JP4941453B2 - Odor measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、飲食品類の製造、各種工業製品の製造、環境測定などの各種分野に利用される、におい(香気、臭気など全て含む)を測定して定量化するにおい測定装置に関する。 The present invention relates to an odor measuring apparatus for measuring and quantifying odors (including all fragrances and odors) used in various fields such as production of food and drink, production of various industrial products, and environmental measurement.
近年、におい物質に対して応答するにおいセンサを利用したにおい測定装置が開発されている(例えば特許文献1など参照)。このようなにおい測定装置では、複数のにおいセンサで取得された検出信号を基に所定のアルゴリズムによる演算処理を実行することにより、においの質やにおいの強度を数値化して表現することができるようになっている。 In recent years, an odor measurement apparatus using an odor sensor that responds to an odor substance has been developed (see, for example, Patent Document 1). In such an odor measurement apparatus, the odor quality and the odor intensity can be expressed numerically by executing arithmetic processing using a predetermined algorithm based on detection signals acquired by a plurality of odor sensors. It has become.
即ち、上記におい測定装置では、既知のにおいを有する基準においガスを測定した結果に基づき、m個のにおいセンサの検出出力で形成されるm次元のにおい空間内に基準軸を位置付け、その基準軸と未知におい(評価対象におい)の測定結果である測定点との位置関係、具体的には測定点と基準軸との近さ/遠さの度合いにより求めた類似度でにおいの質を表現する。また、複数の基準においガス相当のにおいの強さを計算し、各基準においの寄与を総合することで臭気指数相当値を求め、これによりにおい強度を表現する。 That is, in the odor measuring apparatus, based on the result of measuring a reference odor gas having a known odor, a reference axis is positioned in an m-dimensional odor space formed by detection outputs of m odor sensors, and the reference axis The odor quality is expressed by the positional relationship between the measurement point and the measurement point that is the measurement result of the unknown odor (the odor to be evaluated), specifically, the degree of similarity determined by the degree of proximity / distance between the measurement point and the reference axis. . Also, the odor intensity corresponding to a plurality of reference odor gases is calculated, and the odor index equivalent value is obtained by summing up the contribution of each odor, thereby expressing the odor intensity.
いま、或る測定対象のにおい成分に対しそれとは異なる測定対象外のにおい成分が混合した混合においを測定する場合を考える。測定対象外のにおいとは、何らかの添加物のにおい、誤って混合された物質のにおい、或いは、測定対象においの母材のにおい、測定対象においが保存されていた容器のにおい、など、様々なものが考えられる。意図的に混合されたものでなければ、測定対象外においは一種のバックグラウンドであると考えることができる。こうした混合においの未知のサンプルのにおい濃度を測定する場合、従来、におい濃度が既知である混合においの希釈度を段階的に変えた標準サンプルを調製しそれらサンプルの測定を行うことにより、混合においの検量線を作成しておく。そして、その検量線を参照して、におい濃度が未知である混合においの測定結果から定量値を求めるようにしている(特許文献2など参照)。 Consider a case where a mixed odor component in which a odor component other than the measurement target is mixed with a odor component of a certain measurement target is measured. Odors that are not measured include odors of some additives, odors of mismixed substances, odors of the base material of the object to be measured, and smells of containers in which the object of measurement was stored. Things can be considered. Unless it is intentionally mixed, it can be considered that a non-measurement object is a kind of background. In the case of measuring the odor concentration of such an unknown sample in the mixture, conventionally, a standard sample with a stepwise change in the dilution of the mixture odor with a known odor concentration is prepared, and these samples are measured. Create a calibration curve. Then, with reference to the calibration curve, a quantitative value is obtained from the measurement result of the mixed odor whose odor concentration is unknown (see, for example, Patent Document 2).
上述のように測定対象外においとして様々なものが想定される場合、測定対象においと各測定対象外においとを混合した標準サンプルをそれぞれ用意し、その標準サンプルを測定して検量線を求める作業が必要である。しかしながら、一般に、複数のにおい成分を混合させた混合においを有する標準サンプルの調製は単独のにおいのサンプルの調製に比べて面倒で時間が掛かる作業である。そのため、上記のように測定対象外においとして様々な種類のものが想定される場合に、その1つ1つについて混合においの検量線を予め作成することは非常に面倒であり、実用的に困難であった。 As described above, when various things are assumed to be outside the measurement target, prepare a standard sample that mixes both the measurement target and the non-measurement target, and measure the standard sample to obtain the calibration curve. is required. However, in general, the preparation of a standard sample having a mixed odor by mixing a plurality of odor components is a troublesome and time-consuming operation compared to the preparation of a single odor sample. Therefore, in the case where various types of odors that are not to be measured are assumed as described above, it is very troublesome and practically difficult to prepare a calibration curve for mixing one by one. Met.
本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり、その主な目的とするところは、測定対象においと測定対象外においとの混合においの測定において検量線の作成に要する作業を軽減することにより、簡便に定量分析を行うことができるにおい測定装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its main purpose is to reduce the work required to create a calibration curve in the measurement of mixed odors between the measurement object and the measurement object. Thus, an object of the present invention is to provide an odor measuring apparatus that can easily perform quantitative analysis.
上記課題を解決するために成された本発明に係るにおい測定装置は、測定対象においと既知の測定対象外においとを含む試料ガス中の測定対象においを定量分析するにおい測定装置であって、
a)互いに異なる応答特性を有するm(mは2以上の整数)個のにおいセンサと、
b)前記m個のにおいセンサによる検出出力で形成されるm次元空間において、前記測定対象においについてそれぞれにおい濃度を変えて得られる測定結果により第1基準線を作成し、これを表現するデータを記憶しておく第1基準線作成手段と、
c)前記m次元空間において、前記測定対象外においについてそれぞれ濃度を変えて得られる測定結果により第2基準線を作成し、これを表現するデータを記憶しておく第2基準線作成手段と、
d)前記m次元空間において第1基準線と第2基準線との間に、第1のにおい濃度の測定対象においと第2のにおい濃度の測定対象外においとが含まれる試料ガスの測定結果が測定点として位置付けられたときに、その測定点の位置と前記第1基準線及び第2基準線との位置関係に基づいて、第1のにおい濃度と第2のにおい濃度とを推算するにおい濃度推算手段と、
を備えることを特徴としている。
An odor measuring apparatus according to the present invention, which has been made to solve the above problems, is an odor measuring apparatus for quantitatively analyzing a odor in a sample gas including a odor outside the known measurement object.
a) m (m is an integer of 2 or more) odor sensors having different response characteristics;
b) In an m-dimensional space formed by the detection outputs of the m odor sensors, a first reference line is created based on the measurement results obtained by changing the odor concentration for each of the measurement target odors, and data representing this is generated. First reference line creating means for storing;
c) in the m-dimensional space, a second reference line creating means for creating a second reference line based on the measurement results obtained by changing the concentration for each of the non-measuring odors, and storing data representing the second reference line;
d) The measurement result of the sample gas including the first odor concentration measurement object and the second odor concentration measurement object between the first reference line and the second reference line in the m-dimensional space. Is positioned as a measurement point, the first odor concentration and the second odor concentration are estimated based on the positional relationship between the position of the measurement point and the first reference line and the second reference line. Concentration estimation means;
It is characterized by having.
本発明に係るにおい測定装置では、測定対象においと測定対象外においとが混合された混合におい中の測定対象においのにおい濃度を求める際に、測定対象におい単独の予備測定に基づいて作成される第1基準線と、測定対象外におい単独の予備測定に基づいて作成される第2基準線とを利用し、それら基準線を表現するデータに基づく演算処理によってにおい濃度の定量値を推算する。測定対象においと測定対象外においとが混合された混合においをm個のにおいセンサにより測定した結果がm次元空間に位置付けられた測定点は、第1基準線と第2基準線の間に存在する筈である。また、その測定点と2本の基準線との近さ/遠さの程度は、その混合においに含まれる測定対象においのにおい濃度と測定対象外においのにおい濃度との比に依存すると考えることができる。 In the odor measuring apparatus according to the present invention, when obtaining the odor concentration in the measurement object in the mixed odor in which the odor is mixed in the measurement object and the non-measurement object, the odor measurement apparatus is created based on a single preliminary measurement in the measurement object. Using the first reference line and the second reference line created based on the single preliminary measurement outside the measurement target, the quantitative value of the odor concentration is estimated by an arithmetic process based on data representing the reference line. The measurement point where the result of measuring the mixed odor mixed with the measurement object and the non-measurement object with m odor sensors is located in the m-dimensional space exists between the first reference line and the second reference line. It is a trap. Also, the degree of closeness / distantness between the measurement point and the two reference lines depends on the ratio of the odor concentration in the measurement target contained in the mixture and the odor concentration outside the measurement target. Can do.
そこで、本発明に係るにおい測定装置の一実施態様として、前記におい濃度推算手段は、前記m次元空間において、第1基準線上及び第2基準線上でそれぞれ原点から等距離である第1基準点及び第2基準点を仮定し、測定対象においについての第1基準点に対応したにおい濃度をA、測定対象外においについての第2基準点に対応したにおい濃度をBとしたときに、第1基準点と第2基準点とを繋ぐ線上で該第1基準点からN/(N+M)の位置にある測定点は、測定対象においと測定対象外においとをA×M:B×Nのにおい濃度の比で混合したものであるとみなす処理を実行する構成とすることができる。 Therefore, as one embodiment of the odor measuring apparatus according to the present invention, the odor concentration estimating means includes a first reference point that is equidistant from the origin on the first reference line and the second reference line in the m-dimensional space, and Assuming a second reference point, when the odor concentration corresponding to the first reference point for the odor to be measured is A and the odor concentration corresponding to the second reference point for the odor outside the measurement target is B, the first reference point A measurement point located at a position N / (N + M) from the first reference point on the line connecting the point and the second reference point has an odor density of A × M: B × N between the measurement target and the non-measurement target. It is possible to adopt a configuration in which processing that is considered to be a mixture at a ratio of
例えば、測定対象外においのにおい濃度が一定であり、測定対象においのにおい濃度のみが段階的に変化するものと考え、上記のようなにおい濃度比に応じてm次元空間に位置付けられる点を繋ぐと1本の仮想的な検量線を描くことができる。異なるにおい濃度の測定対象外においに対してそれぞれ同様に仮想的な検量線を描くことができ、いずれかの検量線上の或る1点は、混合におい中の測定対象においのにおい濃度(第1のにおい濃度)と測定対象外においのにおい濃度(第2のにおい濃度)とを特定する点となる。 For example, it is assumed that the odor concentration of the odor outside the measurement target is constant, and only the odor concentration of the measurement target odor changes step by step, and the points positioned in the m-dimensional space according to the odor concentration ratio as described above are connected. And one virtual calibration curve can be drawn. Similarly, virtual calibration curves can be drawn for odors that are not measured with different odor concentrations, and one point on any calibration curve is the odor concentration (first odor) of the measurement target in the mixed odor. Odor concentration) and odor concentration (second odor concentration) outside the measurement target.
実際に上記のような仮想的な検量線を予め多数、計算により求めておいて、未知の試料ガスを測定した結果の測定点がm次元空間に位置付けられたときに、多数の検量線に照らして測定点に対応する第1及び第2のにおい濃度を求めることができる。また、仮想的な検量線を予め求めておくことなく、未知の試料ガスを測定した結果の測定点がm次元空間に位置付けられたときに、その測定点と第1基準線及び第2基準線とから上記仮想的な検量線の作成時と同様の考え方に基づいて、第1及び第2のにおい濃度を求めるようにしてもよい。 Actually, a large number of virtual calibration curves as described above are calculated in advance, and when the measurement point of the result of measuring an unknown sample gas is positioned in the m-dimensional space, a large number of calibration curves are illuminated. Thus, the first and second odor concentrations corresponding to the measurement points can be obtained. Further, when a measurement point as a result of measuring an unknown sample gas is positioned in the m-dimensional space without obtaining a virtual calibration curve in advance, the measurement point, the first reference line, and the second reference line From the above, the first and second odor concentrations may be obtained based on the same concept as in the creation of the virtual calibration curve.
本発明に係るにおい測定装置によれば、測定対象においと測定対象外においとの混合におい中の各においの濃度を求める際に、混合においの標準サンプルを調製して測定する必要がなくなり、測定対象におい単独と測定対象外におい単独の測定さえ行っておけばよい。こうした単独においの測定は混合においの測定に比べて手間が掛からず時間も短くて済むので、測定作業が省力化でき、作業者の負担も軽減することができる。 According to the odor measuring apparatus according to the present invention, it is not necessary to prepare and measure a standard sample of mixing odor when determining the concentration of each odor in the mixing of the odor in the measuring object and the non-measuring object. It is only necessary to perform the measurement of the odor alone and the odor alone outside the measurement target. Such single odor measurement requires less labor and less time than mixed odor measurement, so that the measurement work can be saved and the burden on the operator can be reduced.
本発明の一実施例であるにおい測定装置について、添付図面を参照して説明する。図1は本実施例のにおい測定装置の概略ブロック構成図である。 An odor measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram of the odor measuring apparatus of the present embodiment.
このにおい測定装置は、試料ガスを吸引するための吸入口1、吸引した試料ガスに対し各種の前処理を施す前処理部2、各種のにおい成分を含む試料ガスを測定するための、応答特性が互いに異なる複数のにおいセンサ4を内装するセンサセル3、試料ガスをセンサセル3に引き込むためのポンプ5、においセンサ4による検出信号をデジタル信号に変換するA/D変換部6、デジタル化された検出データを解析処理するデータ処理部7、測定対象においの標準サンプルの測定結果に基づいて作成される基準線を表現するデータを記憶しておく測定対象においデータ記憶部8、測定対象外においの標準サンプルの測定結果に基づいて作成される基準線を表現するデータを記憶しておく測定対象外においデータ記憶部9、本装置全体の動作を制御する制御部10、制御部10に接続された入力部11、解析処理の結果などを表示する表示部12、などから成る。
The odor measuring apparatus includes a
前処理部2では、試料ガスに含まれる水分の除去、試料ガス中の目的成分の濃縮/希釈、妨害成分の除去等が行われる。においセンサ4は、におい成分に応じて抵抗値が変化する金属酸化物半導体センサが一般的であるが、それ以外に、導電性高分子センサや、水晶振動子又はSAWデバイスの表面にガス吸着膜を形成したセンサなど、他の検出メカニズムによるセンサでもよい。
In the
なお、においセンサ4の数は特に限定しないが、一般に、におい種類に対して十分な分解能を得るには10個又はそれに近い数(種類)のにおいセンサ4が必要である。例えば、においセンサ4の数を10(つまり本発明におけるm=10)とすれば、10個のにおいセンサ4による検出信号が並列にA/D変換部6に入力され、A/D変換部6では各検出信号をデジタルデータに変換してパラレルのままで又はシリアルに変換してデータ処理部7に送る。データ処理部7及び制御部10はパーソナルコンピュータを中心に構成され、該コンピュータにインストールした所定の処理/制御プログラムを実行することによりそれぞれの機能が達成されるものとすることができる。
The number of
本実施例のにおい測定装置では予め、測定対象においのにおい濃度を変えた複数の標準サンプルと、測定対象外においのにおい濃度を変えた複数の標準サンプルとをそれぞれ測定してその結果を保存しておき、それを利用して、上記測定対象においと上記測定対象外においとの混合物であることは既知である混合においの、未知であるそれぞれのにおい濃度を求める。この求め方について次に説明する。 In the odor measuring apparatus of this embodiment, a plurality of standard samples with different odor concentrations in the measurement target and a plurality of standard samples with different odor concentrations outside the measurement target are measured in advance and the results are stored. In addition, by using this, the odor concentration of each unknown odor concentration in the mixture that is known to be a mixture of the measurement object and the non-measurement object is obtained. Next, how to obtain this will be described.
上述したようににおいセンサ4はそれぞれ異なる応答特性を有するから、10個のにおいセンサ4からそれぞれ得られる検出出力をそれぞれ異なる方向(互いに直交する方向)の軸として形成される10次元空間を考えると、10個のにおいセンサ4から得られる検出信号に基づいて10次元空間内に或る1つの測定点を位置付けることができる。においの質が同じでにおい濃度が相違する複数のガスの測定結果は、上記10次元空間でそれぞれ異なる測定点として位置付けられ、濃度が高くなるに従い10次元空間の原点から遠ざかるように位置する。したがって、原点を始点としてにおい成分のにおい濃度の増加に伴う各測定点を繋ぐ1本の線を引くことができる。
As described above, since the
10次元空間を図示するのは難しく且つ理解も容易でないため、ここでは、2個のにおいセンサの検出出力(CH1、CH2)で形成される2次元空間に簡略化して説明する。図2に示す2次元空間において、測定対象においのにおい濃度を、1、10、100と変化させた複数のガスを測定した結果である測定点は例えばW1、W2、W3と位置付けられる。これら各測定点W1、W2、W3を繋ぐ線Taを引くことができる。これが、測定対象においの基準線(第1基準線)に相当する。一方、測定対象外のにおいについても同様ににおい濃度を1、10、100と変えた試料ガスに対して測定を行えば、測定点は例えばU1、U2、U3と位置付けられる。これにより、線Taとは一致しない線Tbを引くことができ、これが、測定対象外においの基準線(第2基準線)に相当する。なお、図2では線Ta、Tbを直線で示しているが、においセンサ4の出力が非線形性を有している場合には必ずしも直線となるとは限らず曲線になる場合もあるが、その場合でもその曲線を基準線として用いることができる。
Since it is difficult and easy to understand the 10-dimensional space, here, the description is simplified to the 2-dimensional space formed by the detection outputs (CH1, CH2) of the two odor sensors. In the two-dimensional space shown in FIG. 2, the measurement points that are the results of measuring a plurality of gases whose odor concentrations in the measurement object are changed to 1, 10, 100 are positioned as, for example, W1, W2, and W3. A line Ta connecting these measurement points W1, W2, and W3 can be drawn. This corresponds to the reference line (first reference line) in the measurement target. On the other hand, if the odor concentration outside the measurement target is similarly measured with respect to the sample gas whose odor concentration is changed to 1, 10, 100, the measurement points are positioned as U1, U2, U3, for example. As a result, a line Tb that does not match the line Ta can be drawn, and this corresponds to a reference line (second reference line) outside the measurement target. In FIG. 2, the lines Ta and Tb are shown as straight lines. However, when the output of the
測定対象においと測定対象外においとを混合させた混合におい中の各におい濃度を変化させたときに作成できる線は、2本の基準線Ta、Tbの間に存在する筈である。いま、図3に示すように、2本の基準線Ta、Tb上で原点から等距離に位置する第1基準点S1、第2基準点S2を考える。基準線Ta、Tb上の各点はそれぞれ測定対象におい及び測定対象外においの濃度に対応付けられるから、第1基準点S1は測定対象においの濃度Aに対応し、第2基準点S2は測定対象外においの濃度Bに対応する。もちろん、A=Bとなる場合もある。 A line that can be created when the odor concentration in a mixed odor mixed with a measurement object and a non-measurement object is changed between the two reference lines Ta and Tb. Now, as shown in FIG. 3, consider a first reference point S1 and a second reference point S2 that are equidistant from the origin on two reference lines Ta and Tb. Since each point on the reference lines Ta and Tb is associated with the concentration of the odor in the measurement object and the concentration outside the measurement object, the first reference point S1 corresponds to the concentration A of the measurement object, and the second reference point S2 is the measurement. Corresponds to the concentration B of the odor outside the target. Of course, there are cases where A = B.
上記2つの基準点S1、S2を繋ぐ曲線Cを考える。この曲線Cは、例えば原点を中心として2つの基準点を通る円弧又は楕円弧とすることができる。測定対象においと測定対象外においとを混合した或るにおいを測定した結果である測定点が上記曲線C上に位置する場合、その位置、におい濃度A及びおい濃度Bとに基づいて、その測定点に対応したにおいのにおい濃度比を求める。具体的には、図3に示すように、測定点P1が曲線C上で第1基準点S1からN/(N+M)の位置にある場合、この測定点P1に対応したにおいは、におい濃度が[M/(N+M)]・Aである測定対象においとにおい濃度が[N/(N+M)]・Bである測定対象外においとを混合したものであるとみなす。 Consider a curve C connecting the two reference points S1 and S2. The curve C can be, for example, an arc or an elliptic arc passing through two reference points with the origin as the center. When a measurement point which is a result of measuring a certain odor mixed with a odor and a non-measurement odor is located on the curve C, the measurement is performed based on the position, odor concentration A and odor concentration B. Obtain the odor concentration ratio corresponding to the point. Specifically, as shown in FIG. 3, when the measurement point P1 is located on the curve C at a position N / (N + M) from the first reference point S1, the odor corresponding to this measurement point P1 has an odor concentration. It is regarded as a mixture of the odor concentration in the measurement object of [M / (N + M)] · A and the odor concentration outside the measurement object of [N / (N + M)] · B.
例えば測定点P1が曲線Cの中間点、つまりN=M=1である箇所に位置している場合、この測定点P1に対応したにおいは、におい濃度がA/2である測定対象においとにおい濃度がB/2である測定対象外においとを混合したものであるとみなす。また、測定点P1が曲線C上で第1基準点S1から3/4の位置、つまりN=3、M=1である箇所に位置している場合、この測定点P1に対応したにおいは、におい濃度が(1/4)・Aである測定対象においとにおい濃度が(3/4)・Bである測定対象外においとを混合したものであるとみなす。 For example, when the measurement point P1 is located at an intermediate point of the curve C, that is, at a location where N = M = 1, the odor corresponding to the measurement point P1 is odorous in the measurement object having an odor concentration of A / 2. It is regarded as a mixture of a non-measuring odor having a density of B / 2. Further, when the measurement point P1 is located on the curve C at a position 3/4 from the first reference point S1, that is, where N = 3 and M = 1, the odor corresponding to this measurement point P1 is It is regarded as a mixture of a measurement object having an odor concentration of (1/4) · A and a non-measurement object having an odor concentration of (3/4) · B.
説明を簡単にするために上記AとBとが等しい場合を考えると、図4に示すように、2本の基準線Ta、Tb上の同一におい濃度の点を繋ぐ曲線を描くことができる。におい濃度が1である測定対象外においとにおい濃度が1である測定対象においとを混合して得られる混合においの測定点P1は、それぞれの基準線Ta、Tb上でにおい濃度の加算値であるにおい濃度2同士の点を繋ぐ曲線C1上の中間点(つまり両点に対し1:1の点)に位置する。次に、におい濃度が1である測定対象外においとにおい濃度が9である測定対象においとを混合して得られる混合においの測定点P2は、それぞれの基準線Ta、Tb上でにおい濃度の加算値であるにおい濃度10同士の点を繋ぐ曲線C2上でにおい濃度の比に応じた9:1のところに位置する。さらに、におい濃度が1である測定対象外においとにおい濃度が99である測定対象においとを混合して得られる混合においの測定点P3は、それぞれの基準線Ta、Tb上でにおい濃度の加算値であるにおい濃度100同士の点を繋ぐ曲線C3上でにおい濃度の比に応じた99:1のところに位置する。
Considering the case where A and B are equal to simplify the explanation, as shown in FIG. 4, a curve connecting points of the same odor density on the two reference lines Ta and Tb can be drawn. The measurement point P1 of the mixed odor obtained by mixing the odor density outside the measurement object having the odor density of 1 and the odor density having the odor density of 1 is an addition value of the odor density on the respective reference lines Ta and Tb. It is located at an intermediate point on the curve C1 connecting points between certain odor densities 2 (that is, a point of 1: 1 for both points). Next, the measurement point P2 of the mixed odor obtained by mixing the odor concentration outside the measurement target having an odor concentration of 1 and the measurement target odor having an odor concentration of 9 is the odor concentration on the reference lines Ta and Tb. It is located at 9: 1 according to the ratio of odor density on the curve C2 connecting the points of the
このようにして各基準線Ta、Tb上の各におい濃度に対応した点から計算に求まる、同一の測定対象外においの複数の測定点P1、P2、P3を測定対象においのにおい濃度の増加に従って繋ぐことにより1本の線Sを引く。この線Sが、におい濃度が1である測定対象外においと未知におい濃度の測定対象においとを含む試料(混合におい)の検量線である。図4ではこの検量線Sは直線であるが、実際には直線であるとは限らない。 In this way, a plurality of measurement points P1, P2, and P3 outside the same measurement target obtained from the points corresponding to the respective odor concentrations on the respective reference lines Ta and Tb are determined according to the increase of the odor concentration in the measurement target. A single line S is drawn by connecting. This line S is a calibration curve of a sample (mixed scent) including a odor concentration outside the measurement target of 1 and an unknown odor concentration measurement target. Although the calibration curve S is a straight line in FIG. 4, it is not always a straight line.
同様にして、測定対象外においのにおい濃度が1以上の、例えば2、3、…の検量線をそれぞれ作成することができる。原理的には、におい濃度に上限を設けずに検量線を引くことが可能であるが、実際には、測定対象外のにおい濃度には適度な上限を設けることができるし、例えば測定対象外においのにおい濃度は測定対象においのにおい濃度よりも低いといった制約を設けることもできる。いずれにしても、検量線を構成する各点は2本の基準線の間に描かれる曲線をにおい濃度の比で分割する点であるから、全ての検量線は2本の基準線Ta、Tbの間に存在する。 In the same manner, calibration curves of, for example, 2, 3,. In principle, it is possible to draw a calibration curve without setting an upper limit for the odor concentration. However, in practice, an appropriate upper limit can be set for the odor concentration outside the measurement target. It is also possible to provide a constraint that the odor concentration of the odor is lower than the odor concentration of the odor to be measured. In any case, since each point constituting the calibration curve is a point that divides the curve drawn between the two reference lines by the ratio of odor concentration, all the calibration curves have two reference lines Ta and Tb. Exists between.
上述したように多数の検量線が用意された状態で、未知のにおい濃度の測定対象においと未知のにおい濃度の測定対象外においとを混合した未知試料の測定結果が、検量線S上の点Qに位置付けられたものとする。この場合、この検量線Sに照らして、試料中の測定対象においのにおい濃度は8であると求めることができる。未知試料の測定結果がいずれかの検量線の上に乗らない場合には、最も距離的に近い検量線を用いるか、或いは、その測定点を挟む2本の検量線を用いた補間処理等により、測定結果に対応したにおい濃度を求めることができる。 As described above, the measurement result of an unknown sample in which a large number of calibration curves are prepared and an unknown odor concentration measurement target is mixed with an unknown odor concentration measurement target is a point on the calibration curve S. Assume that it is positioned at Q. In this case, in light of this calibration curve S, it can be determined that the odor concentration of the measurement target in the sample is 8. If the measurement result of an unknown sample does not ride on any of the calibration curves, use the calibration curve that is closest in distance, or use an interpolation process that uses two calibration curves that sandwich the measurement point. The odor concentration corresponding to the measurement result can be obtained.
上記説明は2次元空間に簡略化したものであるが10次元空間に拡張した場合でも基本的には全く同じであり、その10次元空間に、におい対象外のにおい濃度を一定とし、におい対象のにおい濃度を変化させたときの検量線を多数描くことができ、それに基づいて未知試料のにおい濃度を求めることができる。また、図3はAとBとが等しいことを仮定したものであるが、AとBとが等しくなくても同様の計算により、検量線を引くことができることは明らかである。 Although the above description is simplified to a two-dimensional space, it is basically the same even when it is expanded to a 10-dimensional space. A large number of calibration curves can be drawn when the odor concentration is changed, and the odor concentration of an unknown sample can be obtained based on the calibration curve. FIG. 3 assumes that A and B are equal, but it is clear that a calibration curve can be drawn by the same calculation even if A and B are not equal.
本実施例のにおい測定装置における未知試料中の測定対象においのにおい濃度の算出原理は上述の通りであるが、検量線は仮想的に引くだけで十分であり、そうした仮想的な検量線が存在するとみなして、2本の基準線を表現するデータと、未知試料を測定した結果である測定点を表現するデータとから、計算により、その測定点に対応した測定対象においのにおい濃度を求めることができる。 The calculation principle of the odor concentration of the measurement target in the unknown sample in the odor measurement apparatus of the present embodiment is as described above, but it is sufficient to draw a calibration curve virtually, and such a virtual calibration curve exists. Therefore, the odor concentration of the measurement target corresponding to the measurement point is calculated from the data representing the two reference lines and the data representing the measurement point that is the result of measuring the unknown sample. Can do.
そのためには、まず、図1に示したにおい測定装置において吸入口1に測定対象においのみを有するガスを導入し、前処理部2でにおい濃度を段階的に変えるように濃縮を行いながら、各におい濃度に対応する測定を実行し、第1基準線を表現するデータを測定対象においデータ記憶部8に格納する。次に、吸入口1に測定対象外においのみを有するガスを導入し、前処理部2でにおい濃度を段階的に変えるように濃縮を行いながら、各におい濃度に対応する測定を実行し、第2基準線を表現するデータを測定対象外においデータ記憶部9に格納する。測定対象外においが複数ある場合には、それぞれ同様に測定を実行して、基準線を表現するデータを測定対象外においデータ記憶部9に格納する。
For this purpose, first, in the odor measuring apparatus shown in FIG. 1, a gas having only the odor to be measured is introduced into the
未知試料が吸入口1より導入され、それに対するにおいセンサ4による検出データがデータ処理部7に与えられると、データ処理部7は、測定対象においデータ記憶部8及び測定対象外においデータ記憶部9からそれぞれ基準線を表現するデータを読み出して、上記のような検量線に基づく定量計算と同様の演算処理を実行して、測定対象においのにおい濃度を算出する。もちろん、同時に測定対象外においのにおい濃度も求まる。こうして得られた解析結果を表示部12により表示し、分析者に知らせればよい。
When an unknown sample is introduced from the
なお、上記実施例は、未知試料中に、測定対象においのほかに測定対象外においが1種類のみ含まれる場合の例であるが、本発明に係るにおい測定装置は、1つの測定対象においに対し2以上の測定対象外においが混じった混合においにおける、測定対象においのにおい濃度、及び各測定対象外においのにおい濃度を算出するように拡張が可能である。 In addition, although the said Example is an example in case an unknown sample contains only one kind of non-measuring odor in addition to the measuring object, the odor measuring apparatus according to the present invention includes only one measuring object. On the other hand, the present invention can be extended to calculate the odor concentration of the measurement target odor and the odor concentration outside the measurement target in a mixed odor mixed with two or more non-measurement target odors.
また、上記実施例は本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、修正、追加等を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかである。 Moreover, the said Example is only an example of this invention, and it is clear that it will be included in the claim of this application, even if it changes suitably, amends, adds, etc. in the range of the meaning of this invention.
1…吸入口
2…前処理部
3…センサセル
4…においセンサ
5…ポンプ
6…A/D変換部
7…データ処理部
8…測定対象においデータ記憶部
9…測定対象外においデータ記憶部
10…制御部
11…入力部
12…表示部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
a)互いに異なる応答特性を有するm(mは2以上の整数)個のにおいセンサと、
b)前記m個のにおいセンサによる検出出力で形成されるm次元空間において、前記測定対象においについてそれぞれにおい濃度を変えて得られる測定結果により第1基準線を作成し、これを表現するデータを記憶しておく第1基準線作成手段と、
c)前記m次元空間において、前記測定対象外においについてそれぞれ濃度を変えて得られる測定結果により第2基準線を作成し、これを表現するデータを記憶しておく第2基準線作成手段と、
d)前記m次元空間において第1基準線と第2基準線との間に、第1のにおい濃度の測定対象においと第2のにおい濃度の測定対象外においとが含まれる試料ガスの測定結果が測定点として位置付けられたときに、その測定点の位置と前記第1基準線及び第2基準線との位置関係に基づいて、第1のにおい濃度と第2のにおい濃度とを推算するにおい濃度推算手段と、
を備えることを特徴とするにおい測定装置。 An odor measuring apparatus for quantitatively analyzing a measurement object in a sample gas including a measurement object and a known non-measurement object,
a) m (m is an integer of 2 or more) odor sensors having different response characteristics;
b) In an m-dimensional space formed by the detection outputs of the m odor sensors, a first reference line is created based on the measurement results obtained by changing the odor concentration for each of the measurement target odors, and data representing this is generated. First reference line creating means for storing;
c) in the m-dimensional space, a second reference line creating means for creating a second reference line based on the measurement results obtained by changing the concentration for each of the non-measuring odors, and storing data representing this;
d) The measurement result of the sample gas including the first odor concentration measurement object and the second odor concentration measurement object between the first reference line and the second reference line in the m-dimensional space. Is positioned as a measurement point, the first odor concentration and the second odor concentration are estimated based on the positional relationship between the position of the measurement point and the first reference line and the second reference line. Concentration estimation means;
An odor measuring apparatus comprising:
前記におい濃度推算手段は、前記m次元空間において、第1基準線上及び第2基準線上でそれぞれ原点から等距離である第1基準点及び第2基準点を仮定し、測定対象においについての第1基準点に対応したにおい濃度をA、測定対象外においについての第2基準点に対応したにおい濃度をBとしたときに、第1基準点と第2基準点とを繋ぐ線上で該第1基準点からN/(N+M)の位置にある測定点は、測定対象においと測定対象外においとをA×M:B×Nのにおい濃度の比で混合したものであるとみなす処理を実行することを特徴とするにおい測定装置。 The odor measuring device according to claim 1,
The odor concentration estimation means assumes a first reference point and a second reference point that are equidistant from the origin on the first reference line and the second reference line in the m-dimensional space, respectively. When the odor density corresponding to the reference point is A and the odor density corresponding to the second reference point for the non-measurable odor is B, the first reference is on the line connecting the first reference point and the second reference point. A measurement point located at a position N / (N + M) from the point is subjected to processing that is considered to be a mixture of a measurement object and a non-measurement object at an odor concentration ratio of A × M: B × N. Odor measuring device characterized by.
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