CN105579826B - 流量调整装置及具备其的分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可将偏移值更新为适当值的流量调整装置及具备其的分析装置。判定处理部(441)根据压力传感器(42)的输出值，判定是否对偏移值进行更新。只在其结果判定为对偏移值进行更新的情况下，偏移值更新处理部(442)使压力传感器(42)的输出值作为偏移值存储在偏移值存储部(451)。由此，可防止在载气存在于流路内的状态下对偏移值进行更新，因此可将偏移值更新为适当值。

Description

流量调整装置及具备其的分析装置

技术领域

本发明涉及一种用于对在流路内流动的流体的流量进行调整的流量调整装置及具备其的分析装置。

背景技术

例如在如气相色谱仪(gas chromatograph)之类的分析装置中，可通过对包含管柱(column)或检测器等的分析部供给作为流体的载气(carrier gas)，来进行分析。对分析部的载气的供给量可通过对设置在载气的流路中的流量调整阀进行控制来加以调整(例如，参照下述专利文献1)。

当对流量调整阀进行控制时，例如通过利用压力传感器对流路内的压力进行检测，来根据所述压力传感器的输出值调整流量调整阀的开度。此时，通过将在流路内未供给载气的状态下的压力传感器的输出值设为偏移值(offset value)，可将所述偏移值作为基准而对流路内的压力进行检测。

如上所述的偏移值例如可通过如下方式来设定：利用压力传感器对在流路内未供给载气的状态下的压力(大气压)进行预先检测，将此时的压力传感器的输出值作为偏移值存储在存储部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004-69342号公报

发明内容

发明所要解决的问题

以如上所述的方式而设定的偏移值存在如下情况：伴随着分析装置的使用，与对应于大气压的压力传感器的输出值相偏离。即，即使为相同的压力，压力传感器的输出值也不一定为固定，而存在于大气压下的压力传感器的输出值渐渐与预先设定的偏移值相偏离的情况。这样一来，当保持着偏移值偏离的状态进行分析时，分析的精度有可能下降。

因此，通常进行如下操作：通过对偏移值进行定期校正(偏差校准(offsetcalibration))，而将偏移值更新为适当值。偏差校准通常是在接收到开始命令后经过固定时间(例如10秒左右)后开始。由此，可以在载气从流路内排空，流路内成为大气压的状态下，开始偏差校准。

但是，在如上所述接收到开始命令后经过固定时间后开始偏差校准的构成中，存在如下问题：当因为某种原因而在流路内残留有载气时，经更新的偏移值会成为与对应于大气压的压力传感器的输出值相偏离的值。

本发明是鉴于所述实际情况而完成，目的在于提供一种可将偏移值更新为适当值的流量调整装置及具备其的分析装置。

解决问题的技术手段

本发明的流量调整装置的特征在于包括：流量调整阀，用于对在流路内流动的流体的流量进行调整；压力传感器，设置在所述流量调整阀的下游侧，对所述流路内的压力进行检测；偏移值存储部，存储偏移值，所述偏移值成为利用所述压力传感器对所述流路内的压力进行检测时的基准；判定处理部，根据所述压力传感器的输出值，判定是否对存储在所述偏移值存储部中的偏移值进行更新；偏移值更新处理部，当通过所述判定处理部判定为对偏移值进行更新时，使所述压力传感器的输出值作为偏移值存储在所述偏移值存储部；以及压力测定处理部，根据通过所述偏移值更新处理部而更新的偏移值及所述压力传感器的输出值，对所述流路内的压力进行测定。

根据如上所述的构成，根据压力传感器的输出值，判定是否对偏移值进行更新，只在判定为对偏移值进行更新时，可使压力传感器的输出值作为偏移值存储在偏移值存储部。由此，可防止在流体存在于流路内的状态下对偏移值进行更新，因此可将偏移值更新为适当值。

优选的是，所述判定处理部在所述压力传感器的输出值为第1阈值以下时，判定为对存储在所述偏移值存储部中的偏移值进行更新。

根据如上所述的构成，当压力传感器的输出值超过第1阈值时，流体存在于流路内的可能性高，因此判定为不对偏移值进行更新，由此可防止将此时的压力传感器的输出值作为偏移值存储在偏移值存储部。由此，可有效防止经更新的偏移值成为与对应于大气压的压力传感器的输出值相偏离的值，因此可将偏移值更新为更适当的值。

优选的是，所述判定处理部在所述压力传感器的输出值的变动范围为第2阈值以下时，判定为对存储在所述偏移值存储部中的偏移值进行更新。

根据如上所述的构成，当压力传感器的输出值的变动范围超过第2阈值时，存在于流路内的流体的流动产生变动的可能性高，因此判定为不对偏移值进行更新，由此可防止将此时的压力传感器的输出值作为偏移值存储在偏移值存储部。由此，可有效防止经更新的偏移值成为与对应于大气压的压力传感器的输出值相偏离的值，因此可将偏移值更新为更适当的值。

所述流量调整装置也可以更包括用于对偏移值进行调整的调整电路。这时，优选的是，所述判定处理部根据通过所述调整电路而调整偏移值的所述压力传感器的输出值，判定是否对存储在所述偏移值存储部中的偏移值进行更新。

根据如上所述的构成，可在通过调整电路而调整偏移值之后，根据压力传感器的输出值，判定是否对偏移值进行更新。由此，可降低压力传感器的机械公差的影响，因此不需要使用例如分辨率高的模拟-数字(Analog to Digital，A/D)转换器等作为用于对压力传感器的输出值进行处理的机器，从而可抑制成本。

而且，可降低压力传感器的机械公差的影响，由此可省去输入根据由压力传感器实际测定的压力，判定是否对偏移值进行更新时所使用的阈值等信息的工夫，因此可减轻操作者的负担。

所述流量调整阀也可以是用于通过手动对在所述流路内流动的流体的流量进行调整的构件。

根据如上所述的构成，在使用容易产生不完全的开闭状态或忘记关闭等情况的手动的流量调整阀的流量调整装置中，可根据压力传感器的输出值，判定是否对偏移值进行更新。当利用手动的流量调整阀时，有可能在流体存在于流路内的状态下对偏移值进行更新，因此通过应用本发明，可有效防止在流体存在于流路内的状态下对偏移值进行更新，从而将偏移值更新为适当值。

本发明的分析装置的特征在于包括：所述流量调整装置；以及分析部，对经由所述流路而供给的流体进行分析。

根据如上所述的构成，可将偏移值更新为适当值，并且一边根据所述偏移值及压力传感器的输出值对流路内的压力进行测定，一边进行分析，因此可提高分析的精度。

发明的效果

根据本发明，可防止在流体存在于流路内的状态下对偏移值进行更新，因此可将偏移值更新为适当值。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的分析装置的构成例的框图。

图2是表示控制部的具体构成的框图。

图3是表示进行偏差校准时的控制部所进行的处理的一例的流程图。

图4是表示另一实施方式的分析装置的构成例的框图。

[符号的说明]

1：气体供给部

2：流路

3：分析部

4：流量调整装置

5：外部控制机器

6：用户界面

21：电阻管

41：流量调整阀

42：压力传感器

43：调整电路

44：控制部

45：存储部

441：判定处理部

442：偏移值更新处理部

443：压力测定处理部

451：偏移值存储部

452：阈值存储部

具体实施方式

图1是表示本发明的一实施方式的分析装置的构成例的框图。所述分析装置例如是气相色谱仪，通过将作为流体的载气从气体供给部1经由流路2供给至分析部3，来进行分析。在分析部3中，例如包含管柱或检测器等(均未图示)。

在流路2内流动的载气的流量可通过流量调整装置4来调整。在流量调整装置4中，可输入来自与分析装置连接的计算机等外部控制机器5、或分析装置中所具备的用户界面(user interface)6的命令信号。在本实施方式中，在流量调整装置4中，具备流量调整阀41、压力传感器42、调整电路43及控制部44等。

流量调整阀41设置在载气的流路2中，通过使载气以与所述开度相对应的流量流通，而对在流路2内流动的载气的流量进行调整。在所述例中，可通过操作者对流量调整阀41直接进行操纵，来通过手动对在流路2内流动的载气的流量进行调整。

压力传感器42设置在流量调整阀41的下游侧，输出与流路2内的压力相对应的电压值。压力传感器42的输出值(电压值)经由调整电路43而输入至控制部44。在流路2中，设置着用于使所述流路2内产生压力的电阻管21，通过压力传感器42，来对流量调整阀41与电阻管21之间的流路2内的压力进行检测。

在本实施方式中，通过利用控制部44中所具备的A/D转换器(未图示)，对压力传感器42的输出值进行计数，来获得与其计数值相对应的压力值。此时，可通过以作为对应于大气压的压力传感器42的输出值而预先设定的偏移值为基准，对压力传感器42的输出值与所述偏移值的差进行计数，来检测流路2内的压力。

调整电路43是用于对偏移值进行调整的构件，例如包括可变电阻器。通过利用所述调整电路43对偏移值进行调整，可使与所述偏移值相对应的A/D转换器的计数值处于规定范围内，因此可降低压力传感器42的机械公差的影响。

控制部44是用于进行与流量调整装置4的动作相关的处理的构件，例如包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)。在本实施方式中，控制部44可通过根据来自外部控制机器5或用户界面6的命令信号进行规定的处理，来进行偏移值的校正(偏差校准)。

图2是表示控制部44的具体构成的框图。控制部44通过CPU执行程序，而例如作为判定处理部441、偏移值更新处理部442及压力测定处理部443等发挥作用。

在流量调整装置4中，具备包含随机存取存储器(random access memory，RAM)及只读存储器(read only memory，ROM)的存储部45。存储部45存储所述程序，并且还作为偏移值存储部451及阈值存储部452等而发挥作用。成为利用压力传感器42对流路2内的压力进行检测时的基准的偏移值存储在偏移值存储部451中，可通过改写所述偏移值，来对偏移值进行更新。

判定处理部441根据压力传感器42的输出值，判定是否对存储在偏移值存储部451中的偏移值进行更新。在本实施方式中，将压力传感器42的输出值经由调整电路43输入至判定处理部441，因此根据已通过调整电路43而调整偏移值的压力传感器42的输出值，判定是否对存储在偏移值存储部451中的偏移值进行更新。

在本实施方式中，判定处理部441利用存储在阈值存储部452中的阈值来进行判定。具体而言，只在压力传感器42的输出值为第1阈值以下，并且压力传感器42的输出值的变动范围为第2阈值以下的情况下，判定处理部441判定为对存储在偏移值存储部451中的偏移值进行更新。在这里，所谓压力传感器42的输出值的变动范围，是指在规定时间内的压力传感器42的输出值的最大值与最小值的差。

然而，也可以是如下构成：当满足压力传感器42的输出值为第1阈值以下的条件、或者压力传感器42的输出值的变动范围为第2阈值以下的条件中的任一条件时，判定处理部441判定为对偏移值进行更新。而且，所述阈值也可以在被界定为固件(firmware)的状态下存储在存储部45中。

偏移值更新处理部442在通过判定处理部441判定为对偏移值进行更新时，使此时的压力传感器42的输出值作为偏移值存储在偏移值存储部451，由此对偏移值进行更新。即，只在通过判定处理部441判定为对偏移值进行更新的情况下，对偏移值进行更新，在判定处理部441判定为不对偏移值进行更新的情况下，则不对偏移值进行更新。

压力测定处理部443根据存储在偏移值存储部451中的偏移值及压力传感器42的输出值，对流路2内的压力进行测定。此时，当通过偏移值更新处理部442对偏移值进行更新时，利用经更新的偏移值对流路2内的压力进行测定。由压力测定处理部443所测定的压力与在流路2内流动的载气的流量成正比，从而可根据所述压力的测定值算出载气的流量。

由压力测定处理部443所测定的压力或者根据所述压力的测定值而算出的载气的流量可显示在显示部(未图示)中。这时，操作者一边确认显示在显示部中的压力或流量，一边对流量调整阀41进行操纵，由此可通过手动对在流路2内流动的载气的流量进行调整。

然而，流量调整阀41并不限定于手动阀，也可以是例如通过控制部44对电磁阀进行控制，来自动调整在流路2内流动的载气的流量的阀。这时，也可以是如下构成：控制部44根据由压力测定处理部443所测定的压力或者根据所述压力的测定值而算出的载气的流量，对电磁阀进行控制。

图3是表示进行偏差校准时的控制部44所进行的处理的一例的流程图。当从外部控制机器5或用户界面6产生有偏差校准的开始命令时(步骤S101中为是(Yes))，首先，利用压力传感器42对流路2内的压力进行检测(步骤S102)。

然后，判定压力传感器42的输出值是否为第1阈值以下(步骤S103)，并且判定压力传感器42的输出值的变动范围是否为第2阈值以下(步骤S104)。接着，只在压力传感器42的输出值为第1阈值以下(步骤S103中为是(Yes))，并且，压力传感器42的输出值的变动范围为第2阈值以下时(步骤S104中为是(Yes))，将此时的压力传感器42的输出值作为偏移值存储在偏移值存储部451中，由此对偏移值进行更新(步骤S105)。

另一方面，当压力传感器42的输出值超过第1阈值时(步骤S103中为否(No))，或者当压力传感器42的输出值的变动范围超过第2阈值时(步骤S104中为否(No))，则不对偏移值进行更新，而直接处理结束。

在本实施方式中，根据压力传感器42的输出值，判定是否对偏移值进行更新，只在判定为对偏移值进行更新的情况下，可使压力传感器42的输出值作为偏移值存储在偏移值存储部451中。由此，可防止在载气存在于流路2内的状态下对偏移值进行更新，因此可将偏移值更新为适当值。

特别是在本实施方式中，通过利用阈值，可良好地判定是否对偏移值进行更新。例如，当压力传感器42的输出值超过第1阈值时，载气存在于流路2内的可能性高。而且，当压力传感器42的输出值的变动范围超过第2阈值时，存在于流路2内的载气的流动发生变动的可能性高。

因此，在如上所述的情况下，判定为不对偏移值进行更新，由此可防止将此时的压力传感器42的输出值作为偏移值存储在偏移值存储部451。由此，可有效防止经更新的偏移值成为与对应于大气压的压力传感器42的输出值相偏离的值，因此可将偏移值更新为更适当的值。

此外，在本实施方式中，可在利用调整电路43调整偏移值之后，根据压力传感器42的输出值，判定是否对偏移值进行更新。由此，可降低压力传感器42的机械公差的影响，因此不需要使用例如分辨率高的A/D转换器等作为用于对压力传感器42的输出值进行处理的机器，从而可抑制成本。

并且，由于可降低压力传感器42的机械公差的影响，所以可省去输入根据由压力传感器42实际测定的压力，判定是否对偏移值进行更新时所使用的阈值等信息的工夫，因此可减轻操作者的负担。

在像本实施方式那样，利用手动的流量调整阀41的流量调整装置4中，容易产生不完全的开闭状态或忘记关闭等情况，因此有可能在载气存在于流路2内的状态下对偏移值进行更新。但是，在本实施方式中，根据压力传感器42的输出值，来判定是否对偏移值进行更新，因此可有效防止在载气存在于流路2内的状态下对偏移值进行更新，从而可将偏移值更新为适当值。

图4是表示另一实施方式的分析装置的构成例的框图。在本实施方式中，不像上述实施方式那样在流量调整装置4中具备调整电路43，而将压力传感器42的输出值直接输入至控制部44。除此方面以外，本实施方式的分析装置具有与上述实施方式相同的构成，因此对相同的构成，在图中标注相同符号并且省略详细说明。

在像本实施方式那样，在流量调整装置4中不具备调整电路43的情况下，不对偏移值进行调整，因此无法降低压力传感器42的机械公差的影响。因此，需要针对每个装置设定判定是否对偏移值进行更新时所使用的阈值，但是只要进行根据由压力传感器42实际测定的压力来输入阈值的操作，便可发挥与上述实施方式同样的效果。

再者，当在流量调整装置4中不具备调整电路43时，虽然作为压力传感器42的输出值的最小值的第1阈值需要针对每个装置来设定，但是作为压力传感器42的输出值的最小变动范围的第2阈值则不需要针对每个装置来设定，而可设定为预先设定的阈值。

在以上的实施方式中，已对分析装置为气相色谱仪的情况进行说明。但是，本发明并不限于气相色谱仪，还可应用于液相色谱仪或质量分析装置等其它分析装置。

并且，本发明的流量调整装置4并不限于分析装置，还可应用于分析装置以外的装置。这时，通过流量调整装置4来调整流量的流体并不限于载气，还可以是其它流体(气体或液体)。

Claims (4)

1.一种流量调整装置，其特征在于包括：

流量调整阀，用于对在流路内流动的流体的流量进行调整；

压力传感器，设置在所述流量调整阀的下游侧，对所述流路内的压力进行检测；

偏移值存储部，存储偏移值，所述偏移值成为利用所述压力传感器对所述流路内的压力进行检测时的基准；

判定处理部，在所述压力传感器的输出值为第1阈值以下或在规定时间内的所述压力传感器的输出值的最大值与最小值的差为第2阈值以下时，判定所述压力传感器的输出值不是与对应于大气压的值相偏离的值；

偏移值更新处理部，当将所述压力传感器的输出值判定为不是与对应于大气压的值相偏离的值时，使所述压力传感器的输出值作为偏移值存储在所述偏移值存储部；以及

压力测定处理部，根据通过所述偏移值更新处理部而更新的偏移值及所述压力传感器的输出值，对所述流路内的压力进行测定。

2.根据权利要求1所述的流量调整装置，其特征在于更包括：

调整电路，用于对偏移值进行调整，

所述判定处理部根据通过所述调整电路而调整所述偏移值的所述压力传感器的输出值，判定所述压力传感器的输出值不是与对应于大气压的值相偏离的值。

3.根据权利要求1或2所述的流量调整装置，其特征在于：

所述流量调整阀是用于通过手动对在所述流路内流动的流体的流量进行调整的构件。

4.一种分析装置，其特征在于包括：

根据权利要求1至3中任一权利要求所述的流量调整装置；以及

分析部，对经由所述流路而供给的流体进行分析。