JP4661136B2 - 測定装置用制御・データ処理装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、クロマトグラフ等の測定装置に接続して、該装置を制御したり該装置から出力されるデータを処理する測定装置用データ処理装置及びプログラムに関する。

近年のガスクロマトグラフ等の測定装置の多くは、単に測定を行うばかりではなく、その測定で得られたデータを外部に出力し、外部のデータ処理装置（一般的には、パソコンが利用される）において測定結果に対する各種データ処理を行うことを前提として構成されている。また、更に進んで、外部からの指令を受け、それに従って測定条件を設定し、測定を行うという機能も備えるようになっている。この場合、外部指令装置としては前記の外部データ処理装置（パソコン）を使用するのが普通である。

例えば、ガスクロマトグラフ装置を制御し、その測定結果のデータ処理を行う制御・データ処理装置の場合、一般的には次のような手順で測定が行われる。まず、試料を所定の試料部にセットし、キャリヤガス源の元バルブを開けておく。制御・データ処理装置（パソコン）に用意されている制御・データ処理プログラムを立ち上げ、分析目的試料に応じてカラム温度、キャリヤガス圧力等の測定条件を設定する。多くの場合、標準的な試料については測定条件のセットが予め用意されており、或いは以前行った測定パラメータが保存されており、それらを画面に表示して、操作者がその中から今回分析を行う目的試料に対応したものを適宜選択するだけで、測定パラメータを簡単に設定することができるようになっている。

測定条件を設定した後、制御・データ処理装置において所定の操作（画面上の測定スタートボタンをクリックする、或いはキーボードの所定のキーを押す等）を行うことにより、ガスクロマトグラフ装置において、設定条件に則ってヒータやガス弁等が制御され、カラム温度、キャリヤガス圧力等が、設定された測定条件と一致するように制御される。測定条件が整ったとき、測定が開始され、検出器より逐次検出データが制御・データ処理装置に送られる。制御・データ処理装置では、受け取ったデータに基づき、クロマトグラムを作成し、ピークを検出する等のデータ処理を行う。

「GCの機能を最大限に発揮する新世代ワークステーション−LabSolutionsシリーズ GCsolution Ver.2−」、[online]、株式会社島津製作所、[平成16年8月26日検索]、インターネット<http://www.an.shimadzu.co.jp/products/data-net/gcsolv2.htm>

測定装置の制御及びデータ処理において注意しなければならないのは、種々の場面で測定結果を有効なものとするためには、測定条件の設定及びデータ処理の過程がＧＬＰ（Global Laboratory Practice）やＧＭＰ（Good Manufacturing Practice）等の法的規制を満たさなければならないということである。この中には、測定条件を正確に記録しておくことと、それにより得られたデータとの関係付けを保証することが含まれる。

最近の測定装置は上記のように外部の制御・データ処理装置により制御されることが多くなっているが、測定装置自体でも、当然、測定条件を設定したり測定の実行を制御することができる。この場合、測定装置側で測定条件の設定が変更され、測定が実行されると、従来の装置ではその時点では制御・データ処理装置側では測定条件の変更の事実が分からず、変更前の条件で測定が行われているものとして表示がなされたり、データ処理が行われる可能性がある。これは、ＧＬＰやＧＭＰに反することになるとともに、測定結果にも悪影響を与える。

本発明が解決しようとする課題は、測定装置に接続されて測定装置の制御及びデータ処理を行う制御・データ処理装置において、測定条件等の設定において測定装置との間で齟齬が発生することを防止し、常に両者の設定が同じとなることを保証する制御・データ処理装置及びプログラムを提供することである。

上記課題を解決するために成された本発明に係る測定装置用制御・データ処理装置の第１のものは、
a)測定条件の変更が可能な測定装置の測定開始時に、測定装置に測定条件に関するデータの送信を要求し、該データを受け取る測定条件データ要求手段と、
b)測定装置からの測定データを受け取る測定データ受領手段と、
c)受け取った測定条件に関するデータと前記測定データとを表示画面に表示するデータ表示手段と、
d)前記測定条件に関するデータを、前記測定データと一緒に又は関連づけて記録するデータ記録手段と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る測定装置用制御・データ処理装置の第２のものは、
a)測定装置用制御・データ処理装置の使用者を特定する使用者特定手段と、
b)測定装置の測定開始時に、測定装置に測定条件に関するデータの送信を要求し、該データを受け取る測定条件データ要求手段と、
c)受け取った測定条件に関するデータをそれ以前の測定条件に関するデータと比較し、変更されたデータを抽出する変更条件検出手段と、
d)上記変更されたデータを、前記特定された使用者を表すデータ及び現時点の日時を表すデータと共に記録するデータ記録手段と、
を備えることを特徴とする。

なお、本発明は、上記各手段をコンピュータにより実現するプログラムとして構成してもよい。

本発明の第１の測定装置用制御・データ処理装置及びプログラムでは、たとえ測定装置側で測定条件が変更された場合であっても、測定開始時にその測定条件に関するデータが制御・データ処理装置に送られるため、制御・データ処理装置では常に測定装置における測定条件を正しく把握しておくことができる。また、正しい測定条件のデータを用いるため、データ処理も常に正しく行われる。

第２の測定装置用制御・データ処理装置及びプログラムでも同様に、たとえ測定装置側で測定条件が変更された場合であっても、測定開始時にその測定条件に関するデータが制御・データ処理装置に送られるため、制御・データ処理装置では常に測定装置における測定条件を正しく把握しておくことができる。また、正しい測定条件のデータを用いるため、データ処理も常に正しく行われる。更に、このように測定条件の変更及びその責任者（測定条件を変更した者、又はその変更を承認した者）、変更日時が連続的に記録されたデータ群は、測定データの正統性のチェックに有効に使用することができるとともに、測定装置の管理にも用いることができる。

本発明の一実施形態であるガスクロマトグラフ装置及びその制御・データ処理装置を図１及び図２により説明する。図１に示すように、ガスクロマトグラフ装置１１には操作パネル１２及び表示部１３が備えられており、操作者は、表示部１３に表示される数値やグラフ等を見ながら、これから行おうとするガスクロマトグラフ分析の、カラム温度、キャリヤガス流量、圧力等の測定条件を操作パネル１２上のキー操作で設定することができる。

一方、制御・データ処理装置２１は、実態としては一般に市販されているパソコンであるが、そこに、ガスクロマトグラフ装置１１専用の制御及びデータ処理プログラム群が搭載されており、それらのプログラムを動作させることにより、パソコンが制御装置及びデータ処理装置２１として機能する。

両者１１、２１は信号線１９で接続されており、所定のプロトコルにより両者間で制御データ、測定データ等の情報が授受される。最近では多くの場合、インターネットと同じTCP/IPが用いられるが、外部からの侵入を確実に阻止する等のために、それとは異なるプロトコルを用いてもよい。

ガスクロマトグラフ装置１１で行われる分析を制御し、その分析で得られるデータからクロマトグラムを作成する等のデータ処理を行うために、制御・データ処理装置２１で実行されるプログラムの処理を次に説明する。

まず、操作者が測定条件等を制御・データ処理装置２１で設定する場合について説明する。この場合、制御・データ処理装置２１において操作者による測定条件の設定を支援するためのプログラム（いわゆるウィザード・プログラム）が実行され、操作者はその指示及び案内に従って容易に所望の測定条件を設定することができる。設定された測定条件は、そのプログラムにより所定のフォーマットにデータ化され、ガスクロマトグラフ装置１１に送信される。これを受けたガスクロマトグラフ装置１１では、そのデータに基づいてカラムヒータやキャリヤガスバルブを制御し、指示通りの測定条件を実現する。

測定条件を設定した後、操作者が制御・データ処理装置２１の画面上に表示されている測定開始ボタンをクリックする（又は、キーボード上で所定のキー操作を行う）と、測定開始コマンドがガスクロマトグラフ装置１１に送られ、設定された条件で測定が開始される。ガスクロマトグラフ装置１１で測定が行われている間、測定データはガスクロマトグラフ装置１１から制御・データ処理装置２１に送られ、制御・データ処理装置２１ではそのデータに基づき、クロマトグラム作成等のリアルタイムのデータ処理を行う。所定時間が経過する等の予め定められた測定終了条件が満たされると、制御・データ処理装置２１からガスクロマトグラフ装置１１に測定終了コマンドが送られ、ガスクロマトグラフ装置１１はそれに従って測定動作を停止する。なお、ガスクロマトグラフ装置１１において異常が生じた等の所定の条件が満たされた場合には、ガスクロマトグラフ装置１１自体が測定動作を停止し、その旨の信号を制御・データ処理装置２１に送って測定を終了することもある。

測定が正常に終了すると、制御・データ処理装置２１では、全測定データに基づいてピーク検出、保持時間決定等のまとめのデータ処理を行い、その結果を測定条件データと共にファイルとしてHDD等の記録装置（図示せず）に記録する。なお、通常は、制御・データ処理装置２１であるパソコンの使用を開始する際、又は、上記制御・データ処理プログラムの実行を開始する際に、操作者がログイン操作を行わなければならないようになっている。その場合、制御・データ処理プログラムは、そのログインIDに基づき、予め登録されている氏名（場合によっては所属等）のデータを読み出し、測定日・時刻のデータと共に前記ファイルに含める。

以上が測定条件等を制御・データ処理装置２１側で設定する場合の処理の流れであるが、次に、ガスクロマトグラフ装置１１側で測定条件等を設定又は変更する場合の処理について、図２及び図３を用いて説明する。操作者がガスクロマトグラフ装置１１の操作パネル１２で測定条件等を設定した場合、その条件データは当座はガスクロマトグラフ装置１１に保持される。条件設定を終了した後、操作者が操作パネル１２の測定開始ボタンを押すと、ガスクロマトグラフ装置１１は設定された条件で測定を開始すると共に、制御・データ処理装置２１に測定を開始したことを表す信号を送り、その後、測定データを逐次送る。

測定開始信号を受けた制御・データ処理装置２１は、図２に示すような処理を行う。まず、ガスクロマトグラフ装置１１に対して、測定条件データの送信を要求する（ステップS1）。なお、制御・データ処理装置２１は、ガスクロマトグラフ装置１１から測定開始信号を受けた時点で、ガスクロマトグラフ装置１１にコマンドを送り、操作パネル１２をロックして、ガスクロマトグラフ装置１１においてそれ以上の操作が行えないようにしておくことが望ましい。

測定データの送信要求を受けたガスクロマトグラフ装置１１は、保持している測定条件データを制御・データ処理装置２１に送り、制御・データ処理装置２１はそれを受信する（ステップS2）。その後、制御・データ処理装置２１はガスクロマトグラフ装置１１から逐次送られてくる測定データを受け取り（ステップS3）、リアルタイムでデータ処理を行う（ステップS4）。このような処理を、ガスクロマトグラフ装置１１から測定終了データを受け取るまで行う（ステップS5）。

ガスクロマトグラフ装置１１から測定終了データを受信したとき、それまでに受け取った全測定データに基づいてピーク検出、保持時間決定等のまとめのデータ処理を行い（ステップS6）、その結果を測定条件データと共にファイルとしてHDD等の記録装置（図示せず）に記録する（ステップS7）。ここで記録される測定条件データは、ガスクロマトグラフ装置１１で設定されたものが正しく反映されている。上記の通り、通常は、測定者氏名等のデータ及び測定日・時刻のデータも前記ファイルに書き込む。

本発明の別の実施形態の例を図３により説明する。この例は基本的には上記実施形態（図２）の場合と同様であるが、次の処理が追加されている。すなわち、制御・データ処理装置２１がステップS12（図２のステップS2）においてガスクロマトグラフ装置１１から測定条件データを受信したとき、それを前回の測定条件と比較し、変更された条件を検出する（ステップS13）。測定条件に変更がある場合には（ステップS14）、変更された測定条件のデータに前記方法で取得した測定者氏名等のデータ及び現時点の日時（変更日時）のデータを付加して変更履歴データとし、ガスクロマトグラフ装置１１に関連づけられた変更履歴ファイルに追加する（ステップS15）。この変更履歴データは、ＧＬＰ、ＧＭＰ等における監査証跡として参照される。その後の処理は、上記実施形態と同様に行われる（図３のステップS16〜S20はそれぞれ図２のステップS3〜S7に対応）。

以上、具体例を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものでなく、本発明の範囲内で種々の変更が許容されるものである。例えば、上記例では1台の制御・データ処理装置が1台のガスクロマトグラフ装置を制御（及びデータ処理）するようになっていたが、1台の制御・データ処理装置が複数台の測定装置を制御し、それらからのデータを処理するようにしてもよい。この場合、制御・データ処理装置上では各測定装置に対応する制御・データ処理プログラムが並行して実行され、並行して制御及びデータ処理が行われることもあり得るが、その場合でも、上記本発明は同様に実施することができる。

また、従来の測定装置用データ処理装置であって、測定装置の制御機能を有していないものであっても、本発明に係る処理を行うプログラムを組み込むことにより、本発明を実施することができるようになる。

本発明の一実施形態であるガスクロマトグラフ装置及び制御・データ処理装置のユニットの概略構成図。 本発明の一実施形態であるガスクロマトグラフ装置及び制御・データ処理装置ユニットで行われる処理の一例のフローチャート。 同ユニットで行われる処理の別の例のフローチャート。

符号の説明

１１…ガスクロマトグラフ装置
１２…操作パネル
１３…表示部
１９…信号線
２１…制御・データ処理装置

Claims (4)

1. a)測定条件の変更が可能な測定装置の測定開始時に、測定装置に測定条件に関するデータの送信を要求し、該データを受け取る測定条件データ要求手段と、
   b)測定装置からの測定データを受け取る測定データ受領手段と、
   c)受け取った測定条件に関するデータと前記測定データとを表示画面に表示するデータ表示手段と、
   d)前記測定条件に関するデータを、前記測定データと一緒に又は関連づけて記録するデータ記録手段と、
   を備えることを特徴とする測定装置用制御・データ処理装置。
2. a)測定装置用制御・データ処理装置の使用者を特定する使用者特定手段と、
   b)測定装置の測定開始時に、測定装置に測定条件に関するデータの送信を要求し、該データを受け取る測定条件データ要求手段と、
   c)受け取った測定条件に関するデータをそれ以前の測定条件に関するデータと比較し、変更されたデータを抽出する変更条件検出手段と、
   d)上記変更されたデータを、前記特定された使用者を表すデータ及び現時点の日時を表すデータと共に記録するデータ記録手段と、
   を備えることを特徴とする測定装置用制御・データ処理装置。
3. a)測定条件の変更が可能な測定装置の測定開始時に、測定装置に測定条件に関するデータの送信を要求し、該データを受け取る測定条件データ要求処理と、
   b)測定装置からの測定データを受け取る測定データ受領処理と、
   c)受け取った測定条件に関するデータと前記測定データとを表示画面に表示するデータ表示処理と、
   d)前記測定条件に関するデータを、前記測定データと一緒に又は関連づけて記録するデータ記録処理と、
   を含む処理を行うことを特徴とする測定装置用制御・データ処理プログラム。
4. a)測定装置用制御・データ処理装置の使用者を特定する使用者特定処理と、
   b)測定装置の測定開始時に、測定装置に測定条件に関するデータの送信を要求し、該データを受け取る測定条件データ要求処理と、
   c)受け取った測定条件に関するデータをそれ以前の測定条件に関するデータと比較し、変更されたデータを抽出する変更条件検出処理と、
   d)上記変更されたデータを、前記特定された使用者を表すデータ及び現時点の日時を表すデータと共に記録するデータ記録処理と、
   を含む処理を行うことを特徴とする測定装置用制御・データ処理プログラム。

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