JPH0593688A - 分光分析装置 - Google Patents
分光分析装置Info
- Publication number
- JPH0593688A JPH0593688A JP28087891A JP28087891A JPH0593688A JP H0593688 A JPH0593688 A JP H0593688A JP 28087891 A JP28087891 A JP 28087891A JP 28087891 A JP28087891 A JP 28087891A JP H0593688 A JPH0593688 A JP H0593688A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical fiber
- fiber bundle
- measurement
- fiber bundles
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- Pending
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料を連続的に流通させながら分光測定を行
う場合に、ベースライン補正測定を頻繁に行うことを可
能にすると共に、試料透過光の受光効率を高め、測定の
Ｓ／Ｎ比を向上させて、測定精度を向上させることを目
的とする。 【構成】 ２本の光ファイバーバンドルを使って、分光
器で分光した光を、フローセルとダミセルを透過させ、
夫々の透過光を、シャッター等を使って、同一検出器で
交互に検出されるようにし、上記２本の光ファイバーバ
ンドルにおいて、上記受光側光ファイバーバンドルの口
径が上記投光側光ファイバーバンドルの口径より大きく
なるように構成し、上記２本の光ファイバーバンドルを
同一保護管内に収納するようにした分光分析装置。
う場合に、ベースライン補正測定を頻繁に行うことを可
能にすると共に、試料透過光の受光効率を高め、測定の
Ｓ／Ｎ比を向上させて、測定精度を向上させることを目
的とする。 【構成】 ２本の光ファイバーバンドルを使って、分光
器で分光した光を、フローセルとダミセルを透過させ、
夫々の透過光を、シャッター等を使って、同一検出器で
交互に検出されるようにし、上記２本の光ファイバーバ
ンドルにおいて、上記受光側光ファイバーバンドルの口
径が上記投光側光ファイバーバンドルの口径より大きく
なるように構成し、上記２本の光ファイバーバンドルを
同一保護管内に収納するようにした分光分析装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化学プラント等に用い
るに適した分光分析装置に関する。
るに適した分光分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】化学プラントで工程中の品質管理のた
め、工程途中の物質を抽出して連続分析する場合、抽出
された試料は、高温であることがあり、また工程に近接
した場所は、分析測定に適さない環境である。従って、
分析装置本体は、試料が流通する場所から離れた所に置
く必要がある。例えば、近赤外分光器のセンサーには、
ＰｂＳが一般的に使用されているが、ＰｂＳセンサーの
使用温度範囲は、常温以下である。しかし、化学プラン
トでの分析対象は、化学反応生成物を主とするため、測
定対象温度は常温を超えることになる。一方、ＰｂＳセ
ンサーは冷却すれば、性能が上がる特性を示す。そのた
めに、ＰｂＳセンサーを、測定対象の近くには取付けて
測定することは、性能を低下させることとなるために避
けねばならない。従って、ＰｂＳセンサーを測定対象か
ら離し、ＰｂＳセンサーと測定対象間を光ファイバーバ
ンドルを使って、光信号を伝送している。図３を用い
て、測定対象が液状で光透過法による測定を行う従来例
の１例を説明する。工程中の材料流通管路よりバイパス
管路を設けフローセル２を取付け、分光器５及びＰｂＳ
センサー９と測定部位間を光ファイバーバンドル１３を
用いて光信号を伝送するようにして、分光器５及びＰｂ
Ｓセンサー９を測定部位から遠ざける。測定を開始する
前に、先ず、先が試料源に接続している弁Ｂ２を閉じ、
ドレインの弁Ｂ４を開け、フローセル２に入っている液
体を排出する。次に、蒸気に接続している弁Ｂ３を開
け、蒸気を導入しフローセル２内を洗浄する。弁Ｂ３を
閉じ、乾燥空気に接続している弁Ｂ１を開き、ドライヱ
アーを導入して、フローセル２を乾燥し、フローセル２
内を更新する。この状態においてベースライン補正測定
を行う。先ず、分光器より出射した光は、光ファイバー
バンドル１３を伝わり、フローセル２を照射する。フロ
ーセル２を透過した光は、別の光ファイバーバンドル１
３を伝わり、ＰｂＳセンサー９に入射する。ＰｂＳセン
サー９の検出信号を補正信号と記憶しておく。ベースラ
イン補正測定後、上と同様にして弁を操作し、その後弁
Ｂ２を開けて、フローセル２内に測定対象を流通させ、
正規の測定を行う。ベースライン補正は、光源の変化に
よる検出信号強度の変化を補正するために行うので、短
い間隔で行う必要があるが、このようなシーケンス制御
を行っていたのでは、多大な時間を要するため、１分以
下の間隔で、ベースライン補正を行うのは到底不可能で
あると云う問題があった。また、フローセルを間に挟ん
で対向する光ファイバーバンドルの口径を同じに構成し
ているため、光損失が生じると云う問題もあった。
め、工程途中の物質を抽出して連続分析する場合、抽出
された試料は、高温であることがあり、また工程に近接
した場所は、分析測定に適さない環境である。従って、
分析装置本体は、試料が流通する場所から離れた所に置
く必要がある。例えば、近赤外分光器のセンサーには、
ＰｂＳが一般的に使用されているが、ＰｂＳセンサーの
使用温度範囲は、常温以下である。しかし、化学プラン
トでの分析対象は、化学反応生成物を主とするため、測
定対象温度は常温を超えることになる。一方、ＰｂＳセ
ンサーは冷却すれば、性能が上がる特性を示す。そのた
めに、ＰｂＳセンサーを、測定対象の近くには取付けて
測定することは、性能を低下させることとなるために避
けねばならない。従って、ＰｂＳセンサーを測定対象か
ら離し、ＰｂＳセンサーと測定対象間を光ファイバーバ
ンドルを使って、光信号を伝送している。図３を用い
て、測定対象が液状で光透過法による測定を行う従来例
の１例を説明する。工程中の材料流通管路よりバイパス
管路を設けフローセル２を取付け、分光器５及びＰｂＳ
センサー９と測定部位間を光ファイバーバンドル１３を
用いて光信号を伝送するようにして、分光器５及びＰｂ
Ｓセンサー９を測定部位から遠ざける。測定を開始する
前に、先ず、先が試料源に接続している弁Ｂ２を閉じ、
ドレインの弁Ｂ４を開け、フローセル２に入っている液
体を排出する。次に、蒸気に接続している弁Ｂ３を開
け、蒸気を導入しフローセル２内を洗浄する。弁Ｂ３を
閉じ、乾燥空気に接続している弁Ｂ１を開き、ドライヱ
アーを導入して、フローセル２を乾燥し、フローセル２
内を更新する。この状態においてベースライン補正測定
を行う。先ず、分光器より出射した光は、光ファイバー
バンドル１３を伝わり、フローセル２を照射する。フロ
ーセル２を透過した光は、別の光ファイバーバンドル１
３を伝わり、ＰｂＳセンサー９に入射する。ＰｂＳセン
サー９の検出信号を補正信号と記憶しておく。ベースラ
イン補正測定後、上と同様にして弁を操作し、その後弁
Ｂ２を開けて、フローセル２内に測定対象を流通させ、
正規の測定を行う。ベースライン補正は、光源の変化に
よる検出信号強度の変化を補正するために行うので、短
い間隔で行う必要があるが、このようなシーケンス制御
を行っていたのでは、多大な時間を要するため、１分以
下の間隔で、ベースライン補正を行うのは到底不可能で
あると云う問題があった。また、フローセルを間に挟ん
で対向する光ファイバーバンドルの口径を同じに構成し
ているため、光損失が生じると云う問題もあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、ベースライン補正測定を頻繁に行うことを可
能にすると共に、フローセルを間に挟んで対向する光フ
ァイバーバンドルの口径において、受光側の口径を投光
側の口径に比較し、大きくすることで、試料透過光の受
光効率を高め、測定のＳ／Ｎ比を向上させて、測定精度
を向上させることを目的とする。
を解決し、ベースライン補正測定を頻繁に行うことを可
能にすると共に、フローセルを間に挟んで対向する光フ
ァイバーバンドルの口径において、受光側の口径を投光
側の口径に比較し、大きくすることで、試料透過光の受
光効率を高め、測定のＳ／Ｎ比を向上させて、測定精度
を向上させることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】分光分析装置において、
分光器で分光した光を伝送しフローセルに照射させる投
光側の測定用光ファイバーバンドルと、フローセルを透
過した光を伝送し検出器（ＰｂＳセンサー）に受光させ
る受光側の測定用光ファイバーバンドルと、分光器で分
光した光を伝送しダミーセルに照射させる投光側の補正
用光ファイバーバンドルと、ダミーセルを透過した光を
伝送し検出器（ＰｂＳセンサー）に受光させる受光側の
補正用光ファイバーバンドルとを配置し、上記光ファイ
バーバンドルにおいて、上記受光側光ファイバーバンド
ルの口径が上記投光側光ファイバーバンドルの口径より
大きくなるように設け、フローセルを透過した光とダミ
ーセルを透過した光のどちらか一方の光を同一ＰｂＳセ
ンサーに選択的に受光させる手段を設け、投光側の測光
用と補正用の光ファイバーバンドルを同一保護管内に収
納し、受光側の測光用と補正用の光ファイバーバンドル
を同一保護管内に収納するようにした。
分光器で分光した光を伝送しフローセルに照射させる投
光側の測定用光ファイバーバンドルと、フローセルを透
過した光を伝送し検出器（ＰｂＳセンサー）に受光させ
る受光側の測定用光ファイバーバンドルと、分光器で分
光した光を伝送しダミーセルに照射させる投光側の補正
用光ファイバーバンドルと、ダミーセルを透過した光を
伝送し検出器（ＰｂＳセンサー）に受光させる受光側の
補正用光ファイバーバンドルとを配置し、上記光ファイ
バーバンドルにおいて、上記受光側光ファイバーバンド
ルの口径が上記投光側光ファイバーバンドルの口径より
大きくなるように設け、フローセルを透過した光とダミ
ーセルを透過した光のどちらか一方の光を同一ＰｂＳセ
ンサーに選択的に受光させる手段を設け、投光側の測光
用と補正用の光ファイバーバンドルを同一保護管内に収
納し、受光側の測光用と補正用の光ファイバーバンドル
を同一保護管内に収納するようにした。
【０００５】
【作用】ダミーセルの光検出伝送路を、フローセルの光
検出伝送路と全く同じ光学系で設けることにより、随
時、ベースライン補正が可能となる。フローセル及びダ
ミーセルに対向する光ファイバーバンドルにおいて、受
光側の口径を投光側の口径より大きくすることで、投光
側より或る立体角で出射した測定光を広い面積で受光し
て光損失が減少し、測定用光ファイバーバンドルと補正
用光ファイバーバンドルを同一保護管内におさめるの
で、補正用測定において、周囲の温度分布の違いによる
伝送路損失変化の影響がなくなった。
検出伝送路と全く同じ光学系で設けることにより、随
時、ベースライン補正が可能となる。フローセル及びダ
ミーセルに対向する光ファイバーバンドルにおいて、受
光側の口径を投光側の口径より大きくすることで、投光
側より或る立体角で出射した測定光を広い面積で受光し
て光損失が減少し、測定用光ファイバーバンドルと補正
用光ファイバーバンドルを同一保護管内におさめるの
で、補正用測定において、周囲の温度分布の違いによる
伝送路損失変化の影響がなくなった。
【０００６】
【実施例】図１に本発明の一実施例の構成を示すブロッ
ク図を示す。１は試料室で、内部に測定試料を流入する
フローセル２と乾燥空気を充填したダミーセル３を配置
している。フローセル２には、常時工程より抽出された
試料が流通しており、図３に示されるような各種の弁と
配管は、作業変更の時に使用される程度で、本質的には
不要である。４は光源で、光源４から出射した光は分光
器５で分光された後、測定用光ファイバーバンドル６の
投光用入射端６Ａと、補正用光ファイバーバンドル７の
投光用入射端７Ａに、等分割されて入射する。測定用光
ファイバーバンドル６の投光用出射端６Ｂは、フローセ
ル２に対向し、補正用光ファイバーバンドル７の投光用
出射端７Ｂは、ダミーセル３に対向する。投光用出射端
６Ｂより出射した光は、フローセル２を透過し、測定用
光ファイバーバンドル６の受光用入射端６Ｃに入射し、
投光用出射端７Ｂより出射した光は、ダミーセル３を透
過し、ベースライン補正用光ファイバーバンドル７の受
光用入射端７Ｃに入射する。光ファイバーバンドル６，
７の開口数（ｓｉｎθmax ）は、図２に示すように、約
０．３であるから、投光用出射端から投光される光は拡
がりを示し、投光用出射端と受光用入射端の端面の面積
が同じであれば、検出光を十分取り込めないので、受光
用入射端の端面を投光用出射端の端面より大きくしてあ
る。フローセル２及びダミーセル３を透過した光は、光
ファイバーバンドル６，７を通り、受光用出射端６Ｄ，
７ＤからＰｂＳセンサー９に入射する。８はシャッター
で、ＰｂＳセンサー９に入射する光を、受光用出射端６
Ｄと７Ｄのどちらかの光とするかを選択する。受光用出
射端６Ｄからの光がＰｂＳセンサーに入力されると、そ
の時の出力信号は測光信号であり、受光用出射端７Ｄか
らの光がＰｂＳセンサーに入力されると、その時の出力
信号は参照信号である。これらの検出信号を、Ａ／Ｄ変
換器１０でディジタル信号に変換し、ＣＰＵ１１で測光
信号を参照信号によりベースライン補正演算処理され、
正確な測定結果が求められる。１２は保護管で、上記光
ファイバーバンドル全部を一体的に収納して、周囲の温
度分布の違いによる光ファイバーバンドル間の伝送路損
失変化の影響を無くしている。上記実施例では、４本の
光ファイバーバンドルを一体的に収納しているが、投光
側の測光用と補正用の光ファイバーバンドルを同一保護
管内に収納し、受光側の測光用と補正用の光ファイバー
バンドルを同一保護管内に収納しても良い。
ク図を示す。１は試料室で、内部に測定試料を流入する
フローセル２と乾燥空気を充填したダミーセル３を配置
している。フローセル２には、常時工程より抽出された
試料が流通しており、図３に示されるような各種の弁と
配管は、作業変更の時に使用される程度で、本質的には
不要である。４は光源で、光源４から出射した光は分光
器５で分光された後、測定用光ファイバーバンドル６の
投光用入射端６Ａと、補正用光ファイバーバンドル７の
投光用入射端７Ａに、等分割されて入射する。測定用光
ファイバーバンドル６の投光用出射端６Ｂは、フローセ
ル２に対向し、補正用光ファイバーバンドル７の投光用
出射端７Ｂは、ダミーセル３に対向する。投光用出射端
６Ｂより出射した光は、フローセル２を透過し、測定用
光ファイバーバンドル６の受光用入射端６Ｃに入射し、
投光用出射端７Ｂより出射した光は、ダミーセル３を透
過し、ベースライン補正用光ファイバーバンドル７の受
光用入射端７Ｃに入射する。光ファイバーバンドル６，
７の開口数（ｓｉｎθmax ）は、図２に示すように、約
０．３であるから、投光用出射端から投光される光は拡
がりを示し、投光用出射端と受光用入射端の端面の面積
が同じであれば、検出光を十分取り込めないので、受光
用入射端の端面を投光用出射端の端面より大きくしてあ
る。フローセル２及びダミーセル３を透過した光は、光
ファイバーバンドル６，７を通り、受光用出射端６Ｄ，
７ＤからＰｂＳセンサー９に入射する。８はシャッター
で、ＰｂＳセンサー９に入射する光を、受光用出射端６
Ｄと７Ｄのどちらかの光とするかを選択する。受光用出
射端６Ｄからの光がＰｂＳセンサーに入力されると、そ
の時の出力信号は測光信号であり、受光用出射端７Ｄか
らの光がＰｂＳセンサーに入力されると、その時の出力
信号は参照信号である。これらの検出信号を、Ａ／Ｄ変
換器１０でディジタル信号に変換し、ＣＰＵ１１で測光
信号を参照信号によりベースライン補正演算処理され、
正確な測定結果が求められる。１２は保護管で、上記光
ファイバーバンドル全部を一体的に収納して、周囲の温
度分布の違いによる光ファイバーバンドル間の伝送路損
失変化の影響を無くしている。上記実施例では、４本の
光ファイバーバンドルを一体的に収納しているが、投光
側の測光用と補正用の光ファイバーバンドルを同一保護
管内に収納し、受光側の測光用と補正用の光ファイバー
バンドルを同一保護管内に収納しても良い。
【０００７】
【発明の効果】本発明によれば、同一光源からの光を、
光ファイバーバンドルを用いて、分光器から離れたフロ
ーセル及びダミーセルに投光し、フローセル，ダミーセ
ルを透過した光を光ファイバーバンドルで伝送し、シャ
ッター等でこれらの光を同一検出器で選択的に検出でき
るようにしたことで、ベースライン補正測定を頻繁に実
質的には連続して行うことを可能にすると共に、フロー
セル及びダミーセルを間に挟んで対向する光ファイバー
バンドルの口径において、受光側の口径を投光側の口径
に比較して大きくすることで、試料透過光の受光効率を
高め、測定のＳ／Ｎ比を向上させて、測定精度を安定し
て高く保つことができ、又、光ファイバーバンドル投光
側及び受光側を同一保護管に収納することで、周囲の温
度分布の違いによる光ファイバーバンドル間での伝送路
損失変化の影響を無くしたことで、測定精度が一段と向
上した。
光ファイバーバンドルを用いて、分光器から離れたフロ
ーセル及びダミーセルに投光し、フローセル，ダミーセ
ルを透過した光を光ファイバーバンドルで伝送し、シャ
ッター等でこれらの光を同一検出器で選択的に検出でき
るようにしたことで、ベースライン補正測定を頻繁に実
質的には連続して行うことを可能にすると共に、フロー
セル及びダミーセルを間に挟んで対向する光ファイバー
バンドルの口径において、受光側の口径を投光側の口径
に比較して大きくすることで、試料透過光の受光効率を
高め、測定のＳ／Ｎ比を向上させて、測定精度を安定し
て高く保つことができ、又、光ファイバーバンドル投光
側及び受光側を同一保護管に収納することで、周囲の温
度分布の違いによる光ファイバーバンドル間での伝送路
損失変化の影響を無くしたことで、測定精度が一段と向
上した。
【図１】本発明の一実施例のブロック図
【図２】光ファイバーバンドルからの出射光の拡散状態
説明図
説明図
【図３】従来例のブロック図
１ 試料室 ２ フローセル ３ ダミーセル ４ 光源 ５ 分光器 ６ 測定用光ファイバーバンドル ７ 補正用光ファイバーバンドル ８ シャッター ９ ＰｂＳセンサー １０ Ａ／Ｄ変換器 １１ ＣＰＵ １２ 保護管
Claims (2)
- 【請求項１】分光器で分光した光を伝送し試料液を流入
させるフローセルに照射させる投光側測光用光ファイバ
ーバンドルと、分光器で分光した光を伝送し乾燥空気等
を充填したダミーセルに照射させる投光側補正用光ファ
イバーバンドルと、上記フローセルを透過した光を伝送
し検出器（ＰｂＳセンサー）に受光させる受光側測光用
光ファイバーバンドルと、ダミーセルを透過した光を伝
送し検出器（ＰｂＳセンサー）に受光させる受光側補正
用光ファイバーバンドルを配置し、上記測光用及び補正
用光ファイバーバンドルの受光側光ファイバーバンドル
の口径が互いに対向する投光側光ファイバーバンドルの
口径より大きくなるように設け、フローセルを透過した
光とダミーセルを透過した光のどちらか一方の光を同一
ＰｂＳセンサーに選択的に受光させる手段を設けたこと
を特徴とする分光分析装置。 - 【請求項２】上記投光側測光用光ファイバーバンドルと
上記投光側補正用光ファイバーバンドルとを同一保護管
内におさめて配置し、上記受光側測光用光ファイバーバ
ンドルと上記受光側補正用光ファイバーバンドルとを同
一保護管内におさめて配置したことを特徴とする請求項
１記載の分光分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28087891A JPH0593688A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 分光分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28087891A JPH0593688A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 分光分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593688A true JPH0593688A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17631212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28087891A Pending JPH0593688A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 分光分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0593688A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013518278A (ja) * | 2010-01-28 | 2013-05-20 | ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・アクチボラグ | 光学フローセル検出器 |
| JP2015031676A (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-16 | 倉敷紡績株式会社 | 濃度測定装置及び濃度測定方法 |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP28087891A patent/JPH0593688A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013518278A (ja) * | 2010-01-28 | 2013-05-20 | ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・アクチボラグ | 光学フローセル検出器 |
| EP2529198B1 (en) * | 2010-01-28 | 2017-12-27 | GE Healthcare Bio-Sciences AB | A flow cell for optical measurement |
| JP2015031676A (ja) * | 2013-08-07 | 2015-02-16 | 倉敷紡績株式会社 | 濃度測定装置及び濃度測定方法 |
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