JPS596443Y2 - 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、アナライザに採取され
た試料中の測定戒分濃度は、設録計に指示および記録さ
れる。

システム構或上がらは、必ずしも記録計を必要としない
が、或分濃度を監視し、その記録をとるため、記録計を
用いるのが一般的である（打点トレンド記録・・・・・
・第３図ハ、又は棒グラフ記録・・・・・・第３図口参
照）。

通常の運転では、測定或分の濃度のみを間欠的に記録す
るが、カラムによる戒分分離状態や、ベースラインの変
動等を調べる場合には、検出器出力の連続的記録、いわ
ゆるクロマトグラムをとる（第３図イ参照）。

したがって、ＰＧＣ用記録計には、打点機構およびペン
機構が一体となったものが用意されており、それに係る
発明考案も幾つかなされている（例えば、実公昭４５−
２６１６０号）。

また、ＰＧＣ用記録計は以上の理由から、特殊な仕様、
すなわち、信号解読回路を具備する必要があった。

ＰＧＣにおいて、一回の分析で数種の戊分のデータが得
られる場合や、一台のＰＧＣで多流路（複数のサンプル
採取点を有する）を測定する場合がある。

このような場合、例えば、トレンド記録において、一つ
の威分の測定結果が得られると、記録計には流路信号、
打点番号信号および或分信号が与えられ、それらの信号
を解読して打点する必要があるため、信号解読回路が記
録計に具備されていた。

このように、記録計に信号解読回路を具備することが、
ＰＧＣ用記録計を特殊仕様の記録計となさしめ、高価な
ものとしていた。

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、特殊な仕様の記録計を具備することなく、所望
の記録を得ることができるＰＧＣを提供するにある。

以下図を参照して、本考案について詳しく説明する。

第１図は、本考案の一実施例ひよるＰＧＣの構或？明図
で、さらに詳しくはＰＧＣのプロセサの主要部の構或説
明図である。

プロセサは端子Ｔ１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Ａ２で調整し
、端子Ｔ２， Ｔ３０− Ｔ３ ｎから記録計（図示せ
ず）へ出力する構或となっている。

可変ゲインアンプＡ２の入力として、マルチプレクサＭ
．（接点Ｓ１〜Ｓ６）で選択される信号と可変電圧源Ｒ
１の出力信号とが差動的に加算される加算器Ａ１の出力
が与えられる。

マルチプレクサＭ１は接点Ｓ１〜Ｓ６を有し、アナライ
ザ信号および定電圧Ｖｏの分圧回路Ｄｏの出力からなる
信号群を選択する構戊をなしている。

また、可変電圧源Ｒ１はデジタル設定でアナログ出力を
得る構戒、すなわちデジタルアナログ変換器で構威され
ている。

可変ゲインアンプＡ２の出力はマルチフ゜レクサＭ２（
接点Ｓ１および゛Ｓ２）によって直接又は極性反転器Ａ
４を介して、端子Ｔ２へ与えられると共に、コンパレー
タＡ３の一方の人力となっている。

コンパレータＡ３は可変ゲインアンプＡ２およびデジタ
ルアナログ変換器Ｒ２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Ｐｏに与える構戒となっている。

また、デジタルアナログ変換器Ｒ２の出力は、マルチプ
レクサＭ３（接点Ｓ。

，Ｓ１〜Ｓｆｌ）を介して、コンデンサＣｏ，Ｃｔ〜Ｃ
ｏおよびバツファアンプＡ５０，Ａ５１〜Ａ５ｎからな
る信号保持回路を有する出力回路に与えられ、各アンプ
出力を端子Ｔ３ｏ，Ｔ３〜Ｔ８ｏに得るようになってい
る。

すなわち、マルチプレクサＭ３の各スイッチＳ。

，Ｓ１〜Ｓｎのコモンがデジタルアナログ変換器Ｒ２に
接続され、他端はスイッチ個々に対応して設けられたコ
ンデンサＣ。

，０１〜Ｃｎに接続されている。

そして、バツファアンプＡｓｏ，Ａ５１〜Ａ５ｎはコン
テ゛ンサＣ。

，Ｃｌ〜Ｃｎの電圧を入力となし、その出力側に接続さ
れる端子Ｔ３ｏは棒グラフ用端子、また、端子Ｔ３〜Ｔ
３ｎはトレンド記録用端子として記録計（図示せず）に
接続されている。

上記各構或要素のうち、マルチプレクサＭ ｉ ，Ｍ２
およびＭ３、可変電圧源Ｒ１、可変ゲインアンプＡ２な
らびにデジタルアナログ変換器Ｒ２は、すべてマイクロ
プロセサＰ。

によって制御される構或となっている。

このような構或において、分圧回路Ｄ。

およびマルチプレクサＭｌならびに可変電圧源Ｒ１は、
アナライザからの入力信号のオートゼロや回路のゼロド
リフト補正および可変ゲインアンプＡ２のゲインドリフ
ト補正を一定周期でなすときに機能するものである。

これらの動作について、まず説明する。

可変ゲインアンプＡ２のゲインをＧ，に、またマルチプ
レクサＭ１の接点をＳ６、すなわち、分圧回路Ｄｏ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Ａ２の出力をデジタル変換
し、その値をＡＤ，ｏとする。

次に、マルチプレクサＭ１の接点をＳ，に設定する。

この接点Ｓｔは、分圧回路Ｄ。の出力ＶＳＩが加算器Ａ
１を介して可変ゲインアンプＡ２に与えられ、そのゲイ
ンＧ，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ＡＤｌ．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Ａ２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Ｍ１の接点をＳ１に設定する。

さらに、可変ゲインアンプＡ２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
ンアンプＡ２の出力がゼロとなるように可変電圧源Ｒ１
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も補正もなす
ことができる。

この操作も、一定周期でなされる。以上でプロセサの誤
差要因は補正されることになる。

次に、或分濃度信号の処理動作について説明する。

アナライザ出力はマルチプレクサＭ１の接点を３１に設
定し、可変ゲインアンプＡ２で調整され、端子Ｔ２およ
びＴ３０−Ｔ３ｎに得る。

可変ゲインアンプＡ２の出力信号は、マイクロプロセサ
Ｐ。

によって制御されるデジタルアナログ変換器Ｒ２の出力
とコンパレータＡ３で比較され、この結果がマイクロプ
ロセサＰ。

で検出され、コンパレータＡ３の二つの入力が一致する
まで、マイクロプロセサＰ。

はデジタルアナログ変換器Ｒ２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Ｒ２へのデジタル入力信号が可変ゲインアンプＡ２の
出力に対応する。

このテ゛ジタル値を加算すると（クロマトのピークの面
積を求めることになる）によって或分濃度を測定するこ
とができる。

このデジタルアナログ変換器Ｒ２は時分割によって次の
用途にも使われる。

デジタルアナログ変換器Ｒ２の出力は、マイクロプロセ
サＰ。

の制御信号によって第２図のように一定間隔ｔ１をもっ
て一定時間ｔ２なされる。

そして、マルチプレクサＭ３の各接点Ｓ。−Ｓｏは第２
図のように選択する信号およびその選択時間帯に接点を
オンとする信号（オン時間はｔ２より短い）をマイクロ
プロセサＰ。

から得て、コンデンサＣ。

−ｃｏの電位を戒分濃度信号に対応する値に順次修正が
なされている。

次に、マイクロプロセサＰ。

からデジタルアナログ変換器Ｒ２への制御信号について
、第４図を参照して以下説明する。

出力データエリアは端子Ｔ３０−Ｔ３ｎと一対一に対応
しており、出力テ゛一タエリアｉのデータをマイクロプ
ロセサＲ。

によりデジタルアナログ変換器Ｒ２にセットすると共に
、接点Ｓ，を選択する信号が発せられるようになってい
る（この操作は第２図で説明したように一定周期でなさ
れている）。

一方、分析結果データエリアは、一つの流路を分析して
得た結果を、その流路の或分番号（コンポーネントＮｏ
，）順に格納するエリアである。

例えば、コンポーネン｝Ｎｏ，１〜３を流路１の３戊分
を、コンポーネントＮｏ，４〜７を流路２の４Ｊｌ＆分
を、・・・・・・と定めて、アナライザからの信号を順
次格納されてゆく。

上記分析結果データエリアおよび出力データエリアは、
いずれもマイクロプロセサＰ。

の中の一時記憶領域（ＲＡＭ）にある。

このように格納したデータを、棒グラフおよびトレンド
記録の場合のデータの転送について以下説明する。

棒グラフ記録・・・・・・１つの戊分の結果が得られる
毎に出力する。

一つの結果が得られると出力データエリアの０に流路番
号信号を転送、記録計のチャート送り、出力テ゛一タエ
リアの０にＯ％信号を転送、チャート送り、出力データ
エリアの０に戒分１の信号を転送、出力テ゛一タエリア
のＯにＯ％信号を転送、チャート送り、出力データエリ
アのＯに或分２の信号を転送（或分２の信号がでていな
ければ待機）、以下戊分３の信号以降についても同様の
操作を、その流路の全戊分の分析を終えるまで続ける。

そして、流路が変われば新たに流路番号を出力データエ
リアの０に出して上記同様の操作が続けられる。

トレンド記録・・・・・・いま、チャンネルの１〜３を
流路１の戒分１〜３に、また、チャンネル４〜９を流路
２の或分１〜６に対応させてあるものとする。

流路１の分析を終えて、分析結果データエリアのコンポ
ーネントＮｏ，１〜３のテ゛一夕を出力データエリアの
１〜３に転送し、流路２の分析を終えて、分析結果デー
タエリアのコンポーネン｝Ｎｏ，１〜６のデータを出力
テ゛一タエリアの４〜９へ転送する。

したがって、コンデンサＣ１〜Ｃ３には流路１の戊分１
〜３の濃度信号が、コンテ゛ンサＣ４〜Ｃ，には流路２
の或分１〜６の濃度信号が与えられる。

以上説明したように、本考案のＰＧＣによれば、記録計
に信号解読回路を具備する必要がなく、打点機構又は打
点機構およびペン機構を有する標準仕様の記録計を用意
して、所望の記録を得ることができるので、ＰＧＣを安
価に構威することができる。

【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
トグラフの構威説明図、第２図は、動作説明図、第３図
は、波形説明図、第４図は、信号処理説明図で゛ある。 Ａ１・・・・・・加算器、Ａ２・・・・・・可変ゲイン
アンプ、Ａ３・・・・・・コンパレータ、Ａ４・・・・
・・極性反転器、Ｒ１・・・・・・可変電圧源、Ｒ２・
・・・・・デジタルアナログ変換器、Ｐｏ・・・・・・
マイクロプロセサ、Ａ５ｏ−Ａ５ｏ・・・・・・バツフ
ァアンプ、ｃｏ−Ｃｎ・・・・・・コンデンサ、Ｍ１〜
Ｍ３・・・・・・マルチプレクサ。

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プロセサに受
   け、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、 マイクロプロセサと、該マイクロプロセサで制御される
   信号処理用の可変ゲインアンプと、前記マイクロプロセ
   サで制御され、該制御信号に対応するアナログ信号を出
   力するテ゛ジタルアナログ変換器と、前記可変ゲインア
   ンプの出力信号と前記デジタルアナログ変換器の出力信
   号を入力とし、該二つの信号を比較して得る比較信号を
   前記マイクロプロセサに与えてなるコンパレー夕と、棒
   グラフ記録計用出力端子およびトレンド記録計用出力端
   子を有し、該出力端子個々に、コンテ゛ンサおよびバツ
   ファアンプからなる信号保持回路を設けて、該回路に、
   前記マイクロプロセサで制御されるマルチプレクサを介
   して前記テ゛ジタルアナログ変換器の出力を与えてなる
   記録計用出力回路を具備することを特徴とするプロセス
   ガスクロマトグラフ。