JP3188211B2 - パラメータ決定装置およびシステム - Google Patents
パラメータ決定装置およびシステムInfo
- Publication number
- JP3188211B2 JP3188211B2 JP11487997A JP11487997A JP3188211B2 JP 3188211 B2 JP3188211 B2 JP 3188211B2 JP 11487997 A JP11487997 A JP 11487997A JP 11487997 A JP11487997 A JP 11487997A JP 3188211 B2 JP3188211 B2 JP 3188211B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- cell
- optical path
- passage
- inlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 47
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 27
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 27
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 19
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 17
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000011538 cleaning material Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 9
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims description 4
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 47
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 15
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 14
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 7
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/15—Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3577—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing liquids, e.g. polluted water
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Optical Measuring Cells (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
(Near Infra-Red;近赤外線)分光学および学習された
ニューラルネットワークを使用して、物質、特に炭化水
素のパラメータを決定するためのシステムおよび装置に
関するものである。
は、物質の特定のタイプのパラメータの正確な管理が必
要である。例えば、益々厳格になっている各環境保護法
は、燃料の混合プロセスの間における燃料の質的制御の
ための正確な技術を要求している。炭化水素のパラメー
タを監視するための現存の技術は十分正確な測定技術方
法を提供しているとは言えず、また実質的にオンライン
で結果を提供するものではなく、このため、品質管理な
どで必要とされる正確さが阻害されてしまう。
つまりNIRスペクトルから決定できるパラメータを有
する組成に対し、炭化水素のような物質のパラメータを
実質的にオンラインで決定するための、正確で信頼性の
高い装置に対する必要性がある。
に炭化水素材料のパラメータを正確に決定するための装
置を提供することにある。
で所望のパラメータを決定するためのコンパクトな装置
を提供することにある。
の材料、特に炭化水素材料のパラメータを決定するため
に適合した装置を提供することにある。
非常に速い応答時間で決定するための装置を提供するこ
とにある。
により規定された要件内で結果を再現可能で繰り返し可
能である、装置を提供することにある。
明から明らかになるものである。
素のような物質の1つまたは2つ以上のパラメータを決
定するための装置が提供される。本発明の装置は、内部
空間を規定するセル、前記物質の試料を前記内部空間に
導入する、前記セルに関連した入口手段、前記試料を前
記内部空間から取除く、前記セルに関連した出口手段、
所定の光学経路に沿って前記内部空間内の前記試料にN
IR放射を通過させ前記試料のパラメータを示すNIR
スペクトルを供給する光学手段と、前記内部空間内の渦
を抑制し前記内部空間への前記試料の導入により前記N
IRスペクトルが迅速に供給されるように前記内部空間
内における流れを方向づけする手段とを含んでいる。な
お、光学経路は光学手段により規定される。
記光学経路の上側の上部領域および前記光学経路の下側
の下部領域を規定し、また前記流れを方向づけする手段
がさらに、前記試料から前記上部領域内に気泡をガイド
するため、および前記試料から前記下側領域に沈殿物を
ガイドする手段をさらに含んでいる。
IRスペクトルを分析して前記パラメータを決定するた
めの、前記セルと関連したアナライザ手段をさらに含
む。また、本発明の好ましい実施の形態では、アナライ
ザ手段が、前記NIRスペクトルを前記パラメータと量
的に相関させるように学習されたニューラルネットワー
クを含んでいる。
手段が、前記光学経路に沿って前記NIR放射を開始す
る光源、および前記光学経路から前記NIRスペクトル
を受ける受光器を含んでいる。さらに、前記セルに関連
しており、前記光源および前記受光器を清浄にする手段
を含んでいる。
清浄にする手段が、前記光源および前記受光器を清浄材
に晒す手段を含んでいる。さらに、前記晒す手段が、前
記内部空間に溶剤を導入する溶剤入口、および前記内部
空間に窒素を導入する窒素入口を含み、前記光源および
前記受光器は、清浄のために前記溶剤に、また乾燥のた
めに前記窒素に順序的に晒される。
方向づけする手段が、前記試料の流れを前記内部空間内
で方向づけするための、前記内部空間内に位置された少
なくとも1つの部材を含んでいる。さらに、前記少なく
とも1つの部材が、前記光学経路に対して略上方に角度
を付けた第1の軸を有する第1の通路、および前記光学
経路に対して略下方に角度を付けた第2の軸を有する第
2の通路を規定している。
セルが前記光学経路の上側の上部領域および前記光学経
路の下側の下部領域を規定し、また前記第1の通路は前
記上部領域に導かれ、前記第2の通路は前記下部領域に
導かれる。さらに、前記光学経路が長手方向の軸を有
し、また前記第1の軸および前記第2の軸が前記長手方
向の軸に対して約30°から約60°の間の角度(α)
でそれぞれ配置されている。
セルに関連した熱交換器手段と、前記試料を前記入口手
段および前記熱交換器手段に選択的に方向づけする手段
をさらに含んでいる。さらに、前記入口手段が前記長手
方向の軸に対して約45°から約65°の間である角度
(β)で流れの方向に前記試料を導入する手段を含んで
いる。
素のパラメータを得るためのシステムが提供される。こ
のシステムは、内部空間を規定するセルと、前記物質の
試料を前記内部空間に導入するために前記セルに関連し
た入口手段と、前記試料を前記内部空間から取除くため
に前記セルに関連した出口手段と、所定の光学経路に沿
って前記内部空間内の前記試料にNIR放射を通過させ
前記試料のパラメータを示すNIRスペクトラムを供給
する光学手段と、前記内部空間内の渦が抑制されるよう
に前記内部空間内における流れを方向づけする手段と、
前記物質の前記試料を前記入口手段に供給する供給手段
とを含んでいる。
給手段が、前記試料の供給源と、前記試料から水分およ
び粒状物質を実質的に取除くために前記試料をろ過する
手段を含んでいる。さらに、前記試料を予め選択された
温度で供給する調整手段をさらに含んでいる。
さらに、前記パラメータを決定するために前記NIRス
ペクトルを分析する前記セルに関連したアナライザ手段
を含んでいる。また前記アナライザ手段が、前記NIR
スペクトルを前記パラメータで量的に相関させるために
学習されたニューラルネットワークを含んでいる。
前記光学手段を清浄にする清浄材を供給する手段、およ
び前記試料供給手段および前記清浄材を供給する手段を
前記入口手段に選択的に接続する手段をさらに含んでい
る。また、前記選択的に接続する手段が、前記試料供給
手段が前記入口手段に接続される第1の位置、および前
記清浄材を供給する手段が前記入口手段に接続されると
ともに前記試料供給手段に前記試料がリサイクルつまり
戻される第2の位置を有する。
連した熱交換器手段をさらに含み、前記選択的に接続す
る手段が前記第2の位置にある際に前記試料が前記熱交
換器手段を通ってリサイクルつまり戻される。
形態を説明する。ここで、本発明は、物質ないし成分、
特に炭化水素のパラメータを決定するため、特にNIR
相関特性を有する流体物質パラメータを決定するための
装置に関するものである。
ス、および薬剤食品、化粧品、飲料、塗料などの他の工
業分野におけるプロセスは、正確な品質管理およびこの
ようなプロセスに関連した流体、成分、最終製品などの
種々のパラメータに対する監視を要求する厳格な法律に
適合させることが必要となる。
えば燃料の製造の間においては、プロセスに含まれる多
くの流体はNIRスペクトルへの相関を通して決定する
ことができる特性ないしパラメータを有している。炭化
水素におけるこのようなパラメータの例としては、RO
N、MON、RVP、酸素含量、芳香族含量、オレフィ
ン含量、ベンゼン含量、D−87などを含んでいる。本
発明のシステムと装置は、問題の物質の試料をNIR放
射を通過させるとともに、得られたNIRスペクトルを
分析して所望のパラメータを決定することで、炭化水素
のような物質の所望のパラメータを決定するために提供
される。このように、本発明によれば、分析および所望
のパラメータの決定するために所望の物質、特に炭化水
素の試料についてNIR分析を得るための装置とシステ
ムが提供される。
発明の実施の形態の装置を例示したものである。図示し
たように、セルないしチャンバ10は分析されるべき物
質、特に炭化水素の供給源に接続されており、物質、特
に炭化水素の試料が分析のためにチャンバ10内に導入
される。
部空間14を規定する壁部材12、試料を導入するため
の1つまたは2つ以上の入口16、内部空間14から試
料を取除くための1つないし2つ以上の出口18、光源
20と受光器(optic receiver)22のような光カップ
ルないし光ペア、並びにチャンバ10内において流体の
試料物質の流れを所望および都合良いように向ける所定
形状の部材24のような、流れを方向づけする構造物を
含んでいる。方向づけする構造物により、渦流れが抑制
されるとともに、チャンバ10の内部空間14内部の光
学経路26からの気泡および沈殿物質の分離ないし取除
きが促進され、これによって、本発明により要求され
る、チャンバ10内の試料の迅速な分析を行うことがで
きる。
レススチールから作られた壁部材12を有する、実質的
に閉じたチャンバないしセルであり、また、約300p
siから約800psiのような非常に高い圧力に耐え
られることが好ましい。
上の入口パイプとして設けられ、また、好ましくは、試
料の流体物質を光学経路26に対して約30°から約6
0°、最も好ましくは約45°の角度でチャンバ10の
内部空間14に導入するように配置される。
上部および下部出口パイプとして、流体試料および分離
された気泡ならびに沈殿物の取除きのために設けられ
る。当然ではあるが、図1および上記では出口18およ
び入口16の特定の実施の形態を図示し且つ説明した
が、入口16および出口18の多くの他の形状を本発明
の範囲内で適宜使用できるものである。
光器22のような光学カップルないし光学ペアは好まし
くはチャンバ10に対して位置決めされており、NIR
放射は光学経路26に沿って光源20から受光器22に
方向づけされる。そして、NIRスペクトルはNIR放
射が光学経路26に沿って試料物質を通過することで生
成される。また、NIRスペクトルは、受光器22にお
いて受信され、後述するように分析され、これにより、
内部空間14内の試料ないし流体の特定のパラメータが
決定される。内部空間14内に含まれた試料からのNI
Rスペクトルを得ることは、当該技術分野における当業
者に公知な多くの手段で行うことができる。例えば、光
源20と受光器22の一方ないし双方においてコリメー
タを使用するとともに、アナライザに所望の信号を搬送
するための光ファイバを用いる方法が挙げられる。
は、内部空間14内に位置されており、入口16を通っ
て内部空間14内に導入される流体により生じる渦を抑
制し実質的に減じるものである。これにより、チャンバ
10内の試料物質の乱れた流れが好適に阻止される。さ
らに、部材24は内部空間14内に導入された流体から
の気泡および沈殿物の分離を高めるように機能し、本発
明による測定において、光学経路26内の試料からより
効率的で「ノイズなし」で信号を得ることができる。
しくは多くの領域に、より詳しくは、光学経路26が横
切る測定領域28、上部ないし気泡収集領域30、並び
に下部ないし沈殿物収集領域32に分割されている。本
発明によれば、複数の部材24は、好ましくは、内部空
間14内に設けられ且つ配列されており、また、図示し
たように、測定領域28から分岐して上部領域30およ
び下部領域32にそれぞれ導かれる上部通路34および
下部通路36を規定している。本発明によれば、上部通
路34および下部通路36は好ましくは、光学経路26
に対して角度(α)で配列された中心軸を有している。
角度(α)は、好ましくは30°から約35°である。
いて別の乱流や渦を生じることなく、上部通路34内の
気泡、および下部通路36内の沈殿物が上部領域30お
よび下部領域32にそれぞれガイドされる。よって、本
発明によれば、部材24は、好適には、測定領域28か
ら気泡および沈殿物の取除きを促進するように機能し、
さらに測定領域28内での乱流発生を低減するように機
能する。これにより、光源20および受光器22を使用
してより効率的で信頼性高く測定を行うことができ、ま
た流れのない条件下での測定のための安静期間をより短
くすることができる。
は、清浄材をチャンバ10内の内部空間14に導入する
ために選択的に使用され、光源20および受光器22が
清浄材に晒される。本発明によれば、清浄材が導入され
る入口16を光学経路26に対して、約45°から約6
5°の間の角度(β)で位置決めすることで、清浄が増
進されることが知得された。この入口16を通って清浄
材の導入する点については以下にさらに説明する。
0には、好ましくは、熱交換器部材38が設けられてい
る。熱交換器部材38は、チャンバ10に対して、図示
したように例えばジグザグあるいは平行なパイプパター
ンで配置された導管あるいは他の流れ部材を含んでな
る。好都合なことには、後述するように、試料が測定の
ためにチャンバ10内に閉じ込められたときには、材料
の流れを熱交換器部材38に再度向けることができる。
これにより、この流れを用いて熱交換を行うことが利用
可能となる。さらに、内部空間14内での試料の測定の
間におけるチャンバ10が取付けられたシステム内での
バックアップ(停滞)が避けられる。
は、炭化水素の製造パイプラインあるいはこの種の材料
の運搬手段のような、材料の供給源から被測定流体の試
料を得るため、およびこの試料を運搬および調節するた
めに、チャンバ10が組み込まれている。そして、分析
のために、試料は、水分や粒状物質などの混入物が取除
かれ、また所望の温度で導入される。
ムは、チャンバ10に加え、好ましくは、ろ過ユニット
42、調節手段44、特定の試料から得られたNIRス
ペクトルを分析するための分析ユニット46、並びにチ
ャンバ10の内部空間14を清浄するため、特に本発明
で所要とされる光源20と受光器22を清浄するため
の、清浄材48の付随的な供給源を含んでいる。
れるべき材料の供給源に接続されたライン50を含んで
いる。ライン50は、好ましくは、ライン50に平行に
接続された2つの合体したフィルタ(coalescent filte
r )52を含む、第1のフィルタシステムに導かれる。
1つまたは他のフィルタ52に流れを選択的に向けるた
めに、バルブ部材54は好ましくはライン50に沿って
位置決めされている。これにより、1つまたは他の合体
したフィルタ52を清浄ないしサービスするためにシス
テム40の動作を中断する必要がなくなる。本発明によ
ればさらに、ろ過ユニット42は、好ましくは、合体し
たフィルタ52の下流から接続され、ろ過ユニット42
から流体出口に導かれる遠心フィルタ56を含んでい
る。
は、好適には、測定されるべき炭化水素から水分や大き
な粒状物質のような特定の混入物を取り除く。一方、遠
心フィルタ56は、より小さい粒子を取り除く。これに
より、ろ過された炭化水素材料が本発明による測定およ
び分析のための提供される。ろ過ユニット42からの出
口58は、好ましくは、後述する調整ユニット44に導
かれている。
される流体または他の材料の温度を本発明による測定の
ための適した温度に調節するための手段を構成する。好
ましくは、調節ユニット44は、加熱されたバスあるい
は温度調節用の供給源内に浸漬されたコイル状の流れ通
路を含む。そして、分析の前に流体を適当な温度に調節
する。なお、適当な温度は、テストされる材料に依存す
るが、炭化水素の場合には約24.5℃が適当な温度で
あることが見出だされた。調節ユニット44は調節され
た材料を、本発明による測定および分析のためのチャン
バ10を含むチャンバシステム62に運ぶための出口6
0を有している。
62は、好ましくは、調節ユニット44から出口60に
接続され、また、チャンバ10の入口16または熱交換
器入口38aに流れを選択的に向けるために1つまたは
2つ以上のバルブ66、68に導かれた試料入口ライン
64を含んでいる。また、図示したチャンバシステム6
2は、熱交換器出口38aおよびチャンバ出口18を含
んでいる。さらに、好ましくは、光ファイバ70などを
通って分析ユニット46に接続された光源20および受
光器22を含んでいる。
bは、出口18と同様に、チャンバ10および/または
熱交換器38からの流れをドレン・ライン76、あるい
は試料および/または流体を製造ラインに戻しないしリ
サイクルするために全体のシステム出口80に導く戻り
ライン78に選択的に向けるように動作することができ
る、一連のバルブ72、74に接続されている。
ましくは、特定の物質、特に炭化水素のNIRスペクト
ルを所望のパラメータと相関させるようにプログラムさ
れ、または学習されたニューラルネットワーク装置であ
る。この点に関して、チャンバシステム62は、好まし
くは、さらに、本発明による分析ユニット46のニュー
ラルネットワークの学習において使用するために、「既
知の組成」のテスト試料をチャンバ10内に導入する際
に使用される試料入口82を含んでいる。
施の形態によれば、システム40はまた、好ましくは、
本発明のチャンバ10の内部空間14に清浄材を供給す
るための清浄材ユニット48を含んでいる。図示したよ
うに、清浄材ユニット48は溶剤の供給源84および窒
素の供給源86を含んでいる。図示したように、溶剤の
供給源84は、好ましくは、バルブユニット88を経
て、チャンバ10への流れを制御するためにバルブ92
に導かれる入口ライン90に接続されている。窒素の供
給源86はまた、好ましくは、バルブユニット88を経
てライン90に接続されている。
チャンバ10の光学カップルが清浄されたときには、試
料材料がチャンバ10から取り除かれ、またバルブユニ
ット88およびバルブ92が開いて、内部空間14に溶
剤が導入される。溶剤による十分な処理の後、バルブユ
ニット88は再度動作して、溶剤の供給源84からの溶
剤の流れを停止し、また窒素の供給源86から内部空間
14に窒素を導入するように機能し、次の測定のため
に、光学カップルの構成要素および他の領域を乾燥させ
る。当然であるが、種々の溶媒および窒素に替える代替
品を本発明では使用することができる。
たように、分析ユニット46は、本発明により必要とさ
れるように、制御ライン94およびバルブアクチュエー
タ96により、本発明のシステム40の種々のバルブお
よびバルブユニットを制御するように構成されている。
素のようなテストされる材料の供給源に接続される。バ
ルブ54は、炭化水素の流れを合体フィルタ52に向け
るようにセットされる。部分的にろ過された試料は、混
入物をさらに取除くためにフィルタ52からフィルタ5
6に移動し、次いで、温度を正しく調節するために調節
ユニット44を通過する。ろ過され且つ調節された材料
は、次いで、調節ユニット44からチャンバシステム6
2を通過し、ここで、バルブ66、68は最初は、本発
明にしたがって、チャンバ10の内部空間14に試料を
導入するために動作する。内部空間14が一杯になる
と、チャンバ10は閉じられ、また、本発明にしたがっ
て、材料の流れを熱交換器入口38aに向けるために、
バルブ66が動作される。
からNIRスペクトルを得るために動作され、これによ
り、本発明にしたがって所望のパラメータが決定され
る。測定が完了すると、バルブ66、68が再度開か
れ、これらのバルブが出口18を制御して、内部空間1
4から試料が取除かれ、次の測定のための準備がなされ
る。あるいは、必要であれば、バルブ72、74が動作
されて、内部空間14内の流体がドレイン76に放出さ
れる。
は、炭化水素材料がバルブ66により熱交換器入口38
aに向けられ、また溶剤が溶剤供給源84からバルブユ
ニット88を通って入口16に向けられる。これによ
り、光源20および受光器22上に滞積あるいは蓄積さ
れた材料が取除かれる。溶剤供給源84からの溶剤によ
る適当な清浄の後、バルブユニット88は再度動作して
窒素供給源86をライン90に接続する。これにより、
本発明にしたがって必要に応じて乾燥を行うために、内
部空間14、光源20および受光器が窒素の流れに晒さ
れる。窒素流れが完了した後は、バルブユニット88は
再度動作して窒素の流れを停止し、また、本発明にした
がって、テストを行うために、内部空間に流体つまり炭
化水素の新しい試料が再度導入されるようにバルブ6
6、68が動作する。
ンバ10の部分的な分解図を図式的に示した。図3に例
示された構成によれば、本発明のチャンバ10には、サ
ービス、維持管理、清浄などのために内部空間14、所
定の形状を有する部材24、並びに光源20および受光
器22などにアクセスするために有用である取り外し自
在なプラグ部材100などを有する取外し自在な面板部
材98が設けられている。
ラメータを決定するために有用なシステムと装置は、信
頼性高く、効率的で、また迅速に測定を行うことができ
る。また、得られた結果は量的なものであり、よって、
厳密な品質管理工程に有用である。
する場合の最良の形態を単に例示したものであり、本発
明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、形
状、大きさ、部品の構成および動作の詳細などは適宜変
更されるものである。本発明は請求の範囲により規定さ
れる技術思想および技術範囲内の全ての変更を含むもの
である。
な側面図である。
説明図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 炭化水素のパラメータを決定する装置に
おいて、 内部空間を規定するセルと、 前記炭化水素の試料を前記内部空間に導入する、前記セ
ルに関連した入口手段と、 前記試料を前記内部空間から取除く、前記セルに関連し
た出口手段と、 所定の光学経路に沿って前記内部空間内の前記試料にN
IR放射を通過させ前記試料のパラメータを示すNIR
スペクトルを供給する光学手段と、 前記内部空間内の渦を抑制し前記内部空間内における流
れを方向づけする手段と、 前記NIRスペクトルを分析して前記パラメータを決定
するための、前記セルと関連したアナライザ手段とを含
んでなり、 前記アナライザ手段が、前記NIRスペクトルを前記パ
ラメータと相関させるように学習されたニューラルネッ
トワークを含んでなり、 前記方向づけする手段が、前記試料の流れを前記内部空
間内で方向づけするための、前記内部空間内に位置され
た少なくとも1つの部材を含み、 前記少なくとも1つの部材が、前記光学経路に対して上
方に角度を付けた第1の軸を有する第1の通路を規定す
る第1の部材、および前記光学経路に対して下方に角度
を付けた第2の軸を有する第2の通路を規定する第2の
部材を有してなる、 ことを特徴とするパラメータ決定装
置。 - 【請求項2】 前記光学手段が、前記光学経路に沿って
前記NIR放射を開始する光源、および前記光学経路か
ら前記NIRスペクトルを受ける受光器を含むことを特
徴とする請求項1記載の装置。 - 【請求項3】 前記セルに関連しており、前記光源およ
び前記受光器を清浄にする手段をさらに含むことを特徴
とする請求項2記載の装置。 - 【請求項4】 前記清浄にする手段が、前記光源および
前記受光器を清浄材に晒す手段を含むことを特徴とする
請求項3記載の装置。 - 【請求項5】 前記晒す手段が、前記内部空間に溶剤を
導入する溶剤入口、および前記内部空間に窒素を導入す
る窒素入口を含み、前記光源および前記受光器は、清浄
のために前記溶剤に、また乾燥のために前記窒素に順序
的に晒されることを特徴とする請求項4記載の装置。 - 【請求項6】 前記セルが前記光学経路の上側の上部領
域および前記光学経路の下側の下部領域を規定し、また
前記第1の通路は前記上部領域に導かれ、前記第2の通
路は前記下部領域に導かれることを特徴とする請求項1
記載の装置。 - 【請求項7】 前記光学経路が長手方向の軸を有し、ま
た前記第1の軸および前記第2の軸が前記長手方向の軸
に対して約30°から約60°の間の角度(α)でそれ
ぞれ配置されていることを特徴とする請求項6記載の装
置。 - 【請求項8】 前記セルに関連した熱交換器手段と、前
記試料を前記入口手段および前記熱交換器手段に選択的
に方向づけする手段をさらに含むことを特徴とする請求
項1記載の装置。 - 【請求項9】 前記入口手段が前記長手方向の軸に対し
て約45°から約65°の間である角度(β)で流れの
方向に前記試料を導入する手段を含むことを特徴とする
請求項1記載の装置。 - 【請求項10】 炭化水素のパラメータを得るためのシ
ステムにおいて、 内部空間を規定するセルと、 前記炭化水素の試料を前記内部空間に導入するために前
記セルに関連した入口手段と、 前記試料を前記内部空間から取除くために前記セルに関
連した出口手段と、 所定の光学経路に沿って前記内部空間内の前記試料にN
IR放射を通過させ前記試料のパラメータを示すNIR
スペクトラムを供給する光学手段と、 前記内部空間内の渦が抑制されるように前記内部空間内
における流れを方向づけする手段と、 前記炭化水素の前記試料を前記入口手段に供給する供給
手段と、 前記パラメータを決定するために前記NIRスペクトル
を分析する、前記セルに関連したアナライザ手段とを含
んでなり、 前記アナライザ手段が、前記NIRスペクトルを前記パ
ラメータと相関させるように学習されたニューラルネッ
トワークを含み、 前記方向づけする手段が、前記試料の流れを前記内部空
間内で方向づけするた めの、前記内部空間内に位置され
た少なくとも1つの部材を含み、 前記少なくとも1つの部材が、前記光学経路に対して上
方に角度を付けた第1の軸を有する第1の通路を規定す
る第1の部材、および前記光学経路に対して下方に角度
を付けた第2の軸を有する第2の通路を規定する第2の
部材を有してなる、 ことを特徴とするシステム。 - 【請求項11】 前記セルが前記光学経路の上側の上部
領域および前記光学経路の下側の下部領域を規定し、ま
た前記第1の通路は前記上部領域に導かれ、前記第2の
通路は前記下部領域に導かれることを特徴とする請求項
10記載のシステム。 - 【請求項12】 前記供給手段が、前記試料の供給源
と、前記試料から水分および粒状物質を実質的に取除く
ために前記試料をろ過する手段を含むことを特徴とする
請求項10記載のシステム。 - 【請求項13】 前記試料を予め選択された温度で供給
する調整手段をさらに含むことを特徴とする請求項12
記載のシステム。 - 【請求項14】 前記光学手段を清浄にする清浄材を供
給する手段と、前記試料供給手段および前記清浄材を供
給する手段を前記入口手段に選択的に接続する手段とを
さらに含むことを特徴とする請求項10記載のシステ
ム。 - 【請求項15】 前記選択的に接続する手段が、前記試
料供給手段が前記入口手段に接続される第1の位置、お
よび前記清浄材を供給する手段が前記入口手段に接続さ
れるとともに前記試料供給手段に前記試料が戻される第
2の位置を有することを特徴とする請求項14記載のシ
ステム。 - 【請求項16】 前記セルに関連した熱交換器手段をさ
らに含み、前記選択的に接続する手段が前記第2の位置
にある際に前記試料が前記熱交換器手段を通って戻され
ることを特徴とする請求項15記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/642,579 US5708272A (en) | 1996-05-03 | 1996-05-03 | Apparatus for determining a parameter of a substance, especially a hydrocarbon |
US642,579 | 1996-05-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1062342A JPH1062342A (ja) | 1998-03-06 |
JP3188211B2 true JP3188211B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=24577181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11487997A Expired - Fee Related JP3188211B2 (ja) | 1996-05-03 | 1997-05-02 | パラメータ決定装置およびシステム |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5708272A (ja) |
JP (1) | JP3188211B2 (ja) |
BR (1) | BR9701979A (ja) |
CA (1) | CA2204085C (ja) |
DE (1) | DE19718556C2 (ja) |
GB (1) | GB2312745B (ja) |
MX (1) | MX9703210A (ja) |
NL (1) | NL1005950C2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6307201B1 (en) | 1998-11-30 | 2001-10-23 | Envirotest Systems Corp. | Method and apparatus for selecting a filter for a remote sensing device |
US6121628A (en) * | 1999-03-31 | 2000-09-19 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Method, gas turbine, and combustor apparatus for sensing fuel quality |
JP2003042952A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Japan Science & Technology Corp | 赤外分子振動解析装置、生体データ測定システムおよび生体データ測定方法 |
TWI285261B (en) * | 2005-12-29 | 2007-08-11 | Ind Tech Res Inst | Mobile oil-analyzing apparatus and analyzing method thereof |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3515491A (en) * | 1966-10-27 | 1970-06-02 | Gilford Instr Labor Inc | Fluid sample flow cell |
US4370553A (en) * | 1980-07-02 | 1983-01-25 | Sensors, Inc. | Contaminated sample gas analyzer and gas cell therefor |
US4374620A (en) * | 1981-01-29 | 1983-02-22 | Altex Scientific, Inc. | Photometric flow cell |
DE3336164A1 (de) * | 1983-10-05 | 1985-05-02 | Hellma GmbH u.Co KG Glastechnische-optische Werkstätten, 7840 Müllheim | Durchflusskuevette |
JPS63241337A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-10-06 | Hitachi Ltd | 光度計用フローセル |
US5412581A (en) * | 1992-11-05 | 1995-05-02 | Marathon Oil Company | Method for measuring physical properties of hydrocarbons |
US5282473A (en) * | 1992-11-10 | 1994-02-01 | Critikon, Inc. | Sidestream infrared gas analyzer requiring small sample volumes |
-
1996
- 1996-05-03 US US08/642,579 patent/US5708272A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-04-30 CA CA002204085A patent/CA2204085C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-30 MX MX9703210A patent/MX9703210A/es not_active IP Right Cessation
- 1997-05-01 GB GB9708924A patent/GB2312745B/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-01 NL NL1005950A patent/NL1005950C2/nl not_active IP Right Cessation
- 1997-05-02 BR BR9701979A patent/BR9701979A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-05-02 DE DE19718556A patent/DE19718556C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-02 JP JP11487997A patent/JP3188211B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2312745B (en) | 2000-10-11 |
DE19718556A1 (de) | 1997-11-13 |
GB9708924D0 (en) | 1997-06-25 |
CA2204085A1 (en) | 1997-11-03 |
JPH1062342A (ja) | 1998-03-06 |
MX9703210A (es) | 1998-04-30 |
US5708272A (en) | 1998-01-13 |
NL1005950C2 (nl) | 1997-11-06 |
GB2312745A (en) | 1997-11-05 |
CA2204085C (en) | 2002-03-12 |
BR9701979A (pt) | 1998-09-15 |
DE19718556C2 (de) | 1999-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5005430A (en) | Automated membrane filter sampler | |
US4324568A (en) | Method and apparatus for the leak testing of filters | |
US9360411B2 (en) | Alternate inlet field testing apparatus | |
EP0717845B1 (en) | Sampling and analysis system and method | |
WO1987003090A1 (en) | Method for determining concentration of asphaltene and apparatus therefor | |
USRE31952E (en) | Method and apparatus for the leak testing of filters | |
CN101726556A (zh) | 一种单体油气包裹体烃组分分析装置和方法 | |
JP3188211B2 (ja) | パラメータ決定装置およびシステム | |
CN111141717B (zh) | 用于测量混合相流体的成分的系统 | |
CN104237196B (zh) | 使用拉曼光谱仪用于操作模拟移动床二甲苯分离单元的分析装置和有关方法 | |
JPH0926391A (ja) | 重質油成分の定量方法及び装置 | |
US3438261A (en) | Sampling system | |
CN101568819A (zh) | 用于测量和分析管路污染物的系统及方法 | |
CN109342161A (zh) | 一种两级多通道大气采集管路过滤系统 | |
DK168580B1 (da) | Fremgangsmåde og apparat til måling af cyanid | |
KR100776455B1 (ko) | 제지공정을 감시하는 방법 및 시스템 | |
EP0716741B1 (en) | A method and apparatus for determining the concentration of a component present in a fluid stream in dispersed form | |
JPH04138354A (ja) | プロセス液体クロマトグラフ | |
CN110146523B (zh) | 一种大气气态污染物与颗粒物原位反应装置及检测方法 | |
SU857791A1 (ru) | Устройство дл дисперсионного анализа аэрозолей | |
EP1243906B1 (en) | Method and device for producing and testing a fiber bed | |
CN208076385U (zh) | 一种工业废水中有机污染物浓度检测装置 | |
JP2000028497A (ja) | 排気ガスの中に含まれているアルデヒド類及びケトン類の試料を採取するための方法と装置 | |
US2976761A (en) | Apparatus for use in analyzing fluids | |
WO1980001952A1 (en) | Method and apparatus for the leak testing of filters |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080511 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090511 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100511 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120511 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130511 Year of fee payment: 12 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |