JPH06174634A - 光検出形流体用測定セル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ある流体についての測定時と校正時、または
２種類の流体についての測定時における流体供給ライン
の切換作業を簡略化する。セル内の洗浄を不要にする。 【構成】 流体を介した測定光の受光信号に基づいて前
記流体に関する測定を行う光検出形流体用測定セルに関
する。第１の流体が第１の内部空間に供給され、第２の
流体が第２の内部空間に供給され、前記測定光ａが内部
空間に照射されるセルケース１００と、第１及び第２の
内部空間を相互に隔離し、かつ、第１及び第２の内部空
間の容積を変化させてこれらの内部空間の流体に測定光
ａが交互に照射されるようにセルケース１００内を移動
する隔離体２０１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体試料を介した測定
光を検出して流体試料の分析を行うための光検出形流体
用測定セルに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、流体試料を透過した特定波長の
測定光を検出して有機汚濁物質を有する水質の測定装置
においては、発光部及び受光部を含む測定用光学系の劣
化や液体試料に接触するセル窓の汚れ等に起因して測定
値に誤差を生じるため、測定精度を高く保つべく適当な
周期で装置のゼロ校正やスパン校正を行う必要がある。
この場合、従来の校正手段としては、予め準備した校正
液を人為的に測定セル内に導入してゼロ調整や感度調整
を行ったり、校正液の導入から調整に至る一連の作業を
自動化した自動校正等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、何れの校正
手段においても、測定セル内に校正液を導入するために
液体試料及び校正液の供給ラインを切り換えなくてはな
らず、そのための作業が煩雑であって極めて能率が悪
く、また、配管構成も複雑なものであった。これらの問
題は、同一の測定セルを用いて２種類の液体試料を前後
して測定したい場合、更には、液体試料のみならず気体
試料を対象とする場合にも同様に存在する。また、特に
液体試料を対象とする場合においては、同一の測定セル
内に相前後して２種類の液体が導入されると共に液体試
料中には不純物質が含まれているため、測定精度や校正
精度を高く保つには液体を切り換えるたびにセル内を充
分に洗浄しなくてはならず、この洗浄作業が全体の処理
工程の複雑化、長期化を招いていた。

【０００４】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、供給ラインの煩
雑な切り換え作業を要することなく、流体試料と校正用
流体、あるいは２種類の流体試料等、２種類の流体を交
互に測定用光学系に導入できるようにし、しかも洗浄工
程を省略することができる光検出形流体用測定セルを提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、２種類の流体を第１及び第２の内部空間
に各々導入するセルケースと、第１及び第２の内部空間
を気密的、液密的に隔離する隔離体とを備えている。前
記セルケースには測定用光学系を構成する発光部及び受
光部が付設され、また、前記隔離体は、第１及び第２の
内部空間の容積を変化させて前記測定光が照射される内
部空間を切り換えるべくセルケース内を移動可能に構成
されている。

【０００６】

【作用】本発明では、隔離体の移動によって測定光が照
射される内部空間が切り換わるため、第１及び第２の内
部空間に異なる種類の流体を導入して隔離体を移動させ
ることにより、流体試料に対する測定及び校正や、２種
類の流体試料についての測定を行うことができる。ま
た、隔離体はセルケース内面に密接しているため、隔離
体の移動と同時にセルケース内面や光学系の検出窓に付
着した不純物質を払拭することが可能である。

【０００７】

【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例にかかる測定セルの構造を
示す斜視図であり、この測定セルは、液体試料中に特定
波長の測定光を通過させ、その受光信号から液体試料中
の汚濁物質等の濃度を測定して液体試料を分析するため
のものである。

【０００８】図において、１００は有底円筒状のセルケ
ースであり、その軸方向のほぼ中央部には、測定光ａが
セルケース１００の中心軸に直交するように対向配置さ
れた発光部１０１及び受光部１０２が取付けられてい
る。発光部１０１内には発光素子が、受光部１０２には
受光素子（何れも図示せず）がそれぞれ内蔵されてお
り、発光素子からの測定光は各部１０１，１０２の検出
窓（セル窓）１０１ａ，１０２ａを介して受光素子に到
達する。なお、検出窓１０１ａ，１０２ａはセルケース
１００の内側に露出していてセルケース１００の内周面
と同一の曲率に形成されている。

【０００９】セルケース１００の中心軸に沿って発光部
１０１及び受光部１０２の前後には、２種類の液体（例
えば液体試料と校正液、あるいは２種類の液体試料）の
供給部１０３，１０５と排出部１０４，１０６とが配置
されている。ここで、供給部１０３と排出部１０４、及
び、他の供給部１０５と排出部１０６は各々同軸上に配
置される。

【００１０】上記セルケース１００の内部には、この内
部を液密的に密閉した状態で第１及び第２の内部空間に
二分する隔離体としての隔離板２０１が収納されてい
る。この隔離板２０１はセルケース１００の内周面に適
合するように円板状に形成されており、その背面には支
持ロッド２０２が連結されている。支持ロッド２０２
は、測定光ａを遮らないように平面から見てほぼコ字形
に形成されている。また、隔離板２０１の外周端面には
シール材を周設すると共に、このシール材を払拭性の高
い材料にて形成することが望ましい。

【００１１】支持ロッド２０２の後端部には駆動ロッド
２０３が連結されていると共に、この駆動ロッド２０３
はセルケース１００後端部のシール部２０４内のスラス
ト軸受を介して外部の駆動装置に連結されている。駆動
ロッド２０３は、外部の駆動装置によりセルケース１０
０の中心軸に沿って往復動自在であり、これにより支持
ロッド２０２を介して隔離板２０１もセルケース１００
の内部を往復動する。この場合の往復動の行程は、少な
くとも測定光ａが通過する空間を第１または第２の内部
空間に切り換えることができる距離とし、しかも、セル
ケース１００の両端部にまで移動してすべての供給部１
０３，１０５及び排出部１０４，１０６が連通すること
がない距離に設定される。

【００１２】次に、この実施例の動作を説明する。ここ
では、測定装置を周期的に校正するため、測定光ａが通
過する液体を試料と校正液とに切り換えるものとする。
このため、例えば、供給部１０３及び排出部１０４を介
してセルケース１００の第１の内部空間に液体試料を流
通させ、供給部１０５及び排出部１０６を介して第２の
内部空間に校正液を流通させる。

【００１３】こうしてセルケース１００内に両液体を常
に流通させておき、試料測定時には、図１に一点鎖線で
示すように隔離板２０１を供給部１０５及び排出部１０
６寄りに移動させて第１の内部空間の容積を増し、測定
光ａを第１の内部空間の液体試料中に通過させて測定を
行う。なお、測定原理としては、特定波長の測定光が吸
収されたことを受光信号から検出して試料中の特定物質
の量や濃度を測定すること等があるが、その詳細は本発
明の要点ではないため、詳述を省略する。

【００１４】次いで、測定装置の校正を行う場合、隔離
板２０１を供給部１０３及び排出部１０４寄りに移動さ
せて第２の内部空間の容積を増し、測定光ａを第２の内
部空間の校正液中に通過させて測定を行い、ゼロ校正や
スパン校正を行う。この際、校正液としては測定セルの
外部にゼロ校正液とスパン校正液とを用意しておき、必
要に応じてこれらを切り換えて供給部１０５から第２の
内部空間へ導入すれば良い。

【００１５】そして、校正が終了したら、隔離板２０１
を図の右側に移動させて再び測定を行い、以後、一定周
期にて測定及び校正を繰り返し実行する。この間、隔離
板２０１がセルケース１００の内周面に密接して往復動
するのに伴い、検出窓１０１ａ，１０２ａやセルケース
１００の内周面に付着した液体試料や汚濁物質、校正液
等が払拭されるので、これらが不純物質として校正液や
液体試料中に混入する恐れはない。従って、セルケース
１００内に洗浄液を供給する洗浄工程を省略することが
できる。

【００１６】以上のような動作により、液体試料と校正
液とをセルケース１００内に常時流通させた状態で測定
動作及び校正動作を一定周期で切り換えながら実行する
ことができる。なお、隔離板２０１の往復動は、マイク
ロコンピュータ等を有する制御回路を用いて駆動装置内
のモータの正転、逆転を一定周期で制御すること等によ
って可能であり、前記制御回路により光学系の制御や受
光部１０２における受光信号の処理、分析演算やその結
果の記憶、表示、外部への通信等を行えば、測定装置全
体の自動化が可能である。

【００１７】次に、図２は本発明の他の実施例を示して
いる。この実施例は、隔離板２０１と駆動ロッド２０３
とを連結すると共に、測定光ａが駆動ロッド２０３によ
り遮られないように発光部１０１及び受光部１０２をセ
ルケース１００の中心軸に対し偏心させて配置したもの
である。この実施例によれば、隔離板２０１の支持構造
を簡素化できる利点があり、製造コストを低減すること
ができる。

【００１８】なお、上記実施例では隔離板２０１の移動
により液体試料と校正液とを切り換える場合について説
明したが、２種類の液体試料を分析するためにこれらを
切り換える場合や、その他、気体試料についても同様な
用途に適用することができる。また、本発明は、実施例
のような光透過形のものばかりでなく、散乱光や反射光
により流体試料の分析を行う形式の測定セルにも適用可
能である。

【００１９】セルケースは内部空間を有する筒形であれ
ばよいから、角筒状に形成しても良い。隔離体として
は、実施例のように板状に形成するのが製造上、コスト
上も有利であるが、隔離体を有底筒状に形成してセルケ
ースと共に二重筒を構成し、この隔離体の周面に測定光
及び流体を通過させるためのスリット等を適宜、形成す
れば、セルケースは隔離体に対し面接触状態になって隔
離体に対する好適なガイド部材とすることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、隔離体を
移動させるだけで測定光が照射される流体を切り換える
ことができる。このため、試料流体の測定と測定装置の
校正、あるいは２種類の試料流体の測定等に際し、従来
のように流体の供給ルートを切り換えるための煩雑な作
業や配管構成が不要になり、測定作業や校正作業の簡便
化及び迅速化、構造の簡略化を図ることができる。

【００２１】特に液体を導入する場合には、セルケース
内面に密接している隔離体の移動に伴ってセルケース内
面や光学系の検出窓に付着した不純物質を払拭すること
ができ、独立した洗浄工程を不要にして処理時間を一層
短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す平面図である。

【符号の説明】

１００ セルケース １０１ 発光部 １０１ａ，１０２ａ 検出窓 １０２ 受光部 １０３，１０５ 供給部 １０４，１０６ 排出部 ２０１ 隔離板 ２０２ 支持ロッド ２０３ 駆動ロッド ２０４ シール部 ａ 測定光

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体を介した測定光の受光信号に基づい
   て前記流体に関する測定を行う光検出形流体用測定セル
   において、 第１の流体が第１の内部空間に供給され、第２の流体が
   第２の内部空間に供給され、かつ、前記測定光が内部空
   間に照射されるセルケースと、 第１及び第２の内部空間を相互に隔離し、かつ、第１及
   び第２の内部空間の容積を変化させてこれらの内部空間
   に前記測定光が交互に照射されるように前記セルケース
   内を移動する隔離体と、 を備えたことを特徴とする光検出形流体用測定セル。