JP2009174908A - Gas sampling apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスをバイアル瓶に自動的に注入することを連続して行うガス自動採取装置に関する。 The present invention relates to an automatic gas sampling device that continuously injects gas into a vial continuously.
二酸化炭素（CO2）、メタン（CH4）、亜酸化窒素（N2O）は京都議定書で削減目標が定められた温室効果ガスである。京都議定書の削減目標の達成度をはかるためには、まず規制対象となっている温室効果ガスの発生量を正確に算定することが必要となる。
温室効果ガスは、土壌からも発生するが、土壌から大気への温室効果ガスのフラックスは時間変動が大きいため、発生量を精度良く定量するためには一日一回程度の測定頻度でモニタリングすることが望ましく、さらに、温室効果ガスの排出係数は年間で算出する必要があるため、年間測定することが必要とされている。
Carbon dioxide (CO 2 ), methane (CH 4 ), and nitrous oxide (N 2 O) are greenhouse gases with reduction targets set by the Kyoto Protocol. In order to achieve the level of achievement of the Kyoto Protocol reduction target, it is first necessary to accurately calculate the amount of greenhouse gas emissions that are subject to regulation.
Greenhouse gas is also generated from the soil, but the flux of greenhouse gas from the soil to the atmosphere is subject to large fluctuations over time, so it is monitored at a measurement frequency of about once a day to accurately quantify the amount generated. In addition, it is necessary to measure annually because the greenhouse gas emission factor needs to be calculated annually.
ガスの長期連続測定を行う場合に、（１）現場に測定器を設置して連続分析を行う方法と、（２）現場にて試料ガスを採取して実験室に持ち帰り分析を行う方法とがある。（１）は現場で分析を行うため特に保存できないガスの分析に適しており、また試料ガス採取から分析データを得るまでのタイムラグが短いという利点がある一方で、従来は測定器に加えてガス流路切り替え装置や制御装置等の各装置をそれぞれ現場に設置する必要があるために、測定装置の設置作業が煩雑で、且つ測定装置全体としては大型となり、一旦設置するとその移動は困難であるという欠点があった。 When performing long-term continuous measurement of gas, there are (1) a method of installing a measuring instrument at the site and performing continuous analysis, and (2) a method of collecting sample gas at the site and taking it back to the laboratory for analysis. is there. (1) is suitable for analysis of gases that cannot be stored because it is analyzed in the field, and has the advantage of a short time lag from sample gas sampling to analysis data acquisition. Since it is necessary to install each device such as a flow path switching device and a control device on the site, the installation work of the measuring device is complicated, and the measuring device becomes large as a whole, and once installed, its movement is difficult. There was a drawback.
これに対し、（２）の現場で採取する方法は、ガスの採取場所を任意に選ぶことができるうえ、採取場所の変更も容易であるが、従来法である手動のクローズドチャンバー法では、チャンバーの設置、シリンジによるサンプリングおよび真空バイアル瓶等のサンプル容器への充填という一連の作業をすべて人力で行うため、サンプリング頻度および測定期間を十分にとることは労力的に非常に困難であった。例えば土壌から発生する温室効果ガスの測定においては、測定頻度が週１〜２回程度、測定期間は数ヶ月程度にとどまり、測定頻度および測定期間が不十分であるという問題があった。 On the other hand, in the method (2) of sampling, the gas sampling location can be arbitrarily selected and the sampling location can be easily changed. However, in the conventional closed chamber method, Since a series of operations including installation of the sampler, sampling with a syringe, and filling into a sample container such as a vacuum vial are all performed manually, it was very difficult in terms of labor to take sufficient sampling frequency and measurement period. For example, in the measurement of greenhouse gases generated from soil, there is a problem that the measurement frequency is about once or twice a week, the measurement period is only a few months, and the measurement frequency and the measurement period are insufficient.
試料ガス等の自動採取装置としては、例えばモジュール式バイアル自動サンプル装置が提案されているが（特許文献１を参照。）、該装置はバイアルのための貯蔵領域、少なくとも１つのモジュール式サンプリング部、バイアル移送機構、及びモジュール式自動サンプル装置を含む極めて大型のもので、任意の場所へ移動して使用することは不可能であった。またバイアルサンプラ装置も提案されているが（特許文献２を参照。）、該装置は施設内に定置されるものであった。このため、ガスのサンプリングを自動で行う「可搬型ガス自動採取装置」の開発が望まれていた。 As an automatic sampling device for sample gas or the like, for example, a modular vial automatic sample device has been proposed (see Patent Document 1), but this device has a storage area for vials, at least one modular sampling section, It was extremely large including a vial transfer mechanism and a modular automatic sample device, and it was impossible to move to an arbitrary place for use. A vial sampler device has also been proposed (see Patent Document 2), but the device was placed in a facility. Therefore, the development of a “portable gas automatic sampling device” that automatically performs gas sampling has been desired.
本発明は、任意の時間に、且つ屋外屋内を問わず任意の場所において、長期に試料ガスを自動的に採取することを可能とする装置を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide an apparatus that can automatically collect a sample gas for a long period of time at an arbitrary time and at an arbitrary place regardless of indoors.
＜１＞ 本発明は、吸気口に接続する吸気用チューブが、Ｔ字型コネクタを介して送気用チューブ、送気用チューブ、及びニードルアダプタを介して接続する針と通じており、ガス吸送用アクチュエーターの作動により、吸気口より吸気されたガスが、前記吸気用チューブ、ガス送気用チューブを通じて針に送気されて、前記針が挿入されたバイアル瓶中にガスが充填される工程１と、
ニードル駆動用アクチュエーターの作動によりニードルアダプタ保持具に保持されたニードルアダプタが往復運動をして、前記針がガス注入位置に固定されたバイアル瓶中への挿入と抜出を反復する工程２と、
バイアル瓶固定用アクチュエーターの作動によりバイアル瓶をガス注入位置に固定し、バイアル瓶中へのガスの充填が終了すると、バイアル瓶排出用アクチュエーターの作動によりバイアル瓶を排出し、次のバイアル瓶を固定する工程３とからなり、
工程１、工程２および工程３が制御部の指示により連動することにより、ガスが連続してバイアル瓶へ充填され、且つ前記吸気口を除く各構成要素が筐体に収めら、可搬式であることを特徴とするガス自動採取装置である。
＜２＞ 前記工程３は、バイアル瓶格納ケースに格納されたバイアル瓶がバイアル瓶固定・排出装置に落下すると、バイアル瓶固定用アクチュエーターの作動によりバイアル瓶をバイアル瓶径方向保持具とバイアル瓶固定用アクチュエーターで挟持してガス注入位置に固定し、バイアル瓶中へのガスの充填が終了すると、バイアル瓶排出用アクチュエーターが作動してバイアル瓶固定・排出装置をバイアル瓶排出口方向に押し出し、バイアル瓶固定・排出装置が、バイアル瓶排出口の上に来るとバイアル瓶固定用アクチュエーターが作動し、バイアル瓶の挟持を解除し、バイアル瓶はバイアル瓶貯留槽に落下し、バイアル瓶が落下するとバイアル瓶排出用アクチュエーターの作動によりバイアル瓶固定・排出装置を再びガス注入位置に戻し、次のバイアル瓶の落下し固定する工程が好ましい。
＜３＞ 前記ガス自動採取装置は、前記ニードル駆動用アクチュエーターが、立ち上げアームを介してニードルアダプタに接続し、ニードル駆動用アクチュエーターの作動がニードルアダプタへ並列的に伝達されることが好ましい。
<1> In the present invention, an intake tube connected to an intake port communicates with a needle connected via an air supply tube, an air supply tube, and a needle adapter via a T-shaped connector. A process in which the gas sucked from the suction port is fed to the needle through the suction tube and the gas feeding tube by the operation of the feeding actuator, and the vial is filled with the gas. 1 and
A step 2 in which the needle adapter held by the needle adapter holder is reciprocated by the operation of the actuator for driving the needle, and the needle is repeatedly inserted into and extracted from the vial fixed to the gas injection position;
By operating the vial fixing actuator, the vial is fixed at the gas injection position, and when filling of the gas into the vial is completed, the vial discharging actuator is operated to discharge the vial and fix the next vial Step 3
Step 1, Step 2 and Step 3 are linked by the instruction of the control unit, so that the vial is continuously filled with the gas, and each component excluding the intake port is housed in the casing, and is portable. This is an automatic gas sampling device.
<2> In step 3, when the vial stored in the vial storage case falls onto the vial fixing / discharging device, the vial fixing actuator and the vial fixing are performed by operating the vial fixing actuator. When the gas filling into the vial is completed, the vial discharge actuator is actuated to push the vial fixing / discharge device toward the vial discharge port. When the vial fixing / ejecting device comes over the vial outlet, the vial fixing actuator is activated to release the holding of the vial, the vial falls into the vial storage tank, and when the vial falls, the vial The vial fixing and discharging device is returned to the gas injection position again by operating the bottle discharging actuator. The step of dropping and fixing the vial is preferable.
<3> In the gas automatic sampling device, it is preferable that the needle driving actuator is connected to the needle adapter via a rising arm, and the operation of the needle driving actuator is transmitted in parallel to the needle adapter.
本発明のガス自動採取装置は、可搬型で、設置場所を屋外でも屋内でも任意に選ぶことができ、簡易にガス採取地を移動することができ、ガス採取地に設置後は、任意のシリンジの充填回数で、長期にわたり自動的にバイアル瓶へのガス採取を可能とする。また本装置はまたはストロークの異なる空気圧シリンダを用いることにより、バイアル瓶の充填圧を容易に調整することができる。 The automatic gas collection device of the present invention is portable, can be arbitrarily selected as an installation location outdoors or indoors, can easily move the gas collection location, and after being installed at the gas collection location, an arbitrary syringe It is possible to automatically collect gas into a vial over a long period of time with the number of times of filling. Moreover, this apparatus can adjust the filling pressure of a vial bottle easily by using the pneumatic cylinder from which a stroke differs.
本発明のガス採取装置は、ガス導入装置、バイアル瓶固定・排出装置、ガス注入装置、バイアル瓶供給装置、及び制御部により構成される。以下本発明のガス採取装置について、図に基づき説明する。
図１は本発明のガス採取装置の全体を示す正面概要図である。図１において１は吸気口を、１０はガス導入装置を、２０はバイアル瓶固定・排出装置を、４０はガス注入装置を、６０はバイアル瓶供給装置を、８０はバイアル瓶貯留槽を、９０は制御部をそれぞれ示す。
The gas sampling device of the present invention includes a gas introduction device, a vial fixing / discharging device, a gas injection device, a vial supply device, and a control unit. Hereinafter, the gas sampling device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic front view showing the entire gas sampling apparatus of the present invention. In FIG. 1, 1 is an inlet, 10 is a gas introduction device, 20 is a vial fixing / discharging device, 40 is a gas injection device, 60 is a vial supply device, 80 is a vial storage tank, 90 Indicates a control unit.
図２は、ガス導入装置１０の説明のための概略説明図で、ガス吸送気部としてシリンジを用いた場合を示す。ガス導入装置１０のガス吸送気部は、シリンジの他に、ダイアフラム式等のエアポンプを用いることもできる。エアポンプは配管のパージ量が多くなるため、サンプル量に制限がない場合に用いることが好ましい。これに対しクローズドチャンバーを用いる土壌からのガス発生量の測定のように、サンプル量に制限がある場合は、シリンジを用いることが好ましい。また、バイアル瓶にガスを注入する際に加圧したい場合にも、シリンジを用いることが好ましい。 FIG. 2 is a schematic explanatory diagram for explaining the gas introduction device 10 and shows a case where a syringe is used as a gas inhaling part. The gas inlet / outlet part of the gas introducing device 10 can use a diaphragm type air pump in addition to the syringe. Since an air pump increases the purge amount of piping, it is preferably used when the sample amount is not limited. On the other hand, it is preferable to use a syringe when there is a limit to the amount of sample, such as measurement of the amount of gas generated from soil using a closed chamber. Moreover, it is preferable to use a syringe also when it is desired to pressurize when injecting gas into a vial.
図２において、１１はシリンジを、１２はシリンジのプランジャーを、１３はガス吸送用アクチュエーターを、１４はプランジャー先端とアクチュエーターのピストンロッド先端との固定具を、１５はＴ字型コネクタを、１７はガス吸気用チューブを、１９はガス送気用チューブをそれぞれ示す。ガス吸気用チューブ１７は、図に示さないガス採取地に設けられたクローズドチャンバー等の内部に設置された吸気口に接続している。また、ガス送気用チューブ１９は、後記のニードルアダプタを介して針と接続する。 In FIG. 2, 11 is a syringe, 12 is a plunger of the syringe, 13 is an actuator for gas suction, 14 is a fixture between the plunger tip and the piston rod tip of the actuator, and 15 is a T-shaped connector. , 17 indicates a gas intake tube, and 19 indicates a gas supply tube. The gas intake tube 17 is connected to an intake port installed inside a closed chamber or the like provided in a gas sampling place (not shown). The gas supply tube 19 is connected to a needle through a needle adapter described later.
前記ガス吸送用アクチュエーター１３の作動により、吸気口より吸気されたガスが、前記吸気用チューブ１７、ガス送気用チューブ１９を通じて後記の針に送気されて該針が挿入された後記のバイアル瓶中にガスが充填されるが、該ガス吸送用アクチュエーターの作動によりガスの吸気及びバイアル瓶中への充填工程を以下工程１という。 By the operation of the gas suction actuator 13, the gas sucked from the suction port is fed to the needle described later through the suction tube 17 and the gas supply tube 19, and the vial is inserted later. The gas is filled in the bottle, and the step of sucking the gas and filling the vial into the vial by the operation of the gas suction actuator is hereinafter referred to as step 1.
前記シリンジ１１は、市販のシリンジを使用することができる。該シリンジの容量は、バイアル瓶容量と封入後のガスの圧力に応じ選択することが好ましい。例えば所要の封入後のガス圧力が２気圧であれば、バイアル瓶容量の２倍容量のシリンジを選択することが好ましい。但し、シリンジ容量がバイアル瓶と同じ場合でも、充填回数を２回とすることで、充填圧を２気圧とすることは可能である。 A commercially available syringe can be used as the syringe 11. The volume of the syringe is preferably selected according to the vial volume and the gas pressure after sealing. For example, if the required gas pressure after encapsulation is 2 atm, it is preferable to select a syringe with a volume twice the vial volume. However, even when the syringe capacity is the same as that of the vial, it is possible to set the filling pressure to 2 atm by setting the number of times of filling twice.
前記シリンジのプランジャー１２を駆動するガス吸送用アクチュエーター１３は、モータやエアシリンダ、油圧シリンダ等、直線運動をする駆動装置であれば、いずれも使用することができるが、中でもエアシリンダが駆動速度の制御が簡単である点で好ましい。 The gas suction actuator 13 that drives the plunger 12 of the syringe can be any drive device that moves linearly, such as a motor, an air cylinder, or a hydraulic cylinder. This is preferable because the speed control is simple.
シリンジ先端に設けられるＴ字型コネクタ１５は、３方電磁弁、逆止弁付きＴ字型コネクタのいずれも用いることができるが、市販の逆止弁付きＴ字型コネクタがより好ましい。ガス吸気用チューブ１７、及びガス送気用チューブ１９は、ガスを通気できる管であればいずれの管も用いることができるが、中でもポリテトラフルオロエチレン管を用いることが好ましい。該吸気及び送気用チューブの径は、流路に滞留するガス量を極力少なくするために、外径３ｍｍ、内径２ｍｍ程度が好ましい。 As the T-shaped connector 15 provided at the tip of the syringe, either a three-way solenoid valve or a T-shaped connector with a check valve can be used, but a commercially available T-shaped connector with a check valve is more preferable. As the gas intake tube 17 and the gas supply tube 19, any tube can be used as long as it is a tube through which gas can be passed. However, it is preferable to use a polytetrafluoroethylene tube. The diameters of the intake and air supply tubes are preferably about 3 mm outer diameter and 2 mm inner diameter in order to minimize the amount of gas retained in the flow path.
図３はガス注入装置４０の断面説明図である。図３において、５はバイアル瓶を、７はバイアル瓶の栓を、４１は針を、４３は針ガイド板を、４５はガイド板押えを、４９はニードルアダプタを、５１はニードルアダプタ保持具を、１９はガス送気用チューブを、５３は立ち上げアームを、５７はニードル駆動用アクチュエーターのピストンロッドを、５９はニードル駆動用アクチュエーターをそれぞれ示す。 FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view of the gas injection device 40. In FIG. 3, 5 is a vial, 7 is a vial stopper, 41 is a needle, 43 is a needle guide plate, 45 is a guide plate presser, 49 is a needle adapter, 51 is a needle adapter holder. , 19 is a gas supply tube, 53 is a rising arm, 57 is a piston rod of a needle driving actuator, and 59 is a needle driving actuator.
後記によりバイアル瓶５がバイアル瓶固定・排出装置２０の所定位置に固定されると、制御部の指示によりニードル駆動用アクチュエーター５９が作動して、ピストンロッド５７が往復運動をし、ピストンロッド５７の動きがニードルアダプタ保持具５１に伝達され、ニードルアダプタ４９が水平往復運動をすることにより、針４１がバイアル瓶への挿入と抜出を反復する。該ニードル駆動用アクチュエーターの作動により、針がバイアル瓶への挿入と抜出を反復する工程を以下工程２という。 When the vial 5 is fixed at a predetermined position of the vial fixing / discharging device 20 as will be described later, the actuator 59 for driving the needle is actuated by an instruction from the control unit, and the piston rod 57 reciprocates. The movement is transmitted to the needle adapter holder 51, and the needle adapter 49 reciprocates horizontally, whereby the needle 41 repeats insertion and extraction from the vial. The process in which the needle repeatedly inserts and withdraws from the vial by the operation of the needle driving actuator is referred to as process 2 below.
ピストンロッド５７、ニードルアダプタ保持具５１、針４１が、直線的に接続され、ピストンロッド５７の運動を針４１に伝達してもよいが、図３に示すとおり、ピストンロッド５７とニードルアダプタ保持具５１の間に、立ち上げアーム５３を介在させて、ピストンロッド５７、立ち上げアーム５３、ニードルアダプタ保持具５１が、「コ」の字状に形成されることが、装置全体の幅を狭くし、コンパクトなものとすることができ好ましい。 The piston rod 57, the needle adapter holder 51, and the needle 41 may be linearly connected to transmit the motion of the piston rod 57 to the needle 41. As shown in FIG. 3, the piston rod 57 and the needle adapter holder The piston rod 57, the raising arm 53, and the needle adapter holder 51 are formed in a “U” shape with the raising arm 53 interposed between them, thereby reducing the width of the entire apparatus. , Which can be compact.
ニードル駆動用アクチュエーター５９は、モータやエアシリンダ、油圧シリンダ等、直線往復運動をする駆動装置であれば、いずれの装置も使用することができる。ストロークと大きさがほぼ同じに出来るものとしてはエアシリンダまたは油圧シリンダが考えられるが、油圧シリンダは内部の油が損傷や老朽化等により外部に漏れ出す可能性もあるため、エアシリンダのほうが好ましい。ニードル駆動用アクチュエーター５９の直線運動が直接針４１に伝達されるため、該直線運動はバイアル瓶の長手方向に並行となるように制御される。 As the needle driving actuator 59, any device such as a motor, an air cylinder, a hydraulic cylinder, or the like that performs linear reciprocating motion can be used. Air cylinders or hydraulic cylinders can be considered as having the same stroke and size, but the hydraulic cylinder is preferable because the hydraulic oil may leak to the outside due to damage or deterioration. . Since the linear motion of the needle drive actuator 59 is directly transmitted to the needle 41, the linear motion is controlled to be parallel to the longitudinal direction of the vial.
前記ニードルアダプタ４９は、前記ガス導入装置１０により採取されたガスが送気されるガス送気用チューブ１９と、針４１とを接続する。針４１がバイアル瓶の栓７を貫通すると、ガス導入装置１０のガス吸送気部が作動して、ガスがバイアル瓶中に注入される。ニードルユニット用アクチュエーター５９の動作とガス吸送気部の動作は、制御部により制御される。 The needle adapter 49 connects the gas supply tube 19 through which the gas collected by the gas introduction device 10 is supplied and the needle 41. When the needle 41 penetrates the stopper 7 of the vial bottle, the gas suction section of the gas introduction device 10 is activated to inject the gas into the vial bottle. The operation of the needle unit actuator 59 and the operation of the gas intake / air supply unit are controlled by the control unit.
前記ニードルアダプタ４９は、市販のルアーロックコネクタを用いることができる。針４１は、市販のシリンジ用交換針を用いることができる。中でも針の目詰まり防止のため、横穴式が好ましい。 The needle adapter 49 may be a commercially available luer lock connector. As the needle 41, a commercially available exchange needle for a syringe can be used. Of these, the horizontal hole type is preferred to prevent clogging of the needle.
針ガイド板４３は、厚さ２〜５ｍｍの板状で、針４１の通過部分に、針の径に対し０．１〜０．３ｍｍ程度の遊びのある孔である針ガイドが形成される。使用時において針４１は、ニードルアダプタ４９及びニードルアダプタ保持具５１と、前記針ガイドに保持されて、針の上下、左右等のブレを抑止し、バイアル瓶の栓７に対し常に直角に挿入、貫通することを確保する。針ガイド板４３は、ポリカーボネート等の素材によることが好ましい。ガイド板押え４５は、針ガイド板４３を保持するとともに、ガイド板押え４５のネジを調整することにより、針ガイド板４３における前記針ガイドの位置を、上下、左右に調整することができる。 The needle guide plate 43 is a plate having a thickness of 2 to 5 mm, and a needle guide which is a hole having a play of about 0.1 to 0.3 mm with respect to the diameter of the needle is formed in a passage portion of the needle 41. In use, the needle 41 is held by the needle adapter 49 and the needle adapter holder 51 and the needle guide to prevent the needle from moving up and down, left and right, etc., and always inserted at right angles to the vial stopper 7. Ensure penetrating. The needle guide plate 43 is preferably made of a material such as polycarbonate. The guide plate presser 45 holds the needle guide plate 43 and can adjust the position of the needle guide on the needle guide plate 43 vertically and horizontally by adjusting the screw of the guide plate presser 45.
本発明のガス採取装置に用いられるバイアル瓶５は、市販のバイアル瓶を用いることができる。中でも穴あきスクリューキャップ式バイアル瓶が好ましい。バイアル瓶の栓７はブチルゴム製が好ましい。 A commercially available vial can be used as the vial 5 used in the gas sampling apparatus of the present invention. Among these, a perforated screw cap type vial is preferable. The vial stopper 7 is preferably made of butyl rubber.
図４及び図５は、バイアル瓶固定・排出装置２０の断面説明図である。図４はバイアル瓶がガス注入位置に固定された状態を、図５はバイアル瓶がバイアル瓶排出口に送り出された状態をそれぞれ示す。図４及び図５において、５はバイアル瓶を、２１はバイアル瓶排出用アクチュエーターを、２３はバイアル瓶径方向保持具を、２５はバイアル瓶固定用アクチュエーターを、２７はバイアル瓶衝撃吸収シートを、３１はバイアル瓶固定・排出装置の収納ケースを、３３は収納ケース上面に開口されたバイアル瓶導入口を、３５は収納ケース下面に開口されたバイアル瓶排出口をそれぞれ示す。 4 and 5 are cross-sectional explanatory views of the vial fixing / discharging device 20. FIG. 4 shows a state in which the vial is fixed at the gas injection position, and FIG. 5 shows a state in which the vial is sent out to the vial outlet. 4 and 5, 5 is a vial, 21 is a vial discharge actuator, 23 is a vial radial holder, 25 is a vial fixing actuator, 27 is a vial impact absorbing sheet, Reference numeral 31 denotes a storage case of the vial fixing / discharging device, 33 denotes a vial introduction port opened on the upper surface of the storage case, and 35 denotes a vial discharge port opened on the lower surface of the storage case.
前記バイアル瓶排出用アクチュエーター２１のピストンロッド端部に、バイアル瓶径方向保持具２３が設けられ、且つバイアル瓶固定用アクチュエーター２５は、バイアル瓶排出用アクチュエーター２１のピストンロッドと一体に形成されており、該送出用アクチュエーターのピストンロッドの往復運動に応じ、バイアル瓶径方向保持具２３及びバイアル瓶固定用アクチュエーター２５は一体に運動する。 A vial diameter direction holder 23 is provided at the piston rod end of the vial discharge actuator 21, and the vial fixing actuator 25 is formed integrally with the piston rod of the vial discharge actuator 21. According to the reciprocating motion of the piston rod of the delivery actuator, the vial radial direction holder 23 and the vial fixing actuator 25 move together.
前記バイアル瓶導入口３３より落下したバイアル瓶５は、バイアル瓶衝撃吸収シート２７上に静置した後に、バイアル瓶固定用アクチュエーター２５が作動し、バイアル瓶を押圧することにより、バイアル瓶径方向保持具２３との間にバイアル瓶を挟持し、所定の位置に固定する。バイアル瓶径方向保持具２３は、バイアル瓶のブレを抑止するためのもので、送出用アクチュエーター２１のピストンロッド端部に「コ」の字状、アーク状の保持具が固着される。 The vial 5 dropped from the vial inlet 33 is left on the vial impact absorbing sheet 27 and then the vial fixing actuator 25 is actuated to press the vial, thereby holding the vial in the radial direction. A vial is sandwiched between the tool 23 and fixed at a predetermined position. The vial diameter direction holder 23 is for preventing the vial from being shaken, and a “U” -shaped and arc-shaped holder is fixed to the end of the piston rod of the delivery actuator 21.
前記工程１によりバイアル瓶にガスが充てんされ、前記工程２により針４１が抜出されると、制御部の指示により、バイアル瓶排出用アクチュエーター２１が作動し、バイアル瓶はバイアル瓶固定用アクチュエーター２５により固定されたまま、バイアル瓶排出口３５方向に移動する。図５に示すように、バイアル瓶がバイアル瓶排出口３５上に移動すると、制御部の指示によりバイアル瓶固定用アクチュエーター２５が作動してバイアル瓶の固定を解除し、バイアル瓶はバイアル瓶貯留槽８０に落下する。 When the vial bottle is filled with gas in the step 1 and the needle 41 is pulled out in the step 2, the vial discharge actuator 21 is actuated by an instruction from the control unit, and the vial is moved by the vial fixing actuator 25. It moves in the direction of the vial outlet 35 while being fixed. As shown in FIG. 5, when the vial moves onto the vial outlet 35, the vial fixing actuator 25 is actuated by the instruction of the control unit to release the vial, and the vial is stored in the vial storage tank. Fall to 80.
バイアル瓶がバイアル瓶貯留槽８０に落下すると、バイアル瓶排出用アクチュエーター２１が作動し、固定用アクチュエーター２５及びバイアル瓶径方向保持具２３を再びガス注入位置まで戻し、次のバイアル瓶の落下、固定という動作が反復する。 When the vial falls into the vial storage tank 80, the vial discharge actuator 21 is actuated, and the fixing actuator 25 and the vial radial direction holder 23 are returned to the gas injection position again, and the next vial is dropped and fixed. The operation is repeated.
図６は、バイアル瓶供給装置６０の概念図である。図６において、６１はバイアル瓶供給用アクチュエーターを、６３はバイアル瓶供給カセット固定部を、６５はバイアル瓶カセット固定板を、６７は固定用ネジをそれぞれ示す。 FIG. 6 is a conceptual diagram of the vial supply device 60. In FIG. 6, 61 is a vial supply actuator, 63 is a vial supply cassette fixing part, 65 is a vial cassette fixing plate, and 67 is a fixing screw.
図７は、バイアル瓶供給カセットの一例を示す模式図である。７０はバイアル瓶供給カセットを、７３はバイアル瓶格納ケースを、７５はバイアル瓶供給カセット側板を、７７はバイアル瓶落下防止用ストッパーをそれぞれ示す。 FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a vial supply cassette. Reference numeral 70 denotes a vial supply cassette, 73 denotes a vial storage case, 75 denotes a vial supply cassette side plate, and 77 denotes a vial drop prevention stopper.
バイアル瓶供給カセット７０は、縦がバイアル瓶の長手方向に対し、横がバイアル瓶の径方向に対し、それぞれ数ｍｍの遊びを有し、高さがバイアル瓶を１０個〜２０個程度格納できる大きさのバイアル瓶格納ケース７３を複数重ねて形成される。バイアル瓶供給カセットの上面及び底面は開放されており、事前にナンバーリングしたバイアル瓶をナンバー順に、各バイアル瓶格納ケース７３に格納する。バイアル瓶供給カセット７０は、バイアル瓶の残量等を確認できるため、透明素材よりなることが好ましい。 The vial supply cassette 70 has a play of several millimeters in the longitudinal direction with respect to the longitudinal direction of the vial and the lateral direction in the radial direction of the vial, and can store about 10 to 20 vials in height. A plurality of vial storage cases 73 having a size are stacked. The top and bottom surfaces of the vial supply cassette are open, and the vials numbered in advance are stored in each vial storage case 73 in numerical order. The vial supply cassette 70 is preferably made of a transparent material because the remaining amount of the vial can be confirmed.
バイアル瓶供給カセット７０の底面から５〜１０ｍｍの位置で、縦方向の中央位置には、バイアル瓶落下防止用ストッパー７７が設けられ、バイアル瓶格納時、及び格納後のバイアル瓶供給カセットの運搬等におけるバイアル瓶の落下を防止する。 At a position 5 to 10 mm from the bottom of the vial supply cassette 70, a stopper 77 for preventing the vial from dropping is provided at the central position in the vertical direction, and the vial supply cassette is transported during and after storage of the vial. Prevent the vial from falling.
バイアル瓶供給カセット７０は、バイアル瓶供給カセットの一の側板７５をバイアル瓶供給装置６０のバイアル瓶供給カセット固定部６３に挿入し、バイアル瓶供給カセットの他の側板７５をバイアル瓶カセット固定板に、固定用ネジ６７により固定する。バイアル瓶供給カセットがバイアル瓶供給装置６０に固定されると、前記バイアル瓶落下防止用ストッパー７７が抜除され、バイアル瓶が前記バイアル瓶導入口より落下する。 In the vial supply cassette 70, one side plate 75 of the vial supply cassette is inserted into the vial supply cassette fixing portion 63 of the vial supply device 60, and the other side plate 75 of the vial supply cassette is used as the vial cassette fixing plate. The fixing screws 67 are used for fixing. When the vial supply cassette is fixed to the vial supply device 60, the vial drop prevention stopper 77 is removed, and the vial falls from the vial inlet.
前記バイアル瓶供給カセット７０の一のバイアル瓶格納ケース７３に格納されたバイアル瓶５が消費されると、制御部からの指示によりバイアル瓶供給用アクチュエーター６１が作動し、バイアル瓶供給カセット全体が、バイアル瓶導入孔３３方向に、バイアル瓶格納ケース一つ分だけ送り出され、次のバイアル瓶格納ケースが、バイアル瓶導入孔３３の直上に固定される。バイアル瓶供給用アクチュエーター６１は、ガス吸送用アクチュエーター１３と同様に、直線運動をする駆動装置であれば、いずれも使用することができるが、中でもエアシリンダが小型で好ましい。 When the vial 5 stored in one vial storage case 73 of the vial supply cassette 70 is consumed, the vial supply actuator 61 is actuated by an instruction from the control unit, and the entire vial supply cassette is One vial storage case is sent out in the direction of the vial introduction hole 33, and the next vial storage case is fixed immediately above the vial introduction hole 33. The vial supply actuator 61 can be used as long as it is a drive device that moves linearly, like the gas suction actuator 13, but the air cylinder is particularly small and preferable.
前記バイアル瓶格納ケース７３に格納されたバイアル瓶５が落下し、ガス注入位置に固定され、前記工程１によりバイアル瓶中へのガスの充填が終了すると、バイアル瓶がバイアル瓶貯留槽８０に落下して、次のバイアル瓶が固定されるという一連の工程を以下工程３という。 When the vial 5 stored in the vial storage case 73 falls and is fixed at the gas injection position, and the filling of the gas into the vial is completed in the step 1, the vial falls into the vial storage tank 80. A series of steps in which the next vial is fixed will be referred to as step 3 below.
制御部９０は、組込用のＰＣやパーソナルコンピュータ、リレー、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）等を用いることができる。 The control unit 90 can be a built-in PC, personal computer, relay, programmable logic controller (PLC), or the like.
制御部９０は、工程１のガス吸送用アクチュエーターの作動によりガスが吸気口より吸気されると、工程２のニードル駆動用アクチュエーターが作動して、針がバイアル瓶中へ挿入され、工程１のガスの充填が終了すると、工程２のニードル駆動用アクチュエーターが作動して、針がバイアル瓶から抜出され、工程３のバイアル瓶排出用アクチュエーターの作動に続いてバイアル瓶固定用アクチュエーターが作動してバイアル瓶がバイアル瓶貯留槽に落下し、バイアル瓶が落下するとバイアル瓶排出用アクチュエーターの作動によりバイアル瓶固定・排出装置を再びガス注入位置に戻し、次のバイアル瓶を固定して、次の工程１が開始されるプロセスを管理する。 When the gas is sucked from the intake port by the operation of the gas suction actuator in step 1, the control unit 90 operates the needle driving actuator in step 2, and the needle is inserted into the vial. When the gas filling is completed, the actuator for driving the needle in step 2 is activated, the needle is withdrawn from the vial, and the actuator for fixing the vial is activated following the operation of the actuator for discharging the vial in step 3. When the vial falls into the vial storage tank and the vial falls, the vial discharge actuator is actuated to return the vial fixing / discharging device to the gas injection position again, fixing the next vial, and the next step. Manage the process where 1 starts.
さらに制御部９０は、前記プロセスの管理のほかに、ガス採取時間の間隔の管理、一のバイアル瓶に充填するシリンジの作動回数等を管理する。 Further, in addition to managing the process, the control unit 90 manages gas sampling time intervals, the number of operations of a syringe that fills one vial, and the like.
本発明のガス採取装置は、野外においても使用されるために、本装置全体が、金属その他の防水、防湿の素材からなり、外部から密閉された筐体に格納される。該筐体の大きさは、運搬等の観点から、縦５０ｃｍ、横１２０ｃｍ、高さ１２０ｃｍ以下が好ましく、縦３５ｃｍ、横１００ｃｍ、高さ１００ｃｍ以下がより好ましい。また同様の理由で、筐体を含む本発明のガス採取装置の全体重量は、８０ｋｇ以下が好ましく、６０ｋｇ以下がより好ましい。また以下の実施例においては、筐体をはじめ、ガイド板押え、バイアル瓶供給カセット固定部等の素材としてステンレスを用いたため総重量は５０ｋｇであったが、該素材をアルミ等の軽量金属や硬質樹脂を用いることにより３０ｋｇ以下とすることが可能である。 Since the gas sampling apparatus of the present invention is used in the field, the entire apparatus is made of metal or other waterproof / moisture-proof material and stored in a case sealed from the outside. The size of the casing is preferably 50 cm in length, 120 cm in width, and 120 cm or less in height, and more preferably 35 cm in length, 100 cm in width, and 100 cm or less in height from the viewpoint of transportation and the like. For the same reason, the total weight of the gas sampling device of the present invention including the housing is preferably 80 kg or less, and more preferably 60 kg or less. In the following examples, the total weight was 50 kg because stainless was used as a material for the casing, the guide plate holder, the vial supply cassette fixing part, etc. It is possible to make it 30 kg or less by using a resin.
本発明のガス採取装置について、実施例に基づき、更に詳細に説明する。以下の実施例の説明において、図、及び図中の記号は、前記「発明を実施するための最良の形態」に用いた図及び記号を用いる。
ガス導入部１０において、シリンジ１１としては、テルモ社製ss-50ESz、容量50ｍｌを用いた。またガス吸送用アクチュエーター１３は、SMC社製CQ2F40-50Dを、Ｔ字型コネクタ１５は、ジーエルサイエンス社製ミニチェックバルブMFTD-W-3Vを、ガス吸気用チューブ１７、及びガス送気用チューブ１９は、いずれもジーエルサイエンス社製ポリテトラフルオロエチレンチューブ、外径３ｍｍ、内径２ｍｍをそれぞれ用いた。
The gas sampling device of the present invention will be described in more detail based on examples. In the following description of embodiments, the figures and symbols used in the above-mentioned “Best Mode for Carrying Out the Invention” are used as the figures and the symbols in the figures.
In the gas introduction part 10, ss-50ESz manufactured by Terumo Corporation and a volume of 50 ml were used as the syringe 11. The gas suction actuator 13 is an SMC CQ2F40-50D, the T-shaped connector 15 is a GL Sciences mini check valve MFTD-W-3V, a gas suction tube 17 and a gas supply tube. No. 19 used a polytetrafluoroethylene tube manufactured by GL Sciences, an outer diameter of 3 mm, and an inner diameter of 2 mm.
ガス注入装置４０において、針４１はシリンジの目詰まり防止のため、横穴式のジーエルサイエンス外径1.0mm×40mm（3008-45005）を用い、ガス送気用チューブ１９と針４１を接続するニードルアダプタ４９は、市販のジーエルサイエンス社製ルアーロックコネクタLLA-3を用い、該ニードルアダプタを固定するニードルアダプタ保持具５１はアルミ材を加工して作製し、サイズは５．５ｃｍとした。立ち上げアーム５５は、アルミ材を切削加工して作製し、サイズは５．５ｃｍとした。ニードル駆動用アクチュエーター５９は、SMC社製CQ2KB40-25Dを用い、ピストンロッドのストロークは２３ｍｍとした。ニードルアダプタ保持具５１、立ち上げアーム５３、及びニードル駆動用アクチュエーター５９のピストンロッドは、それぞれ切削加工により作成し、コの字型になるようボルトで連結した。 In the gas injection device 40, the needle 41 uses a horizontal hole type GL Science outer diameter 1.0mm × 40mm (3008-45005) to prevent clogging of the syringe and connects the gas supply tube 19 and the needle 41 with a needle adapter. 49 is a commercially available luer lock connector LLA-3 manufactured by GL Sciences, and the needle adapter holder 51 for fixing the needle adapter is manufactured by processing an aluminum material, and the size is 5.5 cm. The rising arm 55 was manufactured by cutting an aluminum material, and the size was 5.5 cm. The needle drive actuator 59 was CQ2KB40-25D manufactured by SMC, and the stroke of the piston rod was 23 mm. The needle adapter holder 51, the raising arm 53, and the piston rod of the needle driving actuator 59 were each made by cutting and connected with bolts so as to form a U-shape.
針ガイド板４３は、厚さ３ｍｍのポリカーボネート板を用い、針ガイドの孔の径は１．３ｍｍとした。ガイド板押え４５は、ステンレス板により作製した。 The needle guide plate 43 is a polycarbonate plate having a thickness of 3 mm, and the diameter of the hole of the needle guide is 1.3 mm. The guide plate retainer 45 was made of a stainless plate.
バイアル瓶は日電理化社製穴あきスクリューキャップ式バイアル瓶SVG-15、キャップ込みの長さ５．９ｃｍ、径２．７ｃｍ、容量１５ｍｌを用いた。 The vial bottle used was a perforated screw cap type vial bottle SVG-15 manufactured by Nichiden Rika Co., Ltd., a length including a cap of 5.9 cm, a diameter of 2.7 cm, and a capacity of 15 ml.
バイアル瓶固定・排出部２０において、バイアル瓶排出用アクチュエーター２１は、SMC社製CXSM10-35-X593を用い、ピストンロッドのストロークは３０ｍｍとした。バイアル瓶径方向保持具２３は、送出用アクチュエーター２１のピストンロッドの端部に幅６ｃｍの「コ」の字状器具を設けた。バイアル瓶固定用アクチュエーター２５は、SMC社製CQSKF12-10Dを用いた。バイアル瓶衝撃吸収シート２７は、高さ0.2ｃｍ程度のゴム板を用いた。 In the vial fixing / discharging unit 20, the vial discharging actuator 21 was CXSM10-35-X593 manufactured by SMC, and the piston rod stroke was 30 mm. The vial diameter direction holder 23 was provided with a “U” -shaped device having a width of 6 cm at the end of the piston rod of the delivery actuator 21. As the vial fixing actuator 25, SMC CQSKF12-10D was used. As the vial impact absorbing sheet 27, a rubber plate having a height of about 0.2 cm was used.
バイアル瓶固定・排出装置の収納ケース３１は、アルミ材を切削加工して作製し、サイズは縦１０ｃｍ、横２７ｃｍ、高さ３ｃｍとした。バイアル瓶導入口３３、バイアル瓶排出口３５は、いずれも縦７ｃｍ、横３．５ｃｍとした。バイアル瓶貯留槽８０は、縦１７．５ｃｍ、横４３．５ｃｍ、高さ１４ｃｍのプラスチック容器を用いた。 The storage case 31 of the vial fixing / discharging device was manufactured by cutting an aluminum material, and the size was 10 cm in length, 27 cm in width, and 3 cm in height. The vial inlet 33 and the vial outlet 35 were both 7 cm long and 3.5 cm wide. As the vial storage tank 80, a plastic container having a length of 17.5 cm, a width of 43.5 cm, and a height of 14 cm was used.
バイアル瓶供給装置６０において、バイアル瓶供給用アクチュエーター６１は、TAIYO社製10S-1SD12N35Tを用いた。バイアル瓶供給カセット固定部６３、及びバイアル瓶カセット固定板６５は、ステンレスで作製し、バイアル瓶供給用アクチュエーター６１のピストンロッドとバイアル瓶供給カセット固定部６３とをボルトで連結した。バイアル瓶カセット固定板６５は、蝶ネジを用いてバイアル瓶カセット側板を固定するものである。 In the vial supply device 60, the vial supply actuator 61 used was 10S-1SD12N35T manufactured by TAIYO. The vial supply cassette fixing portion 63 and the vial cassette fixing plate 65 were made of stainless steel, and the piston rod of the vial supply actuator 61 and the vial supply cassette fixing portion 63 were connected by bolts. The vial cassette fixing plate 65 fixes the vial cassette side plate using a thumbscrew.
バイアル瓶供給カセット７０は、バイアル瓶の充填方向、残量の確認を容易と知るために、厚み４ｍｍの透明アクリル樹脂を用い、内径が縦６．１ｃｍ、横３ｃｍ、高さ２９ｃｍのバイアル瓶格納ケースを三つ重ねたものとし、バイアル瓶供給カセット７０の底面から２ｃｍ、中央にステンレス製棒状のバイアル瓶落下防止用ストッパー７７を設けた。 The vial supply cassette 70 uses a transparent acrylic resin with a thickness of 4 mm to know the filling direction and the remaining amount of the vial easily, and stores a vial with an inner diameter of 6.1 cm, a width of 3 cm, and a height of 29 cm. Three cases were piled up, 2 cm from the bottom of the vial supply cassette 70, and a stainless-steel rod-shaped stopper 77 for preventing vial drop was provided in the center.
制御部９０は、組込用のPC／１０４規格PCと８chリレーボードを使用した。 As the control unit 90, a built-in PC / 104 standard PC and an 8ch relay board were used.
本実施例のガス採取装置の全体図を図８に示すが、本装置全体を覆う筐体は、ステンレスで作製し、その大きさは縦２８．５ｃｍ、横７７．５ｃｍ、高さ８０ｃｍであった。本装置全体の重量は５０ｋｇであり、野外の任意のガス採取に運搬し、設定することは極めて容易であった。 FIG. 8 shows an overall view of the gas sampling apparatus of the present embodiment. The casing covering the entire apparatus is made of stainless steel, and its size is 28.5 cm in length, 77.5 cm in width, and 80 cm in height. It was. The total weight of the device was 50 kg, and it was very easy to transport and set for arbitrary gas sampling in the field.
本発明のガス採取装置の使用手順を以下に示す。
（１） 真空済みバイアル瓶５をバイアル瓶供給カセット７０に装填する。なお、バイアル瓶の識別のため、あらかじめナンバーリングをしておき、ナンバー順に格納することが好ましい。なおバイアル瓶供給カセット下部は開放されているため、バイアル瓶落下防止用ストッパー棒７７を事前にセットして、バイアル瓶５の落下を防止しておく。
（２） バイアル瓶カセット７０を、バイアル瓶供給装置６０に設置した後、手動によりバイアル瓶落下防止用ストッパー棒７７を抜除する。
The procedure for using the gas sampling apparatus of the present invention is shown below.
(1) The vacuum vial 5 is loaded into the vial supply cassette 70. In addition, for identification of a vial, it is preferable to carry out numbering beforehand and to store in numerical order. Since the lower part of the vial supply cassette is open, a stopper rod 77 for preventing the vial from falling is set in advance to prevent the vial 5 from dropping.
(2) After the vial cassette 70 is installed in the vial supply device 60, the vial dropping prevention stopper rod 77 is manually removed.
（３） サンプリング時間、サンプリング回数、配管チューブ内空気のパージ回数等の必要なデータを制御部９０に指示する。
（４） あらかじめサンプリングが開始される前に、１本目のバイアル瓶をバイアル瓶固定・排出装置２０に固定しておく。
（５） サンプリング時間となると、制御部９０の指示によりガス吸送用アクチュエーター１３が作動して、シリンジ１１が設定回数の吸気及び排気を繰り返し、配管チューブ内空気のパージを行う。なおパージの間は、針４１は外気中にある。
(3) The controller 90 is instructed of necessary data such as the sampling time, the number of times of sampling, and the number of times of purge of air in the piping tube.
(4) Before sampling is started in advance, the first vial is fixed to the vial fixing / discharging device 20.
(5) At the sampling time, the gas suction actuator 13 is actuated by an instruction from the control unit 90, and the syringe 11 repeats the set number of intakes and exhausts to purge the air in the piping tube. During the purge, the needle 41 is in the outside air.
（６） パージ終了後、シリンジ１１を引くことにより、該シリンジ１１内にガスが採取されると共に、ニードル駆動用アクチュエーター５９が作動して、針４１がバイアル瓶５中に挿入される。
（７） ガス吸送用アクチュエーター１３が作動して、シリンジが注入することにより、シリンジ１１内のガスをバイアル瓶５に充填する。
(6) After purging, by pulling the syringe 11, gas is collected in the syringe 11 and the needle driving actuator 59 is operated to insert the needle 41 into the vial 5.
(7) When the gas suction actuator 13 is activated and the syringe is injected, the gas in the syringe 11 is filled in the vial 5.
（８） バイアル瓶５にガスが充填されると、ニードル駆動用アクチュエーター５９が作動して、針４１がバイアル瓶５から抜出される。その後バイアル瓶排出用アクチュエーター２１が作動し、バイアル瓶をバイアル瓶径方向保持具２３とバイアル瓶固定用アクチュエーター２５で挟持したまま、バイアル瓶排出口３５方向に押し出す。バイアル瓶５が、バイアル瓶排出口３５の真上に来ると、バイアル瓶固定用アクチュエーター２５が作動し、バイアル瓶の保持を解除し、バイアル瓶はバイアル瓶貯留槽８０に落下する。バイアル瓶固定用アクチュエーター２５はバイアル瓶保持のポジションに戻す。その後バイアル瓶排出用アクチュエーター２１が作動し、バイアル瓶径方向保持具２３等がバイアル瓶導入口３３の下に戻る。 (8) When the vial bottle 5 is filled with gas, the needle drive actuator 59 is actuated to pull out the needle 41 from the vial bottle 5. Thereafter, the vial discharge actuator 21 is operated to push the vial toward the vial discharge port 35 while being held between the vial diameter direction holder 23 and the vial fixing actuator 25. When the vial 5 comes directly above the vial outlet 35, the vial fixing actuator 25 is operated to release the holding of the vial, and the vial falls into the vial storage tank 80. The vial fixing actuator 25 returns to the vial holding position. Thereafter, the vial discharge actuator 21 is actuated, and the vial radial direction holder 23 and the like return below the vial inlet 33.
（９） バイアル瓶排出用アクチュエーターがバイアル瓶導入口３３の下に戻った後、バイアル瓶固定アクチュエーターをバイアル瓶保持のポジションを解除すると、上部のバイアル瓶カセットより次のバイアル瓶がバイアル瓶固定・排出装置内に落下し、再びバイアル瓶固定用アクチュエーターによりバイアル瓶を固定する。
（１０） バイアル瓶カセットの一列目の終了まで、（５）〜（９）と同様の手順を繰り返す。
(9) After the vial discharge actuator returns below the vial inlet 33, when the vial holding actuator is released from the vial holding position, the next vial is fixed to the vial from the upper vial cassette. It falls into the discharge device, and the vial is fixed again by the vial fixing actuator.
(10) Repeat the same procedure as (5) to (9) until the end of the first row of vial cassettes.
（１１） バイアル瓶格納ケースの一列目が終了すると、バイアル瓶カセット供給用アクチュエーター６１が作動し、バイアル瓶カセットの２列目のケースがバイアル瓶導入口の直上に移動する。２列目以降も１列目と同様の手順を繰り返す。
（１２） ガスの採取が終了すると、注入済みバイアル瓶貯留槽より適宜バイアル瓶を回収し、分析に供する。バイアル瓶貯留槽内のバイアル瓶は順不同のため、バイアル瓶の識別は前記手順（１）においてあらかじめセットしておいたナンバーリングによる。
(11) When the first row of vial storage cases is completed, the vial cassette supply actuator 61 is activated, and the second row of cases of the vial cassette is moved directly above the vial inlet. The same procedure as the first column is repeated for the second column and thereafter.
(12) When the gas collection is completed, the vial is appropriately collected from the injected vial storage tank and used for analysis. Since the vials in the vial storage tank are in no particular order, the vials are identified by the numbering set in advance in the procedure (1).
本装置は、ガス採取の時間間隔を最小１分から日単位まで設定でき、他のガス採取方法に比べ時間分解能を高くすることができ、急激な濃度変動を捕らえることも可能であった。採取したガスは、ガスクロマトグラフ等の定法の分析方法により測定することができた。 This apparatus can set the time interval of gas sampling from a minimum of 1 minute to a day unit, can increase the time resolution as compared with other gas sampling methods, and can capture rapid concentration fluctuations. The collected gas could be measured by a conventional analysis method such as a gas chromatograph.
また本実施例では、バイアル瓶３０本が収納できるバイアル瓶格納ケースを用いたが、ガス採取地におけるチャンバーボックスを１点設置して、一チャンバーボックスのガス採取間隔を２４時間おきとし、一回のサンプリングにおいて、１０分おきに３つのサンプルを採取するとし、１０日間のガスサンプルの採取が可能であった。１点のガスフラックスの計算においてそれぞれ３つのサンプルを用いるため、１０のガスフラックスが得られた。 In this embodiment, a vial storage case capable of storing 30 vials is used. However, one chamber box at the gas sampling site is installed, and the gas sampling interval of one chamber box is set every 24 hours, and once. In this sampling, it was possible to collect a gas sample for 10 days, assuming that three samples were collected every 10 minutes. Ten gas fluxes were obtained because three samples were each used in the calculation of the gas flux at one point.
ガス導入部を自動クローズドチャンバーと接続することにより、野外におけるガスの無人サンプリングを高頻度・長期にわたり行うことができる。
この他に、バイアル瓶での保存が可能な安定なガス種について、そのガス採取に用いることが可能である。特に本装置は、時間分解能を高くすることが可能なことから、急激な濃度変動を捕らえる必要がある、例えば、室内空気、排ガス等の様々なガスの自動サンプリングを必要とする場合に利用できる。また、スタンダードガスボンベと接続することにより、スタンダードガスをバイアル瓶に自動で充填することも可能である。
By connecting the gas introduction part to the automatic closed chamber, unattended sampling of gas in the field can be performed frequently and for a long period of time.
In addition, a stable gas species that can be stored in a vial can be used for collecting the gas. In particular, since this apparatus can increase the time resolution, it is necessary to capture rapid concentration fluctuations, for example, when automatic sampling of various gases such as room air and exhaust gas is required. It is also possible to automatically fill the standard gas into the vial by connecting to the standard gas cylinder.
１ 吸気口
５ バイアル瓶
７ バイアル瓶の栓
１０ ガス導入装置
１１ シリンジ
１２ シリンジのプランジャー
１３ ガス吸送用アクチュエーター
１４ プランジャー先端とピストンロッド先端との固定具
１５ Ｔ字型コネクタ
１７ ガス吸気用チューブ
１９ ガス送気用チューブ
２０ バイアル瓶固定・排出装置
２１ バイアル瓶排出用アクチュエーター
２３ バイアル瓶径方向保持具
２５ バイアル瓶固定用アクチュエーター
２７ バイアル瓶衝撃吸収シート
３１ バイアル瓶固定・排出装置の収納ケース
３３ バイアル瓶導入口
３５ バイアル瓶排出口
４０ ガス注入装置
４１ 針
４３ 針ガイド板
４５ ガイド板押え
４９ ニードルアダプタ
５１ ニードルアダプタ保持具
５３ 立ち上げアーム
５７ ニードル駆動用アクチュエーターのピストンロッド
５９ ニードル駆動用アクチュエーター
６０ バイアル瓶供給装置
６１ バイアル瓶供給用アクチュエーター
６３ バイアル瓶供給カセット固定部
６５ バイアル瓶カセット固定板
６７ 固定用ネジ
７０ バイアル瓶供給カセット
７３ バイアル瓶格納ケース
７５ バイアル瓶カセット側板
７７ バイアル瓶落下防止用ストッパー
８０ バイアル瓶貯留槽
９０ 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Intake port 5 Vial bottle 7 Vial bottle stopper 10 Gas introduction apparatus 11 Syringe 12 Syringe plunger 13 Gas suction actuator 14 Fixing tool 15 of plunger tip and piston rod tip 15 T-shaped connector 17 Gas suction tube 19 Gas supply tube 20 Vial bottle fixing and discharging device 21 Vial bottle discharging actuator 23 Vial bottle radial holding tool 25 Vial bottle fixing actuator 27 Vial bottle shock absorbing sheet 31 Vial bottle fixing and discharging device storage case 33 Vial Bottle inlet 35 Vial outlet 40 Gas injection device 41 Needle 43 Needle guide plate 45 Guide plate holder 49 Needle adapter 51 Needle adapter holder 53 Start-up arm 57 Piston rod 59 of needle drive actuator 59 Needle drive Actuator 60 vial supply device 61 vial supply actuator 63 vial supply cassette fixing portion 65 vial cassette fixing plate 67 fixing screw 70 vial supply cassette 73 vial storage case 75 vial cassette side plate 77 prevention of vial drop Stopper 80 vial storage tank 90 control unit
Claims (3)
ニードル駆動用アクチュエーターの作動によりニードルアダプタ保持具に保持されたニードルアダプタが往復運動をして、前記針がガス注入位置に固定されたバイアル瓶中への挿入と抜出を反復する工程２と、
バイアル瓶固定用アクチュエーターの作動によりバイアル瓶をガス注入位置に固定し、バイアル瓶中へのガスの充填が終了すると、バイアル瓶排出用アクチュエーターの作動によりバイアル瓶を排出し、次のバイアル瓶を固定する工程３とからなり、
工程１、工程２および工程３が制御部の指示により連動することにより、ガスが連続してバイアル瓶へ充填され、且つ前記吸気口を除く各構成要素が筐体に収めら、可搬式であることを特徴とするガス自動採取装置。 The intake tube connected to the intake port communicates with the air supply tube, the air supply tube, and the needle connected via the needle adapter via the T-shaped connector, and by the operation of the gas suction actuator, Step 1 in which the gas sucked from the intake port is supplied to the needle through the intake tube and the gas supply tube, and the vial is filled with the gas.
A step 2 in which the needle adapter held by the needle adapter holder is reciprocated by the operation of the actuator for driving the needle, and the needle is repeatedly inserted into and extracted from the vial fixed to the gas injection position;
By operating the vial fixing actuator, the vial is fixed at the gas injection position, and when filling of the gas into the vial is completed, the vial discharging actuator is operated to discharge the vial and fix the next vial Consisting of step 3
Step 1, Step 2 and Step 3 are linked by the instruction of the control unit, so that the vial is continuously filled with the gas, and each component excluding the intake port is housed in the casing, and is portable. This is an automatic gas sampling device.
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