JP2021009084A - Spectral analysis method and spectral analysis device - Google Patents

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Abstract

To provide a spectral analysis method capable of measuring an accurate concentration even in a case where it is difficult to perform maintenance of a measurement probe frequently.SOLUTION: A spectroscopic analysis method according to one embodiment comprises: when the optical path length of light passing through liquid to be analyzed is a first optical path length and a second optical path length different from the first optical path length, measuring the intensity of the light passing through the liquid; then, calculating a first absorbance at the time when the optical path length is the first optical path length and the second absorbance at the time when the optical path length is the second optical path length; and calculating the concentration of a component to be analyzed in the liquid based on the calculated first absorbance and second absorbance.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本開示は、分光分析方法及び分光分析装置に関する。 The present disclosure relates to spectroscopic analysis methods and spectroscopic analyzers.

分析対象の液体中に測定プローブを浸漬して、分析対象の液体における成分濃度を測定できる分光分析装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 A spectroscopic analyzer capable of measuring the component concentration in the liquid to be analyzed by immersing the measurement probe in the liquid to be analyzed is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2012−32184号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-32184

例えば上述した特許文献1に記載された分光分析装置において、測定プローブをプラントの配管等の内部に挿入した状態で設置しておけば、配管等の内部の液体に含まれる測定対象成分の濃度を連続的に測定できる。
例えば上述した特許文献1に記載された分光分析装置において、測定プローブで分析対象の液体が接触する部位のうち、分光分析装置の光源からの光が透過する部位が分析対象の液体によって汚れてしまうと、正しい濃度を測定できなくなってしまう。そのため、該部位が汚れてしまった場合には、該部位の汚れを除去する等、測定プローブのメンテナンスを行う必要がある。
しかし、測定プローブの設置場所が離れているなどの距離的な理由や、測定プローブの設置場所が狭いなどのアクセス性の理由、周囲の温度などの作業環境上の理由、液体の性状に由来する理由など、測定プローブを配管等から取り外すことが容易ではない理由が存在する場合、測定プローブのメンテナンスを頻繁に行うことが難しい。
For example, in the spectroscopic analyzer described in Patent Document 1 described above, if the measurement probe is installed in a state of being inserted inside a pipe or the like of a plant, the concentration of the component to be measured contained in the liquid inside the pipe or the like can be measured. Can be measured continuously.
For example, in the spectroscopic analyzer described in Patent Document 1 described above, among the parts that the measurement probe comes into contact with the liquid to be analyzed, the part through which the light from the light source of the spectroscopic analyzer transmits is contaminated by the liquid to be analyzed. Then, the correct concentration cannot be measured. Therefore, when the site becomes dirty, it is necessary to perform maintenance of the measurement probe such as removing the dirt on the site.
However, it is derived from distance reasons such as the installation location of the measurement probe being far away, accessibility reasons such as the installation location of the measurement probe being narrow, work environment reasons such as ambient temperature, and the properties of the liquid. When there is a reason such as a reason that it is not easy to remove the measurement probe from the pipe or the like, it is difficult to perform maintenance of the measurement probe frequently.

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、測定プローブのメンテナンスを頻繁に行うことが難しい場合であっても、正しい濃度を測定できる分光分析方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, at least one embodiment of the present invention aims to provide a spectroscopic analysis method capable of measuring a correct concentration even when it is difficult to frequently maintain a measuring probe.

(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る分光分析方法は、
分析対象の液体を通過する光の光路長が第1光路長であるときに前記液体を通過した光の強度を計測する第1計測工程と、
前記光路長が前記第1光路長とは異なる第2光路長であるときに前記液体を通過した光の強度を計測する第2計測工程と、
前記第1計測工程で計測した前記強度に基づいて、前記光路長が前記第1光路長であるときの第1吸光度を算出する第1吸光度算出工程と、
前記第2計測工程で計測した前記強度に基づいて、前記光路長が前記第2光路長であるときの第2吸光度を算出する第2吸光度算出工程と、
前記第1吸光度算出工程で算出した前記第1吸光度と前記第2吸光度算出工程で算出した前記第2吸光度とに基づいて、前記液体における分析対象の成分の濃度を算出する濃度算出工程と、
を備える。
(1) The spectroscopic analysis method according to at least one embodiment of the present invention
The first measurement step of measuring the intensity of the light passing through the liquid when the optical path length of the light passing through the liquid to be analyzed is the first optical path length, and
A second measurement step of measuring the intensity of light passing through the liquid when the optical path length is a second optical path length different from the first optical path length.
A first absorbance calculation step of calculating the first absorbance when the optical path length is the first optical path length based on the intensity measured in the first measurement step.
A second absorbance calculation step of calculating the second absorbance when the optical path length is the second optical path length based on the intensity measured in the second measurement step.
A concentration calculation step of calculating the concentration of the component to be analyzed in the liquid based on the first absorbance calculated in the first absorbance calculation step and the second absorbance calculated in the second absorbance calculation step.
To be equipped.

吸光特性を有する溶液成分の濃度は、次の式(f1)に示すランベルト・ベールの法則に従って定量することができる。式(f1)より、吸光度(A)はモル吸光係数(e)、成分濃度(c)、光路長(l)から求めることができ、モル吸光係数e、光路長lが既知であれば、吸光度Aを計測することで成分濃度cを求めることができる。
A=−log(I/I
=e×c×l ・・・(f1)
ここで、Iは入射光、すなわち例えば分光分析装置において光源からの光を照射する照射部から照射された光の強度である。Iは透過光、すなわち分析対象の液体を透過して例えば分光分析装置における受光部で受光した光の強度である。なお、ここでは、説明を簡略化するため、分光分析装置の照射部における光源から分析対象の液体に到達するまでの導光経路における光の減衰、及び、分析対象の液体を透過した光が分光分析装置の受光部に到達するまでの導光経路における光の減衰については無視する。
吸光度Aは無次元の値である。モル吸光係数eの単位は[mol/L/m]である。成分濃度cの単位は[mol/L]である。光路長lの単位は[m]である。
The concentration of the solution component having the absorption property can be quantified according to Lambert-Beer's law shown in the following formula (f1). From the formula (f1), the absorbance (A) can be obtained from the molar extinction coefficient (e), the component concentration (c), and the optical path length (l). If the molar extinction coefficient e and the optical path length l are known, the absorbance The component concentration c can be obtained by measuring A.
A = -log (I / I 0 )
= E × c × l ・ ・ ・ (f1)
Here, I 0 is the incident light, that is, the intensity of the light emitted from the irradiation unit that irradiates the light from the light source in, for example, a spectroscopic analyzer. I is the intensity of transmitted light, that is, light transmitted through the liquid to be analyzed and received by, for example, a light receiving unit in a spectroscopic analyzer. Here, in order to simplify the explanation, the attenuation of light in the light guide path from the light source in the irradiation section of the spectroscopic analyzer to the liquid to be analyzed, and the light transmitted through the liquid to be analyzed are separated. Ignore the attenuation of light in the light guide path until it reaches the light receiving part of the analyzer.
Absorbance A is a dimensionless value. The unit of the molar extinction coefficient e is [mol / L / m]. The unit of the component concentration c is [mol / L]. The unit of the optical path length l is [m].

ここで、仮に照射部から照射される光の透過部分に汚れが付着している場合、汚れによっても光が吸収されるため、吸光度(A’)は、汚れによる吸光度の増分(β)を加えて式(f2)で表される。
A’=e×c×l+β ・・・(f2)
Here, if dirt is attached to the light transmitting portion irradiated from the irradiation unit, the light is also absorbed by the dirt, so that the absorbance (A') is obtained by adding an increment (β) of the absorbance due to the dirt. It is expressed by the equation (f2).
A'= e × c × l + β ・ ・ ・ (f2)

光の透過部分に汚れが付着していない場合、照射部から照射された光の強度(入射光の強度I)、受光部で受光した光の強度(透過光の強度I)、モル吸光係数e、及び光路長lから式(f1)に基づいて成分濃度cを求めることができる。
しかし、光の透過部分に汚れが付着している場合、算出される吸光度A’には汚れによる吸光度βが含まれているため、1つの方程式に対し未知数が2つ(β及びc)となるため、このままでは成分濃度cが求められない。
When there is no dirt on the light transmitting part, the intensity of the light emitted from the irradiation part (incident light intensity I 0 ), the intensity of the light received by the light receiving part (transmitted light intensity I), and the molar extinction coefficient The component concentration c can be obtained from e and the optical path length l based on the formula (f1).
However, when dirt is attached to the light transmitting portion, the calculated absorbance A'contains the absorbance β due to the dirt, so that there are two unknowns (β and c) for one equation. Therefore, the component concentration c cannot be obtained as it is.

そこで、光路長lを変化させて吸光度Aを計測することで、2つの方程式が得られれば、この2つの方程式を連立することで成分濃度cを求めることができるとともに、汚れによる吸光度の増分βも求めることができる。
式(f1)より、モル吸光係数e、及び成分濃度cが一定の場合、光路長lを長くすると、光路長lに比例して吸光度Aも増大する。光路長lをa倍とした場合の吸光度(A’’)は次の式(f3)で表される。
A’’=a×e×c×l+β ・・・(f3)
Therefore, if two equations are obtained by measuring the absorbance A by changing the optical path length l, the component concentration c can be obtained by combining these two equations, and the absorbance increment β due to dirt can be obtained. Can also be asked.
From the formula (f1), when the molar extinction coefficient e and the component concentration c are constant, when the optical path length l is lengthened, the absorbance A also increases in proportion to the optical path length l. The absorbance (A ″) when the optical path length l is multiplied by a is expressed by the following equation (f3).
A'' = a × e × c × l + β ・ ・ ・ (f3)

上記(1)の方法によれば、第1光路長と、第1光路長とは異なる第2光路長とで光の強度Iをそれぞれ計測することができるので、第1光路長における第1吸光度A1と、第2光路長における第2吸光度A2とを求めることができる。ここで、光路長lの変化倍数a、及び、光路長lが予め設定された値であり、モル吸光係数eは物性値のため既知であることから、未知数は、成分濃度cと汚れによる吸光度の増分βの2つである。未知数2つに対して、光路長lを変更して得られる方程式が2つであるので、式(f2)及び式(f3)に基づいて、次式(f4)によって成分濃度cを求めることができ、次式(f5)によって汚れによる吸光度の増分βを求めることができる。
c=(A2−A1)/{e×l×(a−1)} ・・・(f4)
β=(a×A1−A2)/(a−1) ・・・(f5)
According to the method (1) above, the light intensity I can be measured at the first optical path length and the second optical path length different from the first optical path length, respectively, so that the first absorbance at the first optical path length can be measured. A1 and the second absorbance A2 at the second optical path length can be obtained. Here, since the change multiple a of the optical path length l and the optical path length l are preset values and the molar extinction coefficient e is known because of the physical property value, the unknowns are the component concentration c and the absorbance due to dirt. There are two increments of β. Since there are two equations obtained by changing the optical path length l for two unknowns, the component concentration c can be obtained by the following equation (f4) based on the equations (f2) and (f3). Then, the increment β of the absorbance due to dirt can be obtained by the following equation (f5).
c = (A2-A1) / {e × l × (a-1)} ・ ・ ・ (f4)
β = (a × A1-A2) / (a-1) ... (f5)

このように、上記(1)の方法によれば、例えば分光分析装置において照射部から照射される光の透過部分に汚れが付着した場合であっても、成分濃度cを求めることができる。したがって、上記(1)の方法によれば、例えば分光分析装置において分析対象の液体が流通可能な液体流通部のメンテナンスを頻繁に行うことが難しい場合であっても、正しい成分濃度cを測定できる。 As described above, according to the method (1) above, the component concentration c can be obtained even when dirt adheres to the light transmitting portion irradiated from the irradiation unit, for example, in the spectroscopic analyzer. Therefore, according to the method (1) above, the correct component concentration c can be measured even when it is difficult to frequently perform maintenance of the liquid distribution section where the liquid to be analyzed can be distributed in the spectroscopic analyzer, for example. ..

(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の方法において、前記濃度算出工程は、分析対象の液体が満たされていて前記光を通過させる液体流通部への前記光の入射と前記液体流通部からの光の出射との繰り返し回数をパラメータとして含む算出式に基づいて、前記濃度を算出する。 (2) In some embodiments, in the method of (1) above, the concentration calculation step involves incident of the light on a liquid distribution section filled with the liquid to be analyzed and passing the light through, and the liquid. The density is calculated based on a calculation formula that includes the number of repetitions of light emission from the distribution unit as a parameter.

例えば、上述した式(f2)によって光路長が第1光路長となるときの吸光度を算出し、上述した式(f3)によって光路長が第2光路長となるときの吸光度を算出する場合を考える。
さらにこの場合において、例えば、光路長が第1光路長となるときと第2光路長となるときで、例えば分光分析装置において上記液体流通部に対して光が入射及び反射する回数が異なる場合について、以下、説明する。
そのような場合には、光路長が第1光路長となるときと第2光路長となるときとで、液体流通部への光の入射と液体流通部からの光の出射との繰り返し回数が異なるため、上述した式(f2)における汚れによる吸光度の増分の項と上述した式(f3)における汚れによる吸光度の増分の項とでは、値が異なる。
そこで、例えば上記繰り返し回数をnとし、この繰り返し回数nを式(f2)及び式(f3)における吸光度の増分の項にパラメータとして加えることで、繰り返し回数nの相違による吸光度の増分の違いを算出式に反映できる。
For example, consider a case where the absorbance when the optical path length becomes the first optical path length is calculated by the above-mentioned formula (f2), and the absorbance when the optical path length becomes the second optical path length is calculated by the above-mentioned formula (f3). ..
Further, in this case, for example, when the optical path length becomes the first optical path length and the second optical path length, for example, when the number of times light is incident and reflected on the liquid flow portion in the spectroscopic analyzer is different. , Will be described below.
In such a case, when the optical path length becomes the first optical path length and when it becomes the second optical path length, the number of repetitions of the light incident on the liquid flow section and the light emission from the liquid flow section is repeated. Because they are different, the values are different between the term of the increase in absorbance due to dirt in the above formula (f2) and the term of the term of increase in absorbance due to dirt in the above formula (f3).
Therefore, for example, the number of repetitions is set to n, and the number of repetitions n is added as a parameter to the term of the increment of absorbance in the equations (f2) and (f3) to calculate the difference in the increase in absorbance due to the difference in the number of repetitions n. It can be reflected in the formula.

具体的には、光路長が第1光路長となるときの繰り返し回数nをn1とし、光路長が第2光路長となるときの繰り返し回数nをn2とした時に、上記式(f2)を次式(f6)で置き換えることができ、上記式(f3)を次式(f7)で置き換えることができる。
なお、次式(f6)及び次式(f7)において、β’は、繰り返し回数nの1回当たりの汚れによる吸光度の増分である。
A’=e×c×l+n1×β’ ・・・(f6)
A’’=a×e×c×l+n2×β’ ・・・(f7)
Specifically, when the number of repetitions n when the optical path length becomes the first optical path length is n1, and the number of repetitions n when the optical path length becomes the second optical path length is n2, the above equation (f2) is expressed as follows. It can be replaced by the equation (f6), and the above equation (f3) can be replaced by the following equation (f7).
In the following equations (f6) and (f7), β'is an increment of the absorbance due to fouling per repetition number n.
A'= e × c × l + n1 × β'・ ・ ・ (f6)
A'' = a × e × c × l + n2 × β'・ ・ ・ (f7)

ここで、上述したように光路長lの変化倍数a、及び、光路長lが予め設定された値であり、モル吸光係数eは物性値のため既知である。そして、分光分析装置の装置構成から繰り返し回数n1、n2も把握できることから、未知数は、成分濃度cと汚れによる吸光度の増分βの2つである。未知数2つに対して、光路長lを変更して得られる方程式が2つであるので、式(f6)及び式(f7)に基づいて、次式(f8)によって成分濃度cを求めることができ、次式(f9)によって繰り返し回数nの1回当たりの汚れによる吸光度の増分β’を求めることができる。
c={(n2/n1)×A1−A2}/[{(n2/n1)−a}×e×l]
・・・(f8)
β=(A2−a×A1)/(n2−n1×a) ・・・(f9)
Here, as described above, the change multiple a of the optical path length l and the optical path length l are preset values, and the molar extinction coefficient e is known because of its physical property value. Since the number of repetitions n1 and n2 can also be grasped from the device configuration of the spectroscopic analyzer, the unknowns are the component concentration c and the increment β of the absorbance due to dirt. Since there are two equations obtained by changing the optical path length l for two unknowns, the component concentration c can be obtained by the following equation (f8) based on the equations (f6) and (f7). Then, the increment β'of the absorbance due to the stain per repetition n can be obtained by the following equation (f9).
c = {(n2 / n1) x A1-A2} / [{(n2 / n1) -a} x e x l]
... (f8)
β = (A2-a × A1) / (n2-n1 × a) ・ ・ ・ (f9)

このように、上記(2)の方法によれば、光路長が第1光路長となるときと第2光路長となるときで、上記液体流通部に対して光が入射及び反射する回数が異なる場合であっても成分濃度c、及び、上述した汚れによる吸光度の増分β’を求めることができる。 As described above, according to the method (2), the number of times the light is incident and reflected on the liquid flow portion differs depending on whether the optical path length is the first optical path length or the second optical path length. Even in this case, the component concentration c and the increment β'of the absorbance due to the above-mentioned stain can be obtained.

(3)幾つかの実施形態では、上記(1)の方法において、前記濃度算出工程は、前記光路長が前記第1光路長であるときに前記液体に接触する光学部材の汚れによる吸光度と、前記光路長が前記第2光路長であるときに前記光学部材の汚れによる吸光度との比を考慮した算出式に基づいて、前記濃度を算出する。 (3) In some embodiments, in the method (1) above, the concentration calculation step includes the absorbance of the optical member in contact with the liquid when the optical path length is the first optical path length, and the absorbance due to dirt on the optical member. When the optical path length is the second optical path length, the concentration is calculated based on a calculation formula that takes into consideration the ratio to the absorbance of the optical member due to contamination.

例えば、上述した式(f2)によって光路長が第1光路長となるときの吸光度を算出し、上述した式(f3)によって光路長が第2光路長となるときの吸光度を算出する場合を考える。
例えば、光路長が第1光路長となるときと第2光路長となるときでは、光路が異なることがある。説明の便宜上、以下の説明では、光路長が第1光路長となるときの光路を第1光路と呼び、光路長が第2光路長となるときの光路を第2光路と呼ぶ。第1光路と第2光路とのように、光路が異なる場合、光路毎に汚れが付着した部分の光透過長さや光散乱挙動が異なって、繰り返し回数nの1回当たりの汚れによる吸光度の増分β’も光路毎に異なることも考えられる。
そこで、例えば第1光路と第2光路とにおける汚れによる吸光度の差を表す係数を予め求めておき、この係数を用いることで第1光路と第2光路とにおける汚れによる吸光度の差を算出式に反映できる。
For example, consider a case where the absorbance when the optical path length becomes the first optical path length is calculated by the above-mentioned formula (f2), and the absorbance when the optical path length becomes the second optical path length is calculated by the above-mentioned formula (f3). ..
For example, the optical path may be different when the optical path length is the first optical path length and when it is the second optical path length. For convenience of explanation, in the following description, the optical path when the optical path length becomes the first optical path length is referred to as a first optical path, and the optical path when the optical path length becomes the second optical path length is referred to as a second optical path. When the optical paths are different, such as the first optical path and the second optical path, the light transmission length and the light scattering behavior of the part where the dirt is attached are different for each optical path, and the increase in absorbance due to the dirt per repetition n is repeated. It is possible that β'also differs for each optical path.
Therefore, for example, a coefficient representing the difference in absorbance due to dirt between the first optical path and the second optical path is obtained in advance, and by using this coefficient, the difference in absorbance due to dirt between the first optical path and the second optical path can be used as a calculation formula. Can be reflected.

具体的には、上記式(f3)における吸光度の増分の項に第1光路と第2光路とにおける汚れによる吸光度の差を表す係数γを乗じる。したがって、上記式(f2)を次式(f10)で置き換えることができ、上記式(f3)を次式(f11)で置き換えることができる。
なお、次式(f10)及び次式(f11)において、β’’は、第1光路における汚れによる吸光度の増分である。
A’=e×c×l+β’’ ・・・(f10)
A’’=a×e×c×l+γ×β’’ ・・・(f11)
Specifically, the term of the increase in absorbance in the above equation (f3) is multiplied by a coefficient γ representing the difference in absorbance due to dirt between the first optical path and the second optical path. Therefore, the above equation (f2) can be replaced by the following equation (f10), and the above equation (f3) can be replaced by the following equation (f11).
In the following equations (f10) and (f11), β ″ is an increment of absorbance due to contamination in the first optical path.
A'= e × c × l + β'' ・ ・ ・ (f10)
A'' = a × e × c × l + γ × β'' ・ ・ ・ (f11)

ここで、上述したように光路長lの変化倍数a、及び、光路長lが予め設定された値であり、モル吸光係数eは物性値のため既知である。そして、係数γも予め求められていることから、未知数は、成分濃度cと汚れによる吸光度の増分βの2つである。未知数2つに対して、光路長lを変更して得られる方程式が2つであるので、式(f10)及び式(f11)に基づいて、次式(f12)によって成分濃度cを求めることができ、次式(f13)によって第1光路における汚れによる吸光度の増分β’’を求めることができる。なお、第1光路における汚れによる吸光度の増分β’’に係数γを乗ずることで、第2光路における汚れによる吸光度の増分を求めることができる。
c=(A1−A2)/{(1−a)×e×l} ・・・(f12)
β’’=(A2−a×A1)/{γ×(1−a)} ・・・(f13)
Here, as described above, the change multiple a of the optical path length l and the optical path length l are preset values, and the molar extinction coefficient e is known because of its physical property value. Since the coefficient γ is also obtained in advance, there are two unknowns, the component concentration c and the increment β of the absorbance due to dirt. Since there are two equations obtained by changing the optical path length l for two unknowns, the component concentration c can be obtained by the following equation (f12) based on the equations (f10) and (f11). Then, the increment β'' of the absorbance due to the contamination in the first optical path can be obtained by the following equation (f13). By multiplying the increment β'' of the absorbance due to dirt in the first optical path by the coefficient γ, the increment of the absorbance due to dirt in the second optical path can be obtained.
c = (A1-A2) / {(1-a) × e × l} ... (f12)
β'' = (A2-a × A1) / {γ × (1-a)} ・ ・ ・ (f13)

このように、上記(3)の方法によれば、光路毎に汚れが付着した部分の光透過長さや光散乱挙動が異なる場合であっても成分濃度c、第1光路における汚れによる吸光度の増分β’’及び、第2光路における汚れによる吸光度の増分γ×β’’を求めることができる。 As described above, according to the method (3) above, even if the light transmission length and the light scattering behavior of the portion where the dirt is attached are different for each optical path, the component concentration c and the absorbance due to the dirt in the first optical path are increased. β'' and the increment of absorbance due to dirt in the second optical path γ × β'' can be obtained.

(4)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(3)の何れかの方法において、前記第1吸光度算出工程で算出した前記第1吸光度と前記第2吸光度算出工程で算出した前記第2吸光度とに基づいて、前記液体に接触する光学部材の汚れ度合いを算出する汚れ度算出工程、をさらに備える。 (4) In some embodiments, in any of the methods (1) to (3), the first absorbance calculated in the first absorbance calculation step and the second absorbance calculated in the second absorbance calculation step. (2) A stain degree calculation step of calculating the stain degree of the optical member in contact with the liquid based on the absorbance is further provided.

上記(4)の方法によれば、例えば分光分析装置において照射部から照射される光の透過部分に汚れが付着した場合には、汚れによる吸光度の増分を求めることができる。 According to the method (4) above, for example, when dirt adheres to the light transmitting portion irradiated from the irradiation unit in the spectroscopic analyzer, the increase in absorbance due to the dirt can be obtained.

(5)本発明の少なくとも一実施形態に係る分光分析装置は、
分析対象の液体が流通可能な液体流通部と、
前記液体流通部の外部から前記液体流通部を流通する前記液体に光源からの光を照射する照射部と、
前記照射部から照射されて前記液体を透過した光を反射する反射部と、
前記反射部で反射された光を前記液体流通部の外部で受光する受光部と、
を備え、
前記照射部は、前記光源からの光を反射して前記液体流通部に導く導光ミラーと、前記導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する変更部とを有する。
(5) The spectroscopic analyzer according to at least one embodiment of the present invention is
The liquid distribution department where the liquid to be analyzed can be distributed,
An irradiation unit that irradiates the liquid flowing through the liquid distribution unit with light from a light source from the outside of the liquid distribution unit.
A reflecting unit that reflects light that is irradiated from the irradiation unit and transmitted through the liquid,
A light receiving unit that receives the light reflected by the reflecting unit outside the liquid flow unit, and a light receiving unit.
With
The irradiation unit includes a light guide mirror that reflects light from the light source and guides it to the liquid flow unit, and a change unit that changes at least one of the positions and angles of the light guide mirror.

上記(5)の構成によれば、導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更することで、分析対象の液体を通過する光の光路長lを変更できる。したがって、上記(5)の構成によれば、分析対象の液体を通過する光の光路長を変更して受光部が受光したそれぞれの光の強度Iを計測することができるので、光路長lの変更前の第1吸光度A1と、光路長lの変更後の第2吸光度A2とを求めることができる。ここで、光路長lの変化倍数a、光路長lが予め設定された値であり、モル吸光係数eは物性値のため既知であることから、未知数は、成分濃度cと汚れによる吸光度の増分βの2つである。未知数2つに対して、光路長lを変更して得られる方程式が2つであるので、上述した式(f2)及び式(f3)に基づいて、上述した式(f4)によって成分濃度cを求めることができ、上述した式(f5)によって汚れによる吸光度の増分βを求めることができる。 According to the configuration of (5) above, the optical path length l of the light passing through the liquid to be analyzed can be changed by changing at least one of the position and the angle of the light guide mirror. Therefore, according to the configuration of (5) above, the optical path length I of each light received by the light receiving unit can be measured by changing the optical path length of the light passing through the liquid to be analyzed. The first absorbance A1 before the change and the second absorbance A2 after the change in the optical path length l can be obtained. Here, since the change multiple a of the optical path length l and the optical path length l are preset values and the molar extinction coefficient e is known because of the physical property value, the unknown is the increment of the absorbance due to the component concentration c and dirt. There are two β. Since there are two equations obtained by changing the optical path length l for two unknowns, the component concentration c is determined by the above equation (f4) based on the above equations (f2) and (f3). It can be obtained, and the incremental β of the absorbance due to contamination can be obtained by the above equation (f5).

このように、上記(5)の構成によれば、照射部から照射される光の透過部分に汚れが付着した場合であっても、成分濃度cを求めることができる。また、上記(5)の構成によれば、照射部から照射される光の透過部分に汚れが付着した場合には、汚れによる吸光度の増分βを求めることができる。したがって、上記(5)の構成によれば、液体流通部のメンテナンスを頻繁に行うことが難しい場合であっても、正しい成分濃度cを測定できる。 As described above, according to the configuration of (5) above, the component concentration c can be obtained even when the light transmitting portion irradiated from the irradiation portion is contaminated. Further, according to the configuration of (5) above, when dirt adheres to the light transmitting portion irradiated from the irradiation unit, the increment β of the absorbance due to the dirt can be obtained. Therefore, according to the configuration of (5) above, the correct component concentration c can be measured even when it is difficult to frequently perform maintenance of the liquid distribution section.

また、上記(5)の構成によれば、光源からの光を導光ミラーで反射して液体流通部に導くようにしているので、導光ミラー及び導光ミラーよりも光源側の光学部材を液体流通部から離すことができる。例えば後述するように分析対象の液体が放射性物質を含有する場合、導光ミラー及び導光ミラーよりも光源側の光学部材に例えば石英等の放射線の影響を受けやすい材料を用いている場合には、導光ミラー及び導光ミラーよりも光源側の光学部材を液体流通部から離すことで放射線の影響を受け難くすることができる。 Further, according to the configuration of (5) above, since the light from the light source is reflected by the light guide mirror and guided to the liquid flow portion, the optical member on the light source side of the light guide mirror and the light guide mirror can be used. It can be separated from the liquid flow section. For example, as will be described later, when the liquid to be analyzed contains a radioactive substance, when the light guide mirror and the optical member on the light source side of the light guide mirror are made of a material susceptible to radiation such as quartz, for example. By separating the light guide mirror and the optical member on the light source side of the light guide mirror from the liquid flow portion, it is possible to make it less susceptible to the influence of radiation.

(6)幾つかの実施形態では、上記(5)の構成において、
前記変更部によって前記導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する前と後とで前記受光部が受光したそれぞれの光の強度を計測する計測部と、
前記計測部で計測した前記強度と、前記照射部から照射される光の強度とに基づいて、前記変更部によって前記導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する前の第1吸光度と、前記変更部によって前記導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更した後の第2吸光度とを算出する吸光度算出部と、
前記吸光度算出部が算出した前記第1吸光度と前記第2吸光度とに基づいて、前記液体における分析対象の成分の濃度を算出する濃度算出部と、
をさらに備える。
(6) In some embodiments, in the configuration of (5) above,
A measuring unit that measures the intensity of the light received by the light receiving unit before and after changing at least one of the positions or angles of the light guide mirror by the changing unit.
The first absorbance before changing at least one of the position or angle of the light guide mirror by the changing unit based on the intensity measured by the measuring unit and the intensity of light emitted from the irradiation unit. And the absorbance calculation unit that calculates the second absorbance after changing at least one of the position or angle of the light guide mirror by the change unit.
A concentration calculation unit that calculates the concentration of the component to be analyzed in the liquid based on the first absorbance and the second absorbance calculated by the absorbance calculation unit.
Further prepare.

上記(6)の構成によれば、分析対象の液体を通過する光の光路長を変更して受光部が受光したそれぞれの光の強度Iを上述した計測部で計測できる。上記(6)の構成によれば、光路長lの変更前の第1吸光度A1と、光路長lの変更後の第2吸光度A2とを上述した吸光度算出部で求めることができる。上記(6)の構成によれば、成分濃度cを上述した濃度算出部で求めることができる。 According to the configuration of (6) above, the optical path length of the light passing through the liquid to be analyzed can be changed, and the intensity I of each light received by the light receiving unit can be measured by the above-mentioned measuring unit. According to the configuration of (6) above, the first absorbance A1 before the change of the optical path length l and the second absorbance A2 after the change of the optical path length l can be obtained by the above-mentioned absorbance calculation unit. According to the configuration of (6) above, the component concentration c can be obtained by the concentration calculation unit described above.

(7)幾つかの実施形態では、上記(5)又は(6)の構成において、前記変更部は、前記導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する前と後とで前記反射部において前記光源からの光が照射される位置が変更されないように、前記導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する。 (7) In some embodiments, in the configuration of (5) or (6) above, the changing portion reflects the reflection before and after changing at least one of the positions or angles of the light guide mirror. At least one of the position and the angle of the light guide mirror is changed so that the position where the light from the light source is irradiated is not changed in the unit.

例えば反射部の汚れ方が場所によって異なる場合、すなわち汚れ方にムラがある場合、反射部において光源からの光が照射される位置が変わると反射光の強度、すなわち受光部で受光する光の強度が変わってしまい、成分濃度cの算出精度が低下するおそれがある。
上記(7)の構成によれば、導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する前と後とで反射部において光源からの光が照射される位置が変更されないので、反射部の汚れ方が場所によって異なる場合であっても、成分濃度cの算出精度の低下を抑制できる。
上記(7)の構成は、液体流通部のメンテナンスを頻繁に行うことが難しく、反射部を頻繁に清掃できない場合に有効である。
For example, when the dirt on the reflecting part differs depending on the location, that is, when the dirting is uneven, the intensity of the reflected light, that is, the intensity of the light received by the light receiving part when the position where the light from the light source is irradiated in the reflecting part changes May change, and the calculation accuracy of the component concentration c may decrease.
According to the configuration of (7) above, the position where the light from the light source is irradiated in the reflecting portion is not changed before and after changing at least one of the position or the angle of the light guide mirror. Even if the degree of contamination differs depending on the location, it is possible to suppress a decrease in the calculation accuracy of the component concentration c.
The above configuration (7) is effective when it is difficult to frequently perform maintenance on the liquid distribution section and the reflective section cannot be frequently cleaned.

(8)幾つかの実施形態では、上記(5)乃至(7)の何れかの構成において、前記照射部は、前記光源からの光をコリメート光として、又は、前記反射部において集束する光として前記液体流通部を流通する前記液体に照射する。 (8) In some embodiments, in any of the configurations (5) to (7) above, the irradiation unit uses the light from the light source as collimated light or as light focused at the reflection unit. Irradiate the liquid flowing through the liquid distribution unit.

上記(8)の構成によれば、受光部で受光する光の強度の低下を抑制できるので、成分濃度cの算出精度の低下を抑制できる。 According to the configuration (8) above, it is possible to suppress a decrease in the intensity of the light received by the light receiving unit, so that it is possible to suppress a decrease in the calculation accuracy of the component concentration c.

(9)幾つかの実施形態では、上記(5)乃至(8)の何れかの構成において、前記液体は、放射性物質を含有する。 (9) In some embodiments, in any of the configurations (5) to (8) above, the liquid contains a radioactive substance.

分析対象の液体が放射性物質を含有する場合、作業員が被ばくする機会を低減することが望まれるので、液体流通部のメンテナンスを頻繁に行うことが難しい。
その点、上記(9)の構成によれば、上述した(5)の構成を有するので、分析対象の液体が放射性物質を含有する場合のように液体流通部のメンテナンスを頻繁に行うことが難しい場合であっても、正しい濃度を測定できる。
When the liquid to be analyzed contains radioactive substances, it is desired to reduce the chances of workers being exposed to radiation, so it is difficult to frequently perform maintenance on the liquid distribution section.
In that respect, according to the configuration of (9) above, since it has the configuration of (5) described above, it is difficult to frequently perform maintenance of the liquid distribution section as in the case where the liquid to be analyzed contains a radioactive substance. Even in some cases, the correct concentration can be measured.

(10)幾つかの実施形態では、上記(9)の構成において、
前記液体流通部を有する筐体と、
前記筐体に形成された開口を覆って前記液体流通部の内部と外部とを仕切るとともに、前記照射部から照射された光、及び、前記反射部で反射された光を透過させる窓板と、
前記筐体と前記窓板との隙間をシールするシール部材と、
をさらに備える。
(10) In some embodiments, in the configuration of (9) above,
A housing having the liquid distribution unit and
A window plate that covers the opening formed in the housing to partition the inside and the outside of the liquid flow portion and transmits the light emitted from the irradiation portion and the light reflected by the reflection portion.
A sealing member that seals the gap between the housing and the window plate,
Further prepare.

上記(10)の構成によれば、窓板を介して照射部からの光を分析対象の液体に入射させることができ、窓板を介して液体を透過した光を受光部で受光できる。したがって、上記(10)の構成によれば、放射性物質を含有する液体が照射部や受光部に接触することを防止できる。 According to the configuration of (10) above, the light from the irradiation unit can be incidented on the liquid to be analyzed through the window plate, and the light transmitted through the liquid through the window plate can be received by the light receiving unit. Therefore, according to the configuration (10) above, it is possible to prevent the liquid containing the radioactive substance from coming into contact with the irradiation unit and the light receiving unit.

(11)幾つかの実施形態では、上記(10)の構成において、前記窓板は、酸化アルミニウム製である。 (11) In some embodiments, in the configuration of (10) above, the window plate is made of aluminum oxide.

例えば窓板が石英製であれば、放射性物質を含有する液体からの放射線によって窓板が被ばくすると、窓板の透明度が比較的短期間で低下してしまう。しかし、窓板が酸化アルミニウム製であれば、放射性物質を含有する液体からの放射線によって窓板が被ばくしても、窓板の透明度が低下し難い。
したがって、上記(11)の構成によれば、窓板の透明度が低下し難くなるので、窓板の交換頻度を抑制してコスト増を抑制できる。
For example, if the window plate is made of quartz, if the window plate is exposed to radiation from a liquid containing a radioactive substance, the transparency of the window plate will decrease in a relatively short period of time. However, if the window plate is made of aluminum oxide, the transparency of the window plate is unlikely to decrease even if the window plate is exposed to radiation from a liquid containing a radioactive substance.
Therefore, according to the configuration (11) above, the transparency of the window plate is unlikely to decrease, so that the frequency of replacement of the window plate can be suppressed and the cost increase can be suppressed.

(12)幾つかの実施形態では、上記(10)又は(11)の構成において、前記シール部材は、金属製である。 (12) In some embodiments, in the configuration of (10) or (11) above, the sealing member is made of metal.

例えばシール部材が高分子材料製であれば、放射性物質を含有する液体からの放射線によってシール部材が被ばくすると、シール部材が比較的短期間で劣化してしまう。しかし、シール部材が金属製であれば、放射性物質を含有する液体からの放射線によってシール部材が被ばくしても、シール部材が劣化し難い。
したがって、上記(12)の構成によれば、シール部材が劣化し難くなるので、シール部材の交換頻度を抑制してコスト増を抑制できる。
For example, if the sealing member is made of a polymer material, the sealing member deteriorates in a relatively short period of time when the sealing member is exposed to radiation from a liquid containing a radioactive substance. However, if the seal member is made of metal, the seal member is unlikely to deteriorate even if the seal member is exposed to radiation from a liquid containing a radioactive substance.
Therefore, according to the configuration (12) above, the seal member is less likely to deteriorate, so that the frequency of replacement of the seal member can be suppressed and the cost increase can be suppressed.

(13)幾つかの実施形態では、上記(9)乃至(12)の何れかの構成において、前記反射部は、前記液体流通部の内部に配置されており、金属製である。 (13) In some embodiments, in any of the configurations (9) to (12) above, the reflective section is arranged inside the liquid flow section and is made of metal.

上記(13)の構成によれば、反射部が液体流通部の内部に配置されているので、放射性物質を含有する液体に直接接触する。そのため、例えば、反射部に石英製のガラスが用いられていると、上述したように、ガラスの透明度が比較的短期間で低下してしまい、反射部での光の反射率が比較的短期間で低下してしまう。
しかし、上記(13)の構成によれば、反射部が金属製であるので、反射部での光の反射率の低下を抑制できる。
According to the configuration of (13) above, since the reflective portion is arranged inside the liquid flow portion, it comes into direct contact with the liquid containing a radioactive substance. Therefore, for example, when quartz glass is used for the reflecting portion, the transparency of the glass decreases in a relatively short period of time as described above, and the reflectance of light at the reflecting portion is relatively short. It will drop at.
However, according to the configuration of (13) above, since the reflecting portion is made of metal, it is possible to suppress a decrease in the reflectance of light at the reflecting portion.

本発明の少なくとも一実施形態によれば、測定プローブのメンテナンスを頻繁に行うことが難しい場合であっても、分光分析装置で正しい濃度を測定できる。 According to at least one embodiment of the present invention, the spectroscopic analyzer can measure the correct concentration even when it is difficult to frequently maintain the measuring probe.

幾つかの実施形態の分光分析装置の使用形態の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows an example of the usage form of the spectroscopic analyzer of some embodiments schematically. 幾つかの実施形態の測定プローブの構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the measurement probe of some embodiments. 他の実施形態の測定プローブの構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the measurement probe of another embodiment. さらに他の実施形態の測定プローブの構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the measurement probe of still another embodiment. さらに他の実施形態の測定プローブの構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the measurement probe of still another embodiment. 幾つかの実施形態に係る分光分析装置による分光分析方法における処理手順を示したフローチャートである。It is a flowchart which showed the processing procedure in the spectroscopic analysis method by the spectroscopic analyzer which concerns on some Embodiments. 測定プローブの構成の変形例の一例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of a modification of the structure of a measurement probe. 測定プローブの構成の変形例の一例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of a modification of the structure of a measurement probe. 測定プローブの構成の変形例の他の一例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating another example of the modification of the structure of a measurement probe. 測定プローブの構成の変形例の他の一例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating another example of the modification of the structure of a measurement probe. 光路長を変更するための構成についての変形例の一例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the modification about the structure for changing the optical path length. 光路長を変更するための構成についての変形例の一例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the modification about the structure for changing the optical path length.

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention to this, but are merely explanatory examples. Absent.
For example, expressions that represent relative or absolute arrangements such as "in a certain direction", "along a certain direction", "parallel", "orthogonal", "center", "concentric" or "coaxial" are exact. Not only does it represent such an arrangement, but it also represents a state of relative displacement with tolerances or angles and distances to the extent that the same function can be obtained.
For example, expressions such as "same", "equal", and "homogeneous" that indicate that things are in the same state not only represent exactly the same state, but also have tolerances or differences to the extent that the same function can be obtained. It shall also represent the state of existence.
For example, an expression representing a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also an uneven portion or chamfering within a range in which the same effect can be obtained. The shape including the part and the like shall also be represented.
On the other hand, the expressions "equipped", "equipped", "equipped", "included", or "have" one component are not exclusive expressions that exclude the existence of other components.

図1は、幾つかの実施形態の分光分析装置の使用形態の一例を模式的に示す図である。幾つかの実施形態の分光分析装置1は、いわゆるプローブ型の分光分析装置であり、分析装置本体10と測定プローブ100とが光ファイバケーブル20で接続されている。
幾つかの実施形態の分光分析装置1は、たとえば、核燃料の再処理工場等の原子力施設において、配管や塔槽類の内部の液体のウランやプルトニウムなどの放射性物質の濃度をオンラインで測定するために用いられてもよい。
以下、幾つかの実施形態の分光分析装置1によって、上述したような原子力施設において、配管や塔槽類の内部の液体のウランやプルトニウムなどの放射性物質の濃度をオンラインで測定する場合について説明する。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of usage of the spectroscopic analyzer of some embodiments. The spectroscopic analyzer 1 of some embodiments is a so-called probe-type spectroscopic analyzer, and the analyzer main body 10 and the measurement probe 100 are connected by an optical fiber cable 20.
The spectroscopic analyzer 1 of some embodiments is for measuring the concentration of radioactive substances such as uranium and plutonium in the liquid inside pipes and towers online in a nuclear facility such as a nuclear fuel reprocessing plant. It may be used for.
Hereinafter, a case where the concentration of radioactive substances such as uranium and plutonium in the liquid inside pipes and tower tanks is measured online will be described by using the spectroscopic analyzer 1 of some embodiments in the nuclear facility as described above. ..

分光分析装置1のうち、測定プローブ100は、空間線量率が比較的高い高線量区域91内で、原子力施設内の配管や塔槽類に取り付けられている。図1に示す例では、測定プローブ100は、原子力施設内でウランやプルトニウム等の放射性物質を含む液が流れる配管80に取り付けられている。
分光分析装置1のうち、分析装置本体10は、高線量区域91よりも空間線量率が低い低線量区域92に設置されている。具体的には、分析装置本体10は、制御室等に設置されている。なお、幾つかの実施形態では、高線量区域91と低線量区域92とは、壁部93によって区画されている。
Of the spectroscopic analyzer 1, the measurement probe 100 is attached to pipes and tower tanks in a nuclear facility in a high dose area 91 having a relatively high air dose rate. In the example shown in FIG. 1, the measurement probe 100 is attached to a pipe 80 through which a liquid containing a radioactive substance such as uranium or plutonium flows in a nuclear facility.
Of the spectroscopic analyzer 1, the analyzer main body 10 is installed in the low dose area 92, which has a lower air dose rate than the high dose area 91. Specifically, the analyzer main body 10 is installed in a control room or the like. In some embodiments, the high dose area 91 and the low dose area 92 are separated by a wall portion 93.

(分析装置本体10)
幾つかの実施形態では、分析装置本体10は、筐体内に、光源11と、分光器12と、検出器13と、制御装置14とを備えている。光源11、分光器12、及び検出器13は、分光分析装置として公知の構成であるので、説明を省略する。制御装置14の詳細については後で説明する。
(Analyzer body 10)
In some embodiments, the analyzer body 10 includes a light source 11, a spectroscope 12, a detector 13, and a control device 14 in a housing. Since the light source 11, the spectroscope 12, and the detector 13 have known configurations as spectroscopic analyzers, description thereof will be omitted. The details of the control device 14 will be described later.

(光ファイバケーブル20)
幾つかの実施形態では、互いに離れた場所に設置されている分析装置本体10と測定プローブ100とは、上述したように複数の光ファイバケーブル20によって接続されている。光ファイバケーブル20は、図1に示すように、例えば高線量区域91を区画する壁部93等を貫通して敷設されることもある。
幾つかの実施形態では、測定プローブ100と、分析装置本体10とは、光源11からの光を測定プローブ100に導く1本の照射用光ファイバケーブル20aと、測定プローブ100からの光を検出器13に導く例えば3本の受光用光ファイバケーブル20bとによって接続されている。
図9に示す一実施形態の測定プローブ100と、分析装置本体10とは、光源11からの光を測定プローブ100に導く1本の照射用光ファイバケーブル20aと、測定プローブ100からの光を分光器12に導く1本の受光用光ファイバケーブル20bとによって接続されている。
(Optical fiber cable 20)
In some embodiments, the analyzer body 10 and the measurement probe 100, which are installed at distant locations from each other, are connected by a plurality of optical fiber cables 20 as described above. As shown in FIG. 1, the optical fiber cable 20 may be laid through, for example, a wall portion 93 that partitions the high-dose area 91.
In some embodiments, the measuring probe 100 and the analyzer main body 10 are an irradiation optical fiber cable 20a that guides the light from the light source 11 to the measuring probe 100, and a detector that detects the light from the measuring probe 100. It is connected to, for example, three light receiving optical fiber cables 20b leading to 13.
The measurement probe 100 of one embodiment shown in FIG. 9 and the analyzer main body 10 disperse the light from one irradiation optical fiber cable 20a that guides the light from the light source 11 to the measurement probe 100 and the light from the measurement probe 100. It is connected to one light receiving optical fiber cable 20b leading to the vessel 12.

光ファイバケーブル20は、不図示のコネクタを介して分析装置本体10と接続及び切り離しができるように構成されているとよい。なお、光ファイバケーブル20は、測定プローブ100と一体的に設けられていてもよく、不図示のコネクタを介して測定プローブ100と接続及び切り離しができるように構成されていてもよい。 The optical fiber cable 20 may be configured so that it can be connected to and disconnected from the analyzer main body 10 via a connector (not shown). The optical fiber cable 20 may be provided integrally with the measurement probe 100, or may be configured so that it can be connected to and disconnected from the measurement probe 100 via a connector (not shown).

(測定プローブ100)
図2は、幾つかの実施形態の測定プローブ100の構成を模式的に示す断面図である。幾つかの実施形態では、測定プローブ100は、筒状の管状部103を有する筐体101と、管状部103に取り付けられたフランジ部105とを有する。
図2に示す幾つかの実施形態の測定プローブ100では、管状部103の先端側に、配管80内を流れる分析対象の液体が流通可能な液体流通部110が設けられている。すなわち、管状部103の先端側には、配管80内を流れる分析対象の液体が液体流通部110に流入し、液体流通部110から流出するための開口部111が形成されている。
(Measurement probe 100)
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the measurement probe 100 of some embodiments. In some embodiments, the measuring probe 100 has a housing 101 having a tubular tubular portion 103 and a flange portion 105 attached to the tubular portion 103.
In the measurement probe 100 of some embodiments shown in FIG. 2, a liquid flow section 110 through which the liquid to be analyzed flowing in the pipe 80 can flow is provided on the tip end side of the tubular section 103. That is, an opening 111 is formed on the tip end side of the tubular portion 103 for the liquid to be analyzed flowing in the pipe 80 to flow into the liquid flow section 110 and flow out from the liquid flow section 110.

なお、管状部103の内部には隔壁107が設けられている。筐体101の内部空間のうち、隔壁107よりも図示上方の空間109は、隔壁107及び後述する窓板115によって液体流通部110とは区画されている。すなわち、幾つかの実施形態の測定プローブ100では、隔壁107及び窓板115によって、配管80内を流れる液体が空間109の内部に浸入するのを阻止している。 A partition wall 107 is provided inside the tubular portion 103. Of the internal space of the housing 101, the space 109 above the partition wall 107 is partitioned from the liquid flow section 110 by the partition wall 107 and the window plate 115 described later. That is, in the measurement probe 100 of some embodiments, the partition wall 107 and the window plate 115 prevent the liquid flowing in the pipe 80 from entering the inside of the space 109.

図2に示す実施形態の測定プローブ100は、照射用光ファイバケーブル20aを介して光源11から導かれた光を液体流通部110を流通する液体に入射させて該液体を透過させ、液体流通部110内に配置した反射部130での反射面131で反射させるように構成されている。また、図2に示す実施形態の測定プローブ100は、反射面131で反射されて、さらに液体流通部110を流通する液体を透過した光を受光して、受光用光ファイバケーブル20bを介して分光器12に導くように構成されている。
以下、図2に示す実施形態の測定プローブ100の構成を具体的に説明する。
In the measurement probe 100 of the embodiment shown in FIG. 2, the light guided from the light source 11 via the optical fiber cable 20a for irradiation is incident on the liquid flowing through the liquid flow unit 110 and transmitted through the liquid, and the liquid flow unit is transmitted. It is configured to be reflected by the reflecting surface 131 of the reflecting unit 130 arranged in the 110. Further, the measurement probe 100 of the embodiment shown in FIG. 2 receives light reflected by the reflecting surface 131 and further transmitted through the liquid flowing through the liquid flow unit 110, and is spectroscopically transmitted via the light receiving optical fiber cable 20b. It is configured to lead to the vessel 12.
Hereinafter, the configuration of the measurement probe 100 of the embodiment shown in FIG. 2 will be specifically described.

筐体101の内部(空間109の内部)には、照射用光ファイバケーブル20aの端面21aと、受光用光ファイバケーブル20bの端面21bとが配置されている。筐体101の内部(空間109の内部)には、2つの導光ミラー30が配置されている。
2つの導光ミラー30のうちの一方は、照射用光ファイバケーブル20aによって導かれて端面21aから出射された光源11からの光を液体流通部110を流通する液体に向けて反射させるための照射用導光ミラー31である。
2つの導光ミラー30のうちの他方は、液体流通部110を流通する液体を透過した光を受光用光ファイバケーブル20bの端面21bに向けて反射させるための受光用導光ミラー32である。
Inside the housing 101 (inside the space 109), an end surface 21a of the irradiation optical fiber cable 20a and an end surface 21b of the light receiving optical fiber cable 20b are arranged. Two light guide mirrors 30 are arranged inside the housing 101 (inside the space 109).
One of the two light guide mirrors 30 is an irradiation for reflecting the light from the light source 11 guided by the irradiation optical fiber cable 20a and emitted from the end face 21a toward the liquid flowing through the liquid flow unit 110. Light guide mirror 31.
The other of the two light guide mirrors 30 is a light receiving light guide mirror 32 for reflecting the light transmitted through the liquid flowing through the liquid flow unit 110 toward the end surface 21b of the light receiving optical fiber cable 20b.

図2に示した実施形態では、照射用導光ミラー31は、角度、すなわち照射用導光ミラー31の姿勢を変更可能に構成されている。具体的には、照射用導光ミラー31は、角度変更用アクチュエータ41によって、図2における矢印aで示すように、角度が変更されるように構成されている。なお、図2、及び後述する図3〜5に示した実施形態では、筐体101に対して照射用光ファイバケーブル20a、及び受光用光ファイバケーブル20bが固定されていて不動であることとする。
角度変更用アクチュエータ41によって、照射用導光ミラー31の角度が変更されると、照射用導光ミラー31から液体流通部110へ向かう光の光路は、例えば、図2において実線で示した入射光路311から破線で示した入射光路313へと変更される。
また、角度変更用アクチュエータ41によって、照射用導光ミラー31の角度が変更されると、液体流通部110から受光用導光ミラー32へ向かう光の光路は、例えば、図2において実線で示した反射光路321から破線で示した反射光路323へと変更される。
In the embodiment shown in FIG. 2, the irradiation light guide mirror 31 is configured so that the angle, that is, the posture of the irradiation light guide mirror 31 can be changed. Specifically, the irradiation light guide mirror 31 is configured so that the angle is changed by the angle changing actuator 41 as shown by the arrow a in FIG. In the embodiment shown in FIG. 2 and FIGS. 3 to 5 described later, the irradiation optical fiber cable 20a and the light receiving optical fiber cable 20b are fixed to the housing 101 and are immovable. ..
When the angle of the irradiation light guide mirror 31 is changed by the angle changing actuator 41, the optical path of light from the irradiation light guide mirror 31 to the liquid flow unit 110 is, for example, the incident optical path shown by the solid line in FIG. It is changed from 311 to the incident optical path 313 shown by the broken line.
Further, when the angle of the irradiation light guide mirror 31 is changed by the angle changing actuator 41, the optical path of light from the liquid flow unit 110 to the light receiving light guide mirror 32 is shown by a solid line in FIG. 2, for example. The reflected light path 321 is changed to the reflected light path 323 indicated by a broken line.

角度変更用アクチュエータ41によって、照射用導光ミラー31の角度が変更されると、液体流通部110を流通する液体に入射する光の入射角度が変更される。これにより、液体流通部110内における窓板115から反射部130までの光路長l、及び反射部130で反射された光の反射部130から窓板115までの光路長lが変更される。すなわち、照射用導光ミラー31の角度が変更されると、液体流通部110内で液体を透過する光の光路長lが変化する。
なお、図2に示した実施形態では、照射用導光ミラー31の角度が変更されると、反射部130において光源11からの光が照射される位置Prが変更される。
When the angle of the light guide mirror 31 for irradiation is changed by the angle changing actuator 41, the incident angle of the light incident on the liquid flowing through the liquid distribution unit 110 is changed. As a result, the optical path length l from the window plate 115 to the reflection unit 130 in the liquid flow unit 110 and the optical path length l from the reflection unit 130 to the window plate 115 of the light reflected by the reflection unit 130 are changed. That is, when the angle of the irradiation light guide mirror 31 is changed, the optical path length l of the light transmitted through the liquid in the liquid flow unit 110 changes.
In the embodiment shown in FIG. 2, when the angle of the irradiation light guide mirror 31 is changed, the position Pr where the light from the light source 11 is irradiated in the reflecting unit 130 is changed.

図2に示した実施形態では、受光用導光ミラー32は、角度、すなわち受光用導光ミラー32の姿勢を変更可能に構成されている。具体的には、受光用導光ミラー32は、角度変更用アクチュエータ42によって、図2における矢印bで示すように、角度が変更されるように構成されている。角度変更用アクチュエータ42によって、受光用導光ミラー32の角度を変更することで、上述したように照射用導光ミラー31の角度が変更されて反射部130において光源11からの光が照射される位置が変更されても、反射部130からの光を受光用光ファイバケーブル20bの端面21bに入射させることができる。 In the embodiment shown in FIG. 2, the light receiving light guide mirror 32 is configured so that the angle, that is, the posture of the light receiving light guide mirror 32 can be changed. Specifically, the light receiving light guide mirror 32 is configured so that the angle is changed by the angle changing actuator 42 as shown by the arrow b in FIG. By changing the angle of the light receiving light guide mirror 32 by the angle changing actuator 42, the angle of the irradiation light guide mirror 31 is changed as described above, and the light from the light source 11 is irradiated in the reflecting unit 130. Even if the position is changed, the light from the reflecting unit 130 can be incident on the end surface 21b of the light receiving optical fiber cable 20b.

図2に示した実施形態では、角度変更用アクチュエータ41、42による照射用導光ミラー31及び受光用導光ミラー32の角度の変更は、制御装置14によって制御される。 In the embodiment shown in FIG. 2, the angle change of the irradiation light guide mirror 31 and the light receiving light guide mirror 32 by the angle changing actuators 41 and 42 is controlled by the control device 14.

図2に示した実施形態では、光源11からの光が液体流通部110の内外を通過できるように、隔壁107に開口部107aが形成されている。この開口部107aは、透明な窓板115によって覆われている。すなわち、窓板115は、筐体101(隔壁107)に形成された開口である開口部107aを覆って液体流通部110の内部と外部とを仕切るとともに、後述する照射部3から照射された光、及び、反射部130で反射された光を透過させる。
隔壁107と窓板115との間には、隔壁107と窓板115との隙間をシールするシール部材117が配置されている。
したがって、照射用導光ミラー31からの光は、窓板115を透過して液体流通部110を流通する液体に到達できる。また、反射部130で反射された光は、窓板115を透過して受光用導光ミラー32に到達できる。すなわち、図2に示した実施形態では、窓板115を介して照射部3からの光を分析対象の液体に入射させることができ、窓板115を介して液体を透過した光を後述する受光部5で受光できる。したがって、図2に示した実施形態によれば、放射性物質を含有する液体が照射部3や受光部5に接触することを防止できる。
In the embodiment shown in FIG. 2, an opening 107a is formed in the partition wall 107 so that the light from the light source 11 can pass through the inside and outside of the liquid flow unit 110. The opening 107a is covered with a transparent window plate 115. That is, the window plate 115 covers the opening 107a, which is an opening formed in the housing 101 (partition wall 107), to partition the inside and the outside of the liquid flow unit 110, and the light emitted from the irradiation unit 3 described later. , And the light reflected by the reflecting unit 130 is transmitted.
A seal member 117 for sealing the gap between the partition wall 107 and the window plate 115 is arranged between the partition wall 107 and the window plate 115.
Therefore, the light from the irradiation light guide mirror 31 can reach the liquid flowing through the liquid flow unit 110 through the window plate 115. Further, the light reflected by the reflecting unit 130 can pass through the window plate 115 and reach the light receiving light guide mirror 32. That is, in the embodiment shown in FIG. 2, the light from the irradiation unit 3 can be incidented on the liquid to be analyzed through the window plate 115, and the light transmitted through the liquid through the window plate 115 is received as described later. The light can be received by the unit 5. Therefore, according to the embodiment shown in FIG. 2, it is possible to prevent the liquid containing the radioactive substance from coming into contact with the irradiation unit 3 and the light receiving unit 5.

図2に示した実施形態では、窓板115は、酸化アルミニウム製である。
例えば窓板115が石英製であれば、放射性物質を含有する液体からの放射線によって窓板115が被ばくすると、窓板115の透明度が比較的短期間で低下してしまう。しかし、窓板115が酸化アルミニウム製であれば、放射性物質を含有する液体からの放射線によって窓板115が被ばくしても、窓板115の透明度が低下し難い。
したがって、図2に示した実施形態によれば、窓板115の透明度が低下し難くなるので、窓板115の交換頻度を抑制してコスト増を抑制できる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the window plate 115 is made of aluminum oxide.
For example, if the window plate 115 is made of quartz, if the window plate 115 is exposed to radiation from a liquid containing a radioactive substance, the transparency of the window plate 115 will decrease in a relatively short period of time. However, if the window plate 115 is made of aluminum oxide, the transparency of the window plate 115 is unlikely to decrease even if the window plate 115 is exposed to radiation from a liquid containing a radioactive substance.
Therefore, according to the embodiment shown in FIG. 2, the transparency of the window plate 115 is unlikely to decrease, so that the frequency of replacement of the window plate 115 can be suppressed and the cost increase can be suppressed.

図2に示した実施形態では、シール部材117は、金属製である。 In the embodiment shown in FIG. 2, the seal member 117 is made of metal.

例えばシール部材117が高分子材料製であれば、放射性物質を含有する液体からの放射線によってシール部材117が被ばくすると、シール部材117が比較的短期間で劣化してしまう。しかし、シール部材117が金属製であれば、放射性物質を含有する液体からの放射線によってシール部材117が被ばくしても、シール部材117が劣化し難い。
したがって、図2に示した実施形態によれば、シール部材117が劣化し難くなるので、シール部材117の交換頻度を抑制してコスト増を抑制できる。
For example, if the sealing member 117 is made of a polymer material, if the sealing member 117 is exposed to radiation from a liquid containing a radioactive substance, the sealing member 117 deteriorates in a relatively short period of time. However, if the seal member 117 is made of metal, the seal member 117 is unlikely to deteriorate even if the seal member 117 is exposed to radiation from a liquid containing a radioactive substance.
Therefore, according to the embodiment shown in FIG. 2, since the seal member 117 is less likely to deteriorate, the frequency of replacement of the seal member 117 can be suppressed and the cost increase can be suppressed.

図2に示した実施形態では、管状部103の先端側の内部、すなわち図2における下側の内部には、光源11からの光を反射する反射部130が配置されている。図2に示した実施形態では、液体流通部110の内部に配置されている。図2に示した実施形態では、反射部130は、金属製の凹面鏡である。
図2に示した実施形態では、反射部130が液体流通部110の内部に配置されているので、放射性物質を含有する液体に直接接触する。そのため、例えば、反射部130に例えば石英製のガラスが用いられていると、上述したように、ガラスの透明度が比較的短期間で低下してしまい、反射部130での光の反射率が比較的短期間で低下してしまう。
しかし、図2に示した実施形態によれば、反射部130が金属製であるので、反射部130での光の反射率の低下を抑制できる。
In the embodiment shown in FIG. 2, a reflecting portion 130 that reflects light from the light source 11 is arranged inside the tip side of the tubular portion 103, that is, inside the lower side in FIG. In the embodiment shown in FIG. 2, it is arranged inside the liquid distribution unit 110. In the embodiment shown in FIG. 2, the reflecting portion 130 is a metal concave mirror.
In the embodiment shown in FIG. 2, since the reflection unit 130 is arranged inside the liquid flow unit 110, it comes into direct contact with the liquid containing a radioactive substance. Therefore, for example, when quartz glass is used for the reflecting portion 130, the transparency of the glass decreases in a relatively short period of time as described above, and the reflectance of light at the reflecting portion 130 is compared. It will decrease in a short period of time.
However, according to the embodiment shown in FIG. 2, since the reflecting portion 130 is made of metal, it is possible to suppress a decrease in the reflectance of light in the reflecting portion 130.

なお、図2に示した実施形態では、照射用導光ミラー31の角度が変更されて光源11からの光が照射される位置Prが変更されても、光源11からの光を受光用導光ミラー32に向けて反射できるように、反射部130の反射面131の形状は、予め設計された形状を有する。 In the embodiment shown in FIG. 2, even if the angle of the irradiation light guide mirror 31 is changed and the position Pr where the light from the light source 11 is irradiated is changed, the light from the light source 11 is received as a light receiving guide. The shape of the reflecting surface 131 of the reflecting portion 130 has a pre-designed shape so that it can be reflected toward the mirror 32.

幾つかの実施形態では、分光分析装置1は、液体流通部110の外部から液体流通部110を流通する液体に光源11からの光を照射する照射部3と、照射部3から照射されて液体を透過した光を反射する反射部130と、反射部130で反射された光を液体流通部110の外部で受光する受光部5とを備えている。 In some embodiments, the spectroscopic analyzer 1 includes an irradiation unit 3 that irradiates the liquid flowing through the liquid flow unit 110 from the outside of the liquid flow unit 110 with light from the light source 11, and a liquid that is irradiated from the irradiation unit 3. It includes a reflecting unit 130 that reflects the light transmitted through the liquid, and a light receiving unit 5 that receives the light reflected by the reflecting unit 130 outside the liquid flow unit 110.

幾つかの実施形態では、照射部3は、光源11と、光源11からの光を反射して液体流通部110に導く導光ミラー30(照射用導光ミラー31)と、照射用導光ミラー31の角度を変更する変更部40とを有する。幾つかの実施形態では、変更部40は、角度変更用アクチュエータ41を含んでいる。 In some embodiments, the irradiation unit 3 includes a light source 11, a light guide mirror 30 (light guide mirror 31 for irradiation) that reflects light from the light source 11 and guides the light to the liquid flow unit 110, and a light guide mirror for irradiation. It has a changing unit 40 for changing the angle of 31. In some embodiments, the changing section 40 includes an angle changing actuator 41.

幾つかの実施形態では、受光部5は、分光器12と、反射部130で反射された光を受光用光ファイバケーブル20bの端面21bに向けて反射させるための受光用導光ミラー32と、受光用導光ミラー32の角度を変更する変更部40とを有する。幾つかの実施形態では、変更部40は、角度変更用アクチュエータ42を含んでいる。 In some embodiments, the light receiving section 5 comprises a spectroscope 12, a light receiving light guide mirror 32 for reflecting the light reflected by the reflecting section 130 toward the end face 21b of the light receiving optical fiber cable 20b, and the like. It has a changing unit 40 for changing the angle of the light receiving light guide mirror 32. In some embodiments, the changing section 40 includes an angle changing actuator 42.

幾つかの実施形態では、分光分析装置1は、計測部17と、吸光度算出部141と、濃度算出部143とを備えている。また、幾つかの実施形態では、分光分析装置1は、汚れ度算出部145を備えている。
幾つかの実施形態では、計測部17は、変更部40によって導光ミラー30の角度を変更する前と後とで受光部5が受光したそれぞれの光の強度を計測する。すなわち、幾つかの実施形態では、計測部17は、検出器13に相当する。
In some embodiments, the spectroscopic analyzer 1 includes a measurement unit 17, an absorbance calculation unit 141, and a concentration calculation unit 143. Further, in some embodiments, the spectroscopic analyzer 1 includes a stain degree calculation unit 145.
In some embodiments, the measuring unit 17 measures the intensity of the light received by the light receiving unit 5 before and after the angle of the light guide mirror 30 is changed by the changing unit 40. That is, in some embodiments, the measuring unit 17 corresponds to the detector 13.

幾つかの実施形態では、吸光度算出部141と、濃度算出部143と、汚れ度算出部145とは、制御装置14の機能ブロックとして含まれている。 In some embodiments, the absorbance calculation unit 141, the concentration calculation unit 143, and the stain degree calculation unit 145 are included as functional blocks of the control device 14.

幾つかの実施形態では、吸光度算出部141は、計測部17で計測した上記光の強度と、照射部3から照射される光の強度とに基づいて、変更部40によって導光ミラー30の角度を変更する前の第1吸光度A1と、変更部40によって導光ミラー30の角度を変更した後の第2吸光度A2とを算出する。
幾つかの実施形態では、濃度算出部143は、吸光度算出部141が算出した第1吸光度A1と第2吸光度A2とに基づいて、後で説明するように、液体流通部110を流通する液体における分析対象の成分の濃度(成分濃度c)を算出する。
また、幾つかの実施形態では、汚れ度算出部145は、吸光度算出部141が算出した第1吸光度A1と第2吸光度A2とに基づいて、後で説明するように、窓板115及び反射部130の汚れによる吸光度の増分βを算出する。
In some embodiments, the absorbance calculation unit 141 determines the angle of the light guide mirror 30 by the change unit 40 based on the intensity of the light measured by the measurement unit 17 and the intensity of the light emitted from the irradiation unit 3. The first absorbance A1 before changing the above value and the second absorbance A2 after changing the angle of the light guide mirror 30 by the changing unit 40 are calculated.
In some embodiments, the concentration calculation unit 143 is in the liquid flowing through the liquid flow unit 110, as will be described later, based on the first absorbance A1 and the second absorbance A2 calculated by the absorbance calculation unit 141. The concentration of the component to be analyzed (component concentration c) is calculated.
Further, in some embodiments, the dirtiness calculation unit 145 is based on the first absorbance A1 and the second absorbance A2 calculated by the absorbance calculation unit 141, and as will be described later, the window plate 115 and the reflection unit. The incremental β of the absorbance due to the stain of 130 is calculated.

(成分濃度c及び汚れによる吸光度の増分βの算出について)
以下、成分濃度c及び汚れによる吸光度の増分βの算出について説明する。
吸光特性を有する溶液成分の濃度は、次の式(f1)に示すランベルト・ベールの法則に従って定量することができる。式(f1)より、吸光度(A)はモル吸光係数(e)、成分濃度(c)、光路長(l)から求めることができ、モル吸光係数e、光路長lが既知であれば、吸光度Aを計測することで成分濃度cを求めることができる。
A=−log(I/I
=e×c×l ・・・(f1)
ここで、Iは入射光、すなわち照射部3から照射された光の強度である。Iは透過光、すなわち液体流通部110を流通する液体を透過して受光部5で受光した光の強度である。なお、ここでは、説明を簡略化するため、照射部3における光源11から液体流通部110を流通する液体に到達するまでの導光経路における光の減衰、及び、液体流通部110を流通する液体を透過した光が受光部5の分光器12に到達するまでの導光経路における光の減衰については無視する。
吸光度Aは無次元の値である。モル吸光係数eの単位は[mol/L/m]である。成分濃度cの単位は[mol/L]である。光路長lの単位は[m]である。
(About calculation of component concentration c and incremental β of absorbance due to dirt)
Hereinafter, the calculation of the component concentration c and the incremental β of the absorbance due to stains will be described.
The concentration of the solution component having the absorption property can be quantified according to Lambert-Beer's law shown in the following formula (f1). From the formula (f1), the absorbance (A) can be obtained from the molar extinction coefficient (e), the component concentration (c), and the optical path length (l). If the molar extinction coefficient e and the optical path length l are known, the absorbance The component concentration c can be obtained by measuring A.
A = -log (I / I 0 )
= E × c × l ・ ・ ・ (f1)
Here, I 0 is the incident light, that is, the intensity of the light emitted from the irradiation unit 3. I is the intensity of the transmitted light, that is, the light transmitted through the liquid flowing through the liquid flowing section 110 and received by the light receiving section 5. Here, in order to simplify the explanation, the light attenuation in the light guide path from the light source 11 in the irradiation unit 3 to the liquid flowing through the liquid flow unit 110, and the liquid flowing through the liquid flow unit 110 The attenuation of the light in the light guide path until the light transmitted through the light source reaches the spectroscope 12 of the light receiving unit 5 is ignored.
Absorbance A is a dimensionless value. The unit of the molar extinction coefficient e is [mol / L / m]. The unit of the component concentration c is [mol / L]. The unit of the optical path length l is [m].

ここで、仮に照射部3から照射される光の透過部分、すなわち、窓板115又は反射部130に汚れが付着している場合、汚れによっても光が吸収されるため、吸光度(A’)は、汚れによる吸光度の増分(β)を加えて式(f2)で表される。
A’=e×c×l+β ・・・(f2)
Here, if dirt is attached to the light transmitting portion emitted from the irradiation unit 3, that is, the window plate 115 or the reflecting portion 130, the light is also absorbed by the dirt, so that the absorbance (A') is high. , Increment in absorbance (β) due to dirt is added and expressed by the formula (f2).
A'= e × c × l + β ・ ・ ・ (f2)

窓板115又は反射部130に汚れが付着していない場合、照射部3から照射された光の強度(入射光の強度I)、受光部5で受光した光の強度(透過光の強度I)、モル吸光係数e、及び光路長lから式(f1)に基づいて成分濃度cを求めることができる。
しかし、窓板115又は反射部130に汚れが付着している場合、算出される吸光度A’には汚れによる吸光度βが含まれているため、1つの方程式に対し未知数が2つ(β及びc)となるため、このままでは成分濃度cが求められない。
When the window plate 115 or the reflecting unit 130 is not dirty, the intensity of the light emitted from the irradiation unit 3 (incident light intensity I 0 ) and the intensity of the light received by the light receiving unit 5 (transmitted light intensity I). ), The molar extinction coefficient e, and the optical path length l, the component concentration c can be obtained based on the formula (f1).
However, when dirt is attached to the window plate 115 or the reflective portion 130, the calculated absorbance A'contains the absorbance β due to the dirt, so there are two unknowns (β and c) for one equation. ), Therefore, the component concentration c cannot be obtained as it is.

そこで、光路長lを変化させて吸光度Aを計測することで、2つの方程式が得られれば、この2つの方程式を連立することで成分濃度cを求めることができるとともに、汚れによる吸光度の増分βも求めることができる。
式(f1)より、モル吸光係数e、及び成分濃度cが一定の場合、光路長lを長くすると、光路長lに比例して吸光度Aも増大する。光路長lをa倍とした場合の吸光度(A’’)は次の式(f3)で表される。
A’’=a×e×c×l+β ・・・(f3)
Therefore, if two equations are obtained by measuring the absorbance A by changing the optical path length l, the component concentration c can be obtained by combining these two equations, and the absorbance increment β due to dirt can be obtained. Can also be asked.
From the formula (f1), when the molar extinction coefficient e and the component concentration c are constant, when the optical path length l is lengthened, the absorbance A also increases in proportion to the optical path length l. The absorbance (A ″) when the optical path length l is multiplied by a is expressed by the following equation (f3).
A'' = a × e × c × l + β ・ ・ ・ (f3)

上述した幾つかの実施形態に係る分光分析装置1において、導光ミラー30の位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更することで、液体流通部110を流通する液体を通過する光の光路長lを変更できる。図2に示した実施形態では、導光ミラー30の角度を変更することで、液体流通部110を流通する液体を通過する光の光路長lを変更できる。 In the spectroscopic analyzer 1 according to some of the above-described embodiments, the optical path length l of light passing through the liquid flowing through the liquid distribution unit 110 is changed by changing at least one of the positions or angles of the light guide mirror 30. Can be changed. In the embodiment shown in FIG. 2, the optical path length l of the light passing through the liquid flowing through the liquid distribution unit 110 can be changed by changing the angle of the light guide mirror 30.

そこで、図2に示した実施形態では、導光ミラー30の角度を変更することで液体流通部110を流通する液体を通過する光の光路長lを変更して受光部5が受光したそれぞれの光の強度Iを計測する。
例えば、図2に示した実施形態では、制御装置14は、角度変更用アクチュエータ41、42を制御して、照射用導光ミラー31及び受光用導光ミラー32の角度を変更する。そして、図2に示した実施形態では、計測部17は、照射用導光ミラー31及び受光用導光ミラー32の角度の変更の前と後とで、受光部5が受光したそれぞれの光の強度を計測する。
そして、吸光度算出部141は、光路長lの変更前の第1吸光度A1と、光路長lの変更後の第2吸光度A2とを求める。
Therefore, in the embodiment shown in FIG. 2, the optical path length l of the light passing through the liquid flowing through the liquid distribution unit 110 is changed by changing the angle of the light guide mirror 30, and the light receiving unit 5 receives the light. The light intensity I is measured.
For example, in the embodiment shown in FIG. 2, the control device 14 controls the angle changing actuators 41 and 42 to change the angles of the irradiation light guide mirror 31 and the light receiving light guide mirror 32. Then, in the embodiment shown in FIG. 2, the measuring unit 17 receives the light received by the light receiving unit 5 before and after changing the angles of the irradiation light guide mirror 31 and the light receiving light guide mirror 32. Measure the strength.
Then, the absorbance calculation unit 141 obtains the first absorbance A1 before the change of the optical path length l and the second absorbance A2 after the change of the optical path length l.

ここで、光路長lの変化倍数a、光路長lが予め設定された値であり、モル吸光係数eは物性値のため既知であることから、未知数は、成分濃度cと汚れによる吸光度の増分βの2つである。未知数2つに対して、光路長lを変更して得られる方程式が2つであるので、式(f2)及び式(f3)に基づいて、次式(f4)によって成分濃度cを求めることができ、次式(f5)によって汚れによる吸光度の増分βを求めることができる。
そこで、図2に示した実施形態では、濃度算出部143は、次式(f4)によって成分濃度cを求める。また、図2に示した実施形態では、汚れ度算出部145は、次式(f5)によって汚れによる吸光度の増分βを求める。
c=(A2−A1)/{e×l×(a−1)} ・・・(f4)
β=(a×A1−A2)/(a−1) ・・・(f5)
Here, since the change multiple a of the optical path length l and the optical path length l are preset values and the molar extinction coefficient e is known because of the physical property value, the unknown is the increment of the absorbance due to the component concentration c and dirt. There are two β. Since there are two equations obtained by changing the optical path length l for two unknowns, the component concentration c can be obtained by the following equation (f4) based on the equations (f2) and (f3). Then, the increment β of the absorbance due to dirt can be obtained by the following equation (f5).
Therefore, in the embodiment shown in FIG. 2, the concentration calculation unit 143 obtains the component concentration c by the following equation (f4). Further, in the embodiment shown in FIG. 2, the stain degree calculation unit 145 obtains the increment β of the absorbance due to the stain by the following equation (f5).
c = (A2-A1) / {e × l × (a-1)} ・ ・ ・ (f4)
β = (a × A1-A2) / (a-1) ... (f5)

このように、上述した幾つかの実施形態に係る分光分析装置1によれば、照射部3から照射される光の透過部分である窓板115又は反射部130に汚れが付着した場合であっても、成分濃度cを求めることができる。また、上述した幾つかの実施形態に係る分光分析装置1によれば、窓板115又は反射部130に汚れが付着した場合には、汚れによる吸光度の増分βを求めることができる。したがって、上述した幾つかの実施形態に係る分光分析装置1によれば、測定プローブ100の設置場所が離れているなどの距離的な理由や、測定プローブ100の設置場所が狭いなどのアクセス性の理由、周囲の温度などの作業環境上の理由、液体の性状に由来する理由など、測定プローブ100を配管80等から取り外すことが容易ではない理由が存在するために液体流通部110のメンテナンスを頻繁に行うことが難しい場合であっても、正しい成分濃度cを測定できる。 As described above, according to the spectroscopic analyzer 1 according to some of the above-described embodiments, the window plate 115 or the reflecting portion 130, which is the transmitting portion of the light emitted from the irradiation unit 3, is contaminated. Also, the component concentration c can be obtained. Further, according to the spectroscopic analyzer 1 according to some of the above-described embodiments, when dirt adheres to the window plate 115 or the reflecting portion 130, the increment β of the absorbance due to the dirt can be obtained. Therefore, according to the spectroscopic analyzer 1 according to some of the above-described embodiments, there is a distance reason such as the installation location of the measurement probe 100 is far away, and accessibility such as the installation location of the measurement probe 100 is narrow. Frequent maintenance of the liquid flow unit 110 is performed because there are reasons why it is not easy to remove the measurement probe 100 from the pipe 80, etc. Even if it is difficult to do so, the correct component concentration c can be measured.

また、上述した幾つかの実施形態に係る分光分析装置1によれば、光源11からの光を導光ミラー30で反射して液体流通部110に導くようにしているので、照射用導光ミラー31及び照射用導光ミラー31よりも光源11側の光学部材や、受光用導光ミラー32及び受光用導光ミラー32よりも分光器12側の光学部材を液体流通部110から離すことができる。 Further, according to the spectroscopic analyzer 1 according to some of the above-described embodiments, the light from the light source 11 is reflected by the light guide mirror 30 and guided to the liquid flow unit 110, so that the light guide mirror for irradiation is used. The optical member on the light source 11 side of the 31 and the irradiation light guide mirror 31 and the optical member on the spectroscope 12 side of the light receiving light guide mirror 32 and the light receiving light guide mirror 32 can be separated from the liquid flow unit 110. ..

なお、上述した幾つかの実施形態に係る分光分析装置1では、照射用導光ミラー31よりも光源11側の光学部材は、例えば照射用光ファイバケーブル20aを含んでいる。以下の説明では、照射用導光ミラー31及び照射用導光ミラー31よりも光源11側の光学部材のことを単に光源側光学部材とも呼ぶ。
また、上述した幾つかの実施形態に係る分光分析装置1では、受光用導光ミラー32よりも分光器12側の光学部材は、例えば受光用光ファイバケーブル20bを含んでいる。以下の説明では、受光用導光ミラー32及び受光用導光ミラー32よりも分光器12側の光学部材のことを単に分光器側光学部材とも呼ぶ。
In the spectroscopic analyzer 1 according to some of the above-described embodiments, the optical member on the light source 11 side of the irradiation light guide mirror 31 includes, for example, an irradiation optical fiber cable 20a. In the following description, the optical member on the light source 11 side of the irradiation light guide mirror 31 and the irradiation light guide mirror 31 is also simply referred to as a light source side optical member.
Further, in the spectroscopic analyzer 1 according to some of the above-described embodiments, the optical member on the spectroscope 12 side of the light receiving light guide mirror 32 includes, for example, a light receiving optical fiber cable 20b. In the following description, the optical member on the spectroscope 12 side of the light receiving light guide mirror 32 and the light receiving light guide mirror 32 is also simply referred to as a spectroscope side optical member.

例えば上述したように液体流通部110を流通する液体が放射性物質を含有する場合、光源側光学部材や分光器側光学部材に例えば石英等の放射線の影響を受けやすい材料を用いている場合には、光源側光学部材や分光器側光学部材を液体流通部110から離すことで放射線の影響を受け難くすることができる。 For example, as described above, when the liquid flowing through the liquid flow unit 110 contains a radioactive substance, when a material susceptible to radiation such as quartz is used for the light source side optical member and the spectroscope side optical member, for example. By separating the light source side optical member and the spectroscope side optical member from the liquid flow unit 110, it is possible to make them less susceptible to the influence of radiation.

上述したように、測定プローブ100が空間線量率が比較的高い高線量区域91内に配置されていたり、液体流通部110を流通する液体が放射性物質を含んでいる場合には、作業員が被ばくする機会を低減することが望まれるので、液体流通部110のメンテナンスを頻繁に行うことが難しい。
その点、上述した幾つかの実施形態に係る分光分析装置1によれば、液体流通部110のメンテナンスが行えず、窓板115又は反射部130に汚れが付着しても、正しい濃度を測定できる。
As described above, when the measurement probe 100 is arranged in the high dose area 91 having a relatively high air dose rate, or when the liquid flowing through the liquid distribution unit 110 contains radioactive substances, the worker is exposed to radiation. It is difficult to frequently perform maintenance on the liquid distribution unit 110 because it is desired to reduce the chances of doing so.
In that respect, according to the spectroscopic analyzer 1 according to some of the above-described embodiments, even if the liquid flow unit 110 cannot be maintained and the window plate 115 or the reflection unit 130 becomes dirty, the correct concentration can be measured. ..

上述した幾つかの実施形態に係る分光分析装置1によれば、液体流通部110を流通する液体を通過する光の光路長lを変更して受光部5が受光したそれぞれの光の強度Iを上述した計測部17で計測できる。上述した幾つかの実施形態に係る分光分析装置1によれば、光路長lの変更前の第1吸光度A1と、光路長lの変更後の第2吸光度A2とを上述した吸光度算出部141で求めることができる。上述した幾つかの実施形態に係る分光分析装置1によれば、成分濃度cを上述した濃度算出部143で求めることができる。 According to the spectroscopic analyzer 1 according to some of the above-described embodiments, the optical path length l of the light passing through the liquid flowing through the liquid distribution unit 110 is changed to change the intensity I of each light received by the light receiving unit 5. It can be measured by the measurement unit 17 described above. According to the spectroscopic analyzer 1 according to some of the above-described embodiments, the first absorbance A1 before the change of the optical path length l and the second absorbance A2 after the change of the optical path length l are obtained by the above-mentioned absorbance calculation unit 141. You can ask. According to the spectroscopic analyzer 1 according to some of the above-described embodiments, the component concentration c can be obtained by the above-mentioned concentration calculation unit 143.

上述した幾つかの実施形態に係る分光分析装置1において、照射部3は、光源11からの光をコリメート光として、又は、反射部130において集束する光として液体流通部110を流通する液体に照射するように構成されていてもよい。
具体的には、例えば、照射用導光ミラー31はコリメータミラーであってもよい。そして、照射用導光ミラー31は、照射用光ファイバケーブル20aの端面21aから出射された光をコリメート光として、又は、反射部130において集束する光として液体流通部110を流通する液体に照射するように構成されていてもよい。
これにより、受光部5で受光する光の強度の低下を抑制できるので、成分濃度cの算出精度の低下を抑制できる。
In the spectroscopic analyzer 1 according to some of the above-described embodiments, the irradiation unit 3 irradiates the liquid flowing through the liquid flow unit 110 with the light from the light source 11 as collimated light or as the light focused by the reflection unit 130. It may be configured to do so.
Specifically, for example, the irradiation light guide mirror 31 may be a collimator mirror. Then, the irradiation light guide mirror 31 irradiates the liquid flowing through the liquid flow unit 110 with the light emitted from the end surface 21a of the irradiation optical fiber cable 20a as collimated light or as light focused by the reflection unit 130. It may be configured as follows.
As a result, it is possible to suppress a decrease in the intensity of the light received by the light receiving unit 5, so that a decrease in the calculation accuracy of the component concentration c can be suppressed.

図3は、他の実施形態の測定プローブ100の構成を模式的に示す断面図である。なお、図2に示した実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、詳細な説明については省略する。
図3に示す他の実施形態では、図2に示した実施形態に係る構成に加えて、さらに、反射部130Aの位置を変更可能に構成されている。具体的には、反射部130Aは、位置変更用アクチュエータ43によって、図3における矢印cで示すように、液体流通部110を挟んで対向する窓板115との離間距離が変更されるように構成されている。すなわち、図3に示す他の実施形態では、反射部130Aは、照射用導光ミラー31及び受光用導光ミラー32との距離が変更可能に構成されている。なお、図3に示す他の実施形態では、反射部130Aは平面鏡であってもよい。位置変更用アクチュエータ43は変更部40に含まれる。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the measurement probe 100 of another embodiment. The same configurations as those of the embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
In the other embodiment shown in FIG. 3, in addition to the configuration according to the embodiment shown in FIG. 2, the position of the reflection unit 130A can be changed. Specifically, the reflecting unit 130A is configured such that the position changing actuator 43 changes the separation distance from the window plate 115 facing the liquid flow unit 110 as shown by the arrow c in FIG. Has been done. That is, in another embodiment shown in FIG. 3, the reflection unit 130A is configured so that the distance between the irradiation light guide mirror 31 and the light receiving light guide mirror 32 can be changed. In the other embodiment shown in FIG. 3, the reflecting unit 130A may be a planar mirror. The position change actuator 43 is included in the change unit 40.

位置変更用アクチュエータ43によって反射部130Aの位置が変更されるとともに、角度変更用アクチュエータ41によって、照射用導光ミラー31の角度が変更されると、照射用導光ミラー31から液体流通部110へ向かう光の光路は、例えば、図3において実線で示した入射光路311Aから破線で示した入射光路313Aへと変更される。
ここで、反射部130Aの移動量と照射用導光ミラー31の角度変更とを適宜設定することで、反射部130Aの位置が変更されても、反射部130Aにおいて光源11からの光が照射される位置Prが変更されないようにすることができる。但し、反射部130A位置が変更されることで反射面131自体の位置が移動するため、該位置Prと照射用導光ミラー31及び受光用導光ミラー32との距離は変化する。
When the position of the reflection unit 130A is changed by the position change actuator 43 and the angle of the irradiation light guide mirror 31 is changed by the angle change actuator 41, the irradiation light guide mirror 31 is transferred to the liquid flow unit 110. The optical path of the heading light is changed from, for example, the incident optical path 311A shown by the solid line in FIG. 3 to the incident optical path 313A shown by the broken line.
Here, by appropriately setting the movement amount of the reflection unit 130A and the angle change of the light guide mirror 31 for irradiation, even if the position of the reflection unit 130A is changed, the light from the light source 11 is irradiated by the reflection unit 130A. The position Pr can be prevented from being changed. However, since the position of the reflecting surface 131 itself moves as the position of the reflecting portion 130A is changed, the distance between the position Pr and the irradiation light guide mirror 31 and the light receiving light guide mirror 32 changes.

また、位置変更用アクチュエータ43によって反射部130Aの位置が変更されるとともに、角度変更用アクチュエータ41によって、照射用導光ミラー31の角度が変更されると、液体流通部110から受光用導光ミラー32へ向かう光の光路は、例えば、図3において実線で示した反射光路321Aから破線で示した反射光路323Aへと変更される。
位置変更用アクチュエータ43によって、反射部130Aの位置が変更されることで、反射部130Aと窓板115との離間距離が変更されるので、液体流通部110内で液体を透過する光の光路長lが変化する。
Further, when the position of the reflecting portion 130A is changed by the position changing actuator 43 and the angle of the irradiation light guide mirror 31 is changed by the angle changing actuator 41, the light receiving light guide mirror from the liquid flow unit 110 is changed. The optical path of light toward 32 is changed from, for example, the reflected light path 321A shown by the solid line in FIG. 3 to the reflected light path 323A shown by the broken line.
By changing the position of the reflecting portion 130A by the position changing actuator 43, the separation distance between the reflecting portion 130A and the window plate 115 is changed, so that the optical path length of the light transmitted through the liquid in the liquid flowing portion 110 is changed. l changes.

図3に示した実施形態では、位置変更用アクチュエータ43による反射部130Aの位置の変更についても、制御装置14によって制御される。 In the embodiment shown in FIG. 3, the control device 14 also controls the change in the position of the reflection unit 130A by the position change actuator 43.

なお、上述したように液体流通部110から受光用導光ミラー32へ向かう光の光路が変更されても、角度変更用アクチュエータ42によって、受光用導光ミラー32の角度を変更することで、反射部130Aからの光を受光用光ファイバケーブル20bの端面21bに入射させることができる。 Even if the optical path of the light from the liquid flow unit 110 to the light receiving light guide mirror 32 is changed as described above, the light path is reflected by changing the angle of the light receiving light guide mirror 32 by the angle changing actuator 42. The light from the portion 130A can be incident on the end surface 21b of the light receiving optical fiber cable 20b.

このように、図3に示した他の実施形態では、変更部40は、導光ミラー30の角度を変更する前と後とで反射部130Aにおいて光源11からの光が照射される位置Prが変更されないように、導光ミラー30の角度を変更できる。 As described above, in the other embodiment shown in FIG. 3, in the changing unit 40, the position Pr where the light from the light source 11 is irradiated in the reflecting unit 130A before and after changing the angle of the light guide mirror 30 is set. The angle of the light guide mirror 30 can be changed so as not to be changed.

例えば反射部130Aの汚れ方が場所によって異なる場合、すなわち汚れ方にムラがある場合、反射部130Aにおいて光源11からの光が照射される位置が変わると反射光の強度、すなわち受光部5で受光する光の強度が変わってしまい、成分濃度cの算出精度が低下するおそれがある。
図3に示した他の実施形態によれば、導光ミラー30の角度を変更する前と後とで反射部130Aにおいて光源11からの光が照射される位置が変更されないので、反射部130Aの汚れ方が場所によって異なる場合であっても、成分濃度cの算出精度の低下を抑制できる。
図3に示した他の実施形態は、液体流通部110のメンテナンスを頻繁に行うことが難しく、反射部130Aを頻繁に清掃できない場合に有効である。
For example, when the reflection unit 130A is soiled differently depending on the location, that is, when the contamination is uneven, when the position where the light from the light source 11 is irradiated in the reflection unit 130A changes, the intensity of the reflected light, that is, the light receiving unit 5 receives light. The intensity of the light emitted may change, and the calculation accuracy of the component concentration c may decrease.
According to another embodiment shown in FIG. 3, since the position where the light from the light source 11 is irradiated in the reflecting portion 130A is not changed before and after changing the angle of the light guide mirror 30, the reflecting portion 130A Even if the degree of contamination differs depending on the location, it is possible to suppress a decrease in the calculation accuracy of the component concentration c.
The other embodiment shown in FIG. 3 is effective when it is difficult to frequently perform maintenance on the liquid distribution unit 110 and the reflective unit 130A cannot be frequently cleaned.

図4は、さらに他の実施形態の測定プローブ100の構成を模式的に示す断面図である。なお、図2に示した実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、詳細な説明については省略する。
図4に示す実施形態では、2つの導光ミラー30の角度ではなく、位置が移動可能に構成されている点で、図2に示した実施形態に係る構成とは異なる。具体的には、照射用導光ミラー31は、位置変更用アクチュエータ44によって、図4における矢印dで示すように、位置が変更されるように構成されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the measurement probe 100 of still another embodiment. The same configurations as those of the embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
The embodiment shown in FIG. 4 is different from the configuration according to the embodiment shown in FIG. 2 in that the positions of the two light guide mirrors 30 are movable rather than the angles. Specifically, the irradiation light guide mirror 31 is configured so that the position is changed by the position changing actuator 44 as shown by the arrow d in FIG.

図4に示す実施形態では、反射部130Bは、平面鏡であるが、反射面131が窓板115において液体流通部110側の面、すなわち液体流通部110を流通する液体と接触する接液面115aに対して傾斜している。したがって、図4に示す実施形態では、反射部130Bへの光の入射角度と反射部130Bからの光の反射角度とを変更しなくても、反射部130Bにおいて光源11からの光が照射される位置Prを変更することで、液体流通部110内で液体を透過する光の光路長lを変更できる。 In the embodiment shown in FIG. 4, the reflective portion 130B is a plane mirror, but the reflective surface 131 is a surface of the window plate 115 on the liquid flow portion 110 side, that is, a liquid contact surface 115a in contact with the liquid flowing through the liquid flow portion 110. It is inclined with respect to. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 4, the light from the light source 11 is irradiated in the reflection unit 130B without changing the angle of incidence of the light on the reflection unit 130B and the reflection angle of the light from the reflection unit 130B. By changing the position Pr, the optical path length l of the light transmitted through the liquid in the liquid flow unit 110 can be changed.

図4に示す実施形態において、照射用導光ミラー31の移動方向について説明する。図4に示す実施形態において、照射用導光ミラー31の移動方向は、照射用導光ミラー31を移動させて反射部130Bにおいて光源11からの光が照射される位置Prを変更したときに、液体流通部110内における窓板115から反射部130までの光路長lが変更されることとなる方向であればよい。該方向の一例は、反射面131の法線ベクトルNを窓板115の接液面115aの延在方向と同方向に分解したベクトルNAの向きに対して平行となる方向である。 In the embodiment shown in FIG. 4, the moving direction of the irradiation light guide mirror 31 will be described. In the embodiment shown in FIG. 4, the moving direction of the irradiation light guide mirror 31 is changed when the irradiation light guide mirror 31 is moved to change the position Pr where the light from the light source 11 is irradiated in the reflection unit 130B. The optical path length l from the window plate 115 to the reflection unit 130 in the liquid flow unit 110 may be changed. An example of this direction is a direction parallel to the direction of the vector NA obtained by decomposing the normal vector N of the reflecting surface 131 in the same direction as the extending direction of the wetted surface 115a of the window plate 115.

図4に示す実施形態において、照射用導光ミラー31の移動方向は、照射用光ファイバケーブル20aの端面21aから射出される光の光軸方向と平行であるとよい。照射用導光ミラー31の移動方向が照射用光ファイバケーブル20aの端面21aから射出される光の光軸方向と平行であれば、照射用導光ミラー31を移動させても端面21aから射出される光が照射用導光ミラー31から外れることがないからである。
なお、照射用導光ミラー31と一緒に照射用光ファイバケーブル20aの端面21aの位置が移動してもよい。
In the embodiment shown in FIG. 4, the moving direction of the irradiation light guide mirror 31 is preferably parallel to the optical axis direction of the light emitted from the end surface 21a of the irradiation optical fiber cable 20a. If the moving direction of the irradiation light guide mirror 31 is parallel to the optical axis direction of the light emitted from the end surface 21a of the irradiation optical fiber cable 20a, the light is emitted from the end surface 21a even if the irradiation light guide mirror 31 is moved. This is because the light does not deviate from the light guide mirror 31 for irradiation.
The position of the end face 21a of the irradiation optical fiber cable 20a may be moved together with the irradiation light guide mirror 31.

位置変更用アクチュエータ44によって、照射用導光ミラー31の位置が変更されると、照射用導光ミラー31から液体流通部110へ向かう光の光路は、例えば、図4において実線で示した入射光路311Bから破線で示した入射光路313Bへと変更される。
また、位置変更用アクチュエータ44によって、照射用導光ミラー31の位置が変更されると、液体流通部110から受光用導光ミラー32へ向かう光の光路は、例えば、図4において実線で示した反射光路321Bから破線で示した反射光路323Bへと変更される。
When the position of the irradiation light guide mirror 31 is changed by the position change actuator 44, the optical path of light from the irradiation light guide mirror 31 to the liquid flow unit 110 is, for example, the incident optical path shown by the solid line in FIG. It is changed from 311B to the incident optical path 313B shown by the broken line.
Further, when the position of the irradiation light guide mirror 31 is changed by the position change actuator 44, the optical path of light from the liquid flow unit 110 to the light receiving light guide mirror 32 is shown by a solid line in FIG. 4, for example. The reflected light path 321B is changed to the reflected light path 323B shown by the broken line.

図4に示した実施形態では、受光用導光ミラー32は、位置変更用アクチュエータ45によって、図4における矢印eで示すように、位置が変更されるように構成されている。位置変更用アクチュエータ45によって、受光用導光ミラー32の位置を変更することで、上述したように照射用導光ミラー31の位置が変更されて反射部130Bにおいて光源11からの光が照射される位置Prが変更されても、反射部130Bからの光を受光用光ファイバケーブル20bの端面21bに入射させることができる。 In the embodiment shown in FIG. 4, the light receiving light guide mirror 32 is configured so that the position of the light receiving light guide mirror 32 is changed by the position changing actuator 45 as shown by the arrow e in FIG. By changing the position of the light receiving light guide mirror 32 by the position changing actuator 45, the position of the irradiation light guide mirror 31 is changed as described above, and the light from the light source 11 is irradiated in the reflection unit 130B. Even if the position Pr is changed, the light from the reflecting portion 130B can be incident on the end surface 21b of the light receiving optical fiber cable 20b.

図4に示した実施形態では、位置変更用アクチュエータ44、45による照射用導光ミラー31及び受光用導光ミラー32の位置の変更は、制御装置14によって制御される。 In the embodiment shown in FIG. 4, the position change of the irradiation light guide mirror 31 and the light receiving light guide mirror 32 by the position change actuators 44 and 45 is controlled by the control device 14.

図4に示した実施形態では、照射部3は、光源11と、光源11からの光を反射して液体流通部110に導く導光ミラー30(照射用導光ミラー31)と、照射用導光ミラー31の位置を変更する変更部40とを有する。図4に示した実施形態では、変更部40は、位置変更用アクチュエータ45を含んでいる。 In the embodiment shown in FIG. 4, the irradiation unit 3 includes a light source 11, a light guide mirror 30 (light guide mirror 31 for irradiation) that reflects light from the light source 11 and guides the light to the liquid flow unit 110, and a guide for irradiation. It has a changing unit 40 that changes the position of the optical mirror 31. In the embodiment shown in FIG. 4, the changing unit 40 includes a position changing actuator 45.

図5は、さらに他の実施形態の測定プローブ100の構成を模式的に示す断面図である。なお、図2又は図4に示した実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、詳細な説明については省略する。
図5に示す実施形態では、2つの導光ミラー30の角度と位置とが移動可能に構成されている点で、図2に示した実施形態に係る構成とは異なる。具体的には、照射用導光ミラー31は、角度変更用アクチュエータ41によって、図5における矢印aで示すように、角度が変更されるように構成されているとともに、位置変更用アクチュエータ44によって、図5における矢印dで示すように、位置が変更されるように構成されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the measurement probe 100 of still another embodiment. The same configurations as those of the embodiment shown in FIG. 2 or FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
The embodiment shown in FIG. 5 is different from the configuration according to the embodiment shown in FIG. 2 in that the angles and positions of the two light guide mirrors 30 are movable. Specifically, the irradiation light guide mirror 31 is configured so that the angle is changed by the angle changing actuator 41 as shown by the arrow a in FIG. 5, and the position changing actuator 44 is used. As shown by the arrow d in FIG. 5, the position is changed.

以上、図2〜5で示すように、幾つかの実施形態では、変更部40は、導光ミラー30(照射用導光ミラー31)の位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更するように構成されているとよい。 As described above, as shown in FIGS. 2 to 5, in some embodiments, the changing unit 40 is configured to change at least one of the positions and angles of the light guide mirror 30 (irradiation light guide mirror 31). It should be done.

(分光分析方法について)
図6は、上述した幾つかの実施形態に係る分光分析装置による分光分析方法における処理手順を示したフローチャートである。図6に示した処理は、制御装置14における不図示の演算回路によって実行される。
図6に示す、幾つかの実施形態に係る分光分析方法は、第1計測工程S10と、第1吸光度算出工程S20と、第2計測工程S30と、第2吸光度算出工程S40と、濃度算出工程S50と、汚れ度算出工程S60とを備える。
(About spectroscopic analysis method)
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure in the spectroscopic analysis method by the spectroscopic analyzer according to some of the above-described embodiments. The process shown in FIG. 6 is executed by an arithmetic circuit (not shown) in the control device 14.
The spectroscopic analysis methods according to some embodiments shown in FIG. 6 include a first measurement step S10, a first absorbance calculation step S20, a second measurement step S30, a second absorbance calculation step S40, and a concentration calculation step. S50 and a stain degree calculation step S60 are provided.

(第1計測工程S10)
第1計測工程S10は、変更部40によって導光ミラー30の位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する前に受光部5が受光した光の強度を計測する工程である。
例えば図2に示した実施形態であれば、第1計測工程S10では、制御装置14は、照射用導光ミラー31が例えば予め設定された角度となるように角度変更用アクチュエータ41を制御するとともに、受光用導光ミラー32が例えば予め設定された角度となるように角度変更用アクチュエータ42を制御する。
(First measurement step S10)
The first measurement step S10 is a step of measuring the intensity of the light received by the light receiving unit 5 before the changing unit 40 changes at least one of the positions or angles of the light guide mirror 30.
For example, in the embodiment shown in FIG. 2, in the first measurement step S10, the control device 14 controls the angle changing actuator 41 so that the irradiation light guide mirror 31 has, for example, a preset angle. The angle changing actuator 42 is controlled so that the light receiving light guide mirror 32 has, for example, a preset angle.

例えば図3に示した実施形態であれば、第1計測工程S10では、制御装置14は、反射部130Aが例えば予め設定された位置となるように位置変更用アクチュエータ43を制御するとともに、照射用導光ミラー31及び受光用導光ミラー32が例えば予め設定された角度となるように角度変更用アクチュエータ41,42をそれぞれ制御する。 For example, in the embodiment shown in FIG. 3, in the first measurement step S10, the control device 14 controls the position change actuator 43 so that the reflection unit 130A is in a preset position, for example, and is used for irradiation. The angle changing actuators 41 and 42 are controlled so that the light guide mirror 31 and the light receiving light guide mirror 32 have, for example, preset angles.

例えば図4に示した実施形態であれば、第1計測工程S10では、制御装置14は、照射用導光ミラー31が例えば予め設定された位置となるように位置変更用アクチュエータ44を制御するとともに、受光用導光ミラー32が例えば予め設定された位置となるように位置変更用アクチュエータ45を制御する。 For example, in the embodiment shown in FIG. 4, in the first measurement step S10, the control device 14 controls the position change actuator 44 so that the irradiation light guide mirror 31 is in a preset position, for example. , The position change actuator 45 is controlled so that the light receiving light guide mirror 32 is at a preset position, for example.

例えば図5に示した実施形態であれば、第1計測工程S10では、制御装置14は、照射用導光ミラー31が例えば予め設定された角度及び位置となるように角度変更用アクチュエータ41及び位置変更用アクチュエータ44を制御するとともに、受光用導光ミラー32が例えば予め設定された角度及び位置となるように角度変更用アクチュエータ42及び位置変更用アクチュエータ45を制御する。 For example, in the embodiment shown in FIG. 5, in the first measurement step S10, the control device 14 has an angle changing actuator 41 and a position so that the irradiation light guide mirror 31 has, for example, a preset angle and position. In addition to controlling the changing actuator 44, the angle changing actuator 42 and the position changing actuator 45 are controlled so that the light receiving light guide mirror 32 has, for example, a preset angle and position.

そして、制御装置14は、分光器12で分光されて、検出器13(計測部17)で検出された光の強度Iを取得する。ここで取得される光の強度Iは、光路長lの変更前の光の強度Iである。
すなわち、第1計測工程S10では、光路長lが変更前の光路長(第1光路長)であるときに分析対象の液体を通過した光の強度を計測する。
Then, the control device 14 is separated by the spectroscope 12 and acquires the intensity I of the light detected by the detector 13 (measurement unit 17). The light intensity I acquired here is the light intensity I before the change of the optical path length l.
That is, in the first measurement step S10, the intensity of the light passing through the liquid to be analyzed is measured when the optical path length l is the optical path length before the change (first optical path length).

(第1吸光度算出工程S20)
第1吸光度算出工程S20は、第1計測工程S10で計測した上記光の強度Iと、照射部から照射される光の強度Iとに基づいて、変更部40によって導光ミラー30の位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する前の第1吸光度A1を算出する工程である。
第1吸光度算出工程S20では、制御装置14の吸光度算出部141は、第1計測工程S10で計測した上記光の強度Iと、モル吸光係数eと、光路長lと、入射光の強度Iとに基づいて、上述した式(f1)から第1吸光度A1を算出する。
なお、モル吸光係数eと、入射光の強度Iと、変更部40によって導光ミラー30の位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する前の光路長lとは、予め不図示の記憶部で記憶されているものとする。
すなわち、第1吸光度算出工程S20では、第1計測工程S10で計測した強度Iに基づいて、光路長が変更前の光路長(第1光路長)であるときの第1吸光度A1を算出する。
(First Absorbance Calculation Step S20)
In the first absorbance calculation step S20, the position of the light guide mirror 30 or the position of the light guide mirror 30 is changed by the changing unit 40 based on the light intensity I measured in the first measuring step S10 and the light intensity I 0 emitted from the irradiation unit. This is a step of calculating the first absorbance A1 before changing at least one of the angles.
In the first absorbance calculation step S20, the absorbance calculation unit 141 of the control device 14 has the light intensity I measured in the first measurement step S10, the molar extinction coefficient e, the optical path length l, and the intensity I 0 of the incident light. Based on the above, the first absorbance A1 is calculated from the above formula (f1).
The molar extinction coefficient e, the intensity I 0 of the incident light, and the optical path length l before changing at least one of the positions or angles of the light guide mirror 30 by the changing unit 40 are stored in advance (not shown). It is assumed that it is remembered in.
That is, in the first absorbance calculation step S20, the first absorbance A1 when the optical path length is the optical path length before the change (first optical path length) is calculated based on the intensity I measured in the first measurement step S10.

(第2計測工程S30)
第2計測工程S30は、変更部40によって導光ミラー30の位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更した後で受光部5が受光した光の強度を計測する工程である。
例えば図2に示した実施形態であれば、第2計測工程S30では、制御装置14は、照射用導光ミラー31が例えば予め設定されていて第1計測工程S10において設定された角度とは異なる角度となるように角度変更用アクチュエータ41を制御する。また、制御装置14は、受光用導光ミラー32が例えば予め設定されていて第1計測工程S10において設定された角度とは異なる角度となるように角度変更用アクチュエータ42を制御する。
(Second measurement step S30)
The second measurement step S30 is a step of measuring the intensity of the light received by the light receiving unit 5 after changing at least one of the positions or angles of the light guide mirror 30 by the changing unit 40.
For example, in the embodiment shown in FIG. 2, in the second measurement step S30, the control device 14 has the irradiation light guide mirror 31 set in advance, for example, and is different from the angle set in the first measurement step S10. The angle changing actuator 41 is controlled so as to have an angle. Further, the control device 14 controls the angle changing actuator 42 so that the light receiving light guide mirror 32 is set in advance and has an angle different from the angle set in the first measurement step S10, for example.

例えば図3に示した実施形態であれば、第2計測工程S30では、制御装置14は、反射部130Aが例えば予め設定されていて第1計測工程S10において設定された位置とは異なる位置となるように位置変更用アクチュエータ43を制御する。また、制御装置14は、照射用導光ミラー31が例えば予め設定されていて第1計測工程S10において設定された角度とは異なる角度となるように角度変更用アクチュエータ41を制御する。さらに、制御装置14は、とともに、受光用導光ミラー32が例えば予め設定されていて第1計測工程S10において設定された角度とは異なる角度となるように角度変更用アクチュエータ42を制御する。 For example, in the embodiment shown in FIG. 3, in the second measurement step S30, the control device 14 has the reflection unit 130A set in advance, for example, at a position different from the position set in the first measurement step S10. The position change actuator 43 is controlled in this way. Further, the control device 14 controls the angle changing actuator 41 so that the irradiation light guide mirror 31 is set in advance and has an angle different from the angle set in the first measurement step S10, for example. Further, the control device 14 also controls the angle changing actuator 42 so that the light receiving light guide mirror 32 is set in advance, for example, and has an angle different from the angle set in the first measurement step S10.

例えば図4に示した実施形態であれば、第2計測工程S30では、制御装置14は、照射用導光ミラー31が例えば予め設定されていて第1計測工程S10において設定された位置とは異なる位置となるように位置変更用アクチュエータ44を制御する。また、制御装置14は、受光用導光ミラー32が例えば予め設定されていて第1計測工程S10において設定された位置とは異なる位置となるように位置変更用アクチュエータ45を制御する。 For example, in the embodiment shown in FIG. 4, in the second measurement step S30, the control device 14 is different from the position where the irradiation light guide mirror 31 is set in advance, for example, in the first measurement step S10. The position change actuator 44 is controlled so as to be in the position. Further, the control device 14 controls the position change actuator 45 so that the light receiving light guide mirror 32 is set in advance, for example, and is at a position different from the position set in the first measurement step S10.

例えば図5に示した実施形態であれば、第1計測工程S10では、制御装置14は、照射用導光ミラー31が例えば予め設定されていて第1計測工程S10において設定された角度及び位置とは異なる角度及び位置となるように角度変更用アクチュエータ41及び位置変更用アクチュエータ44を制御する。また、制御装置14は、受光用導光ミラー32が例えば予め設定されていて第1計測工程S10において設定された角度及び位置とは異なる角度及び位置となるように角度変更用アクチュエータ42及び位置変更用アクチュエータ45を制御する。 For example, in the embodiment shown in FIG. 5, in the first measurement step S10, the control device 14 has the angle and position where the irradiation light guide mirror 31 is set in advance and is set in the first measurement step S10, for example. Controls the angle changing actuator 41 and the position changing actuator 44 so that they have different angles and positions. Further, the control device 14 changes the angle and position of the light receiving light guide mirror 32 so that the light receiving light guide mirror 32 has an angle and position different from the angle and position set in the first measurement step S10, for example. Controls the actuator 45.

そして、制御装置14は、分光器12で分光されて、検出器13(計測部17)で検出された光の強度Iを取得する。ここで取得される光の強度Iは、光路長lの変更後の光の強度Iである。
すなわち、第2計測工程S30では、光路長lが変更後の光路長(第2光路長)であるときに分析対象の液体を通過した光の強度を計測する。
Then, the control device 14 is separated by the spectroscope 12 and acquires the intensity I of the light detected by the detector 13 (measurement unit 17). The light intensity I acquired here is the light intensity I after changing the optical path length l.
That is, in the second measurement step S30, the intensity of the light passing through the liquid to be analyzed is measured when the optical path length l is the changed optical path length (second optical path length).

(第2吸光度算出工程S40)
第1吸光度算出工程S20は、第2計測工程S30で計測した上記光の強度Iと、照射部から照射される光の強度Iとに基づいて、変更部40によって導光ミラー30の位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更した後の第2吸光度A2を算出する工程である。
第2吸光度算出工程S40では、制御装置14の吸光度算出部141は、第2計測工程S30で計測した上記光の強度Iと、モル吸光係数eと、光路長lと、入射光の強度Iとに基づいて、上述した式(f1)から第2吸光度A2を算出する。
なお、変更部40によって導光ミラー30の位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更した後の光路長lは、予め不図示の記憶部で記憶されているものとする。
すなわち、第2吸光度算出工程S40では、第2計測工程S30で計測した強度Iに基づいて、光路長lが変更後の光路長(第2光路長)であるときの第2吸光度A2を算出する。
(Second Absorbance Calculation Step S40)
In the first absorbance calculation step S20, the position of the light guide mirror 30 or the position of the light guide mirror 30 is changed by the changing unit 40 based on the light intensity I measured in the second measuring step S30 and the light intensity I 0 emitted from the irradiation unit. This is a step of calculating the second absorbance A2 after changing at least one of the angles.
In the second absorbance calculation step S40, the absorbance calculation unit 141 of the control device 14 determines the light intensity I measured in the second measurement step S30, the molar extinction coefficient e, the optical path length l, and the intensity I 0 of the incident light. Based on the above, the second absorbance A2 is calculated from the above formula (f1).
It is assumed that the optical path length l after changing at least one of the position or the angle of the light guide mirror 30 by the changing unit 40 is stored in advance in a storage unit (not shown).
That is, in the second absorbance calculation step S40, the second absorbance A2 when the optical path length l is the changed optical path length (second optical path length) is calculated based on the intensity I measured in the second measurement step S30. ..

(濃度算出工程S50)
濃度算出工程S50は、第1吸光度算出工程S20で算出した第1吸光度A1と第2吸光度算出工程S40で算出した第2吸光度A2とに基づいて、液体流通部110を流通する液体における分析対象の成分の濃度を算出する工程である。
濃度算出工程S50では、制御装置14の濃度算出部143は、第1吸光度算出工程S20で算出した第1吸光度A1と、第2吸光度算出工程S40で算出した第2吸光度A2と、変更部40によって導光ミラー30の位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する前と後とでの光路長lの変化倍数aとに基づいて、上述した式(f4)から成分濃度cを求める。
(Concentration calculation step S50)
The concentration calculation step S50 is an analysis target in the liquid flowing through the liquid flow unit 110 based on the first absorbance A1 calculated in the first absorbance calculation step S20 and the second absorbance A2 calculated in the second absorbance calculation step S40. This is a step of calculating the concentration of a component.
In the concentration calculation step S50, the concentration calculation unit 143 of the control device 14 uses the first absorbance A1 calculated in the first absorbance calculation step S20, the second absorbance A2 calculated in the second absorbance calculation step S40, and the change unit 40. The component concentration c is obtained from the above equation (f4) based on the change multiple a of the optical path length l before and after changing at least one of the position or the angle of the light guide mirror 30.

(汚れ度算出工程S60)
汚れ度算出工程S60は、第1吸光度算出工程S20で算出した第1吸光度A1と第2吸光度算出工程S40で算出した第2吸光度A2とに基づいて、液体流通部110における光の通過経路における汚れ度合いを算出する工程である。
汚れ度算出工程S60では、制御装置14の汚れ度算出部145は、第1吸光度算出工程S20で算出した第1吸光度A1と、第2吸光度算出工程S40で算出した第2吸光度A2と、変更部40によって導光ミラー30の位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する前と後とでの光路長lの変化倍数aとに基づいて、上述した式(f5)から窓板115及び反射部130の汚れによる吸光度の増分βを求める。
なお、汚れ度算出工程S60おける窓板115及び反射部130の汚れによる吸光度の増分βの算出は、常時実施する必要はなく、例えば数日等の期間をあけて定期的に算出するようにしてもよい。
(Dirty degree calculation step S60)
The dirtiness calculation step S60 is based on the first absorbance A1 calculated in the first absorbance calculation step S20 and the second absorbance A2 calculated in the second absorbance calculation step S40, and the dirtiness in the light passage path in the liquid flow unit 110 This is the process of calculating the degree.
In the stain degree calculation step S60, the stain degree calculation unit 145 of the control device 14 changes the first absorbance A1 calculated in the first absorbance calculation step S20 and the second absorbance A2 calculated in the second absorbance calculation step S40. Based on the change multiple a of the optical path length l before and after changing at least one of the positions or angles of the light guide mirror 30 by 40, the window plate 115 and the reflecting portion 130 are derived from the above equation (f5). Find the incremental β of the absorbance due to the stain.
It should be noted that the calculation of the incremental β of the absorbance due to the dirt on the window plate 115 and the reflective portion 130 in the dirt degree calculation step S60 does not have to be performed all the time, and is calculated periodically at intervals of, for example, several days. May be good.

幾つかの実施形態に係る分光分析方法によれば、導光ミラー30の位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更することで液体流通部110を流通する液体を通過する光の光路長lを変更して吸光度を求めることができるので、照射部3から照射される光の透過部分や反射部分等に汚れが付着した場合であっても、上述のようにして成分濃度cを求めることができる。また、幾つかの実施形態に係る分光分析方法によれば、照射部3から照射される光の透過部分や反射部分等に汚れが付着した場合には、上述のようにして汚れによる吸光度の増分βを求めることができる。したがって、幾つかの実施形態に係る分光分析方法によれば、液体流通部110のメンテナンスを頻繁に行うことが難しい場合であっても、正しい成分濃度cを測定できる。 According to the spectroscopic analysis method according to some embodiments, the optical path length l of the light passing through the liquid flowing through the liquid flow unit 110 is changed by changing at least one of the position or the angle of the light guide mirror 30. Therefore, since the absorbance can be obtained, the component concentration c can be obtained as described above even when the light transmitting portion or the reflecting portion irradiated from the irradiation unit 3 is contaminated. Further, according to the spectroscopic analysis method according to some embodiments, when dirt adheres to the light transmitting portion or the reflecting portion irradiated from the irradiation unit 3, the absorbance due to the dirt is increased as described above. β can be obtained. Therefore, according to the spectroscopic analysis method according to some embodiments, the correct component concentration c can be measured even when it is difficult to frequently perform maintenance on the liquid distribution unit 110.

(測定プローブ100の構成の変形例について)
以下、測定プローブ100の構成の変形例について説明する。図7及び図8は、測定プローブ100の構成の変形例の一例について説明するための図である。なお、図2に示した実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、詳細な説明については省略する。
図7及び図8に示す変形例では、液体流通部110内に配置された平面鏡である第1反射部151と、隔壁107よりも図示上方の空間109に配置された第2反射部150とが設けられている。図7及び図8に示す変形例では、第1反射部151は、例えば図2に示した実施形態に係る反射部130Aと同じ位置に配置されている。なお、図7及び図8に示す変形例では、第2反射部150は、空間109内で窓板115上に配置されていてもよい。
(About a modified example of the configuration of the measurement probe 100)
Hereinafter, a modified example of the configuration of the measurement probe 100 will be described. 7 and 8 are diagrams for explaining an example of a modification of the configuration of the measurement probe 100. The same configurations as those of the embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
In the modified examples shown in FIGS. 7 and 8, the first reflecting unit 151, which is a plane mirror arranged in the liquid flow unit 110, and the second reflecting unit 150 arranged in the space 109 above the partition wall 107 are It is provided. In the modified example shown in FIGS. 7 and 8, the first reflecting portion 151 is arranged at the same position as the reflecting portion 130A according to the embodiment shown in FIG. 2, for example. In the modified examples shown in FIGS. 7 and 8, the second reflecting portion 150 may be arranged on the window plate 115 in the space 109.

図7及び図8に示す変形例では、図7に示すように、照射用光ファイバケーブル20aから射出された光は、第1反射部151で1回反射された後、受光用光ファイバケーブル20bに入射する。これに対し、角度変更用アクチュエータ41によって、照射用導光ミラー31を駆動することで光路を変更すると、図8に示すように、照射用光ファイバケーブル20aから射出された光は、第1反射部151で最初に反射された後、第2反射部150で再び第1反射部151に向けて反射される。そして、照射用光ファイバケーブル20aから射出された光は、第1反射部151で2回目に反射された後、受光用導光ミラー32で反射されて受光用光ファイバケーブル20bに入射する。
図7及び図8に示す変形例では、図7に示した光路(第1光路とも呼ぶ)331と、図8に示した光路(第2光路とも呼ぶ)332とで、上述した幾つかの実施形態と比べて、液体流通部110における光路長を大きく変更できる。
In the modified examples shown in FIGS. 7 and 8, as shown in FIG. 7, the light emitted from the irradiation optical fiber cable 20a is reflected once by the first reflecting unit 151, and then the light receiving optical fiber cable 20b is reflected. Incident in. On the other hand, when the optical path is changed by driving the irradiation light guide mirror 31 by the angle changing actuator 41, the light emitted from the irradiation optical fiber cable 20a is first reflected as shown in FIG. After being first reflected by the unit 151, it is reflected again by the second reflecting unit 150 toward the first reflecting unit 151. Then, the light emitted from the irradiation optical fiber cable 20a is reflected by the first reflecting unit 151 for the second time, then reflected by the light receiving light guide mirror 32 and incident on the light receiving optical fiber cable 20b.
In the modified examples shown in FIGS. 7 and 8, the optical path (also referred to as the first optical path) 331 shown in FIG. 7 and the optical path (also referred to as the second optical path) 332 shown in FIG. The optical path length in the liquid flow unit 110 can be significantly changed as compared with the form.

図9及び図10は、測定プローブ100の構成の変形例の他の一例について説明するための図である。なお、図2又は図7に示した実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、詳細な説明については省略する。
図9及び図10に示す変形例では、図7及び図8に示した変形例に係る第1反射部151に代えて第3反射部153を有する。第3反射部は、平面鏡であって窓板115の接液面115aに対して略平行な第1反射面153aと、第1反射面153aの図示右端と図示他端とに形成されて、第1反射面153aに対して傾斜した一対の第2反射面153bとを有する。
9 and 10 are diagrams for explaining another example of a modification of the configuration of the measurement probe 100. The same configurations as those of the embodiment shown in FIGS. 2 or 7 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
The modified examples shown in FIGS. 9 and 10 have a third reflecting portion 153 in place of the first reflecting portion 151 according to the modified examples shown in FIGS. 7 and 8. The third reflecting portion is a plane mirror and is formed on a first reflecting surface 153a which is substantially parallel to the wetted surface 115a of the window plate 115 and at the right end and the other end of the first reflecting surface 153a. It has a pair of second reflecting surfaces 153b inclined with respect to one reflecting surface 153a.

図9に示すように、一対の第2反射面153bの一方の第2反射面153bは、照射用光ファイバケーブル20aから射出されて照射用導光ミラー31で反射された光を一対の第2反射面153bの他方の第2反射面153bに向けて反射可能に構成されている。他方の第2反射面153bは、一方の第2反射面153bからの光を受光用導光ミラー32へ向けて反射可能に構成されている。 As shown in FIG. 9, one of the second reflecting surfaces 153b of the pair of second reflecting surfaces 153b emits light emitted from the irradiation optical fiber cable 20a and reflected by the irradiation light guide mirror 31, and the pair of second reflecting surfaces. It is configured to be reflective toward the other second reflecting surface 153b of the reflecting surface 153b. The other second reflecting surface 153b is configured to be able to reflect the light from the one second reflecting surface 153b toward the light receiving light guide mirror 32.

図9及び図10に示す変形例では、図9に示すように、照射用光ファイバケーブル20aから射出された光は、一対の第2反射面153bの一方の第2反射面153bで反射された後、他方の第2反射面153bで反射されて、受光用光ファイバケーブル20bに入射する。
これに対し、角度変更用アクチュエータ41によって、照射用導光ミラー31を駆動することで光路を変更すると、図10に示すように、照射用光ファイバケーブル20aから射出された光は、第1反射面153aで最初に反射された後、第2反射部150で再び第1反射面153aに向けて反射される。そして、照射用光ファイバケーブル20aから射出された光は、第1反射面153aで2回目に反射された後、受光用導光ミラー32で反射されて受光用光ファイバケーブル20bに入射する。
図9及び図10に示す変形例では、図9に示した光路(第1光路とも呼ぶ)333と、図10に示した光路(第2光路とも呼ぶ)334とで、上述した幾つかの実施形態と比べて、液体流通部110における光路長を大きく変更できる。
In the modified examples shown in FIGS. 9 and 10, as shown in FIG. 9, the light emitted from the irradiation optical fiber cable 20a was reflected by one of the second reflecting surfaces 153b of the pair of second reflecting surfaces 153b. After that, it is reflected by the other second reflecting surface 153b and incident on the light receiving optical fiber cable 20b.
On the other hand, when the optical path is changed by driving the light guide mirror 31 for irradiation by the actuator 41 for changing the angle, as shown in FIG. 10, the light emitted from the optical fiber cable 20a for irradiation is first reflected. After being first reflected by the surface 153a, it is reflected again by the second reflecting unit 150 toward the first reflecting surface 153a. Then, the light emitted from the irradiation optical fiber cable 20a is reflected by the first reflecting surface 153a for the second time, then reflected by the light receiving light guide mirror 32 and incident on the light receiving optical fiber cable 20b.
In the modified examples shown in FIGS. 9 and 10, the optical path (also referred to as the first optical path) 333 shown in FIG. 9 and the optical path (also referred to as the second optical path) 334 shown in FIG. The optical path length in the liquid flow unit 110 can be significantly changed as compared with the form.

(光路長を変更するための構成についての変形例について)
図11及び図12は、光路長を変更するための構成についての変形例の一例について説明するための図である。図11に示すように、例えば、照射用光ファイバケーブル20aの端面21aに遮光フィルタ装置160を配置する。この遮光フィルタ装置160は、例えば図12に示すように、照射用光ファイバケーブル20aの端面21aから出射される光の透過を許可する透過部161と、照射用光ファイバケーブル20aの端面21aから出射される光を遮る遮光部162とを有している。遮光フィルタ装置160は、例えば制御装置14からの制御信号によって透過部161と遮光部162との位置を変更可能に構成されている。なお、図12は、図11において、照射用導光ミラー33から照射用光ファイバケーブル20aの方を見たときの模式的な図である。
(About a modified example of the configuration for changing the optical path length)
11 and 12 are diagrams for explaining an example of a modification of the configuration for changing the optical path length. As shown in FIG. 11, for example, the light-shielding filter device 160 is arranged on the end surface 21a of the irradiation optical fiber cable 20a. As shown in FIG. 12, for example, the light-shielding filter device 160 emits light from the transmission portion 161 that allows the light emitted from the end surface 21a of the irradiation optical fiber cable 20a and the end surface 21a of the irradiation optical fiber cable 20a. It has a light-shielding portion 162 that blocks the light to be generated. The light-shielding filter device 160 is configured so that the positions of the transmission unit 161 and the light-shielding unit 162 can be changed by, for example, a control signal from the control device 14. Note that FIG. 12 is a schematic view of FIG. 11 when the irradiation optical fiber cable 20a is viewed from the irradiation light guide mirror 33.

図11に示す変形例では、照射用導光ミラー33は、角度の異なる2つの反射面(第1反射面33a及び第2反射面33b)を有する。
図11に示す変形例では、遮光フィルタ装置160によって、例えば図12の上側の図に示すように図示下側に遮光部162が配置されて図示上側に透過部161が形成された場合、照射用光ファイバケーブル20aからの光は、図示上側に形成された透過部161を通過して第1反射面33aで反射される。この場合の光路を第1光路335とする。
図11に示す変形例では、遮光フィルタ装置160によって、例えば図12における下側の図に示すように図示上側に遮光部162が配置されて図示下側に透過部161が形成された場合、照射用光ファイバケーブル20aからの光は、図示下側に形成された透過部161を通過して第2反射面33bで反射される。この場合の光路を第2光路336とする。
図11及び図12に示す変形例では、遮光フィルタ装置160における遮光部162の配置位置を変更することで、第1光路335と第2光路336とを切り替えることができる。
In the modified example shown in FIG. 11, the irradiation light guide mirror 33 has two reflecting surfaces (first reflecting surface 33a and second reflecting surface 33b) having different angles.
In the modified example shown in FIG. 11, when the light-shielding filter device 160 arranges the light-shielding portion 162 on the lower side of the drawing and forms the transmission portion 161 on the upper side of the drawing, for example, as shown in the upper figure of FIG. 12, for irradiation. The light from the optical fiber cable 20a passes through the transmission portion 161 formed on the upper side of the drawing and is reflected by the first reflecting surface 33a. The optical path in this case is referred to as the first optical path 335.
In the modified example shown in FIG. 11, when the light-shielding filter device 160 arranges the light-shielding portion 162 on the upper side of the drawing and forms the transmission portion 161 on the lower side of the drawing, for example, as shown in the lower figure of FIG. The light from the optical fiber cable 20a passes through the transmission portion 161 formed on the lower side of the drawing and is reflected by the second reflecting surface 33b. The optical path in this case is referred to as a second optical path 336.
In the modified examples shown in FIGS. 11 and 12, the first optical path 335 and the second optical path 336 can be switched by changing the arrangement position of the light-shielding portion 162 in the light-shielding filter device 160.

なお、上述した照射用光ファイバケーブル20aと上述した照射用導光ミラー31との組を2組設け、一方の組から出射される光による光路と、他方の組から出射される光による光路とを異なるように構成することで、光路を切り替えるようにしてもよい。 Two sets of the above-mentioned irradiation optical fiber cable 20a and the above-mentioned irradiation light guide mirror 31 are provided, and an optical path by light emitted from one set and an optical path by light emitted from the other set. The optical paths may be switched by configuring them differently.

(分光分析方法の他の実施形態について)
例えば、図7及び図8に示すように、分光分析装置1において液体流通部110に対して光が入射及び反射する回数が異なる場合に、成分濃度c及び汚れによる吸光度の増分βを算出するための方法について説明する。
例えば図7及び図8に示す変形例では、第1光路331と第2光路332とで、液体流通部110への光の入射と液体流通部110からの光の出射との繰り返し回数が異なるため、上述した式(f2)における汚れによる吸光度の増分の項と上述した式(f3)における汚れによる吸光度の増分の項とでは、値が異なる。
(About other embodiments of the spectroscopic analysis method)
For example, as shown in FIGS. 7 and 8, when the number of times light is incident and reflected on the liquid distribution unit 110 in the spectroscopic analyzer 1 is different, the component concentration c and the increment β of the absorbance due to dirt are calculated. The method of is described.
For example, in the modified examples shown in FIGS. 7 and 8, the first optical path 331 and the second optical path 332 differ in the number of repetitions of the incident of light on the liquid flow section 110 and the emission of light from the liquid flow section 110. , The value is different between the term of the increase in absorbance due to dirt in the above-mentioned formula (f2) and the term of the increase in absorbance due to dirt in the above-mentioned formula (f3).

そこで、例えば上記繰り返し回数をnとし、この繰り返し回数nを式(f2)及び式(f3)における吸光度の増分の項にパラメータとして加えることで、繰り返し回数nの相違による吸光度の増分の違いを算出式に反映できる。 Therefore, for example, the number of repetitions is set to n, and the number of repetitions n is added as a parameter to the term of the increment of absorbance in the equations (f2) and (f3) to calculate the difference in the increase in absorbance due to the difference in the number of repetitions n. It can be reflected in the formula.

例えば図7及び図8に示す変形例では、第1光路331における繰り返し回数nは1回であり、第2光路332における繰り返し回数nは2回であるが、一般化のために、以下の説明では、第1光路331における繰り返し回数nをn1とし、第2光路332における繰り返し回数nをn2とする。
これにより、上記式(f2)を次式(f6)で置き換えることができ、上記式(f3)を次式(f7)で置き換えることができる。
なお、次式(f6)及び次式(f7)において、β’は、繰り返し回数nの1回当たりの汚れによる吸光度の増分である。
A’=e×c×l+n1×β’ ・・・(f6)
A’’=a×e×c×l+n2×β’ ・・・(f7)
For example, in the modified examples shown in FIGS. 7 and 8, the number of repetitions n in the first optical path 331 is one, and the number of repetitions n in the second optical path 332 is two. However, for generalization, the following description will be given. Then, the number of repetitions n in the first optical path 331 is n1, and the number of repetitions n in the second optical path 332 is n2.
As a result, the above equation (f2) can be replaced by the following equation (f6), and the above equation (f3) can be replaced by the following equation (f7).
In the following equations (f6) and (f7), β'is an increment of the absorbance due to fouling per repetition number n.
A'= e × c × l + n1 × β'・ ・ ・ (f6)
A'' = a × e × c × l + n2 × β'・ ・ ・ (f7)

ここで、上述したように光路長lの変化倍数a、及び、光路長lが予め設定された値であり、モル吸光係数eは物性値のため既知である。そして、分光分析装置1の装置構成から繰り返し回数n1、n2も把握できることから、未知数は、成分濃度cと汚れによる吸光度の増分βの2つである。未知数2つに対して、光路長lを変更して得られる方程式が2つであるので、式(f6)及び式(f7)に基づいて、次式(f8)によって成分濃度cを求めることができ、次式(f9)によって繰り返し回数nの1回当たりの汚れによる吸光度の増分β’を求めることができる。
c={(n2/n1)×A1−A2}/[{(n2/n1)−a}×e×l]
・・・(f8)
β=(A2−a×A1)/(n2−n1×a) ・・・(f9)
Here, as described above, the change multiple a of the optical path length l and the optical path length l are preset values, and the molar extinction coefficient e is known because of its physical property value. Since the number of repetitions n1 and n2 can also be grasped from the apparatus configuration of the spectroscopic analyzer 1, the unknowns are the component concentration c and the increment β of the absorbance due to dirt. Since there are two equations obtained by changing the optical path length l for two unknowns, the component concentration c can be obtained by the following equation (f8) based on the equations (f6) and (f7). Then, the increment β'of the absorbance due to the stain per repetition n can be obtained by the following equation (f9).
c = {(n2 / n1) x A1-A2} / [{(n2 / n1) -a} x e x l]
... (f8)
β = (A2-a × A1) / (n2-n1 × a) ・ ・ ・ (f9)

すなわち、本実施形態では、図6における濃度算出工程S50において、制御装置14の濃度算出部143は、分析対象の液体が満たされていて光を通過させる液体流通部110への光の入射と液体流通部110からの光の出射との繰り返し回数nをパラメータとして含む算出式に基づいて、成分濃度cを求める。
これにより、光路長が第1光路長であるときと、第1光路長とは異なる第2光路長となるときで、液体流通部110に対して光が入射及び反射する回数が異なる場合であっても成分濃度c、及び、上述した汚れによる吸光度の増分β’を求めることができる。
That is, in the present embodiment, in the concentration calculation step S50 in FIG. 6, the concentration calculation unit 143 of the control device 14 is filled with the liquid to be analyzed, and the light is incident on the liquid distribution unit 110 through which the light passes and the liquid. The component concentration c is obtained based on the calculation formula including the number of repetitions n of the light emitted from the distribution unit 110 as a parameter.
As a result, when the optical path length is the first optical path length and when the second optical path length is different from the first optical path length, the number of times light is incident and reflected on the liquid distribution unit 110 is different. However, the component concentration c and the increment β'of the absorbance due to the above-mentioned stain can be obtained.

(分光分析方法のさらに他の実施形態について)
例えば上述したように、第1光路331と第2光路332とでは光路が異なる。説明の便宜上、以下の説明では、例えば第1光路331における光路長lと第1光路長と呼び、第2光路332における光路長lと第2光路長と呼ぶ。
(About still other embodiments of the spectroscopic analysis method)
For example, as described above, the optical path is different between the first optical path 331 and the second optical path 332. For convenience of explanation, in the following description, for example, the optical path length l and the first optical path length in the first optical path 331 are referred to, and the optical path length l and the second optical path length in the second optical path 332 are referred to.

第1光路331と第2光路332とのように、光路が異なる場合、光路毎に汚れが付着した部分の光透過長さや光散乱挙動が異なって、上述した繰り返し回数nの1回当たりの汚れによる吸光度の増分β’も光路毎に異なることも考えられる。
そこで、例えば第1光路331と第2光路332とにおける汚れによる吸光度の差を表す係数を予め求めておき、この係数を用いることで第1光路331と第2光路332とにおける汚れによる吸光度の差を算出式に反映できる。
When the optical paths are different as in the first optical path 331 and the second optical path 332, the light transmission length and the light scattering behavior of the portion where the dirt is attached are different for each optical path, and the above-mentioned dirt per repetition number n is different. It is also conceivable that the increment β'of the absorbance due to is different for each optical path.
Therefore, for example, a coefficient representing the difference in absorbance due to dirt between the first optical path 331 and the second optical path 332 is obtained in advance, and by using this coefficient, the difference in absorbance due to dirt between the first optical path 331 and the second optical path 332 is obtained. Can be reflected in the calculation formula.

具体的には、上記式(f3)における吸光度の増分の項に第1光路331と第2光路332とにおける汚れによる吸光度の差を表す係数γを乗じる。したがって、上記式(f2)を次式(f10)で置き換えることができ、上記式(f3)を次式(f11)で置き換えることができる。
なお、次式(f10)及び次式(f11)において、β’’は、第1光路331における汚れによる吸光度の増分である。
A’=e×c×l+β’’ ・・・(f10)
A’’=a×e×c×l+γ×β’’ ・・・(f11)
Specifically, the term of the increase in absorbance in the above formula (f3) is multiplied by a coefficient γ representing the difference in absorbance due to dirt between the first optical path 331 and the second optical path 332. Therefore, the above equation (f2) can be replaced by the following equation (f10), and the above equation (f3) can be replaced by the following equation (f11).
In the following equations (f10) and (f11), β ″ is an increment of absorbance due to contamination in the first optical path 331.
A'= e × c × l + β'' ・ ・ ・ (f10)
A'' = a × e × c × l + γ × β'' ・ ・ ・ (f11)

ここで、上述したように光路長lの変化倍数a、及び、光路長lが予め設定された値であり、モル吸光係数eは物性値のため既知である。そして、係数γも予め求められていることから、未知数は、成分濃度cと汚れによる吸光度の増分βの2つである。未知数2つに対して、光路長lを変更して得られる方程式が2つであるので、式(f10)及び式(f11)に基づいて、次式(f12)によって成分濃度cを求めることができ、次式(f13)によって第1光路331における汚れによる吸光度の増分β’’を求めることができる。なお、第1光路331における汚れによる吸光度の増分β’’に係数γを乗ずることで、第2光路332における汚れによる吸光度の増分を求めることができる。
c=(A1−A2)/{(1−a)×e×l} ・・・(f12)
β’’=(A2−a×A1)/{γ×(1−a)} ・・・(f13)
Here, as described above, the change multiple a of the optical path length l and the optical path length l are preset values, and the molar extinction coefficient e is known because of its physical property value. Since the coefficient γ is also obtained in advance, there are two unknowns, the component concentration c and the increment β of the absorbance due to dirt. Since there are two equations obtained by changing the optical path length l for two unknowns, the component concentration c can be obtained by the following equation (f12) based on the equations (f10) and (f11). Then, the increment β'' of the absorbance due to dirt in the first optical path 331 can be obtained by the following equation (f13). By multiplying the increment β'' of the absorbance due to dirt in the first optical path 331 by the coefficient γ, the increment of the absorbance due to dirt in the second optical path 332 can be obtained.
c = (A1-A2) / {(1-a) × e × l} ... (f12)
β'' = (A2-a × A1) / {γ × (1-a)} ・ ・ ・ (f13)

すなわち、本実施形態では、図6における濃度算出工程S50において、制御装置14の濃度算出部143は、光路長lが第1光路長であるときに液体に接触する光学部材(例えば窓板115や、反射部130、130A、130B、第1反射部151、第3反射部153等)の汚れによる吸光度と、光路長lが第2光路長であるときに該光学部材の汚れによる吸光度との比を考慮した算出式に基づいて、成分濃度cを求める。
これにより、光路毎に汚れが付着した部分の光透過長さや光散乱挙動が異なる場合であっても成分濃度c、第1光路331における汚れによる吸光度の増分β’’及び、第2光路332における汚れによる吸光度の増分γ×β’’を求めることができる。
That is, in the present embodiment, in the concentration calculation step S50 in FIG. 6, the concentration calculation unit 143 of the control device 14 is an optical member (for example, a window plate 115 or the like) that comes into contact with the liquid when the optical path length l is the first optical path length. , The ratio of the absorbance due to dirt on the reflecting portions 130, 130A, 130B, the first reflecting portion 151, the third reflecting portion 153, etc.) to the absorbance due to dirt on the optical member when the optical path length l is the second optical path length. The component concentration c is obtained based on the calculation formula in consideration of.
As a result, even if the light transmission length and the light scattering behavior of the portion where the dirt is attached are different for each optical path, the component concentration c, the increase β'' of the absorbance due to the dirt in the first optical path 331, and the second optical path 332. The increment of absorbance due to dirt γ × β'' can be obtained.

(係数γの求め方について)
以下、上述した係数γの求め方の一例を説明する。
例えば、上述した液体流通部110を分析対象の液体の実液または模擬液に所定時間浸漬し、液体流通部110の光学部材(例えば窓板115や、反射部130、130A、130B、第1反射部151、第3反射部153等)に模擬的に汚れを付着させる。
このようにして汚れを付着させた液体流通部110を用いて異なる光路(例えば上述した第1光路331及び第2光路332)における汚れによる吸光度を求め、その比からγを求める。その際、液体流通部110には、例えば純水等の液体を満たしておくことで、測定された吸光度が汚れによる吸光度と一致するようにしておくとよい。
なお、模擬的に汚れを付着させる際に、液体流通部110における液体の流れや、濃度、温度、浸漬時間等の浸漬条件は実機使用条件に近いことが望ましい。また、同じ条件で複数のデータを取得したり、液体流通部110における液体の流れや、濃度、温度、浸漬時間等の浸漬条件をパラメータとして複数のデータを取得し、平均値を取ることでばらつきも考慮した値とすることが望ましい。
(How to find the coefficient γ)
Hereinafter, an example of how to obtain the coefficient γ described above will be described.
For example, the above-mentioned liquid flow unit 110 is immersed in the actual liquid or simulated liquid of the liquid to be analyzed for a predetermined time, and the optical members of the liquid flow unit 110 (for example, the window plate 115, the reflection units 130, 130A, 130B, and the first reflection) are immersed. Dirt is attached to the portion 151, the third reflective portion 153, etc. in a simulated manner.
The absorbance due to the dirt in different optical paths (for example, the first optical path 331 and the second optical path 332 described above) is obtained using the liquid flow unit 110 to which the dirt is attached in this way, and γ is obtained from the ratio. At that time, it is preferable to fill the liquid distribution unit 110 with a liquid such as pure water so that the measured absorbance matches the absorbance due to dirt.
When the dirt is attached in a simulated manner, it is desirable that the liquid flow in the liquid distribution unit 110 and the immersion conditions such as the concentration, temperature, and immersion time are close to the actual machine usage conditions. In addition, it varies by acquiring a plurality of data under the same conditions, or acquiring a plurality of data with the immersion conditions such as the liquid flow in the liquid flow unit 110, the concentration, the temperature, and the immersion time as parameters and taking the average value. It is desirable to set the value in consideration of.

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes a modified form of the above-described embodiment and a combination of these embodiments as appropriate.

1 分光分析装置
3 照射部
5 受光部
10 分析装置本体
11 光源
12 分光器
13 検出器
14 制御装置
17 計測部
20 光ファイバケーブル
30 導光ミラー
31 照射用導光ミラー
32 受光用導光ミラー
40 変更部
41、42 角度変更用アクチュエータ
100 測定プローブ
110
115 窓板
117 シール部材
130 反射部
141 吸光度算出部
143 濃度算出部
1 Spectroscopy analyzer 3 Irradiation unit 5 Light receiving unit 10 Analytical device main body 11 Light source 12 Spectrometer 13 Detector 14 Control device 17 Measuring unit 20 Optical fiber cable 30 Light guide mirror 31 Light guide mirror for irradiation 32 Light guide mirror for light reception 40 Change Units 41 and 42 Angle changing actuator 100 Measuring probe 110
115 Window plate 117 Seal member 130 Reflection unit 141 Absorbance calculation unit 143 Concentration calculation unit

Claims (13)

分析対象の液体を通過する光の光路長が第1光路長であるときに前記液体を通過した光の強度を計測する第1計測工程と、
前記光路長が前記第1光路長とは異なる第2光路長であるときに前記液体を通過した光の強度を計測する第2計測工程と、
前記第1計測工程で計測した前記強度に基づいて、前記光路長が前記第1光路長であるときの第1吸光度を算出する第1吸光度算出工程と、
前記第2計測工程で計測した前記強度に基づいて、前記光路長が前記第2光路長であるときの第2吸光度を算出する第2吸光度算出工程と、
前記第1吸光度算出工程で算出した前記第1吸光度と前記第2吸光度算出工程で算出した前記第2吸光度とに基づいて、前記液体における分析対象の成分の濃度を算出する濃度算出工程と、
を備える
分光分析方法。
The first measurement step of measuring the intensity of the light passing through the liquid when the optical path length of the light passing through the liquid to be analyzed is the first optical path length, and
A second measurement step of measuring the intensity of light passing through the liquid when the optical path length is a second optical path length different from the first optical path length.
A first absorbance calculation step of calculating the first absorbance when the optical path length is the first optical path length based on the intensity measured in the first measurement step.
A second absorbance calculation step of calculating the second absorbance when the optical path length is the second optical path length based on the intensity measured in the second measurement step.
A concentration calculation step of calculating the concentration of the component to be analyzed in the liquid based on the first absorbance calculated in the first absorbance calculation step and the second absorbance calculated in the second absorbance calculation step.
A spectroscopic analysis method comprising.
前記濃度算出工程は、分析対象の液体が満たされていて前記光を通過させる液体流通部への前記光の入射と前記液体流通部からの光の出射との繰り返し回数をパラメータとして含む算出式に基づいて、前記濃度を算出する
請求項1に記載の分光分析方法。
The concentration calculation step is a calculation formula that includes, as a parameter, the number of repetitions of the incident of the light on the liquid flow section through which the liquid to be analyzed is filled and the light emitted from the liquid flow section. The spectroscopic analysis method according to claim 1, wherein the concentration is calculated based on the above.
前記濃度算出工程は、前記光路長が前記第1光路長であるときに前記液体に接触する光学部材の汚れによる吸光度と、前記光路長が前記第2光路長であるときに前記光学部材の汚れによる吸光度との比を考慮した算出式に基づいて、前記濃度を算出する
請求項1に記載の分光分析方法。
In the concentration calculation step, the absorbance due to the contamination of the optical member in contact with the liquid when the optical path length is the first optical path length and the contamination of the optical member when the optical path length is the second optical path length. The spectroscopic analysis method according to claim 1, wherein the concentration is calculated based on a calculation formula in consideration of the ratio to the absorbance according to the above.
前記第1吸光度算出工程で算出した前記第1吸光度と前記第2吸光度算出工程で算出した前記第2吸光度とに基づいて、前記液体に接触する光学部材の汚れ度合いを算出する汚れ度算出工程、
をさらに備える
請求項1乃至3の何れか一項に記載の分光分析方法。
A stain degree calculation step of calculating the stain degree of an optical member in contact with the liquid based on the first absorbance calculated in the first absorbance calculation step and the second absorbance calculated in the second absorbance calculation step.
The spectroscopic analysis method according to any one of claims 1 to 3, further comprising.
分析対象の液体が流通可能な液体流通部と、
前記液体流通部の外部から前記液体流通部を流通する前記液体に光源からの光を照射する照射部と、
前記照射部から照射されて前記液体を透過した光を反射する反射部と、
前記反射部で反射された光を前記液体流通部の外部で受光する受光部と、
を備え、
前記照射部は、前記光源からの光を反射して前記液体流通部に導く導光ミラーと、前記導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する変更部とを有する
分光分析装置。
The liquid distribution department where the liquid to be analyzed can be distributed,
An irradiation unit that irradiates the liquid flowing through the liquid distribution unit with light from a light source from the outside of the liquid distribution unit.
A reflecting unit that reflects light that is irradiated from the irradiation unit and transmitted through the liquid,
A light receiving unit that receives the light reflected by the reflecting unit outside the liquid flow unit, and a light receiving unit.
With
The irradiation unit is a spectroscopic analyzer having a light guide mirror that reflects light from the light source and guides it to the liquid flow unit, and a change unit that changes at least one of the positions or angles of the light guide mirror.
前記変更部によって前記導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する前と後とで前記受光部が受光したそれぞれの光の強度を計測する計測部と、
前記計測部で計測した前記強度と、前記照射部から照射される光の強度とに基づいて、前記変更部によって前記導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する前の第1吸光度と、前記変更部によって前記導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更した後の第2吸光度とを算出する吸光度算出部と、
前記吸光度算出部が算出した前記第1吸光度と前記第2吸光度とに基づいて、前記液体における分析対象の成分の濃度を算出する濃度算出部と、
をさらに備える
請求項5に記載の分光分析装置。
A measuring unit that measures the intensity of the light received by the light receiving unit before and after changing at least one of the positions or angles of the light guide mirror by the changing unit.
The first absorbance before changing at least one of the position or angle of the light guide mirror by the changing unit based on the intensity measured by the measuring unit and the intensity of light emitted from the irradiation unit. And the absorbance calculation unit that calculates the second absorbance after changing at least one of the position or angle of the light guide mirror by the change unit.
A concentration calculation unit that calculates the concentration of the component to be analyzed in the liquid based on the first absorbance and the second absorbance calculated by the absorbance calculation unit.
The spectroscopic analyzer according to claim 5.
前記変更部は、前記導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する前と後とで前記反射部において前記光源からの光が照射される位置が変更されないように、前記導光ミラーの位置又は角度の少なくとも何れか一方を変更する
請求項5又は6記載の分光分析装置。
The change portion is such that the position where the light from the light source is irradiated in the reflection portion is not changed before and after changing at least one of the position or the angle of the light guide mirror. The spectroscopic analyzer according to claim 5 or 6, wherein at least one of the positions or angles of the above is changed.
前記照射部は、前記光源からの光をコリメート光として、又は、前記反射部において集束する光として前記液体流通部を流通する前記液体に照射する
請求項5乃至7の何れか1項に記載の分光分析装置。
The method according to any one of claims 5 to 7, wherein the irradiation unit irradiates the liquid flowing through the liquid distribution unit with the light from the light source as collimated light or as light focused at the reflection unit. Spectral analyzer.
前記液体は、放射性物質を含有する
請求項5乃至8の何れか1項に記載の分光分析装置。
The spectroscopic analyzer according to any one of claims 5 to 8, wherein the liquid contains a radioactive substance.
前記液体流通部を有する筐体と、
前記筐体に形成された開口を覆って前記液体流通部の内部と外部とを仕切るとともに、前記照射部から照射された光、及び、前記反射部で反射された光を透過させる窓板と、
前記筐体と前記窓板との隙間をシールするシール部材と、
をさらに備える
請求項9に記載の分光分析装置。
A housing having the liquid distribution unit and
A window plate that covers the opening formed in the housing to partition the inside and the outside of the liquid flow portion and transmits the light emitted from the irradiation portion and the light reflected by the reflection portion.
A sealing member that seals the gap between the housing and the window plate,
9. The spectroscopic analyzer according to claim 9.
前記窓板は、酸化アルミニウム製である
請求項10に記載の分光分析装置。
The spectroscopic analyzer according to claim 10, wherein the window plate is made of aluminum oxide.
前記シール部材は、金属製である
請求項10又は11に記載の分光分析装置。
The spectroscopic analyzer according to claim 10 or 11, wherein the sealing member is made of metal.
前記反射部は、前記液体流通部の内部に配置されており、金属製である
請求項9乃至12の何れか一項に記載の分光分析装置。
The spectroscopic analyzer according to any one of claims 9 to 12, wherein the reflecting unit is arranged inside the liquid distribution unit and is made of metal.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01119741A (en) * 1987-11-04 1989-05-11 Nippon Soken Inc Detecting apparatus of turbidity of oil
JPH03220444A (en) * 1990-01-25 1991-09-27 Kubota Corp Measuring method of absorbing state and measuring apparatus of absorption
JP2002372456A (en) * 2001-06-13 2002-12-26 Shimadzu Corp Ir spectrophotometer
US20130075615A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 Christopher D. Starta Infrared sensor with multiple sources for gas measurement
JP2015184018A (en) * 2014-03-20 2015-10-22 東レ株式会社 Infrared absorption spectrum creation method, calibration curve creation method, and solution density quantification method and solution density measurement device using these same
JP2017219497A (en) * 2016-06-10 2017-12-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Functional water concentration sensor unit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01119741A (en) * 1987-11-04 1989-05-11 Nippon Soken Inc Detecting apparatus of turbidity of oil
JPH03220444A (en) * 1990-01-25 1991-09-27 Kubota Corp Measuring method of absorbing state and measuring apparatus of absorption
JP2002372456A (en) * 2001-06-13 2002-12-26 Shimadzu Corp Ir spectrophotometer
US20130075615A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 Christopher D. Starta Infrared sensor with multiple sources for gas measurement
JP2015184018A (en) * 2014-03-20 2015-10-22 東レ株式会社 Infrared absorption spectrum creation method, calibration curve creation method, and solution density quantification method and solution density measurement device using these same
JP2017219497A (en) * 2016-06-10 2017-12-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Functional water concentration sensor unit

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