JP2009128175A - Near-infrared analyzer - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、フローセル内に流量測定の機能を設けることにより、測定システムの簡素化及び小型化な近赤外分析計を実現する。
【解決手段】 試料が流通されているフローセルに設けられた光学窓に光を入射させ、透過光をスペクトル分析することにより試料を分析する近赤外分析計において、前記試料を流通させるフローセルと、加熱部と、前記光を前記フローセルに入射させる光源部と、前記フローセルからの透過光をスペクトル分析し前記試料を分析すると共に前記加熱部を制御する信号処理・制御部とを具備し、スペクトルの中心波長の変化から前記試料の温度変化を検出し、前記加熱部の加熱開始から前記試料が前記光学窓に到達するまでの時間により前記フローセルに流れている前記試料の流量計測をすることにより、フローセル内に流量測定の機能を設けて、測定システムの簡素化及び小型化な近赤外分析計を実現できるように構成した。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a near-infrared analyzer with a simplified and miniaturized measurement system by providing a flow measurement function in a flow cell.
In a near-infrared analyzer for analyzing a sample by making light incident on an optical window provided in a flow cell in which the sample is distributed and analyzing the spectrum of transmitted light, a flow cell for circulating the sample; A heating unit; a light source unit that causes the light to enter the flow cell; and a signal processing / control unit that analyzes the sample by analyzing the transmitted light from the flow cell and controls the heating unit. By detecting the temperature change of the sample from the change in the center wavelength, by measuring the flow rate of the sample flowing in the flow cell according to the time from the start of heating of the heating unit until the sample reaches the optical window, A flow measurement function was provided in the flow cell so that a near-infrared analyzer with a simplified and miniaturized measurement system could be realized.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、液体サンプル用近赤外分析計に関する。 The present invention relates to a near-infrared analyzer for a liquid sample.
従来の近赤外分析計の一例を示す構成ブロック図を図6に示す。
図6は、フーリエ分光器や光検出器等を包含した変換器601と、プローブ602と、サンプリング手段603と、パーソナルコンピュータ等の制御手段604と、上位の制御手段605と、光ファイバ606と、他流路の試料入力口607により構成されている。
また、近赤外分析計608は、変換器601と、プローブ602と、サンプリング手段603と、光ファイバ606と、他流路の試料入力口607により構成されている。
A configuration block diagram showing an example of a conventional near-infrared analyzer is shown in FIG.
FIG. 6 shows a
The near-infrared analyzer 608 includes a
試料は、試料入力口607を介してサンプリング手段603に供給され、サンプリング手段603の出力はプローブ602に供給される。
The sample is supplied to the
変換器601の入出力光は光ファイバ606に出入射され、光ファイバ606の入出力光はプローブ602に出入射される。
Input / output light of the
また、変換器601にはサンプリング手段603からの制御信号が接続され、制御手段604および605と相互に接続される。さらに、サンプリング手段603からは、分析可能な試料が流れていることを検知した試料検知信号が変換器601に接続される。
The
次に、図6の近赤外分析計の動作を説明する。
先ず、サンプリング手段603から分析可能な試料が流れていることを示す試料検知信号を監視して、分析可能試料が流れている時に分析を開始する。
Next, the operation of the near-infrared analyzer of FIG. 6 will be described.
First, a sample detection signal indicating that a sample that can be analyzed is flowing from the
選択された流路に対応するスペクトル・データを光ファイバ606から光検出器やA/D変換器等により取り込む。この時、変換器601にはサンプリング手段603からどの流路を選択したかを示す流路選択信号が入力されている。
Spectral data corresponding to the selected flow path is captured from the
流路選択信号により、選択された流路を特定し、その中の分析すべき成分に対応する検量線をリストから求め、この検量線に基づき性状値を演算する。
リストとは、変換器601がある流路と分析する性状値とに対応する検量線を割り当てて予め作成するものである。
Based on the flow path selection signal, the selected flow path is specified, a calibration curve corresponding to the component to be analyzed is obtained from the list, and a property value is calculated based on this calibration curve.
The list is created in advance by assigning a calibration curve corresponding to the flow path having the
求めた性状値をアナログ信号や通信信号等の出力信号に変換して制御手段605等に出力する。 The obtained property value is converted into an output signal such as an analog signal or a communication signal and output to the control means 605 or the like.
この結果、予め作成した流路及び分析成分に対応する検量線のリストを用いることにより、多流路の構成をしても1つの流路の1つの成分に関しては1つの検量線による演算が行われるだけであるので、処理時間が短くなる。 As a result, by using a list of calibration curves corresponding to the flow channels and analysis components created in advance, even if a multi-channel configuration is used, one component of one flow channel is calculated using one calibration curve. Processing time is shortened.
図6の近赤外分析計は、変換器601に流路と分析する性状値に対応する検量線を割り当てて、予めリストを作成することにより、複数チャネル、複数流路に容易に対応できるようになる。
The near-infrared analyzer of FIG. 6 can easily cope with a plurality of channels and a plurality of channels by assigning a calibration curve corresponding to the flow path and the property value to be analyzed to the
次に、従来の近赤外分析計の一例を示す構成図を図7に示す。
図7の近赤外分析計において、流路701と、流量検出部703と、流量信号処理・制御部704と、光源部705と、フローセル707と、分光部709と、信号処理・制御部710とから構成される。
Next, a block diagram showing an example of a conventional near-infrared analyzer is shown in FIG.
In the near-infrared analyzer of FIG. 7, the
次に、図7の近赤外分析計の動作を説明する。
流路701のサンプル流路方向702にサンプルを流し、どのタイミングでサンプルを検出したらよいか等の指示を流量信号処理・制御部704から流量検出部703に送信し、送信されると流量検出部703で流路701内の液体流速を検出する。液体流速を検出後、光源部705からの光を第1信号光伝達手段706により流路に設置されたフローセル707に入射し、流路701を流れてきた液体サンプルを透過させる。第2信号光伝達手段708により、この透過光を分光部709により分光し、信号処理・制御部710によりスペクトル分析を行う。
Next, the operation of the near-infrared analyzer of FIG. 7 will be described.
An instruction is sent from the flow rate signal processing /
図7の近赤外分析計は、液体が流れる流路701(パイプ等)に、流路測定用セルである流量検出部703と近赤外分析用セルであるフローセル707がそれぞれ構成され、流量計測と近赤外分析法による成分分析を行なうことができる。
The near-infrared analyzer of FIG. 7 includes a flow
流量計測と近赤外分析法による成分分析を行うため、流量計測用セルと近赤外分析用セルの2つが必要となり、近赤外分析計の構成が大きくなるという問題がある。 In order to perform flow rate measurement and component analysis by the near-infrared analysis method, two cells, a flow rate measurement cell and a near-infrared analysis cell, are required, and there is a problem that the configuration of the near-infrared analyzer increases.
そこで、本発明は測定システムの簡素化及び小型化な近赤外分析計を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a near-infrared analyzer with a simplified and miniaturized measurement system.
上記のような目的を達成するために本発明は、請求項1に示すように、試料が流通されているフローセルに設けられた光学窓に光を入射させ、透過光をスペクトル分析することにより試料を分析する近赤外分析計において、前記試料を流通させるフローセルと、前記光学窓の上流側に配置される加熱部と、前記光を前記フローセルに入射させる光源部と、前記フローセルからの透過光をスペクトル分析し前記試料を分析すると共に前記加熱部を制御する信号処理・制御部とを具備し、スペクトルの中心波長の変化から前記試料の温度変化を検出し、前記加熱部の加熱開始から前記試料が前記光学窓に到達するまでの時間により前記フローセルに流れている前記試料の流量計測をすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, as shown in claim 1, the sample is obtained by making light incident on an optical window provided in a flow cell in which the sample is circulated, and analyzing the spectrum of the transmitted light. In the near-infrared analyzer, the flow cell for circulating the sample, the heating unit disposed on the upstream side of the optical window, the light source unit for allowing the light to enter the flow cell, and the transmitted light from the flow cell And a signal processing / control unit that controls the heating unit and detects the temperature change of the sample from a change in the center wavelength of the spectrum, and from the start of heating of the heating unit The flow rate of the sample flowing in the flow cell is measured according to the time until the sample reaches the optical window.
また、請求項2に示すように、請求項1記載の近赤外分析光において、前記信号処理・制御部は、前記加熱部を駆動時に発熱させることにより、前記フローセル内の前記試料が温められることを特徴とする。
Moreover, as shown in
また、請求項3に示すように、請求項1記載の近赤外分析光において、前記信号処理・制御部は、前記加熱部を一定時間毎に発熱させることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the near-infrared analysis light according to the first aspect, the signal processing / control unit causes the heating unit to generate heat at regular intervals.
また、請求項4に示すように、請求項1乃至3いずれかに記載の近赤外分析光において、前記信号処理・制御部は、水分の濃度分析を行うことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the near-infrared analysis light according to any one of the first to third aspects, the signal processing / control unit performs a moisture concentration analysis.
また、上記のような目的を達成するために本発明は、請求項5に示すように、試料が流通されているフローセルに設けられた光学窓に光を入射させ、透過光をスペクトル分析することにより試料を分析する近赤外分析計において、前記試料を流通させるフローセルと、前記試料の流れに沿って上流側に配置される第1の光学窓及び下流側に配置される第2の光学窓と、この第1の光学窓と第2の光学窓から等距離になる中間に配置される加熱部と、前記光を第1の光学窓及び第2の光学窓に入射させる光源部と、前記第1の光学窓及び第2の光学窓からの透過光をスペクトル分析し前記試料を分析すると共に前記加熱部を制御する信号処理・制御部とを具備し、前記第1の光学窓からの透過光のスペクトルと前記第2の光学窓からの透過光のスペクトルの差分により前記フローセルに流れている前記試料の流量計測をすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, as shown in
また、請求項6に示すように、請求項5記載の近赤外分析光において、前記信号処理・制御部は、前記加熱部を流量測定の間に発熱させることにより、前記フローセル内の前記試料が温められることを特徴とする。
Moreover, as shown in
また、請求項7に示すように、請求項5または6記載の近赤外分析光において、前記信号処理・制御部は、水分の濃度分析を行うことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the near-infrared analysis light according to the fifth or sixth aspect, the signal processing / control unit performs a moisture concentration analysis.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を説明すれば下記の通りである。 The effects obtained by the typical inventions among those disclosed in the present application will be described as follows.
本発明の近赤外分析計は、流量測定用セル及び近赤外分析用セルをそれぞれ個々に必要としないため、測定システムの小型化及び測定系簡素化によるコスト低減を実現することができる。 Since the near-infrared analyzer of the present invention does not require a flow rate measurement cell and a near-infrared analysis cell, respectively, the measurement system can be reduced in size and the cost can be reduced by simplifying the measurement system.
以下、図面を用いて、本発明の近赤外分析計を説明する。 Hereinafter, the near-infrared analyzer of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の近赤外分析計の一実施例を示す構造図である。 FIG. 1 is a structural diagram showing an embodiment of the near-infrared analyzer of the present invention.
図1に示すように、近赤外分析計において、試料を流す配管1と、試料を流通させるフローセル11と、フローセル11に光を入射させる光源3と、フローセル11に設けられている入射側光学窓5及び出射側光学窓10と、フローセル11内の流路に近接すると共に入射側光学窓5及び出射側光学窓10の上流側に配置される加熱部6と、分光部8aと、フローセル11からの透過光をスペクトル分析し試料を分析すると共に加熱部6を制御する信号処理・制御部9から構成される。
As shown in FIG. 1, in a near-infrared analyzer, a pipe 1 through which a sample flows, a
図2は、図1の近赤外分析計のフローセル11部分の拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged view of the
図1及び図2の動作を説明する。 The operation of FIGS. 1 and 2 will be described.
先ず、信号処理・制御部9は、加熱部6を一定時間毎に発熱させる。
First, the signal processing / control unit 9 causes the
また、信号処理・制御部9は、加熱部6を駆動時に発熱させることにより、フローセル11内の試料が温められる。
Further, the signal processing / control unit 9 heats the sample in the
流量測定は、信号処理・制御部9から分光部8aに流量測定をせよという命令信号が送信される。分光部8aに命令信号が送信されると、加熱部6により温めていない試料(以下、液体サンプルとする)のスペクトルを測定する。
In the flow rate measurement, a command signal for measuring the flow rate is transmitted from the signal processing / control unit 9 to the spectroscopic unit 8a. When a command signal is transmitted to the spectroscopic unit 8a, the spectrum of a sample (hereinafter referred to as a liquid sample) that has not been heated by the
スペクトル測定には、加熱部6により温めていない液体サンプルのスペクトルを測定する場合及び加熱部6により温められた液体サンプルのスペクトルを測定する場合がある。
In the spectrum measurement, there are a case where a spectrum of a liquid sample not warmed by the
加熱部6により温めていない液体サンプルのスペクトルを測定する場合、配管1に液体サンプルをサンプル流路方向2に流し、信号処理・制御部9から分光部8aに流量測定をせよという命令信号が送信され、第1信号光伝達手段4により光源3からフローセル11に設けられている入射側光学窓5に光が入射されることにより、フローセル11の流路13を流れている液体サンプルを透過し、第2信号光伝達手段7により透過した光が出射側光学窓10から出射される透過光を分光器8a及び信号処理・制御部9によりスペクトル分析をする。
When measuring the spectrum of the liquid sample that has not been heated by the
一方、加熱部6により温められた液体サンプルのスペクトルを測定する場合、配管1に液体サンプルをサンプル流路方向2に流し、信号処理・制御部9から分光部8aに流量測定をせよという命令信号が送信され、フローセル11に近接されている加熱部6が発熱を開始すると、熱目印12がフローセル11内の流路13に流れはじめ、第1信号光伝達手段4により光源3からフローセル11に設けられている入射側光学窓5に光が入射されることにより、液体サンプルが透過され、第2信号光伝達手段7により透過された光が出射側光学窓10から出射され、分光器8a及び信号処理・制御部9によりスペクトル分析をする。
On the other hand, when the spectrum of the liquid sample heated by the
流量測定について説明する。 The flow rate measurement will be described.
まず、信号処理・制御部9から分光部8aに流量測定をせよという命令が送信される。分光部8aに送信されると、加熱部6により温められていない液体サンプルのスペクトルを測定する。
First, a command to measure the flow rate is transmitted from the signal processing / control unit 9 to the spectroscopic unit 8a. When transmitted to the spectroscopic unit 8a, the spectrum of the liquid sample not warmed by the
次に、測定したスペクトルデータにより、温度依存性の無い吸収波長を基準点として、水分の特異吸収中心波長と温度依存性の無い吸収波長との差を求める。この求めたデータを差分データ1とする。 Next, the difference between the specific absorption center wavelength of moisture and the absorption wavelength without temperature dependence is obtained from the measured spectral data, with the absorption wavelength without temperature dependence as a reference point. The obtained data is referred to as difference data 1.
信号処理・制御部9から加熱部6に液体サンプルを温めよという命令信号(以下、パルス駆動という)が送信される。
A command signal (hereinafter referred to as pulse driving) for warming the liquid sample is transmitted from the signal processing / control unit 9 to the
加熱部6は、信号処理・制御部9から送信される命令信号によりパルス駆動され、液体サンプルを温め始める。温められた液体サンプルは、熱目印12として、フローセンサ11内の流路13に流れはじめる。ここで、熱目印12とは、流れている液体サンプルの熱の高さを表しているものをいう。
The
そして、液体サンプルのスペクトル測定を等間隔で行う。
また、等間隔でスペクトル測定を行う場合にも、温度依存性の無い吸収波長を基準点として、水分の特異吸収中心波長と温度依存性の無い吸収波長との差を求める。この求めたデータを差分データ2とする。
And the spectrum measurement of a liquid sample is performed at equal intervals.
In addition, even when spectrum measurement is performed at equal intervals, the difference between the specific absorption center wavelength of moisture and the absorption wavelength without temperature dependency is obtained using the absorption wavelength without temperature dependency as a reference point. The obtained data is referred to as
同時に、差分データ1と差分データ2との比較を行う。
At the same time, the difference data 1 and the
熱目印12がフローセル11に設けられた入射側光学窓5及び出射側光学窓10に到達するまでの間は、差分データ1、2は同じ値を示す。
The
次に、熱目印12が加熱部6から流れてきてフローセル11の入射側光学窓5及び出射側光学窓10に達する。
Next, the
熱目印12が入射側光学窓5及び出射側光学窓10に達すると、熱目印12が入射側光学窓5及び出射側光学窓10に達する前の波長がシフトされ、熱目印12が入射側光学窓5及び出射側光学窓10に達した時の波長に変わる。
つまり、熱目印12が入射側光学窓5及び出射側光学窓10に達した時のスペクトルが観測される。
When the
That is, the spectrum when the
この波長の変化を信号処理・制御部9が受信すると、スペクトル測定が終了する。
つまり、スペクトルは、分光部8a及び信号処理・制御部9により測定される。
When the signal processing / control unit 9 receives this change in wavelength, the spectrum measurement ends.
That is, the spectrum is measured by the spectroscopic unit 8 a and the signal processing / control unit 9.
波長シフトしたスペクトルが観測された場合も、温度依存性の無い吸収波長を基準点として、水分の特異吸収中心波長と温度依存性の無い吸収波長との差を求める。この求めた差分データを差分データ3とする。
Even when a wavelength-shifted spectrum is observed, the difference between the specific absorption center wavelength of moisture and the absorption wavelength without temperature dependency is obtained using the absorption wavelength without temperature dependency as a reference point. The obtained difference data is referred to as
また、差分データ1が観測された時間(以下、観測時間1とする)と差分データ2が観測された時間(以下、観測時間2とする)が求まる。
つまり、スペクトル測定の開始から終了までの時間を把握する。
Further, the time when the difference data 1 was observed (hereinafter referred to as observation time 1) and the time when the
That is, the time from the start to the end of spectrum measurement is grasped.
そして、観測時間1、2と加熱部6から入射側光学窓5及び出射側光学窓10までの距離により、流量を求めることができる。
The flow rate can be obtained from the
すなわち、スペクトルの中心波長の変化から試料の温度変化を検出し、加熱部6の加熱開始から試料が入射側光学窓5及び出射側光学窓10に到達するまでの時間によりフローセル11に流れている試料の流量計測を行うことができる。
That is, the temperature change of the sample is detected from the change in the center wavelength of the spectrum, and the sample flows through the
よって、図1及び図2における近赤外分析計は、スペクトル分析及び流量測定を行なうことができる。 Therefore, the near-infrared analyzer in FIGS. 1 and 2 can perform spectral analysis and flow rate measurement.
図3は、通常時(加熱部6により流路13を温めていない場合)吸収ピークスペクトル14と、熱目印12通過時(加熱部6により流路13を温めた場合)吸収ピークスペクトル15を表すグラフである。
FIG. 3 shows an
図3により、各温度での中心吸収周波数がわかることにより、温度を測定することができる。
つまり、温度計を用いなくても、温度を測定することができる。
By knowing the center absorption frequency at each temperature from FIG. 3, the temperature can be measured.
That is, the temperature can be measured without using a thermometer.
本発明の近赤外分析計では、流量計測用セルである流路検出部及び流量信号処理・制御部を無くしても、流量測定及び近赤外分光の成分測定を行なうことができる。 In the near-infrared analyzer of the present invention, the flow rate measurement and the near-infrared spectroscopic component measurement can be performed without the flow path detection unit and the flow rate signal processing / control unit which are flow rate measurement cells.
つまり、液体サンプルが流れる配管1(パイプ等)に、近赤外分析用セルであるフローセル11が構成され、フローセル11で流量計測を行なうことができる。また、加熱部6以外の構成部により近赤外分光の成分測定を行なうことができる。
That is, the
つまり、従来に比べて測定システムを小型化にすることができる。 That is, the measurement system can be downsized as compared with the conventional case.
また、フローセル11内に配管1に近接する加熱部6を設け、流量計測用セルである流路検出部及び流量信号処理・制御部を取り除いたことにより、測定系の簡素化をすることができる。
Further, by providing the
さらに、測定システムの小型化及び測定系の簡素化を図ることにより、コストの低減をすることができる。 Furthermore, the cost can be reduced by downsizing the measurement system and simplifying the measurement system.
図4は、本発明の近赤外分析計の一実施例を示すフローセル11部分の拡大図である。
図4に示すように、近赤外分析計は、フローセル11部分以外について、図1の近赤外分析計と同様の構成である。図4は、図1のフローセル11部分の拡大図である。
FIG. 4 is an enlarged view of the
As shown in FIG. 4, the near-infrared analyzer has the same configuration as the near-infrared analyzer of FIG. 1 except for the
図4において、フローセル11は、試料の流れに沿って上流側に配置される第1の光学窓及び下流側に配置される第2の光学窓と、フローセル11に近接されている加熱部6から構成される。
In FIG. 4, the
また、加熱部6は、第1の光学窓と第2の光学窓から等距離になる中間に配置される。
Moreover, the
また、上流入射側光学窓17及び上流出射側光学窓18を第1の光学窓とする。
Further, the upstream incident side
下流入射側光学窓22及び下流出射側光学窓23を第2の光学窓とする。
The downstream incident side
図4の動作について説明する。
上流第1信号光伝達手段16により光源3から光が入射されてスペクトル分析をする場合、試料(以下、液体サンプルとする)は、配管1にサンプル流路方向2に流され、フローセル11内の流路13に流される。投入された液体サンプルは、上流第1信号光伝達手段16により光源3からフローセル11に設けられた上流入射側光学窓17に光が入射され、入射された光が上流出射側光学窓18に到達すると、サンプルの波長が変わる。この波長が変わったことを信号処理・制御部9が検知すると、分光部8aによりこの波長を分光してスペクトルを分析し試料を分析する。
The operation of FIG. 4 will be described.
When light is incident from the
同様に、下流第1信号光伝達手段21により光源3から光が入射されてスペクトル分析をする場合、液体サンプルは、配管1にサンプル流路方向2に流され、フローセル11内の流路13に流される。上流入射及び出射側光学窓17、18の間を通過し、下流入射及び出射側光学窓22、23の間にくると、下流第1信号光伝達手段21により光源3からフローセル11に設けられた下流入射側光学窓22に光が入射され、入射された光が下流出射側光学窓23に到達すると、サンプルの波長が変わる。この波長が変わったことを信号処理・制御部9が検知すると、分光部8aによりこの波長を分光してスペクトルを分析し試料を分析する。
Similarly, when light is incident from the
次に、流量測定の方法について説明する。 Next, a method for measuring the flow rate will be described.
信号処理・制御部が加熱部を流量測定の間に発熱させることにより、フローセル内の試料は温められる。 The signal processing / control unit heats the heating unit during the flow rate measurement, so that the sample in the flow cell is warmed.
フローセル11内の流路13に流れがない場合、フローセル11内の流路13に投入された液体サンプルがフローセル11内の流路13に停滞するため、加熱部6により温めた液体サンプルは、上流入射側光学窓17と上流出射側光学窓18との間と、下流入射側光学窓22と下流出射側光学窓23との間での温度は一定である。つまり、温度の分布は、温度分布20のように加熱部6の直下が最も温度が高く、加熱部6から距離が遠くなる毎に温度が低くなる。
When there is no flow in the
一方、フローセル11内の流路13に流れがある場合、フローセル11内の流路13に投入された液体サンプルがフローセル11内の流路13中の上流入射側光学窓17と上流出射側光学窓18との間を通り、加熱部6により液体サンプルを温め、温まった液体サンプルが下流入射側光学窓22と下流出射側光学窓23との間を通ることにより、上流出射側光学窓18からの透過光のスペクトルと下流出射側光学窓23からの透過光のスペクトルが異なる。
On the other hand, when there is a flow in the
つまり、フローセル11内の流路13に流れがある場合は、上流出射側光学窓18からの透過光のスペクトルと下流出射側光学窓23からの透過光のスペクトルの差分によりフローセルに流れている試料の流量を計測することができる。
That is, when there is a flow in the
また、温度の分布は、温度分布25のようになり、温度分布20とは異なる分布になる。
Further, the temperature distribution is a
また、図4の近赤外分析計は、液体の流れる配管1(パイプ等)に、近赤外分析用セルであるフローセル11が構成され、フローセル11で流量計測をすることができる。
そして、図4の近赤外分析計は、フローセル11の加熱部6以外の構成部において、近赤外分析法による成分分析を行なうことができる。
In the near-infrared analyzer of FIG. 4, a
And the near-infrared analyzer of FIG. 4 can perform the component analysis by a near-infrared analysis method in components other than the
図5は、本発明の近赤外分析計の一実施例を示す構造図である。
また、図5は、図1の近赤外分析計の構成要件と同様である。
FIG. 5 is a structural diagram showing an embodiment of the near-infrared analyzer of the present invention.
5 is the same as the configuration requirements of the near-infrared analyzer of FIG.
図5が図1と異なる点は、分光部8bに水分特異吸収波長のフィルタを用いると共に水分濃度のスペクトル分析と流量計測を行う点の2点である。
FIG. 5 is different from FIG. 1 in that a filter having a water-specific absorption wavelength is used for the
つまり、水分濃度のスペクトル分析及び水分のみの流量計測をすることに特化した近赤外分析計である。 In other words, it is a near-infrared analyzer specializing in spectral analysis of moisture concentration and flow measurement only of moisture.
また、本発明の近赤外分析計では、流量計測用セルである流路検出部及び流量信号処理・制御部を無くしても、流量測定及び近赤外分光の成分測定を行なうことができる。 Further, the near-infrared analyzer of the present invention can perform flow rate measurement and near-infrared spectroscopic component measurement without the flow path detection unit and the flow rate signal processing / control unit which are flow rate measurement cells.
すなわち、図1の近赤外分析計と同様、液体の流れる配管1(パイプ等)に、近赤外分析用セルであるフローセル11が構成され、フローセル11で流量計測及び近赤外分光法による成分分析を行なうことができる。
That is, as in the near-infrared analyzer of FIG. 1, a
よって、従来に比べて測定システムを小型化にすることができる。 Therefore, it is possible to reduce the size of the measurement system as compared with the conventional case.
また、フローセル11内に配管1に近接する加熱部6を設け、流量計測用セルである流路検出部及び流量信号処理・制御部を取り除いたことにより、測定系の簡素化をすることができる。
Further, by providing the
即ち、測定システムの小型化及び測定系の簡素化を図ることにより、コストの低減をすることができる。 That is, the cost can be reduced by downsizing the measurement system and simplifying the measurement system.
さらに、図5の近赤外分析計は、水分のみの波長を分析することに特化したことにより、様々な種類の波長を分析することが可能なフィルタを搭載する図1の分光部8aと特定の波長を分析する専用のフィルタを搭載する図5の分光部8bとを比較すると、図5の分光部8bの方がフィルタを沢山搭載しないため、コストの低減になる。
Furthermore, the near-infrared analyzer of FIG. 5 is specialized in analyzing the wavelength of water only, and thus the spectroscopic unit 8a of FIG. 1 equipped with a filter capable of analyzing various types of wavelengths. Comparing with the
また、流量測定方法は、実施例1及び実施例2の方法のどちらの方法でも流量を測定することができる。 Further, the flow rate measurement method can measure the flow rate by either of the methods of the first embodiment and the second embodiment.
なお、実施例1及び実施例2は、流量計測方法が異なる。実施例1では時間を管理することにより流速を測定しているのに対し、実施例2では温度分布を管理することにより流速を測定している。 In addition, Example 1 and Example 2 differ in the flow measuring method. In Example 1, the flow rate is measured by managing the time, whereas in Example 2, the flow rate is measured by managing the temperature distribution.
実施例1、2と実施例3は、分析の対象及び分析の種類が異なる。実施例1及び実施例2では様々な種類の波長を分析するのに対して、実施例3ではある特定の波長について濃度分析をする。 Examples 1 and 2 and Example 3 differ in the object of analysis and the type of analysis. In the first and second embodiments, various types of wavelengths are analyzed, whereas in the third embodiment, concentration analysis is performed for a specific wavelength.
1 配管
2 サンプル流路方向
3 光源
4 第1信号光伝達手段
5 入射側光学窓
6 加熱部
7 第2信号光伝達手段
8a 分光部
8b 分光部
9 信号処理・制御部
10 出射側光学窓
11 フローセル
12 熱目印
13 流路
14 通常時吸収ピークスペクトル
15 熱目印通過時吸収ピークスペクトル
16 上流第1信号光伝達手段
17 上流入射側光学窓
18 上流出射側光学窓
19 上流第2信号光伝達手段
20 温度分布(流れなし)
21 下流第1信号光伝達手段
22 下流入射側光学窓
23 下流出射側光学窓
24 下流第2信号光伝達手段
25 温度分布(流れあり)
601 変換器
602 プローブ
603 サンプリング手段
604 制御手段
605 制御手段
606 光ファイバ
607 他流路の試料入力口
608 近赤外分析計
701 流路
702 サンプル流量方向
703 流量検出部
704 流量信号処理・制御部
705 光源部
706 第1信号光伝達手段
707 フローセル
708 第2信号光伝達手段
709 分光部
710 信号処理・制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
21 downstream first signal light transmission means 22 downstream incident side
Claims (7)
前記試料を流通させるフローセルと、
前記光学窓の上流側に配置される加熱部と、
前記光を前記フローセルに入射させる光源部と、
前記フローセルからの透過光をスペクトル分析し前記試料を分析すると共に前記加熱部を制御する信号処理・制御部と
を具備し、
スペクトルの中心波長の変化から前記試料の温度変化を検出し、
前記加熱部の加熱開始から前記試料が前記光学窓に到達するまでの時間により前記フローセルに流れている前記試料の流量計測をすることを特徴とする近赤外分析計。 In a near-infrared analyzer for analyzing a sample by making light incident on an optical window provided in a flow cell in which the sample is distributed and analyzing the transmitted light spectrum,
A flow cell for circulating the sample;
A heating unit disposed upstream of the optical window;
A light source unit for causing the light to enter the flow cell;
A signal processing / control unit for analyzing the sample by analyzing the spectrum of the transmitted light from the flow cell and controlling the heating unit;
Detect the temperature change of the sample from the change in the center wavelength of the spectrum,
The near-infrared analyzer, wherein the flow rate of the sample flowing in the flow cell is measured according to the time from the start of heating by the heating unit until the sample reaches the optical window.
前記試料を流通させるフローセルと、
前記試料の流れに沿って上流側に配置される第1の光学窓及び下流側に配置される第2の光学窓と、
この第1の光学窓と第2の光学窓から等距離になる中間に配置される加熱部と、
前記光を第1の光学窓及び第2の光学窓に入射させる光源部と、
前記第1の光学窓及び第2の光学窓からの透過光をスペクトル分析し前記試料を分析すると共に前記加熱部を制御する信号処理・制御部と
を具備し、
前記第1の光学窓からの透過光のスペクトルと前記第2の光学窓からの透過光のスペクトルの差分により
前記フローセルに流れている前記試料の流量計測をすることを特徴とする近赤外分析計。 In a near-infrared analyzer for analyzing a sample by making light incident on an optical window provided in a flow cell in which the sample is distributed and analyzing the transmitted light spectrum,
A flow cell for circulating the sample;
A first optical window disposed upstream along the flow of the sample and a second optical window disposed downstream;
A heating unit disposed at an intermediate distance from the first optical window and the second optical window; and
A light source unit for causing the light to enter the first optical window and the second optical window;
A signal processing / control unit for analyzing the sample by spectrally analyzing the transmitted light from the first optical window and the second optical window and controlling the heating unit;
Near-infrared analysis characterized in that the flow rate of the sample flowing in the flow cell is measured by the difference between the spectrum of the transmitted light from the first optical window and the spectrum of the transmitted light from the second optical window. Total.
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