WO2019123626A1 - 水質分析計 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a water quality analyzer such as a total organic carbon measurement apparatus (TOC meter) and a total phosphorus measurement apparatus (TP meter).
- TOC meter total organic carbon measurement apparatus
- TP meter total phosphorus measurement apparatus
- a TP meter generally includes a reactor for performing oxidation treatment that oxidizes a phosphorus compound in sample water, and a measurement unit for measuring the absorbance of sample water that has been oxidized in the reactor.
- a reagent such as potassium peroxodisulfate is added to the sample water, mixed, and transferred to the reactor.
- the phosphorus compound in the sample water is oxidized to form orthophosphoric acid.
- ascorbic acid as the reducing agent and molybdic acid as the color former are added to the sample water and transferred to the measurement unit, and the phosphorus concentration in the sample water is measured by measuring the absorbance of the sample water.
- various reagents used in the process of measurement are provided in the apparatus, and are usually replenished or replaced in a span of several days to several months.
- Many of the reagents require adjustment of concentration and volume, and in actual operation, the user purchases the adjusted reagent and installs it in the apparatus, or the user adjusts the reagent. In any case, the user needs to put the adjusted reagent into the reagent container and connect the reagent container to a predetermined pipe.
- the user adjusts the reagent, there is a possibility that the wrong adjustment may be made and the reagent may be adjusted to the wrong concentration or the like.
- the user may make a mistake in the piping connection of the reagent container storing the reagent.
- the type and position of the reagent recognized by the device are different from the type and position of the actually connected reagent, and a reagent different from the reagent originally to be added to the sample water is added, and the measurement is It will be done and no normal measurement will be made.
- the measured value is often an abnormal value, and a user having certain knowledge sees the measured value and notices an abnormality.
- a user who does not have such knowledge can not notice the occurrence of an abnormality or may be late for finding an abnormality.
- the reagents installed in the water quality analyzer absorb light and their absorbance characteristics are different from each other.
- the absorbances of these reagents are different from each other at a specific wavelength, for example, a wavelength used for measurement of a sample (hereinafter referred to as a measurement wavelength), and each reagent can be identified by their absorbance.
- the present invention has been made based on such findings, and uses the difference in absorbance of each reagent at a specific wavelength to determine whether or not the reagent installed in the analyzer is normal.
- the term "whether or not the reagent is normal” means whether or not the type of reagent installed and its concentration should be originally installed. Therefore, that the reagent is not normal, ie, the reagent is "abnormal", means that the type or concentration of the reagent is different from the type or concentration of the reagent to be originally installed.
- the absorbance of the reagent for a specific wavelength is measured in advance under predetermined conditions, and stored as a reference value on the analyzer side. Then, the absorbance measurement of the reagent currently installed in the analyzer is performed at a desired timing such as after replenishment or replacement of the reagent, and the measured value is stored in advance on the analyzer side. It is determined whether the type or concentration of the reagent that has been replenished or replaced matches the reagent to be originally installed by comparing with the reference value of.
- the water quality analyzer has a measuring cell, and a measuring unit for measuring the absorbance of the sample water contained in the measuring cell, a reagent unit for installing a reagent, and a sample water Alternatively, a liquid transfer unit configured to selectively transfer the reagent installed in the reagent unit to the measurement cell of the measurement unit, and the reagent to be installed in the reagent unit are measured in advance under predetermined measurement conditions.
- a reagent absorbance measurement unit configured to execute a reagent absorbance measurement operation for measuring the absorbance of the reagent under the predetermined measurement condition, and a measurement value obtained by the reagent absorbance measurement operation in the reference value storage unit
- the measured value does not match the reference value, it can be determined that the type and concentration of the reagent installed in the reagent section are not the type and concentration of the reagent that should be originally installed, and the reagent installed in the reagent section It means that there is an abnormality in Therefore, it is possible to determine whether or not the reagent placed in the reagent section is normal without performing the measurement of the sample.
- a plurality of reagents can be installed in the reagent section.
- the reference value storage unit stores, as the reference value of each reagent, the absorbance measured in advance under predetermined measurement conditions for each of the plurality of reagents to be installed in the reagent unit, and the reagent determination
- the unit compares the measured value of each reagent obtained by the reagent absorbance measurement operation with the reference value of each reagent stored in the reference value storage unit, and determines whether the measured value matches the reference value or not Preferably, it is configured to determine. Then, the apparatus can automatically determine whether or not each of the plurality of reagents placed in the reagent section is normal.
- the water quality analyzer comprises a diluent storage unit for storing a diluent used for dilution and the like of the sample, and the liquid transfer unit selectively transmits the diluent stored in the diluent storage unit to the measurement cell. It can be configured to transport.
- a diluent storage unit for storing a diluent used for dilution and the like of the sample
- the liquid transfer unit selectively transmits the diluent stored in the diluent storage unit to the measurement cell. It can be configured to transport.
- each reagent set so that each reagent can be distinguished by the absorbance of each reagent for the specific wavelength measured by the measuring unit
- the dilution rate can be mentioned.
- a warning unit configured to issue a warning to the user when the reagent determination unit determines that the measurement value does not match the reference value. Then, the user can easily recognize that there is an abnormality in the reagent placed in the reagent section.
- the reagent installed in the reagent unit is transferred to the measurement unit to measure the absorbance, and the measured value is compared with the reference value stored in the reference value storage unit to obtain the reagent. Since it is comprised so that it may be determined whether it is the reagent currently installed in the part, it can be recognized at the step before the measurement of a sample whether the reagent installed in the reagent part is normal.
- the water quality analyzer of this embodiment mainly includes a syringe pump 2, two multiport valves 4 and 6, a reactor 8, a measuring unit 10, and an arithmetic and control unit 20.
- the syringe pump 2 sucks and discharges a liquid.
- the suction and discharge ports of the syringe pump 2 are connected to the central port of the multiport valve 4 described later.
- a pump for stirring 18 is connected to the cylinder of the syringe pump 2 via a flow path, so that air supplied by the pump 18 can stir the liquid in the syringe pump 2.
- the multiport valve 4 has one center port and a plurality of selection ports, and can selectively connect the center port to any one selection port.
- the suction / discharge port of the syringe pump 2 is connected to the central port of the multiport valve 4.
- One selection port of the multiport valve 4 is connected to the central port of the multiport valve 6 via a flow path.
- the other selection ports of the multiport valve 4 are ports for connecting reagent containers storing reagents (1) to (6), respectively.
- sodium hydroxide solution as reagent (1), potassium peroxodisulfate solution as reagent (2), hydrochloric acid solution as reagent (3), sulfuric acid solution as reagent (4), molybdic acid solution as reagent (5) Ascorbic acid solution is installed as a reagent (6).
- the reagent container that accommodates each reagent constitutes a reagent unit for installing the reagent.
- the arithmetic and control unit 20 for managing the operation of the water quality analyzer stores the selection ports of the multiport valve 4 in association with the reagents (1) to (6) to be connected to the selection ports. .
- the multiport valve 6 also has one center port and a plurality of selection ports, and selectively connects the center port to any one selection port.
- One selection port of the multiport valve 6 is connected to the reactor 8 via a flow path, and the other one selection port of the multiport valve 6 is connected to the inlet of the measurement cell 12 of the measurement unit 10 via the flow path It is connected.
- the other selection port of the multiport valve 6 is connected to a water collecting pipe for collecting sample water, and a flow path leading to a container for storing a span liquid, a dilution liquid and a standard liquid, respectively.
- the reactor 8 is for oxidizing the sample water and has an ultraviolet irradiation lamp 9.
- ultraviolet light is supplied while supplying oxygen gas or air under constant temperature conditions (for example, 95 ° C.) to sample water to which an oxidizing agent (for example, potassium peroxodisulfate solution) is added.
- Irradiation is a treatment to oxidatively decompose a phosphorus compound in sample water to generate orthophosphoric acid.
- the measurement unit 10 includes a measurement cell 12, a light source 14, and a light detection element 16.
- the outlet of the measuring cell 12 leads to the drain.
- the light source 14 generates light of a measurement wavelength (for example, 220 nm) toward the measurement cell 12 and is realized by, for example, a laser element.
- the light detection element 16 is for detecting the intensity of the light from the light source 14 transmitted through the measurement cell 12, and is realized by, for example, a photodiode.
- the sample water after the oxidation treatment and the reagent of any of the reagents (1) to (6) are selectively transferred by the syringe pump 2.
- the syringe pump 2 and the multiport valves 4 and 6 realize a liquid transfer unit for selectively transferring sample water and reagents to the measurement cell 12.
- the arithmetic and control unit 20 is for performing operation management and arithmetic processing of the water quality analyzer, and is realized by a dedicated computer or a general-purpose personal computer.
- the arithmetic and control unit 20 includes a reagent absorbance measurement unit 22, a reagent determination unit 24, a warning unit 26, a reference value storage unit 28, and a measurement condition storage unit 30.
- the reagent absorbance measurement unit 22, the reagent determination unit 24, and the warning unit 30 are functions obtained by execution of a predetermined program by an arithmetic element such as a microcomputer provided in the arithmetic and control unit 20, and a reference value storage unit 28 and the measurement condition storage unit 30 are functions implemented by a partial area of a storage device provided in the arithmetic and control unit 20.
- the water quality analyzer of this embodiment has a function of determining whether the reagents set as the reagents (1) to (6) are normal and notifying the user of the result.
- the reagent absorbance measurement unit 22, the reagent determination unit 24, the warning unit 26, the reference value storage unit 28, and the measurement condition storage unit 30 of the arithmetic and control unit 20 are provided to realize the functions.
- reagent determination Determination of whether or not the reagent is normal (hereinafter referred to as “reagent determination”) is performed according to a request from the user at a timing other than during measurement of the sample, for example, after replenishment or replacement of any reagent. Or automatically.
- the determination of the reagent is performed by measuring the absorbance of the reagent under a predetermined measurement condition, and comparing the measured value with the absorbance of the reagent previously measured under the same measurement condition.
- the absorbance of each reagent previously measured under predetermined measurement conditions is stored in the reference value storage unit 28 as a reference value.
- the predetermined measurement conditions are set such that the measured value of the absorbance at the measurement wavelength of each reagent falls within the measurement range of the measurement unit 10, and that each reagent can be distinguished from each other by the absorbance at the measurement wavelength of each reagent. For example, the dilution rate of the reagent.
- the measurement condition storage unit 30 stores information on the dilution ratio of each reagent at the time of determination of each reagent.
- the absorbances of the respective reagents are different from each other at a specific wavelength such as 220 nm, and the respective reagents can be discriminated by using the absorbances as reference values.
- the reference value storage unit 28 stores the absorbance of each reagent at a specific wavelength such as 220 nm as a reference value.
- the reference value stored in the reference value storage unit 28 may not be the absorbance of each reagent measured in advance, and may be a range defined based on the absorbance.
- the reagent absorbance measurement unit 22 sucks the reagent to be determined to the syringe pump 2, and when the dilution ratio is set as the measurement condition for the reagent, the reagent absorbance is diluted by the dilution liquid After that, the reagent is transferred to the measurement cell 12, and the reagent absorbance measurement operation is performed to measure the absorbance at the measurement wavelength (for example, 220 nm).
- the measurement wavelength for example, 220 nm
- the reagent determination unit 24 compares the absorbance of the reagent measured by the reagent absorbance measurement operation with the reference value of the absorbance of the reagent stored in the reference value storage unit 28, and determines whether or not they match. Is configured as. Whether or not the measured value and the reference value coincide with each other is determined, for example, based on whether or not the measured value falls within a predetermined range (for example, reference value ⁇ 0.1) with the reference value as the center value.
- a predetermined range for example, reference value ⁇ 0.1
- the measured value of the absorbance measurement performed for the reagent (1) using the absorbance of 20% sodium hydroxide that is the reagent to be set as the reagent (1) as a reference value By comparing it with its reference value.
- the absorbance of 20% sodium hydroxide used as a reference value was measured by diluting the 20% sodium hydroxide reagent 10 times, the reagent (1) was also diluted 10 times. Measure the absorbance at the same measurement wavelength.
- the measured value agrees with the reference value, it can be judged that the correctly adjusted 20% sodium hydroxide reagent is installed as the reagent (1), and the reagent (1) is normal.
- a reagent other than sodium hydroxide is installed as the reagent (1), or sodium hydroxide of a concentration different from the predetermined concentration (20%) It can be judged that it is installed as 1), and reagent (1) is abnormal.
- the warning unit 26 warns the user that the reagent has an abnormality.
- the warning to the user can be performed, for example, by displaying an abnormal reagent on a display unit (not shown) such as a liquid crystal display connected to the arithmetic and control unit 20 or emitting a warning sound.
- reagent determination operation An example of the reagent determination operation will be described using the flowchart of FIG. 2 together with FIG. Note that the reagent determination operation described here is an operation for one reagent, and when determination is performed for a plurality of reagents, the same operation is performed for each of the determination target reagents.
- the reagent absorbance measurement unit 22 switches the multiport valves 4 and 6 so that the syringe pump 2 is connected to the reagent container containing the reagent to be determined, and the determination target in the syringe pump 2 A predetermined amount of the reagent is inhaled (step S1).
- the reagent absorbance measurement unit 22 switches the multiport valves 4 and 6 so that the syringe pump 2 is connected to the container storing the diluted solution, and the reagent in the syringe pump 2 is diluted at a predetermined dilution rate Then, a predetermined amount of dilution liquid is sucked into the syringe pump 2 (step S2), and the reagent is diluted by supplying air into the syringe pump 2 by the pump 18.
- step 2 is not implemented.
- the reagent absorbance measurement unit 22 further switches the multiport valves 4 and 6 so that the syringe pump 2 is connected to the measurement cell 12, transfers the reagent from the syringe pump 2 to the measurement cell 12 (step S3), and the measurement unit 10
- the absorbance at a predetermined measurement wavelength is measured at step S4.
- the reagent determination unit 24 reads the reference value of the absorbance of the reagent to be set as the reagent from the absorbance storage unit 28, and compares the measured value with the reference value (Ste S5). When the measurement value and the reference value match as a result of comparison, the reagent determination unit 24 determines that the reagent is normal (steps S6 and S7), and ends the determination of the reagent. On the other hand, if the measured value and the reference value do not match, the reagent determination unit 24 determines that the reagent is abnormal (steps S6 and S8). If it is determined that the reagent is abnormal (step S8), the warning unit 26 issues a warning to the user (step S9).
- the water quality analyzer of this embodiment has a function of determining the reagent at a desired timing and notifying the user of the abnormality of the reagent when there is an abnormality in the installed reagent.
- the user can recognize abnormality of the reagent such as improper adjustment of the reagent or connection error of the reagent container at a stage before performing measurement of the sample, and can cope with it promptly.
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Abstract
水質分析計は、測定セルを有し、前記測定セル内に収容された試料水の吸光度を測定するための測定部と、試薬を設置するための試薬部と、試料水又は前記試薬部に設置された試薬を選択的に前記測定部の前記測定セルへ移送するように構成された送液部と、前記試薬部に設置されるべき試薬について所定の測定条件で予め測定された吸光度を基準値として記憶する基準値記憶部と、前記測定部及び前記送液部の動作を制御し、前記試薬部に設置されている試薬を前記送液部によって前記測定セルへ移送して前記所定の条件で当該試薬の吸光度を測定する試薬吸光度測定動作を実行するように構成された試薬吸光度測定部と、前記試薬吸光度測定動作により得られた測定値を前記基準値記憶部に記憶された前記基準値と比較し、前記測定値が前記基準値と一致するか否かを判定するように構成された試薬判定部と、を備えている。
Description
本発明は、全有機体炭素測定装置（ＴＯＣ計）や全リン測定装置（ＴＰ計）などの水質分析計に関するものである。
ＴＯＣ計やＴＰ計といった水質分析計では、測定の過程において、試料水の希釈を行なうための希釈液のほかに、試料水中の特定成分に化学反応を起こさせるための各種試薬を用いることが多い。
例えばＴＰ計は、一般的に、試料水中のリン化合物を酸化させる酸化処理を行なうためのリアクタやリアクタで酸化処理された後の試料水の吸光度測定を行なうための測定部を備えている。試料水を採取した後、その試料水にペルオキソ二硫酸カリウムなどの試薬を添加して混合してリアクタへ移送する。リアクタでは、試料水中のリン化合物を酸化させてオルトリン酸を生成する。リアクタでの酸化処理が終了した後、還元剤のアスコルビン酸と発色剤のモリブデン酸を試料水に添加して測定部へ移送し、試料水の吸光度を測定することによって試料水中のリン濃度を測定する（特許文献１を参照。）。
上記のような水質分析計において、測定の過程で用いられる各種試薬は装置に備え付けられており、通常は数日から数か月のスパンで補充され、又は交換される。試薬の多くは濃度と容量の調整が必要であり、実際の運用では、ユーザが調整済みの試薬を購入して装置に設置するか、若しくはユーザ自身が試薬の調整を行なう。いずれにせよ、ユーザは調整済みの試薬を試薬容器に入れ、その試薬容器を所定の配管に接続する必要がある。
ユーザ自身が試薬の調整を行なう場合には、間違った調整がなされて試薬が間違った濃度等に調整される虞がある。また、試薬を貯留した試薬容器の配管接続をユーザが間違ってしまう虞もある。そのような場合、装置が認識している試薬の種類や位置と実際に接続されている試薬の種類や位置が相違し、試料水に本来添加すべき試薬とは異なる試薬が添加されて測定が行われ、正常な測定がなされなくなる。
上記のような問題が発生したときは、多くの場合に測定値が異常な値となるため、一定の知識を有するユーザであればその測定値を見て異常に気付くことになる。一方で、そのような知識をもたないユーザは、異常の発生に気付くことができなかったり、異常の発見に遅れてしまったりするという問題があった。
そこで、本発明は、水質分析計に設置された試薬が正常か否かを試料の測定前の段階で容易に認識することができるようにすることを目的とするものである。
図３に示されているように、水質分析計に設置される試薬の多くは、光に対して吸収を持ち、その吸光度特性は互いに異なっている。そして、それらの試薬の吸光度は、特定の波長、例えば試料の測定に用いられる波長（以下、測定波長という。）において互いに異なっており、それらの吸光度によって各試薬を判別することができる。本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり、特定の波長における各試薬の吸光度差を利用して分析計に設置された試薬が正常か否かを判定するというものである。試薬が「正常か否か」とは、設置されている試薬の種類及びその濃度が本来設置されるべきものであるか否かを意味する。したがって、試薬が正常でない、すなわち試薬が「異常」であるとは、その試薬の種類又は濃度が本来設置されるべき試薬の種類又は濃度と異なっていることを意味する。
試薬が正常か否かを判定するために、特定の波長に対する試薬の吸光度を所定の条件下で予め測定しておき、分析計側に基準値として記憶させておく。そして、試薬の補充や交換を行なった後などの所望のタイミングで、分析計に現に設置されている試薬の吸光度測定を実施し、その測定値を予め分析計側に記憶させておいた当該試薬の基準値と比較することにより、補充又は交換された試薬の種類や濃度が本来設置されるべき試薬と一致するか否かを判定する。
すなわち、本発明に係る水質分析計は、測定セルを有し、前記測定セル内に収容された試料水の吸光度を測定するための測定部と、試薬を設置するための試薬部と、試料水又は前記試薬部に設置された試薬を選択的に前記測定部の前記測定セルへ移送するように構成された送液部と、前記試薬部に設置されるべき試薬について所定の測定条件で予め測定された吸光度を基準値として記憶する基準値記憶部と、前記測定部及び前記送液部の動作を制御し、前記試薬部に設置されている試薬を前記送液部によって前記測定セルへ移送して前記所定の測定条件で当該試薬の吸光度を測定する試薬吸光度測定動作を実行するように構成された試薬吸光度測定部と、前記試薬吸光度測定動作により得られた測定値を前記基準値記憶部に記憶された前記基準値と比較し、前記測定値が前記基準値と一致するか否かを判定するように構成された試薬判定部と、を備えている。前記測定値が前記基準値と一致しない場合は、前記試薬部に設置されている試薬の種類や濃度が本来設置すべき試薬の種類や濃度でないと判断でき、前記試薬部に設置されている試薬に異常があることを意味する。したがって、試料の測定を実施するまでもなく、試薬部に設置されている試薬が正常か否かを判定することができる。
前記試薬部には複数の試薬を設置することができる。その場合、前記基準値記憶部は、前記試薬部に設置されるべき複数の試薬のそれぞれについて所定の測定条件で予め測定された吸光度をそれぞれの試薬の基準値として記憶しており、前記試薬判定部は、前記試薬吸光度測定動作により得られたそれぞれの試薬の測定値を前記基準値記憶部に記憶された各試薬の基準値と比較し、測定値が基準値とそれぞれ一致するか否かを判定するように構成されていることが好ましい。そうすれば、試薬部に設置された複数の試薬のそれぞれが正常か否かを装置が自動で判定することができる。
本発明の水質分析計では、試料の希釈等に用いる希釈液を貯留する希釈液貯留部を備え、前記送液部は前記希釈液貯留部に貯留された希釈液も選択的に前記測定セルへ移送するように構成することができる。この場合、試薬の吸光度を測定する際の前記所定の測定条件として、前記測定部により測定される特定の波長に対する各試薬の吸光度によって各試薬を判別することができるように設定された試薬ごとの希釈率が挙げられる。
前記試薬判定部により前記測定値と前記基準値とが一致しないと判定されたときに、ユーザに対して警告を発するように構成された警告部をさらに備えていることが好ましい。そうすれば、ユーザは、試薬部に設置された試薬に異常があることを容易に認識することができる。
本発明に係る水質分析計では、試薬部に設置された試薬を測定部へ移送して吸光度を測定し、その測定値を基準値記憶部に記憶されている基準値と比較することによって、試薬部に設置されている試薬か否かを判定するように構成されているので、試薬部に設置されている試薬が正常か否かを試料の測定前の段階で認識することができる。
以下、本発明に係る水質分析計の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１に示されているように、この実施例の水質分析計は主として、シリンジポンプ２、２つのマルチポートバルブ４，６、リアクタ８、測定部１０、及び演算制御装置２０を備えている。
シリンジポンプ２は液の吸引と吐出を行なうものである。シリンジポンプ２の吸引・吐出口は、後述するマルチポートバルブ４の中心ポートに接続されている。シリンジポンプ２のシリンダには撹拌用のポンプ１８が流路を介して接続されており、ポンプ１８によって供給されるエアーによりシリンジポンプ２内において液の撹拌を行なうことができるようになっている。
マルチポートバルブ４は、１つの中心ポートと複数の選択ポートを有し、中心ポートをいずれか１つの選択ポートへ選択的に接続することができる。マルチポートバルブ４の中心ポートにシリンジポンプ２の吸引・吐出口が接続されている。マルチポートバルブ４の１つの選択ポートはマルチポートバルブ６の中心ポートと流路を介して接続されている。マルチポートバルブ４の他の選択ポートはそれぞれ、試薬（１）～（６）を貯留する試薬容器を接続するためのポートである。
この実施例では、試薬（１）として水酸化ナトリウム溶液、試薬（２）としてペルオキソ二硫酸カリウム溶液、試薬（３）として塩酸溶液、試薬（４）として硫酸溶液、試薬（５）としてモリブデン酸溶液、試薬（６）としてアスコルビン酸溶液を設置するようになっている。各試薬を収容する試薬容器は、試薬を設置するための試薬部を構成している。この水質分析計の動作管理を行なう演算制御装置２０は、マルチポートバルブ４の各選択ポートとそれらの選択ポートに接続されるべき各試薬（１）～（６）を対応付けて記憶している。
マルチポートバルブ６も、１つの中心ポートと複数の選択ポートを有し、中心ポートをいずれか１つの選択ポートへ選択的に接続するものである。マルチポートバルブ６の１つの選択ポートは流路を介してリアクタ８と接続されており、マルチポートバルブ６の他の１つの選択ポートは流路を介して測定部１０の測定セル１２の入口に接続されている。マルチポートバルブ６の他の選択ポートには、試料水を採取するための採水管のほか、スパン液、希釈液、標準液をそれぞれ貯留する容器に通じる流路が接続されている。
リアクタ８は試料水の酸化処理を行なうためのものであり、紫外線照射ランプ９を有する。試料水の酸化処理とは、酸化剤（例えば、ペルオキソ二硫酸カリウム溶液）の添加された試料水に対して一定の温度条件下（例えば、９５℃）で酸素ガス又は空気を供給しながら紫外線を照射し、試料水中のリン化合物を酸化分解してオルトリン酸を生成する処理である。
測定部１０は、測定セル１２、光源１４、及び光検出素子１６を備えている。測定セル１２の出口はドレインへ通じている。光源１４は、測定波長（例えば２２０ｎｍ）の光を測定セル１２へ向けて発生させるものであり、例えばレーザ素子によって実現される。光検出素子１６は測定セル１２を透過してきた光源１４からの光の強度を検出するためのものであり、例えばフォトダイオードによって実現される。
測定部１０の測定セル１２には、酸化処理済みの試料水や試薬（１）～（６）のいずれかの試薬が選択的にシリンジポンプ２によって移送される。シリンジポンプ２及びマルチポートバルブ４，６は、試料水や試薬を選択的に測定セル１２へ移送するための送液部を実現するものである。
演算制御装置２０は、水質分析計の動作管理と演算処理を行なうためのものであり、専用のコンピュータ又は汎用のパーソナルコンピュータによって実現されるものである。演算制御装置２０は、試薬吸光度測定部２２、試薬判定部２４、警告部２６、基準値記憶部２８及び測定条件記憶部３０を備えている。試薬吸光度測定部２２、試薬判定部２４及び警告部３０は、演算制御装置２０に設けられているマイクロコンピュータなどの演算素子が所定のプログラムを実行することによって得られる機能であり、基準値記憶部２８及び測定条件記憶部３０は、演算制御装置２０に設けられている記憶装置の一部の領域によって実現される機能である。
この実施例の水質分析計は、試薬（１）～（６）として設置された試薬が正常か否かを判定してその結果をユーザに告知する機能を備えている。演算制御装置２０の試薬吸光度測定部２２、試薬判定部２４、警告部２６、基準値記憶部２８及び測定条件記憶部３０は、その機能を実現するために設けられている。
試薬が正常か否かの判定（以下、試薬判定と称する。）は、試料の測定中以外のタイミング、例えばいずれかの試薬の補充や交換を行なった後のタイミングで、ユーザからの要求に応じて又は自動的に実行することができる。試薬判定は、試薬の吸光度を所定の測定条件で測定し、その測定値を同じ測定条件で予め測定された当該試薬の吸光度と比較することによって行なう。
所定の測定条件で予め測定された各試薬の吸光度は、基準値記憶部２８に基準値として記憶されている。所定の測定条件とは、各試薬の測定波長での吸光度の測定値が測定部１０の測定レンジに収まり、かつ各試薬の測定波長での吸光度によって各試薬を互いに識別できるように設定された各試薬の希釈率などである。測定条件記憶部３０は、各試薬の判定を行なう際の各試薬の希釈率に関する情報を記憶している。
装置に設置される試薬の多くは光に対して吸収をもち、かつ互いに異なる吸光度特性をもっている。図３には、試薬（１）として設置されるべき２０％水酸化ナトリウム、試薬（２）として設置されるべき１．５％ペルオキソ二硫酸カリウム、試薬（３）として設置されるべき（１＋１６）塩酸、試薬（５）として設置されるべきモリブデン酸、試薬（６）として設置されるべき２．４％アスコルビン酸をそれぞれ所定の希釈率で希釈した溶液の吸光度特性が示されている。図３のデータからわかるように、例えば２２０ｎｍといった特定の波長で各試薬の吸光度が互いに異なっており、それらの吸光度を基準値とすることでそれぞれの試薬を判別することができる。基準値記憶部２８は、例えば２２０ｎｍなどの特定の波長における各試薬の吸光度をそれぞれの基準値として記憶している。基準値記憶部２８に記憶される基準値は、予め測定された各試薬の吸光度そのものでなくてもよく、吸光度に基づいて定められた範囲であってもよい。
試薬吸光度測定部２２は、試薬判定が実行されると、判定対象となっている試薬をシリンジポンプ２に吸入し、その試薬に測定条件として希釈率が設定されている場合には希釈液による希釈を行なった後で、試薬を測定セル１２へ移送し、測定波長（例えば、２２０ｎｍ）での吸光度の測定を行なう試薬吸光度測定動作を実行するように構成されている。
試薬判定部２４は、試薬吸光度測定動作によって測定された試薬の吸光度を基準値記憶部２８に記憶されている当該試薬の吸光度の基準値と比較し、それらが一致しているか否かを判定するように構成されている。測定値と基準値が一致しているか否かは、例えば、基準値を中央値とする一定の範囲内（例えば基準値±０．１）に測定値が入っているか否かによって判定する。
例えば、試薬（１）について試薬判定を行なう場合、試薬（１）として設置されるべき試薬である２０％水酸化ナトリウムの吸光度を基準値として用い、試薬（１）について実施した吸光度測定の測定値をその基準値と比較することにより行なう。このとき、基準値として用いる２０％水酸化ナトリウムの吸光度は、２０％水酸化ナトリウム試薬を１０倍に希釈して測定されたものであるので、試薬（１）も１０倍の希釈を行なった上で同じ測定波長で吸光度測定を行なう。
測定値が基準値と一致する場合には、試薬（１）として正確に調整された２０％水酸化ナトリウム試薬が設置されていると判断でき、試薬（１）は正常である。他方、測定値と基準値が一致しない場合には、水酸化ナトリウム以外の試薬が試薬（１）として設置されているか、又は所定の濃度（２０％）とは異なる濃度の水酸化ナトリウムが試薬（１）として設置されていると判断でき、試薬（１）は異常である。
警告部２６は、試薬判定部２４によって試薬の吸光度の測定値と基準値とが一致しないと判定されたときに、当該試薬に異常があることをユーザに警告する。ユーザに対する警告は、例えば演算制御装置２０に接続された液晶ディスプレイなどの表示部（図示は省略）に異常のある試薬を表示したり警告音を発したりすることにより行なうことができる。
試薬判定動作の一例について、図１とともに図２のフローチャートを用いて説明する。なお、ここで説明する試薬判定動作は１つの試薬についての動作であり、複数の試薬について判定を行なう場合には、同じ動作が判定対象の試薬のそれぞれについて実施される。
試薬判定が実行されると、試薬吸光度測定部２２は、判定対象の試薬を収容した試薬容器にシリンジポンプ２が接続されるようにマルチポートバルブ４，６を切り替え、シリンジポンプ２内に判定対象の試薬を所定量だけ吸入する（ステップＳ１）。さらに、試薬吸光度測定部２２は、希釈液を貯留した容器にシリンジポンプ２が接続されるようにマルチポートバルブ４，６を切り替え、シリンジポンプ２内の試薬が所定の希釈率で希釈されるようにシリンジポンプ２内に所定量の希釈液を吸入し（ステップＳ２）、ポンプ１８によってシリンジポンプ２内にエアーを供給することにより試薬を希釈する。なお、判定対象の試薬の測定条件に希釈率が設定されていない（希釈率が１倍）場合には、ステップ２は実施されない。
試薬吸光度測定部２２はさらに、測定セル１２にシリンジポンプ２が接続されるようにマルチポートバルブ４，６を切り替え、シリンジポンプ２から測定セル１２へ試薬を移送し（ステップＳ３）、測定部１０において所定の測定波長での吸光度を測定する（ステップＳ４）。
判定対象の試薬の吸光度が測定された後、試薬判定部２４は、当該試薬として設置されるべき試薬についての吸光度の基準値を吸光度記憶部２８から読み出し、測定値と基準値とを比較する（ステップＳ５）。比較の結果、測定値と基準値が一致した場合、試薬判定部２４は、当該試薬を正常と判定し（ステップＳ６、Ｓ７）、当該試薬の判定を終了する。他方、測定値と基準値が一致しなかった場合、試薬判定部２４は、当該試薬を異常と判定する（ステップＳ６、Ｓ８）。試薬が異常と判定された場合（ステップＳ８）、警告部２６はユーザに対し警告を発する（ステップＳ９）。
このように、この実施例の水質分析計は、所望のタイミングで試薬の判定を行ない、設置されている試薬に異常があるときには、試薬の異常をユーザに対して告知する機能を有する。これにより、ユーザは試料の測定を実施する前の段階で、試薬の調整不良や試薬容器の接続ミスといった試薬の異常を認識することができ、迅速に対処することができる。
２ シリンジポンプ
４，６ マルチポートバルブ
８ リアクタ
９ 紫外線ランプ
１０ 測定部
１２ 測定セル
１４ 光源
１６ 光検出素子
１８ ポンプ
２０ 演算制御装置
２２ 試薬吸光度測定部
２４ 試薬判定部
２６ 警告部
２８ 基準値記憶部
３０ 測定条件記憶部
４，６ マルチポートバルブ
８ リアクタ
９ 紫外線ランプ
１０ 測定部
１２ 測定セル
１４ 光源
１６ 光検出素子
１８ ポンプ
２０ 演算制御装置
２２ 試薬吸光度測定部
２４ 試薬判定部
２６ 警告部
２８ 基準値記憶部
３０ 測定条件記憶部
Claims (4)
- 測定セルを有し、前記測定セル内に収容された試料水の吸光度を測定するための測定部と、
試薬を設置するための試薬部と、
試料水又は前記試薬部に設置された試薬を選択的に前記測定部の前記測定セルへ移送するように構成された送液部と、
前記試薬部に設置されるべき試薬について所定の測定条件で予め測定された吸光度を基準値として記憶する基準値記憶部と、
前記測定部及び前記送液部の動作を制御し、前記試薬部に設置されている試薬を前記送液部によって前記測定セルへ移送して前記所定の測定条件で当該試薬の吸光度を測定する試薬吸光度測定動作を実行するように構成された試薬吸光度測定部と、
前記試薬吸光度測定動作で得られた測定値を前記基準値記憶部に記憶された前記基準値と一致するか否かを判定するように構成された試薬判定部と、を備えた水質分析計。 - 前記試薬部は複数の試薬を設置するように構成されており、
前記基準値記憶部は、前記試薬部に設置されるべき複数の試薬のそれぞれについて所定の測定条件で予め測定された吸光度をそれぞれの試薬の基準値として記憶しており、
前記試薬判定部は、前記試薬吸光度測定動作により得られた複数の試薬のそれぞれの測定値をそれぞれの前記基準値と一致するか否かを判定するように構成されている、請求項１に記載の水質分析計。 - 希釈液を貯留する希釈液貯留部を備え、
前記送液部は前記希釈液貯留部に貯留された希釈液も選択的に前記測定セルへ移送するように構成されており、
前記所定の測定条件は、前記測定部により測定される特定の波長に対する各試薬の吸光度によって各試薬を判別することができるように設定された試薬ごとの希釈率を含む、請求項２に記載の水質分析計。 - 前記試薬判定部により前記測定値と前記基準値とが一致しないと判定されたときに、ユーザに対して警告を発するように構成された警告部をさらに備えている、請求項１に記載の水質分析計。
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