JPH01121747A - ガスクロマトグラフ質量分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は、トラブル対策支援機能を内蔵したガスクロ
マトグラフ質量分析装置に関する。

Ｂ、従来技術 ガスクロマトグラフ質量分析装置は技術的に高度で複雑
な構造を有しているから、装置にトラブルが発生した場
合、使用者が即時に対応できる場合は極く限られている
。そのため、このようなトラブルの対策処置は、経験・
知識が豊富な専門技術者に委ねられるのが通常である。

Ｃ９発明が解決しようとする問題点 しかしながら、専門技術者が常に装置の近くに待機して
いるわけではないから、従来の装置によれば、トラブル
が発生した後、専門技術者に依願し、故障原因を探索し
て適当な対策処置が取られて使用可能な状態になるまで
にはかなりの時間を要するため、装置が稼働していない
ロスタイムが長くなるという問題点がある。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、ガスクロマトグラフ質量分析装置にトラブルが発
生した場合に、その原因の探索と処置を速やかに行い、
装置が非稼働状態にあるロスタイムを可能な限り短縮す
ることを目的としている。

Ｄ０問題点を解決するための手段　　−第１図は、この
発明の構成を示したブロック図である。

この発明に係るガスクロマトグラフ質量分析装置は、真
空排気系ｌの真空度を検出するセンサ■Ｓと、加熱制御
系２の温度を検出するセンサＴＳと、イオン信号系３の
イオン強度を検出するセンサＩｓと、表示手段４と、装
置の故障状況を入力するための入力手段５と、前記故障
状況を使用者に求める質問および故障状況と故障原因と
の因果関係さらには故障原因に対する対策処置を知識ベ
ースとして記憶した記憶手段６と、前記各センサの検出
信号に基づいて少なくとも前記各県の何れに故障が生じ
たかを判断する第１判断手段７と、前記第１判断手段７
の判断結果に基づき前記知識ベースを参照して故障原因
を探索するための質問を前記表示手段４に表示する質問
表示制御手段８と、前記入力手段５から与えられた故障
状況に基づき前記知識ベースを参照して故障原因を判断
する第２判断手段９と、前記故障原因の対策処置を前記
知識ベースから読み出して前記表示手段４に表示する対
策処置表示制御手段１０とを備えている。

８０作用 ガスクロマトグラフ質量分析装置は、故障が発生する個
所によって大別すると、真空排気系ｌ、加熱制御系２お
よびイオン信号系３の三つに分類される。これらの系の
うち何れかに故障が発生した場合、その系に設りられた
センサが異常を検出し、その検出信号を第１判断手段７
に与える。第１判断手段７は、与えられた検出信号に基
づいて、何れの系に故障が発生したかを判断する。第１
判断手段７の判断結果に基づき、質問表示制御手段８は
具体的な故障の原因を探索するための質問を知識ベース
から読み出して、これを表示手段４に出力する。表示手
段４に映し出された質問内容に基づいて、使用者は故障
の状況を調べ、これを入力手段５を介して入力する。第
２判断手段９は、入力手段５から与えられた故障状況に
基づき知識ベースを参照して故障原因を判断する。故障
原因が判断されると、対策処置表示制御手段１０は、そ
の故障原因に応じた対策処置を知識ベースから読み出し
て表示手段４に出力する。

Ｆ、実施例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は、この発明の一実施例に係るガスクロマトグラ
フ質量分析装置の構成の概略を示したブロック図である
。

装置本体は、ガスクロマトグラフ１１、質量分析計１２
、ガスクロマトグラフ１１とＷＮ分析計１２との間に介
在して溶出成分をキャリヤーガスから分離するためのセ
パレータ１３、セパレータ排気系１４、質量分析計排気
系１５から構成されている。ＶＳＩおよびＶＳ２は装置
本体の真空排気系の真空度を検出するセンサであって、
真空度センサＶＳＩはセパレータ排気系１４の真空度を
、真空度センサ■Ｓ２は質量分析計排気系１５の真空度
をそれぞれ検出する。ＴＳＩ〜ＴＳ３は装置本体の加熱
制御系の温度を検出するセンサであって、温度センサＴ
Ｓ１はガスクロマトグラフ１１のオーブン加熱制御系の
温度を、温度センサ１゛Ｓ２はセパレータ１３の加熱制
御系の温度を、温度センサ］゛Ｓ３は質量分析計１２の
イオン源加熱制御系の温度をそれぞれ検出する。一方、
ＩＳＩは装置本体のイオン信号系のイオン強度を測定す
るイオン強度センサであって、質量分析計１２に設けら
れている。

１６は上述した装置本体に接続される中央演算処理装置
であって、第１図に示した第１判断手段７゜質問表示制
御手段８．第２判断手段９および対策処置表示制御手段
１０に対応している。この実施例において、中央演算処
理装置１６は、データ処理などのためにガスクロマトグ
ラフ買上分析装置に通常内蔵されているコンピュータを
利用してもよく、あるいは、装置に外付けしたマイクロ
コンピュータを利用してもよい。

Ｉ７は中央演算処理装置１６に接続される磁気記憶装置
であって、第１図に示した記憶手段６に対応している。

この磁気記憶装置１７は、後に詳しく説明するように、
（ａ）装置本体に生じた故障個所を探索するために必要
な故障状況を使用者から得るための質問、（ロ）故障状
況と故障原因との因果関係、（Ｃ）故障原因に対応した
対策処置を、専門家の知識経験に基づいて一定のルール
のもとに求めていく知識ベースを格納している。１８は
使用者への質問や故障の対策処置などが表示されるＣＲ
Ｔであって、第１図に示した表示手段４に対応している
。

１９は装置本体の故障状況などを入力するためのキーボ
ードであって、第１図に示した入力手段５に対応してい
る。

次に、前記磁気記憶装置１７に知識ベースとして格納さ
れているルールを具体的に説明する。

まず、ガスクロマトグラフ質量分析装置において偶発的
に発生する故障の原因を分類すると、第３図に示すよう
になる。即ち、原因部分を大別すると、（１）真空排気
系、（２）加熱制御系、（３）イオン信号系の三つに分
類できる。これを第一次原因部分とする。各第一次原因
部分は、第二次原因部分に細分される。具体的には、真
空排気系はセパレータ排気系と分析計排気系とに細分さ
れる。加熱制御系は、イオン源加熱制御系、セパレータ
加熱制御系およびガスクロマトグラフ（ＣＣ）オーブン
加熱制御系に細分される。イオン信号系は、イオン源系
、高周波電源系、信号増幅系および検出器高圧電源系に
細分される。第３図では省略したが、各第二次原因部分
はさらに第三次原因部分に細分される。

この実施例に係る装置は、このような故障分類に基づい
て、第一次原因部分から第二次原因部分に、第二次原因
部分から第三次原因部分へというように、原因部分を次
第に絞っていくことによって、最終的に故障原因を推定
し、その対策処置を与える。

このように故障原因を探索し、その対策処置を与えるた
めのルールが、知識ベースとして上述した磁気記憶装置
１７に格納されているのである。このルールの基本形と
しては、次の４種がある。

■　ＩＦ〜； ＴＨＥＮ　　第−次原囚部分ば〜と考えられる。

■　ＩＦ　　第一次原因部分が〜と考えられ、ＡＮＤ　
　ＩＦ〜； ＴＨＥＮ　　第二次原因部分は〜と考えられる。

■　ＩＦ　　第二次原因部分が〜と考えられ、ＡＮＤ　
　ＩＦ〜； ＴＨＥＮ　　故障原因は〜と推定される。

■　ＩＦ　　故障原因は〜と推定される、；ＴＨＥＮ　
　当面取るべき処置は〜である。

このような基本ルールに基づいたルールの総数は装置の
種類や規模、即ち、第３図に示した故障原因の細分の仕
方によって異なるが、この実施例では、約１５０のルー
ルを用いている。

以下、このようなルールに基づいて故障個所を特定し、
その対策処置を表示するまでの手順を、第４図に示した
フローチャートに従って説明する。

ステップＳｌ：中央演算処理装置１６は、装置本体に設
けられた各センサの検出信号レベルを与えられ、各検出
信号レベルが予め定めれた適正レベル範囲を逸脱してい
るか否かを判断することによって、装置本体の各県の動
作を監視している。即ち、真空排気系の動作を監視する
ために真空度センサＶＳＩおよびＶＳ２の検出信号レベ
ルを、加熱制御系の動作を監視するために温度センサＴ
Ｓ１−ＴＳ３の検出信号レベルを、イオン信号系の動作
を監視するためにイオン強度センサの検出信号レベルを
、それぞれの適正レヘル範囲と比較して判断している。

ステップＳ２：何れかのセンサの検出信号レヘルが適正
レベル範囲を逸脱すれば、直ちに、装置本体に故障が発
生した旨をＣＲＴｌＢに表示する。

ステップＳ３：そして、適正レベル範囲を逸脱したセン
サが、何れのセンサであるかによって、第一次原因部分
を特定する。例えば、真空度センサＶＳＩまたはＶＳ２
の検出信号レベルが適正レベル範囲を逸脱すれば、第一
次原因部分は真空排気系であると判断する。

このように第一次原因部分を特定する場合、前記■のル
ールが適用される０例えば、真空度センサＶＳＩ、ＶＳ
２については、ルール■が次のように適用される。

ＩＦｉ　　ＶＳＩ＞適正レベル ＯＲＶＳ２＞適正レベル ＴＨＥＮ　；第一次原因部分は真空排気系と考えられる
。

なお、この実施例では、真空排気系に二つの真空度セン
サＶＳＩ、ＶＳ２を設けているから、真空排気系の第二
次原因部分までを判断するための情報は前記センサＶＳ
Ｉ、ＶＳ２から得ることができる。即ち、真空度センサ
ＶＳＩが適正レベル範囲を逸脱した場合は、第二次原因
部分はセパレータ排気系１４であり、真空度センサＶＳ
２が適正レベル範囲を逸脱した場合は、第二次原因部分
は質量分析計排気系１５であると判断することができる
。同様に、加熱制御系に設けられた温度センサＴＳＩ〜
ＴＳ３によって、第二次原因部分が判断される。即ち、
温度センサＴＳＩが適正レベル範囲を逸脱した場合、第
二次原因部分はＧＣオーブン加熱制御系であり、温度セ
ンサＴＳ２が適正レベル範囲を逸脱した場合、第二次原
因部分はセパレータ加熱制ｍ系であり、温度センサＴＳ
３が適正レベル範囲を逸脱した場合、第二次原因部分は
イオン源加熱制御系である。

このように第二次原因部分を判断するために、前記■の
ルールが適用される。

ステップＳ４：故障個所をさらに絞り込んでいく上で必
要な情報を得るために、既に判断された原因部分に関連
した質問を知識ベースから読み出して、ＣＲＴｌＢに表
示する０例えば、温度センサＴＳ３の検出信号によって
、第二次原因部分（この場合、イオン源加熱制御系）ま
でが判断されたとすると、イオン源加熱制御系の中の故
障個所をさらに絞り込んでいくために必要な質問を知識
ベースから読み出してＣＲＴｌＢに表示する。

第５図は、このような質問表示の一例を示している０例
えば、ＣＲＴの画面１８’の上部に、使用者への指示内
容ｒヒータ抵抗値を測定して下さい１を表示し、その下
に故障状況を示す選択枝ｒ（１）正常である（約０オー
ム）（２）異常である（無限大）」を表示する。使用者
は、指示されたようにヒータ抵抗値を測定し、その結果
に基づいて、何れか一方の選択枝をキーボード１９を操
作して選択することによって故障状況を入力する。なお
、画面の下部には、ヒータ抵抗値を測定するための手順
を付記し、技術的に未熟な使用者にも容易に指示内容が
実施できるようにしている。

ステップＳ５：使用者から前記質問に応じた故障状況が
入力されたか否かを確認する。

ステップＳ６：使用者から故障状況の入力があると、こ
れに基づき知識ベースを参照して最終的な故障原因を推
定する。このステップでは、前記ルール■が例えば、次
のように適用される。

ＩＦ：第二次原因部分はイオン源加熱制御系であると考
えられる ＡＮＤ、白金センサ抵抗値は約１００オームと正常 ＡＮＤ　、ヒータ抵抗値は無限大と異常ＴＨＥＮ　；故
障原因はイオン源ヒー、夕と推定される。

ステップＳ７：最終的に故障原因を推定すると、その故
障原因に応じた対策処置を知識ベースから読み出して、
ＣＲＴｌＢに表示する。このステップでは、前記ルール
■が例えば、次のように適用される。

ＩＦ；故障原因がイオン源ヒータと推定されるＴＨＥＮ
、当量数るべき処置はイオン源ヒータ交換である このようなルールを実行した結果、ＣＲＴｌＢの画面上
部にｒイオン源ヒータを交換して下さいｊという表示を
行い、画面下部にヒータ交換の手順を付記する。

以上のように、この実施例によれば、装置本体に設けら
れた各センサＶＳＩ、ＶＳ２、ＴＳＩ〜ＴＳ３および１
３１によって、第一次原因部分さらには一部の第二次原
因部分を判断し、さらに故障原因を絞り込んでい（上で
必要な情報を得るために質問を知識ベースから読み出し
て、ＣＲＴ１８に表示することによって、故障状況に係
る情報を使用者に求め、使用者がキー入力することによ
って得られた情報に基づいて、故障原因を推定して、そ
の原因に応じた処置をＣＲＴ１８に表示にしているから
、技術的に未熟な使用者であっても、専門家と同様の手
順で装置の故障原因の探索と、その処置を講することが
できる。

なお、上述の実施例では、使用者から故障状況に係る情
報を得るための入力手段として、キーボード１９を用い
たが、この発明はこれに限られるものではなく、例えば
ライトペンなどの手段によって入力するものであっても
よい。

Ｇ１発明の効果 以上の説明から明らかなように、この発明に係るガスク
ロマトグラフ質量分析装置は、真空排気系、加熱制御系
およびイオン信号系に設けられた各センサの出力によっ
て、少なくとも何れの系に故障が生じたかを判断し、こ
の判断結果に基づいて、知識ベースを参照しながら使用
者に質問形式で故障の状況を聞き、使用者から与えられ
た故障状況に基づいて故障原因を判断して、適当な対策
処置を表示手段に映し出している。したがって、この発
明によれば、技術的に未熟な使用者であっても、表示手
段に映し出された対策処置に従って装置の修理を行うこ
とができ、また、装置の修理を専門技術者が行うにして
も、故障原因が既に特定されているから、故障原因を探
すことから始めていた従来の補修作業に比較して、その
補修作業は極めて短時間で済み、故障の発生によって装
置が非稼働状態にあるロスタイムを大幅に短縮すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示したブロック図、第２図は
この発明の一実施例に係るガスクロマトグラフ質量分析
装置の構成の概略を示したブロック図、第３図はガスク
ロマトグラフ質量分析装置に発生する故障原因部分を示
した分類木、第４図は前記実施例における故障対策支援
の手順を示したフローチャート、第５図は前記実施例に
おいてＣＲＴに映し出される質問の表示例である。 ｌ・・・真空排気系　　２・・・加熱制御系３・・・イ
オン信号系　４・・・表示手段５・・・入力手段　　　
６・・・記憶手段７・・・第１判断手段　８・・・質問
表示制御手段９・・・第２判断手段　１０・・・対策処
置表示制御手段１１・・・ガスクロマトグラフ １２・・・質量分析計　　１３・・・セパレータ１４・
・・セパレータ排気系 １５・・・質量分析計排気系 １６・・・中央演算処理装置 １７・・・磁気記録装置 １８・・・ＣＲＴ　　　　　１９・・・キーボードＶＳ
、ＶＳＩ、ＶＳ２−・・真空度センサＴＳ、ＴＳＩ〜Ｔ
Ｓ３・・・温度センサＩＳ、ＩＳＩ・・・イオン強度セ
ンサ 特許出願人　株式会社　島原製作所、　　・Ｊ９ 第１図 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空排気系の真空度を検出するセンサと、加熱制御系の
   温度を検出するセンサと、イオン信号系のイオン強度を
   検出するセンサと、表示手段と、装置の故障状況を入力
   するための入力手段と、前記故障状況を使用者に求める
   質問および故障状況と故障原因との因果関係さらには故
   障原因に対する対策処置を知識ベースとして記憶した記
   憶手段と、前記各センサの検出信号に基づいて少なくと
   も前記各系の何れに故障が生じたかを判断する第１判断
   手段と、前記第１判断手段の判断結果に基づき前記知識
   ベースを参照して故障原因を探索するための質問を前記
   表示手段に表示する質問表示制御手段と、前記入力手段
   から与えられた故障状況に基づき前記知識ベースを参照
   して故障原因を判断する第２判断手段と、前記故障原因
   の対策処置を前記知識ベースから読み出して前記表示手
   段に表示する対策処置表示制御手段とを備えたことを特
   徴とするガスクロマトグラフ質量分析装置。