JPS582365B2 - レンゾクシキヒシヨクブンセキソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続的な比色分析装置に於て、比色測定を行な
うための光学測定部とその信号処理に関するものである
。

一般に連続式比色分析装置に於て河川水や工場廃水など
を対象とする自動分析を実施しようとする場合、フロー
セル内での懸濁物質などの挙動は比色測定を行なう上で
重大な誤差原因となる。

このような懸濁物質による影響はフローセル内に於て光
略を移動する際に反射および吸収現象を生じ、本来特定
の液体含有物質が発色した結果生じる吸収とは異なった
ものとなる。

更には試料液中の懸濁物質がフローセル内に滞留したり
、内壁に附着したりすると測定値に著しく誤差を与える
。

このような懸濁物質などの影響をなくす目的として７ロ
ーセル内に連続的又は定期的に気泡を入れる方法がある
。

一般に気液界面は吸着性が強くフローセルのような管路
に空気泡を流入せしめることにより洗浄効果が発揮され
懸濁物質が滞留することは容易に解消できる。

しかしながらフローセル内に気泡を入れることにより気
泡力幻ローセルの光路をさえぎるたびに光源からの光束
の一部が反射され透過光量が大きく変動するのは明らか
である。

一部の報告によるとこの気泡による光反射の影響をなく
し連続した安定な測定を行なう目的で補助検知器をフロ
ーセルの一部に設け気泡による反射光を検知することに
よって気泡が光路に達するのを事前に確認し、電気的又
は機械的に増幅回路又は指示計器の機能を保持状態にす
ることによって試料液のみの透過光による指示を得る方
法が用いられている。

しかしながらこのような補助検知器の設置は装置を複雑
にするという欠点がある。

本発明は前述の補助検知器を用いずに同様の効果を得る
ことが出来る測定装置を提供するものである。

すなわちプローセル内の気泡が光路に入る過程に於で液
層と気層の境界面での反射現象によって急激な透過光量
の変化を伴なう。

したがってこの現象による受光検知器の初期の過渡信号
出力を巧みに信号処理することによって気泡が光路に入
ることが出来気泡による比色値への影響をなくし連続し
て安定な渭淀を行なうことが出来る。

以下に本発明の実施例について説明する。

第１図に於て１は光源ランプ、２はスリット、３はコリ
メートレンズ、４は単色光学フィルター、５はスリット
、６はフローセル、７は試料液、８は気泡、９は受光検
知器である。

第１図に於て光源１からの光束はコリメートレンズ３、
単色光学フィルター４、によって特定波長の光束となり
フローセル６に入射する。

さらに試料液７により吸収を受け受光検知器９によって
検出され電気信号に変換される。

周知のように試料液による光の吸収と試料液濃度とはラ
ンバート・ベールの法則に従った関係を示し受光検知器
９の電気信号より濃度を知ることが出来る。

第２図は第１図に於て気泡が光路に達したときに生じる
光の反射のようすを示す図である。

このように気泡が光路に達してから通過するまでの受光
検知器の信号出力波形の一例を第３図、及び第４図に示
す。

第３図は試料による吸収が少ない場合、第４図は試料に
よる吸収が多い場合の信号出力波形であり横軸は時間軸
、縦軸は受光検知器の信号強度を任意単位で示したもの
である。

第４図は試料による吸収が多い場合であって気泡が光路
を通過する際に中央部で出力が増加しているのは気泡に
よる反射現象によって光束の減少を伴うが光路内に気層
が形成されることによって吸収の多い試料液のみの場合
よりも吸収が少なくなり透過光束が増加するためである
。

ここでＡで示す信号波形の急激な変化に着目する必要が
ある。

なぜならこの受光検知器の出力波形の特性が本発明の重
要な要素となるからである。

このように気泡が光路に達した瞬時の波形は試料液の濃
度に関係なく常に試料液による信号出力より急激に低下
することである。

この現象は第２図に於て気泡の上部は明らかに表面張力
によって球状を呈しており、光路に達した瞬時には光源
からの光束の一部は全反射され気泡の上部は一時的に等
価完全吸収体として作用し光路がさえぎられることに基
づくものである。

第５図は以上の原理を応用した連続比色分析装置の構成
の一例である。

１１は連続比色反応装置、１２は光源装置、１３はフロ
ーセル、１４は受光検知器、１５はプリアンプ、１６は
微分回路、１７は単安定マルチバイブレーター、１８は
スイッチ回路、１９はサンプルホールド回略、２０は指
示計回路、２１は記録計である。

而して第５図に於てプリアンプ１５、によって増幅され
た受光検知器１４の信号出力はスイッチ回路１８に接続
され、一方は微分回路１６に接続されている。

微分回路１６では前述のＡ波形によって微分パルスが発
生し単安定マルチバイブレーター１７をトリガーする、
単安定マルチバイブレーク−１７の出力はスイッチ回路
」８に接続されその周期は一つの気泡がすくなくとも光
路を移動するに要する時間に設定されており本例では約
０３秒である。

スイッチ回路１８は単安定マルチバイブレーター１７が
動作状態にあるときにスイッチを開にし、プリアンプ１
５の出力信号をサンプルホールド回路１８に導かないよ
うに動作する。

このようにフローセル１３に於てスイッチ回路１８が開
状態になるのは気泡が光路を横断している時間であり、
又閉状態となるのは、光路か試料液で允たされている場
合である。

またサンプルホールド回路１９の動作はスイツヂ回路１
８が開状態になる直前の信号をホールドするので、ホー
ルド回路１９の出力は常に試料液による値を示し安定な
記録計の指示が得られることになる。

第６図は以上説明した各部の動作波形であり、ａはプリ
アンプ１５の出力電圧波形ｂは微分回路１６の出力電圧
波形Ｃは単安定マルチバイブレーク−１７の出力電圧波
形ｄはスイッチ回路１８の動作状態図、ｅはサンプルホ
ールド回路１９の出力電圧波形である。

次に回路動作について説明する。

Ａ信号を光検出器１４で受光した信号はプリアンプ１５
で増幅され、スイッチ回路１８と微分回路１６に入る。

スイッチ回路１８は、ブリアンプ１５とサンプルホール
ド回路１９間がＯＦＦ状態となるので、指示回路２０、
記録計２１は何等異常変化も見られず記録される。

一方、微分回路１６はプリアンプ１５の信号波形ａで微
分パルス信号ｂを発生させ単安定マルチバイブレーター
回路１７の信号波形Ｃをトリガーする。

単安定マルチバイブレーター回路１７は、通常、安定な
状態で保持しているが、微分パルス信号によりトリガー
信号が印加されたため保持状態が回路定数で予め定めら
れた時間だけ反転してスイッチ回路１８を導通し（信号
波形ｄ）サンプルホールド回路１９１こ入る。

サンプルホールド回路１９は演算増幅器とコンデンサの
素子で回路を構成し（図示せず）入力信号は予め定めら
れた期間にサンプリングし、次のサンプリング時間まで
ココンデンサに記憶され指示回路２０、記録計２１は何
等問題なく指示および記録する（信号波形ｅ）。

而して、本発明では比色測定及び気泡の検出の二つの動
作を一つの受光検出器によって行うので従来技術の如く
他の補助機器を用いる必要がないという特徴がある。

又フローセル内を通過する気泡の液層と気層との境界面
での光の反射現象を捕捉して急激な透過光量の変化に対
応して急激な変化をする信号波形Ａを信号として採用し
、フローセル内を気泡が通過し光路を横断している時は
スイッチ回路を開状態にして非測定状態となし、フロー
セル内が試料液で満されている時はスイッチ回路を閉彷
態にして比色測定を行うので、気泡が通過する時の検出
が確実で、且つ気泡が通過しても安定した精度の高い測
定が行い得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に於ける光学測定部の説明図
、第３図及び第４図は受光検知器の信号波形図で横軸に
時間、縦軸に信号強度を示してある。 第５図は本発明装置のブロックダイヤグラム、第６図は
本発明装置に於ける各部の動作波形図である。 ６．１３・・・フローセル、８・・・気泡、９，１４・
・・受光検知器、１６・・・微分回路、１８・・・スイ
ッチ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フローセル内に試料液とともに気泡が流入する状態
   下で、気泡検知と比色測定とを行うようになし、該フロ
   ーセル内を通過する気泡の液層と気層との境界面での光
   の反射現象を捕捉して急激な透過光量の変化に対応して
   急激な変化をする信号波形Ａを出力する１つの受光検出
   器１４と、該受光検出器１４からの信号波形Ａによって
   微分パルスを発生する微分回路１６と、該微分回略１６
   に接続した単安定マルチバイブレータ１７と、前記受光
   検出器１４及び単安定マルチバイブレーター１７に接続
   したスイッチ回路１８とから成り、前記スイッチ回路１
   ８は、前記単安定マルチバイブレーターが動作状態にあ
   るときスイッチを開いて非測定状態になし、該単安定マ
   ルチバイブレーターが不作動のときスイッチを閉じて比
   色の測定を行うように成した連続式比色分析装置。