JPH0245760A - 空気中のガス状成分を検出するための方法および装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、空気搬送装置によって試料量を比色計試験管
に搬送することができ、測定の結果生じたインジケータ
の着色領域を評価ユニットにより検出可能である、空気
中のガス状成分を検出するための装置に関する。またそ
のための自動測定方法に関する。

従来の技術 この種の装置は、西独特許第２６２８７９０号明細書か
ら公知である。

公知の測定および警告装置では、空気搬送装置によって
検出すべきガス試料量が試験管を流通する。ガス試料量
は検出すべき特別の有害物質が存在する場合、試験管内
のインジケータの着色反応を引き起こす。試料採取部を
封鎖した後、着色領域はそれぞれ１列に対向するホトダ
イオードと光遮断器としての受信器を用いて走査される
。そのようにして検出された着色領域の長さが評価ユニ
ットに供給され、評価ユニットにより相応の測定値が検
出され、表示されるしかし比色計試験管による検出方法
はすべての有害物質に同じ様に適用することはできない
。検出すべき有害物質に応じて試験管の別の充填剤、別
のインジケータ、従って種々異なる試料量を試験管へ搬
送しなければならない。この特性に加えて所望の検出感
度に応じて搬送すべき試料量が別であるだけでなく、着
色領域の長さも異なる。このようにして、例えばあるガ
スの検出の際の着色領域の長さが所定の濃度に対応する
。この同じ濃度が別のガスの検出の際には明らかに異な
るその所属の着色領域の長さを生じさせ得る。従って、
当該試験管に対して特徴的なデータの詳細は評価ユニッ
トには現われない。そのため評価ユニットの表示は試験
管の設定された種類に対してのみ有意の情報内容を有す
る。

発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、既述の種類の装置を改良して、所属の
試験管による種々異なる成分の検出を次のように自動的
に経過することができるようにすることである。すなわ
ち、測定に対して特徴的なデータを自動的に考慮し測定
表示のため処理することができるようにすることである
課題を解決するための手段 この課題を解決するために、試験管にはその周囲に機械
で読み取ることのできる記憶体が設けられており、該記
憶体のデータは試験管の収容部への挿入時に読み取り装
置によって検出可能であり、評価ユニットに供給可能で
あるように構成しｔ；。

読み取り可能な記憶体上には全データが符号化されて含
まれている。このデータは測定過程を特徴付けるのに必
要である。これは例えば、濃度ｐｐｍで指示される試験
管の測定感度、検出に対して必要な搬送さるべき試料量
、再計算係数または較正データ、試験管の識別番号、期
限切れの日付および同様の記載である。入力により、検
出に対して必要な試料量が試験管を通ることが確実とな
り、着色領域の評価の際に試験管感度と検出すべきガス
の種類が考慮される。

測定精度は較正値を処理して比較的に高めることができ
る。同様にして収集試験管の残留物に関して固宵のデー
タも考慮される。試験管が間違った方向で挿入されてい
る場合はこれを自動的に検知し、測定過程が開始されな
い。これは特に、種々の層配列の試験管を所定の有利な
方向でセットしなければならない場合に有利である。有
効期限が切れていて過度に古い試験管は評価に使用され
ない。

読み取り装置は挿入すべき試験管の端部周囲に配置され
た１９または複数の読み取りヘッドを有する。例えば読
み取りヘッドは１２０６の角度で相互にずらされており
、それにより、場合により幅の狭いデータ記憶体も読み
取りヘッドの１９により読み取ることができる。その際
そのために特に有利な試験管の位置が必要になることは
ない。

適切な記憶体はバーコードの形で担体上に提供される。

担体は読み取り装置としての反射光遮断器を介して読み
取られ、デコードされ、出カニニットを介してさらに処
理される。この種のバーコード担体は僅かな領域に非常
に多くの情報量を収容することができ、間単な反射ダイ
オードを介して読み取ることができる。バーコード読み
取り器は市場で多くの種類が販売されている。例えばＨ
ｅ＋ｙｌｅｔｔ　Ｐａｃｋａｒｄ社の型式番号ＨＥＤＳ
−３０００を使用することができる。

記憶体を設けた試験管を使用することは使用者にとって
、手動のふいごポンプを使用した場合にも、機械駆動の
ポンプを搬送ユニットとして使用した場合にも、設けら
れた収容部が記憶体に対するこの種の読み取り装置を有
する場合は有益である。

検出したデータを較正値として制御ユニットに供給する
と有利である。制御ユニットは測定経過を、制御ユニッ
トに伝達されるデータに基づいて設定する。それにより
、必要な特徴的データが入力されて初めて測定過程が開
始し、必要な試料量が試験管に流入するまで空気搬送装
置が作動され、評価の際に較正値が評価回路で処理され
ることが保証される。この評価回路は手動のふいごポン
プまたはモータ駆動の搬送ポンプのケー７ング内に収容
されている。

支持体内にモータ駆動の輸送装置を設けると有利である
。この輸送装置は試験管をその挿入位置から最終的な測
定位置に輸送する。その際読み取り装置は輸送装置の一
部となる。その結果記憶体の内容を、試験管をその測定
位置に輸送する間に検出することができる。それにより
試験管記録の簡素化が達成され、試験管をその測定位置
に接続する際に、前置て特徴的データを読み取ることが
確実となる。不適当な、またよ全く間違ったデータを読
み取った場合、例えば試験管表示番号が間違っていＩ；
す、有効期限が過ぎている場合、使用者にこの状態に相
応した指示がなされ、測定過程の開始が阻止される輸送
装置の有利な実施例は次のように構成される。すなわち
、輸送ヘッドを設け、その中で試験管がステップモータ
により駆動されるローラ対によって、空気搬送装置への
接続のため収容部へ輸送されるように構成すると有利で
ある。両端を開放された試験管は単に輸送ヘッドに挿入
するだけで良い。それにより、相応の光遮断器またはス
テップモータの接触スイッチによって投入接続され、試
験管をローラ対に挟んで空気搬送装置への接続部へ輸送
することができる。

空気搬送装置と搬送装置に接続された搬送管路の密閉検
査を行うために、収容部に栓により開放可能な接続開口
部を設けると有利である。

試験管の挿入前に密閉試験を実行することができる。封
鎖の試験結果がうまくいった後、輸送装置により挿入さ
れた試験管は栓を開放する。

測定過程か終了すると、試験管を同じ輸送装置を用いて
その収容部から取り出し、その際発生した着色領域を測
定データを検出するために読み取り装置に沿って案内す
るという自動化を行うと有利である。従って、測定過程
の終了後に評価回路は信号を受は取り、その信号により
一方では試験管を取り出すために輸送装置が作動され、
他方では着色領域を検出するため読み取り装置が作動さ
れる。読み取りヘッドは、バーコードを反射ダイオード
の反射スペクトルにより検出するのと同様に、着色領域
の長さを相応の反射信号の検出により読み取る。反射信
号は評価ユニットにて、特徴付けたデータを用い、検出
すべき成分量の算出またはその濃度の算出のために処理
される。読み取りユニットとして複数の読み取りヘッド
が配置されている場合は、着色領域の検出の際個々の測
定からの平均値形成により測定精度を高めることができ
る。

評価ユニットの有利な発展形態では、評価ユニット内に
較正メモリが設けられており、この較正メモリは複数の
、ガス種別により種々異なり得るディジタル符号化した
較正値を有する。

この較正値は読み取り装置上の測定データと共にガス種
別メモリに供給され、このメモリからガス種別固有の測
定値が表示ユニットに送出される。ガス種別メモリには
種々異なる時点で検出された測定データを記憶すること
ができ、ガス種別メモリにより表示ユニットを介して呼
び出すことができる。それにより、ガス種別に固有の時
間プロフィールが、種々測定されたガス濃度または有害
物質量経過に対して可能であるまた所定の時点で、種々
異なるガス種別プロフィールを呼び出すことも可能であ
る。それによりガス種別測定の時間的経過も、所定時点
のガス組成も記録して検出し、評価することができる。

空気搬送装置を用いて試料量を比色計試験管を通して搬
送し、搬送の結果生じたインジケータの着色領域を評価
ユニットにより検出する空気中のガス状成分の検出方法
では、次のようにして前記課題が解決される。すなわち
、試験管を輸送装置によって空気搬送装置への接続のた
めの収容部へ輸送するのである。その際、試験管に設け
られた機械的に読み取り可能な記憶体は読み取り装置を
介して供給され、該読み取り装置は読み取ったデータを
制御ユニットに送出する。それに基づき空気搬送装置は
、読み取ったデータに相応する所定の搬送量を試験管を
通して供給し、それにより検出すべき空気成分によりイ
ンジケータの着色が惹起される。着色部を封鎖した後、
試験管は輸送装置によりその収容部から取り外され、読
み取り装置を介して運ばれる。読み取り装置は着色領域
を走査し、そこから検出された空気成分は種類および量
に従い表示ユニットを介して表示される。この種の方法
は自動試料採取をを確実にする。自動試料採取では、試
験管およびガス成分の、測定に対して特徴的なデータが
自動的に考慮される。

実施例 本発明の実施例を模式図に基づき以下詳細に説明する。

第１図には試験管１が示されている。試験管はインジケ
ータと共に注入された充填物２を多孔性保持体３の間に
収容して有する。ガラス製の試験管の両端部４は切り取
られており、従って充填物２は検出すべきガスの流入に
対して開放されている。試験管１の周囲にはバーコード
が、ポスター状の支持体の上に機械で読み取り可能なデ
ータメモリ５として設けられている。

第２図では、試験管ｌはステップモータ６により駆動さ
れるローラ対７によって保持体８に挿入される。試験管
ｌの一方の端部４は、空気搬送装置１１．１２の接続体
ｌＯの収容部９により収容される。試験管ｌの他方の端
部４はその切り取らねた先端を以て周囲外気へ突出し、
輸送ヘッド１３内に収容されたローラ対７とステップモ
ータ６によって支持される。輸送ヘッド１３内には、読
み取り装置１４の光学的反射センサが示されている。こ
の反射センサに沿ってバーコード担体が案内可能である
。収容部９は接続開口部１５を有し、該開口部は摺動体
１６を介して開放または封鎖可能である。摺動体は磁気
コイル１７によって制御可能である。接続開口部１５は
接続管路１８に対し空気搬送装置への路を開放する。空
気搬送装置は例えば、偏心板１１により行程運動操作可
能なエラステイタな蛇腹ぷいご１２として構成できる。

読み取り装置１４により検出された信号の評価は評価ユ
ニ７ト１９が行う。評価ユニ７トは較正メモリ２０およ
びガス種別メモリ２１と接続されている。評価ユニット
１９により検出された測定値は表示ユニットにて表示さ
れる。ステップモータ６、偏心板１１の駆動体および磁
気コイル１７は制御ユニット２３に接続されている。電
圧源２４は全装置に必要な電気エネルギーを供給する。

測定を実行するために、その端部４を開放された試験管
■を輸送へノド１３の入口開口部２５へ挿入し、ステッ
プモータ６とローラ対７により把持する。相応に制御さ
れた、図示しない電気接点はステップモータ６を駆動さ
せる。それにより、試験管ｌは保持部８を通って収容部
９へ移動される。同時に、移動する制御ユニット２３の
ステップモータ６は、試験管ｌを検査のため摺動し、そ
れにより摺動体１６は接続開口部１５を開放する。試験
管ｌの収容部９への挿入中に、バーコード担体５は読み
取り装置１４の前を通過する。それにより、評価ユニッ
ト１９にて解読されたデータが記録され、相応の較正値
と所属のガス種別が較正メモリ２０およびガス種別メモ
リ２１の中から呼び出される。

ローラ対にて試験管の全長が巻き取られると、制御ユニ
ット２３はステップモータ６を直ちに停止する。同時に
偏心駆動体１１が制御ユニット２３により操作され、そ
れにより蛇腹ぷいご１２の周期的な行程運動が、試験管
の仕様に応じて必要な試料量２６を試験管ｌおよび接続
管路１８を通して周囲外気に吸入するため惹起される。

流通方向は試料量（定量の試料）２６、接続開口部１５
、接続管路１８および蛇腹ふいご（ベローズ）１２の相
応の流れ矢印により示されている。搬送により試験管ｌ
内の充填剤２に着色領域２７が発生する。その次に試験
管１はステップモータ６によって入口開口部２５かも押
し戻され、その際、読み取り装置１４により着色領域２
７の長さが捕捉検出される。評価ユニット１９はこの時
点で制御ユニット２３により次のように制御される。す
なわち、着色領域２７の長さに相応する信号を記録し、
着色領域の所属する較正メモリ２０の較正値により補正
し、ガス種別メモリ２１にファイルされているガス種別
に従って比較し、相応に処理された測定値を表示ユニン
ト２２に表示するのである発明の効果 本発明により、空気中のガス状成分の検出が自動化され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はバーコードを設けられた試験管の模式図、第２
図は本発明による装置のブロック回路図である。 ｌ・・・試験管、２・・・充填物、３・・・保持体、４
・・・端部、５・・・データメモリ、６・・・ステップ
モータ７・・・ローラ対、８・・・保持体、９・・・収
容部、ｌＯ・・・接続体、１１．１２・・・空気搬送装
置、１３・・・輸送ヘッド、１４・・・読み取り装置、
１５・・・接続開口部、１６・・・栓、１７・・・磁気
コイル、１８・・・接続管路、１９・・・評価ユニット
、２０・・・較正メモリ、２１・・・ガス種別メモリ、
２２・・・表示ユニンｈ、２３・・・制御ユニット、２
４・・・＄Ｅ源、２７・・・着色領域 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、試験管に対する収容部を有する空気搬送装置によっ
   て試料を試験管に搬送することができ、残留物を評価可
   能である、空気中のガス状成分を検出するための装置に
   おいて、 試験管（１）にはその周囲に機械で読み取ることのでき
   る記憶体（５）が設けられており、該記憶体のデータは
   試験管（１）の収容部（９）への挿入時に読み取り装置
   （１４）によって検出可能であり、評価ユニット（１９
   ）に供給可能であることを特徴とする空気中のガス状成
   分を検出するための装置。 ２、記憶体はバーコード担体（５）として構成されてお
   り、該バーコード担体の内容は、読み取り装置としての
   反射光光電検出系（１４）を介して評価ユニット（１９
   ）内でさらに処理される請求項１記載の装置。 ３、検出したデータを較正値として制御ユニット（２３
   ）によって、検出の実行の際に空気搬送装置（１１、１
   ２）および評価ユニット（１９）に対して必要な作業ス
   テップを設定するために使用可能である請求項１または
   ２記載の装置。 ４、支持体（８）には、制御ユニット（２３）により制
   御可能なモータ駆動の輸送装置（６、７）が、試験管（
   １）をその挿入位置から最終的測定位置へ輸送するため
   に設けられており、読み取り装置（１４）は支持体（８
   ）内に、記憶体（５）内容が試験管の輸送中に検出可能
   であるように配設されている請求項１から３までのいず
   れか１記載の装置。 ５、輸送装置は輸送ヘッド（１３）に収容されており、
   該輸送ヘッド内にてステップモータ（６）により駆動さ
   れるローラ対（７）によって試験管（１）は読み取り装
   置（１４）を介して摺動されて収容部（９）へ、空気搬
   送装置（１１、１２）に接続するために輸送可能である
   請求項４記載の装置。 ６、収容部（９）は栓（１６）により開放可能な接続開
   口部（１５）を有する請求項１または５記載の装置。 ７、比色計試験管の使用に際し、試料採取の終了後試験
   管（１）を輸送装置（６、７）により収容部（９）外に
   輸送可能であり、その際読み取り装置（１４）に沿って
   案内される試験管の着色領域（２７）が測定データを検
   出するために走査可能である請求項４から６までのいず
   れか１記載の装置。 ８、評価ユニット（１９）は複数の較正メモリ（２０）
   を有し、該較正メモリはガス種別により区別可能であっ
   て、ディジタルコード化された較正値を含み、該較正値
   は種々異なる時点で検出された測定データと共に、読み
   取り装置（１４）からガス種別メモリ（２１）へ供給可
   能であり、該ガス種別メモリからガス種別に固有の測定
   値が表示装置（２２）に送出可能である請求項１から７
   までのいずれか１記載の装置。 ９、空気搬送装置により試料量を比色計試験管を通して
   搬送可能であり、測定の結果生じたインジケータの着色
   領域を評価ユニットにより検出する、空気中のガス状成
   分を検出する方法において、 試験管（１）を空気搬送装置（１１、１２）に接続する
   ために輸送装置（６、７）によって収容部（９）へ挿入
   し、 その際試験管（１）に設けられた機械的に読み取り可能
   な記憶体（５）を読み取り装置（１４）を介して導き、 該読み取り装置から読み取ったデータを制御ユニット（
   ２３）へ送出し、 読み取ったデータに基づき、読み取ったデータに相応す
   る所定の搬送容積分を空気搬送装置（１１、１２）によ
   り試験管（１）に搬送し、 それにより検出すべき空気成分によってインジケータを
   着色させ、 着色部を封鎖した後、試験管（１）を輸送装置（６、７
   ）によって収容部から取り外し、着色領域（２７）を走
   査する読み取り装置（１４）を介して案内し、 検出した空気成分を種類と量に従い、評価ユニット（１
   ９）と表示ユニットを介して表示することを特徴とする
   空気中のガス状成分を検出する方法。