JPH04148846A - 濃度補正装置 - 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］ 本発明は濃度補正装置、特に圧力、温度により体積の変
化する試料の濃度測定結果の補正装置に関する。

［従来の技術］ 液体或いは気体中の所定成分の測定を行なうため光学的
手段が広く用いられており、特に吸光度測定による濃度
測定がその操作性の良さがら汎用される。

この吸光光度法においては、試料の吸光度を測定し、そ
の測光値を予め作成しておいた検量線の式に代入して濃
度値を得ている。これは試料の吸光度が、その一定体積
中に含まれる測定対象物質の量（濃度）に依存すること
に基づいており、試料体積が条件によって変化ｊ、ない
ことが前提となっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところがフロン等の冷媒や液化炭酸ガス等に含まれる成
分を測定する場合、圧力、温度等によってこれらの媒質
の体積が変化し、それにともなって測定目的物質の体積
あたりの含有量も変化してしまう。

この結果、吸光光度法による体積あたりの濃度が、より
本質的な量として要求される重量あたりの含有量と比例
しなくなり、正確な重量濃度の測定ができないという課
題が生じる。

この課題を解決するためには、厳密に一定の圧力・温度
下で測定を実施すれば良い。しがし、測定系の制御が極
めて高度、複雑となり、実現が困難であるばかりでなく
、装置間、測光データ間での条件不一致により、データ
に客観性が期待できなくなってしまう。

本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり
、その目的は温度、圧力にともなって体積が変化しやす
い媒質中に含まれる目的成分の濃度を正確に得ることの
できる濃度補正装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために本出願にかかる濃度補正装置
は、補正係数演算手段及び補正手段を有する。

そして、前記補正係数演算手段は、温度測定手段及び圧
力測定手段の測定結果より、実測定時の媒質密度を基準
温度、圧力条件下の媒質密度に換算した場合の測定対象
物質の濃度を補正する補正係数を演算する。

また、補正手段は、測定手段の測定結果を、前記補正係
数により基準温度・圧力下における濃度に補正する。

［作用］ 本発明にかかる濃度補正装置は前述した手段を有するの
で、温度、圧力のパラメータとして捉らえられる媒質の
体積を、一定温度、一定圧力下での体積にした場合の補
正係数により、実測定値を補正することにより、当該一
定温度、一定圧力下での測定値を仮想的に算出すること
ができる。

このため、測定時に温度、圧力が変化した場合にも、常
に一定条件下の単位重量あたり濃度を算出することが可
能となる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図には本発明の一実施例にかかる補正装置を冷媒中
の油量測定に用いた例が示されている。

同図に示す濃度補正装置は、測定手段としての測光部１
０と、温度測定手段として測光部１０近傍に配置された
温度センサー１２と、圧力測定手段として測光部１０近
傍に配置された圧力センサ−１４と、補正係数演算手段
としての第−ＣＰＵ１６と、補正手段としての第二ＣＰ
ＵＩ　８と、を備える。

そして、前記測光部１０、温度センサー１２、圧力セン
サー１４は冷媒管２０にそれぞれ接続され、測光部１０
は紫外線吸収スペクトルより冷媒中の単位体積あたりの
油分を測定している。また、温度センサー１２、圧力セ
ンサー１４はそれぞれ冷媒管２０中の冷媒の温度、圧力
を測定している。

なお、各センサー１２．１４は測光部１０に近接配置さ
れており、冷媒管も同径に構成されているため、各セン
サーの検出する温度、圧力はそれぞれ測光部１０におい
て測定対象となる冷媒の温度、圧力と一致する。

一方、第−ＣＰＵ１６は前記センサー１２，１４より出
力されるアナログデータをデジタルデータに変換するＡ
／Ｄ変換器を備え、実際の媒体密度を基準温度、基準圧
力条件下の媒体密度に換算した場合の濃度の補正係数を
演算する。

また、第二ＣＰＵ１８は測光部１０による測光データを
、前記補正係数に基づき基準温度、基準圧力下における
濃度に補正する。

なお、補正された結果は、濃度（重量％）としてプリン
タ、プロッタ等２２に表示される。

第２図には本実施例にかかる濃度補正装置の作用を示す
フローチャート図が示されている。

同図に示すように、測定が開始される（ステップ５０）
と、まず時刻関数ｔがゼロにリセットされる（ステップ
５２）。

次に前記測光部１０、温度センサー１２、圧力センサー
１４からそれぞれ吸光度Ａ１圧力Ｐ、７．５度′Ｉ゛を
得る（ステップ５４）。

次に第−ＣＩ）　Ｕ　１６において温度Ｔ及び圧力Ｐに
依存する補正係数８１（ｐ、　Ｔ）を演算する（ステッ
プ５６）。

そして、第７’、ＣＰＵはこの補正係数ａ　Ｉ　（Ｐ、
工、に基づいて時刻ｔにおける濃度Ｃ（ｔ）を演算しく
ステップ５８）、チャー１・出力等により表示する（ス
テップ６０）。

以」二の補正が終了したならば、次の測定に移り、八を
時間後のデータを得る（ステップ６２）。

このようにして本実施例にかかる濃度補正装置によれば
、冷媒のように温度、圧力により体積が大幅に変化する
媒質中の微量成分を、重量濃度として正確に算出するこ
とができ、しかも時々刻々と温度、圧力が変化する場合
でも常に一定条件下での濃度を連続的（ザンプリング間
隔Δｔ）に測定することが可能となる。

次に本実施例において用いられる補正係数について説明
する。

本実施例においては、一定の温度、圧力下では濃度は吸
光度に比例する点に基づき、検量線を次の関数系として
いる。

Ｃ＝ｆ（＾） ””ａ（１（Ｐ、Ｔｌ＋ａｌ（Ｐ、Ｔ）　”　Ａ　　　
　’−・■なお、上記式においてＣは濃度、Ａは吸光度
、Ｐは圧力、Ｔは温度である。

一方、問題としているような液体（超臨界流体をふくむ
）の体積の圧力、温度依存性は、気体の場合に準じて取
扱うことができ、Ｐ　Ｖ　−Ｋ　１・Ｔが成きγする（
　Ｋ　ｓは定数）。

そして、同一試料についてはＣ−Ｖ−一定となり、且つ
吸光度は濃度に比例するからＡ〜Ｃ３従ってＡ−Ｖ＝一
定（Ｋ２）と用人される。

同一の試料について測定値として得られる濃度がＩ）、
Ｔによらず一定となるには、 Ｃ＝ａｏ（ＰＴｌ　＋　ａｔ＋ｐ、ｎ　’　Ａ−ａｏ＋
ｐ、ｎ＋ａ＋ｔｐ、ｎ’（Ｐ／Ｔ）・Ｋ＋４２・・・■ がＰ、Ｔに依存せず成立つ必要がある。これはａｌ　（
Ｐ、　ＴｌがＴ／Ｐに比例する形であることを要請して
いる。

これに基づきａ。、ａｌの実験式を ・・・■ ・・・■ と表示することができる。

このα１．β１．γ１．δ、はそれぞれ定数であり、濃
度既知の試料を用いて実際に測定して、その結果から最
小２乗法等で決定する。

なお、以」二の結論は別の観点からも導かれる。

すなわち、ある圧力Ｐ１温度］゛において、Ｃ＋ｐ、ｎ
−ａｏ＋ａ＋”Ａ（ｐ、ｒ、・・・■ かつ、 Ｃ（Ｐ、、ＴｏｌＶ　（Ｐ、、Ｔ、）＝　Ｃ（Ｐ、Ｔ）
・Ｖ　（Ｐ、Ｔ）　　−・・■が成立つ（ｐ、、Ｔ、は
標準となる圧力、温度）。

これより、 が得られる。

実験式とじて ・・・■ を仮定すると、最終的に前記■、■、■式と同じ関数形
となる。

なお、以上説明した実施例においては、冷媒中の不純物
を測定する場合について説明したが、例えば純気体、あ
るいは超臨界流体等の場合にも適用可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明にかかる濃度補正装置によれ
ば、補正係数演算手段及び補正手段を設けたので、温度
、圧力に関わらず、常に止痛゛な重足、濃度を得ること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる濃度補正装置の構成
説明図、 第２図は第１図に示した装置の動作を示すフローチャー
１・図である。 １ｏ・・・測光部（測定手段） １２・・・温度センサー（温度測定手段）１４・・・圧
力センサー（圧力測定手段）１−６・・・第−ＣＰＵ　
（補正係数演算手段）１８・・・第二ＣＰＵ　（補正手
段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）媒質中の測定対象物質を単位体積あたりの濃度と
   して測定する測定手段と、 前記測定手段近傍に設置され、媒質の温度を測定する温
   度測定手段と、 前記測定手段近傍に配置され、媒質の圧力を測定する圧
   力測定手段と、 前記温度測定手段及び圧力測定手段の測定結果より、実
   測定時の媒質密度を基準温度、圧力条件下の媒質密度に
   換算した場合の測定対象物質の濃度を補正する補正係数
   を演算する補正係数演算手段と、 前記測定手段の測定結果を、前記補正係数により基準温
   度・圧力下における濃度に補正する補正手段と、 を備えたことを特徴とする濃度補正装置。