JPH0812193B2 - 試料と流体媒質の特定成分との相互作用の速度を測定する方法及び装置 - Google Patents
試料と流体媒質の特定成分との相互作用の速度を測定する方法及び装置Info
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- JPH0812193B2 JPH0812193B2 JP1309453A JP30945389A JPH0812193B2 JP H0812193 B2 JPH0812193 B2 JP H0812193B2 JP 1309453 A JP1309453 A JP 1309453A JP 30945389 A JP30945389 A JP 30945389A JP H0812193 B2 JPH0812193 B2 JP H0812193B2
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は植物及び動物組織、細胞培養、合成樹脂及び
金属類によって空気の様な流体媒質中で代表的には酸素
及び二酸化炭素である或る成分の低レベル消費及び発生
を測定するための方法及び装置に関するものである。更
に具体的に言えば、本発明は例えばセンサのドリフト及
び圧力／温度変動の様な妨害因子を補償する方法及び装
置に関するものである。
金属類によって空気の様な流体媒質中で代表的には酸素
及び二酸化炭素である或る成分の低レベル消費及び発生
を測定するための方法及び装置に関するものである。更
に具体的に言えば、本発明は例えばセンサのドリフト及
び圧力／温度変動の様な妨害因子を補償する方法及び装
置に関するものである。
酸素の消費量及び二酸化炭素の発生量の測定は幾つか
の分野で使用されている。昆虫学に於いては、そのよう
な測定は昆虫の食料源を決定する際に役立つ。腐敗し易
い食品産業に於いては、呼吸測定は熟成を遅延さす手段
を評価する為に使用されている。他の用途は細菌の培養
物、沈殿物及びその他の有害有機材料の生物学的活動度
を測定する場合である。呼吸計も亦金属類の酸化及び重
合中に合成樹脂によつて取込まれる酸素の量を測定する
ために使用されている。
の分野で使用されている。昆虫学に於いては、そのよう
な測定は昆虫の食料源を決定する際に役立つ。腐敗し易
い食品産業に於いては、呼吸測定は熟成を遅延さす手段
を評価する為に使用されている。他の用途は細菌の培養
物、沈殿物及びその他の有害有機材料の生物学的活動度
を測定する場合である。呼吸計も亦金属類の酸化及び重
合中に合成樹脂によつて取込まれる酸素の量を測定する
ために使用されている。
種々の方法及び装置が低レベルの呼吸ガス交換を測定
するために従来使用されている。酸素は組織又はその他
の試料によつて消費されるので、酸素の消費量は通常室
内のガスの量の変化を測定することによつて決定されて
いる。その様な容量装置の比較的周知の例であるワール
ブルグ装置は、試料によつて発生された二酸化炭素を吸
収する為に試料室内に水酸化カリウムの溶液を使用して
いる。試料室内の空気の容量の変化は一端を試料室へ連
結されそして他端を大気中へ開放されたマノメータ管
（液注圧力計）によつて測定される。酸素の消費は試料
室内の空気の容量変化の唯一の原因であると推定（仮
定）されている。然しながらこの仮定は、不確実であ
る。その訳は例えば試料室の温度及び気圧のような他の
因子も亦試料室の空気の容量を変化させうるからであ
る。その様な温度に起因する空気の容量の変化は装置を
温度を制御された水浴（槽）中に入れて置くことによつ
て最少にされるが、然しながら最良の水浴でさえも現在
の低レベルの呼吸用途に十分なだけ正確に温度を制御す
ることは出来ない。
するために従来使用されている。酸素は組織又はその他
の試料によつて消費されるので、酸素の消費量は通常室
内のガスの量の変化を測定することによつて決定されて
いる。その様な容量装置の比較的周知の例であるワール
ブルグ装置は、試料によつて発生された二酸化炭素を吸
収する為に試料室内に水酸化カリウムの溶液を使用して
いる。試料室内の空気の容量の変化は一端を試料室へ連
結されそして他端を大気中へ開放されたマノメータ管
（液注圧力計）によつて測定される。酸素の消費は試料
室内の空気の容量変化の唯一の原因であると推定（仮
定）されている。然しながらこの仮定は、不確実であ
る。その訳は例えば試料室の温度及び気圧のような他の
因子も亦試料室の空気の容量を変化させうるからであ
る。その様な温度に起因する空気の容量の変化は装置を
温度を制御された水浴（槽）中に入れて置くことによつ
て最少にされるが、然しながら最良の水浴でさえも現在
の低レベルの呼吸用途に十分なだけ正確に温度を制御す
ることは出来ない。
ギルソンへ与えられた米国特許第3,313,157号明細書
に開示されている装置の如き、微分容量的呼吸計は上記
ワールブルグ装置の改良をめざすものである。温度変化
のすべての悪影響は、任意の温度変化は２つの室内のす
べてのガスの容量に同じ影響を与えるという原理の下
に、容量が試料室にほぼ等しい基準室を使用することに
よって相殺される。酸素の消費量は２つの室内における
容量変化の差を測定することによって測定される。然し
ながら、それらの室の温度が同じであると言う仮定は酸
化反応の場合と同様に、若しその試料が反応熱を発生す
る場合には使用できない。
に開示されている装置の如き、微分容量的呼吸計は上記
ワールブルグ装置の改良をめざすものである。温度変化
のすべての悪影響は、任意の温度変化は２つの室内のす
べてのガスの容量に同じ影響を与えるという原理の下
に、容量が試料室にほぼ等しい基準室を使用することに
よって相殺される。酸素の消費量は２つの室内における
容量変化の差を測定することによって測定される。然し
ながら、それらの室の温度が同じであると言う仮定は酸
化反応の場合と同様に、若しその試料が反応熱を発生す
る場合には使用できない。
ワールブルグ及び微分容量的呼吸計類も亦二酸化炭素
の発生を容易に測定する性能を欠いでいる。その様な知
識は多くの代謝測定に於いて重要である。その訳は二酸
化炭素の発生速度（又は率）は酸素の消費速度（又は
率）と共にどの食料品が代謝をしているかを表示する呼
吸比を計算するために使用されている。ワールブルグ装
置においては、二酸化炭素の発生量は恐らくこのガスの
全発生量を吸収する水酸化カリウム溶液の化学分析によ
ってのみ決定される。正確な化学分析は困難であり且つ
時間がかかり、しかも単一の決定はその研究の終に於い
てなされるにすぎない。又、植物類に於いても、二酸化
炭素は発生されるよりもむしろ消費されていて、二酸化
炭素の消費量はこの方法を使用して測定することは出来
ない。
の発生を容易に測定する性能を欠いでいる。その様な知
識は多くの代謝測定に於いて重要である。その訳は二酸
化炭素の発生速度（又は率）は酸素の消費速度（又は
率）と共にどの食料品が代謝をしているかを表示する呼
吸比を計算するために使用されている。ワールブルグ装
置においては、二酸化炭素の発生量は恐らくこのガスの
全発生量を吸収する水酸化カリウム溶液の化学分析によ
ってのみ決定される。正確な化学分析は困難であり且つ
時間がかかり、しかも単一の決定はその研究の終に於い
てなされるにすぎない。又、植物類に於いても、二酸化
炭素は発生されるよりもむしろ消費されていて、二酸化
炭素の消費量はこの方法を使用して測定することは出来
ない。
特定のガス類の発生及び消費量を測定する為にガス分
析器を使用する密閉型呼吸計も亦その方面で知られてい
る。然しながら、ガス分析器は例えば圧力及び温度変化
の様な環境的影響の結果として屡々変動又はドリフトす
る。代表的には、ガス分析器に於けるドリフトは各試料
ガスの測定に先だって既知の基準ガスを使用しているセ
ンサの手動再較正によつて補正される。然しながら、オ
ースチン等へ与えられた英国特許第2,049,192A号明細書
は、試料ガスを収容する第１室及び基準ガスを収容する
第２室を貫通して交互に赤外線ビームが導かれる示差型
（又は微分）二酸化炭素分析器を開示している。そのオ
ースチン等の装置は２つのビームが２つの分析室を貫通
した後に発生されるすべての信号間の差に比例する出力
信号を発生する。或る程度までオースチンの呼吸計はガ
ス分析器中のドリフトを補正する。
析器を使用する密閉型呼吸計も亦その方面で知られてい
る。然しながら、ガス分析器は例えば圧力及び温度変化
の様な環境的影響の結果として屡々変動又はドリフトす
る。代表的には、ガス分析器に於けるドリフトは各試料
ガスの測定に先だって既知の基準ガスを使用しているセ
ンサの手動再較正によつて補正される。然しながら、オ
ースチン等へ与えられた英国特許第2,049,192A号明細書
は、試料ガスを収容する第１室及び基準ガスを収容する
第２室を貫通して交互に赤外線ビームが導かれる示差型
（又は微分）二酸化炭素分析器を開示している。そのオ
ースチン等の装置は２つのビームが２つの分析室を貫通
した後に発生されるすべての信号間の差に比例する出力
信号を発生する。或る程度までオースチンの呼吸計はガ
ス分析器中のドリフトを補正する。
然しながらそれは限定された適用性を有するにすぎな
い。その訳はそれが使用している赤外線呼吸装置は例え
ば酸素の様な多くの他のガスを検出することが出来ない
からである。更に、そのオースチン装置は試料の誘起し
たセンサのドリフトを完全には補償する事が出来ない。
例えば試料からの水蒸気によつて惹起される試料室内の
含量（又は内容物）及びガス圧力の変化は基準室内にお
いては発見されないであろう。従って、その出力信号は
そのようなドリフトを補償することは出来ない。
い。その訳はそれが使用している赤外線呼吸装置は例え
ば酸素の様な多くの他のガスを検出することが出来ない
からである。更に、そのオースチン装置は試料の誘起し
たセンサのドリフトを完全には補償する事が出来ない。
例えば試料からの水蒸気によつて惹起される試料室内の
含量（又は内容物）及びガス圧力の変化は基準室内にお
いては発見されないであろう。従って、その出力信号は
そのようなドリフトを補償することは出来ない。
かくして、本発明者達はシステム内の温度及び圧力変
化の様な変数を説明しながらも低レベルの呼吸又は酸化
に起因する多成分流体媒質の組成の変化速度を正確に測
定する事が出来なかった。
化の様な変数を説明しながらも低レベルの呼吸又は酸化
に起因する多成分流体媒質の組成の変化速度を正確に測
定する事が出来なかった。
発明の目的 本発明の目的は低レベルの呼吸又は酸化に起因する多
成分流体媒質の組成の変化速度を正確に測定する方法及
び装置を提供することにある。
成分流体媒質の組成の変化速度を正確に測定する方法及
び装置を提供することにある。
発明の要旨 本発明に係る方法は、基準流体媒質の第１量を導入す
るために基準室を用い、試料と基準流体媒質の第２量を
導入するために試料室を用い、試料室にて基準流体媒質
の第２量の特定成分と試料とを相互反応させて、試料流
体媒質を生成し、上記基準及び試料流体媒質を交互に、
夫々の室からセンサを通って元の室へ循環させ、上記セ
ンサによって上記基準及び試料流体媒質中の特定成分の
相対的な量を示す複数の基準及び試料信号を発生させ、
上記複数の基準及び試料信号に基づいて、プロセツサに
よって上記試料と特定成分との相互作用の速度を演算
し、この際、上記基準信号を用いて上記相互作用以外の
要因によるセンサ出力のドリフトが補償されることを特
徴とする。
るために基準室を用い、試料と基準流体媒質の第２量を
導入するために試料室を用い、試料室にて基準流体媒質
の第２量の特定成分と試料とを相互反応させて、試料流
体媒質を生成し、上記基準及び試料流体媒質を交互に、
夫々の室からセンサを通って元の室へ循環させ、上記セ
ンサによって上記基準及び試料流体媒質中の特定成分の
相対的な量を示す複数の基準及び試料信号を発生させ、
上記複数の基準及び試料信号に基づいて、プロセツサに
よって上記試料と特定成分との相互作用の速度を演算
し、この際、上記基準信号を用いて上記相互作用以外の
要因によるセンサ出力のドリフトが補償されることを特
徴とする。
次に本発明に係る装置は、基準流体媒質の第１量を収
容するのに適した基準室と、試料及び上記基準流体媒質
の第２量を収容するのに適しており且つそこでは上記試
料が上記基準流体媒質の第２量と作用して試料流体媒質
を発生する試料室と、夫々基準及び試料流体媒質の特定
成分の量に強度がほぼ比例している複数の基準及び試料
信号を発生するセンサと、基準及び試料流体媒質を交互
に、夫々の室からセンサを通って元の室へ循環させる為
の手段と、上記センサによって発生する基準信号及び試
料信号を受信し且つ上記センサにおけるドリフトを補償
するために基準信号を使用する式に従って試料が上記特
定成分を消費又は発生する速さを計算するのに適したプ
ロセツサとを有する事を特徴とする。
容するのに適した基準室と、試料及び上記基準流体媒質
の第２量を収容するのに適しており且つそこでは上記試
料が上記基準流体媒質の第２量と作用して試料流体媒質
を発生する試料室と、夫々基準及び試料流体媒質の特定
成分の量に強度がほぼ比例している複数の基準及び試料
信号を発生するセンサと、基準及び試料流体媒質を交互
に、夫々の室からセンサを通って元の室へ循環させる為
の手段と、上記センサによって発生する基準信号及び試
料信号を受信し且つ上記センサにおけるドリフトを補償
するために基準信号を使用する式に従って試料が上記特
定成分を消費又は発生する速さを計算するのに適したプ
ロセツサとを有する事を特徴とする。
良好な実施例の詳細な説明 第１図に示されている様に、本発明に係る全体として
（10）と銘打たれている呼吸計は、流体媒質、特にガス
を導くのに適したチューブ又はその他の導管によつて連
結された下記部品即ち、弁（１）乃至（５）、ポンプ
（12）、流量計兼流量制御器（13）、乾燥機（14）、二
酸化炭素センサ（分析器ともいう。）（15）、酸素分析
器（16）、圧力センサ（17）、圧力制御器（18）を含ん
だ第１マニホルド（11）と、弁（６）乃至（８）、取込
みマニホルド（11）上の弁（２）及び排出マニホルド
（19）上の弁（７）間を連結している基準室（20）と、
取込みマニホルド上の弁（１）及び排出マニホルド上の
弁（８）間を連結している試料室（21）とを含んでい
る。
（10）と銘打たれている呼吸計は、流体媒質、特にガス
を導くのに適したチューブ又はその他の導管によつて連
結された下記部品即ち、弁（１）乃至（５）、ポンプ
（12）、流量計兼流量制御器（13）、乾燥機（14）、二
酸化炭素センサ（分析器ともいう。）（15）、酸素分析
器（16）、圧力センサ（17）、圧力制御器（18）を含ん
だ第１マニホルド（11）と、弁（６）乃至（８）、取込
みマニホルド（11）上の弁（２）及び排出マニホルド
（19）上の弁（７）間を連結している基準室（20）と、
取込みマニホルド上の弁（１）及び排出マニホルド上の
弁（８）間を連結している試料室（21）とを含んでい
る。
循環ポンプ（12）は基準流体媒質（代表的には空気）
を基準室（20）及びガス分析器（15），（16）間で、そ
して例えば植物組織の様な試料と基準流体媒質の第２量
中の選択された成分即ち酸素及び二酸化炭素との間の相
互反応から発生される試料流体媒質を上記試料室（21）
及び分析器（15），（16）間を交互に循環させる。上記
循環ポンプ（12）は一定の出力流を与えることを企図し
ている。其の訳は多くのガス分析器はそこを通過する流
速には敏感であるからである。若しポンプの速度が変化
するときには、流量制御器（13）の背後の圧力は多分変
化し、従って流れ速度が変化させられるであろう。前述
のポンプ（12）は更に外気から完全に遮断される様に企
図されており、１立／分迄送り出しうる小さな膜ポンプ
でもよい。これに関して、システム内で起こる圧力変化
は最少にされなければならない事が注意される。内部圧
力の変動は、２つの原因即ちポンプ出力の変化及び湿度
の変化から発生される。チユーブ内では流れに対する其
の固有の抵抗並びに部品連結部に起因する圧力低下があ
る。この問題を最少にする為には、流体通路中に狭搾部
を作らぬように注意しなければならない。ポンプ出力が
変動する時には、圧力低下が変化するので酸素センサに
於ける圧力が変化する。この問題を最少にする為には、
流路中の狭搾部は回避しなければならない。更に周囲の
空気圧力が変動するのでシステムは外部から遮断されな
ければならない。システム中の漏れ又は軟配管は避けな
ければならない。その訳はその様な事は外部の圧力変化
をシステム内へ伝送（導入）するからである。
を基準室（20）及びガス分析器（15），（16）間で、そ
して例えば植物組織の様な試料と基準流体媒質の第２量
中の選択された成分即ち酸素及び二酸化炭素との間の相
互反応から発生される試料流体媒質を上記試料室（21）
及び分析器（15），（16）間を交互に循環させる。上記
循環ポンプ（12）は一定の出力流を与えることを企図し
ている。其の訳は多くのガス分析器はそこを通過する流
速には敏感であるからである。若しポンプの速度が変化
するときには、流量制御器（13）の背後の圧力は多分変
化し、従って流れ速度が変化させられるであろう。前述
のポンプ（12）は更に外気から完全に遮断される様に企
図されており、１立／分迄送り出しうる小さな膜ポンプ
でもよい。これに関して、システム内で起こる圧力変化
は最少にされなければならない事が注意される。内部圧
力の変動は、２つの原因即ちポンプ出力の変化及び湿度
の変化から発生される。チユーブ内では流れに対する其
の固有の抵抗並びに部品連結部に起因する圧力低下があ
る。この問題を最少にする為には、流体通路中に狭搾部
を作らぬように注意しなければならない。ポンプ出力が
変動する時には、圧力低下が変化するので酸素センサに
於ける圧力が変化する。この問題を最少にする為には、
流路中の狭搾部は回避しなければならない。更に周囲の
空気圧力が変動するのでシステムは外部から遮断されな
ければならない。システム中の漏れ又は軟配管は避けな
ければならない。その訳はその様な事は外部の圧力変化
をシステム内へ伝送（導入）するからである。
取込みマニホルド（11）上の弁（４）及び（５）は較
正ガスへ連結するために設けられている。代表的には、
基準流体媒質は大気である。システム内の空気は取込み
マニホルド（11）上の弁（３）を通してシステムと流体
連絡している適当な制御器（23）を備えた新鮮な空気ポ
ンプ（22）を設ける事によって置換される。排出マニホ
ルド（19）上の弁（６）は較正ガス又は新鮮な空気が導
入されている時には何時でもそのシステムと通気させ
る。取込みマニホルド（11）上の弁（１），（２）及び
（３）、排出マニホルド（19）上の弁（６）乃至（８）
を開く事によって、夫々基準及び試料室（20）（21）及
びそれと流体交通しているその他のすべての素子（部
品）は新鮮な空気ポンプ（22）の作動によって外気をど
っと流される（即ちフラツシングされる）。
正ガスへ連結するために設けられている。代表的には、
基準流体媒質は大気である。システム内の空気は取込み
マニホルド（11）上の弁（３）を通してシステムと流体
連絡している適当な制御器（23）を備えた新鮮な空気ポ
ンプ（22）を設ける事によって置換される。排出マニホ
ルド（19）上の弁（６）は較正ガス又は新鮮な空気が導
入されている時には何時でもそのシステムと通気させ
る。取込みマニホルド（11）上の弁（１），（２）及び
（３）、排出マニホルド（19）上の弁（６）乃至（８）
を開く事によって、夫々基準及び試料室（20）（21）及
びそれと流体交通しているその他のすべての素子（部
品）は新鮮な空気ポンプ（22）の作動によって外気をど
っと流される（即ちフラツシングされる）。
流量計／流量制御器（13）は少なくともシステム中の
循環流体媒質のなまの流量測定及び制御を可能にするこ
とを企図されている。作り込みの制御弁を有する回転計
が適当である。この方法で、ポンプ（12）は一定の流量
を与えるのに役立っている。作り込みの制御弁は計量
（針）弁であることが望ましく、同様にしてセンサ（1
5）及び（16）への種々の流体媒質の流量を制御する。
循環流体媒質のなまの流量測定及び制御を可能にするこ
とを企図されている。作り込みの制御弁を有する回転計
が適当である。この方法で、ポンプ（12）は一定の流量
を与えるのに役立っている。作り込みの制御弁は計量
（針）弁であることが望ましく、同様にしてセンサ（1
5）及び（16）への種々の流体媒質の流量を制御する。
空気乾燥器又は除湿器（14）は粒状の無水塩化カルシ
ウムの様な乾燥剤を充填された密封容器から構成されて
いる。塩化カルシウムは酸素又は二酸化炭素を吸収した
り放出したりしないので良好な乾燥剤である。
ウムの様な乾燥剤を充填された密封容器から構成されて
いる。塩化カルシウムは酸素又は二酸化炭素を吸収した
り放出したりしないので良好な乾燥剤である。
二酸化炭素分析器（15）はその中を流れる種々の流体
媒質中の二酸化炭素の濃度又は留分を測定しこの二酸化
炭素留分を反映した信号電圧を与える。上述の分析器
（15）は赤外線吸収型である事が望ましい。
媒質中の二酸化炭素の濃度又は留分を測定しこの二酸化
炭素留分を反映した信号電圧を与える。上述の分析器
（15）は赤外線吸収型である事が望ましい。
酸素分析器（16）は其の中を流れる種々の流体媒質中
の酸素の濃度又は留分を測定して、この酸素の留分を反
映した信号電圧を与える。電気−化学燃料電池又は常磁
性の酸素分析器を使用することが望ましい。
の酸素の濃度又は留分を測定して、この酸素の留分を反
映した信号電圧を与える。電気−化学燃料電池又は常磁
性の酸素分析器を使用することが望ましい。
上述した様に、上記ガス分析器はそこを貫通して流れ
る流体媒質中の圧力変化にとくに敏感であるので、その
ような圧力変動に起因して不正確な読みを与えがちであ
る。システム内の湿度の変化はその様な圧力変化の一原
因である。例えば湿つた試料が試料室（21）内に置かれ
ている時、其の試料室内の湿度は上昇しかつそのシステ
ムは閉じられているので、其の圧力も亦上昇する。その
湿度レベル及び従ってその圧力は何等かの安定機構が設
けられていない限り、其の基準及び試料流体媒質が呼吸
計を通って交互に循環させられる時にシステム中で相当
に変動する。
る流体媒質中の圧力変化にとくに敏感であるので、その
ような圧力変動に起因して不正確な読みを与えがちであ
る。システム内の湿度の変化はその様な圧力変化の一原
因である。例えば湿つた試料が試料室（21）内に置かれ
ている時、其の試料室内の湿度は上昇しかつそのシステ
ムは閉じられているので、其の圧力も亦上昇する。その
湿度レベル及び従ってその圧力は何等かの安定機構が設
けられていない限り、其の基準及び試料流体媒質が呼吸
計を通って交互に循環させられる時にシステム中で相当
に変動する。
基準流体媒質が分析されている時には、試料室内の試
料流体媒質は静止していて、その湿度が上昇する。試料
流体媒質が循環させられている時、それは乾燥器（14）
を通過して、その含水量を低下させる。その結果起こる
圧力変動は有為誤差を惹起しうる。
料流体媒質は静止していて、その湿度が上昇する。試料
流体媒質が循環させられている時、それは乾燥器（14）
を通過して、その含水量を低下させる。その結果起こる
圧力変動は有為誤差を惹起しうる。
湿度の変化に起因する圧力変動を減らす為には、種々
の方法が使用される。その様な圧力変化はガス分析器中
の圧力を測定し且つこの値に於ける変動を相殺する機構
を使用することによって安定化されることが望ましい。
第３図に示されている様に、良好な部品は流体媒質内又
はガス分析器の直接下流の圧力を測定する指圧計および
ガス分析器の下流の可変オリフイスと共に弁を有する電
気的に制御される圧力制御器（18）をふくんでいる。指
圧計はガスセンサ（15），（16）中の圧力との関係で変
化する電力を発生する変換器であることが望ましい。比
較器（24）は変換器によって発生された電圧がある設定
点を越えて、其れによって弁の開口を増大させて圧力を
低下させるときに弁（18）へ加えられた電圧を増大させ
るかまたはその変換器によって発生された電圧が上記設
定電圧より下り、それによって弁の開口を減少させてセ
ンサ中の圧力を増大させる時に比較器（24）は弁（18）
へ加えられる電圧を低下させる。すべてのセンサ中の圧
力はそれによって所望の設定点又はその付近に維持され
る。
の方法が使用される。その様な圧力変化はガス分析器中
の圧力を測定し且つこの値に於ける変動を相殺する機構
を使用することによって安定化されることが望ましい。
第３図に示されている様に、良好な部品は流体媒質内又
はガス分析器の直接下流の圧力を測定する指圧計および
ガス分析器の下流の可変オリフイスと共に弁を有する電
気的に制御される圧力制御器（18）をふくんでいる。指
圧計はガスセンサ（15），（16）中の圧力との関係で変
化する電力を発生する変換器であることが望ましい。比
較器（24）は変換器によって発生された電圧がある設定
点を越えて、其れによって弁の開口を増大させて圧力を
低下させるときに弁（18）へ加えられた電圧を増大させ
るかまたはその変換器によって発生された電圧が上記設
定電圧より下り、それによって弁の開口を減少させてセ
ンサ中の圧力を増大させる時に比較器（24）は弁（18）
へ加えられる電圧を低下させる。すべてのセンサ中の圧
力はそれによって所望の設定点又はその付近に維持され
る。
代案として、電気作動可変弁（18）は可変速ポンプ
（図示せず）で置換されてもよい。循環ポンプ（12）に
相対的なこの可変ポンプの速度はそれらの間の圧力を決
定する。若し可変速ポンプが早く運転する時には、圧力
は低下し、其の逆も亦真である。電気作動弁（18）を使
用することに対する他の代案は基準室又はジヤー（20）
の内部に加熱素子（図示せず）を入れることである。そ
の加熱素子は基準室内の流体媒質の湿度を変化させ、そ
れによってその媒質を膨張又は収縮させる為に使用され
る。その加熱素子を通って流れる電流を変化させること
によって、システム内の圧力は湿度に起因する変化を補
償する様に調整される。若し圧力センサ（17）が増大を
検出する時には、その加熱素子を流れる電流は減少させ
られそして若しセンサが減少を検出する時には、加熱素
子の電流は増大させられる。圧力の変動を減らす他の可
能な方法はシステム中に外部への小さな漏洩を導入し
て、そのシステム内の圧力を変化させて外部へ通気させ
る方法である。外気圧も亦変動するけれども、水分が主
題の室（21）内に存在している時には、外気圧はシステ
ム内の圧力よりも幾分安定である。更にその漏洩は非常
に小さく作られているので、ドアーの開閉、空気流等に
起因する外気中の急激な圧力変化はシステム内へは導入
されない。システム内の圧力を安定させる更に他の方法
はそのシステムに装着される大きくて空の堅固な容器を
含んでいる。その容器は湿度の変化を一層大きな容積内
へ広がらせる事によってシステム内のガスの容量を変化
させ、それによって圧力変化を減少させる。例えば、最
初2lの容積を有していたシステムへ10lの容器を付加す
れば、その圧力変動は未調整値の1/6に減少させられる
事になる。
（図示せず）で置換されてもよい。循環ポンプ（12）に
相対的なこの可変ポンプの速度はそれらの間の圧力を決
定する。若し可変速ポンプが早く運転する時には、圧力
は低下し、其の逆も亦真である。電気作動弁（18）を使
用することに対する他の代案は基準室又はジヤー（20）
の内部に加熱素子（図示せず）を入れることである。そ
の加熱素子は基準室内の流体媒質の湿度を変化させ、そ
れによってその媒質を膨張又は収縮させる為に使用され
る。その加熱素子を通って流れる電流を変化させること
によって、システム内の圧力は湿度に起因する変化を補
償する様に調整される。若し圧力センサ（17）が増大を
検出する時には、その加熱素子を流れる電流は減少させ
られそして若しセンサが減少を検出する時には、加熱素
子の電流は増大させられる。圧力の変動を減らす他の可
能な方法はシステム中に外部への小さな漏洩を導入し
て、そのシステム内の圧力を変化させて外部へ通気させ
る方法である。外気圧も亦変動するけれども、水分が主
題の室（21）内に存在している時には、外気圧はシステ
ム内の圧力よりも幾分安定である。更にその漏洩は非常
に小さく作られているので、ドアーの開閉、空気流等に
起因する外気中の急激な圧力変化はシステム内へは導入
されない。システム内の圧力を安定させる更に他の方法
はそのシステムに装着される大きくて空の堅固な容器を
含んでいる。その容器は湿度の変化を一層大きな容積内
へ広がらせる事によってシステム内のガスの容量を変化
させ、それによって圧力変化を減少させる。例えば、最
初2lの容積を有していたシステムへ10lの容器を付加す
れば、その圧力変動は未調整値の1/6に減少させられる
事になる。
ある程度までは、そのような容器を使用する時には酸
素及び二酸化炭素ガスの変動を変化させうるが、然しな
がら一本の長くて薄いチユーブを通してその容器をシス
テムへ連結することによって、システムと容器との間の
ガス交換は最少にされる。
素及び二酸化炭素ガスの変動を変化させうるが、然しな
がら一本の長くて薄いチユーブを通してその容器をシス
テムへ連結することによって、システムと容器との間の
ガス交換は最少にされる。
以下は試料流体媒質の酸素及び二酸化炭素含有量の変
化速度を測定する為に使用される方法の説明である。そ
の測定を開始するのに先立って、基準室（20）及び試料
室（21）は取込みマニホルド（11）中の弁（１）乃至
（３）を開き、排出マニホルド（11）中の弁（６）乃至
（８）を開き且つ新鮮な空気ポンプ（22）を働かせる事
によって望むらくは新鮮な空気である基準流体媒質をど
っと流れさす（この流し込みを以下にフラツシングと呼
ぶ）。その様にして、ガスセンサ（15），（16）を含め
た全システムへ新鮮な空気が流される。新鮮な空気ポン
プ（22）は循環ポンプ（12）のポンプ速度よりもはるか
に速い速度でシステム中へ空気を流し込む事が望まし
い。新鮮な空気の流し込みはそのシステムの容器を数回
洗い流すために十分長い時間行われる。システムを洗い
流すこと（フラツシング）は重要である。その訳は、新
鮮な流体媒質が存在しない時には、試料の呼吸は試料流
体媒質の酸素及び二酸化炭素留分が不平衡のレベルに達
するほど大きくなり、その結果異常呼吸を惹起するから
である。
化速度を測定する為に使用される方法の説明である。そ
の測定を開始するのに先立って、基準室（20）及び試料
室（21）は取込みマニホルド（11）中の弁（１）乃至
（３）を開き、排出マニホルド（11）中の弁（６）乃至
（８）を開き且つ新鮮な空気ポンプ（22）を働かせる事
によって望むらくは新鮮な空気である基準流体媒質をど
っと流れさす（この流し込みを以下にフラツシングと呼
ぶ）。その様にして、ガスセンサ（15），（16）を含め
た全システムへ新鮮な空気が流される。新鮮な空気ポン
プ（22）は循環ポンプ（12）のポンプ速度よりもはるか
に速い速度でシステム中へ空気を流し込む事が望まし
い。新鮮な空気の流し込みはそのシステムの容器を数回
洗い流すために十分長い時間行われる。システムを洗い
流すこと（フラツシング）は重要である。その訳は、新
鮮な流体媒質が存在しない時には、試料の呼吸は試料流
体媒質の酸素及び二酸化炭素留分が不平衡のレベルに達
するほど大きくなり、その結果異常呼吸を惹起するから
である。
代表的には、試料は基準ガス即ち大気でフラツシング
する前に試料室（21）内へ導入される。そのフラツシン
グの後にガスセンサ（15），（16）を安定させる為に４
分間の安定時限が設けられる。
する前に試料室（21）内へ導入される。そのフラツシン
グの後にガスセンサ（15），（16）を安定させる為に４
分間の安定時限が設けられる。
次いで基準室（20）内の空気即ち基準流体媒質が分析
される。弁（２）及び（７）が開かれて、基準ガスが乾
燥器（14）、センサ（15），（16）を通って流され、次
いで基準室（20）へ戻される。第２図に示されている様
に基準ガスは試験時間の半分に等しい時限中この方法で
循環させられる事が望ましい。次いで試料室（21）内の
試料流体媒質が分析される。その試料ガスは試料と、フ
ラツシング中に試料室内へ導入された空気中の選択され
た成分即ち酸素及び二酸化炭素との呼吸又は其の他の相
互反応によって作られる。
される。弁（２）及び（７）が開かれて、基準ガスが乾
燥器（14）、センサ（15），（16）を通って流され、次
いで基準室（20）へ戻される。第２図に示されている様
に基準ガスは試験時間の半分に等しい時限中この方法で
循環させられる事が望ましい。次いで試料室（21）内の
試料流体媒質が分析される。その試料ガスは試料と、フ
ラツシング中に試料室内へ導入された空気中の選択され
た成分即ち酸素及び二酸化炭素との呼吸又は其の他の相
互反応によって作られる。
弁（１）及び（８）が開かれて試料流体媒質が乾燥器
及びセンサを通って流され、試料室へ戻されて試験時間
の半分に等しい時限中この方法で、システムを通って循
環させられる。
及びセンサを通って流され、試料室へ戻されて試験時間
の半分に等しい時限中この方法で、システムを通って循
環させられる。
更に第２図に示されている様に、基準流体媒質及び試
料流体媒質は実験時間中そのシステムを通って交互に循
環させられる。必然的に基準及び試料ガスの若干の混合
が起こる。基準及び試料ガスの混合はドリフト即ち基準
ガスの組成が完全に一定に留まっていないので、分析し
ようとするガスの組成中の変化以外の因子に起因するセ
ンサの読みの変化を補償する問題を複雑化する。その様
な混合は以下に幾分詳細に説明される方法で酸素の消費
速度及び二酸化炭素の発生速度を計算している間に補償
される。然しながら基本的にはシステム内の種々の容積
を計算することによって基準及び試料ガス間の混合量は
定量化される。
料流体媒質は実験時間中そのシステムを通って交互に循
環させられる。必然的に基準及び試料ガスの若干の混合
が起こる。基準及び試料ガスの混合はドリフト即ち基準
ガスの組成が完全に一定に留まっていないので、分析し
ようとするガスの組成中の変化以外の因子に起因するセ
ンサの読みの変化を補償する問題を複雑化する。その様
な混合は以下に幾分詳細に説明される方法で酸素の消費
速度及び二酸化炭素の発生速度を計算している間に補償
される。然しながら基本的にはシステム内の種々の容積
を計算することによって基準及び試料ガス間の混合量は
定量化される。
試料室（21）及びセンサ（15），（16）の容積の計算
は以下の様にして進めることが望ましい。基本的には、
システム中の違った区分を孤立させて加圧し、次いで一
緒に連結される時にそのシステムの違った区分に於ける
圧力変化を測定する事によって行われる。センサ容積
（VS）を測定することは、下記の手順で行われる。先づ
すべてのセンサ、基準及び試料室内のすべての圧力が弁
（６）乃至（８）を開き且つ他の弁を閉じたまゝにする
事によって大気圧に等しくさせられる。システム中のこ
の第１圧力（PA）が記録され次いですべての弁が閉じら
れる。次いで較正ガスの１つへ弁（５）を開いて圧力が
増大するときにすべてのセンサ中の圧力をモニタするこ
とによって第２圧力（PS）がすべてのセンサ中に発生さ
れる。圧力センサ（17）（第１図）はこの目的のために
使用されている。その圧力が好ましくは900ミリ水銀
（柱）の予め調整されたレベルに達する時に、弁（５）
は閉じられてすべてのセンサ中の第２圧力（PS）が記録
される。次いで弁（７）が開かれて、すべてのセンサ中
の第２圧力は基準室（20）内の第１圧力と同じにされて
第３圧力（PT）を発生する。
は以下の様にして進めることが望ましい。基本的には、
システム中の違った区分を孤立させて加圧し、次いで一
緒に連結される時にそのシステムの違った区分に於ける
圧力変化を測定する事によって行われる。センサ容積
（VS）を測定することは、下記の手順で行われる。先づ
すべてのセンサ、基準及び試料室内のすべての圧力が弁
（６）乃至（８）を開き且つ他の弁を閉じたまゝにする
事によって大気圧に等しくさせられる。システム中のこ
の第１圧力（PA）が記録され次いですべての弁が閉じら
れる。次いで較正ガスの１つへ弁（５）を開いて圧力が
増大するときにすべてのセンサ中の圧力をモニタするこ
とによって第２圧力（PS）がすべてのセンサ中に発生さ
れる。圧力センサ（17）（第１図）はこの目的のために
使用されている。その圧力が好ましくは900ミリ水銀
（柱）の予め調整されたレベルに達する時に、弁（５）
は閉じられてすべてのセンサ中の第２圧力（PS）が記録
される。次いで弁（７）が開かれて、すべてのセンサ中
の第２圧力は基準室（20）内の第１圧力と同じにされて
第３圧力（PT）を発生する。
ポンプ（12）及び基準室（20）間に配置されたすべて
の導管及び部品の容積（量）を含んだセンサの容積（V
S）は以上の方法で決定された諸値並びに試料室容積に
対する既値（VR）を使用して、以下の式によって計算さ
れる。
の導管及び部品の容積（量）を含んだセンサの容積（V
S）は以上の方法で決定された諸値並びに試料室容積に
対する既値（VR）を使用して、以下の式によって計算さ
れる。
VS＝VR/［（PS-PA）／（PT-PA）‐１］ 試料室（21）の正味の容積（VT）を測定する為には、
試料の容積が計算されなければならない。そうする為に
は、基準及び試料室中及びセンサ中の圧力は上述の様に
して大気圧（PA）と等しくさせられる。次いで弁（５）
及び（７）を開いて較正ガスをポンプで送り込む事によ
って第４圧力（PRS）が基準室及びすべてのセンサ中に
発生される。その第４圧力（PRS）が第１圧力（PA）よ
りも相当に低い予め調整されたレベルに達するときに弁
（５）が閉じられる。次いで弁（８）が開かれて、試料
室内の第１圧力はすべてのセンサ及び基準室内の第４圧
力と等しくさせられて第５圧力（PC）を発生する。次い
で試料室の正味の容積（VT）が次式によって決定され
る。
試料の容積が計算されなければならない。そうする為に
は、基準及び試料室中及びセンサ中の圧力は上述の様に
して大気圧（PA）と等しくさせられる。次いで弁（５）
及び（７）を開いて較正ガスをポンプで送り込む事によ
って第４圧力（PRS）が基準室及びすべてのセンサ中に
発生される。その第４圧力（PRS）が第１圧力（PA）よ
りも相当に低い予め調整されたレベルに達するときに弁
（５）が閉じられる。次いで弁（８）が開かれて、試料
室内の第１圧力はすべてのセンサ及び基準室内の第４圧
力と等しくさせられて第５圧力（PC）を発生する。次い
で試料室の正味の容積（VT）が次式によって決定され
る。
VT＝（VS＋VR）・［（PRS-PA）／（PC-PA）‐１］ 上述の圧力変化が起こる度毎に、其の圧力の読みを記
録する前に流体媒質の温度を周囲温度に等しくさせる事
が大切である。この事はガスの温度はそれが圧縮される
時に上昇するので必要である。温度の変化は容積と圧力
との間の正常な逆関係を乱す。代表的には、15秒の遅延
がこの目的の為には適当である。
録する前に流体媒質の温度を周囲温度に等しくさせる事
が大切である。この事はガスの温度はそれが圧縮される
時に上昇するので必要である。温度の変化は容積と圧力
との間の正常な逆関係を乱す。代表的には、15秒の遅延
がこの目的の為には適当である。
次に第２図を参照するに、選択された物質の消費又は
発生速度の測定は適当なセンサによって発生された試料
及び基準信号に基づいていて、下記の方法でプロセツサ
（27）によって計算されるガス留分決定を必要とする。
最少限、これらのガス留分決定はセンサから第１試料流
体媒質の読み（T1）、続いて第２基準流体媒質の読み
（R2）及び第２試料流体媒質の読み（T2）を必要とす
る。各基準及び試料ガスはほぼ等しい時限（ｔ）の間す
べてのセンサを通って循環させられる。１つの基準ガス
循環時限（ｔ）及び１つの試料ガス循環時限（ｔ）の為
に必要な時間は試験時間を限定する。更に、遅延（ｄ）
が１つの流体媒質循環時限（ｔ）の開始と、すべてのセ
ンサからの信号読取り開始との間に設けられている。こ
の遅延時間（ｄ）は新しく導入された流体媒質がすべて
のセンサ中のすべての前の媒質を置換して充填する機会
を与える様に設けられている。
発生速度の測定は適当なセンサによって発生された試料
及び基準信号に基づいていて、下記の方法でプロセツサ
（27）によって計算されるガス留分決定を必要とする。
最少限、これらのガス留分決定はセンサから第１試料流
体媒質の読み（T1）、続いて第２基準流体媒質の読み
（R2）及び第２試料流体媒質の読み（T2）を必要とす
る。各基準及び試料ガスはほぼ等しい時限（ｔ）の間す
べてのセンサを通って循環させられる。１つの基準ガス
循環時限（ｔ）及び１つの試料ガス循環時限（ｔ）の為
に必要な時間は試験時間を限定する。更に、遅延（ｄ）
が１つの流体媒質循環時限（ｔ）の開始と、すべてのセ
ンサからの信号読取り開始との間に設けられている。こ
の遅延時間（ｄ）は新しく導入された流体媒質がすべて
のセンサ中のすべての前の媒質を置換して充填する機会
を与える様に設けられている。
以下のすべての計算においては、センサの容積（V
S）、正味の試料室の容積（VT）即ち試料室容積から試
料容積を減じた容積及び周知の基準室容積（VS）を表す
すべての値は前の諸式中に与えられているものと同じで
ある。若しガス分析器がそれが測定する任意の選択され
た成分を消費する時には、"OS"は既知の消費速度（ml/m
in）に設定されており、其の他の場合には"OS"は０に設
定されている。その試料による選択された成分の消費又
は発生速度は下記の方法で計算される。即ち,C＝ .5＋
d/t/2 X1＝〔VR・R1＋［VR・OS・ｔ・（1-c）／（VR＋VS）］
＋VS・T1＋VS・（1-c）・OS・ｔ・（VT＋VS）＋OS・ｃ
・ｔ〕／（VR＋VS） X2＝VR/（VR＋VS）＋１ X3＝（1-c）・VS/（VT＋VS）／（VR＋VS） X4＝〔VS・R2＋［VS・OS・（1-c）・t/（VR＋VS）］＋V
T・T1＋［VT・OS・（1-c）・t/（VT＋VS）］＋OS・ｔ・
ｃ〕／（VT＋VS） X5＝VT/（VT＋VS）＋１ X6＝（２・VT＋VS＋VS・）／（VT＋VS）／（VT＋VS） X7＝［（T2-X4）/X5］‐［（R2-X1）/X2］ X8＝X6/X5-X3/X2 選択された成分の発生（消費）量はX7/X8/t（ml/mi
n）に等しい。
S）、正味の試料室の容積（VT）即ち試料室容積から試
料容積を減じた容積及び周知の基準室容積（VS）を表す
すべての値は前の諸式中に与えられているものと同じで
ある。若しガス分析器がそれが測定する任意の選択され
た成分を消費する時には、"OS"は既知の消費速度（ml/m
in）に設定されており、其の他の場合には"OS"は０に設
定されている。その試料による選択された成分の消費又
は発生速度は下記の方法で計算される。即ち,C＝ .5＋
d/t/2 X1＝〔VR・R1＋［VR・OS・ｔ・（1-c）／（VR＋VS）］
＋VS・T1＋VS・（1-c）・OS・ｔ・（VT＋VS）＋OS・ｃ
・ｔ〕／（VR＋VS） X2＝VR/（VR＋VS）＋１ X3＝（1-c）・VS/（VT＋VS）／（VR＋VS） X4＝〔VS・R2＋［VS・OS・（1-c）・t/（VR＋VS）］＋V
T・T1＋［VT・OS・（1-c）・t/（VT＋VS）］＋OS・ｔ・
ｃ〕／（VT＋VS） X5＝VT/（VT＋VS）＋１ X6＝（２・VT＋VS＋VS・）／（VT＋VS）／（VT＋VS） X7＝［（T2-X4）/X5］‐［（R2-X1）/X2］ X8＝X6/X5-X3/X2 選択された成分の発生（消費）量はX7/X8/t（ml/mi
n）に等しい。
以上の式から気付かれる様に、センサドリフトの個別
の計算は上記の式中に与えられていない。代りセンサド
リフトは試料による選択された成分の発生（又は消費）
速度を決定する為にそれらの式に於いての基準試料読み
（R1,R2）が使用される方法によって説明されている。
のぞむらくは、一度び二酸化炭素及び酸素の発生（消
費）速度が計算された時には、酸素の発生（消費）速度
に対して補正が加えられる。その様な補正は望ましいこ
とである。其の訳は何等酸素がシステムへ加えられたり
又はそこから除去されない場合にさえも二酸化炭素の発
生又は消費は測定されたガス中の酸素濃度を変化させう
るからである。若し二酸化炭素の発生又は消費の結果と
して全容積（量）が変化するがその容積中の酸素の量は
同じである時には、その酸素留分即ち酸素の相対量を全
容積で割ったものは変化する。次の式はその補正を与え
ている。即ち、 （補正された02の発生又は消費）＝（未補正の02の発生
又は消費）＋（CO2の発生又は消費・02留分）この式は
ハルデエーン変換の近似式である。上記02留分は任意の
１つの試料循環時限（ｔ）から遅延（ｄ）を差し引いた
時限中にプロセツサが酸素センサから受信した試料信号
を平均化しその平均信号にその酸素センサに対する既知
の濃度／信号強度因子を乗算することによってプロセツ
サ（27）で計算される。酸素濃度の変化に対する二酸化
炭素発生速度の対応する補正は代表的には不必要であ
る。その訳は二酸化炭素留分は通常非常に小さいからで
ある。
の計算は上記の式中に与えられていない。代りセンサド
リフトは試料による選択された成分の発生（又は消費）
速度を決定する為にそれらの式に於いての基準試料読み
（R1,R2）が使用される方法によって説明されている。
のぞむらくは、一度び二酸化炭素及び酸素の発生（消
費）速度が計算された時には、酸素の発生（消費）速度
に対して補正が加えられる。その様な補正は望ましいこ
とである。其の訳は何等酸素がシステムへ加えられたり
又はそこから除去されない場合にさえも二酸化炭素の発
生又は消費は測定されたガス中の酸素濃度を変化させう
るからである。若し二酸化炭素の発生又は消費の結果と
して全容積（量）が変化するがその容積中の酸素の量は
同じである時には、その酸素留分即ち酸素の相対量を全
容積で割ったものは変化する。次の式はその補正を与え
ている。即ち、 （補正された02の発生又は消費）＝（未補正の02の発生
又は消費）＋（CO2の発生又は消費・02留分）この式は
ハルデエーン変換の近似式である。上記02留分は任意の
１つの試料循環時限（ｔ）から遅延（ｄ）を差し引いた
時限中にプロセツサが酸素センサから受信した試料信号
を平均化しその平均信号にその酸素センサに対する既知
の濃度／信号強度因子を乗算することによってプロセツ
サ（27）で計算される。酸素濃度の変化に対する二酸化
炭素発生速度の対応する補正は代表的には不必要であ
る。その訳は二酸化炭素留分は通常非常に小さいからで
ある。
第５図に示されている様に、急激な温度変化から酸素
センサ（16）を保護するためには特別な工程を取っても
よい。温度変化に起因する誤差を除去するための上記の
ドリフト補償計画の為には、酸素センサの温度の変化速
度は少なくとも２つの試料時限の期間中可なり一定に留
まっていなければならない。好都合な事には、酸素セン
サ（代表的には燃料電池）中へ入る流体媒質の温度はワ
ツクスの塊中に埋設されているチユーブ状コイルによっ
てそこを通すことによって安定にされる。燃料電池（1
6）も亦ワツクスの塊中に埋設されているので、そのプ
ログラムは絶縁性の泡（図示せず）中に包まれている。
センサ（16）を保護するためには特別な工程を取っても
よい。温度変化に起因する誤差を除去するための上記の
ドリフト補償計画の為には、酸素センサの温度の変化速
度は少なくとも２つの試料時限の期間中可なり一定に留
まっていなければならない。好都合な事には、酸素セン
サ（代表的には燃料電池）中へ入る流体媒質の温度はワ
ツクスの塊中に埋設されているチユーブ状コイルによっ
てそこを通すことによって安定にされる。燃料電池（1
6）も亦ワツクスの塊中に埋設されているので、そのプ
ログラムは絶縁性の泡（図示せず）中に包まれている。
呼吸計（10）はマイクロコンピユータ（27）及び制御
プログラム（第４図）からなるプロセツサによつて制御
されており、上記制御プログラムはすべてのセンサ信号
及び指圧計信号を読取り、種々のフラツシングの持続時
間、基準及び試料の循環時限（ｔ）、遅延時限（ｄ）及
び全試験時限（intervals）を制御し、酸素及び二酸化
炭素の消費（発生）速度を計算し、種々の資料を記憶器
中に貯蔵し、すべての結果をデイスプレイ及び／又は印
刷する。そのプログラムは又使用者に二酸化炭素及び酸
素センサを較正させ、既知の値を追加し且つ例えば試験
時限（test interval）、実験継続時間およびフラツシ
ングサイクル間の時限のような若干の時間因子を選択又
は無視させる。
プログラム（第４図）からなるプロセツサによつて制御
されており、上記制御プログラムはすべてのセンサ信号
及び指圧計信号を読取り、種々のフラツシングの持続時
間、基準及び試料の循環時限（ｔ）、遅延時限（ｄ）及
び全試験時限（intervals）を制御し、酸素及び二酸化
炭素の消費（発生）速度を計算し、種々の資料を記憶器
中に貯蔵し、すべての結果をデイスプレイ及び／又は印
刷する。そのプログラムは又使用者に二酸化炭素及び酸
素センサを較正させ、既知の値を追加し且つ例えば試験
時限（test interval）、実験継続時間およびフラツシ
ングサイクル間の時限のような若干の時間因子を選択又
は無視させる。
プロセツサ（27）は総ての弁、ガスセンサ及びインタ
ーフエイス（28）を使用している指圧計を連通してい
る。すべてのセンサは基準及び試料ガス中の酸素及び二
酸化炭素の濃度又は相対量を表している信号電圧を発生
する。それらの信号電圧は上記インターフエイス内のA/
Dコンバーターの２つのチヤネル中へ給送される。十分
小さな電圧変化を分解する為には、12ビツトのA/D分解
能が必要なことが発見されている。そのインターフエイ
スも亦取込み及び排出マニホルド弁（１）乃至（８）を
制御するために若干のデイジタル出力制御線路を含んで
いる。すべての弁はそれらが捲線に電圧を印加すること
によって開かれる様にソレノイド型であることが望まし
い。コンピユータ（27）からのデイジタル出力が大きく
なる時インターフエイス（28）中のトランジスタが適当
なソレノイド弁の位置を変える為に必要な電圧を供給す
る。
ーフエイス（28）を使用している指圧計を連通してい
る。すべてのセンサは基準及び試料ガス中の酸素及び二
酸化炭素の濃度又は相対量を表している信号電圧を発生
する。それらの信号電圧は上記インターフエイス内のA/
Dコンバーターの２つのチヤネル中へ給送される。十分
小さな電圧変化を分解する為には、12ビツトのA/D分解
能が必要なことが発見されている。そのインターフエイ
スも亦取込み及び排出マニホルド弁（１）乃至（８）を
制御するために若干のデイジタル出力制御線路を含んで
いる。すべての弁はそれらが捲線に電圧を印加すること
によって開かれる様にソレノイド型であることが望まし
い。コンピユータ（27）からのデイジタル出力が大きく
なる時インターフエイス（28）中のトランジスタが適当
なソレノイド弁の位置を変える為に必要な電圧を供給す
る。
コンピユータは上述の遅延時間を除いて基準及び試料
流体媒質が循環させられている時間中連続して種々のセ
ンサを読取つている。すべての試料及び基準信号はイン
ターフエイス（28）によつてデイジタルの読みに変換さ
れる。各流体媒質の１サイクル中のすべての読みは一緒
に平均化され、その結局の平均はその特定のサイクル中
の選択された成分の平均ガス留分を決定する為にその特
定のガスセンサに対する既知濃度／信号強度因子を乗算
される。すべての読み中の雑音は平均化することによっ
て減少させられて、一層安定した読みを与える。遅延時
間（ｄ）はすべてのセンサ中を流れるガスの流速及びす
べてのセンサ中のガスの容積に基づいてプログラムによ
って計算され且つ新しく循環させられる流体媒質をして
総てのセンサ中を前に循環していた媒質を完全に置換さ
せるのに十分な長さに作られている。コンピユータプロ
グラムはその実験中すべての基準及び試料室を自動的且
つ周期的にフラツシングさせる。すべての室内の流体媒
質の組成は基準及び試料ガスの混合及び酸素及び二酸化
炭素の消費又は発生のために実験中相当に変化しそうで
ある。すべての室をフラツシングさせると、すべてのガ
スが置換される。そのフラツシングは周期的間隔で起こ
るようにプログラムすることが出来或はそれは受容範囲
の外側をよぎる酸素又は二酸化炭素レベルによってトリ
ガさせる様にすることも出来る。
流体媒質が循環させられている時間中連続して種々のセ
ンサを読取つている。すべての試料及び基準信号はイン
ターフエイス（28）によつてデイジタルの読みに変換さ
れる。各流体媒質の１サイクル中のすべての読みは一緒
に平均化され、その結局の平均はその特定のサイクル中
の選択された成分の平均ガス留分を決定する為にその特
定のガスセンサに対する既知濃度／信号強度因子を乗算
される。すべての読み中の雑音は平均化することによっ
て減少させられて、一層安定した読みを与える。遅延時
間（ｄ）はすべてのセンサ中を流れるガスの流速及びす
べてのセンサ中のガスの容積に基づいてプログラムによ
って計算され且つ新しく循環させられる流体媒質をして
総てのセンサ中を前に循環していた媒質を完全に置換さ
せるのに十分な長さに作られている。コンピユータプロ
グラムはその実験中すべての基準及び試料室を自動的且
つ周期的にフラツシングさせる。すべての室内の流体媒
質の組成は基準及び試料ガスの混合及び酸素及び二酸化
炭素の消費又は発生のために実験中相当に変化しそうで
ある。すべての室をフラツシングさせると、すべてのガ
スが置換される。そのフラツシングは周期的間隔で起こ
るようにプログラムすることが出来或はそれは受容範囲
の外側をよぎる酸素又は二酸化炭素レベルによってトリ
ガさせる様にすることも出来る。
酸素消費の測定に於いて非常に大きな分解能を達成す
るためには、酸素センサによる酸素消費の影響を最少に
するために、比較的長い試験インターバル（時限）およ
び違った方法を使用してもよい。その方法は主として２
つの点で違っている。先づ第一に、基準及び試料流体媒
質がその間にすべてのセンサを通って循環させられる時
限（タイム インターバル）は違っていてもよい。各イ
ンターバルの持続時間は基準及び試料ガス中の酸素セン
サによって惹起される酸素の欠乏百分率が等しくなる様
に選択されている。第二に流体媒質は測定を行うのに十
分な時間中だけですべてのセンサを通って循環させられ
る。残りの時間中は、すべてのセンサは休止しているか
または外気でフラツシングされている。長い試料インタ
ーバル法に対する刻時ダイアグラムは第６図に示されて
いて次の４工程から成り立っている。即ち（１）その間
すべての弁（１）乃至（８）が閉じられて居り、すべて
のポンプが休止しており且つシステム内の流体媒質が静
止している待期又は安定時限（ペリオッド）；（２）そ
の間大気がすべてのセンサを通って流され且つその空気
中のすべてのガス留分が測定されるフラツシング時限；
（３）その時基準流体中のすべての選択された成分のす
べてのガス留分が測定される基準分析時限；（４）その
時試料流体媒質中のすべての選択された成分のすべての
ガス留分が測定される試料分析時限から成り立ってい
る。最初のプリントアウトは２つの試験インターバル後
に起こり、爾後のプリントアウトは次々の試験インター
バル後に起こる。第５図及び以下のすべての式に示され
ている様に、下記の変数（バリアブルズ）が使用されて
いる。即ち、 （VS,VR,VT）＝すべてのセンサ、基準室（既知）及び試
料室夫々の正味の容積（ml）。これらの量は上述の様に
して決定されるか又は既知である。
るためには、酸素センサによる酸素消費の影響を最少に
するために、比較的長い試験インターバル（時限）およ
び違った方法を使用してもよい。その方法は主として２
つの点で違っている。先づ第一に、基準及び試料流体媒
質がその間にすべてのセンサを通って循環させられる時
限（タイム インターバル）は違っていてもよい。各イ
ンターバルの持続時間は基準及び試料ガス中の酸素セン
サによって惹起される酸素の欠乏百分率が等しくなる様
に選択されている。第二に流体媒質は測定を行うのに十
分な時間中だけですべてのセンサを通って循環させられ
る。残りの時間中は、すべてのセンサは休止しているか
または外気でフラツシングされている。長い試料インタ
ーバル法に対する刻時ダイアグラムは第６図に示されて
いて次の４工程から成り立っている。即ち（１）その間
すべての弁（１）乃至（８）が閉じられて居り、すべて
のポンプが休止しており且つシステム内の流体媒質が静
止している待期又は安定時限（ペリオッド）；（２）そ
の間大気がすべてのセンサを通って流され且つその空気
中のすべてのガス留分が測定されるフラツシング時限；
（３）その時基準流体中のすべての選択された成分のす
べてのガス留分が測定される基準分析時限；（４）その
時試料流体媒質中のすべての選択された成分のすべての
ガス留分が測定される試料分析時限から成り立ってい
る。最初のプリントアウトは２つの試験インターバル後
に起こり、爾後のプリントアウトは次々の試験インター
バル後に起こる。第５図及び以下のすべての式に示され
ている様に、下記の変数（バリアブルズ）が使用されて
いる。即ち、 （VS,VR,VT）＝すべてのセンサ、基準室（既知）及び試
料室夫々の正味の容積（ml）。これらの量は上述の様に
して決定されるか又は既知である。
（tT,tR,tF）＝夫々試料、基準およびフラツシングガス
をすべてのセンサを通って循環させる時間（min）。
をすべてのセンサを通って循環させる時間（min）。
（DT,DR）＝夫々試料及び基準流体媒質の循環開始とそ
れに対するセンサ信号の読み取り開始との間の遅延時間
（min）。
れに対するセンサ信号の読み取り開始との間の遅延時間
（min）。
（ｔ）＝１つの安定時限並びにtT,tR及びtFを含んだ１
つの試験インターバルの持続時間（min）。
つの試験インターバルの持続時間（min）。
（R1,T1）＝第１試験インターバル中の夫々基準及び試
料ガス中の選択された成分のガス留分（小数） （F2,R2,T2）＝第２試験インターバル中の夫々フラツシ
ング、基準及び試料ガス中の選択された成分のガス留分
（小数）。
料ガス中の選択された成分のガス留分（小数） （F2,R2,T2）＝第２試験インターバル中の夫々フラツシ
ング、基準及び試料ガス中の選択された成分のガス留分
（小数）。
（OS）＝酸素センサによる酸素の既知消費速度（ml/mi
n） 二酸化炭素が計算されている時にはOs＝０ （fS）＝すべてのセンサを通って流れる試料流体媒質の
流速（ml/min）。
n） 二酸化炭素が計算されている時にはOs＝０ （fS）＝すべてのセンサを通って流れる試料流体媒質の
流速（ml/min）。
全てのセンサを通って試料ガスが循環する時限（tT）
は３分であることが望ましく、各試験時限中ほゞ同じで
ある。試料ガスの循環開始とプロセツサによるセンサ信
号の読取り開始との間の遅延時間（DT）中はすべてのセ
ンサの容量の約四倍量の試料ガスをしてそこを通って流
がすことが好ましい。次式によって計算される。
は３分であることが望ましく、各試験時限中ほゞ同じで
ある。試料ガスの循環開始とプロセツサによるセンサ信
号の読取り開始との間の遅延時間（DT）中はすべてのセ
ンサの容量の約四倍量の試料ガスをしてそこを通って流
がすことが好ましい。次式によって計算される。
DT＝４・VS/fS すべてのセンサを通って基準ガスを循環させる時限（t
R）は次式によって計算される。
R）は次式によって計算される。
tR＝tT・（VR＋VS）／（VT＋VS） 基準ガスの循環開始と、プロセツサによるセンサ信号の
読取り開始との間の遅延時間（DR）は次式によって計算
される。
読取り開始との間の遅延時間（DR）は次式によって計算
される。
DR＝DT・（VR＋VS）／（VT＋VS） すべてのセンサを通してフラツシングガスを循環させる
時限（tF）は３分であり且つすべてのセンサの容量の４
倍量の空気を流れさす事が望ましい。
時限（tF）は３分であり且つすべてのセンサの容量の４
倍量の空気を流れさす事が望ましい。
従って試料による選択された成分の発生又は消費速度の
新しい計算は下記のように進行する。
新しい計算は下記のように進行する。
Ｋ＝DT/t/2＋ .5 ｊ＝OS・tT/（VS＋VT） X1＝〔VR・［R1＋（１−ｋ）・ｊ］＋VS・F2〕／（VR＋
VS）＋ｋ・ｊ X2＝〔‐VR・tR・K-VS・［t-tF・（1-k）］〕／（VR＋V
S）＋ｔ＋ｋ・tR ドリフト＝（R2-X1）/X2 X3＝〔VT・［T1＋（1-k）・tT・OS/（VS＋VT）］＋VS・
［R2＋（1-k）・tR・OS/（VR＋VS）］〕／（VT＋VS＋OS
・ｋ・tT/（VS＋VT） X4＝［‐VT・ｋ・tT-VS・（t-tR＋ｋ・tR）］／（VS＋V
T）＋ｋ・tT＋ｔ X5＝〔［VT・（1-k）・tT/（VS＋VT）］＋t-tT〕／（VS
＋VT）＋ｋ・tT/（VS＋VT） 発生又は消費＝（T2-X3-Drift・X4）/X5 二酸化炭素レベルの変化を補償する為には上述したの
と同じ方法で酸素発生速度に対する補償をする事が望ま
しい。
VS）＋ｋ・ｊ X2＝〔‐VR・tR・K-VS・［t-tF・（1-k）］〕／（VR＋V
S）＋ｔ＋ｋ・tR ドリフト＝（R2-X1）/X2 X3＝〔VT・［T1＋（1-k）・tT・OS/（VS＋VT）］＋VS・
［R2＋（1-k）・tR・OS/（VR＋VS）］〕／（VT＋VS＋OS
・ｋ・tT/（VS＋VT） X4＝［‐VT・ｋ・tT-VS・（t-tR＋ｋ・tR）］／（VS＋V
T）＋ｋ・tT＋ｔ X5＝〔［VT・（1-k）・tT/（VS＋VT）］＋t-tT〕／（VS
＋VT）＋ｋ・tT/（VS＋VT） 発生又は消費＝（T2-X3-Drift・X4）/X5 二酸化炭素レベルの変化を補償する為には上述したの
と同じ方法で酸素発生速度に対する補償をする事が望ま
しい。
以上本発明の幾つかの実施例についてある程度詳細に
図示及び説明してきたが、それらの図面及び説明は本発
明の精神及び上記請求項の範囲を不当に限定するもので
ない事勿論である。
図示及び説明してきたが、それらの図面及び説明は本発
明の精神及び上記請求項の範囲を不当に限定するもので
ない事勿論である。
本発明の効果 以上詳述した様に本発明の目的は本発明の請求項に記
載される方法及び装置によって達成されることが明らか
にされた。
載される方法及び装置によって達成されることが明らか
にされた。
従って本発明の奏する効果は極めて顕著である。
第１図は本発明を実施した呼吸計のすべての部品を示す
概略図、第２図は流体媒質を基準室及び試料室内で循環
させて、すべてのセンサを読取る刻時順序を示す概略
図、第３図はすべてのセンサ中の流体媒質の圧力を制御
する良好な手段を示す概略図、第４図は主題の呼吸計の
種々の部品を制御するコンピユータプログラムを示す流
れ図、第５図は酸素センサを通過して流れる流体媒質の
温度を制御する為の良好な部品を示す概略図、そして第
６図は流体媒質を循環させてすべてのセンサを読取る為
の他の刻時順序を示す概略図である。
概略図、第２図は流体媒質を基準室及び試料室内で循環
させて、すべてのセンサを読取る刻時順序を示す概略
図、第３図はすべてのセンサ中の流体媒質の圧力を制御
する良好な手段を示す概略図、第４図は主題の呼吸計の
種々の部品を制御するコンピユータプログラムを示す流
れ図、第５図は酸素センサを通過して流れる流体媒質の
温度を制御する為の良好な部品を示す概略図、そして第
６図は流体媒質を循環させてすべてのセンサを読取る為
の他の刻時順序を示す概略図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 27/76 33/48 Ｎ (56)参考文献 特開 昭52−17074（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−211050（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−59143（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭47−6795（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (14)
- 【請求項１】（ａ）基準流体媒質の第１量を導入するた
めに基準室を用い、 （ｂ）試料と基準流体媒質の第２量を導入するために試
料室を用い、 （ｃ）試料室にて基準流体媒質の第２量の特定成分と試
料とを相互反応させて、試料流体媒質を生成し、 （ｄ）上記基準及び試料流体媒質を交互に、夫々の室か
らセンサを通って元の室へ循環させ、 （ｅ）上記センサによって上記基準及び試料流体媒質中
の特定成分の相対的な量を示す複数の基準及び試料信号
を発生させ、 （ｆ）上記複数の基準及び試料信号に基づいて、プロセ
ツサによって上記試料と特定成分との相互作用の速度を
演算し、この際、上記基準信号を用いて上記相互作用以
外の要因によるセンサ出力のドリフトが補償される、 ことを特徴とする試料と流体媒質の特定成分との相互作
用の速度を測定する方法。 - 【請求項２】概して大気圧に等しい第１圧力（PA）をセ
ンサ及び基準室内に発生させ、上記第１圧力よりも大き
い第２圧力（PS）を上記センサ内に発生させ、上記セン
サ内の上記第２圧力及び上記基準室内の上記第１圧力を
等化する事によつて上記センサ及び上記基準室内に第３
圧力（PT）を発生させ、上記センサと流体連絡している
指圧計で夫々上記第１、第２及び第３圧力を表す第１、
第２及び第３圧力信号を発生させ、該第１、第２及び第
３圧力信号を上記プロセツサへ伝送し、基準室の既知容
量（VR）を表す第１容量信号を与え、VS＝VR/〔（PS−P
A）／（PT−PA）−１〕の式に従ってセンサの容量を表
す量（VS）を計算する工程を更に含んでいる事を特徴と
する請求項第１項記載の方法。 - 【請求項３】上記センサ、基準室及び試料室内に第１圧
力（PA）を発生させ、上記第１圧力よりも大きな第４圧
力（PRS）を基準室及びセンサ内に発生させ、上記基準
室及びセンサ内の第４圧力を上記試料室内の第１圧力と
等化させる事によつて上記基準及び試料室並びに上記セ
ンサ中に第５圧力を発生させ、指圧計で夫々上記第１、
第４及び第５圧力を表す第１、第４及び第５圧力信号を
発生させ、該第１、第４及び第５圧力信号をプロセツサ
へ伝送し、上記既知基準室容量（VR）を表す第１容量信
号及び計算されたセンサ容量（VS）を表す第２容量信号
を与え且つVT＝（VS＋VR）・〔（PRS−PA）／（PC−P
A）−１〕，の式に従って正味の試料室容量を表す量（V
T）を計算する工程を更に含んでいることを特徴とする
請求項第２項記載の方法。 - 【請求項４】基準及び試料媒質を循環させる為の概して
等しい時限（ｔ）を選択し、該各時限（ｔ）の開始と、
上記各夫夫の基準及び試料信号のプロセツサによる読取
開始との間の遅延時間を選択して与え、上記基準及び試
料流体媒質の特定成分に対するセンサの既知信号強度因
子を与え、夫々第１基準信号、第１試料信号、第２基準
信号及び第２試料信号、並びに既知信号強度因子で特定
成分の第１（R1）第２（T1）第３（R2）及び第４（T2）
定量を計算し、上記センサによつて上記特定成分の消費
速度を表す既知値（OS）を与え、上記正味試料室の容量
（VT）、センサ容量（VS）及び基準室容量（VR）を与
え、下記の式によつて上記特定成分の量の変化速度を計
算する工程を更に含んでいることを特徴とする請求項第
３項記載の方法。 Ｃ＝ .5＋d/t/2, X1＝〔VR・R1＋［VR・OS・ｔ・（１−ｃ）／（VR＋V
S）］＋VS・T1＋VS・（１−ｃ）・OS・ｔ・（VT＋VS）
＋OS・ｃ・ｔ・〕／（VR＋VS）， X2＝VR/（VR＋VS）＋1, X3＝（１−ｃ）・VS/（VT＋VS）／（VR＋VS）， X4＝〔VS・R2＋［VS・OS・（１−ｃ）・t/（VR＋VS）］
＋VT・T1＋［VT・OS・（１−ｃ）・t/（VT＋VS）］＋OS
・ｔ・ｃ〕／（VT＋VS）， X5＝VT/（VT＋VS）＋1, X6＝（２・VT＋VS＋VS・ｃ）／（VT＋VS）／（VT＋V
S）， X7＝［（T2−X4）/X5］−［（R2−X1）/X2］， X8＝X6/X5−X3/X2, こゝに”量の変化速度”＝X7/X8/t. - 【請求項５】酸素及び二酸化炭素が基準及び試料流体媒
質の第１及び第２の特定成分を構成し、本方法は互に下
記の式に従って酸素の量の補正された変化速度を計算す
る工程を更に含んでいる事を特徴とする請求項第４項記
載の方法。 Rate O2 cor.＝Rate O2 uncor.＋（Rate CO2×T1） こゝにRate O2 cor.は酸素の量の補正された変化速度
を、 Rate O2 uncor.は請求項第４項に与えられた式から誘導
された酸素の量の変化速度を,Rate CO2は請求項内に与
えられた式から誘導された二酸化炭素の量の変化速度
を、そして T1は請求項第４項中に与えられている第１試料信号及び
既知信号強度因子から決定された酸素の第２定量を意味
している。 - 【請求項６】基準及び試料流体媒質を循環させるのに先
だつて奔流する流体媒質をセンサを通って循環させ、奔
流する流体媒質を循環させる前に安定時限を設け、セン
サで複数の奔流信号を発生させる工程を更に含んでお
り、上記各奔流信号は概して奔流流体媒質中の特定成分
の相対量に強度が比例していることを特徴とする請求項
第３項記載の方法。 - 【請求項７】安定時限の為の第１時限を選択し、奔流す
る流体媒質を循環させる為の第２時限（TF）を選択し、
試料流体媒質を循環させる為の第３時限（tT）を選択
し、次式即ちtR＝tT・（VR＋VS）／（VT＋VS）によつて
基準流体媒質を循環させる為の第４時限（tR）を計算
し、上記第１、第２、第３及び第４時限を加算する事に
よつて試験時間（ｔ）を計算し、センサと流体連絡して
いる流量計で試料流体媒質の流速（fS）を決定し、次式
即ちDR＝［（４・VS/fS）・（VR＋VS）］／（VT＋V
S）；によつて基準流体媒質の循環開始と基準信号のプ
ロセツサによる読取開始との間の第１遅延時間（DR）を
計算して与え、次式即ちDT＝４・VS/fSによつて試料流
体媒質の循環開始と試料信号のプロセツサによる読取開
始との間の第２遅延時限（DT）を計算して与え、基準試
料及び奔流する流体媒質の特定成分に対するセンサの既
知信号強度因子を与え、夫々第１基準信号、第１試料信
号、第２奔流信号、第２基準信号及び第２試料信号並び
に既知信号強度因子で特定成分の第１（R1）、第２（T
1）、第３（F2）、第４（R2）及び第５（T2）定量を計
算し、センサによつて特定成分の消費速度を表す既知の
値（OS）を与え、正味の試料室容量（VT）、センサ容量
（VS）及び基準室容量（VR）を与え、下記の諸式によつ
て特定成分の量の変化速度を計算することを更に特徴と
する請求項第６項記載の方法。 Ｋ＝DT/t/2＋.5, ｊ＝OS・tT/（VS＋VT）， X1＝〔VR・［R1＋（１−ｋ）・ｊ］＋VS・F2〕／（VR＋
VS）＋ｋ・j, X2＝〔−VR・tR・ｋ−VS・［ｔ−tF・（１−ｋ）］〕／
（VR＋VS）＋ｔ＋ｋ・tR Drift＝（R2−X1）/X2, X3＝〔VT・［T1＋（１−ｋ）・tT・OS/（VS＋VT）］＋V
S・［R2＋（１−ｋ）・tR・OS/（VR＋VS）］〕／（VT＋
VS＋OS・ｋ・tT/（VS＋VT）， X4＝［−VT・ｋ・tT−VS・（ｔ−tR＋ｋ・tR）］／（VS
＋VT）＋ｋ・tT＋t, X5＝〔［VT・（１−ｋ）・tT/（VS＋VT）］＋ｔ−tT〕
／（VS＋VT）＋ｋ・tT/（VS＋VT）， こゝに”量の変化速度”は（T2−X3−Drift・X4）/X5.
に等しい。 - 【請求項８】酸素及び二酸化炭素は奔流、試料及び基準
流体媒質の第１及び第２の特定成分を構成しており、次
式即ちRate O2 cor.＋Rate O2 uncor.＋（Rate CO2×T
1）によつて酸素の量の補正された変化速度を計算する
ことを更に含んでいることを特徴とする請求項第７項記
載の方法。 こゝに"Rate O2 cor."は酸素の量の補正された変化速度
を、"Rate O2 uncor."は請求項第７項に与えられている
式から誘導された酸素の量の変化速度を、"Rate CO2”
は請求項第７項に与えられている式から誘導された二酸
化炭素の量の変化速度を、そして"T1"は請求項第７項に
与えられている第１試料信号及び既知信号強度因子から
決定された酸素の第２定量を意味している。 - 【請求項９】（ａ）基準流体媒質の第１量を収容するの
に適した基準室と、 （ｂ）試料及び上記基準流体媒質の第２量を収容するの
に適しており且つそこでは上記試料が上記基準流体媒質
の第２量と作用して試料流体媒質を発生する試料室と、 （ｃ）夫々基準及び試料流体媒質の特定成分の量に強度
がほぼ比例している複数の基準及び試料信号を発生する
センサと、 （ｄ）基準及び試料流体媒質を交互に、夫々の室からセ
ンサを通って元の室へ循環させる為の手段と、 （ｅ）上記センサによって発生する基準信号及び試料信
号を受信し且つ上記センサにおけるドリフトを補償する
ために基準信号を使用する式に従って試料が上記特定成
分を消費又は発生する速さを計算するのに適したプロセ
ツサと、 を有する事を特徴とする試料と流体媒質の特定成分との
相互作用の速度を測定する装置。 - 【請求項１０】指圧計がセンサと流体連絡で連結されて
いることを更に特徴とする請求項第９項記載の装置。 - 【請求項１１】第１センサは基準及び試料流体媒質中の
二酸化炭素ガス成分を表している基準及び試料信号を発
生し、第２センサは基準及び試料流体媒質中の酸素ガス
成分を表している基準及び試料信号を発生することを更
に特徴とする請求項第９項記載の装置。 - 【請求項１２】基準及び試料流体媒質を交互に循環させ
る為の手段は、試料室へ連結された第１弁及び基準室へ
連絡された第２弁を有する取入れマニホルドと、該取入
れマニホルドの下流の循環ポンプと、上記センサの下流
の排出マニホルドとを有しており、上記排出マニホルド
は上記試料室へ連結された第１弁及び上記基準室へ連結
された第２弁を有していることを更に特徴とする請求項
第９項記載の装置。 - 【請求項１３】圧力調整手段が上記センサ内の基準及び
試料流体媒質中の圧力変化を限定する為に設けられてい
ることを更に特徴とする請求項第９項記載の装置。 - 【請求項１４】上記圧力調整手段はセンサ内の圧力を表
す第１可変信号を発生する変換器と、上記第１可変信号
を受信して第２信号を発生する比較器と、上記第２信号
に応答して上記センサ内の上記基準及び試料流体媒質の
循環を増減させる加減弁とを有していることを更に特徴
とする請求項第13項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/278,599 US4947339A (en) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | Method and apparatus for measuring respiration, oxidation and similar interacting between a sample and a selected component of a fluid medium |
| US278599 | 2002-10-23 |
Publications (2)
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