JP4023046B2 - フレーム原子吸光分析装置 - Google Patents
フレーム原子吸光分析装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4023046B2 JP4023046B2 JP26959599A JP26959599A JP4023046B2 JP 4023046 B2 JP4023046 B2 JP 4023046B2 JP 26959599 A JP26959599 A JP 26959599A JP 26959599 A JP26959599 A JP 26959599A JP 4023046 B2 JP4023046 B2 JP 4023046B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- valve
- flame
- acetylene
- atomic absorption
- 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 - Lifetime
Links
Images
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレーム原子吸光分析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
フレーム原子吸光分析装置は、燃料ガスが燃焼する炎の中で試料原子が励起され、これによる元素特有の波長の光の吸収の強さを測定することにより定性/定量分析を行うものである。測定対象により励起エネルギーが異なるため、測定元素に適した炎を選ぶ必要があり、燃料ガスと助燃ガスの組み合わせにより空気―アセチレン炎、酸化二窒素―アセチレン炎、空気―水素炎等が適宜切り換え使用される。
【0003】
このうち、酸化二窒素―アセチレン炎は燃焼速度が非常に大きいために、この混合気体に直接点火したり、或いは消火時に両方のガスの供給を同時に停止したりすると、逆火を生じバーナを損傷させるばかりでなく、操作者にも危険が及ぶ場合がある。このような事態を防止するために、従来は酸化二窒素―アセチレン炎の点火の際は、まず空気―アセチレン炎を点火し、その後にアセチレンの流量を増してアセチレン過多炎を作り、しかる後に助燃ガスを空気から酸化二窒素に切り換えて酸化二窒素―アセチレン炎を形成するという手順を踏んでいる。消火の際も、一旦空気―アセチレン炎に切り換えた後に両方のガス供給を停止することが必要である。
【0004】
もしこの手順を踏まず、アセチレン過多炎の状態にならないまま助燃ガス種を切り換えると逆火が起こる危険性があるので、これを避けるために従来は、空気―アセチレン炎は適正空気量のとき(完全燃焼状態)は青色炎、アセチレン過多のとき(不完全燃焼状態)は赤色炎であり、しかも光量が多いことに着目して、長波長可視域に感度を有する光センサを用いて、赤色炎が検出されるとき以外は助燃ガスの切り換えができないように安全装置を付加した弁制御装置により切り換え操作を行っていた(特許番号第1298539号)。
【0005】
図2はこのような従来のフレーム原子吸光分析装置におけるガス供給システムの一例を示したものである。
同図において、1、2はそれぞれ空気、酸化二窒素の供給流路であり、各々電磁弁11、21によって流路が開閉され、どちらか弁が開いている方のガス種が流量調整器5で適正な量に調整され助燃ガスとしてバーナ6に供給される。一方、燃料ガスであるアセチレンは、燃料ガス供給流路3から流量調整器4で流量を調節されてバーナ6に供給され、ここで前記助燃ガスと混合されて燃焼し、炎61を生じる。
【0006】
8は助燃ガスのガス種切り換え時の安全装置である。即ち、長波長可視域に感度を有するフォトダイオード(図示せず)等の光センサにより炎61の赤色光を検出してこれを電気信号に変え、適宜増幅してEaとして出力し、これを比較器73で予め設定した閾値Esと比較し、EaがEsよりも高いか低いかに応じてオンまたはオフのデジタル信号Ecを弁制御回路72に出力する。
【0007】
9は助燃ガスを切り換えるための信号源、例えば分析装置の操作パネル面に設けた押しボタンスイッチ等であって、ここからの弁操作信号Sが弁制御回路72を経て電磁弁11及び21に達することにより助燃ガスが空気から酸化二窒素へ(或いはその逆に)切り換えられる。助燃ガスの切り換えに当たり、短時間ではあるが過渡的に両方のガスが混合して流れる状態が生じた方が安全性が高いとされるので、電磁弁11及び21は閉じるときに遅延動作が求められる場合があるが、このような遅延動作もこの弁制御回路72によって制御される。
【0008】
この弁操作信号Sが弁制御回路72を通過する過程で、例えば酸化二窒素用の電磁弁21を操作するとき、即ち、電磁弁21を開き、或いは既に開いている電磁弁21を閉じるときは比較器73の出力信号Ecを参照して、例えばEcがオンのとき(炎が赤色炎のとき)以外は電磁弁21を操作できないようにインターロック回路が構成されている。このようなインターロックの仕組みは、リレー等の論理回路素子を組み合わせて通常の回路設計技術により容易に実現可能であるが、近年は制御装置7にマイクロプロセッサが組み込まれるようになり、コンピュータソフト上でより簡単に実現できるようになった。
【0009】
流量制御器4は、かつては定圧、または定流量調整弁が用いられたが、近年は流量検出器41によりガス流量を電気信号に変換して取り出し、これをデジタル化して流量制御回路71によってコントロールバルブ42(ピエゾ式、またはソレノイド式)にフィードバックして設定値Efによって与えられる流量値になるように調節する制御システムとして構成されるものが多く、このようなシステムを用いることで助燃ガスを切り換える際に、一時的にアセチレン過多炎とするためにアセチレン流量を増加させることが容易に可能となっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような安全装置を設けることにより、酸化二窒素を助燃ガスとして用いる場合の逆火に対する安全性は著しく向上したが、従来の安全装置は上述のように可視域の光センサを用いているために、外光により妨害を受けやすく、信頼性を高めるには外光を十分に遮蔽する構造が必要であった。また、燃料ガスの流量や助燃ガスとの混合比によって光量が変わり、光センサの出力レベルが変わるので、ガス流量を設定するたびに閾値の設定も変えなければならないという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、助燃ガス切り換え時の逆火防止のためにより信頼性が高く操作の簡単な安全装置を備えたフレーム原子吸光分析装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、最近のフレーム原子吸光分析装置においては燃料ガスの流量を電気信号として取り出すことのできる流量検出器が用いられていることに着目し、光センサの代わりにこの流量検出器の出力を安全装置の信号源としても利用するように工夫したものである。即ち、本発明は燃料ガスの流量を電気信号として出力する流量検出器と、その流量検出器の出力信号をフィードバックして前記燃料ガスの流量を設定値に近づけるように制御する流量制御手段と、2種以上の助燃ガスをそれぞれの流路に設けた弁の開閉によって切り換え使用するための弁及び弁制御手段とを備えるフレーム原子吸光分析装置において、前記流量検出器の出力を前記設定値と比較して両者の大小関係に応じてオンまたはオフの信号を出力する比較手段を有し、その比較手段の出力がオン、オフいずれか一方の状態のときに前記弁の操作をインターロックするように前記弁制御手段が構成される。
【0012】
このように構成することにより、従来は不完全燃焼炎の赤色光の光量から間接的にアセチレン流量が逆火を防ぐに十分な量であるか否かを判別していたのに対し、アセチレンの流量値を直接的に安全装置を作動させるための信号源として利用するので信頼性が向上し、しかも流量制御のために設けられている既存の流量検出器を安全装置にも兼用するので、新たにセンサを設ける必要がなく、装置構成が簡単化し、コスト低減の効果も得られる。また、光センサの出力信号に対して閾値を設定する煩わしさも解消される。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図1に示す。
同図において、流路1、2から供給される2種の助燃ガスは電磁弁11、21でどちらか一方が選択され、流量調整器5で調整されてバーナ6に送られ、そこで流路3から供給され流量調整器4で調節された燃料ガスと混合して燃焼し炎61を生じることは図2の場合と同様である。その他、図2と同一の構成要素には同一の符号を付してあるので、再度の説明は省略する。
【0014】
図1において従来と特に相違する点は、炎61の状態をモニターする光センサを持たないことであり、その代わりに流量検出器41の出力信号Efを比較器73でアセチレン流量の設定値Sfと比較するように構成されている。実際には、比較器73の入力レベルに合わせるために流量検出器41の出力信号Efを適度に増幅することが必要となるが、ここでは説明を簡単にするために増幅器は省略してある。
【0015】
このように構成されたフレーム原子吸光分析装置で助燃ガス種を空気から酸化二窒素に切り換える操作手順は次の通りである。
まず、押しボタン等9を操作することにより弁操作信号Sが発せられると、予め定めたプログラムによりアセチレン流量を増加するため設定値Sfが変更される。これに応じて流量制御回路71によりコントロールバルブ31が調節されて、実際にアセチレン流量が設定された値まで増加させられる。この結果、流量検出器41の出力信号Efも増大し、設定値Sfにほぼ等しくなると、比較器73の出力信号Ecがオン(またはオフ)となり、弁制御回路72内のインターロックが解除されて、弁操作信号Sが弁制御回路72を通り酸化二窒素の弁21に達してこれを開き、同時に(または少し遅れて)空気の弁11が閉じることにより助燃ガス種の切り換えが完了する。
【0016】
もし何らかの理由でアセチレン流量が逆火を防ぐに十分な流量に達しないとき、即ち、流量検出器41の出力信号Efが設定値Sfに達しないときは、比較器73の出力信号Ecがオン(またはオフ)にならないので、弁制御回路72内のインターロックが解除されず、弁操作信号Sは弁11、21に到達できないので助燃ガスは切り換えられず、安全装置としての機能を果たすことができる。
このように、アセチレン流量値を直接的に安全装置を作動させるための信号として利用するので、従来のものに比べてより安定した確実な動作が期待できる。
また、アセチレン流量値と比較する対象はアセチレン流量の設定値であるから、別個に比較対象となる閾値を設定する煩わしさが解消される。
【0017】
図1では、流量検出器41の出力信号Efは常時比較器73に入力され、モニタされているが、マイクロプロセッサを制御装置7に導入して適当なプログラムによりこれを比較器73としても利用する場合は、弁操作信号Sが入力されたときにのみ流量検出器41の出力信号Efを読み込むように構成すれば同様に機能する。この場合の切り換え手順は次のようになる。
弁操作信号Sを受けると、アセチレン流量の設定値が変更され、これに応じて実際のアセチレン流量が増加する。ここでマイクロプロセッサが流量検出器41の出力信号Efを参照し、もしこの値が設定値Sfに達していなければ弁操作信号Sの流れを止め、弁の操作を保留すると共にしかるべきアラームを発する。
【0018】
このように、マイクロプロセッサを導入すると比較器73ばかりでなく、プログラム次第で流量制御回路71や弁制御回路72の全部または一部の機能をマイクロプロセッサで行うことが可能となる。本発明は、図1に示すような独立した機能を持つこれらの回路ブロック(流量制御回路71、弁制御回路72、比較器73等)が固定的に存在するものに限定せず、マイクロプロセッサが適切なプログラムに従ってこれらの機能を統括的に実行するするように構成された装置をも包括する。
また、上記説明中で例示した燃料ガスや助燃ガスのガス種に関しても、本発明はこれに限定されない。
【0019】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明は、炎の状態をモニタするために光センサを使用しないので、外光の妨害を受けることがなく、信頼性が向上する。しかも、新たにセンサを設ける必要がないので装置構成が簡単になり、コスト低減の効果も得られる。また、光センサの出力信号に対して閾値を設定する煩わしさも解消される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す図である。
【図2】本発明に関する従来技術を示す図である。
【符号の説明】
1、2…助燃ガス流路
3…燃料ガス流路
4、5…流量調整器
6…バーナ
7…制御装置
9…弁操作信号源
11、21…電磁弁
31…コントロールバルブ
41…流量検出器
73…比較器
Claims (1)
- 燃料ガスの流量を電気信号として出力する流量検出器と、その流量検出器の出力信号をフィードバックして前記燃料ガスの流量を設定値に近づけるように制御する流量制御手段と、2種以上の助燃ガスをそれぞれの流路に設けた弁の開閉によって切り換え使用するための弁及び弁制御手段とを備えるフレーム原子吸光分析装置において、前記流量検出器の出力を前記設定値と比較して両者の大小関係に応じてオンまたはオフの信号を出力する比較手段を有し、その比較手段の出力がオン、オフいずれか一方の状態のときに前記弁の操作をインターロックするように前記弁制御手段が構成されていることを特徴とするフレーム原子吸光分析装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26959599A JP4023046B2 (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | フレーム原子吸光分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26959599A JP4023046B2 (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | フレーム原子吸光分析装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001091456A JP2001091456A (ja) | 2001-04-06 |
JP4023046B2 true JP4023046B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=17474562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26959599A Expired - Lifetime JP4023046B2 (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | フレーム原子吸光分析装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4023046B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108287150B (zh) * | 2017-12-06 | 2021-02-09 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种原子泡中缓冲气体的检测方法及设备 |
CN108982390B (zh) * | 2018-09-07 | 2021-02-19 | 华南农业大学 | 一种基于原子吸收光谱信息的水体农药残留检测方法 |
CN111043375B (zh) * | 2019-11-20 | 2021-08-03 | 重庆金维实业有限责任公司 | 天然气制乙炔工艺中的乙炔反应炉辅氧流量联锁控制系统 |
-
1999
- 1999-09-24 JP JP26959599A patent/JP4023046B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001091456A (ja) | 2001-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5347982A (en) | Flame monitor safeguard system | |
US6824383B2 (en) | Diffuse combustion method and apparatus | |
US6322352B1 (en) | Gas burner system | |
US5806299A (en) | Process and apparatus for quickly switching over from premix combustion to diffusion combustion in a gas turbine | |
TW200413674A (en) | Combustion control device | |
JP4023046B2 (ja) | フレーム原子吸光分析装置 | |
US8294893B2 (en) | Flame atomic absorption spectrophotometer | |
JP3146142U (ja) | フレーム原子吸光光度計 | |
US4571172A (en) | System for changing oxidants in a flame atomic absorption spectrophotometer | |
JP4016890B2 (ja) | フレーム式原子吸光光度計 | |
JP2005221397A (ja) | 原子吸光光度計 | |
JP4151192B2 (ja) | フレーム式原子吸光分光光度計 | |
JPS6022291B2 (ja) | 原子吸光分析装置における炎点滅装置 | |
JP2541058B2 (ja) | フレ―ム原子吸光分析装置 | |
JPS5833025A (ja) | 燃焼制御装置 | |
JPH01263417A (ja) | ガス安全装置 | |
JP5012259B2 (ja) | フレーム式原子吸光光度計、フレーム式原子吸光光度計の故障点検方法及びフレーム式原子吸光分析方法 | |
JPS5979839A (ja) | 原子吸光分析装置のガス制御装置 | |
SU1157442A1 (ru) | Пламенно-ионизационный детектор | |
JP2541059B2 (ja) | フレ―ム原子吸光分析装置 | |
GB780422A (en) | Ignition control-and-monitoring system | |
JPH02101319A (ja) | ガス燃焼器の安全装置 | |
JP3317607B2 (ja) | 燃焼器具の安全装置 | |
JP2001013066A (ja) | フレーム式原子吸光光度計 | |
JPS58104422A (ja) | 燃焼状態監視システム制御回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070904 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070911 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070924 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4023046 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101012 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111012 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111012 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121012 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121012 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131012 Year of fee payment: 6 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |