JP5679863B2 - におい測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、におい測定装置に関し、特に、臭気を色彩や形状等のイメージで電子的に入力するにおい測定装置に関する。

臭気は、人間の生活の中で大きな役割を占めており、例えば、食品風味の良否、工場や水道の取水口や上水放出口等では周囲環境の保全対策等を目的として臭気の評価が行われている。また、臭気が存在する場合には、その発生源や発生原因を特定することが必要になってくる。そして、このような臭気の発生源である試料ガスは、単一な化学物質ではなく、複数の化学物質の混合物であることが一般的である。

そこで、試料ガスを各測定物質に分離して、各測定物質の臭気を評価するとともに各測定物質を定量することができるガスクロマトグラフ（ＧＣ）、もしくは、質量分析装置を用いたガスクロマトグラフ質量分析装置（ＧＣ／ＭＳ）を備えたにおい測定装置が利用されている（例えば、特許文献１参照）。
図７は、従来のにおい測定装置の構成の一例を示すブロック図である。
におい測定装置１０１は、ＧＣ／ＭＳ１０と、コンピュータ（制御装置）１２０と、臭気嗅機構３０とを備える。

ＧＣ／ＭＳ１０は、試料ガスに含有される各測定物質が時間軸で分離されるガスクロマトグラフ装置（ＧＣ）１１と、測定物質を定量する質量分析装置（ＭＳ）１２とからなる。
ＧＣ１１は、カラムオーブン１１ａと、カラムオーブン１１ａに内装されるカラム１１ｂと、カラム１１ｂの入口端に接続されるサンプル注入部１１ｃとからなる。試料ガスは、キャリアガスに押されてサンプル注入部１１ｃからカラム１１ｂ内に導入されることになる。これにより、試料ガスに含まれる各測定物質は、カラム１１ｂ内を通過する間に時間軸方向に分離されて、カラム１１ｂの出口端に到達する。そして、カラム１１ｂの出口端は、ＭＳ１２と臭気嗅機構３０とに接続されている。

ＭＳ１２には、真空排気される分析室１２ａ内に、カラム１１ｂの出口端と接続されるイオン源１２ｂと、イオンレンズ１２ｃと、電圧が印加される四重極フィルタ１２ｄと、検出器１２ｅとが配設されている。カラム１１ｂから順次流出する各測定物質は、イオン源１２ｂにて電子との衝突や化学反応等によってイオン化される。その結果、発生したイオンは、イオン源１２ｂから飛び出し、イオンレンズ１２ｃにより収束されるとともに適度に加速され、その後、四重極フィルタ１２ｄの長手方向の空間に導入される。
直流電圧と高周波電圧とを重畳した電圧が印加された四重極フィルタ１２ｄでは、印加電圧に応じた質量電荷比（質量ｍ／電荷ｚ）のイオンのみが選択的に通過するので、選択されたｍ／ｚのイオンが検出器１２ｅに到達することとなる。このとき、四重極フィルタ１２ｄを通過するイオンのｍ／ｚは印加電圧に依存するので、印加電圧を走査することにより、特定のｍ／ｚのイオンにおけるイオン強度信号（イオンの強度）を検出器１２ｅで得ることができる。なお、検出器１２ｅで得られたイオン強度信号は、コンピュータ１２０に出力される。

コンピュータ１２０は、ＣＰＵ（制御部）１２１やメモリ１２２を備え、さらにキーボードやマウス等を有する入力装置２４と、表示装置２３とが連結されている。ＣＰＵ１２１が処理する機能をブロック化して説明すると、試料測定部１２１ａを有している。また、メモリ１２２は、イオン強度信号記憶領域１２２ａを有している。

試料測定部１２１ａは、検出器１２ｅで取得したイオン強度信号をイオン強度信号記憶領域１２２ａに蓄積させるとともに、イオン強度信号に基づいて、様々な演算処理を実行し、その結果を表示装置２３に表示する制御を行う。
例えば、ある保持時間で質量走査を行った際のイオンの強度を縦軸にとるとともに、質量電荷比（ｍ／ｚ）を横軸にとることにより、マススペクトルを作成する。そして、一定間隔を空けて間欠的に連続して繰り返し質量走査を行うことにより、カラム１１ｂから順次流出する各測定物質に対応する多数のマススペクトルを取得する。
よって、このような多数のマススペクトルを取得した後、あるｍ／ｚに着目して時間軸方向にイオンの強度を展開して描出することにより、設定質量電荷比のイオンのマスクロマトグラムが作成される。さらに、複数のマススペクトルについてそれぞれ一つのマススペクトルに現れている全てのｍ／ｚのイオン強度を積算し、これを時間軸方向に並べることにより、トータルイオンクロマトグラムが作成される。

臭気嗅機構３０では、カラム１１ｂの出口端に到達した測定物質が測定者に放出されるようになっている。これにより、測定者は、測定物質の臭気を確認することができる。
よって、測定者は、このようなにおい測定装置１０１を用いて測定物質の臭気を確認する際に、カラム１１ｂの出口端に順次到達した測定物質の臭気を臭気嗅機構３０で確認して、メモを書いたり音声を録音したりする。そして、試料ガスの測定終了後に表示装置２３にマススペクトルやマスクロマトグラムやトータルイオンクロマトグラムを表示させるとともに、メモや音声を確認しながら測定物質の臭気を評価している。

特開２００７−０４０７２５号公報

しかしながら、測定者が測定物質の臭気を確認する際には、臭気を言葉で表現することとなるが、臭気を正確に言葉で表現することは非常に難しかった。特に、従来のにおい測定装置１０１では、測定物質が順次短時間で到達してくる場合もあるため、言葉を考える時間が短くなり、さらに難しくなっていた。また、ある測定者が臭気を言葉で表現した場合に、言葉の意味解釈の違いやその言葉から連想するイメージの違いにより、他の人に臭気を正確に伝えられないことがあった。さらに、入力したものと、ＦＩＤなどの検出器を使ったクロマトグラムやＭＳのＴＩＣとの比較が紙ベースとなり、見辛かった。
そこで、本発明は、臭気を短時間で表現することが可能なにおい測定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明のにおい測定装置は、カラム及び当該カラムの入口端に試料ガスを供給するサンプル注入部を有するガスクロマトグラフ装置と、表示装置、入力装置及び制御部を有する制御装置と、前記カラムの出口端に接続され、測定者によって測定物質の臭気が確認される臭気嗅機構とを備えるにおい測定装置であって、前記制御部は、前記試料ガスの測定中に表示装置へ複数のイメージ画像を表示する選択画像表示制御部と、前記測定者によって入力装置を用いて複数のイメージ画像から少なくとも一つのイメージ画像が選択されることにより、選択された時間とイメージ画像とを対応付けて記憶させる記憶制御部と、前記試料ガスの測定終了後に、選択された時間に臭気嗅機構に供給された測定物質に関する情報とイメージ画像とを対応付けて表示装置に表示するデータ表示制御部とを有するようにしている。

本発明のにおい測定装置によれば、選択画像表示制御部は、試料ガスの測定中に表示装置に複数のイメージ画像や色を表示する。そして、測定者は、カラムの出口端に順次到達してくる測定物質の臭気を臭気嗅機構で確認する。このとき、測定者は、入力装置を用いて複数のイメージ画像から少なくとも一つのイメージ画像や色を選択することにより、記憶制御部に選択された時間とイメージ画像とを記憶させる。つまり、測定者は言葉を考えるのではなく、イメージ画像を選択することとなる。その後、例えば、試料ガスの測定終了後に、選択された時間に臭気嗅機構に供給された測定物質に関する情報とイメージ画像や色とを対応付けて表示装置に表示することで、試料ガスに含有される測定物質の臭気を評価する。

以上のように、本発明のにおい測定装置によれば、基本的には測定者はイメージ画像や色を選択するだけで、試料ガスに含有される測定物質の臭気を短時間で表現することができる。

（その他の課題を解決するための手段及び効果）
また、本発明のにおい測定装置は、複数のイメージ画像が、それぞれ異なる色彩であるようにしてもよい。
ここで、「色彩」としては、特に限定するものではなく、「ＪＩＳ Ｚ８７２１ 色の表示方法−三属性による表示」に基づいて作成した標準色票や、マンセル国際標準色票の他、市販されている色票や、カラーチャート等を用いてもよい。
また、本発明のにおい測定装置は、前記選択画像表示制御部が、複数のイメージ画像を表示するとともに、文字情報が入力される領域を表示し、前記記憶制御部は、前記測定者によって入力装置を用いて文字情報が入力されることにより、選択された時間と文字情報とを対応付けて記憶させるようにしてもよい。
本発明のにおい測定装置によれば、フリーハンドで文字情報が入力される領域に記述することができるので、選択画像として適当なイメージ画像や色がない場合、測定者が自分のイメージを電子式入力装置を介して自由に描くことができる。
ここで、「文字情報」としては、特に限定するものではなく、いちごやみかん等の具体的な物体等が挙げられる。
また、本発明のにおい測定装置は、前記ガスクロマトグラフ装置のカラムの出口端が、前記臭気嗅機構と接続されるとともに、質量分析装置に接続されているようにしてもよい。

また、本発明のにおい測定装置は、複数のイメージ画像が、それぞれ異なる形状であるようにしてもよい。
ここで、「形状」としては、特に限定するものではなく、三角形や四角形や円形等が挙げられる。

さらに、本発明のにおい測定装置は、前記選択画像表示制御部が複数のイメージ画像を表示するとともに、前記臭気の強度を示す強度情報画像を表示し、前記測定者は、入力装置を用いて少なくとも一つのイメージ画像を選択するとともに、前記強度情報画像を操作するようにしてもよい。
また、本発明のにおい測定装置は、前記データ表示制御部は、前記試料ガスの測定終了後に、選択された時間に臭気嗅機構に供給された測定物質に関する情報と文字情報とを対応付けて表示装置に表示するようにしてもよい。

本発明の一実施形態であるにおい測定装置の構成を示すブロック図。 表示装置に表示される画像の一例を示す図。 表示装置に表示される画像の一例を示す図。 表示装置に表示される画像の一例を示す図。 表示装置に表示される画像の一例を示す図。 におい測定装置の使用方法の一例について説明するためのフローチャート。 従来のにおい測定装置の構成の一例を示すブロック図。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。

図１は、本発明の一実施形態であるにおい測定装置の構成を示すブロック図である。なお、上述したにおい測定装置１０１と同様のものについては、同じ符号を付している。
におい測定装置１は、ＧＣ／ＭＳ１０と、コンピュータ（制御装置）２０と、臭気嗅機構３０とを備える。

コンピュータ２０は、ＣＰＵ（制御部）２１やメモリ２２を備え、さらにキーボードやマウス、入力タブレット等を有する入力装置２４と、表示装置２３とが連結されている。ＣＰＵ２１が処理する機能をブロック化して説明すると、試料測定部２１ａと、選択画像表示制御部２１ｂと、記憶制御部２１ｃと、データ表示制御部２１ｄとを有している。また、メモリ２２は、イオン強度信号記憶領域２２ａと、イメージ画像記憶領域２２ｂとを有している。

選択画像表示制御部２１ｂは、試料ガスの測定中に表示装置２３に複数のイメージ画像や強度情報画像等を表示する制御を行う。図２〜図４は、表示装置２３に表示される画像の一例を示す図である。
具体的には、試料ガスの測定が開始されると、選択画像表示制御部２１ｂは、まず図２に示すように、色入力を実行するための色入力呼出ボタン画像４１と、形入力を実行するための形入力呼出ボタン画像４２と、強度情報画像４３と、自由入力空白欄（文字情報が入力される領域）４４とを表示装置２３に表示する。強度情報画像４３は、６段階になっており、０〜５のうちから任意の数字を入力装置２４を用いてポインタ４５を動かして選択することができるようになっている。また、自由入力空白欄４４は、文字情報等を入力装置２４を用いて入力することができるようになっている。入力装置２４として入力タブレットを利用すれば、測定者のイメージを直感的に素早く図形として入力することができる。

色入力呼出ボタン画像４１がポインタ４５で指定されると、選択画像表示制御部２１ｂは、図３に示すように、複数のイメージ画像５１を表示装置２３に表示する。複数（例えば、６４個）のイメージ画像５１は、それぞれ異なる色彩であり、例えば、赤色、青色、黄色、・・・となっている。なお、図３では、カラー表示ができないため白黒表示とした。そして、複数のイメージ画像５１のうちから１個のイメージ画像を入力装置２４を用いてポインタ４５を動かして選択することができるようになっている。
一方、形入力呼出ボタン画像４２がポインタ４５で指定されると、選択画像表示制御部２１ｂは、図４に示すように、複数のイメージ画像６１を表示装置２３に表示する。複数（例えば、１６個）のイメージ画像６１は、それぞれ異なる形状であり、例えば、三角形、四角形、円形、・・・となっている。そして、複数のイメージ画像６１のうちから１個のイメージ画像を、入力装置２４を用いてポインタ４５を動かして選択することができるようになっている。

記憶制御部２１ｃは、測定者によって入力装置２４を用いて複数のイメージ画像５１、６１からイメージ画像が選択されることにより、選択された時間とイメージ画像５１、６１と強度情報画像４３とを対応付けてイメージ画像記憶領域２２ｂに記憶させたり、入力装置２４を用いて文字情報が入力されることにより、選択された時間と文字情報とを対応付けてイメージ画像記憶領域２２ｂに記憶させたりする制御を行う。
例えば、測定者はカラム１１ｂの出口端に順次到達してくる測定物質の臭気を臭気嗅機構３０で確認する。このとき、測定者が、入力装置２４を用いて、図３や図４のような複数のイメージ画像５１、６１からイメージ画像を選択したり強度情報画像４３を操作したりすると、記憶制御部２１ｃは、選択された時間とイメージ画像５１、６１の種類（色と形）と強度情報画像４３の数字とを対応付けてイメージ画像記憶領域２２ｂに記憶させる。

データ表示制御部２１ｄは、試料ガスの測定終了後に表示装置２３に対して、選択された時間に臭気嗅機構３０に供給された測定物質に関する情報とイメージ画像５１、６１の種類と強度情報画像４３の数字もしくは文字情報とを対応付けて表示する制御を行う。図５は、表示装置２３に表示される画像の一例を示す図である。
例えば、トータルイオンクロマトグラム（測定物質に関する情報）７１が表示されると、データ表示制御部２１ｄは、図５に示すように各ピークの近傍に、その時間に選択されたイメージ画像５１、６１の種類（色と形）と強度情報画像４３の数字とを表示する。
これにより、測定者は測定物質の臭気を評価することになる。例えば、時間１０．０におけるピークでは、灰色の星型七角形で５のにおい強度であることがわかる。また、時間１１．０におけるピークでは、黒色の長方形で４のにおい強度であることがわかる。さらに、時間１３．４におけるピークでは、いちごのにおいであることがわかる。

次に、におい測定装置１の使用方法について説明する。図６は、におい測定装置の使用方法の一例について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、測定者はサンプル注入部１１ｃに試料ガスを導入する。
次に、ステップＳ１０２の処理において、選択画像表示制御部２１ｂは、試料ガスが導入されると、表示装置２３に図２に示す画像を表示する。

次に、ステップＳ１０３の処理において、試料ガスに含まれる各測定物質は、カラム１１ｂ内を通過する間に時間軸方向に分離され、カラム１１ｂの出口端に到達する。
次に、ステップＳ１０４の処理において、測定者は、臭気嗅機構３０を用いて測定物質の臭気を確認する。

次に、ステップＳ１０５の処理において、測定者は、色入力呼出ボタン画像４１をポインタ４５で指定すると、選択画像表示制御部２１ｂは、図３に示すように、複数のイメージ画像５１を表示装置２３に表示する。そして、測定者は、複数のイメージ画像５１のうちから１個のイメージ画像を入力装置２４を用いて選択する。また、形入力呼出ボタン画像４２をポインタ４５で指定すると、選択画像表示制御部２１ｂは、図４に示すように、複数のイメージ画像６１を表示装置２３に表示する。そして、測定者は、複数のイメージ画像６１のうちから１個のイメージ画像を入力装置２４を用いて選択する。さらに、強度情報画像４３において、０〜５のうちから任意の数字を入力装置２４を用いて選択する。そして、自由入力空白欄４４において、文字情報等を入力装置２４を用いて入力する。

次に、ステップＳ１０６の処理において、記憶制御部２１ｃは、測定者によって入力装置２４を用いて複数のイメージ画像５１、６１からイメージ画像が選択されることにより、選択された時間とイメージ画像と強度情報画像４３とを対応付けてイメージ画像記憶領域２２ｂに記憶させたり、入力装置２４を用いて文字情報が入力されることにより、選択された時間と文字情報とを対応付けてイメージ画像記憶領域２２ｂに記憶させたりする。
次に、ステップＳ１０７の処理において、測定が終了したか否かを判定する。測定が終了していないと判定した場合には、ステップＳ１０４の処理に戻る。つまり、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理が繰り返されることになる。

一方、測定が終了したと判定した場合には、ステップＳ１０８の処理において、データ表示制御部２１ｄは、試料ガスの測定終了後に表示装置２３に、選択された時間に臭気嗅機構３０に供給された測定物質に関する情報（トータルイオンクロマトグラム）とイメージ画像５１、６１の種類と強度情報画像４３の数字もしくは文字情報とを対応付けて表示する。
次に、ステップＳ１０９の処理において、測定者は、試料ガスに含有される測定物質の臭気を評価する。
そして、ステップＳ１０９の処理が終了すれば、本フローチャートを終了させることになる。

以上のように、本発明のにおい測定装置１によれば、測定者はイメージ画像を選択するだけで、試料ガスに含有される臭気を短時間で表現することができる。

＜他の実施形態＞
上述したにおい測定装置１において、形と色とにおいて、複数のイメージ画像のうちから１個のイメージ画像をそれぞれ選択するような構成を示したが、複数のイメージ画像のうちから複数個又は０個のイメージ画像をそれぞれ選択するような構成としてもよい。

本発明は、臭気を色彩や形状等のイメージで表現するにおい測定装置に利用することができる。

１： におい測定装置
１１： ガスクロマトグラフ装置
１１ｂ： カラム
１１ｃ： サンプル注入部
２０： 制御装置（コンピュータ）
２１： 制御部
２１ｂ： 選択画像表示制御部
２１ｃ： 記憶制御部
２２： 測定試料測定部
２３： 表示装置
２４： 入力装置
３０： 臭気嗅機構

Claims (7)

1. カラム及び当該カラムの入口端に試料ガスを供給するサンプル注入部を有するガスクロマトグラフ装置と、
   表示装置、入力装置及び制御部を有する制御装置と、
   前記カラムの出口端に接続され、測定者によって測定物質の臭気が確認される臭気嗅機構とを備えるにおい測定装置であって、
   前記制御部は、前記試料ガスの測定中に表示装置へ複数のイメージ画像を表示する選択画像表示制御部と、
   前記測定者によって入力装置を用いて複数のイメージ画像から少なくとも一つのイメージ画像が選択されることにより、選択された時間とイメージ画像とを対応付けて記憶させる記憶制御部と、
   前記試料ガスの測定終了後に、選択された時間に臭気嗅機構に供給された測定物質に関する情報とイメージ画像とを対応付けて表示装置に表示するデータ表示制御部とを有することを特徴とするにおい測定装置。
2. 複数のイメージ画像は、それぞれ異なる色彩であることを特徴とする請求項１に記載のにおい測定装置。
3. 前記選択画像表示制御部が、複数のイメージ画像を表示するとともに、文字情報が入力される領域を表示し、
   前記記憶制御部は、前記測定者によって入力装置を用いて文字情報が入力されることにより、選択された時間と文字情報とを対応付けて記憶させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のにおい測定装置。
4. 前記ガスクロマトグラフ装置のカラムの出口端は、前記臭気嗅機構と接続されるとともに、質量分析装置に接続されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のにおい測定装置。
5. 複数のイメージ画像は、それぞれ異なる形状であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のにおい測定装置。
6. 前記選択画像表示制御部は、複数のイメージ画像を表示するとともに、前記臭気の強度を示す強度情報画像を表示し、
   前記測定者は、入力装置を用いて少なくとも一つのイメージ画像を選択するとともに、前記強度情報画像を操作することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のにおい測定装置。
7. 前記データ表示制御部は、前記試料ガスの測定終了後に、選択された時間に臭気嗅機構に供給された測定物質に関する情報と文字情報とを対応付けて表示装置に表示することを特徴とする請求項１に記載のにおい測定装置。

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