JP2003270183A

JP2003270183A - 高感度測定装置

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Publication number: JP2003270183A
Application number: JP2002078067A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Sunaoka; 好夫砂岡; Shinichi Ohashi; 伸一大橋; Toshio Morita; 利夫森田; Masashi Fujita; 雅司藤田
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-09-25
Also published as: EP1486776A1; WO2003078989A1; US20050110499A1; KR20040094812A; US7154274B2; AU2003221439A1; CN1643372A

Abstract

(57)【要約】【課題】同時に取り出された少なくとも２個のセンサ
ーからの検出信号の差分のみを出力することにより被測
定物質の特性の微少な差や変化を精度よく測定できるこ
とに着目し、さらに、差や変化ではなく対象となる測定
特性の絶対値を高精度かつ高感度で検出できる測定装置
を提供する。【解決手段】被測定物質に所定の時間差をもって接
し、同じ特性を検出する少なくとも２個のセンサーを設
け、各センサーから同時に取り出した検出信号の差分を
得、該検出信号の差分から該所定の時間差経過における
特性値の差分を得、予め測定の基準となる時刻とその時
刻における基準特性値を設定し、前記所定の時間差を時
間刻みのピッチとし、基準時刻から任意の時間刻み経過
時点における測定値を得ることを特徴とする高感度測定
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば水溶液等
の被測定物質の特性の変化を高感度かつ高精度で検出
し、その検出値に基づいてそのときの被測定物質の特性
値自体を高感度かつ高精度で検出できるようにした高感
度測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被測定物質の特性として、たとえば電気
伝導度は、とくに水溶液中で移動可能なイオンの濃度の
測定のための尺度として用いられており、電気伝導度測
定装置は、多くの水溶液中のイオン濃度の測定に用いら
れている。一般に、電気伝導度測定装置は検出用電極と
電源からの電流供給用電極との間の抵抗値を測定するこ
とにより、被測定水溶液中のイオン濃度の増減を測定す
るようになっている。

【０００３】従来の電気伝導度測定装置を用いて電気伝
導度の変化や複数測定箇所の電気伝導度の差を測定しよ
うとする場合において、その変化や差が、測定されてい
る電気伝導度の絶対値に比べて微少なものである場合、
測定レンジが比較的大きな電気伝導度の絶対値に対して
調整されていることから、微少な変化や差の測定は非常
に困難であるか、あるいはその測定データは信頼性の低
いものとなっている。しかし現実には、このような位置
的にあるいは時間的に異なった２つの、あるいは複数の
測定点間の微少な差や変化を測定したいという要求は数
多くあり、そのような微少な差や変化を信頼性高く高精
度かつ高感度で測定できれば、その用途は非常に広いと
考えられる。

【０００４】そこで先に本出願人により、上記のような
要望を満たすべく、水溶液等の被測定物質の特性の変化
を精度よく抽出、測定できる装置として、多元電気伝導
度測定装置が提案されている（特開２００１−３１１７
１０号公報）。この多元電気伝導度測定装置は、被測定
物質に接する少なくとも２個の電極を有する電気伝導度
測定セルを少なくとも２個有し、該電気伝導度測定セル
を、各電気伝導度測定セルからの検出信号自身を少なく
とも加算、減算のいずれかの処理が可能なように電気的
に接続したことを特徴とするものからなっている。

【０００５】この装置においては、各電気伝導度測定セ
ルからの検出信号自身に対して、つまり同時に取り出さ
れた検出信号自身に対して、加算、減算等の電気的な処
理が行われ、処理後の信号が、必要に応じて増幅等され
て、各電気伝導度測定セル間の測定電気伝導度の差や変
化分として出力される。同時に取り出された検出信号の
差分が出力されるので、各電気伝導度測定セルに共通に
生じたノイズ等を消去して高Ｓ／Ｎ比の変化を捉えるこ
とが可能になり、増幅等により、差や変化分のみを高精
度で出力させることが可能になる。このため、従来の電
気伝導度測定装置を単に複数個配設してそれらからの測
定データの差や変化分を得る構成とは異なり、位置的に
あるいは時間的に異なる複数の測定点間の電気伝導度の
微少な差や変化を信頼性高く高精度かつ高感度で測定す
ることができる。

【０００６】上記の特開２００１−３１１７１０号公報
は、電気伝導度の測定に関して提案されたものである
が、少なくとも２個のセンサーから同時に取り出された
検出信号の差分を出力させることにより、対象となる特
性の差や変化を信頼性高く高精度かつ高感度で測定する
という技術は、基本的にあらゆる特性の測定に適用可能
なものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開２００１−３１１７１０号公報で提案された多元電気
伝導度測定装置における指示値は、位置的にあるいは時
間的に異なる複数の測定点間における電気伝導度の微少
な差や変化であり、電気伝導度の絶対値ではない。とこ
ろが現実には、水溶液中等の不純物の濃度変化を求める
場合に必要とされるのは、電気伝導度の絶対値の変動で
あることが多い。電気伝導度以外の他の特性を測定する
場合にも、特性値の絶対値の変動の測定が求められるこ
とが多い。

【０００８】そこで本発明の課題は、前記特開２００１
−３１１７１０号公報で提案された技術により被測定物
質の特性の微少な差や変化を精度よく測定できることに
着目し、その技術の存在を前提として、さらに、差や変
化ではなく対象となる特性の測定値を、望ましくはその
絶対値を、高精度かつ高感度で検出できる測定装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る高感度測定装置は、被測定物質に所定
の時間差をもって接し、同じ特性を検出する少なくとも
２個のセンサーを設け、各センサーから同時に取り出し
た検出信号の差分を得、該検出信号の差分から該所定の
時間差経過における特性値の差分を得、予め測定の基準
となる時刻とその時刻における基準特性値を設定し、前
記所定の時間差を時間刻みのピッチとし、基準時刻から
任意の時間刻み経過時点における測定値を得ることを特
徴とするものからなる。

【００１０】上記高感度測定装置においては、ある時刻
における測定値だけを、基準時刻における基準特性値に
その基準時刻からの変化分を加味した値として得ること
も可能であり、また、上記測定値を、基準時刻からの各
時間刻み経過時点毎の時系列データとして得ることもで
きる。

【００１１】さらに、上記測定値を時系列データとして
得る場合には、時間刻み位置が前記所定の時間差内にあ
る時系列データを含む、複数の時系列データ群として構
成することもできる。このようにすれば、複数の時系列
データ群は、時間軸方向に、前記所定の時間差よりも小
さいピッチで、各時間刻み経過時点毎の測定値を出力す
ることが可能になり、測定値の変化をあたかも連続的な
変化として捉えることが可能になる。

【００１２】また、上記高感度測定装置においては、基
準時刻における基準特性値を設定することが必要である
が、この基準特性値の設定の仕方としては各種の方法を
採り得る。たとえば、参照用の被測定物質を接ししめ、
この出力値を前記基準特性値として設定することができ
る。この場合、この参照用の被測定物質の特性値が既知
でなくても、測定対象の被測定物質と比較するのに適切
な参照用の被測定物質を用いることにより、参照用の被
測定物質が有する特性値に対して測定対象の被測定物質
の特性値がどのような値になっているかの測定が可能に
なり、少なくとも、参照用の被測定物質に対して相対比
較値を得ることができる。

【００１３】また、特性値が既知の参照用の被測定物質
（たとえば、超純水など）を接ししめ、この出力値が、
本発明に係る高感度測定装置において前記既知の特性値
となるよう、前記基準特性値を設定することもできる。
このように特性値が既知の参照用の被測定物質を接しし
めることにより、基準特性値を精度よく校正することが
可能になる。

【００１４】したがって、上記の如く特性値が既知でな
い参照用の被測定物質あるいは特性値が既知の参照用の
被測定物質を用いることにより、たとえば最初に設定し
た基準特性値に、長時間経過中にドリフトが生じるおそ
れがあるような場合にあっても、適切な時間間隔でその
ドリフトを修正できるようになり、常時高精度の測定や
モニタリングを行うことが可能になる。

【００１５】本発明において、被測定物質は特に限定し
ないが、流体からなる場合に、とくに適用が容易にな
る。

【００１６】このような本発明に係る高感度測定装置に
おいては、先ず、所定の時間差をもって被測定物質に接
する少なくとも２個のセンサーから同時に取り出した検
出信号の差分が出力されるので、ある時刻における、た
とえば現時刻における、測定対象となる特性値の変化分
のみが高感度かつ高精度に検出される。ここまでの技術
思想は、実質的に前述の特開２００１−３１１７１０号
公報で提案されたものと同じである。本発明ではさら
に、上記検出信号の差分から上記所定の時間差経過にお
ける特性値の差分が得られ、予め測定の基準となる時刻
とその時刻における基準特性値が設定され、上記所定の
時間差を時間刻みのピッチとして、基準時刻から任意の
時間刻み経過時点（つまり、測定値としての出力を得た
い任意の時間刻み経過時点）における測定値が得られ
る。この測定値は、基準特性値を基準とした値として得
られ、基準特性値に絶対値が設定されていれば、測定値
も特性値の絶対値として得られることになる。換言すれ
ば、基準時刻における基準特性値に対して、上記高感度
かつ高精度に検出された特性の前記所定の時間差におけ
る時間変化分が加味されて、最終的に出力される信号
は、この時間変化分を正確に検知した特性の絶対値の変
動を示すことになり、目標とする絶対値自体の検出を、
高感度かつ高精度で行うことが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照しながら説明する。本発明において
測定対象となる被測定物質の特性は、電気伝導度に限定
されず、実質的にあらゆる特性の測定に適用可能である
が、以下の説明は、主として電気伝導度の測定の場合に
ついて述べる。

【００１８】図１および図２は、本発明に係る高感度測
定装置を、被測定物質４としての管内を流れる流体、た
とえば水の電気伝導度の測定系に適用した場合を例示し
ている。図１に示す高感度測定装置１においては、被測
定物質４の上流側と下流側に電気伝導度検出用のセンサ
ーＡ（２）およびセンサーＢ（３）が設けられ、センサ
ーＡ通過後の被測定物質４が所定時間後にセンサーＢを
通過するようになっており、被測定物質４が所定の時間
差をもってセンサーＡ、Ｂに接するとともに、両センサ
ーからは同時に検出信号を取り出し可能となっている。
信号処理装置５には、ある時刻において両センサーから
同時に取り出した検出信号の差分を出力することが可能
な多元電気伝導度測定装置部（図３、図４に例示）と、
その差分を、その時刻と、その時刻の前記時間差前の、
あるいは前記時間差後の時刻との間における（つまり、
所定の時間差経過における）特性値の差分として用い、
予め測定の基準となる時刻とその時刻における基準特性
値を設定し、前記所定の時間差を時間刻みのピッチとし
て、基準時刻から任意のある時間刻み経過時点における
測定値を得ることが可能な演算処理部とが設けられてい
る。

【００１９】図２に示す高感度測定装置１１において
は、同一箇所からサンプリングされた電気伝導度の測定
対象としてのサンプル水が、センサーＡ（２）にはその
まま接し、センサーＢ（３）に対しては時間調整可能な
時間遅延カラム１２を介して接するようになっており、
時間遅延カラム１２を介して所定の時間差が与えられる
ようになっている。その他の構成は、実質的に図１の態
様と同じである。

【００２０】まず、信号処理装置５に設けられた多元電
気伝導度測定装置部の構成例について、図３、図４を参
照して説明する。図３に示す多元電気伝導度測定装置部
２１においては、被測定物質に接する少なくとも２個の
電極（本実施態様では３電極構成にて図示してある。）
を有する電気伝導度測定用のセンサーＡ、Ｂ（２、３）
を少なくとも２個有している。各センサーＡ、Ｂ（２、
３）は、本実施態様では、各センサーからの検出信号自
身が加算処理されるように電気的に接続されている。

【００２１】各センサーＡ、Ｂ（２、３）は電気的に並
列に接続されており、各センサーの電流供給用電極２２
ａ、２３ａには、電源としての交流オシレーター２４か
ら同相の交流電流が供給されている。各センサーＡ、Ｂ
（２、３）の電気伝導度検出用電極２２ｂ、２３ｂは、
互いに電気的に接続され、両検出用電極２２ｂ、２３ｂ
からの検出信号自身の値が加算されるようになってい
る。そして本実施態様では、一方のセンサーＡ（２）の
電流供給用電極２２ａの前に、供給される交流電流の値
を所定の倍率で乗算する、あるいは所定の割合で除算す
る乗算器または除算器２５が設けられており、センサー
Ａ（２）で検出対象となる被測定物質の電気伝導度のレ
ベルを、センサーＢ（３）のそれに比べ異ならしめるこ
とができるようになっている。つまり、電流供給用電極
２２ａに供給する前の交流電流を所定の倍率で増幅ある
いは減幅するのである。このようにしておけば、所定の
時間差をもって各センサーに接する被測定物質の電気伝
導度の時間変化を最適な感度で検出することが可能にな
る。

【００２２】上記電気的な演算処理が施された信号、つ
まり、電気伝導度検出用電極２２ｂ、２３ｂの接続点か
ら得られる信号は、一つの増幅器２６により出力信号と
して適切なレベルに増幅されるようになっている。この
とき、測定レンジ切替器２７で、測定対象に応じて最適
な測定レンジを選択できるようになっている。

【００２３】増幅器２６からの信号は、本実施態様で
は、測定環境に対する温度補償が温度補償器２８で行わ
れた後、同期整流器２９で交流オシレーター２４の出力
側との同期がとられ、さらに、その信号が、各種の制御
や出力の表示に最適なレベルの信号となるよう、レンジ
調整器３０付きの増幅器３１で増幅され、実際の出力３
２として取り出されるようになっている。

【００２４】図４に示す多元電気伝導度測定装置部４１
においては、図３に示した態様に比べ、センサーＢ
（３）の電流供給用電極２３ａの前に、供給される交流
電流の値を所定の倍率で乗算する、あるいは所定の割合
で除算する乗算器または除算器４２が設けられており、
センサーＢ（３）で検出対象となる被測定物質の電気伝
導度のレベルを、センサーＡ（２）のそれに比べ異なら
しめることができるようになっている。そしてこの乗算
器または除算器４２には、位相反転機能が付与されてい
る。つまり、電流供給用電極２３ａに供給する前の交流
電流を所定の倍率で増幅あるいは減幅するとともに、そ
の供給交流電流の位相を反転するのである。このように
しておけば、各センサーＡ、Ｂ（２、３）からの検出信
号自身が、実質的に減算されることになり、減算処理さ
れた信号が増幅器２６に送られることになる。その他の
構成は実質的に図３に示したものと同一である。

【００２５】上記のような多元電気伝導度測定装置部２
１、４１においては、ある時刻においてセンサーＡ、Ｂ
（２、３）からの検出信号が同時に取り出され、同時に
取り出された検出信号の差分が出力されるので、外乱や
ノイズの影響を除去することが可能となり、上記差分の
みが高精度かつ高感度で出力される。本発明において
は、この差分の出力を用いて、信号処理装置５に設けら
れた演算処理部において、次のように処理される。つま
り、上記差分が、該所定の時間差経過における特性値の
差分として用いられ、予め測定の基準となる時刻とその
時刻における基準特性値が設定され、前記所定の時間差
が時間刻みのピッチとされて、基準時刻から任意の時間
刻み経過時点における測定値が得られる。

【００２６】この演算処理の基本概念について説明す
る。上記においては、ある時刻ｔにおけるセンサーＡの
信号 (Ｆ_A（ｔ））とセンサーＢの信号 (Ｆ_B（ｔ))の信
号差 (Ｄ_A-B（ｔ))としており、センサーＢの信号(Ｆ_B
（ｔ))は、所定の時間差前の特性（上記例では、電気伝
導度）の絶対値を示しているので、Ｆ_A(ｔ)＝Ｄ_A-B(ｔ)＋Ｆ_B(ｔ) 式となる。なお、実際には、Ｆ_A（ｔ）、Ｆ_B（ｔ）とＤ
_A-B（ｔ）は同列のデータではない場合があり、演算す
る場合には、利用方法に応じて相互に換算する必要があ
るが、本発明の本質に関わらないので、ここでは、説明
を分かり易くするため、簡略して表示することとした。

【００２７】本発明者は、信号差Ｄ_A-B(ｔ) がセンサー
ＡとセンサーＢの時間差に対応していることに着目し、
これを利用すればセンサー単独の信号、つまり特性の絶
対値に相当する信号を導きだせるのではないかと考え
た。本発明においては、上記差分、つまり、Ｄ
_A-B（ｔ）が、その時刻と、その時刻の前記時間差前後
の時刻の間において、あたかも単一の仮想センサーで検
出した信号の時間変化分として扱われる。すなわち、セ
ンサーＡとセンサーＢ間における所定の時間差をＤＴと
すれば、Ｄ_A-B（ｔ）が、ＤＴ経過における特性値の差
分として用いられる。このＤＴを時間刻みのピッチとし
て、予め設定された基準時刻における基準特性値に対
し、基準時刻から任意に時間刻み経過時点における測定
値が、下記のように演算される。

【００２８】センサーＡとセンサーＢ間における所定の
時間差ＤＴを使用してＦ_AとＦ_Bとの関係を表せば、Ｆ_B(ｔ)＝Ｆ_A(ｔ−ＤＴ) 式となり、式と式より、Ｆ_A(ｔ)＝Ｄ_A-B(ｔ)＋Ｆ_A(ｔ−ＤＴ) 式となる。すなわち、任意の時刻ｔにおけるセンサーＡの
信号 (Ｆ_A(ｔ))は、センサーＡのＤＴ時間前の信号Ｆ
_A(ｔ−ＤＴ) に、時刻ｔにおけるセンサーＡとセンサー
Ｂの信号差 (Ｄ_A-B(ｔ))を加えたものとなる。これによ
って、式による値は、あたかも単一の仮想センサーで
検出した特性値の絶対値信号として取り扱うことが可能
になる。

【００２９】また、Ｆ_A(ｔ−ＤＴ) ＝Ｄ_A-B(ｔ−ＤＴ)
＋Ｆ_A(ｔ−２ＤＴ) となるため、Ｆ_A(ｔ)＝Ｄ_A-B(ｔ)＋Ｄ_A-B(ｔ−ＤＴ)＋Ｆ_A(ｔ−２Ｄ
Ｔ) となる。さらに、Ｆ_A(ｔ−２ＤＴ) ＝Ｄ_A-B(ｔ−２Ｄ
Ｔ)＋Ｆ_A(ｔ−３ＤＴ) となるため、Ｆ_A(ｔ)＝Ｄ_A-B(ｔ)＋Ｄ_A-B(ｔ−ＤＴ)＋Ｄ_A-B(ｔ−２
ＤＴ)＋Ｆ_A（ｔ−３ＤＴ) となり、同様に繰り返せば、Ｆ_A(ｔ)＝（Ｄ_A-B(ｔ)＋Ｄ_A-B(ｔ−ＤＴ)＋Ｄ_A-B(ｔ−
２ＤＴ)＋…・＋Ｄ_A- _B(ｔ−ｎＤＴ))＋Ｆ_A(ｔ−（ｎ＋
１）ＤＴ) となる。

【００３０】ここで、（Ｄ_A-B(ｔ)＋Ｄ_A-B(ｔ−ＤＴ)＋
Ｄ_A-B(ｔ−２ＤＴ)＋・・・＋Ｄ_A-B(ｔ−ｎＤＴ))は、
一般式としてＤ_A-B(ｔ−ｉＤＴ) （ｉ＝０〜ｎ、ｎは、
以前のある基準時刻に至るまでのＤＴの数）の信号差を
ＤＴ時間刻みで積算することにより得られるが、どこま
で遡っても、最後には、Ｆ_A(ｔ−（ｎ＋１）ＤＴ) が残
ってしまう。そのため、本発明者は、Ｆ_A(ｔ−（ｎ＋
１）ＤＴ) にある既知の値を入力することを発想した。
つまり、上記の演算を行う初期段階での値を基準特性値
として入力し、これに対する相対的な値としてセンサー
単独の信号を算出することができる。基準値が特性の絶
対値であれば、それに上記変化分を加算した値も、測定
対象とする特性の絶対値として得られることになり、絶
対値の変動自身が出力されることになる。この基準特性
値には、既知の値であればどんな値でもよいが、通常
は、特別な信号が入ってきていない状態でセンサーＡと
センサーＢの信号差がゼロの状態における値を基準値と
することが分かり易い。また、前述したように、基準特
性値として、絶対値が分からない値を、測定値を算出す
るための比較基準値として設定することも可能である。

【００３１】上記の演算処理は、データ集積後に解析し
て単独センサーの信号を算出することにも使用でき、時
間の経過に伴って順次センサーの信号を出力するように
することもできる。その手順はたとえば以下のようにな
る。

【００３２】（１）パラメータの設定デジタル処理を行う場合、ＤＴ時間内での時間の刻みピ
ッチは原理的に自由で可能だが、通常は、等間隔で刻む
のが簡便である。また、適当なアナログ回路を組むこと
が出来ればそれでもよい。以下に、ＤＴ時間内での時間
刻みを等間隔とした場合のデジタル処理を行うケースに
ついて示す。

【００３３】ＤＴ時間内での時間の刻みをδｔとし、任
意の時刻ｔをｔ＝ｍＤＴ＋ｎδｔと表示する。ここで、
ｍとｎは整数であり、ｎは０〜Ｎ、Ｎ＝ＤＴ／δｔとす
る。これにより、任意の時刻ｔにおいてセンサーＡの信号はＦ_A(ｍＤＴ＋ｎδｔ）センサーＢの信号はＦ_B(ｍＤＴ＋ｎδｔ）信号差はＤ_A-B(ｍＤＴ＋ｎδｔ）とな
る。求めたい単独センサー信号をＸ（ｍＤＴ＋ｎδｔ）とす
る。ここで、観測できるパラメータは、たとえば前述の
多元電気伝導度測定装置部による、Ｄ_A-B(ｍＤＴ＋ｎδ
ｔ）である。

【００３４】（２）初期値の入力少なくともＤＴ時間は初期設定した既知の値を入力し、
単独センサー信号のデータ系列における基準時刻におけ
る基準特性値として既知の値を設定する。ここでは、初
期の既知の基準特性値を０とする。したがって、ｍ＝０
のとき、ｎ＝０〜ＮでＸ（ｎδｔ）＝０とする。

【００３５】（３）測定任意の時刻ｔにおいて、・ＤＴ時間前の値を使用する場合は、Ｘ（ｍＤＴ＋ｎδｔ）＝Ｘ（（ｍ−１）ＤＴ＋ｎδｔ）＋（Ｄ_A-B(ｍＤＴ＋ｎδｔ））式・初期値から求める場合は、Ｘ（ｍＤＴ＋ｎδｔ）＝Ｘ（ｎδｔ）＋（Ｄ_A-B(ｉＤＴ＋ｎδｔ）のｉ＝１〜ｍの積算）式となる。このように、測定値として、基準時刻からの各
時間刻み経過時点毎の時系列データを得ることができ、
時系列データとして、所定の時間差ＤＴよりも小さいδ
ｔピッチで刻んで得た複数の時系列データ群から構成す
ることができる。

【００３６】（４）データ保存上記手順においては、式の場合には、直前の時間ＤＴ
内のＮ個のＸ（ｍＤＴ＋ｎδｔ）を記憶しておけば、処
理できることになる。式の場合には、それまでの全て
のＸ（ｍＤＴ＋ｎδｔ）データを記憶しておく必要があ
るが、この場合、過去のデータを全て表示することが可
能である。

【００３７】上記のような演算処理を行って、たとえば
図１に示したような測定系における電気伝導度の測定を
行ってみた。試験結果を図５、図６に示す。図５は、一
過性の電気伝導度の変動が生じた場合の測定例を示して
おり、図６は、ある程度の持続時間がある場合の電気伝
導度の変動が生じた場合の測定例を示している。また、
図５、図６において、「差伝導度」は、センサーＡ、Ｂ
の差信号から出力した電気伝導度の変化分のみを示して
おり、「絶対伝導度−その１−」は、センサーＡ、セン
サーＢとは別に設けた下流側のセンサーのみで検出した
電気伝導度で、本発明の有効性を確認するために出力し
たものを示しており、「絶対伝導度−その２−（差伝導
度から算出）」は、本発明により、上述の如く予め設定
された基準特性値に対して差伝導度分を加算した、高感
度測定対象としての電気伝導度の絶対値を示している。

【００３８】図５、図６ともに、絶対伝導度−その２−
は、絶対伝導度−その１−として測定された特性と実質
的に同一の特性を少ないノイズ信号で極めて正確に示し
ており、本発明に係る高感度測定装置による測定が、高
感度で行われていることがわかる。また、本発明に係る
高感度測定装置においては、高精度の観測値として出力
されたセンサーＡ、Ｂの検出信号の差分が、既知の基準
値に加算された絶対値として出力可能であるので、出力
測定値としての絶対値の精度も確実に高精度に保たれる
ことになる。すなわち、本発明では、高感度かつ高精度
の測定が可能になる。

【００３９】以上の説明は、主として電気伝導度の測定
について行ったが、本発明に係る高感度測定装置は、こ
れに限らず、基本的に、測定対象となる特性の絶対値の
変動（場合によっては、ある基準値からの相対変動）を
求めることが要求されるあらゆる測定系に適用可能であ
る。したがって、高いＳ／Ｎ比を要する高感度での測定
を要求されるあらゆる測定計、たとえば、紫外線測定、
示差屈折率計測定、蛍光光度計測定、電気化学測定、微
粒子測定などの測定に適用可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る高感
度測定装置によれば、被測定物質の特性の変動を、とく
に絶対値として高感度かつ高精度で測定することが可能
になる。すなわち、汎用性のある測定値の絶対値を出力
できるようになり、この出力を用いて高感度、高精度で
特性値のモニタリングができるとともに、波形分析、変
化分の時間積分による定量等、現在多方面で利用されて
いる一般的なデータ処理方法を適用して詳細な定量がで
きるようになる。

【００４１】本発明は、とくに、高いＳ／Ｎ比を要する
高感度での流体中の特性の測定を要求される、イオンク
ロマトグラフィーや液体クロマトグラフィーの検出器、
あるいは純水中、超純水中に微量含まれる不純物の濃度
監視に使用すると高い効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係る高感度測定装置の設
置例を示す概略構成図である。

【図２】別の設置例を示す概略構成図である。

【図３】図１、図２の装置における信号処理装置内に設
けられた多元電気伝導度測定装置の構成例を示す回路図
である。

【図４】多元電気伝導度測定装置の別の構成例を示す回
路図である。

【図５】本発明に係る高感度測定装置の性能を確認する
ために行った試験の結果を示す特性図である。

【図６】本発明に係る高感度測定装置の性能を確認する
ために行った試験の別の結果を示す特性図である。

【符号の説明】

１、１１高感度測定装置２センサーＡ３センサーＢ４被測定物質５信号処理装置１２時間遅延カラム２１、４１多元電気伝導度測定装置部２２ａ、２３ａ電流供給用電極２２ｂ、２３ｂ電気伝導度検出用電極２４交流オシレーター２５、４２乗算器または除算器２６増幅器２７測定レンジ切替器２８温度補償器２９同期整流器３０レンジ調整器３１増幅器３２出力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森田利夫東京都江東区新砂１丁目２番８号オルガノ株式会社内 (72)発明者藤田雅司東京都江東区新砂１丁目２番８号オルガノ株式会社内Ｆターム(参考） 2G028 AA01 BC04 CG02 DH05 DH09 FK01 FK02 FK08 GL09 GL15 HN03 HN09 LR07 MS02 2G060 AA06 AC02 AE40 AF08 FA01 FA15 HA02 HC08 HC09 HC10 HC18 HE03 KA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定物質に所定の時間差をもって接
し、同じ特性を検出する少なくとも２個のセンサーを設
け、各センサーから同時に取り出した検出信号の差分を
得、該検出信号の差分から該所定の時間差経過における
特性値の差分を得、予め測定の基準となる時刻とその時
刻における基準特性値を設定し、前記所定の時間差を時
間刻みのピッチとし、基準時刻から任意の時間刻み経過
時点における測定値を得ることを特徴とする高感度測定
装置。
【請求項２】前記測定値として、基準時刻からの各時
間刻み経過時点毎の時系列データを得ることを特徴とす
る、請求項１に記載の高感度測定装置。
【請求項３】前記時系列データとして、時間刻み位置
が前記所定の時間差内にある時系列データを含む、複数
の時系列データ群から構成することを特徴とする、請求
項２に記載の高感度測定装置。
【請求項４】参照用の被測定物質を接ししめ、この出
力値を前記基準特性値として設定することを特徴とす
る、請求項１〜３のいずれかに記載の高感度測定装置。
【請求項５】特性値が既知の参照用の被測定物質を接
ししめ、この出力値が前記既知の特性値となるよう、前
記基準特性値を設定することを特徴とする、請求項１〜
３のいずれかに記載の高感度測定装置。
【請求項６】被測定物質が流体からなる、請求項１〜
５のいずれかに記載の高感度測定装置。