JP2014070949A - Peak height processing method in gas chromatograph - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、周期的に、キャリアガスとサンプルガスとを混合し、この混合ガスに含まれる被測定ガス成分を測定周期期間内に予め設定されているゲート時間帯に出現させ、このゲート時間帯に出現する被測定ガス成分のクロマトグラムのピークハイトを求めて、被測定ガス成分の濃度測定を行うガスクロマトグラフにおけるピークハイト処理方法に関するものである。 The present invention periodically mixes a carrier gas and a sample gas, and causes a gas component to be measured contained in the mixed gas to appear in a gate time zone set in advance within a measurement cycle period. The peak height processing method in the gas chromatograph which calculates | requires the peak height of the chromatogram of the to-be-measured gas component which appears in and measures the density | concentration of a to-be-measured gas component.
従来より、天然ガスの発熱量値などを測定するために、ガスクロマトグラフが用いられている。ガスクロマトグラフを用いて天然ガスの発熱量値を測定する場合、天然ガスの微量サンプルを採取して分析計に取り込み、天然ガス中に含まれる混合物をカラムによって11成分に分離し、この分離した11成分の濃度値を測定し、この測定した濃度値より天然ガスの発熱量値を算出する。 Conventionally, gas chromatographs have been used to measure the calorific value of natural gas. When measuring the calorific value of natural gas using a gas chromatograph, a small sample of natural gas is collected and taken into an analyzer, and the mixture contained in the natural gas is separated into 11 components by a column, and the separated 11 The concentration value of the component is measured, and the calorific value value of natural gas is calculated from the measured concentration value.
このような用途に用いられるガスクロマトグラフにおいては、周期的に、キャリアガス(ヘリウムガス、窒素ガスなど)とサンプルガスとを混合し、この混合ガスに含まれる被測定ガス成分を測定周期期間内に予め設定されているゲート時間帯に出現させ、このゲート時間帯に出現する被測定ガス成分のクロマトグラムのピークハイトを測定し、この測定したピークハイトに基づいて被測定ガス成分の濃度測定を行う。 In a gas chromatograph used for such an application, a carrier gas (helium gas, nitrogen gas, etc.) and a sample gas are periodically mixed, and a gas component to be measured contained in the mixed gas is within a measurement cycle period. Appear in a preset gate time zone, measure the peak height of the chromatogram of the gas component to be measured that appears in this gate time zone, and measure the concentration of the gas component to be measured based on the measured peak height .
図15は被測定ガス成分のピークハイトの測定状況を例示する図である。この例では、測定周期をTとしてキャリアガスとサンプルガスとを混合し、この混合ガスに含まれる被測定ガス成分をゲート時間帯Gに出現させている。この場合、測定周期Tの開始点からピーク値が出現するまでの時間をリテンションタイムRtとし、このリテンションタイムRt経過時点における被測定ガス成分のクロマトグラムの値CPRtと、ゲート時間帯Gの開始点GONにおける被測定ガス成分のクロマトグラムの値CPONとゲート時間帯Gの終了点GOFFにおける被測定ガス成分のクロマトグラムの値CPOFFとを結ぶゲート間接線上におけるリテンションタイムRt経過時点のクロマトグラムの値CPBRtとの差を、被測定ガス成分のクロマトグラムのピークハイトPHとして測定し、この測定したピークハイトPH(PHmeas)に基づいて被測定ガス成分の濃度値を算出する(例えば、特許文献1,2参照)。
FIG. 15 is a diagram illustrating the measurement state of the peak height of the gas component to be measured. In this example, the carrier gas and the sample gas are mixed with the measurement period as T, and the gas component to be measured contained in the mixed gas appears in the gate time zone G. In this case, the time from the start point of the measurement cycle T until the peak value appears is the retention time Rt, and the chromatogram value CP Rt of the gas component to be measured at the time when the retention time Rt has elapsed and the start of the gate time zone G at the point G oN retention time Rt elapsed time on the gate indirect line connecting the values CP OFF chromatogram of the measurement gas component at the end point G OFF value CP oN and the gate time period G in the chromatogram of the measurement gas component The difference from the chromatogram value CP BRt is measured as the peak height PH of the chromatogram of the gas component to be measured, and the concentration value of the gas component to be measured is calculated based on the measured peak height PH (PHmeas) (for example,
しかしながら、図16に示すように上述したピークハイトPHの測定方法によると、ゲート時間帯Gの開始点GONから終了点GOFFまでベースラインBLが直線で移動したと仮定してピークハイトPHを測定しているので、ベースラインBLの変動によってピークハイトPHに測定誤差が生じていた。例えば、図16に点線で示すように、ベースラインBLが上方に変動した場合(ベースラインBL+に変動した場合)、PH−が真のピークハイトPHとして測定されるべきところ、PHmeasがピークハイトPHとして測定されてしまう。また、反対に、ベースラインが下方に変動した場合(ベースラインBL−に変動した場合)、PH+が真のピークハイトPHとして測定されるべきところ、PHmeasがピークハイトPHとして測定されてしまう。このように、ベースラインが変動すると測定されるピークハイトPHに誤差が生ずる。 However, according to the above-described peak height PH measurement method as shown in FIG. 16, it is assumed that the baseline BL has moved in a straight line from the start point G ON to the end point G OFF of the gate time zone G. Since measurement was performed, a measurement error occurred in the peak height PH due to fluctuations in the baseline BL. For example, as shown by a dotted line in FIG. 16, when the baseline BL changes upward (when it changes to the baseline BL +), PH− should be measured as the true peak height PH. Will be measured as. On the other hand, when the baseline changes downward (when it changes to the baseline BL−), PH + should be measured as the true peak height PH, but PHmeas is measured as the peak height PH. Thus, an error occurs in the measured peak height PH when the baseline fluctuates.
ガスクロマトグラフを用いて天然ガスの発熱量値を測定する場合、天然ガスの発熱量値の計測性能は繰り返し性で規定されることが一般的であり、繰り返し性が小さいほど計測性能が良いものとされる。この天然ガスの発熱量値の測定に際し、ベースラインBLの変動によって生じるピークハイトPHの測定誤差は、発熱量値の繰り返し性を大きくし、発熱量値の計測性能を悪化させる。 When measuring the calorific value of natural gas using a gas chromatograph, the measurement performance of the calorific value of natural gas is generally defined by repeatability. The smaller the repeatability, the better the measurement performance. Is done. When measuring the calorific value of the natural gas, the measurement error of the peak height PH caused by the fluctuation of the baseline BL increases the repeatability of the calorific value and degrades the calorific value measurement performance.
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、天然ガスの発熱量値の計測性能を向上させることが可能なガスクロマトグラフにおけるピークハイト処理方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to provide a peak height processing method in a gas chromatograph capable of improving the measurement performance of the calorific value of natural gas. There is to do.
このような目的を達成するために、本発明に係るガスクロマトグラフにおけるピークハイト処理方法は、周期的に、キャリアガスとサンプルガスとを混合し、この混合ガスに含まれる被測定ガス成分を測定周期期間内に予め設定されているゲート時間帯に出現させ、測定周期の開始点からピーク値が出現するまでの時間をリテンションタイムとし、このリテンションタイム経過時点における被測定ガス成分のクロマトグラムの値と、ゲート時間帯の開始点における被測定ガス成分のクロマトグラムの値とゲート時間帯の終了点における被測定ガス成分のクロマトグラムの値とを結ぶゲート間接線上におけるリテンションタイム経過時点のクロマトグラムの値との差を、被測定ガス成分のクロマトグラムのピークハイトPHmeasとして測定するガスクロマトグラフにおいて、 測定開始時のピークハイトPHmeasを基準ピークハイトPHbaseとするとともに予めその値が初期値としてセットされているカウント値Nをカウントダウンする第1ステップと、基準ピークハイトPHbaseと今回測定されたピークハイトPHmeasとの差をΔPHとして求める第2ステップと、第2ステップで求められた差ΔPHとカウント値Nに応じて定められている閾値PHthとを比較する第3ステップと、第3ステップでの比較結果に基づいて、差ΔPHが閾値PHth以下であった場合、今回測定されたピークハイトPHmeasの補正値として基準ピークハイトPHbaseに近づくようなピークハイトPHcalcを求めるとともに、カウント値Nをカウントダウンして、第2ステップの処理に戻る第4ステップと、第3ステップでの比較結果に基づいて、差ΔPHが閾値PHthよりも大きかった場合、カウント値Nが0であるか否かをチェックし、カウント値Nが0であった場合にはそのカウント値を初期値に再セットし、カウント値Nが0でなかった場合にはそのカウント値をカウントダウンし、差ΔPHの算出に用いられたピークハイトPHmeasを新しい基準ピークハイトPHbaseとして、第2ステップの処理に戻る第5ステップとを備えることを特徴とする。 In order to achieve such an object, a peak height processing method in a gas chromatograph according to the present invention periodically mixes a carrier gas and a sample gas, and measures a measured gas component contained in the mixed gas in a measurement cycle. Appear in the gate time zone set in advance during the period, and the time from the start of the measurement cycle until the peak value appears is the retention time, and the chromatogram value of the gas component to be measured at the time when this retention time has elapsed The value of the chromatogram at the time when the retention time elapses on the gate indirect line connecting the chromatogram value of the measured gas component at the start point of the gate time zone and the chromatogram value of the measured gas component at the end point of the gate time zone Is measured as the peak height PHmeas in the chromatogram of the gas component to be measured. In the chromatograph, the peak height PHmeas at the start of measurement is set as the reference peak height PHbase, and the first step of counting down the count value N, which is set in advance as an initial value, and the reference peak height PHbase are measured this time. In the second step, the difference from the peak height PHmeas is calculated as ΔPH, in the third step, the difference ΔPH calculated in the second step is compared with the threshold value PHth determined according to the count value N, If the difference ΔPH is less than or equal to the threshold value PHth, the peak height PHcalc that approaches the reference peak height PHbase is obtained as the correction value of the peak height PHmeas measured this time, and the count value N is counted down. The fourth step and the third step to return to the processing of the second step When the difference ΔPH is larger than the threshold value PHth, it is checked whether or not the count value N is 0. If the count value N is 0, the count value is set to the initial value. If the count value N is not 0, the count value is counted down, and the peak height PHmeas used for calculating the difference ΔPH is set as the new reference peak height PHbase, and the process returns to the second step. And a step.
本発明では、測定開始時のピークハイトPHmeasを基準ピークハイトPHbaseとするとともに予めその値が初期値としてセットされているカウント値Nをカウントダウンする。例えば、カウント値NがN=7としてセットされていた場合、カウント値NをカウントダウンしてN=6とする。そして、次の測定周期で、この基準ピークハイトPHbaseと今回測定されたピークハイトPHmeasとの差をΔPHとして求め、この差ΔPHとカウント値Nに応じて定められている閾値PHthとを比較する。 In the present invention, the peak height PHmeas at the start of measurement is set as the reference peak height PHbase, and the count value N, which is set in advance as an initial value, is counted down. For example, when the count value N is set as N = 7, the count value N is counted down to N = 6. Then, in the next measurement cycle, the difference between the reference peak height PHbase and the peak height PHmeas measured this time is obtained as ΔPH, and the difference ΔPH is compared with a threshold value PHth determined according to the count value N.
ここで、ΔPHが閾値PHth以下であれば、今回測定されたピークハイトPHmeasの補正値として、基準ピークハイトPHbaseに近づくようなピークハイトPHcalcを求める。例えば、ピークハイトPHcalcを、αを所定の補正係数として、PHcalc=(1−α)×PHbase+α×PHmeasなる式より求め、今回測定されたピークハイトPHmeasの補正値とする。この場合、αはプラスの補正係数であっても、マイナスの補正係数であってもよい。 If ΔPH is equal to or less than the threshold PHth, a peak height PHcalc that approaches the reference peak height PHbase is obtained as a correction value for the peak height PHmeas measured this time. For example, the peak height PHcalc is obtained from the formula PHcalc = (1−α) × PHbase + α × PHmeas, where α is a predetermined correction coefficient, and used as the correction value for the peak height PHmeas measured this time. In this case, α may be a positive correction coefficient or a negative correction coefficient.
そして、カウント値Nをカウントダウンして、次のピークハイトPHmeasを測定し、基準ピークハイトPHbaseと今回測定されたピークハイトPHmeasとの差をΔPHとして求め、この差ΔPHとカウント値Nに応じて定められている閾値PHthとを比較し、閾値PHth以下であれば、上述と同様にして、基準ピークハイトPHbaseに近づくようなピークハイトPHcalcを求めて、カウント値Nをカウントダウンする、という動作を繰り返す。ここで、例えばカウント値Nが減少するほど大きくなるように閾値PHthを定めておくものとすれば、カウント値Nが減少するにつれて、すなわち測定が安定するにつれて、閾値PHthが大きくなって行く。 Then, the count value N is counted down, the next peak height PHmeas is measured, the difference between the reference peak height PHbase and the peak height PHmeas measured this time is obtained as ΔPH, and determined according to the difference ΔPH and the count value N The threshold value PHth is compared. If the threshold value PHth is equal to or less than the threshold value PHth, the operation of obtaining the peak height PHcalc approaching the reference peak height PHbase and counting down the count value N is repeated in the same manner as described above. Here, for example, if the threshold value PHth is set so as to increase as the count value N decreases, the threshold value PHth increases as the count value N decreases, that is, as the measurement stabilizes.
このような動作の繰り返し中、基準ピークハイトPHbaseと今回測定されたピークハイトPHmeasとの差ΔPHが閾値PHthよりも大きくなれば、カウント値Nが0であるか否かをチェックし、カウント値Nが0であった場合にはそのカウント値を初期値(例えば、N=7)に再セットし、カウント値Nが0でなかった場合にはそのカウント値をカウントダウンし、差ΔPHの算出に用いたピークハイトPHmeasを新しい基準ピークハイトPHbaseとする。そして、次の測定周期で、この新しい基準ピークハイトPHbaseと今回測定されたピークハイトPHmeasとの差をΔPHとして求め、この差ΔPHとカウント値Nに応じて定められている閾値PHthとを比較し、ΔPHが閾値PHth以下であれば、上述と同様にして、基準ピークハイトPHbaseに近づくようなピークハイトPHcalcを求めて、カウント値Nをカウントダウンするという動作を繰り返す。 If the difference ΔPH between the reference peak height PHbase and the currently measured peak height PHmeas becomes larger than the threshold PHth during the repetition of such operations, it is checked whether the count value N is 0 or not. When the count value is 0, the count value is reset to the initial value (for example, N = 7), and when the count value N is not 0, the count value is counted down and used to calculate the difference ΔPH. The existing peak height PHmeas is used as a new reference peak height PHbase. Then, in the next measurement cycle, the difference between the new reference peak height PHbase and the peak height PHmeas measured this time is obtained as ΔPH, and the difference ΔPH is compared with the threshold value PHth determined according to the count value N. If ΔPH is equal to or smaller than the threshold PHth, the operation of obtaining the peak height PHcalc that approaches the reference peak height PHbase and counting down the count value N is repeated in the same manner as described above.
本発明によれば、周期的に、基準ピークハイトPHbaseと今回測定されたピークハイトPHmeasとの差をΔPHとして求め、この差ΔPHがカウント値Nに応じて定められている閾値PHthよりも大きかった場合、カウント値Nが0であるか否かをチェックし、カウント値Nが0であった場合にはそのカウント値を初期値に再セットし、カウント値Nが0でなかった場合にはそのカウント値をカウントダウンし、差ΔPHの算出に用いられたピークハイトPHmeasを新しい基準ピークハイトPHbaseとする一方、この差ΔPHがカウント値Nに応じて定められている閾値PHth以下であった場合、今回測定されたピークハイトPHmeasの補正値として基準ピークハイトPHbaseに近づくようなピークハイトPHcalcを求めるとともに、カウント値Nをカウントダウンするようにしたので、閾値PHthをカウント値Nに応じて自動的に調整しながら、また、ΔPHが閾値PHthよりも大きくなれば、ΔPHの算出に用いたピークハイトPHmeasを新しい基準ピークハイトPHbaseとしながら、この基準ピークハイトPHbaseに近づくようにピークハイトPHmeasが補正されるものとなり、この補正されたピークハイトPHmeas(PHcalc)を用いて被測定ガス成分の濃度測定を行うようにすることにより、天然ガスの発熱量値を測定するような場合、発熱量値の繰り返し性を小さくし、発熱量値の計測性能を向上させることが可能となる。 According to the present invention, periodically, the difference between the reference peak height PHbase and the peak height PHmeas measured this time is obtained as ΔPH, and this difference ΔPH is larger than the threshold value PHth determined according to the count value N. If the count value N is 0, the count value N is reset to the initial value. If the count value N is not 0, the count value N is checked. When the count value is counted down and the peak height PHmeas used to calculate the difference ΔPH is set as a new reference peak height PHbase, this difference ΔPH is less than or equal to a threshold value PHth determined according to the count value N. As a correction value for the measured peak height PHmeas, a peak height PHcalc approaching the reference peak height PHbase is obtained, and the count value N is counted. Since the threshold PHth is automatically adjusted according to the count value N and ΔPH becomes larger than the threshold PHth, the peak height PHmeas used for calculating ΔPH is changed to the new reference peak height PHbase. However, the peak height PHmeas is corrected so as to approach the reference peak height PHbase, and the concentration of the gas component to be measured is measured using the corrected peak height PHmeas (PHcalc). When measuring the calorific value of natural gas, the repeatability of the calorific value can be reduced, and the calorific value measurement performance can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1はこの発明の実施に用いるガスクロマトグラフの基本構成を示す概略的なブロック図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing the basic configuration of a gas chromatograph used in the practice of the present invention.
図1において、1は恒温槽を形成し所定温度に保持されるアナライザ本体、2はこのアナライザ本体1内に配置されるサンプルバルブ、3はカラム、4は検出器、5は計量管、6はキャリアガス(ヘリウムガス等)CGを所定圧に減圧する減圧弁、7はCPU、8はメモリである。
In FIG. 1, 1 is an analyzer body that forms a thermostat and is maintained at a predetermined temperature, 2 is a sample valve disposed in the
このガスクロマトグラフでは、周期的に、サンプルバルブ2の流路を切り替えることにより、計量管5によって分取した測定すべきサンプルガスSGをキャリアガスCGと混合してカラム3に送り込み、このカラム3内で各ガス成分を分離しながら検出器4へ給送し、この検出器4により各ガス成分の熱伝導度を測定し、この測定した熱伝導度に基づいて各ガス成分の濃度を測定する。この濃度測定はメモリ8に格納されたプログラムに従うCPU7の処理動作により実行される。
In this gas chromatograph, by periodically switching the flow path of the
また、メモリ8には、後述するカウント値Nと閾値PHthとの関係を定めたテーブルTAが格納されている。この例では、図2に示すように、カウント値NがN=0である場合、カウント値NがN>0である場合、カウント値NがN>5である場合について、基準ピークハイトPHbaseの大きさを3つに区分し、またゲインを3つに区分し、それぞれについて閾値PHthを定めている。基本的には、カウント値Nが減少するほど閾値PHthが大きくなるように、基準ピークハイトPHbaseが大きくなるほど閾値PHthが大きくなるように、ゲインが大きくなるほど閾値PHthが大きくなるように、閾値PHthを定めている。
The
以下、図3に示すフローチャートを参照して、本実施の形態のガスクロマトグラフにおいて、CPU7が行う特徴的な処理動作を説明する。
The characteristic processing operation performed by the
〔測定開始〕
CPU7は、カウント値Nの初期値を7(N=7)として、また基準ピークハイトPHbaseの初期値を0(PHbase=0)として(ステップS101)、被測定ガス成分のクロマトグラムのピークハイトPHmeasの測定を開始し(ステップS102)、測定開始時のピークハイトPHmeasを得る(図4に示す波形I参照)。
〔start testing〕
The
そして、CPU7は、その時のカウント値Nと基準ピークハイトPHbaseとゲインとに応じた閾値PHthをテーブルTAから読み出す(ステップS103)。この時、基準ピークハイトPHbaseは0であり、カウント値Nは7であるから、ゲインを「0」とした場合、閾値PHthが「8」として読み出される。以下、この例では、ゲインを「0」として説明する。
Then, the
次に、CPU7は、ステップS102で測定されたピークハイトPHmeasと基準ピークハイトPHbaseとの差ΔPHをΔPH=|PHmeas−PHbase|として求め(ステップS104)、この求めた差ΔPHと閾値PHthとを比較する(ステップS105)。この場合、PHbase=0であるから、ΔPHはPHmeasとして求められ、PHthは「8」であるので、ΔPH>PHthとなる。
Next, the
このため、CPU7は、ステップS105でのNOに応じてステップS106へ進み、カウント値Nが0でるか否かをチェックする。この場合、N=7とされているので、ステップS107へ進み、カウント値NをカウントダウンしてN=6とする。そして、ステップS102で得た測定開始時のピークハイトPHmeasを基準ピークハイトPHbaseとするとともに(ステップS109)、この測定開始時のピークハイトPHmeasをPHoutとして出力し(ステップS110,S115)、ステップS102に戻る。
Therefore, the
〔測定状態:サンプル変動(変動期)〕
CPU7は、ステップS102に戻って、次の測定周期のピークハイトPHmeasを測定すると(図5に示す波形II参照)、その時のカウント値Nと基準ピークハイトPHbaseとゲインとに応じた閾値PHthをテーブルTAから読み出す(ステップS103)。この時、例えば、基準ピークハイトPHbaseをPHbase>8kとすると、カウント値Nは6、ゲインは「0」であるから、閾値PHthが「15」として読み出される。
[Measurement state: Sample fluctuation (fluctuation period)]
When the
次に、CPU7は、今回測定されたピークハイトPHmeasと基準ピークハイトPHbaseとの差ΔPHをΔPH=|PHmeas−PHbase|として求め(ステップS104)、この求めた差ΔPHと閾値PHthとを比較する(ステップS105)。
Next, the
〔ΔPH≦PHthの場合〕
ここで、ΔPHがPHth以下であれば(ステップS105のYES)、CPU7は、αを所定の補正係数とし、下記の(1)式に従ってピークハイトPHcalc(SW処理されたピークハイト)を求め、今回測定されたピークハイトPHmeasの補正値とする(ステップS111)。
PHcalc=(1−α)×PHbase+α×PHmeas ・・・・(1)
[If ΔPH ≦ PHth]
If ΔPH is equal to or less than PHth (YES in step S105), the
PHcalc = (1-α) × PHbase + α × PHmeas (1)
この(1)式は、PHcalc=PHbase+α(PHmeas−PHbase)を変形して得られた式であり、本実施の形態では補正係数αを例えば+0.3とする。このような式を用いることによって、今回測定されたピークハイトPHmeasの補正値として、基準ピークハイトPHbaseに近づくようなピークハイトPHcalcが求められる。 This expression (1) is an expression obtained by modifying PHcalc = PHbase + α (PHmeas−PHbase), and in this embodiment, the correction coefficient α is set to, for example, +0.3. By using such an equation, a peak height PHcalc that approaches the reference peak height PHbase is obtained as a correction value of the peak height PHmeas measured this time.
例えば、PHbase=100、PHmeas=90とした場合、PHcalc=(1−0.3)×100+0.3×90=70+27=97とされる。また、PHbase=100、PHmeas=95とした場合、PHcalc=(1−0.3)×100+0.3×95=70+28.5=98.5とされる。 For example, when PHbase = 100 and PHmeas = 90, PHcalc = (1-0.3) × 100 + 0.3 × 90 = 70 + 27 = 97. When PHbase = 100 and PHmeas = 95, PHcalc = (1-0.3) × 100 + 0.3 × 95 = 70 + 28.5 = 98.5.
なお、αはプラスの補正係数であっても、マイナスの補正係数であってもよい。例えば、αを−0.3とした場合、上述したPHbase=100、PHmeas=90の例では、PHcalc=(1+0.3)×100−0.3×90=130−27=103とされる。また、上述したPHbase=100、PHmeas=95の例では、PHcalc=(1+0.3)×100−0.3×95=130−28.5=101.5とされる。 Α may be a positive correction coefficient or a negative correction coefficient. For example, when α is set to −0.3, PHcalc = (1 + 0.3) × 100−0.3 × 90 = 130−27 = 103 in the example of PHbase = 100 and PHmeas = 90 described above. In the example of PHbase = 100 and PHmeas = 95 described above, PHcalc = (1 + 0.3) × 100−0.3 × 95 = 130−28.5 = 101.5.
このようにして、CPU7は、基準ピークハイトPHbaseに近づくようなピークハイトPHcalcを求めた後、PHcalcをPHoutとし(ステップS112)、カウント値NがN=0であるか否かをチェックする(ステップS113)。この場合、カウント値NはN=6であるので、ステップS113でのNOに応じてステップS114へ進み、カウント値NをカウントダウンしてN=5とし、PHoutを出力して(ステップS115)、ステップS102に戻る。
In this way, after obtaining the peak height PHcalc that approaches the reference peak height PHbase, the
〔測定状態:変動→安定(過渡期)〕
CPU7は、ステップS102に戻って、次の測定周期のピークハイトPHmeasを測定すると(図6に示す波形III参照)、その時のカウント値Nと基準ピークハイトPHbaseとゲインとに応じた閾値PHthをテーブルTAから読み出す(ステップS103)。この時、例えば、基準ピークハイトPHbaseをPHbase>8kとすると、カウント値Nは5、ゲインは「0」であるから、閾値PHthが「30」として読み出される。
[Measurement state: Fluctuation → Stable (transition period)]
When the
次に、CPU7は、今回測定されたピークハイトPHmeasと基準ピークハイトPHbaseとの差ΔPHをΔPH=|PHmeas−PHbase|として求め(ステップS104)、この求めた差ΔPHと閾値PHthとを比較する(ステップS105)。
Next, the
〔ΔPH≦PHthの場合〕
ここで、ΔPHがPHth以下であれば(ステップS105のYES)、CPU7は、ステップS111へ進み、前記(1)式に従って、基準ピークハイトPHbaseに近づくようなピークハイトPHcalcを求め、今回測定されたピークハイトPHmeasの補正値とする。
[If ΔPH ≦ PHth]
Here, if ΔPH is equal to or less than PHth (YES in step S105), the
そして、この求めたピークハイトPHcalcをPHoutとし(ステップS112)、カウント値NがN=0であるか否かをチェックする(ステップS113)。この場合、カウント値NはN=5であるので、ステップS113でのNOに応じてステップS114へ進み、カウント値NをカウントダウンしてN=4とし、PHoutを出力して(ステップS115)、ステップS102に戻る。 Then, the obtained peak height PHcalc is set to PHout (step S112), and it is checked whether or not the count value N is N = 0 (step S113). In this case, since the count value N is N = 5, the process proceeds to step S114 according to NO in step S113, the count value N is counted down to N = 4, and PHout is output (step S115). Return to S102.
CPU7は、ΔPH≦PHthである場合、カウント値NがN=0となるまで、閾値PHthを「30」として、ステップS102〜S105、S111〜S115の処理動作を繰り返す。
When ΔPH ≦ PHth, the
〔測定状態:安定(安定期)〕
CPU7は、カウント値NがN=0となると(ステップS113のYES)、ステップS114を経ずに直ちにステップS115へ進む。すなわち、カウント値Nのカウントダウンを行わず、N=0としたままステップS115へ進んで、ステップS102に戻る。
[Measurement state: Stable (stable period)]
When the count value N becomes N = 0 (YES in step S113), the
CPU7は、ステップS102に戻って、次の測定周期のピークハイトPHmeasを測定すると(図7に示す波形VIII参照)、その時のカウント値Nと基準ピークハイトPHbaseとゲインとに応じた閾値PHthをテーブルTAから読み出す(ステップS103)。この時、例えば、基準ピークハイトPHbaseをPHbase>8kとすると、カウント値Nは0、ゲインは「0」であるから、閾値PHthが「60」として読み出される。
When the
次に、CPU7は、ステップS102で測定されたピークハイトPHmeasと基準ピークハイトPHbaseとの差ΔPHをΔPH=|PHmeas−PHbase|として求め(ステップS104)、この求めた差ΔPHと閾値PHthとを比較する(ステップS105)。
Next, the
〔ΔPH≦PHthの場合〕
ここで、ΔPHがPHth以下であれば(ステップS105のYES)、CPU7は、ステップS111へ進み、前記(1)式に従って、基準ピークハイトPHbaseに近づくようなピークハイトPHcalcを求め、今回測定されたピークハイトPHmeasの補正値とする。
[If ΔPH ≦ PHth]
Here, if ΔPH is equal to or less than PHth (YES in step S105), the
そして、この求めたピークハイトPHcalcをPHoutとし(ステップS112)、カウント値NがN=0であるか否かをチェックする(ステップS113)。この場合、カウント値NはN=0であるので、ステップS113でのYESに応じて直ちにステップS115へ進み、測定されたピークハイトPHoutを出力して、ステップS102に戻る。 Then, the obtained peak height PHcalc is set to PHout (step S112), and it is checked whether or not the count value N is N = 0 (step S113). In this case, since the count value N is N = 0, the process immediately proceeds to step S115 in response to YES in step S113, outputs the measured peak height PHout, and returns to step S102.
CPU7は、ΔPH≦PHthである場合、閾値PHthを「60」として、ステップS102〜S105、S111〜S113,S115の処理動作を繰り返す。
When ΔPH ≦ PHth, the
〔測定状態が「安定(安定期)」の時にΔPH>PHthとなった場合〕
CPU7は、測定状態が「安定(安定期)」の時にΔPH>PHthとなると(ステップS105のNO、図8に示す波形VX参照)、カウント値NがN=0か否かをチェックする(ステップS106)。この場合、カウント値NはN=0であるので(ステップS106のYES)、初期値7に再セットし(ステップS108)、すなわちカウント値NをリセットしてN=7とし、差ΔPHの算出に用いたピークハイトPHmeasを新しい基準ピークハイトPHbaseとする(ステップS109、図9に示す波形VX参照)。すなわち、それまでの基準ピークハイトPHbaseを破棄し、新しい基準ピークハイトPHbaseに変更する(ステップS110)。そして、CPU7は、PHmeasをPHoutとして出力し(ステップS115)、ステップS102に戻る。
[When ΔPH> PHth when the measurement state is “stable (stable)”]
When ΔPH> PHth when the measurement state is “stable (stable period)” (NO in step S105, refer to the waveform VX shown in FIG. 8), the
CPU7は、ステップS102に戻って、次の測定周期のピークハイトPHmeasを測定すると(図9に示す波形VX+1参照)、その時のカウント値Nと基準ピークハイトPHbaseとゲインとに応じた閾値PHthをテーブルTAから読み出す(ステップS103)。この時、例えば、基準ピークハイトPHbaseをPHbase>8kとすると、カウント値Nは7、ゲインは「0」であるから、閾値PHthが「15」として読み出される。すなわち、測定状態が「サンプル変動(変動期)」に戻り、それまで「60」であった閾値PHthが「15」に戻される。
When the
次に、CPU7は、ステップS102で測定されたピークハイトPHmeasと基準ピークハイトPHbaseとの差ΔPHをΔPH=|PHmeas−PHbase|として求め(ステップS104)、この求めた差ΔPHと閾値PHthとを比較する(ステップS105)。
Next, the
ここで、ΔPHがPHth以下であれば(ステップS105のYES)、CPU7は、ステップS111へ進み、前記(1)式に従って、基準ピークハイトPHbaseに近づくようなピークハイトPHcalcを求め、今回測定されたピークハイトPHmeasの補正値とする。
Here, if ΔPH is equal to or less than PHth (YES in step S105), the
そして、この求めたピークハイトPHcalcをPHoutとし(ステップS112)、カウント値NがN=0であるか否かをチェックする(ステップS113)。この場合、カウント値NはN=7であるので、ステップS113でのNOに応じてステップS114へ進み、カウント値NをカウントダウンしてN=6とし、測定されたピークハイトPHoutを出力して(ステップS115)、ステップS102に戻る。 Then, the obtained peak height PHcalc is set to PHout (step S112), and it is checked whether or not the count value N is N = 0 (step S113). In this case, since the count value N is N = 7, the process proceeds to step S114 according to NO in step S113, the count value N is counted down to N = 6, and the measured peak height PHout is output ( Step S115) and return to Step S102.
〔測定状態が「サンプル変動(変動期)」の時にΔPH>PHthとなった場合〕
CPU7は、測定状態が「サンプル変動(変動期)」の時にΔPH>PHthとなると(ステップS105のNO、図10に示す波形II参照)、カウント値Nをチェックする(ステップS106)。
[When ΔPH> PHth when the measurement state is “sample fluctuation (fluctuation period)”]
When ΔPH> PHth when the measurement state is “sample fluctuation (fluctuation period)” (NO in step S105, see waveform II shown in FIG. 10), the
図10に示した例の場合、カウント値NはN=6であるので、ステップS106のNOに応じてステップS107へ進み、カウント値NをカウントダウンしてN=5とし、今回測定されたピークハイトPHmeasを基準ピークハイトPHbaseとするとともに(ステップS109、図11に示す波形II参照)、今回測定されたピークハイトPHmeasをPHoutとし(ステップS110)、PHoutを出力し(ステップS115)、ステップS102に戻る。これにより、新しい基準ピークハイトPHbaseが定められるとともに、カウント値Nのカウントダウンが続けられる。 In the case of the example shown in FIG. 10, since the count value N is N = 6, the process proceeds to step S107 in response to NO in step S106, the count value N is counted down to N = 5, and the peak height measured this time PHmeas is set as the reference peak height PHbase (see step S109, waveform II shown in FIG. 11), the peak height PHmeas measured this time is set as PHout (step S110), PHout is output (step S115), and the process returns to step S102. . As a result, a new reference peak height PHbase is determined and the count value N is continuously counted down.
〔測定状態が「変動→安定(過渡期)」の時にΔPH>PHthとなった場合〕
CPU7は、測定状態が「変動→安定(過渡期)」の時にΔPH>PHthとなると(ステップS105のNO、図12に示す波形III参照)、カウント値Nをチェックする(ステップS106)。
[When ΔPH> PHth when the measurement state is “fluctuation → stable (transition period)”]
When ΔPH> PHth when the measurement state is “variation → stable (transition period)” (NO in step S105, see waveform III shown in FIG. 12), the
図12に示した例の場合、カウント値NはN=5であるので、ステップS106のNOに応じてステップS107へ進み、カウント値NをカウントダウンしてN=4とし、今回測定されたピークハイトPHmeasを基準ピークハイトPHbaseとするとともに(ステップS109、図13に示す波形III参照)、今回測定されたピークハイトPHmeasをPHoutとし(ステップS110)、PHoutを出力し(ステップS115)、ステップS102に戻る。これにより、新しい基準ピークハイトPHbaseが定められるとともに、カウント値Nのカウントダウンが続けられる。 In the example shown in FIG. 12, since the count value N is N = 5, the process proceeds to step S107 in response to NO in step S106, the count value N is counted down to N = 4, and the peak height measured this time PHmeas is set as the reference peak height PHbase (see step S109, waveform III shown in FIG. 13), the peak height PHmeas measured this time is set as PHout (step S110), PHout is output (step S115), and the process returns to step S102. . As a result, a new reference peak height PHbase is determined and the count value N is continuously counted down.
このようにして、本実施の形態では、閾値PHthをカウント値Nに応じて自動的に調整しながら、また、ΔPHが閾値PHthよりも大きくなれば、ΔPHの算出に用いたピークハイトPHmeasを新しい基準ピークハイトPHbaseとしながら、この基準ピークハイトPHbaseに近づくようにピークハイトPHmeasが補正されるものとなり、この補正されたピークハイトPHmeas(PHcalc)を用いて被測定ガス成分の濃度測定を行うようにすることにより、天然ガスの発熱量値を測定するような場合、発熱量値の繰り返し性を小さくし、発熱量値の計測性能を向上させることが可能となる。 In this way, in the present embodiment, the threshold height PHth is automatically adjusted according to the count value N, and if ΔPH becomes larger than the threshold value PHth, the peak height PHmeas used for calculating ΔPH is updated. While the reference peak height PHbase is used, the peak height PHmeas is corrected so as to approach the reference peak height PHbase, and the concentration of the gas component to be measured is measured using the corrected peak height PHmeas (PHcalc). By doing so, when measuring the calorific value of natural gas, it becomes possible to reduce the repeatability of the calorific value and improve the measurement performance of the calorific value.
なお、上述した実施の形態では、ピークハイトPHcalcを求める際に用いる補正係数αを0.3としたが、0.3に限られるものでないことは言うまでもない。本実施の形態では、0.3〜0.6の間で0.1刻みに変動させて実験を繰り返し、目標とする発熱量値の繰り返し性をクリアできる値として0.3を採用している。 In the above-described embodiment, although the correction coefficient α used when obtaining the peak height PHcalc is 0.3, it goes without saying that the correction coefficient α is not limited to 0.3. In the present embodiment, the experiment is repeated by changing in increments of 0.1 between 0.3 and 0.6, and 0.3 is adopted as a value that can clear the repeatability of the target calorific value. .
図14に工場の出荷前検査で使用する濃度の異なる3本のガス(medium,low,high)を用いて発熱量値の測定を実施した結果を示す。同図(a)は「high」、同図(b)は「medium」、同図(c)は「low」による発熱量値の測定結果であり、測定結果I(改良前)は本発明を適用しなかったもの、測定結果II(改良後)は本発明を適用したものである。同図(d)はデータの分析結果であり、「rep%」と表示されている箇所が繰り返し性を示す。 FIG. 14 shows the result of measurement of the calorific value using three gases (medium, low, high) having different concentrations used in the factory pre-shipment inspection. The figure (a) is the measurement result of the calorific value by “high”, the figure (b) is “medium”, the figure (c) is “low”, the measurement result I (before improvement) is the present invention. What was not applied and measurement result II (after improvement) are those to which the present invention was applied. FIG. 4D shows the data analysis result, and the portion displayed as “rep%” indicates repeatability.
図14に示した結果からも分かるように、「high」の例では、改良前では繰り返し性が0.036%であったものが、改良後では0.011%となり、良くなっている。「medium」の例でも、改良前では繰り返し性が0.027%であったものが、改良後では0.008%となり、良くなっている。「low」の例も、改良前では繰り返し性が0.023%であったものが、改良後では0.008%となり、良くなっている。 As can be seen from the results shown in FIG. 14, in the “high” example, the repeatability before improvement was 0.036%, but after improvement, it was 0.011%, which is better. Even in the “medium” example, the repeatability before improvement was 0.027%, but after improvement, it was 0.008%, which is better. In the example of “low”, the repeatability before improvement was 0.023%, but after improvement, it was 0.008% and improved.
なお、上述した実施の形態では、ピークハイトPHcalcを求める際に用いる補正係数αを0.3としたが、0.3に限られるものでないことは言うまでもない。本実施の形態では、0.3〜0.6の間で0.1刻みに変動させて実験を繰り返し、目標とする発熱量値の繰り返し性を満足できる値として0.3を採用している。 In the above-described embodiment, although the correction coefficient α used when obtaining the peak height PHcalc is 0.3, it goes without saying that the correction coefficient α is not limited to 0.3. In the present embodiment, the experiment is repeated by changing the interval from 0.3 to 0.6 in increments of 0.1, and 0.3 is adopted as a value that can satisfy the repeatability of the target calorific value. .
また、上述した実施の形態では、カウント値Nの値に応じて測定状態を「サンプル変動(変動期)」、「変動→安定(過渡期)」、「安定(安定期)」の3段階に分けたが、さらに多くの段階に分けてもよく、また2段階で十分な場合もあるし、閾値PHthも製品に応じて自由に変更しても構わない。 In the above-described embodiment, the measurement state is set in three stages according to the value of the count value N: “sample fluctuation (fluctuation period)”, “fluctuation → stable (transition period)”, and “stable (stable period)”. Although divided, it may be divided into more stages, and two stages may be sufficient, and the threshold PHth may be freely changed according to the product.
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
[Extension of the embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.
1…アナライザ本体、2…サンプルバルブ、3…カラム、4…検出器、5…計量管、6…減圧弁、7…CPU、8…メモリ。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
測定開始時の前記ピークハイトPHmeasを基準ピークハイトPHbaseとするとともに予めその値が初期値としてセットされているカウント値Nをカウントダウンする第1ステップと、
前記基準ピークハイトPHbaseと今回測定された前記ピークハイトPHmeasとの差をΔPHとして求める第2ステップと、
前記第2ステップで求められた差ΔPHと前記カウント値Nに応じて定められている閾値PHthとを比較する第3ステップと、
前記第3ステップでの比較結果に基づいて、前記差ΔPHが前記閾値PHth以下であった場合、今回測定された前記ピークハイトPHmeasの補正値として前記基準ピークハイトPHbaseに近づくようなピークハイトPHcalcを求めるとともに、前記カウント値Nをカウントダウンして、前記第2ステップの処理に戻る第4ステップと、
前記第3ステップでの比較結果に基づいて、前記差ΔPHが前記閾値PHthよりも大きかった場合、前記カウント値Nが0であるか否かをチェックし、前記カウント値Nが0であった場合にはそのカウント値を前記初期値に再セットし、カウント値Nが0でなかった場合にはそのカウント値をカウントダウンし、前記差ΔPHの算出に用いられた前記ピークハイトPHmeasを新しい前記基準ピークハイトPHbaseとして、前記第2ステップの処理に戻る第5ステップと
を備えることを特徴とするガスクロマトグラフにおけるピークハイト処理方法。 Periodically, the carrier gas and the sample gas are mixed, and the gas component to be measured contained in the mixed gas appears in the gate time zone set in advance within the measurement cycle period, and peaks from the start point of the measurement cycle. The time until the value appears is defined as the retention time, the value of the chromatogram of the gas component to be measured at the time when the retention time has elapsed, the value of the chromatogram of the gas component to be measured at the start point of the gate time zone, and the The difference from the chromatogram value at the time when the retention time has elapsed on the gate indirect line connecting the chromatogram value of the gas component to be measured at the end point of the gate time zone is expressed as the peak height of the chromatogram of the gas component to be measured. In gas chromatograph measuring as PHmeas,
A first step of setting the peak height PHmeas at the start of measurement as a reference peak height PHbase and counting down a count value N that has been set in advance as an initial value;
A second step of obtaining ΔPH as a difference between the reference peak height PHbase and the peak height PHmeas measured this time;
A third step of comparing the difference ΔPH obtained in the second step with a threshold value PHth determined according to the count value N;
Based on the comparison result in the third step, when the difference ΔPH is less than or equal to the threshold value PHth, a peak height PHcalc that approaches the reference peak height PHbase is calculated as a correction value of the peak height PHmeas measured this time. And a fourth step of counting down the count value N and returning to the processing of the second step;
Based on the comparison result in the third step, when the difference ΔPH is larger than the threshold PHth, it is checked whether the count value N is 0, and the count value N is 0 The count value is reset to the initial value, and when the count value N is not 0, the count value is counted down, and the peak height PHmeas used for the calculation of the difference ΔPH is changed to the new reference peak. A peak height processing method in a gas chromatograph, comprising: a fifth step of returning to the processing of the second step as the height PHbase.
前記第4ステップは、
前記ピークハイトPHcalcを、αを所定の補正係数として、PHcalc=(1−α)×PHbase+α×PHmeasなる式より求める
ことを特徴とするガスクロマトグラフにおけるピークハイト処理方法。 In the peak height processing method in the gas chromatograph according to claim 1,
The fourth step includes
The peak height PHcalc is obtained from the formula: PHcalc = (1−α) × PHbase + α × PHmeas, where α is a predetermined correction coefficient.
前記閾値PHthは、前記カウント値が減少するほど大きくなるように定められている
ことを特徴とするガスクロマトグラフにおけるピークハイト処理方法。 In the peak height processing method in the gas chromatograph according to claim 1 or 2,
The threshold value PHth is determined so as to increase as the count value decreases. A peak height processing method in a gas chromatograph, wherein:
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CN114280212A (en) * | 2022-01-10 | 2022-04-05 | 华谱科仪(北京)科技有限公司 | Chromatographic detection correction method, storage medium and electronic equipment |
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