JP3341680B2 - 水質分析計 - Google Patents

水質分析計

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JP3341680B2
JP3341680B2 JP16199098A JP16199098A JP3341680B2 JP 3341680 B2 JP3341680 B2 JP 3341680B2 JP 16199098 A JP16199098 A JP 16199098A JP 16199098 A JP16199098 A JP 16199098A JP 3341680 B2 JP3341680 B2 JP 3341680B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水、河川水、工
場排水などに含まれる汚濁成分などの測定に用いる水質
分析計に関するものであり、特に1台の装置で複数の成
分を測定でき、かつ希釈率又は検出器感度などの測定条
件を自動で変更して再測定できる水質分析計に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】1台の装置で複数の成分を測定できる従
来の水質分析計として、試料中に含まれる全有機体炭素
(TOC)と全窒素(TN)をともに測定できるものがあ
る。TOC濃度を測定する場合、まず所定量の試料中の
全ての炭素成分を酸化して二酸化炭素(CO2)に変換
し、全炭素濃度(TC)を測定する。次に、所定量の試料
に少量の酸を加えて酸性にし、精製空気で通気処理を行
ない、試料中の無機体炭素(IC)をCO2に変換して検
出器に導き、IC濃度を測定する。次に、TC濃度から
IC濃度を差し引いてTOC濃度を求める。TN濃度を
測定する場合、試料中の全窒素成分を酸化して一酸化窒
素(NO)に変換し、TN濃度を測定する。
【0003】そのような1台の装置で複数の成分を測定
できる水質分析計において、ピーク値が入力範囲を越え
た場合、希釈率や検出器感度などの測定条件を自動で変
更して再測定を行なうものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の水質分析計で
は、例えば1種類の成分のピークが入力範囲を越えた場
合、その1種類の成分の測定条件に合わせて他の成分の
測定条件も変更していた。例えばTOCとTNを測定す
るために、TC、IC及びTNを測定した際に、TNの
ピークのみが入力範囲を越えたとき、ICとTNの測定
条件も変更したTNの測定条件にあわせて変更してい
た。そのため、ICとTNの測定条件は最適条件から離
れ、再測定によるIC値及びTN値の測定精度が低下す
るという問題があった。また、すべての成分を測定し直
していたため、測定時間が長くなるという問題もあっ
た。
【0005】そこで本発明は、自動再測定機能を備え、
かつ1台の装置で複数の成分を測定できる水質分析計に
おいて、測定精度の劣化防止及び測定時間の短縮を図る
ことを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、希釈機能を備
えた試料導入部と、試料中の複数の成分を検出する検出
部と、その検出部からの検出信号を記録し、そのピーク
が入力範囲内か否かを判定し、入力範囲を越えた場合に
はそのピーク高さに基づいて再測定時のピークが入力範
囲を越えないような希釈率又は検出器感度を算出する演
算部と、ピークが入力範囲を越えたと判定した成分のみ
前記演算部からの希釈率情報又は検出器感度情報に基づ
いて再測定を行なう制御部とを備えた水質分析計であ
る。
【0007】演算部においてピークが入力範囲を越えた
成分があると判定した場合、その成分の再測定時のピー
クが入力範囲を越えないように希釈率又は検出器感度を
算出する。その算出した希釈率又は検出器感度に基づい
て、ピークが入力範囲を越えた成分のみ再測定を行な
う。最初の測定においてピークが入力範囲を越えなかっ
た成分については、最初の測定における測定値を用い
る。
【0008】
【実施例】図1は、本発明が適用される一例としてのT
OC/TN計の概略構成図である。環境水などの試料が
連続して流れる採水管1に、その試料の一部をTOC計
本体内の分岐部3を経てドレン出口12に排出する流路
が接続されている。その試料用の流路の分岐部3には、
試料を採取して分析部に導くために、試料注入機構18
の8ポートバルブ14の1つのポートが接続されてい
る。
【0009】試料注入機構18は8ポートバルブ14と
それに接続されたマイクロシリンジ16で構成されてお
り、マイクロシリンジ16は8ポートバルブ14のいず
れのポートとも接続されるようになっている。8ポート
バルブ14のそれぞれのポートには、試料用流路の分岐
部3のほか、ICを測定するときに試料を酸性にするた
めに添加する酸20につながる流路、校正用の標準液2
2につながる流路、希釈や洗浄に使用する希釈水24に
つながる流路、オフライン試料26につながる流路、試
料中の炭素成分の全てをCO2に変換する触媒を備えた
TC酸化反応部32の試料注入部34につながる流路、
不要な気体を排出するためのドレン出口28につながる
流路、不要な液体を排出するためのドレン出口12につ
ながる流路がそれぞれ接続されている。
【0010】空気入り口42から取り込んだ空気から炭
素成分を除去して精製ガスを生成し、流量を調節して送
り出すためにガス精製・流量制御部40が設けられてお
り、ガス精製・流量制御部40のガス出口には、ガス精
製・流量制御部40で生成された精製ガスをスパージガ
ス又はキャリアガスとしてマイクロシリンジ16に供給
する流路41aと、キャリアガスとしてTC酸化反応部
32に供給する流路41bと、オゾン発生部50に精製
ガスを供給する流路41cが接続されている。
【0011】TC酸化反応部32は、試料中の炭素成分
をCO2に変換し、窒素成分をNOに変換する酸化触媒
が充填されたTC燃焼管36、そのTC燃焼管36に試
料とキャリアガスを導入するTC試料注入部34、及び
TC燃焼管36を加熱する加熱炉38から構成されてお
り、TC燃焼管36の下流部は水分を除去する除湿器や
ハロゲン成分を除去するハロゲンスクラバーなどを備え
た除湿・ガス処理部44を経て、CO2を検出する赤外
線ガス分析部46に接続されている。赤外線ガス分析部
46の下流部は、NOを検出する化学発光分析部48に
接続されている。化学発光分析部48にはオゾン発生部
50からオゾンが供給されている。化学発光分析部48
の下流部は、オゾンキラー52を介してドレン出口54
に接続されている。
【0012】赤外線ガス分析部46の出力及び化学発光
分析部48の出力は演算部56に入力される。演算部5
6は、8ポートバルブ14及びマイクロシリンジ16の
動作、並びに赤外線ガス分析部46及び化学発光分析部
48の検出器感度を制御する制御部58が接続されてい
る。演算部56には、キーボード60、レコーダ62が
接続されている。
【0013】次に、図1を参照して動作を説明する。 (TC測定及びTN測定)制御部58からの制御信号によ
り、8ポートバルブ14の切換えとマイクロシリンジ1
6が駆動される。まず、マイクロシリンジ16が分岐部
3に接続されて、マイクロシリンジ16に一定量の試料
が採取される。所定の希釈率が設定されている場合は、
マイクロシリンジ16が希釈水24に接続されて、マイ
クロシリンジ16中の試料に所定量の希釈水が加えられ
る。次に、マイクロシリンジ16の試料がTC酸化反応
部32のTC試料注入口34を経てTC燃焼管36に注
入され、試料中の炭素成分がCO2に変換され、窒素成
分がNOに変換される。TC燃焼管36で発生したCO
2及びNOはガス精製・流量制御部40から流路41b
を経て供給されたキャリアガスとともに除湿・ガス処理
部44に送られ、冷却、除湿、ハロゲン除去された後、
赤外線ガス分析部46でCO2が検出され、続いて化学
発光分析部48でNOが検出される。それらの検出信号
は演算部56に送られ、その信号からTC濃度とTN濃
度が求められる。
【0014】(IC測定) TC測定及びTN測定の時と同様にして、マイクロシリ
ンジ16に一定量の試料が採取される。所定の希釈率が
設定されている場合は、マイクロシリンジ16が希釈水
24に接続されてマイクロシリンジ16中の試料に所定
量の希釈水が加えられる。次に、マイクロシリンジ16
が酸20に接続されてマイクロシリンジ16中の試料に
少量の酸が加えられる。次に、マイクロシリンジ16が
TC試料注入口34に接続され、ガス精製・流量制御部
40から流路41aを経てスパージガスがマイクロシリ
ンジ16に供給される。試料中のICから発生したCO
はスパージガスとともに除湿・ガス処理部44に送ら
れ、冷却、除湿、ハロゲン除去された後、赤外線ガス分
析部46でCOが検出される。検出信号は演算部56
に送られ、その信号からIC濃度が求められる。演算部
56により、TC濃度とIC濃度の差からTOC濃度が
求められる。
【0015】図2は、各成分測定後の動作を表すフロー
チャートである。図3は、ピークが入力範囲を越えた場
合の検出信号のグラフであり、縦軸は検出信号、横軸は
時間を表す。図1から図3を用いて各成分測定後の動作
を説明する。演算部56により、それぞれの成分のピー
クについて入力範囲を越えているか否かを判定する。ピ
ークが入力範囲内である場合は、測定を終了する。
【0016】入力範囲を越えるピークがある場合は、ま
ずピークが飽和している時間tを求める。演算部56に
は、入力範囲の高さh1からのピーク最大高さh2までの
差(飽和ピーク高さ)Δhと時間tとの近似関数Δh=f
(t)が予め記憶されており、時間tと近似関数Δh=f
(t)から飽和ピーク高さΔhを求める。飽和ピーク高さ
Δhと入力範囲高さh1の和からベースライン高さh0
差し引くことにより、真のピーク高さhを求める。その
真のピーク高さhに基づいて再測定時のピークが入力範
囲を越えない希釈率を算出し、ピークが入力範囲を越え
た成分及び再測定時の希釈率についての情報を制御部5
8に送る。制御部58はその情報に基づいて8ポートバ
ルブ14及びマイクロシリンジ16を動作させ、ピーク
が入力範囲を越えた成分のみ再測定を行なう。最初の測
定において、ピークが入力範囲を越えなかった成分につ
いては、最初の測定時の測定値を用いる。
【0017】例えばTCピークが入力範囲を越えた場
合、この実施例ではTCのみ再測定し、IC及びTNに
ついては最初の測定におけるピークから濃度を算出する
ようにしたので、IC及びTNの測定精度を低下させ
ず、かつ測定時間を短縮することができる。
【0018】この実施例では希釈率を変更してピークが
入力範囲を越えた成分の再測定を行なっているが、検出
器感度を変更してピークが入力範囲を越えないように再
測定してもよい。この実施例では本発明をTOC/TN
計に適用しているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、1台の装置で複数の成分を測定でき、かつ希釈
率や検出器感度などの測定条件を自動で変更できる水質
分析計に適用することができる。
【0019】
【発明の効果】本発明による水質分析計は、ピークが入
力範囲を越えた成分があると判定した場合、その成分の
再測定時のピークが入力範囲を越えないように希釈率又
は検出器感度を算出し、その算出した希釈率又は検出器
感度に基づいて、ピークが入力範囲を越えた成分のみ再
測定を行ない、最初の測定においてピークが入力範囲を
越えなかった成分については、最初の測定におけるピー
クを用いるようにしたので、最初の測定においてピーク
が入力範囲を越えなかった成分の測定精度の劣化を防止
でき、かつ測定時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明が適用される一例としてのTOC測定
装置の概略構成図である。
【図2】 同実施例の各成分測定後の動作を表すフロー
チャートである。
【図3】 ピークが入力範囲を越えた場合の検出信号の
グラフである。
【符号の説明】
14 8ポートバルブ 16 マイクロシリンジ 18 試料注入機構 20 酸 24 希釈水 32 TC酸化反応部 34 試料注入部 36 TC燃焼管 38 加熱炉 40 ガス精製・流量制御部 41a,41b,41c 流路 44 除湿・ガス処理部 46 赤外線ガス分析部 48 化学発光分析部 50 オゾン発生部 52 オゾンキラー 56 演算部 58 制御部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希釈機能を備えた試料導入部と、試料中
    の複数の成分を検出する検出部と、その検出部からの検
    出信号を記録し、そのピークが入力範囲内か否かを判定
    し、入力範囲を越えた場合にはそのピーク高さに基づい
    て再測定時のピークが入力範囲を越えないような希釈率
    又は検出器感度を算出する演算部と、ピークが入力範囲
    を越えたと判定した成分のみ前記演算部からの希釈率情
    報又は検出器感度情報に基づいて再測定を行なう制御部
    とを備えたことを特徴とする水質分析計。
JP16199098A 1998-06-10 1998-06-10 水質分析計 Expired - Lifetime JP3341680B2 (ja)

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