TWI788691B - Atomic Absorption Spectrophotometer - Google Patents
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Abstract
一種原子吸光分光光度計,包括:原子化部、噴嘴、噴 嘴移動機構、位置調整機構、至少一個攝像部、以及顯示器。原子化部包括:形成有試樣注入用的孔部的爐,藉由加熱而將注入至爐內的試樣進行原子化。噴嘴抽吸及噴出試樣。噴嘴移動機構使噴嘴移動至孔部的正上方位置。位置調整機構構成為:能夠藉由使噴嘴移動機構移動,來調整噴嘴的前端相對於孔部的相對位置。至少一個攝像部是以於噴嘴的前端位於孔部的正上方的狀態下,於攝像視野中包含噴嘴的前端及孔部的方式來配置。顯示器顯示由至少一個攝像部所得的攝像圖像。 An atomic absorption spectrophotometer, comprising: an atomization part, a nozzle, a spray A mouth moving mechanism, a position adjusting mechanism, at least one imaging unit, and a display. The atomization unit includes a furnace having a hole for sample injection, and atomizes the sample injected into the furnace by heating. The nozzle sucks and ejects the sample. The nozzle moving mechanism moves the nozzle to a position directly above the hole. The position adjusting mechanism is configured to be able to adjust the relative position of the tip of the nozzle with respect to the hole by moving the nozzle moving mechanism. At least one imaging unit is arranged so that the tip of the nozzle and the hole are included in the imaging field of view in a state where the tip of the nozzle is located directly above the hole. The display displays captured images obtained by at least one imaging unit.
Description
本發明是有關於一種原子吸光分光光度計。 The invention relates to an atomic absorption spectrophotometer.
日本專利實開昭61-190856號公報(專利文獻1)中,揭示有:爐式的原子吸光分光光度計中所使用的自動試樣注入裝置。專利文獻1中記載的自動試樣注入裝置,包括:注入機構。注入機構構成為:於形成於圓筒形狀的石墨管的側面的小徑孔部(試樣注入孔)中通過而於管內注入液體試樣。具體而言,注入機構的臂於前端保持噴嘴,且固定於臂旋轉軸。注入機構藉由臂旋轉軸的旋轉運動,使噴嘴自收納有試樣的容器的正上方的位置移動至孔部的正上方後,使臂旋轉停止。繼而,注入機構使臂下降而將噴嘴的前端插入至孔部,自噴嘴向管內部注入試樣。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-190856 (Patent Document 1) discloses an automatic sample injection device used in a furnace-type atomic absorption spectrophotometer. The automatic sample injection device described in
[專利文獻1]日本專利實開昭61-190856號公報 [Patent Document 1] Japanese Patent Application Publication No. 61-190856
然而,為了使用所述自動試樣注入裝置,向石墨管中注入試樣,而需要以藉由臂的轉動使噴嘴移動至石墨管的孔部的正上方位置的方式,來預先調整噴嘴相對於孔部的相對位置。 However, in order to inject the sample into the graphite tube using the automatic sample injection device, it is necessary to adjust the position of the nozzle relative to the graphite tube in advance by rotating the arm to move the nozzle to a position directly above the hole of the graphite tube. The relative position of the hole.
先前,此位置調整是藉由使用者以目視來確認孔部的位置,以噴嘴的前端位於孔部的正上方的方式,使注入機構於水平方向移動而進行。 Conventionally, this position adjustment has been performed by the user visually confirming the position of the hole, and moving the injection mechanism in the horizontal direction so that the tip of the nozzle is positioned directly above the hole.
然而,孔部的直徑小至1mm~2mm左右,因此,藉由使用者的目視來確認孔部的位置費時費力,結果,噴嘴的位置調整並不一定是容易的作業。因此,存在分析的準備需要長時間,使分析作業的效率降低的問題。另外,於藉由使用者的目視來進行的位置調整中,存在相對於孔部的正上方位置的偏移殘留的情況,擔憂位置調整的精度不穩定。 However, the diameter of the hole is as small as about 1 mm to 2 mm. Therefore, it takes time and effort to confirm the position of the hole visually by the user. As a result, adjusting the position of the nozzle is not necessarily an easy task. Therefore, there is a problem that it takes a long time to prepare for the analysis, which reduces the efficiency of the analysis work. In addition, in the position adjustment performed by the user's eyes, there is a possibility that a deviation from the position directly above the hole may remain, and there is a concern that the accuracy of the position adjustment may not be stable.
本發明是為了解決如上所述的課題而形成,其目的為,於原子吸光分光光度計中,能夠使噴嘴的位置調整容易,並且提高位置調整的精度。 The present invention is made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to facilitate position adjustment of a nozzle and improve the accuracy of position adjustment in an atomic absorption spectrophotometer.
本發明的第一形態的原子吸光分光光度計包括:原子化部、噴嘴、噴嘴移動機構、位置調整機構、至少一個攝像部、以及顯示器。原子化部包括:形成有試樣注入用的孔部的爐,藉由加熱而將注入至爐內的試樣進行原子化。噴嘴抽吸及噴出試樣。噴嘴移動機構使噴嘴移動至孔部的正上方位置。位置調整機構構成為:能夠藉由使噴嘴移動機構移動,來調整噴嘴的前端相對於 孔部的相對位置。至少一個攝像部是以於噴嘴的前端位於孔部的正上方的狀態下,於攝像視野中包含噴嘴的前端及孔部的方式來配置。顯示器顯示由至少一個攝像部所得的攝像圖像。 An atomic absorption spectrophotometer according to a first aspect of the present invention includes an atomization unit, a nozzle, a nozzle moving mechanism, a position adjustment mechanism, at least one imaging unit, and a display. The atomization unit includes a furnace having a hole for sample injection, and atomizes the sample injected into the furnace by heating. The nozzle sucks and ejects the sample. The nozzle moving mechanism moves the nozzle to a position directly above the hole. The position adjusting mechanism is configured to be able to adjust the front end of the nozzle relative to the nozzle by moving the nozzle moving mechanism. The relative position of the hole. At least one imaging unit is arranged so that the tip of the nozzle and the hole are included in the imaging field of view in a state where the tip of the nozzle is located directly above the hole. The display displays captured images obtained by at least one imaging unit.
根據本發明,於原子吸光分光光度計中,能夠使噴嘴的位置調整容易,並且能夠提高位置調整的精度。 According to the present invention, in the atomic absorption spectrophotometer, the position adjustment of the nozzle can be easily adjusted, and the accuracy of the position adjustment can be improved.
1:光源 1: light source
2:原子化部 2: Atomization Department
3:分光器 3: Optical splitter
4:自動採樣器 4: Automatic sampler
5:檢測器 5: Detector
6:加熱器 6: Heater
8:驅動器 8: drive
9:轉盤 9: turntable
10:位置調整機構 10: Position adjustment mechanism
12、12A、12B:攝像部 12, 12A, 12B: camera department
14、14A、14B、33、34:反射鏡 14, 14A, 14B, 33, 34: mirrors
15:控制器 15: Controller
16:顯示器 16: Display
18:操作部 18:Operation department
21:石墨管 21: graphite tube
22、25:孔部 22, 25: Hole
23、24:電極 23, 24: electrode
26:窗板 26: window panel
31:入口狹縫 31: Entrance slit
32:出口狹縫 32: Exit slit
35:繞射光柵 35: Diffraction grating
40:噴嘴 40: Nozzle
41:噴嘴移動機構 41: Nozzle moving mechanism
42:臂 42: arm
43:旋轉軸 43:Rotary axis
44、90:馬達 44, 90: motor
92:平台 92: platform
94a、94b、94c:容器類 94a, 94b, 94c: container class
100:原子吸光分光光度計 100: Atomic Absorption Spectrophotometer
150:處理器 150: Processor
152:記憶體 152: memory
154:輸入輸出介面(I/F) 154: Input and output interface (I/F)
156:通訊介面(I/F) 156: Communication interface (I/F)
P:作業位置 P: job position
S01~S06:步驟 S01~S06: Steps
X、Y、Z:軸 X, Y, Z: axes
圖1是表示實施方式1的原子吸光分光光度計的概略結構的圖。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an atomic absorption spectrophotometer according to a first embodiment.
圖2是表示圖1所示的原子化部及自動採樣器的結構例的示意圖。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of an atomization unit and an automatic sampler shown in FIG. 1 .
圖3是表示圖1所示的原子化部及自動採樣器的結構例的示意圖。 FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration example of an atomization unit and an automatic sampler shown in FIG. 1 .
圖4是用以對利用控制器來進行的噴嘴的位置調整的處理順序進行說明的流程圖。 FIG. 4 is a flowchart for explaining the processing procedure of nozzle position adjustment by the controller.
圖5是表示實施方式2的原子吸光分光光度計的概略結構的圖。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an atomic absorption spectrophotometer according to
圖6是表示實施方式3的原子吸光分光光度計的概略結構的圖。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of an atomic absorption spectrophotometer according to
圖7是表示實施方式4的原子吸光分光光度計的概略結構的圖。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of an atomic absorption spectrophotometer according to
以下,參照圖式,對本揭示的實施方式進行詳細說明。此外,對圖中的同一或相當部分標註同一符號,原則上不重覆其 說明。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In addition, if the same symbol is marked on the same or a considerable part of the figure, it will not be repeated in principle. illustrate.
圖1是表示實施方式1的原子吸光分光光度計的概略結構的圖。本實施方式1的原子吸光分光光度計100是爐式的原子吸光分光光度計。爐式的原子吸光分光光度計中,於石墨管內收納試樣,藉由對該管進行加熱,來對試樣加熱而進行原子化。使光於原子蒸氣(atomic vapor)中通過,來測定吸光率。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an atomic absorption spectrophotometer according to a first embodiment. The
參照圖1,原子吸光分光光度計100包括:光源1、原子化部2、分光器3、自動採樣器4、檢測器5、加熱器6、驅動器8、位置調整機構10、攝像部12、以及控制器15。
Referring to Fig. 1,
光源1包括:發出元素固有的波長的光的燈。燈例如為空心陰極燈。空心陰極燈發出了包含明線光譜的光。
The
原子化部2包括:圓筒形狀的石墨管21,構成為將注入至石墨管21內的液體試樣進行加熱而使其原子化。石墨管21是與「爐」的一實施例對應。於石墨管21的側面,形成有試樣注入用的孔部22(試樣注入孔)。孔部22具有直徑為1mm~2mm左右的圓形形狀。
The
自動採樣器4構成為自動進行如下動作:利用噴嘴40自加入有試樣的試樣容器(未圖示)中抽吸試樣,且向原子化部2的
石墨管21的孔部22注入試樣。具體而言,自動採樣器4包括:圓筒狀的噴嘴40、及噴嘴移動機構41。噴嘴40連接於未圖示的採樣流道的前端部分,且抽吸及噴出液體。採樣流道例如由撓性管所形成,在與噴嘴40相反的一側連接有用以引起泵作用的注射泵。藉由此注射泵的動作,能夠利用噴嘴40來抽吸及噴出液體。
The
噴嘴移動機構41包括:臂42、旋轉軸43、及馬達44。臂42支持噴嘴40。臂42構成為:藉由馬達44而繞旋轉軸43轉動,並且沿著旋轉軸43而升降。驅動器8連接於馬達44,根據來自控制器15的控制指令來驅動馬達44。藉由利用馬達44的臂42的轉動,噴嘴40能夠於未圖示的試樣容器的正上方位置、與石墨管21的孔部22的正上方位置之間移動。
The
位置調整機構10構成為:能夠藉由使噴嘴移動機構41(臂42、旋轉軸43及馬達44)移動,來調整噴嘴40與石墨管21的相對位置。位置調整機構10例如包括XY台,能夠使噴嘴移動機構41向與光源1的光軸平行的兩軸(X軸及Y軸)移動。
The
加熱器6藉由於石墨管21流通電流,來對石墨管21進行加熱。藉由石墨管21內的試樣被加熱,試樣中的元素被原子化。
The
分光器3包括:入口狹縫31、出口狹縫32、反射鏡33、反射鏡34、及繞射光柵35。如圖1所示,自光源1發出的光於石墨管21內通過,導入至分光器3。導入至分光器3的光若於入口狹縫31的狹縫開口中通過,則經由反射鏡33而射入至繞射光柵35。藉由繞射光柵35轉動,特定波長的光選擇性地經由反射鏡34
而於出口狹縫32的狹縫開口中通過。於出口狹縫32中通過的特定波長的光到達檢測器5。檢測器5若自分光器3接收特定波長的光,則將與其受光強度相應的電訊號輸出至控制器15。
The
此外,圖示雖省略,但於光源1與原子化部2之間、以及原子化部2與分光器3之間,分別配設有適當的聚光光學系統,構成為使光適當地聚光而向下一段導入。
In addition, although not shown in the figure, appropriate converging optical systems are respectively disposed between the
控制器15控制原子吸光分光光度計100的整體。控制器15包括:處理器150、記憶體152、輸入輸出介面(I/F)154、及通訊介面(I/F)156,來作為主要的構成部件。這些各部是以能夠經由未圖示的匯流排而相互通訊的方式來連接。
The
處理器150典型而言為中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)或者微處理單元(Micro Processing Unit,MPU)等的運算處理部。處理器150藉由讀出並執行記憶體152所儲存的程式,來控制原子吸光分光光度計100的各部的動作。具體而言,處理器150藉由執行該程式,來實現後述原子吸光分光光度計100的各個處理。此外,圖1的例子中,雖例示出處理器為單個的結構,但控制器15亦可設為包括多個處理器的結構。
The
記憶體152是利用隨機存取記憶體(Random Access Memory,RAM)、唯讀記憶體(Read Only Memory,ROM)以及快閃記憶體(flash memory)等的非揮發性記憶體來實現。記憶體152儲存由處理器150所執行的程式、或者由處理器150所使用的資料等。
The
輸入輸出I/F 154是:用以於處理器150與光源1、檢測器5、加熱器6、驅動器8及位置調整機構10等各部之間,交換各種資料的介面。
The input/output I/
通訊I/F 156是:用以於原子吸光分光光度計100與其他裝置之間,交換各種資料的介面,是藉由適配器或者連接器等來實現。此外,通訊方式可為無線區域網路(Local Area Network,LAN)等的無線通訊方式,亦可為利用通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)等的有線通訊方式。
The communication I/
於控制器15連接有顯示器16及操作部18。顯示器16包括液晶面板等。操作部18接收使用者對於原子吸光分光光度計100的操作輸入。操作部18典型而言包括:觸控面板、鍵盤、滑鼠等。
A
原子吸光分光光度計100中,於試樣的定量分析時,利用自動採樣器4而向石墨管21內注入試樣後,自加熱器6向石墨管21中流通電流,藉此將石墨管21加熱至高溫(例如3000℃左右)。藉此,試樣於石墨管21內被乾燥及灰化,進而,試樣中的元素被原子化。自光源1發出的光通過石墨管21內時,試樣中所含的元素所特有的波長的光被強烈地吸收。通過石墨管21的光由分光器3進行波長色散,目標元素所特有的波長的光經選擇而導入至檢測器5。控制器15能夠根據由試樣的有無所引起的檢測器5的受光光度的差來算出吸收率,且基於所算出的吸收率來對試樣進行定量分析。
In the
原子吸光分光光度計100中,於實際的試樣的分析之前,進行自動採樣器4的噴嘴40相對於石墨管21的孔部22(試樣注入孔)的位置調整。此位置調整是於已更換噴嘴40及/或石墨管21時,於試樣的分析之前執行。以下,對噴嘴40的位置調整進行說明。
In the
圖2及圖3是表示圖1所示的原子化部2以及自動採樣器4的結構例的示意圖。圖2中示意性地示出原子化部2的剖面。圖3中示出自動採樣器4的概略性平面配置。
2 and 3 are schematic diagrams showing configuration examples of the
參照圖2,原子化部2包括:石墨管21、電極23、電極24、及窗板26。電極23、電極24保持圓筒形狀的石墨管21的兩端。窗板26包括透明的石英板,夾持石墨管21而設置於光軸方向的兩端部。
Referring to FIG. 2 , the
於位於石墨管21的上側的側面上的電極23,形成有具有圓形形狀的孔部25。孔部25配置在與形成於石墨管21的孔部22重疊的位置。孔部25的直徑為孔部22的直徑以上。此外,為了容許噴嘴40插入石墨管21內,孔部22及孔部25的直徑大於噴嘴40的外徑。
A
參照圖3,自動採樣器4不僅包括噴嘴移動機構41(臂42、旋轉軸43及馬達44),更包括轉盤9。轉盤9包括圓形形狀的平台92、以及用以使平台92旋轉的馬達90。於平台92上,載置有:包含收納有液體試樣的試樣容器的容器類94a、94b、94c、......等。此外,容器類中,存在了包括:空容器、收納有檢
量線(calibration curve)製作用的標準液的容器、以及收納有稀釋系列的容器等的情況。
Referring to FIG. 3 , the
藉由利用馬達90使平台92旋轉,所選擇的容器移動至作業位置P。藉由利用馬達44,使臂42轉動而使噴嘴40移動至作業位置P,能夠對移動至作業位置P的容器,利用噴嘴40來進行液體的抽吸及噴出。
By rotating the
於試樣的定量分析時,使噴嘴40移動至作業位置P而自試樣容器中抽吸試樣後,藉由臂42的轉動,而使噴嘴40移動至石墨管21的孔部22的正上方位置。於此位置使噴嘴40下降,將噴嘴40的前端插入至孔部22,自噴嘴40中噴出試樣。噴出試樣後,再次藉由臂42的轉動,使噴嘴40回到作業位置P。藉此,向石墨管21內注入試樣,進行原子吸光的分析。
In the quantitative analysis of the sample, after the
此外,於將多個試樣連續進行分析的情況下,對於下一試樣容器反覆進行同樣的動作。進而,於連續分析即將進行之前、連續分析的中途或者連續分析剛結束後,能夠進行使用洗滌液來洗滌噴嘴40的工序。
In addition, when a plurality of samples are continuously analyzed, the same operation is repeated for the next sample container. Furthermore, the step of washing the
為了使用所述自動採樣器4來進行試樣的注入,需要以藉由臂42的轉動,使噴嘴40移動至石墨管21的孔部22的正上方位置的方式,預先調整噴嘴40相對於孔部22的相對位置。先前,此位置調整是藉由使用者以目視來確認石墨管21的孔部22的位置,以噴嘴40的前端位於孔部22的正上方的方式,使位置調整機構10工作,使噴嘴移動機構41向與光軸平行的2軸(X軸、
Y軸)方向移動而進行。
In order to inject a sample using the
然而,由於孔部22的直徑小至1mm~2mm左右,故而藉由使用者的目視來捕捉孔部22的位置費時費力,結果,噴嘴40的位置調整未必是容易的作業。因此,存在:分析的準備需要長時間,使分析作業的效率下降的問題。另外,於藉由使用者的目視來進行的位置調整中,存在:相對於孔部22的正上方位置的偏移殘留的情況,擔憂位置調整的精度不穩定。
However, since the diameter of the
因此,實施方式1的原子吸光分光光度計100包括:攝像部12,來作為用以檢測噴嘴40相對於孔部22的相對位置的結構。攝像部12是以於攝像範圍(攝像視野)中包含噴嘴40的前端的方式來設置。具體而言,攝像部12是以其聚焦位置位於噴嘴40的前端的方式來設置。如圖2所示,攝像部12是以於噴嘴40的前端位於孔部22的正上方的狀態下,於攝像視野中包含噴嘴40的前端及孔部22的方式來配置。
Therefore, the
此處,為了正確地檢測噴嘴40的前端相對於孔部22的相對位置,理想為,儘可能靠近孔部22的正上方位置來配置攝像部12。因此,使攝像部12接近噴嘴40的前端的正上方位置來配置。圖2的例子中,於臂42的接近噴嘴40的前端的正上方位置的部分,搭載有攝像部12。藉此,於噴嘴40的前端位於孔部22的正上方的狀態下,能夠使攝像部12接近孔部22的正上方位置而配置。
Here, in order to accurately detect the relative position of the tip of the
攝像部12包括:透鏡等的光學系統、以及攝像元件。
攝像元件例如是藉由電荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)感測器、互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)感測器等來實現。攝像元件藉由將經由光學系統而射入的光轉變為電訊號而生成攝像圖像。攝像部12對噴嘴40的前端進行攝像而生成圖像資料,並將所生成的圖像資料發送至控制器15。
The
控制器15若自攝像部12接收圖像資料,則將攝像圖像顯示於顯示器16。藉此,使用者能夠藉由參照顯示器16所顯示的攝像圖像,來確認噴嘴40的前端的位置。因此,使用者能夠藉由一面確認噴嘴40的前端相對於孔部22的相對位置,一面使位置調整機構10工作,而以噴嘴40的前端位於孔部22的正上方位置的方式,使噴嘴移動機構41移動。藉此,與現有的藉由目視來進行的位置調整相比,噴嘴40的位置調整作業變得容易。其結果為,能夠提高分析作業的效率,並且能夠提高噴嘴40的位置調整的精度。
When the
此外,控制器15能夠設為如下結構:藉由使用公知的圖像處理技術,來自動進行所述噴嘴40的位置調整。具體而言,控制器15若自攝像部12取得圖像資料,則藉由自圖像資料中,使用圖像處理技術來選出噴嘴40的前端及孔部22,從而取得噴嘴40的前端與孔部22的位置關係。控制器15是以噴嘴40的前端位於預先設定的基準位置的方式,使位置調整機構10工作。此基準位置能夠基於噴嘴40位於孔部22的正上方的狀態下的噴嘴40的
前端與孔部22的相對位置來設定。藉此,由於不需要由使用者進行的位置調整作業,故而能夠進一步提高分析效率。
In addition, the
圖4是用以對利用控制器15進行的噴嘴40的位置調整的處理順序進行說明的流程圖。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the processing procedure of adjusting the position of the
參照圖4,首先根據步驟S01,控制器15藉由使噴嘴移動機構41的臂42轉動,而將噴嘴40設置於石墨管21的孔部22的上部。
Referring to FIG. 4 , first, according to step S01 , the
其次,控制器15根據步驟S02,利用攝像部12來對噴嘴40的前端進行攝像。控制器15於步驟S03中,藉由對由攝像部12的攝像而得的圖像資料實施公知的圖像處理,而選出噴嘴40的前端及孔部22。控制器15基於選出結果,來檢測噴嘴40的前端相對於孔部22的相對位置。
Next, the
控制器15根據步驟S04,基於所檢測的孔部22與噴嘴40的前端的相對位置,來算出噴嘴40的前端的位置相對於基準位置的偏移量。
The
控制器15推進至步驟S05,藉由使位置調整機構10工作,而基於步驟S04中算出的偏移量來調整噴嘴40相對於孔部22的相對位置。位置調整機構10使噴嘴移動機構41向偏移量減小的方向移動。若藉由利用步驟S05的調整,偏移量成為規定值以下,則控制器15根據步驟S06,而將噴嘴40固定於該位置,結束位置調整。
The
如以上所說明,根據實施方式1的原子吸光分光光度計
100,能夠利用對噴嘴40的前端進行攝像的攝像部12,來檢測噴嘴40的前端相對於石墨管21的孔部22的相對位置,因此,能夠使噴嘴40相對於孔部22的相對位置的調整容易。藉此,能提高分析作業的效率,並且能提高噴嘴40的位置調整的精度。
As described above, the atomic absorption spectrophotometer according to
進而,實施方式1中,藉由將攝像部12搭載於臂42,若使臂42轉動而使噴嘴40移動至作業位置P,則與噴嘴40一併,攝像部12亦遠離石墨管21,向轉盤9側移動。即,噴嘴移動機構41亦可作為攝像部12的移動機構而發揮功能。
Furthermore, in
於將攝像部12靠近孔部22的正上方位置而設置的情況下,若石墨管21經加熱而成為高溫,則存在攝像部12過熱而損傷的顧慮。因此,若噴嘴40的位置調整結束,則需要用以使攝像部12遠離石墨管21的移動機構。本實施方式1的原子吸光分光光度計100中,藉由將噴嘴移動機構41與攝像部12的移動機構共用,若如上所述,使噴嘴40疏遠石墨管21,則能夠增加攝像部12與石墨管21之間的距離。因此,不需要攝像部12的移動機構。藉此,能夠以簡易的結構,使攝像部12自於試樣的分析時成為高溫的石墨管21退避,保護攝像部12不會過熱。
When the
此外,實施方式1中,藉由將攝像部12搭載於臂42,而設為利用臂42的轉動來使攝像部12移動的結構,亦可設為原子吸光分光光度計100另外包括攝像部12的移動機構的結構。於此情況下,攝像部12的移動機構構成為:能夠於接近孔部22的正上方位置且於攝像視野中包含噴嘴40的前端及孔部22的第一
位置、與和第一位置相比遠離石墨管21的第二位置之間,使攝像
部12移動。
In addition, in
所述實施方式1中,已例示出將對噴嘴40的前端進行攝像的攝像部12搭載於臂42的結構。實施方式2中,對將攝像部12與反射鏡併用而對噴嘴40的前端進行攝像的結構加以說明。
In the first embodiment, the configuration in which the
圖5是表示實施方式2的原子吸光分光光度計100的概略結構的圖。圖5中示意性地示出原子化部2及自動採樣器4的結構例。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an
實施方式2的原子吸光分光光度計100與實施方式1的原子吸光分光光度計100相比較,不同之處在於,更包括:反射鏡14。關於其他結構,由於與實施方式1相同而不重覆說明。
Compared with the
參照圖5,實施方式2的原子吸光分光光度計100包括:反射鏡14及攝像部12,來作為用以檢測噴嘴40相對於孔部22的相對位置的結構。反射鏡14設置於可使包含噴嘴40的前端的像反射的位置。如圖5所示,於噴嘴40位於孔部22的正上方的狀態下,反射鏡14是以於反射像中包含噴嘴40的前端及孔部22的方式來配置。
Referring to FIG. 5 ,
反射鏡14是接近噴嘴40的前端的正上方位置而配置。圖5的例子中,反射鏡14搭載於臂42的接近噴嘴40的前端的正上方位置的部分。藉此,於噴嘴40的前端位於孔部22的正上方的狀態下,能夠使反射鏡14接近孔部22的正上方位置而配置。
The reflecting
攝像部12設置於能夠取得由反射鏡14所得的噴嘴40的前端的反射像的位置。如圖5所示,若使噴嘴40移動至孔部22的正上方位置,則反射鏡14中,形成包含噴嘴40的前端及孔部22的反射像。攝像部12能夠藉由取得反射鏡14的反射像,來檢測噴嘴40相對於孔部22的相對位置。
The
攝像部12基於反射像而生成噴嘴40的前端的圖像資料,且將所生成的圖像資料發送至控制器15。控制器15將由攝像部12所得的攝像圖像顯示於顯示器16。藉此,使用者能夠藉由參照顯示於顯示器16的攝像圖像,來確認噴嘴40的前端的位置。因此,與實施方式1同樣,使用者能夠藉由一面確認噴嘴40的前端相對於孔部22的相對位置,一面使位置調整機構10工作,而以噴嘴40的前端位於孔部22的正上方位置的方式,使噴嘴移動機構41移動。
The
或者,控制器15能夠藉由對由攝像部12所取得的圖像資料實施公知的圖像處理,而取得噴嘴40的前端與孔部22的相對位置。因此,控制器15能夠基於所取得的相對位置,來自動進行噴嘴40的前端相對於孔部22的位置調整。
Alternatively, the
如以上所說明,根據實施方式2的原子吸光分光光度計100,攝像部12能夠利用反射鏡14來對噴嘴40的前端進行攝像,因此使用者能夠根據由攝像部12所得的攝像圖像來檢測噴嘴40的前端相對於石墨管21的孔部22的相對位置。因此,能夠獲得與實施方式1的原子吸光分光光度計100同樣的效果。
As described above, according to the
進而根據實施方式2的原子吸光分光光度計100,藉由設為攝像部12取得由反射鏡14所得的噴嘴40的前端的反射像的結構,能夠將攝像部12遠離石墨管21而設置。因此,能夠增加與試樣分析時成為高溫的石墨管21的距離來設置攝像部12,因此能夠保護攝像部12不會過熱。
Furthermore, according to the
所述實施方式1中,已對使用一台攝像部12來對噴嘴40的前端進行攝像的結構加以說明,但亦可設為使用多台攝像部12而自多個方向對噴嘴40的前端進行攝像的結構。
In the first embodiment, the configuration in which the front end of the
圖6是表示實施方式3的原子吸光分光光度計100的概略結構的圖。圖6中示意性地示出原子化部2及自動採樣器4的結構例。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of an
實施方式3的原子吸光分光光度計100與實施方式1的原子吸光分光光度計100相比較,不同之處在於,包括:多個攝像部12A、12B。關於其他結構,由於與實施方式1相同,故而不重覆說明。另外,攝像部12A、攝像部12B的結構由於與攝像部12相同,故而不重覆說明。
The
參照圖6,攝像部12A、攝像部12B是以於攝像視野中包含噴嘴40的前端的方式來配置。攝像部12A、攝像部12B是以於噴嘴40的前端位於孔部22的正上方的狀態下,於攝像視野中包含噴嘴40的前端及孔部22的方式來配置。
Referring to FIG. 6 ,
但,攝像部12A與攝像部12B配置為:以彼此不同的角
度來對噴嘴40的前端進行攝像。圖6的例子中,攝像部12A與攝像部12B配置於以噴嘴40為中心而成為對象的位置。攝像部12A、攝像部12B均搭載於臂42。
However, the
攝像部12A、攝像部12B分別對噴嘴40的前端進行攝像而生成圖像資料,且將所生成的圖像資料發送至控制器15。控制器15若自攝像部12A、攝像部12B接收圖像資料,則將兩張攝像圖像顯示於顯示器16。
The
使用者能夠藉由參照顯示於顯示器16的兩張攝像圖像,來確認噴嘴40的前端的位置。兩張攝像圖像由於自彼此不同的角度來對噴嘴40的前端進行攝像,故而噴嘴40的前端相對於孔部22的相對位置不同。使用者能夠基於自兩張攝像圖像分別取得的兩個相對位置,來確認噴嘴40的前端的位置。
The user can confirm the position of the tip of the
如實施方式1所述,為了正確地檢測噴嘴40的前端相對於孔部22的相對位置,理想為接近孔部22的正上方位置而配置攝像部12,但存在由於攝像部12的配置的制約,而難以使攝像部12接近孔部22的正上方位置的情況。於此種情況下,如圖6所示,藉由設置多個攝像部12A、12B,設為自彼此不同的角度來對噴嘴40的前端進行攝像的結構,能夠自多個方向檢測噴嘴40的前端相對於孔部22的相對位置,且基於自多個檢測結果所導出的值,來取得噴嘴40的前端相對於孔部22的相對位置。例如,控制器15能夠使用公知的圖像處理技術來合成由多個攝像部12A、12B所得的多片攝像圖像,從而生成自孔部22的正上方位
置對噴嘴40的前端進行攝像的圖像。藉此,使用者能夠根據顯示於顯示器16的合成圖像,來檢測噴嘴40的前端相對於孔部22的相對位置。因此,本實施方式3中,亦與實施方式1同樣,使用者能夠藉由一面確認噴嘴40的前端相對於孔部22的相對位置,一面使位置調整機構10工作,而以噴嘴40的前端位於孔部22的正上方位置的方式,使噴嘴移動機構41移動。
As described in
另外,控制器15能夠設為藉由使用公知的圖像處理技術,來自動進行噴嘴40的位置調整的結構。具體而言,控制器15若自攝像部12A、攝像部12B分別取得圖像資料,則藉由將該些兩種圖像資料合成,而生成自孔部22的正上方位置來看的噴嘴40的前端以及孔部22的圖像。控制器15基於所生成的圖像而取得噴嘴40的前端與孔部22的相對位置,且以噴嘴40的前端位於預先設定的基準位置的方式,使位置調整機構10工作。
In addition, the
如以上所說明,根據實施方式3的原子吸光分光光度計100,能夠基於分別對噴嘴40的前端進行攝像的多個攝像部12A、12B所得的攝像圖像,來檢測噴嘴40的前端相對於石墨管21的孔部22的相對位置。因此,發揮與實施方式1的原子吸光分光光度計100同樣的效果。
As described above, according to the
另外,根據實施方式3的原子吸光分光光度計100,由於多個攝像部12A、12B的移動機構與噴嘴移動機構41共用,故而若使噴嘴40疏遠石墨管21,則能夠增加攝像部12A、攝像部12B與石墨管21之間的距離。藉此,能夠以簡易的結構,使攝像
部12A、攝像部12B自於試樣的分析時成為高溫的石墨管21退避,來保護攝像部12A、攝像部12B不會過熱。
In addition, according to the
此外,實施方式3中,藉由將攝像部12A、攝像部12B搭載於臂42,而設為利用臂42的轉動來使攝像部12A、攝像部12B移動的結構,但亦可設為原子吸光分光光度計100另外包括攝像部12A、攝像部12B的移動機構的結構。於此情況下,攝像部12A、攝像部12B的移動機構構成為:能夠於接近孔部22且可於攝像視野中包含噴嘴40的前端的第一位置、與和第一位置相比而遠離石墨管21的第二位置之間,使攝像部12A、攝像部12B移動。
Furthermore, in
進而,根據實施方式3的原子吸光分光光度計100,藉由合成多個攝像圖像,生成自孔部22的正上方位置來看的噴嘴40的前端及孔部22的圖像,則即便於攝像部的配置受到制約的情況下,亦能夠檢測噴嘴40的前端相對於孔部22的相對位置。
Furthermore, according to the
此外,圖6的例子中,已對設置兩台攝像部12A、12B的結構進行說明,但攝像部的台數並不限定於此,亦可設為設置三台以上的攝像部的結構。
In addition, in the example of FIG. 6, the structure which provided two
圖7是表示實施方式4的原子吸光分光光度計100的概略結構的圖。圖7中,示意性地示出原子化部2及自動採樣器4的結構例。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of an
實施方式4的原子吸光分光光度計100與實施方式1的
原子吸光分光光度計100相比較,不同之處在於,包括:多個攝像部12A、12B以及多個反射鏡14A、14B。關於其他結構,由於與實施方式1相同,故而不重覆說明。另外,攝像部12A、攝像部12B的結構由於與攝像部12相同,故而不重覆說明。
The
參照圖7,實施方式4的原子吸光分光光度計100包括:反射鏡14A、反射鏡14B以及攝像部12A、攝像部12B,來作為用以檢測噴嘴40相對於孔部22的位置關係的結構。反射鏡14A、反射鏡14B設置於可使包含噴嘴40的前端的像反射的位置。如圖7所示,反射鏡14A、反射鏡14B分別以於噴嘴40位於孔部22的正上方的狀態下,於像中包含噴嘴40的前端及孔部22的方式來配置。但,反射鏡14A與反射鏡14B配置為以彼此不同的角度來反射包含噴嘴40的前端的像。圖7的例子中,反射鏡14A、反射鏡14B均搭載於臂42。
Referring to FIG. 7 ,
攝像部12A設置於能夠取得由反射鏡14A所反射的像的位置。攝像部12B設置於能夠取得由反射鏡14B所反射的像的位置。如圖7所示,若使噴嘴40移動至孔部22的正上方位置,則反射鏡14A、反射鏡14B分別形成包含噴嘴40的前端及孔部22的像。攝像部12A能夠藉由取得由反射鏡14A所反射的像,來檢測噴嘴40相對於孔部22的位置關係。攝像部12B能夠藉由取得由反射鏡14B所反射的像,來檢測噴嘴40相對於孔部22的位置關係。
The
攝像部12A、攝像部12B對噴嘴40的前端進行攝像而
生成圖像資料,且將所生成的圖像資料發送至控制器15。控制器15若自攝像部12A、攝像部12B接收圖像資料,則將兩張攝像圖像顯示於顯示器16。
The
使用者能夠藉由參照顯示於顯示器16的兩張攝像圖像,來確認噴嘴40的前端的位置。兩張攝像圖像由於自彼此不同的角度對噴嘴40的前端進行攝像,故而噴嘴40的前端相對於孔部22的位置關係不同。使用者能夠基於自兩張攝像圖像分別取得的兩個位置關係,來確認噴嘴40的前端的位置。
The user can confirm the position of the tip of the
於難以使攝像部12接近孔部22的正上方位置的情況下,能夠藉由將多個反射鏡14A、14B以及多個攝像部12A、12B併用,設為自彼此不同的角度對噴嘴40的前端進行攝像的結構,而自多個方向檢測噴嘴40的前端相對於孔部22的位置關係,且基於根據多個檢測結果來算出的值(例如平均值),從而取得噴嘴40的前端相對於孔部22的位置關係。因此,本實施方式4中,亦與實施方式1同樣,使用者能夠藉由一面確認噴嘴40的前端相對於孔部22的位置關係,一面使位置調整機構10工作,而以噴嘴40位於孔部22的正上方位置的方式,使噴嘴移動機構41移動。
When it is difficult to bring the
另外,控制器15能夠設為藉由使用公知的圖像處理技術來自動進行噴嘴40的位置調整的結構。具體而言,控制器15若自攝像部12A、攝像部12B分別取得圖像資料,則對每個圖像資料,使用圖像處理技術來選出噴嘴40的前端及孔部22。控制器15基於多個選出結果而取得噴嘴40的前端與孔部22的位置關
係,以噴嘴40的前端位於預先設定的基準位置的方式,使位置調整機構10工作。
In addition, the
如以上所說明,根據實施方式4的原子吸光分光光度計100,能夠基於由分別對噴嘴40的前端進行攝像的多個攝像部所得的攝像圖像,來檢測噴嘴40的前端相對於石墨管21的孔部22的相對位置。因此,發揮與實施方式1的原子吸光分光光度計100同樣的效果。
As described above, according to the
進而,根據實施方式4的原子吸光分光光度計100,能夠藉由設為多個攝像部12A、12B分別取得由多個反射鏡14A、14B所得的噴嘴40的前端的反射像的結構,而將多個攝像部12A、12B遠離石墨管21而設置。因此,能夠增加與試樣分析時成為高溫的石墨管21的距離來設置攝像部12A、攝像部12B,因此能夠保護攝像部12A、攝像部12B不會過熱。
Furthermore, according to the
此外,圖7的例子中,已對設置兩台反射鏡14A、14B以及兩台攝像部12A、12B的結構進行說明,但反射鏡及攝像部的台數並不限定於此,亦可設為設置三台以上的反射鏡及三台以上的攝像部的結構。
In addition, in the example of FIG. 7, the configuration of setting two
根據所屬技術領域中具有通常知識者所理解,所述多個例示性的實施方式,為以下形態的具體例。 According to the understanding of those skilled in the art, the exemplary embodiments described above are specific examples of the following forms.
(第1項)一形態的原子吸光分光光度計包括:原子化部、噴嘴、噴嘴移動機構、位置調整機構、至少一個攝像部、及 顯示器。原子化部包括形成有試樣注入用的孔部的爐,藉由加熱而將注入至爐的內部的試樣進行原子化。噴嘴抽吸及噴出試樣。噴嘴移動機構使噴嘴移動至孔部的正上方位置。位置調整機構構成為:能夠藉由使噴嘴移動機構移動,來調整噴嘴的前端相對於孔部的相對位置。至少一個攝像部是以於噴嘴的前端位於孔部的正上方的狀態下,於攝像視野中包含噴嘴的前端及孔部的方式來配置。顯示器顯示出由至少一個攝像部所得的攝像圖像。 (Item 1) An atomic absorption spectrophotometer comprising: an atomization unit, a nozzle, a nozzle moving mechanism, a position adjustment mechanism, at least one imaging unit, and monitor. The atomization unit includes a furnace in which a hole for sample injection is formed, and atomizes the sample injected into the furnace by heating. The nozzle sucks and ejects the sample. The nozzle moving mechanism moves the nozzle to a position directly above the hole. The position adjusting mechanism is configured to be able to adjust the relative position of the tip of the nozzle with respect to the hole by moving the nozzle moving mechanism. At least one imaging unit is arranged so that the tip of the nozzle and the hole are included in the imaging field of view in a state where the tip of the nozzle is located directly above the hole. The display displays captured images obtained by at least one imaging unit.
根據第1項所述的原子吸光分光光度計,能夠利用對噴嘴的前端進行攝像的至少一個攝像部,來檢測噴嘴的前端相對於爐的孔部的相對位置,因此能夠使噴嘴相對於孔部的相對位置的調整變得容易。藉此,能夠提高分析作業的效率,並且能夠提高噴嘴的位置調整的精度。
According to the atomic absorption spectrophotometer described in
(第2項)第1項所述的原子吸光分光光度計更包括:移動機構,用以使至少一個攝像部,於接近孔部的正上方位置的第一位置、與和第一位置相比而遠離爐的第二位置之間移動。
(Item 2) The atomic absorption spectrophotometer described in
根據第2項所述的原子吸光分光光度計,於噴嘴的位置調整結束後,能夠藉由移動機構而增加爐與各攝像部之間的距離。藉此,能夠使至少一個攝像部自於試樣的分析時成為高溫的爐退避,來保護至少一個攝像部不會過熱。
According to the atomic absorption spectrophotometer described in
(第3項)第2項所述的原子吸光分光光度計中,噴嘴移動機構構成為:能夠使噴嘴於孔部的正上方位置與收納有試樣的容器的正上方位置之間移動。攝像部的移動機構與噴嘴移動機構
共用。
(Item 3) In the atomic absorption spectrophotometer according to
根據第3項所述的原子吸光分光光度計,由於噴嘴移動機構與至少一個攝像部的移動機構共用,故而能夠藉由使噴嘴疏遠爐,來增加各攝像部與爐之間的距離。因此,不需要攝像部的移動機構。藉此,能夠以簡易的結構,使至少一個攝像部自於試樣的分析時成為高溫的爐退避。
According to the atomic absorption spectrophotometer described in
(第4項)第3項所述的原子吸光分光光度計中,噴嘴移動機構包括:支持噴嘴的臂。噴嘴移動機構構成為:能夠藉由使臂移動,而使噴嘴於孔部的正上方位置、與收納有試樣的容器的正上方位置之間移動。至少一個攝像部搭載於臂。
(Item 4) In the atomic absorption spectrophotometer according to
根據第4項所述的原子吸光分光光度計,能夠藉由利用臂的移動使噴嘴自孔部的正上方位置移動,來增加各攝像部與爐之間的距離。因此,能夠以簡易的結構,而使至少一個攝像部自於試樣的分析時成為高溫的爐退避。
According to the atomic absorption spectrophotometer described in
(第5項)第1項所述的原子吸光分光光度計更包括:至少一個反射鏡。至少一個反射鏡形成噴嘴的前端的反射像。至少一個攝像部是與所述至少一個反射鏡分別對應而設置,取得所對應的反射鏡的反射像。
(Item 5) The atomic absorption spectrophotometer described in
根據第5項所述的原子吸光分光光度計,由於至少一個攝像部能夠利用至少一個反射鏡來對噴嘴的前端進行攝像,故而能夠根據由至少一個攝像部所得的攝像圖像來檢測噴嘴的前端相對於爐的孔部的相對位置。因此,能夠使噴嘴相對於孔部的相對
位置的調整變得容易。另外,能夠藉由設為至少一個攝像部分別取得由至少一個反射鏡所得的噴嘴的前端的反射像的結構,而使至少一個攝像部遠離爐而設置。因此,能夠增加與試樣分析時成為高溫的爐的距離來設置至少一個攝像部,因此能夠保護各攝像部不會過熱。
According to the atomic absorption spectrophotometer described in
(第6項)第5項所述的原子吸光分光光度計中,噴嘴移動機構包括:支持噴嘴的臂。噴嘴移動機構構成為:能夠藉由使臂移動,而使噴嘴於孔部的正上方位置、與收納有試樣的容器的正上方位置之間移動。至少一個反射鏡搭載於臂。
(Item 6) In the atomic absorption spectrophotometer according to
根據第6項所述的原子吸光分光光度計,能夠藉由利用臂的移動使噴嘴自孔部的正上方位置移動,而增加各反射鏡與爐之間的距離。因此,能夠以簡易的結構,使至少一個反射鏡自於試樣的分析時成為高溫的爐退避。
According to the atomic absorption spectrophotometer described in
(第7項)第1項至第6項所述的原子吸光分光光度計更包括:控制器。控制器基於由至少一個攝像部所得的攝像圖像來檢測所述噴嘴的前端相對於孔部的相對位置。控制器根據所檢測的相對位置相對於基準位置的偏移量而使位置調整機構工作。
(Item 7) The atomic absorption spectrophotometer described in
根據第7項所述的原子吸光分光光度計,不需要由使用者進行的噴嘴的位置調整作業,因此能夠進一步提高分析效率。 According to the atomic absorption spectrophotometer described in item 7, since the position adjustment operation of the nozzle by the user is unnecessary, the analysis efficiency can be further improved.
此外,關於所述實施方式1~實施方式4以及變更例,自申請之初預先規定,包括說明書內未提及的組合,且於不產生不良情況或者矛盾的範圍內,將各實施方式中所說明的結構適當 組合。 In addition, with regard to the first to fourth embodiments and modified examples, it is predetermined from the beginning of the application, including combinations not mentioned in the specification, and within the range that does not cause disadvantages or contradictions, the above-mentioned embodiments are combined. Instructions are properly structured combination.
應認為,此次揭示的實施方式於所有方面均為例示,並無限制。本發明的範圍並非由所述說明,而是由專利申請範圍所示出,意圖包括與專利申請範圍同等的含義以及範圍內的所有變更。 It should be considered that the embodiment disclosed this time is an illustration in all points and is not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the patent claims, and it is intended that the meanings equivalent to the patent claims and all changes within the scope are included.
2:原子化部 2: Atomization Department
10:位置調整機構 10: Position adjustment mechanism
12:攝像部 12: Camera Department
15:控制器 15: Controller
16:顯示器 16: Display
18:操作部 18:Operation Department
21:石墨管 21: graphite tube
22、25:孔部 22, 25: Hole
23、24:電極 23, 24: electrode
26:窗板 26: window panel
40:噴嘴 40: Nozzle
41:噴嘴移動機構 41: Nozzle moving mechanism
42:臂 42: arm
43:旋轉軸 43:Rotary axis
44:馬達 44: motor
X、Y、Z:軸 X, Y, Z: axes
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