JPS596442Y2 - プロセスガスクロマトグラフ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はプロセスガスクロマトグラフ（以下ＰＧＣと称
する）に関する。

周知のように、ＰＧＣにおいて、アナライザで得られた
戒分濃度信号はそのままでは記録又は外部へ伝送するこ
とはできない。

上記信号を処理しやすい形に変換するために、プロセサ
が用意されている。

プロセサは使用する検出器によって構戒は異なるが、そ
の主な機能として、 （１）アナライザ出力を増幅し、各或分について、その
測定範囲に出力電圧をそろえる。

（２）アナライザ出力のゼロ補正する。

を挙げることができる。

そして、公知のＰＧＣにあっては、アナライザの出力に
含まれる信号或分のみを増幅して上記処理回路へ与えた
めに、アナライザ出力のベース分をコンデンサおよび演
算増幅器で構或する保持回路に保持すると共に、その保
持電圧をプロセサの入力側に帰還して差し引く構或をと
っていた。

このような構威にあっては、コンデンサの漏れ電流や演
算増幅器のバイアス電流の影響等があって、長時間の安
定性は得られなかった。

また、濃度威分信号が微小（全戊分てはないがμ■オー
ダのものもある）であることを考慮して、初段増幅器は
オフセット電圧やドリフトが小さく、かつ安定性のある
ものを選ぶ必要があり、それだけ高価で、しかも構戊が
複雑なものとなっていた。

本考案は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、安価で、しかも高精度の信号処理手段を有する
ＰＧＣを提供するにある。

以下、本考案について、図を参照して説明する。

第１図は、本考案の一実施例によるＰＧＣの構戊説明図
で、さらに詳しくはＰＧＣのプロセサの信号処理部の構
威説明図である。

プロセサは端子１２にアナライザ（図示せず）からの出
力を受けて、その信号を可変ゲインアンプ３で調整し、
端子１３から記録計等（図示せず）へ川力する構或とな
っている。

可変ゲインアンプ３への入力として、マルチプレクサ８
（接点Ｓ１〜Ｓ６）で選択される信号と可変電圧源６の
出力信号とが差動的に加算される加算器２の出力が与え
られる。

マルチプレクサ８は接点Ｓ１〜Ｓ６を有し、アナライザ
信号および定電圧１１の分圧回路１０の出力がらなる信
号群を選択する構或をなしている。

また、可変電圧源６はデジタル設定でアナログ出力を得
る構或、すなわちデジタルアナログ変換器で構威されて
いる。

可変ゲインアンフ゜３の出力はマルチプレクサ９（接点
Ｓ１およびＳ２）によって直接又は極性反転器４を介し
て、端子１３へ与えられると共に、コンパレータ５の一
方の入力となっている。

コンパレータ５は可変ゲインアンプ３およびデジタルア
ナログ変換器７からの信号を入力とし、これら二つの信
号の比較をなして、その比較信号をマイクロプロセサ１
に与える構戊となっている。

そして、上記各構或要素、すなわち、マルチプレクサ８
，９、可変電圧源６、可変ゲインアンプ３およびテ゛ジ
タルアナログ変換器７はすべてマイクロプロセサ１によ
って制御されるようになっている。

このような構或にあって、端子１２に印加される信号は
第２図イの波形を、また、端子１３には第２図口の波形
信号を得る。

可変ゲインアンプ３は、１倍、２倍、４倍、・・・・・
・５１２倍、１０２４倍とマイクロプロセサ１によって
切換えられる。

増幅された信号はマイクロプロセッサ１によって制御さ
れるデジタルアナログ変換器７の出力とコンパレータ５
で比較され、この結果がマイクロプロセサ１で検出され
、コンパレータ５の二つの入力が一致するまで、マイク
ロプロセサ１はテ゛ジタルアナログ変換器７の出力を増
加又は減少させる（逐次比較をする）。

上記二つの入力が一致したときのデジタルアナログ変換
器７へのデジタル入力信号が可変ゲインアンプ３の出力
に対応するので、このデジタル値を積分することによっ
て或分濃度、例えば第２図口の波形ａ（斜線部分）の面
積を知ることができる。

このように、マイクロプロセッサ１によって、アナライ
ザからの信号を適度に増幅したり、反転している信号、
例えば波形Ｃのような信号をマルチプレクサ９を作動し
て反転して第２図口のようなクロマトグラフに対応する
信号を得ることができる。

ところで、可変ゲインアンプ３のゲインを上げるとアン
プのオフセットも同時に増幅されて、信号威分との区別
が困難となる。

上記オフセットは、可変ゲインアンプ３のゲインドリフ
ト（主として温度変化による）やアナライザおよびプロ
セサの回路のゼロドリフトが主因で経時的に変化する性
質のものである。

したがって、上記信号処理動作を精度よくやるには、一
定周期で上記オフセットを補正する操作を必要とする。

以下、その点について説明する。まず、可変ゲインアン
プ３のゲインＡ１に、またマルチプレクサ８の接点をＳ
６、すなわち分圧回路１０の出力がゼロとなるように設
定する。

このときの可変ゲインアンプ３の出力をデジタル変換し
、その値をＡＤＩｏとする。

次に、マルチプレクサ８の接点をＳ，に設定する。

この接点ＳＩは、分在回路１０の出力Ｖｓ＋が加算器２
を介して可変ゲインアンプ３に与えられ、そのゲインＡ
，によって得られる出力が、後段で扱う信号値の最大値
近傍となるように選ばれている。

このとき、デジタル変換した値をＡＤ１ｓとする。

上記動作をなして可変ゲインアンプ３の真のゲインＡＩ
Ｒを次式で求めることができる。

ゲインＡＩＲを一定周期毎に求めることは、可変ゲイン
アンプ３のゲインドリフトの補正をすることになる。

次に、デジタルアナログ変換器７の出力をゼロにし、マ
ルチプレクサ８の接点をＳｌに設定する。

さらに、可変ゲインアンプ３のゲインを最大にし（精度
を上げるための操作）、アナライザからゼロ信号（クロ
マトグラムでピークのない信号）を与えて、可変ゲイン
アンフ゜３の出力がゼロとなるように可変電圧源６の出
力を調整する。

この操作でアナライザからの入力信号のオートゼロが実
行されると同時に、回路内のゼロドリフト補正もなすこ
とができる。

この操作も、一定周期でなされる。以上詳しく説明した
ように、本考案のＰＧＣによれば、補正動作はマイクロ
プロセサがらの制御信号で可変電圧源およびデジタルア
ナログ変換器のデジタル量を、一定周期でなす構或とな
っているので、可変ゲインアンプの安定度はそれほど必
要とせず、しかも基準量となるデジタル量の経時的変動
はない。

したがって、安価で精度のよう信号処理手段を有するＰ
ＧＣを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例によるプロセスガスクロマ
トグラフの信号処理部の構或説明図、第２図イは、アナ
ライダの出力信号、口はプロセサの出力信号の説明図で
ある。 １・・・・・・マイクロプロセサ、２・・・・・・加算
器、３・・・・・・可変ゲインアンプ、４・・・・・・
極性反転器、５・・・・・・コンパレータ、６・・・・
・・可変電圧源、７・・・・・・デジタルアナログ変換
器、８および９・・・・・・マルチプレクサ、１０・・
・・・・分圧回路、１１・・・・・・定電圧、１２およ
び１３・・・・・・端子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 アナライザから或分濃度に対応した信号を、可変ゲイン
   アンプを有するプロセサに受けて、信号処理をなして、
   記録計、計算機等へ信号を送出するプロセスガスクロマ
   トグラフにおいて、 前記アナライザからの信号と複数の分圧端子から得る定
   電圧の分圧信号とを切換えるマルチプレクサと、テ゛ジ
   タル設定でアナログ出力をなす可変電圧源と、該可変電
   圧源の出力信号と前記マルチプレクサを介して得る信号
   とを差動的に加算する加算器と、該加算器の出力信号を
   増幅する可変ゲインアンプと、テ゛ジタルアナログ変換
   器と、該変換器および前記可変ゲインアンプの出力信号
   を入力とし、該二つの信号の比較をして比較信号を出力
   するコンパレー夕と、・該比較信号を入力となすと共に
   、前記マルチプレクサ、可変電圧源、可変ゲインアンプ
   およびデジタルアナログ変換器の動作を制御するマイク
   ロプロセサを具備し、該マイクロプロセサからの制御信
   号によって、オートゼロ操作および可変ゲインアンプの
   ゲインドリフト補正操作をなすことを特徴とするプロセ
   スガスクロマトグラフ。