JP4029526B2 - ガスクロマトグラフ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスクロマトグラフ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、一般的なガスクロマトグラフ分析システムの構成図である。このシステムは、大別して、クロマト分析を実行して検出信号を取得するガスクロマトグラフ装置（以下「ＧＣ」と称す）１と、その検出信号を受けてクロマトグラムを作成したり、更にそのクロマトグラムを解析して定量分析等を行ったりするデータ処理装置６とから構成される。
【０００３】
詳しく述べると、ＧＣ１では、試料導入部２において試料液が加熱気化され、キャリアガスに乗せてカラム３に送り込まれる。カラム３はカラムオーブン４により恒温又は昇温制御され、試料成分はカラム３を通過する間に時間方向に分離されて出口に到達する。カラム３の出口には検出器５が接続されており、検出器５はカラム３から流出する試料成分を順次検出して、検出信号をデータ処理装置６に送出する。
【０００４】
データ処理装置６は、クロマトグラフデータ解析専用の処理装置であるか、或いはデータ解析用のプログラムを搭載した汎用のパーソナルコンピュータが利用される。何れにしても、このデータ処理装置６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどの大容量記憶装置などを含んで構成されており、分析時に検出器５から時々刻々と送られてくる検出信号を記憶装置に格納すると共に、所定のデータ処理を施してクロマトグラムを作成し、更には、そのクロマトグラムのピーク解析を行って試料の含有量などを算出し、その結果を画面上に表示したりプリントアウトしたりする。
【０００５】
検出器５とデータ処理装置６との間のインタフェイスは、アナログ信号で行う場合と、検出器５にＡ−Ｄ変換器を内蔵してデジタル信号で行う場合とがある。検出器５は、目的や対象成分の種類に応じて様々なタイプのものが利用されるが、代表的なものとしては、水素炎イオン化検出器、熱伝導度検出器、炎光光度検出器などがある。検出器５では、微小な電気信号をできるだけ整形して送出するために、増幅器を備えるほかに、ノイズの低減を目的とするフィルタリング処理や、オフセット調整を目的とするゼロ点調整などの機能を有しているものもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さて、図４に示すように複数のシステム（図４ではＡ、Ｂの２台）においては、たとえ同一種類の検出器を用いても、検出素子の電気的特性、寸法、検出器ガス（メイクアップガスなど）の流量、そのガスの純度、検出器の組立、増幅器の特性などが微妙に相違するため、これらの相違が検出器出力の機体差となって現れる。このため、異なる機体間で検出器出力を直接比較することや、この検出信号を基に作成されたクロマトグラムを直接比較することはできない。そこで、それぞれのシステムＡ、Ｂにおいて独立に、既知の濃度の標準試料７を分析することにより、データ処理装置６ａ、６ｂにおいて、検出器の出力と試料濃度（又は試料量）との対応関係を示す検量線を作成しておく。そして、未知試料の分析の際には、検出器の出力を基に作成したクロマトグラムからピーク面積を求め、検量線に照らして試料濃度で算出し、それぞれのシステムＡ、Ｂにおいてこのように算出した試料濃度同士を比較するようにしている。
【０００７】
しかしながら、例えば、工場での製造物の品質管理などを簡易的に行う目的では、異なるシステムでそれぞれ求めたクロマトグラムの形状などを視覚的に比較して、同一性、類似性などを判断したいという要望が強かった。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みて成されたものであり、その主たる目的とするところは、異なる機器間の検出器出力を直接比較することができるガスクロマトグラフ装置を提供することにある。
【０００９】
【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は、カラム出口から流出する試料成分を順次検出する検出器を備え、該検出器による検出信号をデータ処理装置へ送出して各種解析を実行させるガスクロマトグラフ装置において、前記検出器は、a)検出信号をデジタル信号に変換する変換手段と、b)当該装置において標準試料を分析して得られる第１検出信号と、検出器を含め、前記ガスクロマトグラフ装置と同一種類の構成を有するガスクロマトグラフ装置を用いて、前記標準試料と同一の標準試料を分析して得られる第２検出信号との相違に基づく補正係数を記憶しておく記憶手段と、c)前記変換手段により得られるデジタルデータに前記補正係数を乗じる乗算手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
ここで、特定の同種装置とは、例えば同一機種であって、当該装置と直接的に検出器出力を比較する対象であるガスクロマトグラフ装置である。なお、当該装置及び特定の同種装置でそれぞれ同一の標準試料を分析する際の分析条件（例えばカラム流量など）も、揃えておくものとする。
【００１１】
上記補正係数は、例えば、当該装置及び特定の同種装置にそれぞれ接続されたデータ処理装置において、それぞれ第１及び第２検出信号に対して所定の処理を行った分析結果を得て、操作者により操作される入力手段を介してそれらの分析結果を当該装置の検出器に与え、その両者の分析結果を基に計算により求めるようにすることができる。また、少なくとも第１検出信号を基に得られた上記分析結果は、当該装置に接続されているデータ処理装置から、制御信号線を通して受け取るようにしてもよい。
【００１２】
この構成では、補正係数は、特定の同種装置で標準試料を分析して得られた分析結果を基準として、当該装置で同一標準試料を分析して得られた分析結果が特定の同種装置による分析結果と一致するよう定められる。従って、同一試料を分析した際に、上記乗算手段の出力は上記他の特定の同種装置による検出信号と一致する。それにより、両者を直接的に比較することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るガスクロマトグラフ装置の一実施形態を図面を参照して説明する。図１は、この実施形態によるガスクロマトグラフ装置における検出器の構成図である。
【００１４】
図１に示す通り、検出素子１０の出力は増幅器１１で増幅され、Ａ−Ｄ変換器１２で所定のサンプリングレートでもってデジタルデータに変換される。乗算器１３は、係数メモリ１４に格納されている補正係数を各デジタルデータに乗じ、データ処理装置へと送出する。入力部１６は操作者により操作される入力キーなどを含んで構成され、係数算出部１５は入力部１６より与えられたデータに基づいて補正係数を計算し、係数メモリ１４に記憶させる。なお、検出素子１０は検出器のタイプによって相違し、例えば、水素炎イオン化検出器ではイオン電流を検出する素子であり、炎光光度検出器では光電子増倍管である。
【００１５】
いま、図４に示すように、システムＡ、Ｂがあって、システムＡを基準としてシステムＢの検出器出力を補正する場合について説明する。まず、システムＡ及びＢにそれぞれ標準試料７を導入し、データ処理装置６ａ、６ｂにおいてクロマトグラム上でその標準試料に対するピークの高さをそれぞれ求める。なお、後述のように、必要であるのはピーク高さの比であるから、標準試料７はその成分が既知でありさえすれば、含有量は必ずしも既知でなくてもよい。ここでは、システムＡで得られたピーク高さをＶa、システムＢで得られたピーク高さをＶbとする。
【００１６】
上述したような予備分析を行ったあと、操作者はシステムＢのクロマトグラフ装置１ｂの検出器の入力部１６から、上記Ｖa、Ｖbを入力する。この入力を受けて、係数算出部１５は両者の比Ｖa／Ｖbを計算し、これを補正係数ｋとして係数メモリ１４に記憶させる。例えば、Ｖa＝１、Ｖb＝０．８である場合、ｋ＝１．２５となる。既に補正係数が格納されている場合には、これを更新するものとする。なお、補正係数ｋの初期値を１としておき、また必要に応じて補正係数を１にセットできるようにしておけば、初期状態、つまりこのような補正を施さない状態での分析を行うことができる。
【００１７】
システムＢで未知試料の分析を行う場合には、乗算器１３は各デジタルデータに対して上記補正係数ｋを乗じる。従って、上記例では、各デジタルデータは１．２５倍されることになる。これにより、システムＡとシステムＢの検出器の出力の相違が解消されるので、例えば各データ処理装置６ａ、６ｂで作成されるクロマトグラム上の対応ピークを直接比較することができる。
【００１８】
図２は他の実施形態による検出器の構成を示す図である。図２に示す通り、検出器５にデータ処理装置６からデジタルデータを受信可能な受信部１７を設けておけば、そのシステムのデータ処理装置６で取得されたピーク高さはこの受信部１７を通して、他のシステムのデータ処理装置６で取得されたピーク高さは入力部１６を通して受け取るようにすることができる。
【００１９】
なお、上記実施形態は一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変形や修正を行えることは明らかである。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るガスクロマトグラフ装置によれば、検出器において他の機器との出力の相違を補正しているので、複数の機器で得られた結果を、定量計算を行う以前のクロマトグラムの状態で比較することができる。
また、各機器毎にそれぞれ検量線を求めておく必要がなくなり、或る一つのシステムで標準試料の分析を行って求めた検量線をそのまま他のシステムに導入し、その検量線を用いて定量分析を行うことも可能である。このため、複数の機器を導入した場合でも、検量線の作成の手間が軽減できるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態によるガスクロマトグラフ装置の検出器の構成図。
【図２】 他の実施形態によるガスクロマトグラフ装置の検出器の構成図。
【図３】 一般的なガスクロマトグラフ分析システムの構成図。
【図４】 複数台のガスクロマトグラフ分析システムを使用する場合の一例を示す構成図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ…ガスクロマトグラフ装置（ＧＣ） ２…試料導入部
３…カラム ４…カラムオーブン
５…検出器 ６、６ａ、６ｂ…データ処理装置
７…標準試料 １０…検出素子
１１…増幅器 １２…Ａ−Ｄ変換器
１３…乗算器 １４…係数メモリ
１５…係数算出部 １６…入力部
１７…受信部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスクロマトグラフ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、一般的なガスクロマトグラフ分析システムの構成図である。このシステムは、大別して、クロマト分析を実行して検出信号を取得するガスクロマトグラフ装置（以下「ＧＣ」と称す）１と、その検出信号を受けてクロマトグラムを作成したり、更にそのクロマトグラムを解析して定量分析等を行ったりするデータ処理装置６とから構成される。
【０００３】
詳しく述べると、ＧＣ１では、試料導入部２において試料液が加熱気化され、キャリアガスに乗せてカラム３に送り込まれる。カラム３はカラムオーブン４により恒温又は昇温制御され、試料成分はカラム３を通過する間に時間方向に分離されて出口に到達する。カラム３の出口には検出器５が接続されており、検出器５はカラム３から流出する試料成分を順次検出して、検出信号をデータ処理装置６に送出する。
【０００４】
データ処理装置６は、クロマトグラフデータ解析専用の処理装置であるか、或いはデータ解析用のプログラムを搭載した汎用のパーソナルコンピュータが利用される。何れにしても、このデータ処理装置６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどの大容量記憶装置などを含んで構成されており、分析時に検出器５から時々刻々と送られてくる検出信号を記憶装置に格納すると共に、所定のデータ処理を施してクロマトグラムを作成し、更には、そのクロマトグラムのピーク解析を行って試料の含有量などを算出し、その結果を画面上に表示したりプリントアウトしたりする。
【０００５】
検出器５とデータ処理装置６との間のインタフェイスは、アナログ信号で行う場合と、検出器５にＡ−Ｄ変換器を内蔵してデジタル信号で行う場合とがある。検出器５は、目的や対象成分の種類に応じて様々なタイプのものが利用されるが、代表的なものとしては、水素炎イオン化検出器、熱伝導度検出器、炎光光度検出器などがある。検出器５では、微小な電気信号をできるだけ整形して送出するために、増幅器を備えるほかに、ノイズの低減を目的とするフィルタリング処理や、オフセット調整を目的とするゼロ点調整などの機能を有しているものもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さて、図４に示すように複数のシステム（図４ではＡ、Ｂの２台）においては、たとえ同一種類の検出器を用いても、検出素子の電気的特性、寸法、検出器ガス（メイクアップガスなど）の流量、そのガスの純度、検出器の組立、増幅器の特性などが微妙に相違するため、これらの相違が検出器出力の機体差となって現れる。このため、異なる機体間で検出器出力を直接比較することや、この検出信号を基に作成されたクロマトグラムを直接比較することはできない。そこで、それぞれのシステムＡ、Ｂにおいて独立に、既知の濃度の標準試料７を分析することにより、データ処理装置６ａ、６ｂにおいて、検出器の出力と試料濃度（又は試料量）との対応関係を示す検量線を作成しておく。そして、未知試料の分析の際には、検出器の出力を基に作成したクロマトグラムからピーク面積を求め、検量線に照らして試料濃度で算出し、それぞれのシステムＡ、Ｂにおいてこのように算出した試料濃度同士を比較するようにしている。
【０００７】
しかしながら、例えば、工場での製造物の品質管理などを簡易的に行う目的では、異なるシステムでそれぞれ求めたクロマトグラムの形状などを視覚的に比較して、同一性、類似性などを判断したいという要望が強かった。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みて成されたものであり、その主たる目的とするところは、異なる機器間の検出器出力を直接比較することができるガスクロマトグラフ装置を提供することにある。
【０００９】
【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は、カラム出口から流出する試料成分を順次検出する検出器を備え、該検出器による検出信号をデータ処理装置へ送出して各種解析を実行させるガスクロマトグラフ装置において、前記検出器は、a)検出信号をデジタル信号に変換する変換手段と、b)当該装置において標準試料を分析して得られる第１検出信号と、検出器を含め、前記ガスクロマトグラフ装置と同一種類の構成を有するガスクロマトグラフ装置を用いて、前記標準試料と同一の標準試料を分析して得られる第２検出信号との相違に基づく補正係数を記憶しておく記憶手段と、c)前記変換手段により得られるデジタルデータに前記補正係数を乗じる乗算手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
ここで、特定の同種装置とは、例えば同一機種であって、当該装置と直接的に検出器出力を比較する対象であるガスクロマトグラフ装置である。なお、当該装置及び特定の同種装置でそれぞれ同一の標準試料を分析する際の分析条件（例えばカラム流量など）も、揃えておくものとする。
【００１１】
上記補正係数は、例えば、当該装置及び特定の同種装置にそれぞれ接続されたデータ処理装置において、それぞれ第１及び第２検出信号に対して所定の処理を行った分析結果を得て、操作者により操作される入力手段を介してそれらの分析結果を当該装置の検出器に与え、その両者の分析結果を基に計算により求めるようにすることができる。また、少なくとも第１検出信号を基に得られた上記分析結果は、当該装置に接続されているデータ処理装置から、制御信号線を通して受け取るようにしてもよい。
【００１２】
この構成では、補正係数は、特定の同種装置で標準試料を分析して得られた分析結果を基準として、当該装置で同一標準試料を分析して得られた分析結果が特定の同種装置による分析結果と一致するよう定められる。従って、同一試料を分析した際に、上記乗算手段の出力は上記他の特定の同種装置による検出信号と一致する。それにより、両者を直接的に比較することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るガスクロマトグラフ装置の一実施形態を図面を参照して説明する。図１は、この実施形態によるガスクロマトグラフ装置における検出器の構成図である。
【００１４】
図１に示す通り、検出素子１０の出力は増幅器１１で増幅され、Ａ−Ｄ変換器１２で所定のサンプリングレートでもってデジタルデータに変換される。乗算器１３は、係数メモリ１４に格納されている補正係数を各デジタルデータに乗じ、データ処理装置へと送出する。入力部１６は操作者により操作される入力キーなどを含んで構成され、係数算出部１５は入力部１６より与えられたデータに基づいて補正係数を計算し、係数メモリ１４に記憶させる。なお、検出素子１０は検出器のタイプによって相違し、例えば、水素炎イオン化検出器ではイオン電流を検出する素子であり、炎光光度検出器では光電子増倍管である。
【００１５】
いま、図４に示すように、システムＡ、Ｂがあって、システムＡを基準としてシステムＢの検出器出力を補正する場合について説明する。まず、システムＡ及びＢにそれぞれ標準試料７を導入し、データ処理装置６ａ、６ｂにおいてクロマトグラム上でその標準試料に対するピークの高さをそれぞれ求める。なお、後述のように、必要であるのはピーク高さの比であるから、標準試料７はその成分が既知でありさえすれば、含有量は必ずしも既知でなくてもよい。ここでは、システムＡで得られたピーク高さをＶa、システムＢで得られたピーク高さをＶbとする。
【００１６】
上述したような予備分析を行ったあと、操作者はシステムＢのクロマトグラフ装置１ｂの検出器の入力部１６から、上記Ｖa、Ｖbを入力する。この入力を受けて、係数算出部１５は両者の比Ｖa／Ｖbを計算し、これを補正係数ｋとして係数メモリ１４に記憶させる。例えば、Ｖa＝１、Ｖb＝０．８である場合、ｋ＝１．２５となる。既に補正係数が格納されている場合には、これを更新するものとする。なお、補正係数ｋの初期値を１としておき、また必要に応じて補正係数を１にセットできるようにしておけば、初期状態、つまりこのような補正を施さない状態での分析を行うことができる。
【００１７】
システムＢで未知試料の分析を行う場合には、乗算器１３は各デジタルデータに対して上記補正係数ｋを乗じる。従って、上記例では、各デジタルデータは１．２５倍されることになる。これにより、システムＡとシステムＢの検出器の出力の相違が解消されるので、例えば各データ処理装置６ａ、６ｂで作成されるクロマトグラム上の対応ピークを直接比較することができる。
【００１８】
図２は他の実施形態による検出器の構成を示す図である。図２に示す通り、検出器５にデータ処理装置６からデジタルデータを受信可能な受信部１７を設けておけば、そのシステムのデータ処理装置６で取得されたピーク高さはこの受信部１７を通して、他のシステムのデータ処理装置６で取得されたピーク高さは入力部１６を通して受け取るようにすることができる。
【００１９】
なお、上記実施形態は一例であって、本発明の趣旨の範囲で適宜変形や修正を行えることは明らかである。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るガスクロマトグラフ装置によれば、検出器において他の機器との出力の相違を補正しているので、複数の機器で得られた結果を、定量計算を行う以前のクロマトグラムの状態で比較することができる。
また、各機器毎にそれぞれ検量線を求めておく必要がなくなり、或る一つのシステムで標準試料の分析を行って求めた検量線をそのまま他のシステムに導入し、その検量線を用いて定量分析を行うことも可能である。このため、複数の機器を導入した場合でも、検量線の作成の手間が軽減できるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態によるガスクロマトグラフ装置の検出器の構成図。
【図２】 他の実施形態によるガスクロマトグラフ装置の検出器の構成図。
【図３】 一般的なガスクロマトグラフ分析システムの構成図。
【図４】 複数台のガスクロマトグラフ分析システムを使用する場合の一例を示す構成図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ…ガスクロマトグラフ装置（ＧＣ） ２…試料導入部
３…カラム ４…カラムオーブン
５…検出器 ６、６ａ、６ｂ…データ処理装置
７…標準試料 １０…検出素子
１１…増幅器 １２…Ａ−Ｄ変換器
１３…乗算器 １４…係数メモリ
１５…係数算出部 １６…入力部
１７…受信部
Claims (1)
- カラム出口から流出する試料成分を順次検出する検出器を備え、該検出器による検出信号をデータ処理装置へ送出して各種解析を実行させるガスクロマトグラフ装置において、前記検出器は、a)検出信号をデジタル信号に変換する変換手段と、b)当該装置において標準試料を分析して得られる第１検出信号と、検出器を含め、前記ガスクロマトグラフ装置と同一種類の構成を有するガスクロマトグラフ装置を用いて、前記標準試料と同一の標準試料を分析して得られる第２検出信号との相違に基づく補正係数を記憶しておく記憶手段と、c)前記変換手段により得られるデジタルデータに前記補正係数を乗じる乗算手段と、を備えることを特徴とするガスクロマトグラフ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23461499A JP4029526B2 (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | ガスクロマトグラフ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23461499A JP4029526B2 (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | ガスクロマトグラフ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001056325A JP2001056325A (ja) | 2001-02-27 |
| JP4029526B2 true JP4029526B2 (ja) | 2008-01-09 |
Family
ID=16973815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23461499A Expired - Lifetime JP4029526B2 (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | ガスクロマトグラフ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4029526B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP5063149B2 (ja) * | 2007-03-15 | 2012-10-31 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 液体クロマトグラフ装置 |
| US10151734B2 (en) * | 2013-09-02 | 2018-12-11 | Shimadzu Corporation | Data processing system and method for chromatograph |
| JP6269803B2 (ja) * | 2016-12-26 | 2018-01-31 | 株式会社島津製作所 | クロマトグラフ用データ処理装置及び方法 |
| WO2020110788A1 (ja) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | 京セラ株式会社 | 測定装置および測定方法 |
| CN113574375A (zh) * | 2019-03-08 | 2021-10-29 | 球波株式会社 | 用于校准水分传感器的系统、方法和程序 |
-
1999
- 1999-08-20 JP JP23461499A patent/JP4029526B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001056325A (ja) | 2001-02-27 |
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