JP2010038708A - Metal concentration monitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工場排水等の液中に含まれる金属物質等を定期的に測定し、液中の濃度を監視する金属濃度監視装置に関し、さらに詳細には、液中の金属物質等の測定機器にファーネス原子吸光分光光度計を用いた金属濃度監視装置に関する。
なお、ここでいう「金属物質等」という用語には本来の金属物質の他に、カドミウム、砒素等の工場排水等に含まれる可能性のある元素で原子吸光法により測定可能な元素も含まれるものとする。
The present invention relates to a metal concentration monitoring device for periodically measuring a metal substance contained in a liquid such as factory effluent and monitoring the concentration in the liquid, and more specifically, a measuring device for a metal substance etc. in the liquid. The present invention relates to a metal concentration monitoring apparatus using a furnace atomic absorption spectrophotometer.
In addition, the term “metal substance” as used herein includes, in addition to the original metal substance, an element that may be contained in industrial waste water such as cadmium and arsenic and that can be measured by atomic absorption spectrometry. Shall.
工場排水等の水質管理では、一定時間経過するごとに定期的に排水を採取し、液中に含まれる鉛、カドミウム、クロム、砒素等の種々の金属濃度を測定し、予め設定した管理値を越えた場合にその旨の出力信号を発して警告するようにした金属濃度監視装置(金属インラインモニタ)が利用されている。
一般に、液中の金属濃度を測定することができる測定機器としては、測定対象物質や測定条件に応じて、誘導結合高周波プラズマ質量分析装置(ICP−MS)、誘導結合高周波プラズマ発光分光分析装置(ICP−OES)、原子吸光分光光度計(AAS)が用いられている(特許文献1、2参照)。
In water quality management such as factory effluent, drainage is collected periodically after a certain period of time, and various metal concentrations such as lead, cadmium, chromium and arsenic contained in the liquid are measured, and preset control values are set. A metal concentration monitoring device (metal in-line monitor) is used to warn by issuing an output signal to that effect when exceeding.
In general, measurement instruments that can measure the metal concentration in the liquid include inductively coupled radio frequency plasma mass spectrometer (ICP-MS), inductively coupled radio frequency plasma emission spectrometer (ICP-MS), depending on the substance to be measured and measurement conditions ( ICP-OES) and atomic absorption spectrophotometer (AAS) are used (see
これらの測定機器のひとつである原子吸光分光光度計は、多種類の金属を短時間で検出できるため、種々の金属が含まれる排水の水質管理を行うときの測定機器として好適である。一方、水質管理を目的とする測定では、昼夜を問わず長期間連続して、測定を繰り返すことから、無人でのモニタリングが基本となる。そのため、安全面の配慮からフレーム(火炎)を使用する測定機器の使用は避けたい。
したがって原子吸光分光光度計を使用する場合は、フレーム原子吸光分光光度計ではなく、フレームを使用しないファーネス原子吸光分光光度計が用いられる。
An atomic absorption spectrophotometer, which is one of these measuring instruments, can detect many types of metals in a short time, and is therefore suitable as a measuring instrument for managing the quality of wastewater containing various metals. On the other hand, in the measurement for the purpose of water quality management, since the measurement is repeated continuously for a long time regardless of day or night, unattended monitoring is fundamental. For this reason, we do not want to use measuring instruments that use frames (flames) for safety reasons.
Therefore, when an atomic absorption spectrophotometer is used, a furnace atomic absorption spectrophotometer that does not use a frame is used instead of a flame atomic absorption spectrophotometer.
ファーネス原子吸光分光光度計による金属物質の測定は、微量(数10μL程度)の試料で、ppbレベルの測定が可能な分析方法である。一方、排水中の金属の管理濃度は、通常はppmレベルである。よって金属濃度監視装置(インラインモニタ)用としてファーネス原子吸光分光光度計で測定を行う場合、管理濃度に比べて装置の測定感度が高すぎるため、故意に測定感度を下げて測定を行う。具体的には金属物質に対する測定波長を最も適した波長から外して感度を下げて測定を行うようにしている。
ところで、一回限りの測定(バッチ測定)ではなく、工場排水等を所定時間ごとに繰り返し採取し、異常の有無を継続して調べるインライン測定では、採取する排水(試料液)の状態変化に注意を要する。
すなわち、採取する排水は必ずしも一定状態ではなく、何らかの理由で排水に濁りが生じている場合がある。インライン測定では、たとえ排水が濁っていても濾過や分解などの前処理は行わないため、濁りが発生すると、その影響で分析値の信頼性が損なわれてしまうことになる。また、濁りの原因物質によっては装置に悪影響が及ぶおそれがある。
By the way, in the in-line measurement that collects factory wastewater etc. repeatedly every predetermined time and continuously checks for abnormalities, not the one-time measurement (batch measurement), pay attention to the state change of the collected wastewater (sample liquid) Cost.
That is, the drainage to be collected is not necessarily in a constant state, and the drainage may be turbid for some reason. In the in-line measurement, pretreatment such as filtration and decomposition is not performed even if the wastewater is cloudy. Therefore, if turbidity occurs, the reliability of the analysis value is impaired due to the influence. Also, depending on the causative substance of turbidity, there is a possibility that the apparatus may be adversely affected.
そこで、本発明は、排水に突発的な濁りが観測されるような測定環境であっても、装置に多大な負荷が及ばないようにし、それでいて、濁りが発生したことを出力することができる金属濃度監視装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention prevents the apparatus from being subjected to a great load even in a measurement environment where sudden turbidity is observed in the drainage, and yet can output that turbidity has occurred. An object is to provide a concentration monitoring device.
上記課題を解決するために、本発明では、試料液に濁りが生じている場合に、濁りを含んだ試料液による測定を行わないで試料に濁りが生じていることを出力するようにするとともに、濁りに対する回避策を取り、濁りによる装置への悪影響を抑えた上で測定するようにしている。 In order to solve the above-described problems, the present invention outputs that the turbidity is generated in the sample without performing the measurement with the turbid sample liquid when the sample liquid is turbid. Measures are taken after taking measures to avoid turbidity and suppressing adverse effects on the device due to turbidity.
すなわち本発明の金属濃度監視装置は、採取した試料液の一部を試料注入機構によりファーネス原子吸光光度計のファーネスに注入して原子吸光測定を行うことにより試料液に含まれる金属の濃度を測定する金属濃度監視装置であって、所定の時間間隔で試料液を採取してリザーバに供給する採取制御部と、リザーバ内の試料液の濁度を検出する濁りセンサと、リザーバ内の試料液の濁度が閾値を超えた場合に濁り状態の発生を出力する濁り状態報知部と、濁度が閾値を超えた試料液をリザーバから廃棄するとともに新たに試料液を採取してリザーバに供給する試料液交換制御部と、リザーバ内の試料液の濁度が閾値を超えていない場合に、試料液の一部をファーネス原子吸光光度計のファーネス内に注入する試料注入制御部とを備えるようにしている。 That is, the metal concentration monitoring device of the present invention measures the concentration of metal contained in the sample liquid by injecting a part of the collected sample liquid into the furnace of the furnace atomic absorption photometer by the sample injection mechanism and performing atomic absorption measurement. A metal concentration monitoring device that collects a sample solution at predetermined time intervals and supplies the sample solution to a reservoir, a turbidity sensor that detects the turbidity of the sample solution in the reservoir, and a sample solution in the reservoir A turbidity state notification unit that outputs the occurrence of a turbid state when the turbidity exceeds a threshold value, and a sample that discards the sample liquid whose turbidity exceeds the threshold value from the reservoir and newly collects the sample liquid and supplies it to the reservoir A liquid exchange control unit, and a sample injection control unit that injects a part of the sample liquid into the furnace of the furnace atomic absorption photometer when the turbidity of the sample liquid in the reservoir does not exceed the threshold value It is.
ここで、「所定の時間間隔」とは、ファーネス原子吸光分光光度計で、繰り返し測定する際の時間間隔であって、予め設定した時間間隔をいう。この時間間隔を短くすると測定頻度が増すことになる。具体的には数分間隔〜数時間間隔で設定される。
また、ファーネス原子吸光分光光度計で濃度が測定される「金属」は、既述のように、本来の金属元素とともに、カドミウム、砒素等の工場排水等に含まれる可能性のある元素であって、原子吸光法で測定できる元素も含まれる。
また、「濁りセンサ」は、試料液の濁度に対応して出力が変化するセンサであればよい。具体的には、例えば間隙を隔てて発光素子と受光素子とを対向配置し、間隙に入り込んだ試料液を透過する光量を計測する透過型光センサを用いたり、あるいは間隙を隔てて発光素子と受光素子とを斜めに配置して散乱光を計測する散乱型光センサを用いたりすることができる。
Here, the “predetermined time interval” is a time interval when repeatedly measuring with a furnace atomic absorption spectrophotometer, and means a preset time interval. If this time interval is shortened, the measurement frequency increases. Specifically, it is set at intervals of several minutes to several hours.
In addition, as described above, “metal” whose concentration is measured by a furnace atomic absorption spectrophotometer is an element that may be contained in factory effluents such as cadmium and arsenic together with the original metal element. Also included are elements that can be measured by atomic absorption.
The “turbidity sensor” may be a sensor whose output changes in accordance with the turbidity of the sample liquid. Specifically, for example, a light-emitting element and a light-receiving element are arranged to face each other with a gap between them, and a transmission type photosensor that measures the amount of light that passes through the sample liquid that has entered the gap is used, or A scattering type optical sensor that measures the scattered light by arranging the light receiving element obliquely can be used.
本発明によれば、採取制御部が、試料液をリザーバに採取し、濁りセンサによってリザーバ内の試料液の濁度を検出する。検出された濁度が予め設定してある濁度閾値を超えた場合は、その試料液は濁っているものとして、濁り状態報知部が濁り状態の発生を出力する。このとき試料注入制御部はファーネスへ試料を注入する動作を行わず、したがって原子吸光の測定は行われない。試料液交換制御部は、濁度が閾値を超えた試料液をリザーバから廃棄するとともに新たに試料液を採取してリザーバに供給する。 According to the present invention, the collection control unit collects the sample solution in the reservoir, and detects the turbidity of the sample solution in the reservoir by the turbidity sensor. When the detected turbidity exceeds a preset turbidity threshold, the sample liquid is assumed to be turbid, and the turbid state notification unit outputs the occurrence of the turbid state. At this time, the sample injection control unit does not perform the operation of injecting the sample into the furnace, and therefore the atomic absorption is not measured. The sample liquid exchange control unit discards the sample liquid whose turbidity exceeds the threshold value from the reservoir, and collects a new sample liquid and supplies it to the reservoir.
本発明の金属濃度監視装置によれば、排水に突発的な濁りが観測される場合であっても、予め濁りを検出することで、測定を行わないようにして、装置への負荷が及ばないようにすることができ、しかも濁りが発生したことを出力することで、異常があったことを知らせることができる。 According to the metal concentration monitoring apparatus of the present invention, even when sudden turbidity is observed in the wastewater, the turbidity is detected in advance so that the measurement is not performed and the load on the apparatus is not affected. In addition, by outputting that turbidity has occurred, it is possible to notify that there is an abnormality.
(その他の課題を解決するための手段及び効果)
また、上記課題を解決するための第二の発明は、試料液をリザーバに採取し、採取した試料液の一部を試料注入機構によりファーネス原子吸光光度計のファーネスに注入して原子吸光測定を行うことにより試料液に含まれる金属の濃度を測定する金属濃度監視装置であって、所定の時間間隔で試料液を採取してリザーバに供給する採取制御部と、リザーバ内の試料液の濁度を検出する濁りセンサと、リザーバ内の試料液の濁度が閾値を超えた場合に濁り状態の発生を出力する濁り状態報知部と、濁度が閾値を超えた試料液を希釈して濁り度を小さくする試料液希釈制御部と、リザーバ内の試料液の濁度が閾値を超えていない場合に、試料液の一部をファーネス原子吸光光度計のファーネス内に注入する試料注入制御部とを備えるようにしている。
すなわち、本発明では、採取制御部が、試料液をリザーバに採取し、濁りセンサによってリザーバ内の試料液の濁度を検出する。検出された濁度が予め設定してある濁度閾値を超えた場合は、その試料液は濁っているものとして、濁り状態報知部が濁り状態の発生を出力する。このとき試料注入制御部はファーネスへ試料を注入する動作を行わず、したがって測定は行われない。試料希釈制御部が、濁度閾値を超えたリザーバ内の試料液を希釈して濁度を小さくする。そして閾値を超えなくなったときに、試料注入制御部が試料液の一部をファーネス原子吸光光度計のファーネス内に注入し、測定が行われる。
これにより、排水に突発的な濁りが観測される場合であっても、予め濁りを検出することで、測定を行わないようにして、装置への負荷が及ばないようにすることができ、しかも濁りが発生したことを出力することで、異常があったことを知らせることができる。
(Means and effects for solving other problems)
In addition, the second invention for solving the above-described problem is that sample liquid is collected in a reservoir, and a part of the collected sample liquid is injected into the furnace of a furnace atomic absorption photometer by a sample injection mechanism to perform atomic absorption measurement. A metal concentration monitoring device that measures the concentration of a metal contained in a sample liquid by performing a sampling control unit that collects the sample liquid at a predetermined time interval and supplies the sample liquid to the reservoir, and the turbidity of the sample liquid in the reservoir A turbidity sensor that detects the occurrence of turbidity when the turbidity of the sample liquid in the reservoir exceeds the threshold value, and turbidity by diluting the sample liquid whose turbidity exceeds the threshold value And a sample injection control unit that injects a part of the sample liquid into the furnace of the furnace atomic absorption photometer when the turbidity of the sample liquid in the reservoir does not exceed the threshold value. Be prepared .
That is, in the present invention, the collection control unit collects the sample liquid in the reservoir, and detects the turbidity of the sample liquid in the reservoir by the turbidity sensor. When the detected turbidity exceeds a preset turbidity threshold, the sample liquid is assumed to be turbid, and the turbid state notification unit outputs the occurrence of the turbid state. At this time, the sample injection control unit does not perform the operation of injecting the sample into the furnace, and therefore no measurement is performed. The sample dilution control unit dilutes the sample liquid in the reservoir that has exceeded the turbidity threshold to reduce the turbidity. When the threshold value is not exceeded, the sample injection control unit injects a part of the sample liquid into the furnace of the furnace atomic absorption photometer, and measurement is performed.
As a result, even when sudden turbidity is observed in the drainage, by detecting turbidity in advance, it is possible to prevent the measurement from being performed and to prevent the load on the device from being affected. By outputting that turbidity has occurred, it is possible to notify that there was an abnormality.
また、上記課題を解決するための第三の発明は、試料液をリザーバに採取し、採取した試料液の一部を試料注入機構によりファーネス原子吸光光度計のファーネスに注入して原子吸光測定を行うことにより試料液に含まれる金属の濃度を測定する金属濃度監視装置であって、所定の時間間隔で試料液を採取してリザーバに供給する試料採取部と、リザーバ内の試料液の濁度を検出する濁りセンサと、リザーバ内の試料液の濁度が閾値を超えた場合に濁り状態の発生を出力する濁り状態報知部と、濁度が閾値を超えた試料液に酸性液を添加して濁り度を小さくする酸性液添加制御部と、リザーバ内の試料液の濁度が閾値を超えていない場合に、試料液の一部をファーネス原子吸光光度計のファーネス内に注入する試料注入制御部とを備えるようにしている。
すなわち、本発明では、採取制御部が、試料液をリザーバに採取し、濁りセンサによってリザーバ内の試料液の濁度を検出する。検出された濁度が予め設定してある閾値を超えた場合は、その試料液は濁っているものとして、濁り状態報知部が濁り状態の発生を出力する。このとき試料注入制御部はファーネスへ試料を注入する動作を行わず、したがって測定は行われない。酸性液添加制御部が、濁度が閾値を超えたリザーバ内の試料液に酸性液(例えば塩酸、硝酸、硫酸等)を希釈して、金属を溶かすことにより濁り度を小さくする。そして試料液の濁度が閾値を超えなくなったときに、試料注入制御部が試料液の一部をファーネス原子吸光光度計のファーネス内に注入し、測定が行われる。
これにより、排水に突発的な濁りが観測される場合であっても、予め濁りを検出することで、測定を行わないようにして、装置への負荷が及ばないようにすることができ、しかも濁りが発生したことを出力することで、異常があったことを知らせることができる。
Further, a third invention for solving the above-described problem is that sample liquid is collected in a reservoir, and a part of the collected sample liquid is injected into the furnace of a furnace atomic absorption photometer by a sample injection mechanism to perform atomic absorption measurement. A metal concentration monitoring device for measuring the concentration of a metal contained in a sample liquid by performing a sample collecting unit for collecting the sample liquid at a predetermined time interval and supplying the sample liquid to the reservoir, and the turbidity of the sample liquid in the reservoir A turbidity sensor that detects turbidity, a turbidity notification unit that outputs the occurrence of turbidity when the turbidity of the sample liquid in the reservoir exceeds the threshold, and an acidic liquid added to the sample liquid that has exceeded the threshold Acid liquid addition control unit to reduce turbidity and sample injection control to inject a part of the sample liquid into the furnace of the furnace atomic absorption photometer when the turbidity of the sample liquid in the reservoir does not exceed the threshold And so on It is.
That is, in the present invention, the collection control unit collects the sample liquid in the reservoir, and detects the turbidity of the sample liquid in the reservoir by the turbidity sensor. When the detected turbidity exceeds a preset threshold value, the sample liquid is assumed to be cloudy, and the cloudy state notification unit outputs the occurrence of a cloudy state. At this time, the sample injection control unit does not perform the operation of injecting the sample into the furnace, and therefore no measurement is performed. The acidic liquid addition control unit dilutes the acidic liquid (for example, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, etc.) in the sample liquid in the reservoir whose turbidity exceeds the threshold value, and reduces the turbidity by dissolving the metal. When the turbidity of the sample liquid does not exceed the threshold value, the sample injection control unit injects a part of the sample liquid into the furnace of the furnace atomic absorption photometer, and measurement is performed.
As a result, even when sudden turbidity is observed in the drainage, by detecting turbidity in advance, it is possible to prevent the measurement from being performed and to prevent the load on the device from being affected. By outputting that turbidity has occurred, it is possible to notify that there was an abnormality.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It cannot be overemphasized that various aspects are included in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
(実施形態1)
図1は、本発明の一実施形態である金属濃度監視装置の構成を示すブロック図である。この金属濃度監視装置1は、試料液に含まれる金属の濃度測定を行うファーネス原子吸光分光光度計11と、試料注入機構12と、試料液供給流路13と、ポンプ14と、試料液を貯留するリザーバ15と、リザーバ15内の試料液を排出するドレイン流路16と、ドレイン流路16を開閉するドレインバルブ17と、リザーバ15の底に取り付けた濁りセンサ18と、装置全体を制御する制御系20(コンピュータ)とからなる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a metal concentration monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention. The metal
ファーネス原子吸光分光光度計11は、ホローカソードランプからなる光源11aと、通電により高温加熱されるグラファイトチューブを用いたファーネス11bと、分光器および光検出器が配設され、原子吸光が生じる波長の光を検出する測光部11cとからなる。ファーネス11bには試料注入孔11dが形成してあり、ここから試料液を滴下することにより、ファーネス11b内に試料液が注入されるようにしてある。
The furnace
試料注入機構12は、支軸12aと、アーム12bと、シリンジ12cと、図示しない駆動機構とからなる。アーム12bは支軸12aの周りを回転するとともに、支軸12aの軸方向に昇降するようにしてある。これらの動きにより、シリンジ12cは、リザーバ15から試料液の一部を吸引し、ファーネス11aの試料注入孔11d上に移動して試料液を滴下することができるようにしてある。
The
試料液供給流路13は、工場排水等が流れる外部流路R(例えば下水管)からリザーバ15まで配管でつながれ、流路の途中に設けたポンプ14を作動することにより、試料液をリザーバ15に供給するようにしてある。
The sample
リザーバ15は、試料注入機構12のシリンジ12cが移動可能な範囲内に設置され、試料液供給流路13を介して供給された試料液を一時貯留することで、シリンジ12cが試料液を吸引できるようにしてある。
また、リザーバ15の底には濁りセンサ18が取り付けてあり、リザーバ15に貯留された試料液の濁度を検出するようにしてある。
The
Further, a
図2は濁りセンサ18の構成を示す図である。濁りセンサ18は、コの字状のフレーム18aに、LED18bと、ホトダイオード18cとが、数mmの間隙を開けて対向するようにして固定してある。LED18bと、ホトダイオード18cの間の間隙には試料液が入り込む。そして、この間隙部分の試料液の濁度が大きくなるにつれて、LED18bからホトダイオード18cに到達する光量が減衰するため、光量測定により試料液の濁度が判定される。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the
ドレイン流路16はリザーバ15の底から、バルブ17を介して、外部流路Rまで配管が設けてある。バルブ17を開くことにより、リザーバ15内の試料液を排出することができる。
The
次に、制御系20について説明する。
制御系20は、CPU21、メモリ22、設定値や動作開始の指令等を入力する入力装置23(キーボード、マウス等)、装置の動作状態、測定結果、試料液の濁り状態等を表示する表示装置24(液晶画面)からなるコンピュータシステムで構成される。
Next, the
The
制御系20は、メモリ22に蓄積されたプログラムをCPU21が演算・処理することにより、金属濃度監視装置1を構成する各部を制御し、種々の機能を実現する。これらの機能を説明するため、制御部20を機能ブロック化して説明すると、採取制御部31、濁り状態報知部32、試料液交換制御部33、試料注入制御部34、測定制御部35とからなる。
The
採取制御部31は、予め設定してある時間間隔(例えば10分間隔)ごとにバルブ17およびポンプ14を駆動し、試料液供給流路13からリザーバ15に試料液を汲み上げて貯留する制御を行う。
The
濁り状態報知部32は、濁りセンサ18によって検出された濁度信号を受信し、メモリ22に記憶してある濁度閾値と比較し、濁度信号が濁度閾値を超えたときは濁り状態であると判定して、その旨の警告情報を発信する。警告情報は、表示装置24に表示されるとともに、測定結果の一部としてメモリ22に保存され、測定データに反映される。
The turbidity
試料液交換制御部33は、リザーバ15内の試料液が濁り状態であると判定されたときに、弁17を開いてリザーバ15内に貯留されている試料液をドレイン流路16から廃棄し、次いでポンプ14を作動して新たに試料液をリザーバ15に汲み直して、リザーバ15内の試料液を入れ替える制御を行う。
このとき、採取制御部31により繰り返し行われる定期的な採取の時間間隔を優先させるため、採取制御部31による制御の時間間隔がくずされない時間範囲で、試料液交換およびその後の吸光測定が行われるようにする。具体的には、例えば、採取制御部31による試料液の汲み上げの時間間隔が10分に設定すると、試料液が濁り状態と判定された場合は、10分以内、より好ましくは5分以内に吸光測定まで終えることができるように、試料液の交換を1分〜3分程度で行う。
なお、試料液を入れ替えた場合に、再び、試料液が濁っていると判定された場合は、採取制御部31による定期的な採取の時間間隔との関係で、時間的に余裕がある場合には同じ入れ替え処理を繰り返すようにしてもよいが、時間的に余裕がない場合は入れ替え処理を行わないようにする。そして、その時点の原子吸光の測定データは欠落したものとして処理を行う。
When it is determined that the sample liquid in the
At this time, in order to give priority to the time interval of periodic collection repeatedly performed by the
In addition, when it is determined that the sample liquid is again turbid when the sample liquid is replaced, there is a time margin in relation to the periodic sampling time interval by the
試料注入制御部34は、リザーバ15内の試料液が濁り状態でないと判定されたときに、試料注入機構12を作動させ、予めスタンバイ状態にしてあるファーネス原子吸光分光光度計に、試料液の一部を注入する処理を行う。
具体的には、シリンジ12cの針先をリザーバ15内の試料液に浸けて吸引し、次いでアーム12bを昇降、回転させて、シリンジ12cをファーネス11bの試料注入孔11dの上に移動して、試料液を滴下する制御を行う。
When it is determined that the sample liquid in the
Specifically, the needle tip of the
測定制御部35は、原子吸光分光光度計11における光源11aの点灯制御、ファーネス11bの加熱制御、測光部11cによる計測制御を行い、試料注入孔11dから滴下された試料液の原子吸光の測定を行う。
The
次に、金属濃度監視装置1による測定動作について、図を用いて説明する。図3は金属濃度監視装置1による測定動作の手順を示すフローチャートである。
測定が開始されると、ファーネス原子吸光分光光度計11を起動し、ファーネスを加熱し、スタンバイ状態にしておく。また、リザーバ15内の液体(前回測定した試料液、あるいは洗浄液)を排出し、新たに測定する試料液を貯留できるようにしておく(S101)。
Next, the measurement operation by the metal
When the measurement is started, the furnace
次いで、予め設定した時間間隔で試料液を定期的に採取するため、採取予定時間になるまで待つ(S102)。
採取予定時間になると、ポンプ14を起動してリザーバ15に試料液を汲み上げて貯留させる(S103)。
Next, in order to periodically collect the sample solution at a preset time interval, the process waits until the scheduled collection time is reached (S102).
When the scheduled collection time is reached, the
次いで、濁りセンサ18を作動させて、リザーバ15内の試料液の濁度を測定し、予め設定してある濁度閾値と比較する(S104)。濁りセンサ18により検出された濁度が濁度閾値を超えていない場合は、リザーバ15内の試料液は濁っていない状態であると判定し、S105に進む。逆に、濁度閾値を超えている場合は、試料液は濁った状態にあると判定し、S107に進む。
Next, the
S104で、試料液が濁っていない状態と判定された場合は、試料注入機構12を作動させて、リザーバ15内の試料液の一部を吸引し、スタンバイ状態のファーネス原子吸光分光光度計11の試料注入孔11dから滴下して注入する(S105)。
続いて、光源11aを点灯させて原子吸光測定を行う(S106)。測定を終えると、測定結果を表示装置24に表示するとともに、メモリ22に蓄積し、次回の測定を繰り返すために、「A」に戻る。
If it is determined in S104 that the sample liquid is not turbid, the
Subsequently, the
一方、S104でリザーバ15内の試料液が濁った状態と判定されたときは、表示装置24に濁り状態である旨の表示を行うとともに、メモリ22に試料液が濁った状態であったことを記憶する(S107)。メモリ22に記憶された濁り状態の情報は、測定データを経時的に出力する際に、データの一部として出力されるようになる。
On the other hand, when it is determined in S104 that the sample liquid in the
次いで、バルブ17を開いてリザーバ15内の試料液を排出する(S108)。そして、次回の定期的な試料液の採取時間までの残り時間との関係で、リザーバ15に再度試料液を汲み上げて原子吸光測定するために必要な時間が残っているかを判断する(S109)。
具体的には、リザーバ15に試料液を汲み上げ、その一部をファーネス原子吸光分光光度計11に注入して原子吸光の測定を行うまでに合計3分程度必要であるとすると、次回採取時間が開始するまで5分程度残っている場合には、再測定が可能であると判定してS110に進む。一方、次回採取時間まで残り5分以下である場合には、再測定する時間がないと判定し、時間内に濁り状態が改善されなかったため測定不能になったものとして測定を行わずにS111に進む。
Next, the
Specifically, assuming that a total of about 3 minutes is required until the sample liquid is pumped into the
S109で再測定が可能であると判定された場合は、ポンプ14を起動してリザーバ15内に試料液を汲み上げる(S110)。そしてS104に戻り、それ以降の手順を進める。
S109で再測定する時間がないと判定された場合は、時間的に測定不能であるとして測定を停止する(S111)。そして、次回の測定を行うために「A」に戻る。
If it is determined in S109 that remeasurement is possible, the
If it is determined in S109 that there is no time for re-measurement, the measurement is stopped because it is impossible to measure in time (S111). And it returns to "A" in order to perform the next measurement.
以後、図3のフローに基づいて、試料液中の金属濃度の監視動作を繰り返す。これにより、試料液が濁っている場合にファーネス原子吸光分光光度計に過大な負荷を与えることなく、金属濃度を測定することができ、しかも、試料液が濁っている場合にその旨の情報が得られるので、異常の有無を確実に捉えることができる。 Thereafter, the metal concentration monitoring operation in the sample solution is repeated based on the flow of FIG. This makes it possible to measure the metal concentration without overloading the furnace atomic absorption spectrophotometer when the sample solution is cloudy, and when the sample solution is cloudy, information to that effect is provided. Since it is obtained, the presence or absence of abnormality can be reliably grasped.
(実施形態2)
図4は、本発明の他の一実施形態である金属濃度監視装置2の構成を示すブロック図である。図1で説明した内容と同じ構成部分については、同符号を付すことにより、説明の一部を省略する。この実施形態では、リザーバに貯留した試料液が濁っている場合に、試料液を入れ替えるのではなく、試料液を希釈することにより濁り状態が緩和するようにしている。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a metal
そのため、金属濃度監視装置2では、図1の金属濃度監視装置1の構成に加えて、希釈液タンク41、希釈流路42、バルブ43が設けてある。希釈液タンク41に貯留される希釈液には安価な水が用いられるが、希釈液として利用できる液体であればそれ以外であってもよい。
また、制御部20には、試料液交換制御部33に代えて、試料液希釈制御部36を有している。
For this reason, the metal
The
試料液希釈制御部36は、リザーバ15内の試料液が濁り状態であると判定されたときに、バルブ43を開いてリザーバ15内に貯留されている試料液を希釈する制御を行う。なお、このとき同時にバルブ17を開いてドレイン流路16から試料液の一部を廃棄することで、希釈度を高めるようにしてもよい。そして濁度センサ18による濁度が濁度閾値を超えないようになるまで希釈を行う。このようにしてリザーバ15内の試料液を希釈することにより、原子吸光分光光度計11に大きな負荷がかからないようにすることができる。
When it is determined that the sample liquid in the
次に、金属濃度監視装置2による測定動作について、図を用いて説明する。図5は金属濃度監視装置2による測定動作の手順を示すフローチャートである。
測定が開始されると、ファーネス原子吸光分光光度計11を起動し、ファーネスを加熱し、スタンバイ状態にしておく。また、リザーバ15内の液体(前回測定した試料液、あるいは洗浄液)を排出し、新たに測定する試料液を貯留できるようにしておく(S201)。
Next, the measurement operation by the metal
When the measurement is started, the furnace
次いで、予め設定した時間間隔で試料液を定期的に採取するため、採取予定時間になるまで待つ(S202)。
採取予定時間になると、ポンプ14を起動してリザーバ15に試料液を汲み上げて貯留させる(S203)。
Next, in order to periodically collect the sample solution at a preset time interval, it waits until the scheduled collection time is reached (S202).
When the scheduled collection time is reached, the
次いで、濁りセンサ18を作動させて、リザーバ15内の試料液の濁度を測定し、予め設定してある濁度閾値と比較する(S104)。濁りセンサ18により検出された濁度が濁度閾値を超えていない場合は、リザーバ15内の試料液は濁っていない状態であると判定し、S205に進む。逆に、濁度閾値を超えている場合は、試料液は濁った状態にあると判定し、S207に進む。
Next, the
S204で、試料液が濁っていない状態と判定された場合は、試料注入機構12を作動させて、リザーバ15内の試料液の一部を吸引し、スタンバイ状態のファーネス原子吸光分光光度計11の試料注入孔11dから試料液を滴下して注入する(S205)。
続いて、光源11aを点灯させて原子吸光測定を行う(S206)。測定を終えると、測定結果を表示装置24に表示するとともに、メモリ22に蓄積し、次回の測定を繰り返すために、「A」に戻る。
If it is determined in S204 that the sample liquid is not turbid, the
Subsequently, the
一方、S204でリザーバ15内の試料液が濁った状態と判定されたときは、表示装置24に濁り状態である旨の表示を行うとともに、メモリ22に試料液が濁った状態であったことを記憶する(S207)。メモリ22に記憶された濁り状態の情報は、測定データを経時的に出力する際に、データの一部として出力されるようになる。
On the other hand, when it is determined in S204 that the sample liquid in the
次いで、バルブ43を開いてリザーバ15内の試料液を希釈する(S208)。そして、濁りセンサ18により希釈後の濁り状態を測定し、濁り状態が続いているときはさらに希釈を続ける。濁り状態が緩和し、濁度閾値を超えなくなった段階で、希釈を停止する。
Next, the
そしてS205に進み、試料注入機構12を作動させて、リザーバ15内の試料液の一部を吸引し、スタンバイ状態のファーネス原子吸光分光光度計11の試料注入孔11dから試料液を滴下して注入する(S205)。
続いて、光源11aを点灯させて原子吸光測定を行う(S206)。測定を終えると、測定結果を表示装置24に表示するとともに、メモリ22に蓄積し、次回の測定を繰り返すために、「A」に戻る。
In S205, the
Subsequently, the
以後、図5のフローに基づいて、試料液中の金属濃度の監視動作を繰り返す。これにより、試料液が濁っている場合にファーネス原子吸光分光光度計に過大な負荷を与えることなく、金属濃度を測定することができ、しかも、試料液が濁っている場合にその旨の情報が得られるので、異常の有無を確実に捉えることができる。 Thereafter, the monitoring operation of the metal concentration in the sample solution is repeated based on the flow of FIG. This makes it possible to measure the metal concentration without overloading the furnace atomic absorption spectrophotometer when the sample solution is cloudy, and when the sample solution is cloudy, information to that effect is provided. Since it is obtained, the presence or absence of abnormality can be reliably grasped.
(実施形態3)
図6は、本発明の他の一実施形態である金属濃度監視装置3の構成を示すブロック図である。図1および図4で説明した内容と同じ構成部分については、同符号を付すことにより、説明の一部を省略する。この実施形態では、リザーバに貯留した試料液が濁っている場合に、試料液に酸性液を添加することにより、濁りの原因となる物質を溶かし、濁り状態が緩和するようにしている。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a metal
そのため、金属濃度監視装置3では、図1の金属濃度監視装置1の構成に加えて、酸性液タンク51、酸性液供給流路52、バルブ53が設けてある。酸性液タンク51に貯留される酸性液には塩酸、硝酸、硫酸やこれらの混合液が用いられるが、試料液に含まれる濁りの原因となる物質を溶かすことができる薬液であれば、それ以外であってもよい。
また、制御部20には、試料液交換制御部33に代えて、酸性液添加制御部37を有している。
Therefore, in the metal
In addition, the
酸性液添加制御部37は、リザーバ15内の試料液が濁り状態であると判定されたときに、バルブ53を開いてリザーバ15内に貯留されている酸性液を添加する制御を行う。そして濁度センサ18による濁度が濁度閾値を超えないようになるまで添加を行う。リザーバ15内の試料液に酸性液を添加することにより、原子吸光分光光度計11に大きな負荷がかからないようにすることができる。
The acidic liquid
次に、金属濃度監視装置3による測定動作について、図を用いて説明する。図7は金属濃度監視装置3による測定動作の手順を示すフローチャートである。
測定が開始されると、ファーネス原子吸光分光光度計11を起動し、ファーネスを加熱し、スタンバイ状態にしておく。また、リザーバ15内の液体(前回測定した試料液、あるいは洗浄液)を排出し、新たに測定する試料液を貯留できるようにしておく(S301)。
Next, the measurement operation by the metal
When the measurement is started, the furnace
次いで、予め設定した時間間隔で試料液を定期的に採取するため、採取予定時間になるまで待つ(S302)。
採取予定時間になると、ポンプ14を起動してリザーバ15に試料液を汲み上げて貯留させる(S303)。
Next, in order to periodically collect the sample solution at a preset time interval, the process waits until the scheduled collection time is reached (S302).
When the scheduled collection time is reached, the
次いで、濁りセンサ18を作動させて、リザーバ15内の試料液の濁度を測定し、予め設定してある濁度閾値と比較する(S304)。濁りセンサ18により検出された濁度が濁度閾値を超えていない場合は、リザーバ15内の試料液は濁っていない状態であると判定し、S305に進む。逆に、濁度閾値を超えている場合は、試料液は濁った状態にあると判定し、S307に進む。
Next, the
S304で、試料液が濁っていない状態と判定された場合は、試料注入機構12を作動させて、リザーバ15内の試料液の一部を吸引し、スタンバイ状態のファーネス原子吸光分光光度計11の試料注入孔11dから試料液を滴下して注入する(S305)。
続いて、光源11aを点灯させて原子吸光測定を行う(S306)。測定を終えると、測定結果を表示装置24に表示するとともに、メモリ22に蓄積し、次回の測定を繰り返すために、「A」に戻る。
If it is determined in S304 that the sample liquid is not turbid, the
Subsequently, the
一方、S304でリザーバ15内の試料液が濁った状態と判定されたときは、表示装置24に濁り状態である旨の表示を行うとともに、メモリ22に試料液が濁った状態であったことを記憶する(S307)。メモリ22に記憶された濁り状態の情報は、測定データを経時的に出力する際に、データの一部として出力されるようになる。
On the other hand, when it is determined in S304 that the sample liquid in the
次いで、バルブ53を開いてリザーバ15内に酸性液を添加する(S308)。そして、濁りセンサ18により添加後の濁り状態を測定し、濁り状態が改善されていないときはさらに希釈を続ける。濁り状態が緩和し、濁度閾値を超えなくなった段階で、添加を停止する。
Next, the
そしてS305に進み、試料注入機構12を作動させて、リザーバ15内の試料液の一部を吸引し、スタンバイ状態のファーネス原子吸光分光光度計11の試料注入孔11dから試料液を滴下して注入する(S305)。
続いて、光源11aを点灯させて原子吸光測定を行う(S306)。測定を終えると、測定結果を表示装置24に表示するとともに、メモリ22に蓄積し、次回の測定を繰り返すために、「A」に戻る。
In step S305, the
Subsequently, the
以後、図7のフローに基づいて、試料液中の金属濃度の監視動作を繰り返す。これにより、試料液が濁っている場合にファーネス原子吸光分光光度計に過大な負荷を与えることなく、金属濃度を測定することができ、しかも、試料液が濁っている場合にその旨の情報が得られるので、異常の有無を確実に捉えることができる。 Thereafter, the monitoring operation of the metal concentration in the sample solution is repeated based on the flow of FIG. This makes it possible to measure the metal concentration without overloading the furnace atomic absorption spectrophotometer when the sample solution is cloudy, and when the sample solution is cloudy, information to that effect is provided. Since it is obtained, the presence or absence of abnormality can be reliably grasped.
(その他の実施形態)
上述した実施形態では、試料供給流路は一系統のみとしたが、取水口が異なる複数の試料供給流路を並列に設けてそれぞれにポンプを配設するようにして複数系統とし、各系統について、順番に測定を行うようにしてもよい。これによれば、排水路の広域にわたって金属濃度を監視することができるようになる。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the sample supply flow path is only one system. However, a plurality of sample supply flow paths with different intakes are provided in parallel, and a plurality of systems are provided so that a pump is provided for each. Measurements may be performed in order. According to this, the metal concentration can be monitored over a wide area of the drainage channel.
本発明は、工場排水等に含まれる金属濃度を常時監視する金属濃度監視装置(金属インライモニタ)として利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a metal concentration monitoring device (metal in-line monitor) that constantly monitors the metal concentration contained in factory wastewater or the like.
1、2、3:金属濃度監視装置
11: ファーネス原子吸光分光光度計
12: 試料注入機構
13: 試料液供給流路
14: ポンプ
15: リザーバ
16: ドレイン流路
17: バルブ
18: 濁りセンサ
20: 制御系
31: 採取制御部
32: 濁り状態報知部
33: 試料液交換制御部
34: 試料注入制御部
35: 測定制御部
36: 試料液希釈制御部
37: 酸性液添加制御部
1, 2, 3: Metal concentration monitoring device 11: Furnace atomic absorption spectrophotometer 12: Sample injection mechanism 13: Sample liquid supply channel 14: Pump 15: Reservoir 16: Drain channel 17: Valve 18: Turbidity sensor 20: Control system 31: Collection control unit 32: Turbidity state notification unit 33: Sample solution exchange control unit 34: Sample injection control unit 35: Measurement control unit 36: Sample solution dilution control unit 37: Acid solution addition control unit
Claims (3)
所定の時間間隔で試料液を採取してリザーバに供給する採取制御部と、
リザーバ内の試料液の濁度を検出する濁りセンサと、
リザーバ内の試料液の濁度が閾値を超えた場合に濁り状態の発生を出力する濁り状態報知部と、
濁度が閾値を超えた試料液をリザーバから廃棄するとともに新たに試料液を採取してリザーバに供給する試料液交換制御部と、
リザーバ内の試料液の濁度が閾値を超えていない場合に、試料液の一部をファーネス原子吸光光度計のファーネス内に注入する試料注入制御部とを備えたことを特徴とする金属濃度監視装置。 Metal that measures the concentration of metal contained in the sample liquid by collecting the sample liquid in the reservoir and injecting a portion of the collected sample liquid into the furnace of the furnace atomic absorption photometer using the sample injection mechanism and performing atomic absorption measurement A concentration monitoring device,
A collection control unit that collects a sample solution at a predetermined time interval and supplies the sample solution to the reservoir;
A turbidity sensor for detecting the turbidity of the sample liquid in the reservoir;
A turbidity state notification unit that outputs the occurrence of a turbid state when the turbidity of the sample liquid in the reservoir exceeds a threshold;
A sample liquid exchange control unit for discarding a sample liquid whose turbidity exceeds a threshold value from the reservoir and collecting a new sample liquid and supplying the sample liquid to the reservoir;
Metal concentration monitoring characterized by comprising a sample injection control unit that injects a part of the sample liquid into the furnace of the furnace atomic absorption photometer when the turbidity of the sample liquid in the reservoir does not exceed the threshold apparatus.
所定の時間間隔で試料液を採取してリザーバに供給する採取制御部と、
リザーバ内の試料液の濁度を検出する濁りセンサと、
リザーバ内の試料液の濁度が閾値を超えた場合に濁り状態の発生を出力する濁り状態報知部と、
濁度が閾値を超えた試料液を希釈して濁り度を小さくする試料液希釈制御部と、
リザーバ内の試料液の濁度が閾値を超えていない場合に、試料液の一部をファーネス原子吸光光度計のファーネス内に注入する試料注入制御部とを備えたことを特徴とする金属濃度監視装置。 Metal that measures the concentration of metal contained in the sample liquid by collecting the sample liquid in the reservoir and injecting a portion of the collected sample liquid into the furnace of the furnace atomic absorption photometer using the sample injection mechanism and performing atomic absorption measurement A concentration monitoring device,
A collection control unit that collects a sample solution at a predetermined time interval and supplies the sample solution to the reservoir;
A turbidity sensor for detecting the turbidity of the sample liquid in the reservoir;
A turbidity state notification unit that outputs the occurrence of a turbid state when the turbidity of the sample liquid in the reservoir exceeds a threshold;
A sample solution dilution control unit that dilutes a sample solution whose turbidity exceeds a threshold value to reduce turbidity, and
Metal concentration monitoring characterized by comprising a sample injection control unit that injects a part of the sample liquid into the furnace of the furnace atomic absorption photometer when the turbidity of the sample liquid in the reservoir does not exceed the threshold apparatus.
所定の時間間隔で試料液を採取してリザーバに供給する採取制御部と、
リザーバ内の試料液の濁度を検出する濁りセンサと、
リザーバ内の試料液の濁度が閾値を超えた場合に濁り状態の発生を出力する濁り状態報知部と、
濁度が閾値を超えた試料液に酸性液を添加して濁り度を小さくする酸性液添加制御部と、
リザーバ内の試料液の濁度が閾値を超えていない場合に、試料液の一部をファーネス原子吸光光度計のファーネス内に注入する試料注入制御部とを備えたことを特徴とする金属濃度監視装置。 Metal that measures the concentration of metal contained in the sample liquid by collecting the sample liquid in the reservoir and injecting a portion of the collected sample liquid into the furnace of the furnace atomic absorption photometer using the sample injection mechanism and performing atomic absorption measurement A concentration monitoring device,
A collection control unit that collects a sample solution at a predetermined time interval and supplies the sample solution to the reservoir;
A turbidity sensor for detecting the turbidity of the sample liquid in the reservoir;
A turbidity state notification unit that outputs the occurrence of a turbid state when the turbidity of the sample liquid in the reservoir exceeds a threshold;
An acidic liquid addition control unit that reduces the turbidity by adding an acidic liquid to a sample liquid whose turbidity exceeds a threshold; and
Metal concentration monitoring characterized by comprising a sample injection control unit that injects a part of the sample liquid into the furnace of the furnace atomic absorption photometer when the turbidity of the sample liquid in the reservoir does not exceed the threshold apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008201439A JP2010038708A (en) | 2008-08-05 | 2008-08-05 | Metal concentration monitor |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103712938A (en) * | 2013-12-30 | 2014-04-09 | 武汉新华扬生物股份有限公司 | Detection method of lead in enzyme preparation |
CN104020133A (en) * | 2014-06-16 | 2014-09-03 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | Method for analyzing type of arsenic compound in water by utilizing infrared absorption spectrum generated by surface-enhanced infrared absorption effect |
CN109839293A (en) * | 2019-04-03 | 2019-06-04 | 宁波荣安生物药业有限公司 | For automatic sampling and clarifying effect detection device after the clarification of production of vaccine virus liquid |
-
2008
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CN109839293A (en) * | 2019-04-03 | 2019-06-04 | 宁波荣安生物药业有限公司 | For automatic sampling and clarifying effect detection device after the clarification of production of vaccine virus liquid |
CN109839293B (en) * | 2019-04-03 | 2022-04-19 | 宁波荣安生物药业有限公司 | Be used for automatic sampling and clarification effect detection device behind bacterin production virus liquid clarification |
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