JPH0534275A - 流体成分測定装置 - Google Patents
流体成分測定装置Info
- Publication number
- JPH0534275A JPH0534275A JP21602191A JP21602191A JPH0534275A JP H0534275 A JPH0534275 A JP H0534275A JP 21602191 A JP21602191 A JP 21602191A JP 21602191 A JP21602191 A JP 21602191A JP H0534275 A JPH0534275 A JP H0534275A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- flow cell
- light
- fluid component
- component measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 流体成分の連続測定を正確におこなうことの
できる流体成分測定装置の提供。 【構成】 多波長光源より出光した多波長光をフローセ
ルに透過させるフローセル部１０と、前記フローセル部
１０より出光する透過光を分光し、各波長光の吸光率を
検出し、多波長データを出力する分光検知部１２と、前
記分光検知部１２の多波長データより下記数９に基づき
濃度Ｃi演算をおこなうデータ処理部１４と、を備えた
ことを特徴とする流体成分測定装置。 【数１】
できる流体成分測定装置の提供。 【構成】 多波長光源より出光した多波長光をフローセ
ルに透過させるフローセル部１０と、前記フローセル部
１０より出光する透過光を分光し、各波長光の吸光率を
検出し、多波長データを出力する分光検知部１２と、前
記分光検知部１２の多波長データより下記数９に基づき
濃度Ｃi演算をおこなうデータ処理部１４と、を備えた
ことを特徴とする流体成分測定装置。 【数１】
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は流体成分測定装置、特に
流体成分の変化を連続的に検出可能な流体成分測定装置
に関する。
流体成分の変化を連続的に検出可能な流体成分測定装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】カーエアコンディショナー或いは冷蔵
庫、据置型エアコンディショナーの冷媒中の油含有率の
変化を連続的に測定する場合等には、試料としての冷媒
をフローセル中に導通させ、該フローセルに測定光を通
過させて、油が吸収する特定波長光の吸光度を測定して
いる。そして、この吸光度は一般に油濃度に比例するた
め、予め既知濃度の油溶液を標準試料として複数種測定
して検量線を作成しておけば、試料の吸光度を測定する
のみで、該冷媒中の油濃度を測定することができる。と
ころで、このような測定装置においては、測定対象とす
る成分が吸収する波長の光のみをフローセルに照射する
のが一般的である。すなわち、光源からの光をまず分光
器に導入し、該分光器により特定波長光のみを抽出し
て、フローセルに光ファイバー等を介して導光するので
ある。
庫、据置型エアコンディショナーの冷媒中の油含有率の
変化を連続的に測定する場合等には、試料としての冷媒
をフローセル中に導通させ、該フローセルに測定光を通
過させて、油が吸収する特定波長光の吸光度を測定して
いる。そして、この吸光度は一般に油濃度に比例するた
め、予め既知濃度の油溶液を標準試料として複数種測定
して検量線を作成しておけば、試料の吸光度を測定する
のみで、該冷媒中の油濃度を測定することができる。と
ころで、このような測定装置においては、測定対象とす
る成分が吸収する波長の光のみをフローセルに照射する
のが一般的である。すなわち、光源からの光をまず分光
器に導入し、該分光器により特定波長光のみを抽出し
て、フローセルに光ファイバー等を介して導光するので
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
単色光を用いて測定する場合、ゼロ位置（濃度０に対す
る測光値）の設定が困難であり、又ゼロ位置に変動が生
じる場合もある。特に流体成分の長時間連続測定をおこ
なう場合には、測定中にゼロ位置の再設定をおこなうこ
とが事実上不可能であり、ゼロ位置変動への対応策が強
く要望されていた。流体成分の連続測定時のゼロ位置変
動を補正する方法として、成分の吸収のない波長での測
光を併せておこなう二波長計測法が考えられるが、ゼロ
位置の変動が二つの波長域で同一とはならないことも考
えられ、より本質的な解決が望まれていた。
単色光を用いて測定する場合、ゼロ位置（濃度０に対す
る測光値）の設定が困難であり、又ゼロ位置に変動が生
じる場合もある。特に流体成分の長時間連続測定をおこ
なう場合には、測定中にゼロ位置の再設定をおこなうこ
とが事実上不可能であり、ゼロ位置変動への対応策が強
く要望されていた。流体成分の連続測定時のゼロ位置変
動を補正する方法として、成分の吸収のない波長での測
光を併せておこなう二波長計測法が考えられるが、ゼロ
位置の変動が二つの波長域で同一とはならないことも考
えられ、より本質的な解決が望まれていた。
【０００４】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、その目的は流体成分の連続測定を正確に
おこなうことのできる流体成分測定装置を提供すること
にある。
たものであり、その目的は流体成分の連続測定を正確に
おこなうことのできる流体成分測定装置を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明にかかる流体成分測定装置は、フローセル部
と分光検知部と、データ処理部を備える。そして、フロ
ーセル部は、多波長光源より出光した多波長光をフロー
セルに透過させる。分光検知部は、前記フローセル部よ
り出光する透過光を分光し、各波長光の吸光率を検出
し、多は長データを出力する。データ処理部は前記分光
検知部の多波長データより下記数２に基づき濃度Ｃiの
演算をおこなう。
に、本発明にかかる流体成分測定装置は、フローセル部
と分光検知部と、データ処理部を備える。そして、フロ
ーセル部は、多波長光源より出光した多波長光をフロー
セルに透過させる。分光検知部は、前記フローセル部よ
り出光する透過光を分光し、各波長光の吸光率を検出
し、多は長データを出力する。データ処理部は前記分光
検知部の多波長データより下記数２に基づき濃度Ｃiの
演算をおこなう。
【数２】
【０００６】
【作用】本発明にかかる流体成分測定装置は、前記数２
により濃度演算をおこなうこととしたので、ベースライ
ンのシフト分等は付加項により吸収され、測定対象の成
分の測定には影響を及ぼさない。
により濃度演算をおこなうこととしたので、ベースライ
ンのシフト分等は付加項により吸収され、測定対象の成
分の測定には影響を及ぼさない。
【０００７】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を
説明する。図１には本発明の一実施例にかかる流体成分
測定装置の概略構成が示されている。同図に示す流体成
分測定装置は、フローセル部１０と、分光検知部１２
と、データ処理部１４と、を備える。そして、前記フロ
ーセル部１０は、多波長光を出光する白色光源１６、集
光レンズ１８、フローセル２０、集光レンズ２２、拡散
板２４を含み、光源１６から出光された測定光がレンズ
１８を介してフローセル２０内の液体試料を通過し、更
にレンズ２２及び拡散板２４を介して光ファイバー２６
に入射される。該光ファイバー２６は、測定光を分光検
知部１２に導光する。
説明する。図１には本発明の一実施例にかかる流体成分
測定装置の概略構成が示されている。同図に示す流体成
分測定装置は、フローセル部１０と、分光検知部１２
と、データ処理部１４と、を備える。そして、前記フロ
ーセル部１０は、多波長光を出光する白色光源１６、集
光レンズ１８、フローセル２０、集光レンズ２２、拡散
板２４を含み、光源１６から出光された測定光がレンズ
１８を介してフローセル２０内の液体試料を通過し、更
にレンズ２２及び拡散板２４を介して光ファイバー２６
に入射される。該光ファイバー２６は、測定光を分光検
知部１２に導光する。
【０００８】ここで、分光検知部１２は、集光レンズ２
８、回折格子３０、フォトダイオードアレイ３２を含
み、光ファイバー２６から出光した測定光は集光レンズ
２８を介して回折格子３０に照射され、該回折格子３０
により波長毎に分光された光はフォトダイオードアレイ
３２に入射されて各波長毎の光エネルギーを同時に検出
する。そして、フォトダイオードアレイ３２の出力は、
データ処理部１４に入力され、データ処理装置３４にて
所定の演算処理がおこなわれた後、出力装置３６より測
定対象となる成分の濃度値が出力される。
８、回折格子３０、フォトダイオードアレイ３２を含
み、光ファイバー２６から出光した測定光は集光レンズ
２８を介して回折格子３０に照射され、該回折格子３０
により波長毎に分光された光はフォトダイオードアレイ
３２に入射されて各波長毎の光エネルギーを同時に検出
する。そして、フォトダイオードアレイ３２の出力は、
データ処理部１４に入力され、データ処理装置３４にて
所定の演算処理がおこなわれた後、出力装置３６より測
定対象となる成分の濃度値が出力される。
【０００９】ここで、データ処理装置３４では、多波長
データに基づき多成分同時定量法により測定対象となる
複数成分の濃度値を演算している。本発明においては一
般的な多成分同時定量法に改良を加えた演算法を用いて
いる。すなわち、一般的な多成分同時定量法において
は、観測方程式として次の数３が用いられている。
データに基づき多成分同時定量法により測定対象となる
複数成分の濃度値を演算している。本発明においては一
般的な多成分同時定量法に改良を加えた演算法を用いて
いる。すなわち、一般的な多成分同時定量法において
は、観測方程式として次の数３が用いられている。
【数３】 そして、残差Ｒ
【数４】 を最小にするＣi'を次の数５に示す正規方程式を解いて
得ている。
得ている。
【数５】 そして、Ｃiを求めることにより、各成分の濃度値を求
めることができるが、データにベースラインのシフト等
が含まれると、これは各成分のスペクトルの一次結合で
補正する方向に働き、測定結果に大きな影響を与えてし
まう。そこで、本実施例においては観測方程式として付
加項ｆ(λ)を加えた数６を用いる。
めることができるが、データにベースラインのシフト等
が含まれると、これは各成分のスペクトルの一次結合で
補正する方向に働き、測定結果に大きな影響を与えてし
まう。そこで、本実施例においては観測方程式として付
加項ｆ(λ)を加えた数６を用いる。
【数６】 尚、ｆ(λ)は一般的にはλに関する多項式で、実用上は
一次式で十分である。
一次式で十分である。
【００１０】そこで、ｆ(λ)＝ａ0＋ａ1λとしたときに
ついて、計算法を記述すると、残差は次の数７で示され
る。
ついて、計算法を記述すると、残差は次の数７で示され
る。
【数７】 この結果、正規方程式は次の数８のようになる。
【数８】 数８より各成分の濃度Ｃ1〜Ｃnを求め、出力装置３６に
出力すればよい。従って、ベースラインのシフト分は、
ａ0，ａ1で吸収され、各成分の濃度Ｃiには影響を与え
ないため、ベースラインのシフトに影響されない正確な
定量をおこなうことができる。
出力すればよい。従って、ベースラインのシフト分は、
ａ0，ａ1で吸収され、各成分の濃度Ｃiには影響を与え
ないため、ベースラインのシフトに影響されない正確な
定量をおこなうことができる。
【００１１】尚、本実施例においては、光源１６を集光
レンズ１８とともにフローセル２０に近接配置し、光源
１６より出光した光を光ファイバー等を介さずに直接フ
ローセル２０に導光している。すなわち、従来において
は単色光をフローセルに導光することとしていたので、
光源からの光をまず分光器等に導光した後、フローセル
に導かなければならず、分光器が比較的大きいためフロ
ーセルと一体的に形成することができなかった。しか
し、この従来方式では出光系及び受光系に２本の光ファ
イバーが要求されてしまい、コストが上昇すると共に、
光ファイバーに光を導入する際の光のロスが二度生じる
ためノイズ、ベースラインの不安定性の要因を増加させ
てしまう。
レンズ１８とともにフローセル２０に近接配置し、光源
１６より出光した光を光ファイバー等を介さずに直接フ
ローセル２０に導光している。すなわち、従来において
は単色光をフローセルに導光することとしていたので、
光源からの光をまず分光器等に導光した後、フローセル
に導かなければならず、分光器が比較的大きいためフロ
ーセルと一体的に形成することができなかった。しか
し、この従来方式では出光系及び受光系に２本の光ファ
イバーが要求されてしまい、コストが上昇すると共に、
光ファイバーに光を導入する際の光のロスが二度生じる
ためノイズ、ベースラインの不安定性の要因を増加させ
てしまう。
【００１２】これに対し、本実施例によれば、光源より
の光を分光器を介さずにフローセルに導光することがで
きるので、光源をフローセルに一体的に配置することが
可能となる。従って、光ファイバーが１本で済み、コス
ト低減に加え、光の損失機会が少なくなり、ノイズ、安
定性共に大きく向上する。
の光を分光器を介さずにフローセルに導光することがで
きるので、光源をフローセルに一体的に配置することが
可能となる。従って、光ファイバーが１本で済み、コス
ト低減に加え、光の損失機会が少なくなり、ノイズ、安
定性共に大きく向上する。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる流
体成分測定装置によれば、多波長光源より多波長測定光
をセルに導光し、セル通過光を分光処理して多波長デー
タを得、付加項を加えた観測方程式に基づき成分の濃度
演算をおこなうこととしたので、ベースラインの変化等
にかかわらず、正確な流体中の成分測定をおこなうこと
が可能となる。
体成分測定装置によれば、多波長光源より多波長測定光
をセルに導光し、セル通過光を分光処理して多波長デー
タを得、付加項を加えた観測方程式に基づき成分の濃度
演算をおこなうこととしたので、ベースラインの変化等
にかかわらず、正確な流体中の成分測定をおこなうこと
が可能となる。
【図１】本発明の一実施例にかかる流体成分測定装置の
概略構成を示す説明図である。
概略構成を示す説明図である。
１０ フローセル部 １２ 分光検知部 １４ データ処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田川 典男 東京都八王子市石川町2967番地の５ 日本 分光工業株式会社内 (72)発明者 林 和久 東京都八王子市石川町2967番地の５ 日本 分光工業株式会社内 (72)発明者 渡辺 光男 東京都八王子市石川町2967番地の５ 日本 分光工業株式会社内 (72)発明者 沓名 喜代治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 多波長光源より出光した多波長光をフロ
ーセルに透過させるフローセル部と、 前記フローセル部より出光する透過光を分光し、各波長
光の吸光率を検出し、多波長データを出力する分光検知
部と、 前記分光検知部の多波長データより下記数１に基づき濃
度Ｃi演算をおこなうデータ処理部と、 【数１】 を備えたことを特徴とする流体成分測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21602191A JPH0534275A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 流体成分測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21602191A JPH0534275A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 流体成分測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534275A true JPH0534275A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16682059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21602191A Pending JPH0534275A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 流体成分測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0534275A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0921749A (ja) * | 1995-07-10 | 1997-01-21 | Olympus Optical Co Ltd | 多項目同時測定装置 |
| JP2000304692A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-11-02 | Electric Power Res Inst Inc | ファイバオプチックプローブおよび水蒸気タービン中の水分の測定方法 |
| JP2019506607A (ja) * | 2016-02-04 | 2019-03-07 | ノヴァ バイオメディカル コーポレイション | 全血中のヘモグロビンパラメータを決定するための分析システム及び方法 |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP21602191A patent/JPH0534275A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0921749A (ja) * | 1995-07-10 | 1997-01-21 | Olympus Optical Co Ltd | 多項目同時測定装置 |
| JP2000304692A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-11-02 | Electric Power Res Inst Inc | ファイバオプチックプローブおよび水蒸気タービン中の水分の測定方法 |
| JP4515590B2 (ja) * | 1999-03-25 | 2010-08-04 | エレクトリック パワー リサーチ インスチテュート インコーポレイテッド | ファイバオプチックプローブおよび水蒸気タービン中の水分の測定方法 |
| JP2019506607A (ja) * | 2016-02-04 | 2019-03-07 | ノヴァ バイオメディカル コーポレイション | 全血中のヘモグロビンパラメータを決定するための分析システム及び方法 |
| JP2021139906A (ja) * | 2016-02-04 | 2021-09-16 | ノヴァ バイオメディカル コーポレイション | 全血ヘモグロビンパラメータ又は全血ビリルビンパラメータを測定するためのシステムにおいて使用される発光モジュール |
| JP2021139907A (ja) * | 2016-02-04 | 2021-09-16 | ノヴァ バイオメディカル コーポレイション | 全血ヘモグロビンパラメータ又は全血ビリルビンパラメータを測定するＣＯＯｘシステムに搭載可能な較正光モジュール |
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