JP3053337B2 - Signal processing method for absorbance measurement - Google Patents
Signal processing method for absorbance measurementInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、吸光度測定における
信号処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing method for measuring absorbance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えばボイラー水中に含まれるシリカの
濃度を測定する装置として、図２に示すような吸光度測
定装置の一種である比色計がある。図２において、１は
測定セルで、その底部には、開閉弁２を備え、被検液３
を導入・排出するための配管４が接続されるとともに、
マグネットスターラよりなる攪拌器５が設けられてい
る。そして、測定セル１の一方のセル窓６の外方には集
光レンズ７を介して光源８が配置され、他方のセル窓９
の外方には干渉フィルタ１０を介して光検出器１１が設
けられている。また、測定セル１の上方には発色試薬を
注入するための３つの試薬注入ノズル１２Ａ，１２Ｂ，
１２Ｃが設けられている。なお、１３はオーバーフロー
配管である。2. Description of the Related Art For example, as a device for measuring the concentration of silica contained in boiler water, there is a colorimeter which is a kind of an absorbance measuring device as shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a measurement cell, which is provided with an on-off valve
Pipe 4 for introducing and discharging
A stirrer 5 composed of a magnetic stirrer is provided. A light source 8 is disposed outside the one cell window 6 of the measurement cell 1 via a condenser lens 7, and the other cell window 9 is provided.
Is provided with a photodetector 11 via an interference filter 10. In addition, three reagent injection nozzles 12A and 12B for injecting a coloring reagent are provided above the measurement cell 1.
12C is provided. In addition, 13 is an overflow pipe.
【０００３】このように構成された比色計においては、
ボイラー水の一部を被検液３としてサンプリングし、こ
の被検液３を攪拌器５によって攪拌しながら、前記試薬
注入ノズル１２Ａ〜１２Ｃを介してモリブデン酸アンモ
ニウム（試薬Ａ）、酒石酸（試薬Ｂ）、１−アミノ２−
ナフトール４−スルホン酸（試薬Ｃ）といった試薬をこ
の順に被検液３に注入して、シリカイオン特有のモリブ
デン酸ブルーを発色させ、その状態において、光源８に
よって光を照射し、その透過光を光検出器１１によって
検出している。In the colorimeter constructed as described above,
A part of the boiler water is sampled as the test liquid 3, and while the test liquid 3 is stirred by the stirrer 5, ammonium molybdate (reagent A) and tartaric acid (reagent B) are passed through the reagent injection nozzles 12A to 12C. ), 1-amino2-
Reagents such as naphthol 4-sulfonic acid (reagent C) are injected into the test solution 3 in this order to develop a molybdate blue specific to silica ions, and in this state, light is irradiated by the light source 8 and the transmitted light is emitted. The light is detected by the photodetector 11.
【０００４】図３は、前記比色計の光検出器１１によっ
て得られる光信号の経過モデルを示す図で、この図にお
いて、符号Ａ，Ｂ，Ｃは前記試薬Ａ，Ｂ，Ｃを注入する
時点を示している。そして、前記光信号から被検液中の
シリカ濃度を得るには、光信号において、比較データサ
ンプリング区間でサンプリングした値とデータサンプ
リング区間でサンプリングした値とによって吸光度を
演算し、波長８１５ｎｍ（ナノメータ）における吸光度
を求め、これを、予め作成した検量線と比較するように
している。FIG. 3 is a diagram showing a progress model of an optical signal obtained by the photodetector 11 of the colorimeter. In FIG. 3, reference numerals A, B, and C denote the reagents A, B, and C, respectively. Indicates a point in time. In order to obtain the silica concentration in the test solution from the optical signal, the absorbance of the optical signal is calculated based on the value sampled in the comparison data sampling section and the value sampled in the data sampling section, and the wavelength is 815 nm (nanometer). Is determined, and this is compared with a previously prepared calibration curve.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この場合、データサン
プリングの手法としては、ワンポイントサンプリング、
多点サンプリングの平均、多点サンプリングの移動平均
などがある。ところで、前記吸光度測定においては、試
薬注入ノズル１２Ａ〜１２Ｃから測定セル１内の被検液
３への残留試薬の滴下や、測定セル１内の溶液の攪拌時
に生ずる気泡や、攪拌器５の脱調などに起因するノイ
ズ、あるいは、電気的ノイズなどによって、前記光信号
のサンプリング区間において、図３中において符号
Ｎ1 ，Ｎ2 で示すように、ノイズが重畳されることがあ
る。このような場合、サンプリング値が、同図において
符号Ｖで示す本来のレベルから外れることがあり、その
結果、測定精度が低下する。In this case, as a data sampling method, one-point sampling,
There are an average of multipoint sampling, a moving average of multipoint sampling, and the like. By the way, in the absorbance measurement, the residual reagent is dropped from the reagent injection nozzles 12A to 12C to the test solution 3 in the measurement cell 1, bubbles generated when the solution in the measurement cell 1 is stirred, and removal of the stirrer 5 Noise may be superimposed in the sampling interval of the optical signal as shown by reference numerals N 1 and N 2 in FIG. 3 due to noise due to a tone or electrical noise. In such a case, the sampling value may deviate from the original level indicated by the symbol V in FIG.
【０００６】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、吸光度測定によって得られる光信号に重畳さ
れるノイズの影響を巧みに除去し、測定精度を向上させ
ることができる吸光度測定における信号処理方法（以
下、単に信号処理方法と言う）を提供することを目的と
している。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and has been made in the art of absorbance measurement that can skillfully remove the influence of noise superimposed on an optical signal obtained by absorbance measurement and improve measurement accuracy. It is an object of the present invention to provide a signal processing method (hereinafter, simply referred to as a signal processing method).
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の信号処理方法は、吸光度測定によって得
られる多点サンプリングした光信号データを、その信号
レベル的に要求される精度に合わせて任意に設定される
等間隔の微小幅に区分けを行い、データ個数が最大であ
る微小幅が一つしかない場合にはその微小幅におけるデ
ータの平均値を真の値とみなす手法、データ個数が最大
である微小幅が二つ隣合う場合にはそれら二つの微小幅
における全てのデータの平均値を真の値とみなす手法、
および、データ個数が最大である微小幅が三以上あるか
あるいは二つでも前記微小幅が隣合わない場合には最上
位のレベルの微小幅におけるデータの平均値を真の値と
みなす手法のうちのいずれかの手法によって、前記多点
サンプリングしたときの光信号データを処理するように
している。To achieve the above object, according to an aspect of the signal processing method of the present invention, an optical signal data multipoint sampling obtained by absorbance measurement, in accordance with the signal level to the required accuracy Performs sorting into arbitrarily set minute widths at equal intervals. If there is only one minute width with the largest number of data,
Method that considers the average value of data to be a true value, and the maximum number of data
If two small widths are adjacent to each other, those two small widths
A method that considers the average value of all data at
Also, is there a minimum width of 3 or more where the number of data is maximum?
Alternatively, if the two small widths are not adjacent,
The average value of the data in the minute width of the
According to any of the deemed methods, the multi-point
The optical signal data at the time of sampling is processed .
【０００８】[0008]
【０００９】[0009]
【作用】上記信号処理方法によれば、たとえ光信号にノ
イズが重畳していても、その影響を巧みに除去すること
ができ、測定精度を向上させることができる。According to the signal processing method described above, even if noise is superimposed on the optical signal, the influence can be skillfully removed, and the measurement accuracy can be improved.
【００１０】[0010]
【実施例】図１は、図２に示した光検出器１１の出力で
ある光信号Ｓの一例を示す図であり、横軸は時間を、縦
軸は信号レベルをそれぞれ表している。この光信号Ｓに
は、前記ノイズが重畳し、それによって、図中、凹凸で
示されるように値が変化している。FIG. 1 is a diagram showing an example of an optical signal S output from the photodetector 11 shown in FIG. 2, in which the horizontal axis represents time and the vertical axis represents signal level. The noise is superimposed on the optical signal S, and as a result, the value changes as shown by the unevenness in the figure.
【００１１】そして、この発明の信号処理方法において
は、前記ノイズを含んだ光信号Ｓを所定時間間隔をおい
てデータサンプリングするとともに、サンプリングした
データを、図中の区分、区分、区分、……で示す
ように、その信号レベル的に等間隔の微小幅で区分す
る。図中の●は、前記区分あるいは区分と区分との境界
に位置するデータ（値）を示している。In the signal processing method according to the present invention, the optical signal S including the noise is sampled at predetermined time intervals, and the sampled data is divided into divisions, divisions, divisions,. As shown by, the signal level is divided into minute widths at equal intervals. In the figure, ● indicates data (value) located at the section or at the boundary between the sections.
【００１２】この実施例においては、区分におけるデ
ータの数が最大である。したがって、このような光信号
Ｓにおいては、この区分のデータのみを平均してこれ
を真の値とみなすようにしている。[0012] In this embodiment, the number of definitive to partitioned data is maximum. Therefore, such an optical signal
In S , only the data in this section is averaged and regarded as a true value.
【００１３】そして、データ個数が最大である微小幅が
二つ隣合う場合、それら二つの微小幅における全てのデ
ータの平均値を真の値とする。また、データ個数が最大
である微小幅が三以上ある場合、あるいは、二つでも前
記微小幅が隣合わない場合、最上位のレベルの微小幅に
おけるデータの平均値を真の値とする。When two small widths having the maximum number of data are adjacent to each other, the average value of all data in the two small widths is set to a true value. If there are three or more minute widths with the maximum number of data, or if the minute widths are not adjacent to each other, the average value of the data in the minute width at the highest level is taken as a true value.
【００１４】なお、前記データサンプリングの時間間隔
および微小幅の設定は、要求される精度に合わせて任意
に設定される。The time interval and the minute width of the data sampling are arbitrarily set in accordance with the required accuracy.
【００１５】上述のようにして信号処理することによ
り、比色測定によって得られる光信号Ｓに、試薬注入ノ
ズル１２Ａ〜１２Ｃから測定セル１内の被検液３への残
留試薬の滴下や、測定セル１内の溶液の攪拌時に生ずる
気泡や、攪拌器５の脱調などに起因するノイズ、あるい
は、電気的ノイズなど、種々のノイズが重畳していて
も、これらのノイズによる影響を巧みに排除することが
でき、前記比色測定の精度を向上させることできる。By performing the signal processing as described above, the optical signal S obtained by the colorimetric measurement can be used to drop the residual reagent from the reagent injection nozzles 12A to 12C to the test liquid 3 in the measurement cell 1 or to perform the measurement. Even if various noises such as air bubbles generated when the solution in the cell 1 is stirred, noise caused by the step out of the stirrer 5 or electric noise are superimposed, the influence of these noises is skillfully eliminated. And the accuracy of the colorimetric measurement can be improved.
【００１６】この発明は、上記比色測定のみならず、光
源からの光を試料に照射して、そのとき試料を透過して
得られる光を光検出器によって検出するように構成され
た装置（例えば吸光度計などの装置）において得られる
光信号の処理に広く適用することができる。According to the present invention, not only the above colorimetric measurement but also an apparatus configured to irradiate a sample with light from a light source and to detect light obtained through the sample at that time by a photodetector ( For example, it can be widely applied to processing of an optical signal obtained in an apparatus such as an absorbance meter.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、吸光度測定によって得られる光信号に重畳されるノ
イズの影響を巧みに除去することができ、その測定精度
を向上させることができる。As described above, according to the present invention, the influence of noise superimposed on the optical signal obtained by the absorbance measurement can be skillfully removed, and the measurement accuracy can be improved.
【図１】この発明の吸光度測定における信号処理方法を
説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a signal processing method in absorbance measurement of the present invention.
【図２】比色計の構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a colorimeter.
【図３】比色計の光検出器によって得られる光信号の経
過モデルを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a progress model of an optical signal obtained by a photodetector of a colorimeter.
Ｓ…光信号。 S: optical signal.
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 G01D 1/14 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 21/00-21/01 G01N 21/17-21/61 G01D 1/14 JICST file (JOIS)
Claims (1)
リングした光信号データを、その信号レベル的に要求さ
れる精度に合わせて任意に設定される等間隔の微小幅に
区分けを行い、データ個数が最大である微小幅が一つし
かない場合にはその微小幅におけるデータの平均値を真
の値とみなす手法、データ個数が最大である微小幅が二
つ隣合う場合にはそれら二つの微小幅における全てのデ
ータの平均値を真の値とみなす手法、および、データ個
数が最大である微小幅が三以上あるかあるいは二つでも
前記微小幅が隣合わない場合には最上位のレベルの微小
幅におけるデータの平均値を真の値とみなす手法のうち
のいずれかの手法によって、前記多点サンプリングした
ときの光信号データを処理するようにしたことを特徴と
する吸光度測定における信号処理方法。1. A light signal data multipoint sampling obtained by absorbance measurement, signal level to request of its
Performed divided into equally spaced small width is arbitrarily set in accordance with the accuracy, minute width is one data number is maximum
If there is no data, the average value of the data in the minute width is true.
Is considered to be the value of
When adjacent to each other, all data in those two minute widths
Data averages as true values, and
There are three or more minute widths with the largest number, or even two
If the minute widths are not adjacent, the highest level minute
Of the methods that consider the average value of data in the width as the true value
The multipoint sampling was performed by any one of the above methods.
A signal processing method in absorbance measurement , wherein the optical signal data at the time is processed.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6242312A JP3053337B2 (en) | 1994-09-10 | 1994-09-10 | Signal processing method for absorbance measurement |
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| JP6242312A JP3053337B2 (en) | 1994-09-10 | 1994-09-10 | Signal processing method for absorbance measurement |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH0882593A JPH0882593A (en) | 1996-03-26 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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