幅回路の出
力を順次切り換える切換え手段と、それぞれの増幅回路
の出力のうちで、出力が飽和せず、かつ最も増幅度の大
きいものを選択してその試料の目的成分濃度を決定する
選択演算手段とを備える。
検出部の検出出力に基づいて目的成分濃度を求めるデー
タ処理部に、検出部からのアナログ信号を異なる増幅度
で増幅する複数個の増幅回路と、複数個の増幅回路の出
力を順次切り換える切換え手段と、それぞれの増幅回路
の出力のうちで、出力が飽和せず、かつ最も増幅度の大
きいものを選択してその試料の目的成分濃度を決定する
選択演算手段とを備える。
【０００６】
【実施例】図１は本発明をＴＯＣ計に適応した一実施例
を表わしたものである。サンプル容器１２は流通型で、
下側の入口からサンプルが流れ込み、上側の出口からサ
ンプルが排出されていく。試料注入部１４はサンプル容
器１２のサンプルの一定量を採取し、又は標準液２３の
一定量を採取して、ＴＣ（全炭素）反応部１６又はＩＣ
（無機体炭素）反応部１８へ切り換えて導く。ＴＣ反応
部１６には酸化触媒が充填されたＴＣ燃焼管が設けら
れ、そのＴＣ燃焼管を加熱するためにその外側に加熱炉
が設けられている。ＴＣ反応部１６にはキャリアガス供
給部２０から純酸素ガス、又はＣＯ2や炭化水素を除い
た高純度空気が、流量制御されてキャリアガスとして供
給される。ＴＣ反応部１６では供給された試料中の炭素
成分が全てＣＯ2に変換されてＣＯ2検出部である非分散
型赤外線式ガス分析計（ＮＤＩＲ）２２の測定セルへ導
かれて検出される。ＩＣ反応部１８では無機体炭素がＣ
Ｏ2として発生し、ＴＣ反応部１６を通ってきたキャリ
アガスとともにＮＤＩＲ２２の測定セルへ導かれて検出
される。
を表わしたものである。サンプル容器１２は流通型で、
下側の入口からサンプルが流れ込み、上側の出口からサ
ンプルが排出されていく。試料注入部１４はサンプル容
器１２のサンプルの一定量を採取し、又は標準液２３の
一定量を採取して、ＴＣ（全炭素）反応部１６又はＩＣ
（無機体炭素）反応部１８へ切り換えて導く。ＴＣ反応
部１６には酸化触媒が充填されたＴＣ燃焼管が設けら
れ、そのＴＣ燃焼管を加熱するためにその外側に加熱炉
が設けられている。ＴＣ反応部１６にはキャリアガス供
給部２０から純酸素ガス、又はＣＯ2や炭化水素を除い
た高純度空気が、流量制御されてキャリアガスとして供
給される。ＴＣ反応部１６では供給された試料中の炭素
成分が全てＣＯ2に変換されてＣＯ2検出部である非分散
型赤外線式ガス分析計（ＮＤＩＲ）２２の測定セルへ導
かれて検出される。ＩＣ反応部１８では無機体炭素がＣ
Ｏ2として発生し、ＴＣ反応部１６を通ってきたキャリ
アガスとともにＮＤＩＲ２２の測定セルへ導かれて検出
される。
【０００７】標準液２３は全炭素や無機体炭素の検量線
作成用すなわち校正用にＴＣ反応部１６又はＩＣ反応部
１８へ注入される。データ処理部７はＮＤＩＲ２２での
検出出力に基づいてＴＯＣ濃度を求めるデータ処理部で
ある。ＴＯＣは（ＴＣ−ＩＣ）として求められる。２６
はデータ処理結果を表示する表示部、１０は外部の機器
などへデータ処理結果を出力する出力回路である。
作成用すなわち校正用にＴＣ反応部１６又はＩＣ反応部
１８へ注入される。データ処理部７はＮＤＩＲ２２での
検出出力に基づいてＴＯＣ濃度を求めるデータ処理部で
ある。ＴＯＣは（ＴＣ−ＩＣ）として求められる。２６
はデータ処理結果を表示する表示部、１０は外部の機器
などへデータ処理結果を出力する出力回路である。
【０００８】図２はデータ処理部７を示したものであ
る。ＮＤＩＲ２２からのアナログ出力信号を異なる増幅
度で増幅する複数個の増幅回路３０ａ〜３０ｃが並列に
設けられている。いま、増幅回路３０ａ〜３０ｃの増幅
度をそれぞれ×１，×５，×２５であるとする。増幅回
路３０ａ〜３０ｃの出力はマルチプレクサ３２により順
次切り換えられてＡ／Ｄ変換器３４に導かれてデジタル
信号に変換された後、ＭＰＵ（マイクロ・プロセッサ・
ユニット）３６に取り込まれる。マルチプレクサ３２は
切換え手段に対応するものであり、ＭＰＵ３６は選択演
算手段の機能を実現するものである。
る。ＮＤＩＲ２２からのアナログ出力信号を異なる増幅
度で増幅する複数個の増幅回路３０ａ〜３０ｃが並列に
設けられている。いま、増幅回路３０ａ〜３０ｃの増幅
度をそれぞれ×１，×５，×２５であるとする。増幅回
路３０ａ〜３０ｃの出力はマルチプレクサ３２により順
次切り換えられてＡ／Ｄ変換器３４に導かれてデジタル
信号に変換された後、ＭＰＵ（マイクロ・プロセッサ・
ユニット）３６に取り込まれる。マルチプレクサ３２は
切換え手段に対応するものであり、ＭＰＵ３６は選択演
算手段の機能を実現するものである。
【０００９】図２のデータ処理部の動作を図３により説
明する。従来の水質分析計のサンプリング周期をＴとす
ると、マルチプレクサ３２はＴ／３の周期で増幅回路３
０ａ〜３０ｃの出力を順次採取する。図３（Ａ）はマル
チプレクサ３２により切り換えられてＡ／Ｄ変換器３４
へ入力されるアナログ信号を示したものである。図３
（Ｂ−１），（Ｂ−２），（Ｂ−３）は、×１，×５，
×２５のそれぞれの増幅度によるアナログ信号をデジタ
ル信号に変換したものを示している。ＭＰＵ３６はそれ
ぞれの増幅度の信号強度を積分する。
明する。従来の水質分析計のサンプリング周期をＴとす
ると、マルチプレクサ３２はＴ／３の周期で増幅回路３
０ａ〜３０ｃの出力を順次採取する。図３（Ａ）はマル
チプレクサ３２により切り換えられてＡ／Ｄ変換器３４
へ入力されるアナログ信号を示したものである。図３
（Ｂ−１），（Ｂ−２），（Ｂ−３）は、×１，×５，
×２５のそれぞれの増幅度によるアナログ信号をデジタ
ル信号に変換したものを示している。ＭＰＵ３６はそれ
ぞれの増幅度の信号強度を積分する。
【００１０】この例の場合、×２５の増幅度の出力でオ
ーバースケールしており、その１段下の×５の増幅度の
出力ではオーバースケールしていないので、×５の増幅
度の積分結果を使って炭素量が計算される。
ーバースケールしており、その１段下の×５の増幅度の
出力ではオーバースケールしていないので、×５の増幅
度の積分結果を使って炭素量が計算される。
【００１１】本発明の動作を、さらに図４及び図５を用
いて説明する。図４はデータ採取の動作を示したもので
ある。まず増幅度の選択を初期化（Ｓ＝１）する。マル
チプレクサ３２では最も増幅度の低い増幅回路の出力が
選択されてＡ／Ｄ変換器３４へ導かれ、Ａ／Ｄ変換器３
４でデジタル信号に変換されてＭＰＵ３６に記憶され
る。つづいて、次の増幅度の増幅回路の出力に切り換え
られ、同様にデジタル信号に変換されて記憶されてい
く。最も大きい増幅度の増幅回路の出力について同様に
Ａ／Ｄ変換と記憶がなされた後、次の測定時間まで待機
し、次の測定時間がくれば再び最も小さい増幅度の増幅
回路の出力から順次をＡ／Ｄ変換と記憶がなされてい
く。この動作は予定の測定時間が終了するまで繰り返え
される。
いて説明する。図４はデータ採取の動作を示したもので
ある。まず増幅度の選択を初期化（Ｓ＝１）する。マル
チプレクサ３２では最も増幅度の低い増幅回路の出力が
選択されてＡ／Ｄ変換器３４へ導かれ、Ａ／Ｄ変換器３
４でデジタル信号に変換されてＭＰＵ３６に記憶され
る。つづいて、次の増幅度の増幅回路の出力に切り換え
られ、同様にデジタル信号に変換されて記憶されてい
く。最も大きい増幅度の増幅回路の出力について同様に
Ａ／Ｄ変換と記憶がなされた後、次の測定時間まで待機
し、次の測定時間がくれば再び最も小さい増幅度の増幅
回路の出力から順次をＡ／Ｄ変換と記憶がなされてい
く。この動作は予定の測定時間が終了するまで繰り返え
される。
【００１２】図５はこのようにしてデータ取得され記憶
された異なる増幅度での出力信号をもとに濃度を計算す
る動作を表わしたものである。時間ｔ＝０，増幅度を最
大の増幅度ＳＮに初期化する。記憶されているそれぞれ
の増幅度のデータに対し、最大の増幅度ＳＮのものの信
号が飽和しているか否かを判断する。飽和していれば増
幅度を一段下げ、その増幅度での信号が飽和しているか
否かを判断する。
された異なる増幅度での出力信号をもとに濃度を計算す
る動作を表わしたものである。時間ｔ＝０，増幅度を最
大の増幅度ＳＮに初期化する。記憶されているそれぞれ
の増幅度のデータに対し、最大の増幅度ＳＮのものの信
号が飽和しているか否かを判断する。飽和していれば増
幅度を一段下げ、その増幅度での信号が飽和しているか
否かを判断する。
【００１３】飽和していない増幅度まで下げたところで
次の時刻（ｔ＋Δｔ）の信号に切り換え、その下げた増
幅度での信号が飽和しているか否かを判断していく。全
ての時刻について判断すると、その時の増幅度が飽和を
しない最大の増幅度となる。その増幅度での信号強度を
積分し、炭素量に変換する。
次の時刻（ｔ＋Δｔ）の信号に切り換え、その下げた増
幅度での信号が飽和しているか否かを判断していく。全
ての時刻について判断すると、その時の増幅度が飽和を
しない最大の増幅度となる。その増幅度での信号強度を
積分し、炭素量に変換する。
【００１４】この例では積分演算を行なってＴＯＣやＴ
Ｎの濃度を計算するようにしているが、積分値ではなく
全測定時間の内のピーク値を用いて炭素量を求めるよう
にしてもよい。実施例はＴＯＣ計であるが、化学発光法
を利用して試料中の全窒素値を求めるＴＮ計にも同様に
適用することができる。
Ｎの濃度を計算するようにしているが、積分値ではなく
全測定時間の内のピーク値を用いて炭素量を求めるよう
にしてもよい。実施例はＴＯＣ計であるが、化学発光法
を利用して試料中の全窒素値を求めるＴＮ計にも同様に
適用することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明では複数の増幅度の出力をそれぞ
れ記憶させておき、測定終了後に信号が飽和しない増幅
度のうちの最大の増幅度の信号を用いて目的成分濃度を
求めるようにした。そのため、複数の増幅回路のうちの
いくつかがオーバースケールしたり、逆に出力が小さす
ぎた場合にも、複数の増幅度のうちで最適なものを採用
することができるので、再測定の必要がなくなる。した
がって、ユーザーにとってあらかじめ出力結果の目的成
分濃度を推定して増幅度や試料量を決める手間がいらな
くなる。
れ記憶させておき、測定終了後に信号が飽和しない増幅
度のうちの最大の増幅度の信号を用いて目的成分濃度を
求めるようにした。そのため、複数の増幅回路のうちの
いくつかがオーバースケールしたり、逆に出力が小さす
ぎた場合にも、複数の増幅度のうちで最適なものを採用
することができるので、再測定の必要がなくなる。した
がって、ユーザーにとってあらかじめ出力結果の目的成
分濃度を推定して増幅度や試料量を決める手間がいらな
くなる。
【図１】本発明をＴＯＣ計に適応した一実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】一実施例におけるデータ処理部を示すブロック
図である。
図である。
【図３】同実施例におけるデータ処理部の動作を示す図
であり、（Ａ）はマルチプレクサにより切り換えられて
Ａ／Ｄ変換器へ入力されるアナログ信号を示す波形図、
（Ｂ−１），（Ｂ−２），（Ｂ−３）は×１，×５，×
２５のそれぞれの増幅度によるアナログ信号をデジタル
信号に変換したものを示す波形図である。
であり、（Ａ）はマルチプレクサにより切り換えられて
Ａ／Ｄ変換器へ入力されるアナログ信号を示す波形図、
（Ｂ−１），（Ｂ−２），（Ｂ−３）は×１，×５，×
２５のそれぞれの増幅度によるアナログ信号をデジタル
信号に変換したものを示す波形図である。
【図４】同実施例におけるデータ採取動作を示すフロー
チャート図である。
チャート図である。
【図５】同実施例におけるデータの選択演算動作を示す
図である。
図である。
７ データ処理部 １４ 試料注入部 １６ ＴＣ反応部 １８ ＩＣ反応部 ２０ キャリアガス供給部 ２２ ＮＤＩＲ ３０ａ〜３０ｃ 増幅回路 ３２ マルチプレクサ ３４ Ａ／Ｄ変換器 ３６ ＭＰＵ
Claims (1)
- 【請求項１】 水溶液試料中の目的成分を酸化物に変換
する酸化反応部と、水溶液試料の一定量を採取して前記
酸化反応部に注入する試料注入部と、前記酸化反応部に
キャリアガスを供給するキャリアガス供給部と、前記酸
化反応部からキャリアガスとともに送られてきた目的成
分酸化物を検出する検出部と、その検出部の検出出力に
基づいて目的成分濃度を求めるデータ処理部とを備えた
水質分析計において、 前記データ処理部は、前記検出部からのアナログ信号を
異なる増幅度で増幅する複数個の増幅回路と、 前記複数個の増幅回路の出力を順次切り換える切換え手
段と、 前記増幅回路の出力のうちで、出力が飽和せず、かつ最
も増幅度の大きいものを選択してその試料の目的成分濃
度を決定する選択演算手段と、を備えていることを特徴
とする水質分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33452696A JP3584645B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 水質分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33452696A JP3584645B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 水質分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10160721A true JPH10160721A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3584645B2 JP3584645B2 (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=18278398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33452696A Expired - Fee Related JP3584645B2 (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 水質分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3584645B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102410988A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-04-11 | 泰安市科瑞光学仪器有限公司 | 红外toc分析仪 |
| CN110618245A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-27 | 河南沃海水务有限公司 | 水质数据预处理电路 |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP33452696A patent/JP3584645B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102410988A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-04-11 | 泰安市科瑞光学仪器有限公司 | 红外toc分析仪 |
| CN110618245A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-27 | 河南沃海水务有限公司 | 水质数据预处理电路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3584645B2 (ja) | 2004-11-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
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| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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