JP2533068B2 - 光の吸収を利用した濃度測定方法 - Google Patents
光の吸収を利用した濃度測定方法Info
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- JP2533068B2 JP2533068B2 JP5290127A JP29012793A JP2533068B2 JP 2533068 B2 JP2533068 B2 JP 2533068B2 JP 5290127 A JP5290127 A JP 5290127A JP 29012793 A JP29012793 A JP 29012793A JP 2533068 B2 JP2533068 B2 JP 2533068B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス又は液体試料中の
特定物質の濃度により光の吸収度が変化することを利用
して、試料中の光の吸収度（又は透過度）を測定するこ
とにより特定物質の濃度を測定する濃度測定装置に関す
る。
特定物質の濃度により光の吸収度が変化することを利用
して、試料中の光の吸収度（又は透過度）を測定するこ
とにより特定物質の濃度を測定する濃度測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光の吸収を利用する濃度測定装置は、通
常、測定試料の吸収度（又は透過度）のみで濃度の決定
を行なう絶対測定ではなく、濃度既知の標準試料の透過
度との比較により濃度の決定を行なう相対測定が用いら
れる。この方法では原理的に測定試料と標準試料の２つ
の試料の透過度を測定する必要があるが、両測定間で、
光源の強さ、光学フィルタの吸光度、検出器・増幅器の
感度、試料セルの汚染、試料の温度、圧力等の種々の要
因が異なる可能性があり、これにより、ゼロドリフトや
スパンドリフト等が生じて測定精度を低下させる。
常、測定試料の吸収度（又は透過度）のみで濃度の決定
を行なう絶対測定ではなく、濃度既知の標準試料の透過
度との比較により濃度の決定を行なう相対測定が用いら
れる。この方法では原理的に測定試料と標準試料の２つ
の試料の透過度を測定する必要があるが、両測定間で、
光源の強さ、光学フィルタの吸光度、検出器・増幅器の
感度、試料セルの汚染、試料の温度、圧力等の種々の要
因が異なる可能性があり、これにより、ゼロドリフトや
スパンドリフト等が生じて測定精度を低下させる。
【０００３】物質を通過する間の光の吸収については、
次のLambert-Beerの法則が知られている。図５に示すよ
うに、濃度Ｃの物質を含んだ試料中を、初期光量Ｉ0の
光が長さＬだけ通過した後の透過光量Ｉは、 Ｉ＝Ｉ0・exp（−Ｋ・Ｃ・Ｌ） …（１０） となる。ここで、Ｋは測定対象である試料中の物質に固
有の吸光係数である。
次のLambert-Beerの法則が知られている。図５に示すよ
うに、濃度Ｃの物質を含んだ試料中を、初期光量Ｉ0の
光が長さＬだけ通過した後の透過光量Ｉは、 Ｉ＝Ｉ0・exp（−Ｋ・Ｃ・Ｌ） …（１０） となる。ここで、Ｋは測定対象である試料中の物質に固
有の吸光係数である。
【０００４】この法則は単色光を用いた場合には実際と
よく合うが、工業用又は移動用の自動分析装置では非分
散型である光学フィルタ等で単色光特性を持たせている
に過ぎないため、一般に入射光量Ｉ0と透過光量Ｉの関
係はLambert-Beerの法則に従わない。また、装置全体を
小型化するために入射光を完全に平行光とせず、試料セ
ルの内壁で光を乱反射させて実効セル長さＬが長くなる
ようにすることが多い。この場合、セル長さＬが一定と
はならないため上記Lambert-Beerの法則を単純に当ては
めることができず、濃度Ｃと透過光量Ｉとの関係は複雑
なものとなる。
よく合うが、工業用又は移動用の自動分析装置では非分
散型である光学フィルタ等で単色光特性を持たせている
に過ぎないため、一般に入射光量Ｉ0と透過光量Ｉの関
係はLambert-Beerの法則に従わない。また、装置全体を
小型化するために入射光を完全に平行光とせず、試料セ
ルの内壁で光を乱反射させて実効セル長さＬが長くなる
ようにすることが多い。この場合、セル長さＬが一定と
はならないため上記Lambert-Beerの法則を単純に当ては
めることができず、濃度Ｃと透過光量Ｉとの関係は複雑
なものとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このため従来より、測
定範囲内の数点（例えば、フルスケールの０％，２０
％，４０％，６０％，８０％，１００％などの点）の濃
度を有する標準試料を準備し、これらの試料の光透過率
を実際に測定することにより予め実際の濃度の値と透過
率の値との関係を表わす検量線を作成しておく検量線法
が用いられている。しかし、一般にこれらの実測点は必
ずしも一直線上に乗らず、校正目盛作成や折線近似等を
行なう直線化装置が必要であった。また、装置各部の経
年変化により実際にはこの検量線特性が変化するため、
１〜６カ月毎に校正を繰り返す必要があった（ＪＩＳ
Ｋ００５５「ガス分析装置校正方法通則」、ＪＩＳ Ｋ
０１１５「吸光光度分析方法通則」、ＪＩＳ Ｋ０１５
１「赤外線ガス分析計」等を参照）。
定範囲内の数点（例えば、フルスケールの０％，２０
％，４０％，６０％，８０％，１００％などの点）の濃
度を有する標準試料を準備し、これらの試料の光透過率
を実際に測定することにより予め実際の濃度の値と透過
率の値との関係を表わす検量線を作成しておく検量線法
が用いられている。しかし、一般にこれらの実測点は必
ずしも一直線上に乗らず、校正目盛作成や折線近似等を
行なう直線化装置が必要であった。また、装置各部の経
年変化により実際にはこの検量線特性が変化するため、
１〜６カ月毎に校正を繰り返す必要があった（ＪＩＳ
Ｋ００５５「ガス分析装置校正方法通則」、ＪＩＳ Ｋ
０１１５「吸光光度分析方法通則」、ＪＩＳ Ｋ０１５
１「赤外線ガス分析計」等を参照）。
【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、予め多
数の標準試料により検量線を作成しておく必要がなく、
しかも各種の変動要因を一括して補正することにより簡
易に、しかも正確な測定値を求めることのできる濃度測
定装置を提供することにある。
成されたものであり、その目的とするところは、予め多
数の標準試料により検量線を作成しておく必要がなく、
しかも各種の変動要因を一括して補正することにより簡
易に、しかも正確な測定値を求めることのできる濃度測
定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明では、試料を通過する光の吸収率又は
透過率を測定することにより試料中に含まれる特定の成
分の濃度を測定する濃度測定方法において、次の手順を
備えることを特徴とするものである。 ａ）既知の濃度Ｃ1及びＣ2を有する２種の試料を通過す
る光の透過率ＴC1及びＴC2をそれぞれ測定する。 ｂ）下記の３つの式（１），（２），（３）より補正係
数Ｋ3を算出する。 ＬC1＝log（（ＴC1−Ｋ3）／（１−Ｋ3）） …（１） ＬC2＝log（（ＴC2−Ｋ3）／（１−Ｋ3）） …（２） ＬC1／ＬC2＝Ｃ1／Ｃ2 …（３） ｃ）未知の濃度ＣMを有する測定試料を通過する光の透
過率ＴMを測定する。 ｄ）下記式（４）又は式（５）により未知濃度ＣMを算
出する。 ＣM＝（（log（（ＴM−Ｋ3）／（１−Ｋ3）））／ＬC1）×Ｃ1 …（４） ＣM＝（（log（（ＴM−Ｋ3）／（１−Ｋ3）））／ＬC2）×Ｃ2 …（５） また、上記ａ）〜ｄ）の手順に代えて、次のａb）〜ｄ
b）の手順でＣMを決定するようにしてもよい。 ａb）既知の濃度Ｃ1、Ｃ2及びＣ3を有する３種の試料を
通過する光の透過率ＴC1、ＴC2及びＴC3をそれぞれ測定
する。 ｂb）下記の３つの式（１b），（２b），（３b）より補
正係数Ｋ3b、Ｋ4、Ｋ5を算出する。 Ｃ2／Ｃ1＝（（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC2）／（１−ＴC1）））×Ｋ5 …（１b） Ｃ3／Ｃ1＝（（（１−ＴC3）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC3）／（１−ＴC1）））×Ｋ5 …（２b） Ｋ4＋Ｋ5＝１ …（３b） ｃb）未知の濃度ＣMを有する測定試料を通過する光の透
過率ＴMを測定する。 ｄb）下記式（４b）により未知濃度ＣMを算出する。 ＣM＝（（（（１−ＴM）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴM）／（１−ＴC1））×Ｋ5）×Ｃ1 …（４b）
に成された本発明では、試料を通過する光の吸収率又は
透過率を測定することにより試料中に含まれる特定の成
分の濃度を測定する濃度測定方法において、次の手順を
備えることを特徴とするものである。 ａ）既知の濃度Ｃ1及びＣ2を有する２種の試料を通過す
る光の透過率ＴC1及びＴC2をそれぞれ測定する。 ｂ）下記の３つの式（１），（２），（３）より補正係
数Ｋ3を算出する。 ＬC1＝log（（ＴC1−Ｋ3）／（１−Ｋ3）） …（１） ＬC2＝log（（ＴC2−Ｋ3）／（１−Ｋ3）） …（２） ＬC1／ＬC2＝Ｃ1／Ｃ2 …（３） ｃ）未知の濃度ＣMを有する測定試料を通過する光の透
過率ＴMを測定する。 ｄ）下記式（４）又は式（５）により未知濃度ＣMを算
出する。 ＣM＝（（log（（ＴM−Ｋ3）／（１−Ｋ3）））／ＬC1）×Ｃ1 …（４） ＣM＝（（log（（ＴM−Ｋ3）／（１−Ｋ3）））／ＬC2）×Ｃ2 …（５） また、上記ａ）〜ｄ）の手順に代えて、次のａb）〜ｄ
b）の手順でＣMを決定するようにしてもよい。 ａb）既知の濃度Ｃ1、Ｃ2及びＣ3を有する３種の試料を
通過する光の透過率ＴC1、ＴC2及びＴC3をそれぞれ測定
する。 ｂb）下記の３つの式（１b），（２b），（３b）より補
正係数Ｋ3b、Ｋ4、Ｋ5を算出する。 Ｃ2／Ｃ1＝（（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC2）／（１−ＴC1）））×Ｋ5 …（１b） Ｃ3／Ｃ1＝（（（１−ＴC3）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC3）／（１−ＴC1）））×Ｋ5 …（２b） Ｋ4＋Ｋ5＝１ …（３b） ｃb）未知の濃度ＣMを有する測定試料を通過する光の透
過率ＴMを測定する。 ｄb）下記式（４b）により未知濃度ＣMを算出する。 ＣM＝（（（（１−ＴM）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴM）／（１−ＴC1））×Ｋ5）×Ｃ1 …（４b）
【０００８】なお上記において、各試料の光の透過率Ｔ
A＝ＴC1，ＴC2，ＴC3，ＴMを、次のような手順で求める
ことが望ましい。 ｅb）測定光が入射しないときの検出器の出力Ｄ0、及
び、測定光が測定対象成分を含まないゼロ試料を通過し
て入射したときの検出器の出力Ｄ100を測定する。 ｆb）Ｄ0及びＤ100より次の補正係数Ｋ1を算出する。 Ｋ1＝１／（Ｄ100−Ｄ0） …（６） ｇb）測定光が測定対象成分を含む試料を通過して入射
したときの検出器の出力ＤAより、その試料の光の透過
率ＴAを ＴA＝（ＤA−Ｄ0）×Ｋ1 …（８b） で算出する。
A＝ＴC1，ＴC2，ＴC3，ＴMを、次のような手順で求める
ことが望ましい。 ｅb）測定光が入射しないときの検出器の出力Ｄ0、及
び、測定光が測定対象成分を含まないゼロ試料を通過し
て入射したときの検出器の出力Ｄ100を測定する。 ｆb）Ｄ0及びＤ100より次の補正係数Ｋ1を算出する。 Ｋ1＝１／（Ｄ100−Ｄ0） …（６） ｇb）測定光が測定対象成分を含む試料を通過して入射
したときの検出器の出力ＤAより、その試料の光の透過
率ＴAを ＴA＝（ＤA−Ｄ0）×Ｋ1 …（８b） で算出する。
【０００９】
【作用】前記Lambert-Beerの式（１０）を変形すると、
透過度Ｔ＝Ｉ／Ｉ0は Ｔ＝Ｉ／Ｉ0＝exp（−Ｋ・Ｃ・Ｌ） …（１１） となり、Ｃ・Ｌが大きくなると（すなわち、濃度Ｃが大
きくなり、又は、セル長Ｌが長くなると）、本来、図６
（ａ）に示すようにＴは０（ゼロ）に近づくはずであ
る。
透過度Ｔ＝Ｉ／Ｉ0は Ｔ＝Ｉ／Ｉ0＝exp（−Ｋ・Ｃ・Ｌ） …（１１） となり、Ｃ・Ｌが大きくなると（すなわち、濃度Ｃが大
きくなり、又は、セル長Ｌが長くなると）、本来、図６
（ａ）に示すようにＴは０（ゼロ）に近づくはずであ
る。
【００１０】しかし、前記種々の要因により、図６
（ｂ）に示すように、Ｔは０ではなく、０でない或る値
Ｋ3に近づく。そこでこのような場合、測定試料の透過
度ＴMから濃度ＣMを算出する際にＴMの値をそのまま用
いるのではなく、図６（ｂ）に示すように、 （ＴM−Ｋ3）／（１−Ｋ3） と、Ｋ3の分を補正した値を用いるのである。すなわ
ち、透過度ＴMが測定されたとき、未知の濃度ＣMをLamb
ert-Beerの式そのままに log（ＩM／Ｉ0）＝log（ＴM）＝−Ｋ・ＣM・Ｌ …（１２） と算出するのではなく、補正値Ｋ3を入れた式 log（（ＴM−Ｋ3）／（１−Ｋ3））＝−Ｋ・ＣM・Ｌ …（１３） により算出する。
（ｂ）に示すように、Ｔは０ではなく、０でない或る値
Ｋ3に近づく。そこでこのような場合、測定試料の透過
度ＴMから濃度ＣMを算出する際にＴMの値をそのまま用
いるのではなく、図６（ｂ）に示すように、 （ＴM−Ｋ3）／（１−Ｋ3） と、Ｋ3の分を補正した値を用いるのである。すなわ
ち、透過度ＴMが測定されたとき、未知の濃度ＣMをLamb
ert-Beerの式そのままに log（ＩM／Ｉ0）＝log（ＴM）＝−Ｋ・ＣM・Ｌ …（１２） と算出するのではなく、補正値Ｋ3を入れた式 log（（ＴM−Ｋ3）／（１−Ｋ3））＝−Ｋ・ＣM・Ｌ …（１３） により算出する。
【００１１】また、図７に示す透過率の比と濃度の比の
関係を式（１３ｂ）で定義して、係数Ｋ3b、Ｋ4及びＫ5
を算出設定し、透過率ＴMを測定して未知濃度ＣMを算出
する。 ＣM／Ｃ1＝（（（１−ＴM）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴM）／（１−ＴC1））×Ｋ5 …（１３ｂ）
関係を式（１３ｂ）で定義して、係数Ｋ3b、Ｋ4及びＫ5
を算出設定し、透過率ＴMを測定して未知濃度ＣMを算出
する。 ＣM／Ｃ1＝（（（１−ＴM）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴM）／（１−ＴC1））×Ｋ5 …（１３ｂ）
【００１２】補正値Ｋ3は、２種の既知の濃度Ｃ1、Ｃ2
を有する試料についてそれぞれ透過度ＴC1、ＴC2を測定
し、上記式に代入して log（（ＴC1−Ｋ3）／（１−Ｋ3））＝ＬC1 …（１４） log（（ＴC2−Ｋ3）／（１−Ｋ3））＝ＬC2 …（１５） ＬC1／ＬC2＝（−Ｋ・Ｃ1・Ｌ）／（−Ｋ・Ｃ2・Ｌ）＝Ｃ1／Ｃ2 …（１６） として得られる３つの式（１４）〜（１６）から連立方
程式を解くことにより求められる。式（１４）〜（１
６）は上記式（１）〜（３）そのものであり、式（１
４）〜（１６）のＣ1又はＣ2にＣMを代入することによ
り、式（４）又は（５）が導出される。式（１）〜
（３）による連立方程式は解析的に解くことは難しい
が、コンピュータを用いて数値的に計算することによ
り、Ｋ3は容易に求めることができる。
を有する試料についてそれぞれ透過度ＴC1、ＴC2を測定
し、上記式に代入して log（（ＴC1−Ｋ3）／（１−Ｋ3））＝ＬC1 …（１４） log（（ＴC2−Ｋ3）／（１−Ｋ3））＝ＬC2 …（１５） ＬC1／ＬC2＝（−Ｋ・Ｃ1・Ｌ）／（−Ｋ・Ｃ2・Ｌ）＝Ｃ1／Ｃ2 …（１６） として得られる３つの式（１４）〜（１６）から連立方
程式を解くことにより求められる。式（１４）〜（１
６）は上記式（１）〜（３）そのものであり、式（１
４）〜（１６）のＣ1又はＣ2にＣMを代入することによ
り、式（４）又は（５）が導出される。式（１）〜
（３）による連立方程式は解析的に解くことは難しい
が、コンピュータを用いて数値的に計算することによ
り、Ｋ3は容易に求めることができる。
【００１３】また、補正値Ｋ3b、Ｋ4及びＫ5は、３種の
既知の濃度Ｃ1、Ｃ2及びＣ3を有する試料についてそれ
ぞれ透過率ＴC1、ＴC2及びＴC3を測定し、それらを上記
（１３ｂ）式のＣMに代入して Ｃ2／Ｃ1＝（（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））×Ｋ5 …（１４ｂ） Ｃ3／Ｃ1＝（（（１−ＴC3）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC3）／（１−ＴC1））×Ｋ5 …（１５ｂ） Ｃ1／Ｃ1＝１＝Ｋ4＋Ｋ5 …（１６ｂ） として得られる３つの式（１４ｂ）、（１５ｂ）、（１
６ｂ）から成る３元連立方程式を解くことにより求めら
れる。式（１４ｂ）、（１５ｂ）、（１６ｂ）は上記式
（１ｂ）、（２ｂ）、（３ｂ）そのものであり、式（１
４ｂ）、（１５ｂ）、（１６ｂ）のＣ2又はＣ3にＣMを
代入することにより式（４ｂ）が導出される。
既知の濃度Ｃ1、Ｃ2及びＣ3を有する試料についてそれ
ぞれ透過率ＴC1、ＴC2及びＴC3を測定し、それらを上記
（１３ｂ）式のＣMに代入して Ｃ2／Ｃ1＝（（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））×Ｋ5 …（１４ｂ） Ｃ3／Ｃ1＝（（（１−ＴC3）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC3）／（１−ＴC1））×Ｋ5 …（１５ｂ） Ｃ1／Ｃ1＝１＝Ｋ4＋Ｋ5 …（１６ｂ） として得られる３つの式（１４ｂ）、（１５ｂ）、（１
６ｂ）から成る３元連立方程式を解くことにより求めら
れる。式（１４ｂ）、（１５ｂ）、（１６ｂ）は上記式
（１ｂ）、（２ｂ）、（３ｂ）そのものであり、式（１
４ｂ）、（１５ｂ）、（１６ｂ）のＣ2又はＣ3にＣMを
代入することにより式（４ｂ）が導出される。
【００１４】式（１ｂ）、（２ｂ）、（３ｂ）による連
立方程式は解析的に解くことは難しいが、上記同様、コ
ンピュータを用いて数値的に計算することにより、Ｋ3
b、Ｋ4及びＫ5の値は容易に求めることができる。例え
ば、最初にＫ4＝１とし（このとき、式（３ｂ）よりＫ5
＝０）、Ｋ3bの候補値を１から徐々に増大させつつ（１
ｂ）式の右辺にＫ4及びＫ3bを代入して計算を繰り返
す。式（１ｂ）の右辺の値とＣ2／Ｃ1との差が所定の微
小値よりも小さくなった時点で式（１ｂ）の計算をや
め、その時のＫ3bの値を次に式（２ｂ）に代入し、今度
はＫ4の値を１から徐々に減少させつつ式（２ｂ）の右
辺の計算を繰り返す。同様に、式（２ｂ）の右辺の値と
Ｃ3／Ｃ1との差が所定の微小値（上記微小値と異なって
いてもよい）よりも小さくなった時点で式（２ｂ）の計
算をやめ、その時のＫ4、Ｋ5（＝１−Ｋ4）の値を再び
式（１ｂ）の右辺に代入して、Ｋ3bの値を変化させつつ
計算を繰り返す。こうして、式（１ｂ）と式（２ｂ）の
双方において左右辺の値の差が所定の範囲内に入るまで
上記計算を繰り返すことにより、Ｋ3b、Ｋ４及びＫ5の
値を数値的に求めることができる。
立方程式は解析的に解くことは難しいが、上記同様、コ
ンピュータを用いて数値的に計算することにより、Ｋ3
b、Ｋ4及びＫ5の値は容易に求めることができる。例え
ば、最初にＫ4＝１とし（このとき、式（３ｂ）よりＫ5
＝０）、Ｋ3bの候補値を１から徐々に増大させつつ（１
ｂ）式の右辺にＫ4及びＫ3bを代入して計算を繰り返
す。式（１ｂ）の右辺の値とＣ2／Ｃ1との差が所定の微
小値よりも小さくなった時点で式（１ｂ）の計算をや
め、その時のＫ3bの値を次に式（２ｂ）に代入し、今度
はＫ4の値を１から徐々に減少させつつ式（２ｂ）の右
辺の計算を繰り返す。同様に、式（２ｂ）の右辺の値と
Ｃ3／Ｃ1との差が所定の微小値（上記微小値と異なって
いてもよい）よりも小さくなった時点で式（２ｂ）の計
算をやめ、その時のＫ4、Ｋ5（＝１−Ｋ4）の値を再び
式（１ｂ）の右辺に代入して、Ｋ3bの値を変化させつつ
計算を繰り返す。こうして、式（１ｂ）と式（２ｂ）の
双方において左右辺の値の差が所定の範囲内に入るまで
上記計算を繰り返すことにより、Ｋ3b、Ｋ４及びＫ5の
値を数値的に求めることができる。
【００１５】適用する装置が同じ型式で、測定対象も同
様である場合、一度これらの補正係数Ｋ3b、Ｋ４及びＫ
5の値を求めておけば、以後は、Ｋ3bの値は固定したま
ま、２種の既知濃度の試料を用いてＫ4及びＫ5のみを修
正するだけで、実用的には十分である。また、Ｋ4及び
Ｋ5を固定してＫ3bのみを修正する方法でも同様の結果
が得られる。
様である場合、一度これらの補正係数Ｋ3b、Ｋ４及びＫ
5の値を求めておけば、以後は、Ｋ3bの値は固定したま
ま、２種の既知濃度の試料を用いてＫ4及びＫ5のみを修
正するだけで、実用的には十分である。また、Ｋ4及び
Ｋ5を固定してＫ3bのみを修正する方法でも同様の結果
が得られる。
【００１６】なお、上述の各種要因により、検出器出力
にはゼロドリフトやスパンドリフト（変動）が生じるた
め、上記式（１）〜（５）に用いる各試料の光透過率Ｔ
A＝ＴC1，ＴC2，ＴMも、これらのドリフトを補正した値
を用いることが望ましい。補正係数Ｋ1はスパンドリフ
ト及びゼロドリフトを補正するものである。
にはゼロドリフトやスパンドリフト（変動）が生じるた
め、上記式（１）〜（５）に用いる各試料の光透過率Ｔ
A＝ＴC1，ＴC2，ＴMも、これらのドリフトを補正した値
を用いることが望ましい。補正係数Ｋ1はスパンドリフ
ト及びゼロドリフトを補正するものである。
【００１７】
【実施例】本発明の一実施例である濃度測定装置を図１
〜図３により説明する。図１に示すように、直流光源１
１からの光はシャッタ１２により遮断／通過制御され
る。ここにおけるシャッタ断続の速さ（繰り返し周波
数）は用途により異なるが、通常１〜3,600cpm（0.017
〜60Hz）の範囲である。なお、光源１１に同期パルス点
灯の光源を使用する場合にはシャッタ１２は不要であ
る。シャッタ１２を通過した光は試料セル１４を通過す
る。試料流体切換器１５及び１６により、試料セル１４
にはゼロ濃度流体（ゼロ試料）と測定試料流体又は標準
試料流体が交互に切り換えて流される。自動分析濃度測
定の場合は、この切り換えの周期をシャッタ１２の断続
周期の２倍以上（繰り返し周波数では１／２以下）とす
る。用途により異なるが、流体切換の周波数は0.1〜1,2
00cpm（0.0017〜20Hz）の範囲が一般的である。また、
比較的安定な装置の場合は、ゼロ試料の流入を１日１回
等と、その間隔を延長することもできる。
〜図３により説明する。図１に示すように、直流光源１
１からの光はシャッタ１２により遮断／通過制御され
る。ここにおけるシャッタ断続の速さ（繰り返し周波
数）は用途により異なるが、通常１〜3,600cpm（0.017
〜60Hz）の範囲である。なお、光源１１に同期パルス点
灯の光源を使用する場合にはシャッタ１２は不要であ
る。シャッタ１２を通過した光は試料セル１４を通過す
る。試料流体切換器１５及び１６により、試料セル１４
にはゼロ濃度流体（ゼロ試料）と測定試料流体又は標準
試料流体が交互に切り換えて流される。自動分析濃度測
定の場合は、この切り換えの周期をシャッタ１２の断続
周期の２倍以上（繰り返し周波数では１／２以下）とす
る。用途により異なるが、流体切換の周波数は0.1〜1,2
00cpm（0.0017〜20Hz）の範囲が一般的である。また、
比較的安定な装置の場合は、ゼロ試料の流入を１日１回
等と、その間隔を延長することもできる。
【００１８】試料セル１４内で試料を通過した光は光学
フィルタ（FIL）１７により干渉成分が除去され、検出
器１８で測光される。検出器１８から出力される透過光
量の検出値は増幅器（AMP）１９により増幅され、Ａ／
Ｄ変換器２０を介して制御部２１に入力される。
フィルタ（FIL）１７により干渉成分が除去され、検出
器１８で測光される。検出器１８から出力される透過光
量の検出値は増幅器（AMP）１９により増幅され、Ａ／
Ｄ変換器２０を介して制御部２１に入力される。
【００１９】図２に示すように、制御部２１はＣＰＵ３
１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３及び各種Ｉ／Ｏインタフェ
イス３４を備えたマイクロコンピュータで構成されてお
り、ＣＰＵ３１はＲＯＭ３２内に格納されたプログラム
に従って本濃度測定装置の各部の動作を制御する。制御
部２１は検出器１８から入力する透過光量のデータを基
に後述の演算を行なって測定試料の濃度値を算出し、デ
ジタル表示器（DISP）２２に表示させる。また、操作者
からの各種指示はキーボード（KB）２３より制御部２１
に入力される。
１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３及び各種Ｉ／Ｏインタフェ
イス３４を備えたマイクロコンピュータで構成されてお
り、ＣＰＵ３１はＲＯＭ３２内に格納されたプログラム
に従って本濃度測定装置の各部の動作を制御する。制御
部２１は検出器１８から入力する透過光量のデータを基
に後述の演算を行なって測定試料の濃度値を算出し、デ
ジタル表示器（DISP）２２に表示させる。また、操作者
からの各種指示はキーボード（KB）２３より制御部２１
に入力される。
【００２０】本実施例の濃度測定装置では初めに、ゼロ
濃度試料と２種の既知の濃度を有する標準試料を用いて
校正動作を行なう。この校正動作を図３のタイミングチ
ャートを参照しつつ説明する。 （Ａ１）シャッタ１２を閉じて試料セル１４にゼロ試料
を導入し、所定時間が経過した時点ｔ1の検出器１８の
出力（透過光０％の検出信号）をＤ0としてＲＡＭ３３
に記憶する。なお、この所定時間とは、検出器１８の出
力が安定するのを待つための時間である。 （Ａ２）次にシャッタ１２を開き、同様に所定時間経過
した時点ｔ2で検出器１８の出力（透過光１００％の検
出信号）をＤ100としてＲＡＭ３３に記憶する。 （Ａ３）必要であれば、上記（Ａ１）、（Ａ２）を繰り
返し、Ｄ0及びＤ100の各平均値をＲＡＭ３３に記憶す
る。 （Ａ４）０％透過及び１００％透過の検出器１８からの
信号Ｄ0及びＤ100を、それぞれ正しい透過度の値０及び
１００に換算するため、次のように補正係数Ｋ1の算出
を行なう。 Ｋ1＝１／（Ｄ100−Ｄ0） …（２１） こうして算出した補正係数Ｋ1はＲＡＭ３３に記憶して
おく。 （Ａ５）シャッタを閉じ、なるべくフルスケールに近い
既知の濃度Ｃ1を有する標準試料を試料セル１４内に導
入する。試料セル１４が標準試料で満たされたタイミン
グでシャッタを開き、所定時間後に検出器１８の出力を
ＤC1としてＲＡＭ３３に記憶する（時点ｔ3）。これに
ついても必要に応じて繰り返し測定を行ない、出力ＤC1
の平均値を用いるようにしてもよい。 （Ａ６）検出器１８の出力ＤC1より、ＲＡＭ３３から読
み出した上記補正係数Ｋ1を用いて、濃度Ｃ1の標準試料
の透過度ＴC1を次のように算出する。 ＴC1＝（ＤC1−Ｄ0）×Ｋ1 …（２３） （Ａ７）別の既知の濃度Ｃ2を有する標準試料を試料セ
ル１４内に導入し、検出器１８の出力ＤC2から同様に透
過度ＴC2を次のように算出する。 ＴC2＝（ＤC2−Ｄ0）×Ｋ1 …（２４） （Ａ８）次に、以下の式（２５）〜（２７）より、係数
Ｋ3を求める。 ＬC1＝log（（ＴC1−Ｋ3）／（１−Ｋ3）） …（２５） ＬC2＝log（（ＴC2−Ｋ3）／（１−Ｋ3）） …（２６） ＬC1／ＬC2＝Ｃ1／Ｃ2 …（２７） 式（２５）〜（２７）から係数Ｋ3を求めるのには、コ
ンピュータによる数値計算を用いる。例えば、Ｋ3に０
から徐々に増加する候補値を代入し、式（２５）及び
（２６）から算出されるＬC1及びＬC2の比ＬC1／ＬC2が
Ｃ1／Ｃ2の値に近づくまで計算を繰り返すことにより求
めることができる。（Ａ８b）また、以下の式（２５
ｂ）より、係数Ｋ4及びＫ5を固定しておいてＫ3bを求め
る。 Ｃ2／Ｃ1＝（（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））×Ｋ5 …（２５ｂ） 或いは、以下の式（２５ｂ）、（２６ｂ）より、係数Ｋ
3bを固定しておいてＫ4及びＫ5を求める。 Ｃ2／Ｃ1＝（（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））×Ｋ5 …（２５ｂ） Ｋ4＋Ｋ5＝１ …（２６ｂ） 式（２５ｂ）、（２６ｂ）から係数Ｋ3b又はＫ4、Ｋ5を
求めるには、コンピュータによる数値計算を用いる。例
えば、Ｋ3bに１から徐々に増大する候補値を代入し、又
はＫ4に１から徐々に減少する候補値を代入して、Ｃ2／
Ｃ1の値に近づくまで計算を繰り返すことにより、求め
ることができる。以上のようにして求めた係数Ｋ3、Ｋ3
b、Ｋ4及びＫ5もＲＡＭ３３に記憶しておく。これで、
校正動作が終了する。
濃度試料と２種の既知の濃度を有する標準試料を用いて
校正動作を行なう。この校正動作を図３のタイミングチ
ャートを参照しつつ説明する。 （Ａ１）シャッタ１２を閉じて試料セル１４にゼロ試料
を導入し、所定時間が経過した時点ｔ1の検出器１８の
出力（透過光０％の検出信号）をＤ0としてＲＡＭ３３
に記憶する。なお、この所定時間とは、検出器１８の出
力が安定するのを待つための時間である。 （Ａ２）次にシャッタ１２を開き、同様に所定時間経過
した時点ｔ2で検出器１８の出力（透過光１００％の検
出信号）をＤ100としてＲＡＭ３３に記憶する。 （Ａ３）必要であれば、上記（Ａ１）、（Ａ２）を繰り
返し、Ｄ0及びＤ100の各平均値をＲＡＭ３３に記憶す
る。 （Ａ４）０％透過及び１００％透過の検出器１８からの
信号Ｄ0及びＤ100を、それぞれ正しい透過度の値０及び
１００に換算するため、次のように補正係数Ｋ1の算出
を行なう。 Ｋ1＝１／（Ｄ100−Ｄ0） …（２１） こうして算出した補正係数Ｋ1はＲＡＭ３３に記憶して
おく。 （Ａ５）シャッタを閉じ、なるべくフルスケールに近い
既知の濃度Ｃ1を有する標準試料を試料セル１４内に導
入する。試料セル１４が標準試料で満たされたタイミン
グでシャッタを開き、所定時間後に検出器１８の出力を
ＤC1としてＲＡＭ３３に記憶する（時点ｔ3）。これに
ついても必要に応じて繰り返し測定を行ない、出力ＤC1
の平均値を用いるようにしてもよい。 （Ａ６）検出器１８の出力ＤC1より、ＲＡＭ３３から読
み出した上記補正係数Ｋ1を用いて、濃度Ｃ1の標準試料
の透過度ＴC1を次のように算出する。 ＴC1＝（ＤC1−Ｄ0）×Ｋ1 …（２３） （Ａ７）別の既知の濃度Ｃ2を有する標準試料を試料セ
ル１４内に導入し、検出器１８の出力ＤC2から同様に透
過度ＴC2を次のように算出する。 ＴC2＝（ＤC2−Ｄ0）×Ｋ1 …（２４） （Ａ８）次に、以下の式（２５）〜（２７）より、係数
Ｋ3を求める。 ＬC1＝log（（ＴC1−Ｋ3）／（１−Ｋ3）） …（２５） ＬC2＝log（（ＴC2−Ｋ3）／（１−Ｋ3）） …（２６） ＬC1／ＬC2＝Ｃ1／Ｃ2 …（２７） 式（２５）〜（２７）から係数Ｋ3を求めるのには、コ
ンピュータによる数値計算を用いる。例えば、Ｋ3に０
から徐々に増加する候補値を代入し、式（２５）及び
（２６）から算出されるＬC1及びＬC2の比ＬC1／ＬC2が
Ｃ1／Ｃ2の値に近づくまで計算を繰り返すことにより求
めることができる。（Ａ８b）また、以下の式（２５
ｂ）より、係数Ｋ4及びＫ5を固定しておいてＫ3bを求め
る。 Ｃ2／Ｃ1＝（（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））×Ｋ5 …（２５ｂ） 或いは、以下の式（２５ｂ）、（２６ｂ）より、係数Ｋ
3bを固定しておいてＫ4及びＫ5を求める。 Ｃ2／Ｃ1＝（（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））×Ｋ5 …（２５ｂ） Ｋ4＋Ｋ5＝１ …（２６ｂ） 式（２５ｂ）、（２６ｂ）から係数Ｋ3b又はＫ4、Ｋ5を
求めるには、コンピュータによる数値計算を用いる。例
えば、Ｋ3bに１から徐々に増大する候補値を代入し、又
はＫ4に１から徐々に減少する候補値を代入して、Ｃ2／
Ｃ1の値に近づくまで計算を繰り返すことにより、求め
ることができる。以上のようにして求めた係数Ｋ3、Ｋ3
b、Ｋ4及びＫ5もＲＡＭ３３に記憶しておく。これで、
校正動作が終了する。
【００２１】次に、濃度が未知の試料（測定試料）の濃
度を測定する手順を説明する。 （Ｂ１）シャッタ１２を閉じ、試料セル１４にゼロ試料
を導入する。所定時間後、検出器１８の出力を透過光０
％の検出信号Ｄ0としてＲＡＭ３３に記憶する（時点ｔ
1）。 （Ｂ２）試料セル１４内のゼロ試料はそのままとして、
シャッタ１２を開き、同様に所定時間後に検出器１８に
よる透過光１００％の検出信号Ｄ100をＲＡＭ３３に記
憶する（時点ｔ2）。 （Ｂ３）上記校正時の（Ａ４）の場合と同様、０％透過
及び１００％透過の検出信号Ｄ0及びＤ100をそれぞれ正
しい透過度の値０及び１００に換算するため、次のよう
に補正係数の算出を行なう。 Ｋ1＝１／（Ｄ100−Ｄ0） …（２１） 補正係数Ｋ1はＲＡＭ３３に記憶しておく。 （Ｂ４）シャッタ１２を閉じ、測定試料を試料セル１４
に導入する。所定時間後シャッタ１２を開き、更に所定
時間後、検出器１８による測定試料の透過光検出信号Ｄ
MをＲＡＭ３３に記憶する（時点ｔ3）。 （Ｂ５）検出信号ＤM及び係数Ｋ1より、測定試料の透過
度ＴMを次のように算出する。 ＴM＝（ＤM−Ｄ0）×Ｋ1 …（２８） （Ｂ６）校正時に求めた補正係数Ｋ3をＲＡＭ３３から
読み出し、測定試料の濃度Ｍを次のように算出する（時
点ｔ4）。 ＬM＝log（（ＴM−Ｋ3）／（１−Ｋ3）） …（２９） Ｍ＝（ＬM／ＬC1）×Ｃ1 …（３０） （Ｂ６b）或いは、校正時に求めた係数Ｋ3b、Ｋ4及びＫ
5をＲＡＭ３３から読み出し、測定試料の濃度Ｍを次の
ように算出する（時点ｔ4）。 Ｍ＝（（（（１−ＴM）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴM）／（１−ＴC1））×Ｋ5）×Ｃ1 …（２９ｂ） （Ｂ７）このようにして算出した測定試料の濃度の値Ｍ
を、デジタル表示器２２に表示する。
度を測定する手順を説明する。 （Ｂ１）シャッタ１２を閉じ、試料セル１４にゼロ試料
を導入する。所定時間後、検出器１８の出力を透過光０
％の検出信号Ｄ0としてＲＡＭ３３に記憶する（時点ｔ
1）。 （Ｂ２）試料セル１４内のゼロ試料はそのままとして、
シャッタ１２を開き、同様に所定時間後に検出器１８に
よる透過光１００％の検出信号Ｄ100をＲＡＭ３３に記
憶する（時点ｔ2）。 （Ｂ３）上記校正時の（Ａ４）の場合と同様、０％透過
及び１００％透過の検出信号Ｄ0及びＤ100をそれぞれ正
しい透過度の値０及び１００に換算するため、次のよう
に補正係数の算出を行なう。 Ｋ1＝１／（Ｄ100−Ｄ0） …（２１） 補正係数Ｋ1はＲＡＭ３３に記憶しておく。 （Ｂ４）シャッタ１２を閉じ、測定試料を試料セル１４
に導入する。所定時間後シャッタ１２を開き、更に所定
時間後、検出器１８による測定試料の透過光検出信号Ｄ
MをＲＡＭ３３に記憶する（時点ｔ3）。 （Ｂ５）検出信号ＤM及び係数Ｋ1より、測定試料の透過
度ＴMを次のように算出する。 ＴM＝（ＤM−Ｄ0）×Ｋ1 …（２８） （Ｂ６）校正時に求めた補正係数Ｋ3をＲＡＭ３３から
読み出し、測定試料の濃度Ｍを次のように算出する（時
点ｔ4）。 ＬM＝log（（ＴM−Ｋ3）／（１−Ｋ3）） …（２９） Ｍ＝（ＬM／ＬC1）×Ｃ1 …（３０） （Ｂ６b）或いは、校正時に求めた係数Ｋ3b、Ｋ4及びＫ
5をＲＡＭ３３から読み出し、測定試料の濃度Ｍを次の
ように算出する（時点ｔ4）。 Ｍ＝（（（（１−ＴM）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴM）／（１−ＴC1））×Ｋ5）×Ｃ1 …（２９ｂ） （Ｂ７）このようにして算出した測定試料の濃度の値Ｍ
を、デジタル表示器２２に表示する。
【００２２】上記校正及び測定動作において、試料セル
１４に順次ゼロ試料、標準試料又は測定試料を導入する
ことは制御部２１が試料流体切換器１５及び１６を制御
することにより行なわれ、シャッタ１２の開閉は制御部
２１がシャッタ駆動モータ（Ｍ）１３を制御することに
より行なわれる。従って、制御部２１に予め測定動作の
繰り返しを指示しておくことにより、試料の自動連続測
定を行なうことができる。
１４に順次ゼロ試料、標準試料又は測定試料を導入する
ことは制御部２１が試料流体切換器１５及び１６を制御
することにより行なわれ、シャッタ１２の開閉は制御部
２１がシャッタ駆動モータ（Ｍ）１３を制御することに
より行なわれる。従って、制御部２１に予め測定動作の
繰り返しを指示しておくことにより、試料の自動連続測
定を行なうことができる。
【００２３】自動連続測定ではなく、手動で測定を行な
う場合には、図４に示すような手順で行なう。まず、試
料セル１４に試料を導入しない待機状態において、シャ
ッタ１２が閉じた後、所定時間が経過して検出器１８の
出力が安定した時点ｔ11で検出器１８の出力Ｄ0をＲＡ
Ｍ３３に記憶する。次に、操作者のキー操作等によりゼ
ロ流体を試料セル１４に導入し、シャッタ１２が開いた
後所定時間経過した時点ｔ12でＤ100を測定する。次
に、試料セル１４に測定試料（又は標準試料）を導入
し、所定時間経過した後の時点ｔ13で検出器１８の出力
ＤM（又はＤC）をＲＡＭ３３に記憶する。そして、ＲＡ
Ｍ３３に記憶されたこれらの測定値Ｄ0，Ｄ100，ＤM，
ＤCより、上記の場合と同様に測定試料の濃度Ｍを算出
し（時点ｔ14）、デジタル表示器２２に濃度値を表示す
る。その後はＤ0とＤMを交互に検出し、逐次濃度演算を
行なって表示器２２にその値を表示する。なお、最終値
を読みとる直前にゼロ流体によるＤ100の検出を行な
い、補正を行なうことにより、測定精度を高めることが
できる。なお、このような精度を必要としない場合に
は、予備テストの段階でＫ3の値を算出し、キー入力に
より予め設定しておくこともできる。
う場合には、図４に示すような手順で行なう。まず、試
料セル１４に試料を導入しない待機状態において、シャ
ッタ１２が閉じた後、所定時間が経過して検出器１８の
出力が安定した時点ｔ11で検出器１８の出力Ｄ0をＲＡ
Ｍ３３に記憶する。次に、操作者のキー操作等によりゼ
ロ流体を試料セル１４に導入し、シャッタ１２が開いた
後所定時間経過した時点ｔ12でＤ100を測定する。次
に、試料セル１４に測定試料（又は標準試料）を導入
し、所定時間経過した後の時点ｔ13で検出器１８の出力
ＤM（又はＤC）をＲＡＭ３３に記憶する。そして、ＲＡ
Ｍ３３に記憶されたこれらの測定値Ｄ0，Ｄ100，ＤM，
ＤCより、上記の場合と同様に測定試料の濃度Ｍを算出
し（時点ｔ14）、デジタル表示器２２に濃度値を表示す
る。その後はＤ0とＤMを交互に検出し、逐次濃度演算を
行なって表示器２２にその値を表示する。なお、最終値
を読みとる直前にゼロ流体によるＤ100の検出を行な
い、補正を行なうことにより、測定精度を高めることが
できる。なお、このような精度を必要としない場合に
は、予備テストの段階でＫ3の値を算出し、キー入力に
より予め設定しておくこともできる。
【００２４】制御部２１により算出される各試料の濃度
測定値の出力データは、上記のようにデジタル表示器２
２に出力するばかりでなく、Ｄ／Ａ変換することにより
記録計等にアナログ信号を出力することもできる。この
場合、出力データの大きさに応じて制御部２１から出力
する段階で予めレンジ切換を行なっておくことにより、
記録計等の方でハードウェア的に操作を行なうことな
く、常に高分解能のアナログ値を出力することができる
ようになる。
測定値の出力データは、上記のようにデジタル表示器２
２に出力するばかりでなく、Ｄ／Ａ変換することにより
記録計等にアナログ信号を出力することもできる。この
場合、出力データの大きさに応じて制御部２１から出力
する段階で予めレンジ切換を行なっておくことにより、
記録計等の方でハードウェア的に操作を行なうことな
く、常に高分解能のアナログ値を出力することができる
ようになる。
【００２５】なお、図１に示すように、試料セル１４の
出口に温度検出器２５を設け、また、気圧計又は試料セ
ル内の圧力を測定する圧力計を設け、次のように温度及
び圧力を補償した高精度な濃度測定を行なうようにする
こともできる。すなわち、測定試料の濃度Ｍを算出する
式（３０）を次のように変更する。 Ｍ＝｛（ＬM／ＬC1）×Ｃ1｝ ×｛（２７３＋ＴhM）／（２７３＋ＴhC1）｝ ×｛（ＰC1／ＰM）×Ｋ6｝ …（３０ｂ） 又は、式（２９ｂ）の場合、 Ｍ＝（（（（１−ＴM）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴM）／（１−ＴC1））×Ｋ5）×Ｃ1 ×（（２７３＋ＴhM）／（２７３＋ＴhC1）） ×（ＰC1／ＰM）×Ｋ6 …（３０ｃ） ここで、ＴhC1：濃度Ｃ1の標準試料の測定時の温度 ＰC1 ：濃度Ｃ1の標準試料の測定時の気圧又は試料圧力 ＴhM ：測定試料の測定時の温度 ＰM ：測定試料の測定時の気圧又は試料圧力 Ｋ6 ：気圧補償の場合は１とする。試料セル１４内の
圧力を大幅に加圧又は減圧する場合は、それに応じた値
とする。
出口に温度検出器２５を設け、また、気圧計又は試料セ
ル内の圧力を測定する圧力計を設け、次のように温度及
び圧力を補償した高精度な濃度測定を行なうようにする
こともできる。すなわち、測定試料の濃度Ｍを算出する
式（３０）を次のように変更する。 Ｍ＝｛（ＬM／ＬC1）×Ｃ1｝ ×｛（２７３＋ＴhM）／（２７３＋ＴhC1）｝ ×｛（ＰC1／ＰM）×Ｋ6｝ …（３０ｂ） 又は、式（２９ｂ）の場合、 Ｍ＝（（（（１−ＴM）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴM）／（１−ＴC1））×Ｋ5）×Ｃ1 ×（（２７３＋ＴhM）／（２７３＋ＴhC1）） ×（ＰC1／ＰM）×Ｋ6 …（３０ｃ） ここで、ＴhC1：濃度Ｃ1の標準試料の測定時の温度 ＰC1 ：濃度Ｃ1の標準試料の測定時の気圧又は試料圧力 ＴhM ：測定試料の測定時の温度 ＰM ：測定試料の測定時の気圧又は試料圧力 Ｋ6 ：気圧補償の場合は１とする。試料セル１４内の
圧力を大幅に加圧又は減圧する場合は、それに応じた値
とする。
【００２６】
【発明の効果】本発明に係る濃度測定装置では、予め多
数の標準試料により検量線を作成しておく必要がなく、
しかも各種の変動要因を一括して補正することにより簡
易に、しかも正確な測定値を求めることができる。
数の標準試料により検量線を作成しておく必要がなく、
しかも各種の変動要因を一括して補正することにより簡
易に、しかも正確な測定値を求めることができる。
【００２７】なお、本発明に係る濃度測定装置は、上記
実施例で例示したものに限らず、次のような各種形式の
ものにも応用することができる。 Ａ．透過吸収波長の異なる複数のフィルタを備えた検出
器を用いたり、それ自身で波長特性を持つ検出器を複数
用いたりすることにより、複数の成分を同時に測定する
ことのできる多成分濃度計。 Ｂ．上記のように多成分計とし、測定試料の波長に対し
て干渉を及ぼす成分について補正演算処理を行なうこと
により、測定試料の測定値を正確に算出するようにした
濃度計。 Ｃ．得られた測定値を予め設定した警報臨界値と比較
し、臨界値を超える場合に濃度警報信号を発するように
した警報付濃度計。この警報臨界値は、上限、下限、範
囲等任意に設定することができ、また、成分毎に設定す
ることもできる。さらに、警報を発するばかりではな
く、濃度値に応じて合否判定を行なったり、多成分計の
場合には、各成分の合計値が所定値以下のときにリーク
警報を発信させることもできる。
実施例で例示したものに限らず、次のような各種形式の
ものにも応用することができる。 Ａ．透過吸収波長の異なる複数のフィルタを備えた検出
器を用いたり、それ自身で波長特性を持つ検出器を複数
用いたりすることにより、複数の成分を同時に測定する
ことのできる多成分濃度計。 Ｂ．上記のように多成分計とし、測定試料の波長に対し
て干渉を及ぼす成分について補正演算処理を行なうこと
により、測定試料の測定値を正確に算出するようにした
濃度計。 Ｃ．得られた測定値を予め設定した警報臨界値と比較
し、臨界値を超える場合に濃度警報信号を発するように
した警報付濃度計。この警報臨界値は、上限、下限、範
囲等任意に設定することができ、また、成分毎に設定す
ることもできる。さらに、警報を発するばかりではな
く、濃度値に応じて合否判定を行なったり、多成分計の
場合には、各成分の合計値が所定値以下のときにリーク
警報を発信させることもできる。
【図１】 本発明の一実施例である濃度測定装置の構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図２】 実施例の濃度測定装置の制御部の構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図３】 実施例の濃度測定装置で自動連続濃度測定を
行なう場合のタイミングチャート。
行なう場合のタイミングチャート。
【図４】 実施例の濃度測定装置で手動で濃度測定を行
なう場合のタイミングチャート。
なう場合のタイミングチャート。
【図５】 Lambert-Beerの法則の説明図。
【図６】 Lambert-Beerの法則に従う場合の透過率の変
化のグラフ（ａ）と、実際の透過率の変化のグラフ
（ｂ）。
化のグラフ（ａ）と、実際の透過率の変化のグラフ
（ｂ）。
【図７】 透過率の比と濃度の比との関係を示すグラ
フ。
フ。
１１…光源 １２…シャッタ １３…シャッタ駆動用モータ（Ｍ） １４…試料セル １５、１６…試料流体切換器 １７…光学フィ
ルタ（FIL） １８…透過光検出器 １９…増幅器
（AMP） ２０…Ａ／Ｄ変換器 ２１…制御部 ２２…デジタル表示器（DISP） ２３…キーボー
ド（KB） ２５…温度圧力補償検出器
ルタ（FIL） １８…透過光検出器 １９…増幅器
（AMP） ２０…Ａ／Ｄ変換器 ２１…制御部 ２２…デジタル表示器（DISP） ２３…キーボー
ド（KB） ２５…温度圧力補償検出器
Claims (2)
- 【請求項１】 試料を通過する光の吸収率又は透過率を
測定することにより試料中に含まれる特定の成分の濃度
を測定する濃度測定方法において、次の手順を備えるこ
とを特徴とする濃度測定方法。 ａb）既知の濃度Ｃ1、Ｃ2及びＣ3を有する３種の試料を
通過する光の透過率ＴC1、ＴC2及びＴC3をそれぞれ測定
する。 ｂb）下記の３つの式（１b），（２b），（３b）より補
正係数Ｋ3b、Ｋ4、Ｋ5を算出する。 Ｃ2／Ｃ1＝（（（１−ＴC2）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC2）／（１−ＴC1）））×Ｋ5 …（１b） Ｃ3／Ｃ1＝（（（１−ＴC3）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴC3）／（１−ＴC1）））×Ｋ5 …（２b） Ｋ4＋Ｋ5＝１ …（３b） ｃb）未知の濃度ＣMを有する測定試料を通過する光の透
過率ＴMを測定する。 ｄb）下記式（４b）により未知濃度ＣMを算出する。 ＣM＝（（（（１−ＴM）／（１−ＴC1））K3b）×Ｋ4 ＋（（１−ＴM）／（１−ＴC1））×Ｋ5）×Ｃ1 …（４b） - 【請求項２】 各試料の光の透過率ＴA＝ＴC1，ＴC2，
ＴC3，ＴMを、次のような手順で求める請求項１記載の
濃度測定方法。 ｅb）測定光が入射しないときの検出器の出力Ｄ0、及
び、測定光が測定対象成分を含まないゼロ試料を通過し
て入射したときの検出器の出力Ｄ100を測定する。 ｆb）Ｄ0及びＤ100より次の補正係数Ｋ1を算出する。 Ｋ1＝１／（Ｄ100−Ｄ0） …（６） ｇb）測定光が測定対象成分を含む試料を通過して入射
したときの検出器の出力ＤAより、その試料の光の透過
率ＴAを ＴA＝（ＤA−Ｄ0）×Ｋ1 …（８b） で算出する。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5290127A JP2533068B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 光の吸収を利用した濃度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5290127A JP2533068B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 光の吸収を利用した濃度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07120386A JPH07120386A (ja) | 1995-05-12 |
| JP2533068B2 true JP2533068B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=17752156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5290127A Expired - Fee Related JP2533068B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 光の吸収を利用した濃度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2533068B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6176961B2 (ja) * | 2012-04-12 | 2017-08-09 | 株式会社堀場製作所 | 製造処理プロセスで用いられる濃度測定装置 |
-
1993
- 1993-10-25 JP JP5290127A patent/JP2533068B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07120386A (ja) | 1995-05-12 |
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