JP2018189545A

JP2018189545A - Gas supply controller, gas chromatograph, and method for determining abnormality of pressure sensor

Info

Publication number: JP2018189545A
Application number: JP2017093054A
Authority: JP
Inventors: 雅弘小島; Masahiro Kojima
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2017-05-09
Filing date: 2017-05-09
Publication date: 2018-11-29
Anticipated expiration: 2037-05-09
Also published as: JP6769389B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas supply controller, a gas chromatograph, and a method for determining the abnormality of a pressure sensor with which it is possible to easily confirm the abnormality of a piezoresistance type pressure sensor.SOLUTION: A pressure sensor 211 detects the pressure of a carrier gas flowing in a gas supply passage 6. An adjustment valve 213 adjusts the pressure of a carrier gas flowing in the gas supply passage 6. An output voltage change circuit 212, constituted from an electric circuit having a switching element for switching an electroconductive state, switches the switching element on and off and thereby changes an output voltage from the pressure sensor 211. An abnormality determination control unit 122 determines the abnormality of the pressure sensor 211 on the basis of the output voltage from the pressure sensor 211 when the switching element is switched on while no carrier gas is flowing in the pressure sensor 211.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、流路内を流れるガスの圧力を検知するピエゾ抵抗式の圧力センサを備えるガス供給制御装置、並びに、これを用いたガスクロマトグラフ及び圧力センサ異常判定方法に関するものである。 The present invention relates to a gas supply control device including a piezoresistive pressure sensor that detects the pressure of a gas flowing in a flow path, and a gas chromatograph and a pressure sensor abnormality determination method using the same.

例えばガスクロマトグラフなどの分析装置では、使用するガス（キャリアガス）の流路内におけるガスの圧力を検知するために、ピエゾ抵抗式の圧力センサが用いられる場合がある（例えば、下記特許文献１参照）。より具体的には、ガスクロマトグラフは、ＡＦＣ（Advanced Flow Controller）、ＡＰＣ（Advanced Pressure Controller）又はＤＡＦＣ（Dual Advanced Flow Controller）などの制御ユニットを備えており、この制御ユニット内に圧力センサが設けられている。 For example, in an analyzer such as a gas chromatograph, a piezoresistive pressure sensor may be used to detect the pressure of a gas in a flow path of a gas (carrier gas) to be used (for example, see Patent Document 1 below). ). More specifically, the gas chromatograph includes a control unit such as an advanced flow controller (AFC), an advanced pressure controller (APC), or a dual advanced flow controller (DAFC), and a pressure sensor is provided in the control unit. ing.

キャリアガスは、制御ユニットを介してカラムに供給される。制御ユニットには、電磁バルブが備えられており、当該電磁バルブを制御することにより、カラムに供給するキャリアガスの流量又は圧力を調整することができるようになっている。圧力センサで流路内のキャリアガスの圧力を検知しながら電磁バルブを制御することにより、所望の流量又は圧力でカラム内にキャリアガスを供給することができる。 The carrier gas is supplied to the column via the control unit. The control unit is equipped with an electromagnetic valve, and the flow rate or pressure of the carrier gas supplied to the column can be adjusted by controlling the electromagnetic valve. By controlling the electromagnetic valve while detecting the pressure of the carrier gas in the flow path with the pressure sensor, the carrier gas can be supplied into the column at a desired flow rate or pressure.

特許第５９７５１１７号公報Japanese Patent No. 5975117

上述したＡＦＣ、ＡＰＣ又はＤＡＦＣなどの従来の制御ユニットでは、内部に圧力センサが組み込まれている。そのため、流路内を流れるキャリアガスの流量又は圧力に異常が発生した場合に、圧力センサに異常があるか否かを容易に確認することができないという問題があった。 In the above-described conventional control unit such as AFC, APC or DAFC, a pressure sensor is incorporated. Therefore, there is a problem that when an abnormality occurs in the flow rate or pressure of the carrier gas flowing in the flow path, it cannot be easily confirmed whether or not there is an abnormality in the pressure sensor.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ピエゾ抵抗式の圧力センサの異常を容易に確認することができるガス供給制御装置、ガスクロマトグラフ及び圧力センサ異常判定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a gas supply control device, a gas chromatograph, and a pressure sensor abnormality determination method capable of easily confirming abnormality of a piezoresistive pressure sensor. And

（１）本発明に係るガス供給制御装置は、ピエゾ抵抗式の圧力センサと、調整バルブと、出力電圧変動回路と、圧力検知制御部と、異常判定制御部とを備える。前記圧力センサは、流路内を流れるガスの圧力を検知する。前記調整バルブは、前記流路内を流れるガスの流量又は圧力を調整する。前記出力電圧変動回路は、通電状態を切り替えるためのスイッチング素子を有する電気回路からなり、前記スイッチング素子をオン状態又はオフ状態に切り替えることにより、前記圧力センサからの出力電圧を変動させる。前記圧力検知制御部は、前記圧力センサにガスが流れている状態で、前記スイッチング素子をオフ状態としたときの前記圧力センサからの出力電圧に基づいて、前記流路内のガスの圧力を検知する。前記異常判定制御部は、前記圧力センサにガスが流れていない状態で、前記スイッチング素子をオン状態としたときの前記圧力センサからの出力電圧に基づいて、前記圧力センサの異常を判定する。 (1) A gas supply control device according to the present invention includes a piezoresistive pressure sensor, an adjustment valve, an output voltage fluctuation circuit, a pressure detection control unit, and an abnormality determination control unit. The pressure sensor detects the pressure of gas flowing in the flow path. The adjustment valve adjusts the flow rate or pressure of the gas flowing in the flow path. The output voltage fluctuation circuit includes an electric circuit having a switching element for switching an energized state, and varies the output voltage from the pressure sensor by switching the switching element to an on state or an off state. The pressure detection control unit detects the pressure of the gas in the flow path based on an output voltage from the pressure sensor when the switching element is turned off while gas is flowing through the pressure sensor. To do. The abnormality determination control unit determines an abnormality of the pressure sensor based on an output voltage from the pressure sensor when the switching element is turned on in a state where no gas flows through the pressure sensor.

このような構成によれば、ピエゾ抵抗式の圧力センサにガスが流れていない状態で、スイッチング素子をオン状態とすることにより、圧力センサからの出力電圧を変動させ、その出力電圧に基づいて圧力センサの異常を判定することができる。すなわち、圧力センサにガスが流れていないときには、スイッチング素子がオフ状態であれば圧力センサからの出力電圧は通常０Ｖ付近の電圧であるが、スイッチング素子をオン状態とすることにより、圧力センサからの出力電圧をスイッチング素子がオフ状態のときの電圧から変動させることができる。したがって、スイッチング素子をオン状態とするだけで、圧力センサからの出力電圧に基づいて、圧力センサの異常を容易に確認することができる。 According to such a configuration, the output voltage from the pressure sensor is fluctuated by turning on the switching element while no gas is flowing through the piezoresistive pressure sensor, and the pressure is changed based on the output voltage. Sensor abnormality can be determined. That is, when gas is not flowing through the pressure sensor, the output voltage from the pressure sensor is normally around 0 V if the switching element is in the OFF state. The output voltage can be varied from the voltage when the switching element is off. Therefore, the abnormality of the pressure sensor can be easily confirmed based on the output voltage from the pressure sensor only by turning on the switching element.

（２）前記異常判定制御部は、前記圧力センサにガスが流れていない状態で、前記スイッチング素子をオン状態としたときの前記圧力センサからの出力電圧、及び、前記スイッチング素子をオフ状態としたときの前記圧力センサからの出力電圧に基づいて、前記圧力センサの異常を判定してもよい。 (2) The abnormality determination control unit sets the output voltage from the pressure sensor when the switching element is turned on and the switching element is turned off in a state where no gas flows through the pressure sensor. The abnormality of the pressure sensor may be determined based on the output voltage from the pressure sensor.

このような構成によれば、圧力センサにガスが流れていない状態で、スイッチング素子をオン状態としたときの圧力センサからの出力電圧だけでなく、スイッチング素子をオフ状態としたときの圧力センサからの出力電圧も用いて、圧力センサの異常を判定することができる。圧力センサにガスが流れていないときには、スイッチング素子をオフ状態としたときに圧力センサからの出力電圧は通常０Ｖ付近の電圧であるため、一定値以上の出力電圧が生じている場合には圧力センサの異常と判定することができる。 According to such a configuration, not only the output voltage from the pressure sensor when the switching element is turned on while the gas is not flowing through the pressure sensor, but also from the pressure sensor when the switching element is turned off. It is also possible to determine the abnormality of the pressure sensor using the output voltage. When the gas is not flowing through the pressure sensor, the output voltage from the pressure sensor is normally around 0 V when the switching element is turned off. Therefore, if the output voltage exceeds a certain value, the pressure sensor Can be determined as abnormal.

（３）前記出力電圧変動回路は、前記スイッチング素子により通電状態が切り替えられる電気抵抗を有していてもよい。 (3) The output voltage fluctuation circuit may have an electrical resistance whose energization state is switched by the switching element.

このような構成によれば、スイッチング素子をオン状態として電気抵抗に対する通電を行うことにより、その電気抵抗の抵抗値に応じた出力電圧を圧力センサから生じさせることができる。したがって、電気抵抗の抵抗値を適切に設定すれば、圧力センサからの出力電圧を適切な範囲内に設定することができる。 According to such a configuration, by energizing the electrical resistance with the switching element turned on, an output voltage corresponding to the resistance value of the electrical resistance can be generated from the pressure sensor. Therefore, if the resistance value of the electrical resistance is appropriately set, the output voltage from the pressure sensor can be set within an appropriate range.

（４）前記調整バルブは、前記流路における前記圧力センサよりも上流側に設けられていてもよい。この場合、前記異常判定制御部は、前記調整バルブを閉状態とすることにより、前記圧力センサにガスが流れない状態としてもよい。 (4) The adjustment valve may be provided upstream of the pressure sensor in the flow path. In this case, the abnormality determination control unit may close the adjustment valve so that no gas flows through the pressure sensor.

このような構成によれば、圧力センサよりも上流側に設けられている調整バルブを閉状態とするだけで、容易に圧力センサにガスが流れない状態とし、圧力センサの異常を確認することができる。 According to such a configuration, it is possible to easily check the abnormality of the pressure sensor by simply closing the adjustment valve provided on the upstream side of the pressure sensor so that the gas does not easily flow to the pressure sensor. it can.

（５）前記圧力センサ及び前記調整バルブは、ＡＰＣ又はＤＡＦＣに備えられていてもよい。 (5) The pressure sensor and the adjustment valve may be provided in APC or DAFC.

このような構成によれば、圧力センサよりも上流側に調整バルブが設けられているＡＰＣ又はＤＡＦＣにおいて、その調整バルブを閉状態とするだけで、容易に圧力センサにガスが流れない状態とすることができる。 According to such a configuration, in APC or DAFC in which an adjustment valve is provided on the upstream side of the pressure sensor, the gas is not easily flowed to the pressure sensor simply by closing the adjustment valve. be able to.

（６）前記ガス供給制御装置は、前記流路における前記圧力センサよりも上流側に設けられ、前記流路内のガスの流量又は圧力を調整する追加バルブをさらに備えていてもよい。前記調整バルブは、前記流路における前記圧力センサよりも下流側に設けられていてもよい。この場合、前記異常判定制御部は、前記追加バルブを閉状態とすることにより、前記圧力センサにガスが流れない状態としてもよい。 (6) The gas supply control device may further include an additional valve that is provided upstream of the pressure sensor in the flow path and adjusts the flow rate or pressure of the gas in the flow path. The adjustment valve may be provided on the downstream side of the pressure sensor in the flow path. In this case, the abnormality determination control unit may close the additional valve so that no gas flows through the pressure sensor.

このような構成によれば、圧力センサよりも下流側に調整バルブが設けられている場合であっても、圧力センサよりも上流側に追加バルブを設けることにより、その追加バルブを閉状態とするだけで、容易に圧力センサにガスが流れない状態とし、圧力センサの異常を確認することができる。 According to such a configuration, even if the adjustment valve is provided downstream of the pressure sensor, the additional valve is closed by providing the additional valve upstream of the pressure sensor. Thus, it is possible to easily check the abnormality of the pressure sensor by preventing the gas from flowing into the pressure sensor.

（７）前記圧力センサ及び前記調整バルブは、ＡＦＣに備えられていてもよい。 (7) The pressure sensor and the adjustment valve may be provided in an AFC.

このような構成によれば、圧力センサよりも下流側に調整バルブが設けられているＡＦＣにおいて、圧力センサよりも上流側に追加バルブを設けることにより、その追加バルブを閉状態とするだけで、容易に圧力センサにガスが流れない状態とすることができる。 According to such a configuration, in the AFC in which the adjustment valve is provided on the downstream side of the pressure sensor, by providing the additional valve on the upstream side of the pressure sensor, the additional valve is simply closed. It is possible to easily prevent the gas from flowing through the pressure sensor.

（８）本発明に係るガスクロマトグラフは、前記ガス供給制御装置と、前記流路にキャリアガスを供給するガス供給部とを備える。 (8) A gas chromatograph according to the present invention includes the gas supply control device and a gas supply unit that supplies a carrier gas to the flow path.

（９）本発明に係る圧力センサ異常判定方法は、ピエゾ抵抗式の圧力センサと、調整バルブと、出力電圧変動回路とを備えるガス供給制御装置における前記圧力センサの異常判定方法である。前記圧力センサは、流路内を流れるガスの圧力を検知する。前記調整バルブは、前記流路内を流れるガスの流量又は圧力を調整する。前記出力電圧変動回路は、通電状態を切り替えるためのスイッチング素子を有する電気回路からなり、前記スイッチング素子をオン状態又はオフ状態に切り替えることにより、前記圧力センサからの出力電圧を変動させる。前記圧力センサ異常判定方法では、前記圧力センサにガスが流れていない状態で、前記スイッチング素子をオン状態としたときの前記圧力センサからの出力電圧に基づいて、前記圧力センサの異常を判定する。 (9) A pressure sensor abnormality determination method according to the present invention is a pressure sensor abnormality determination method in a gas supply control device including a piezoresistive pressure sensor, an adjustment valve, and an output voltage fluctuation circuit. The pressure sensor detects the pressure of gas flowing in the flow path. The adjustment valve adjusts the flow rate or pressure of the gas flowing in the flow path. The output voltage fluctuation circuit includes an electric circuit having a switching element for switching an energized state, and varies the output voltage from the pressure sensor by switching the switching element to an on state or an off state. In the pressure sensor abnormality determination method, an abnormality of the pressure sensor is determined based on an output voltage from the pressure sensor when the switching element is turned on in a state where no gas flows through the pressure sensor.

本発明によれば、圧力センサにガスが流れていない状態でスイッチング素子をオン状態とするだけで、圧力センサからの出力電圧に基づいて、圧力センサの異常を容易に確認することができる。 According to the present invention, the abnormality of the pressure sensor can be easily confirmed based on the output voltage from the pressure sensor only by turning on the switching element in a state where no gas flows through the pressure sensor.

本発明の一実施形態に係るガスクロマトグラフの構成例を示した概略図である。It is the schematic which showed the structural example of the gas chromatograph which concerns on one Embodiment of this invention. 制御ユニットに含まれる電気回路の一例を部分的に示した回路図である。It is the circuit diagram which showed partially an example of the electric circuit contained in a control unit. ＡＦＣの具体的構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the specific structure of AFC. ＡＦＣの圧力センサの異常を判定する際の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the process by the control part at the time of determining abnormality of the pressure sensor of AFC. ＡＰＣの具体的構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the specific structure of APC. ＡＰＣの圧力センサの異常を判定する際の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the process by the control part at the time of determining abnormality of the pressure sensor of APC.

１．ガスクロマトグラフの全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係るガスクロマトグラフの構成例を示した概略図である。このガスクロマトグラフは、キャリアガスとともに試料ガスをカラム１内に供給することにより分析を行うためのものであり、上記カラム１以外に、カラムオーブン２、試料導入部３、検出器４、ガス供給部９及び制御ユニット１０などを備えている。 1. Overall Configuration of Gas Chromatograph FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a gas chromatograph according to an embodiment of the present invention. This gas chromatograph is for performing analysis by supplying a sample gas together with a carrier gas into the column 1. In addition to the column 1, a column oven 2, a sample introduction unit 3, a detector 4, a gas supply unit 9 and a control unit 10.

カラム１は、例えばパックドカラムからなり、分析中はカラムオーブン２内で加熱されるようになっている。キャリアガスは、試料導入部３から試料ガスとともにカラム１内に導入される。試料ガスに含まれる試料成分は、カラム１を通過する過程で分離され、検出器４により検出される。検出器４は、例えばＴＣＤ（熱伝導度検出器）により構成されている。 The column 1 is a packed column, for example, and is heated in the column oven 2 during analysis. The carrier gas is introduced into the column 1 from the sample introduction unit 3 together with the sample gas. Sample components contained in the sample gas are separated in the process of passing through the column 1 and detected by the detector 4. The detector 4 is composed of, for example, a TCD (thermal conductivity detector).

試料導入部３は、カラム１内にキャリアガス及び試料ガスを導入するためのものであり、その内部に試料気化室（図示せず）が形成されている。この試料気化室には液体試料が注入され、試料気化室内で気化された試料成分が、キャリアガスとともにカラム１内に導入されるようになっている。試料気化室には、ガス供給流路６、パージ流路７及びスプリット流路８が連通している。 The sample introduction unit 3 is for introducing a carrier gas and a sample gas into the column 1, and a sample vaporizing chamber (not shown) is formed therein. A liquid sample is injected into the sample vaporizing chamber, and sample components vaporized in the sample vaporizing chamber are introduced into the column 1 together with the carrier gas. A gas supply channel 6, a purge channel 7, and a split channel 8 communicate with the sample vaporizing chamber.

ガス供給流路６は、試料導入部３の試料気化室内にキャリアガスを供給するための流路である。パージ流路７は、セプタムなどから生じる所望しない成分を外部に排出するための流路である。スプリット流路８は、スプリット導入法によりカラム１内にキャリアガス及び試料ガスを導入する際に、試料気化室内のガス（キャリアガス及び試料ガスの混合ガス）の一部を所定のスプリット比で外部に排出するための流路である。 The gas supply channel 6 is a channel for supplying a carrier gas into the sample vaporization chamber of the sample introduction unit 3. The purge flow path 7 is a flow path for discharging undesired components generated from a septum or the like to the outside. When the carrier gas and the sample gas are introduced into the column 1 by the split introduction method, the split flow path 8 is configured so that a part of the gas in the sample vaporization chamber (mixed gas of the carrier gas and the sample gas) is externally supplied at a predetermined split ratio This is a flow path for discharging the water.

ガス供給流路６には、ガス供給部９からキャリアガスが供給される。ガス供給部９は、例えばガスボンベなどにより構成される。ガス供給流路６には、制御ユニット１０が設けられており、ガス供給部９からのキャリアガスは、制御ユニット１０を介して試料導入部３に導入されるようになっている。制御ユニット１０は、ガス供給流路６内を流れるキャリアガスの流量又は圧力を制御するための装置であり、例えばＡＦＣ（Advanced Flow Controller）、ＡＰＣ（Advanced Pressure Controller）又はＤＡＦＣ（Dual Advanced Flow Controller）により構成される。 A carrier gas is supplied from the gas supply unit 9 to the gas supply channel 6. The gas supply unit 9 is constituted by, for example, a gas cylinder. A control unit 10 is provided in the gas supply channel 6, and the carrier gas from the gas supply unit 9 is introduced into the sample introduction unit 3 through the control unit 10. The control unit 10 is a device for controlling the flow rate or pressure of the carrier gas flowing in the gas supply flow path 6, for example, AFC (Advanced Flow Controller), APC (Advanced Pressure Controller) or DAFC (Dual Advanced Flow Controller). Consists of.

２．制御ユニット内の回路構成
図２は、制御ユニット１０に含まれる電気回路の一例を部分的に示した回路図である。制御ユニット１０には、ガス供給流路６内を流れるキャリアガスの圧力を検知する圧力センサ１１が備えられている。図２では、この圧力センサ１１に接続された電気回路の一例が部分的に示されている。 2. FIG. 2 is a circuit diagram partially showing an example of an electric circuit included in the control unit 10. The control unit 10 is provided with a pressure sensor 11 that detects the pressure of the carrier gas flowing in the gas supply flow path 6. In FIG. 2, an example of an electric circuit connected to the pressure sensor 11 is partially shown.

圧力センサ１１は、いわゆるピエゾ抵抗式のものであり、４つのピエゾ抵抗１１１がホイーストンブリッジにより接続されている。ガス供給流路６内を流れるキャリアガスから各ピエゾ抵抗１１１に応力が加わると、その応力に比例して各ピエゾ抵抗１１１の抵抗値が変化する。このような各ピエゾ抵抗１１１の抵抗値の変化に伴い、圧力センサ１１からの出力電圧が変化するため、その出力電圧に基づいてガス供給流路６内のキャリアガスの圧力を検知することができる。 The pressure sensor 11 is a so-called piezoresistive type, and four piezoresistors 111 are connected by a Wheatstone bridge. When stress is applied to each piezoresistor 111 from the carrier gas flowing in the gas supply channel 6, the resistance value of each piezoresistor 111 changes in proportion to the stress. As the resistance value of each piezoresistor 111 changes as described above, the output voltage from the pressure sensor 11 changes, so that the pressure of the carrier gas in the gas supply channel 6 can be detected based on the output voltage. .

圧力センサ１１には、配線１３，１４を介して電圧が印加される。配線１４には、電気抵抗１５が接続されており、電気抵抗１５における電圧が一定となるように、圧力センサ１１に印加される電圧が制御される。これにより、圧力センサ１１には、常に一定の電流が供給されるようになっている。すなわち、配線１３，１４及び電気抵抗１５は、圧力センサ１１に対して一定の電流を供給する定電流回路を構成している。 A voltage is applied to the pressure sensor 11 via the wirings 13 and 14. An electric resistance 15 is connected to the wiring 14, and the voltage applied to the pressure sensor 11 is controlled so that the voltage at the electric resistance 15 is constant. Thereby, a constant current is always supplied to the pressure sensor 11. That is, the wires 13 and 14 and the electrical resistance 15 constitute a constant current circuit that supplies a constant current to the pressure sensor 11.

圧力センサ１１からの出力電圧は、配線１６，１７を介して出力される。すなわち、配線１６と配線１７の電位差が圧力センサ１１の出力電圧として検出される。配線１７には、出力電圧変動回路１２が接続されている。出力電圧変動回路１２は、互いに直列に接続されたスイッチング素子１８及び電気抵抗１９を有する電気回路により構成されている。 The output voltage from the pressure sensor 11 is output via the wirings 16 and 17. That is, the potential difference between the wiring 16 and the wiring 17 is detected as the output voltage of the pressure sensor 11. The output voltage fluctuation circuit 12 is connected to the wiring 17. The output voltage fluctuation circuit 12 is configured by an electric circuit having a switching element 18 and an electric resistance 19 connected in series with each other.

スイッチング素子１８は、例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）により構成されており、入力されるゲート電圧に応じて通電状態が切り替えられる。これにより、スイッチング素子１８を電流が流れる状態（オン状態）、又は、スイッチング素子１８を電流が流れない状態（オフ状態）に切り換えることができるようになっている。圧力センサ１１に対して電気抵抗１９が並列に接続されているため、スイッチング素子１８をオン状態又はオフ状態に切り替えることにより、電気抵抗１９に対する通電状態を切り替えて、圧力センサ１１からの出力電圧を変動させることができる。 The switching element 18 is configured by, for example, a field effect transistor (FET), and an energization state is switched according to an input gate voltage. As a result, the switching element 18 can be switched to a state in which current flows (on state), or the switching element 18 can be switched to a state in which current does not flow (off state). Since the electrical resistance 19 is connected in parallel to the pressure sensor 11, the energization state for the electrical resistance 19 is switched by switching the switching element 18 to the on state or the off state, and the output voltage from the pressure sensor 11 is changed. Can be varied.

３．第１実施形態に係る制御ユニットの具体的構成
図３は、ＡＦＣ１０１の具体的構成を示したブロック図である。制御ユニット１０としてＡＦＣ１０１を用いた場合には、ガス供給部９から供給されるキャリアガスが、ＡＦＣ１０１を介して試料導入部３へと導かれる。 3. Specific Configuration of Control Unit According to First Embodiment FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of the AFC 101. When the AFC 101 is used as the control unit 10, the carrier gas supplied from the gas supply unit 9 is guided to the sample introduction unit 3 through the AFC 101.

ＡＦＣ１０１には、圧力センサ１１１、出力電圧変動回路１１２、調整バルブ１１３及び追加バルブ１１４などが備えられている。圧力センサ１１１及び出力電圧変動回路１１２の構成については、図２に示した圧力センサ１１及び出力電圧変動回路１２と同様である。 The AFC 101 includes a pressure sensor 111, an output voltage fluctuation circuit 112, an adjustment valve 113, an additional valve 114, and the like. The configurations of the pressure sensor 111 and the output voltage fluctuation circuit 112 are the same as those of the pressure sensor 11 and the output voltage fluctuation circuit 12 shown in FIG.

調整バルブ１１３は、例えば電磁バルブにより構成され、通過するガスの流量を調整することができる。ＡＦＣ１０１では、ガス供給流路６における圧力センサ１１１よりも下流側に調整バルブ１１３が設けられている。すなわち、圧力センサ１１１よりも下流側において、ガス供給流路６内を流れるガスの流量を調整することができるようになっている。 The adjustment valve 113 is composed of, for example, an electromagnetic valve, and can adjust the flow rate of the passing gas. In the AFC 101, an adjustment valve 113 is provided on the downstream side of the pressure sensor 111 in the gas supply channel 6. That is, the flow rate of the gas flowing in the gas supply channel 6 can be adjusted on the downstream side of the pressure sensor 111.

本実施形態では、圧力センサ１１１の下流側に調整バルブ１１３が設けられたＡＦＣ１０１に対して、圧力センサ１１１よりも上流側に追加バルブ１１４が追加で設けられている。追加バルブ１１４は、例えば電磁バルブにより構成され、ガス供給流路６内を流れるガスの流量を調整することができる。この追加バルブ１１４を開状態又は閉状態に切り替えることにより、圧力センサ１１１にガスが流れる状態、又は、圧力センサ１１１にガスが流れない状態に切り替えることができる。 In the present embodiment, an additional valve 114 is additionally provided on the upstream side of the pressure sensor 111 with respect to the AFC 101 in which the adjustment valve 113 is provided on the downstream side of the pressure sensor 111. The additional valve 114 is configured by, for example, an electromagnetic valve, and can adjust the flow rate of the gas flowing in the gas supply channel 6. By switching the additional valve 114 to an open state or a closed state, it is possible to switch to a state where gas flows through the pressure sensor 111 or a state where gas does not flow through the pressure sensor 111.

ＡＦＣ１０１には、制御部１０２が接続されている。ＡＦＣ１０１及び制御部１０２は、ガス供給流路６に対するキャリアガスの供給を制御するためのガス供給制御装置１００を構成している。制御部１０２は、例えばコンピュータにより構成されており、コンピュータがプログラムを実行することにより、圧力検知制御部１２１及び異常判定制御部１２２などとして機能する。この制御部１０２は、ＡＦＣ１０１とは別に設けられた制御装置により構成されていてもよいし、ＡＦＣ１０１に組み込まれていてもよい。 A controller 102 is connected to the AFC 101. The AFC 101 and the control unit 102 constitute a gas supply control device 100 for controlling the supply of carrier gas to the gas supply channel 6. The control unit 102 is configured by a computer, for example, and functions as a pressure detection control unit 121, an abnormality determination control unit 122, and the like when the computer executes a program. The control unit 102 may be configured by a control device provided separately from the AFC 101, or may be incorporated in the AFC 101.

圧力検知制御部１２１は、ガス供給部９から試料導入部３に供給されるキャリアガスの圧力を検知する。圧力検知制御部１２１は、追加バルブ１１４を開状態とすることにより圧力センサ１１１にガスが流れている状態で、出力電圧変動回路１１２のスイッチング素子１８をオフ状態とし、そのときの圧力センサ１１１からの出力電圧に基づいて、ガス供給流路６内のキャリアガスの圧力を検知する。この圧力検知制御部１２１で検知されるキャリアガスの圧力に基づいて調整バルブ１１３を制御することにより、所望の流量で試料導入部３にキャリアガスを供給することができる。 The pressure detection control unit 121 detects the pressure of the carrier gas supplied from the gas supply unit 9 to the sample introduction unit 3. The pressure detection control unit 121 opens the additional valve 114 to turn off the switching element 18 of the output voltage fluctuation circuit 112 in a state where gas is flowing in the pressure sensor 111, and the pressure sensor 111 at that time Based on the output voltage, the pressure of the carrier gas in the gas supply flow path 6 is detected. By controlling the adjustment valve 113 based on the pressure of the carrier gas detected by the pressure detection control unit 121, the carrier gas can be supplied to the sample introduction unit 3 at a desired flow rate.

異常判定制御部１２２は、圧力センサ１１１からの出力電圧に基づいて、圧力センサ１１１の異常を判定する。具体的には、異常判定制御部１２２は、追加バルブ１１４を閉状態とすることにより、圧力センサ１１１にキャリアガスが流れない状態とする。この状態で、異常判定制御部１２２は、出力電圧変動回路１１２のスイッチング素子１８をオン状態とし、そのときの圧力センサ１１１からの出力電圧に基づいて、圧力センサ１１１の異常を判定する。 The abnormality determination control unit 122 determines an abnormality of the pressure sensor 111 based on the output voltage from the pressure sensor 111. Specifically, the abnormality determination control unit 122 closes the additional valve 114 so that the carrier gas does not flow through the pressure sensor 111. In this state, the abnormality determination control unit 122 turns on the switching element 18 of the output voltage fluctuation circuit 112 and determines the abnormality of the pressure sensor 111 based on the output voltage from the pressure sensor 111 at that time.

本実施形態では、圧力センサ１１１にキャリアガスが流れない状態で、スイッチング素子１８をオン状態としたときの圧力センサ１１１からの出力電圧だけでなく、スイッチング素子１８をオフ状態としたときの圧力センサ１１１からの出力電圧も用いて、圧力センサ１１１の異常が判定されるようになっている。すなわち、圧力センサ１１１にキャリアガスが流れない状態でスイッチング素子１８が切り替えられ、スイッチング素子１８がオン状態及びオフ状態のそれぞれにおける圧力センサ１１１からの出力電圧が検出されることにより、それらの出力電圧に基づいて圧力センサ１１１の異常が判定される。 In the present embodiment, not only the output voltage from the pressure sensor 111 when the switching element 18 is turned on but the carrier gas does not flow through the pressure sensor 111, the pressure sensor when the switching element 18 is turned off. The output voltage from 111 is also used to determine whether the pressure sensor 111 is abnormal. That is, the switching element 18 is switched in a state in which the carrier gas does not flow to the pressure sensor 111, and the output voltage from the pressure sensor 111 when the switching element 18 is in the on state and the off state is detected. Based on this, the abnormality of the pressure sensor 111 is determined.

４．ＡＦＣの圧力センサの異常判定
図４は、ＡＦＣ１０１の圧力センサ１１１の異常を判定する際の制御部１０２による処理の一例を示したフローチャートである。圧力センサ１１１の異常を判定する際には、まず、追加バルブ１１４が閉状態とされることにより、圧力センサ１１１にキャリアガスが流れない状態となる（ステップＳ１０１）。そして、この状態で出力電圧変動回路１１２のスイッチング素子１８が切り替えられる。 4). AFC Pressure Sensor Abnormality Determination FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of processing performed by the control unit 102 when determining the abnormality of the pressure sensor 111 of the AFC 101. When determining the abnormality of the pressure sensor 111, first, the additional valve 114 is closed, so that the carrier gas does not flow to the pressure sensor 111 (step S101). In this state, the switching element 18 of the output voltage fluctuation circuit 112 is switched.

具体的には、スイッチング素子１８がオフ状態とされ（ステップＳ１０２）、そのときの圧力センサ１１１からの出力電圧が所定の範囲内（第１範囲内）であるか否かが確認される（ステップＳ１０３）。その結果、圧力センサ１１１からの出力電圧が第１範囲内でなければ（ステップＳ１０３でＮｏ）、圧力センサ１１１に異常があると判定される（ステップＳ１０７）。 Specifically, the switching element 18 is turned off (step S102), and it is confirmed whether or not the output voltage from the pressure sensor 111 at that time is within a predetermined range (within the first range) (step S102). S103). As a result, if the output voltage from the pressure sensor 111 is not within the first range (No in step S103), it is determined that the pressure sensor 111 is abnormal (step S107).

一方、圧力センサ１１１からの出力電圧が第１範囲内であれば（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、スイッチング素子１８がオン状態とされ（ステップＳ１０４）、そのときの圧力センサ１１１からの出力電圧が所定の範囲内（第２範囲内）であるか否かが確認される（ステップＳ１０５）。その結果、圧力センサ１１１からの出力電圧が第２範囲内でなければ（ステップＳ１０５でＮｏ）、圧力センサ１１１に異常があると判定される（ステップＳ１０７）。 On the other hand, if the output voltage from the pressure sensor 111 is within the first range (Yes in step S103), the switching element 18 is turned on (step S104), and the output voltage from the pressure sensor 111 at that time is a predetermined value. It is confirmed whether it is within the range (within the second range) (step S105). As a result, if the output voltage from the pressure sensor 111 is not within the second range (No in step S105), it is determined that the pressure sensor 111 is abnormal (step S107).

これに対して、スイッチング素子１８がオフ状態のときの圧力センサ１１１からの出力電圧が第１範囲内であり（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、かつ、スイッチング素子１８がオン状態のときの圧力センサ１１１からの出力電圧が第２範囲内であれば（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、圧力センサ１１１は正常と判定される（ステップＳ１０６）。 On the other hand, the output voltage from the pressure sensor 111 when the switching element 18 is in the OFF state is within the first range (Yes in step S103), and from the pressure sensor 111 when the switching element 18 is in the ON state. Is within the second range (Yes in step S105), the pressure sensor 111 is determined to be normal (step S106).

５．第１実施形態の作用効果
（１）本実施形態では、ピエゾ抵抗式の圧力センサ１１１にガスが流れていない状態で（ステップＳ１０１）、スイッチング素子１８をオン状態とすることにより（ステップＳ１０４）、圧力センサ１１１からの出力電圧を変動させる。そして、その出力電圧が所定の範囲内（第２範囲内）であるか否かに基づいて、圧力センサ１１１の異常を判定することができる（ステップＳ１０５，Ｓ１０７）。すなわち、圧力センサ１１１にキャリアガスが流れていないときには、スイッチング素子１８がオフ状態であれば圧力センサ１１１からの出力電圧は通常０Ｖ付近であるが、スイッチング素子１８をオン状態とすることにより、圧力センサ１１１からの出力電圧を変動させることができる。したがって、スイッチング素子１８をオン状態とするだけで、圧力センサ１１１からの出力電圧に基づいて、圧力センサ１１１の異常を容易に確認することができる。 5. Effects of First Embodiment (1) In the present embodiment, the gas is not flowing through the piezoresistive pressure sensor 111 (step S101), and the switching element 18 is turned on (step S104). The output voltage from the pressure sensor 111 is varied. Then, the abnormality of the pressure sensor 111 can be determined based on whether or not the output voltage is within a predetermined range (within the second range) (steps S105 and S107). That is, when the carrier gas is not flowing through the pressure sensor 111, the output voltage from the pressure sensor 111 is normally close to 0V if the switching element 18 is off. The output voltage from the sensor 111 can be varied. Therefore, the abnormality of the pressure sensor 111 can be easily confirmed based on the output voltage from the pressure sensor 111 only by turning on the switching element 18.

（２）スイッチング素子１８をオン状態としたときには、出力電圧変動回路１１２の電気抵抗１９に対する通電が行われることにより、その電気抵抗１９の抵抗値に応じた出力電圧を圧力センサ１１１から生じさせることができる。したがって、電気抵抗１９の抵抗値を適切に設定すれば、圧力センサ１１１からの出力電圧を適切な範囲内に設定することができる。 (2) When the switching element 18 is turned on, energization of the electric resistance 19 of the output voltage fluctuation circuit 112 is performed to generate an output voltage corresponding to the resistance value of the electric resistance 19 from the pressure sensor 111. Can do. Therefore, if the resistance value of the electric resistor 19 is set appropriately, the output voltage from the pressure sensor 111 can be set within an appropriate range.

（３）また、本実施形態では、圧力センサにガスが流れていない状態で（ステップＳ１０１）、スイッチング素子１８をオン状態としたとき（ステップ１０４）の圧力センサ１１１からの出力電圧だけでなく、スイッチング素子１８をオフ状態としたとき（ステップ１０２）の圧力センサ１１１からの出力電圧も用いられる。すなわち、その出力電圧が所定の範囲内（第１範囲内）であるか否かに基づいて、圧力センサ１１１の異常を判定することができる（ステップＳ１０３，Ｓ１０７）。圧力センサ１１１にキャリアガスが流れていないときには、スイッチング素子１８をオフ状態としたときに圧力センサ１１１からの出力電圧は通常０Ｖ付近であるため、一定値以上の出力電圧が生じている場合には圧力センサ１１１の異常と判定することができる。 (3) In the present embodiment, not only the output voltage from the pressure sensor 111 when the switching element 18 is turned on (step 104) in a state where no gas flows through the pressure sensor (step S101), The output voltage from the pressure sensor 111 when the switching element 18 is turned off (step 102) is also used. That is, the abnormality of the pressure sensor 111 can be determined based on whether or not the output voltage is within a predetermined range (within the first range) (steps S103 and S107). When the carrier gas is not flowing through the pressure sensor 111, the output voltage from the pressure sensor 111 is normally around 0V when the switching element 18 is turned off. It can be determined that the pressure sensor 111 is abnormal.

（４）本実施形態では、ＡＦＣ１０１がガス供給制御装置１００を構成している。ＡＦＣ１０１では、圧力センサ１１１よりも下流側に調整バルブ１１３が設けられているが、このような場合であっても、圧力センサ１１１よりも上流側に追加バルブ１１４を設けることにより、その追加バルブ１１４を閉状態とするだけで、容易に圧力センサ１１１にガスが流れない状態とし、圧力センサ１１１の異常を確認することができる。 (4) In this embodiment, the AFC 101 constitutes the gas supply control device 100. In the AFC 101, the adjustment valve 113 is provided on the downstream side of the pressure sensor 111. Even in such a case, the additional valve 114 is provided by providing the additional valve 114 on the upstream side of the pressure sensor 111. It is possible to easily check the abnormality of the pressure sensor 111 by making the gas sensor not easily flow into the pressure sensor 111 simply by making the closed state.

６．第２実施形態に係る制御ユニットの具体的構成
図５は、ＡＰＣ２０１の具体的構成を示したブロック図である。制御ユニット１０としてＡＰＣ２０１を用いた場合には、ガス供給部９から供給されるキャリアガスが、ＡＰＣ２０１を介して試料導入部３へと導かれる。ＡＦＣ、ＡＰＣ、ＤＡＦＣなどの制御ユニット１０の種類は、試料導入部３（試料気化室）の種類に応じて選択される。 6). Specific Configuration of Control Unit According to Second Embodiment FIG. 5 is a block diagram showing a specific configuration of APC 201. When the APC 201 is used as the control unit 10, the carrier gas supplied from the gas supply unit 9 is guided to the sample introduction unit 3 through the APC 201. The type of the control unit 10 such as AFC, APC, DAFC or the like is selected according to the type of the sample introduction unit 3 (sample vaporization chamber).

ＡＰＣ２０１には、圧力センサ２１１、出力電圧変動回路２１２及び調整バルブ２１３などが備えられている。圧力センサ２１１及び出力電圧変動回路２１２の構成については、図２に示した圧力センサ１１及び出力電圧変動回路１２と同様である。 The APC 201 includes a pressure sensor 211, an output voltage fluctuation circuit 212, an adjustment valve 213, and the like. The configurations of the pressure sensor 211 and the output voltage fluctuation circuit 212 are the same as those of the pressure sensor 11 and the output voltage fluctuation circuit 12 shown in FIG.

調整バルブ２１３は、例えば電磁バルブにより構成され、通過するガスの圧力を調整することができる。ＡＰＣ２０１では、ガス供給流路６における圧力センサ２１１よりも上流側に調整バルブ２１３が設けられている。すなわち、圧力センサ２１１よりも上流側において、ガス供給流路６内を流れるガスの流量を調整することができるようになっている。したがって、調整バルブ２１３を開状態又は閉状態に切り替えることにより、圧力センサ２１１にガスが流れる状態、又は、圧力センサ２１１にガスが流れない状態に切り替えることができる。 The adjustment valve 213 is constituted by, for example, an electromagnetic valve, and can adjust the pressure of the passing gas. In the APC 201, an adjustment valve 213 is provided upstream of the pressure sensor 211 in the gas supply channel 6. That is, the flow rate of the gas flowing in the gas supply flow path 6 can be adjusted on the upstream side of the pressure sensor 211. Therefore, by switching the adjustment valve 213 to an open state or a closed state, it is possible to switch to a state where gas flows through the pressure sensor 211 or a state where gas does not flow through the pressure sensor 211.

ＡＰＣ２０１には、制御部２０２が接続されている。ＡＰＣ２０１及び制御部２０２は、ガス供給流路６に対するキャリアガスの供給を制御するためのガス供給制御装置２００を構成している。制御部２０２は、例えばコンピュータにより構成されており、コンピュータがプログラムを実行することにより、圧力検知制御部２２１及び異常判定制御部２２２などとして機能する。この制御部２０２は、ＡＰＣ２０１とは別に設けられた制御装置により構成されていてもよいし、ＡＰＣ２０１に組み込まれていてもよい。 A controller 202 is connected to the APC 201. The APC 201 and the control unit 202 constitute a gas supply control device 200 for controlling the supply of carrier gas to the gas supply channel 6. The control unit 202 is configured by a computer, for example, and functions as the pressure detection control unit 221 and the abnormality determination control unit 222 when the computer executes a program. This control unit 202 may be configured by a control device provided separately from the APC 201 or may be incorporated in the APC 201.

圧力検知制御部２２１は、ガス供給部９から試料導入部３に供給されるキャリアガスの圧力を検知する。圧力検知制御部２２１は、調整バルブ２１３を開状態とすることにより圧力センサ２１１にガスが流れている状態で、出力電圧変動回路２１２のスイッチング素子１８をオフ状態とし、そのときの圧力センサ２１１からの出力電圧に基づいて、ガス供給流路６内のキャリアガスの圧力を検知する。この圧力検知制御部２２１で検知されるキャリアガスの圧力に基づいて調整バルブ２１３を制御することにより、所望の圧力で試料導入部３にキャリアガスを供給することができる。 The pressure detection control unit 221 detects the pressure of the carrier gas supplied from the gas supply unit 9 to the sample introduction unit 3. The pressure detection control unit 221 opens the adjustment valve 213 to turn off the switching element 18 of the output voltage fluctuation circuit 212 in a state where gas is flowing through the pressure sensor 211, and the pressure sensor 211 at that time Based on the output voltage, the pressure of the carrier gas in the gas supply flow path 6 is detected. By controlling the adjustment valve 213 based on the pressure of the carrier gas detected by the pressure detection control unit 221, the carrier gas can be supplied to the sample introduction unit 3 at a desired pressure.

異常判定制御部２２２は、圧力センサ２１１からの出力電圧に基づいて、圧力センサ２１１の異常を判定する。具体的には、異常判定制御部２２２は、調整バルブ２１３を閉状態とすることにより、圧力センサ２１１にキャリアガスが流れない状態とする。この状態で、異常判定制御部２２２は、出力電圧変動回路２１２のスイッチング素子１８をオン状態とし、そのときの圧力センサ２１１からの出力電圧に基づいて、圧力センサ２１１の異常を判定する。 The abnormality determination control unit 222 determines abnormality of the pressure sensor 211 based on the output voltage from the pressure sensor 211. Specifically, the abnormality determination control unit 222 closes the adjustment valve 213 so that the carrier gas does not flow through the pressure sensor 211. In this state, the abnormality determination control unit 222 turns on the switching element 18 of the output voltage fluctuation circuit 212 and determines the abnormality of the pressure sensor 211 based on the output voltage from the pressure sensor 211 at that time.

本実施形態では、圧力センサ２１１にキャリアガスが流れない状態で、スイッチング素子１８をオン状態としたときの圧力センサ２１１からの出力電圧だけでなく、スイッチング素子１８をオフ状態としたときの圧力センサ２１１からの出力電圧も用いて、圧力センサ２１１の異常が判定されるようになっている。すなわち、圧力センサ２１１にキャリアガスが流れない状態でスイッチング素子１８が切り替えられ、スイッチング素子１８がオン状態及びオフ状態のそれぞれにおける圧力センサ２１１からの出力電圧が検出されることにより、それらの出力電圧に基づいて圧力センサ２１１の異常が判定される。 In the present embodiment, not only the output voltage from the pressure sensor 211 when the switching element 18 is turned on, but also the pressure sensor when the switching element 18 is turned off, with no carrier gas flowing through the pressure sensor 211. The abnormality of the pressure sensor 211 is determined using the output voltage from the 211. That is, the switching element 18 is switched in a state in which the carrier gas does not flow to the pressure sensor 211, and the output voltage from the pressure sensor 211 when the switching element 18 is in the on state and the off state is detected. Based on this, the abnormality of the pressure sensor 211 is determined.

７．ＡＰＣの圧力センサの異常判定
図６は、ＡＰＣ２０１の圧力センサ２１１の異常を判定する際の制御部２０２による処理の一例を示したフローチャートである。圧力センサ２１１の異常を判定する際には、まず、調整バルブ２１３が閉状態とされることにより、圧力センサ２１１にキャリアガスが流れない状態となる（ステップＳ２０１）。そして、この状態で出力電圧変動回路２１２のスイッチング素子１８が切り替えられる。 7). Determination of Abnormality of APC Pressure Sensor FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of processing by the control unit 202 when determining an abnormality of the pressure sensor 211 of the APC 201. When determining the abnormality of the pressure sensor 211, first, the adjustment valve 213 is closed, so that the carrier gas does not flow to the pressure sensor 211 (step S201). In this state, the switching element 18 of the output voltage fluctuation circuit 212 is switched.

具体的には、スイッチング素子１８がオフ状態とされ（ステップＳ２０２）、そのときの圧力センサ２１１からの出力電圧が所定の範囲内（第１範囲内）であるか否かが確認される（ステップＳ２０３）。その結果、圧力センサ２１１からの出力電圧が第１範囲内でなければ（ステップＳ２０３でＮｏ）、圧力センサ２１１に異常があると判定される（ステップＳ２０７）。 Specifically, the switching element 18 is turned off (step S202), and it is confirmed whether or not the output voltage from the pressure sensor 211 at that time is within a predetermined range (in the first range) (step S202). S203). As a result, if the output voltage from the pressure sensor 211 is not within the first range (No in step S203), it is determined that the pressure sensor 211 is abnormal (step S207).

一方、圧力センサ２１１からの出力電圧が第１範囲内であれば（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、スイッチング素子１８がオン状態とされ（ステップＳ２０４）、そのときの圧力センサ２１１からの出力電圧が所定の範囲内（第２範囲内）であるか否かが確認される（ステップＳ２０５）。その結果、圧力センサ２１１からの出力電圧が第２範囲内でなければ（ステップＳ２０５でＮｏ）、圧力センサ２１１に異常があると判定される（ステップＳ２０７）。 On the other hand, if the output voltage from the pressure sensor 211 is within the first range (Yes in step S203), the switching element 18 is turned on (step S204), and the output voltage from the pressure sensor 211 at that time is a predetermined value. It is confirmed whether it is within the range (within the second range) (step S205). As a result, if the output voltage from the pressure sensor 211 is not within the second range (No in step S205), it is determined that the pressure sensor 211 is abnormal (step S207).

これに対して、スイッチング素子１８がオフ状態のときの圧力センサ２１１からの出力電圧が第１範囲内であり（ステップＳ２０３でＹｅｓ）、かつ、スイッチング素子１８がオン状態のときの圧力センサ２１１からの出力電圧が第２範囲内であれば（ステップＳ２０５でＹｅｓ）、圧力センサ２１１は正常と判定される（ステップＳ２０６）。 On the other hand, the output voltage from the pressure sensor 211 when the switching element 18 is in the off state is within the first range (Yes in step S203), and from the pressure sensor 211 when the switching element 18 is in the on state. Is within the second range (Yes in step S205), the pressure sensor 211 is determined to be normal (step S206).

８．第２実施形態の作用効果
（１）本実施形態では、ピエゾ抵抗式の圧力センサ１１１にガスが流れていない状態で（ステップＳ２０１）、スイッチング素子１８をオン状態とすることにより（ステップＳ２０４）、圧力センサ２１１からの出力電圧を変動させる。そして、その出力電圧が所定の範囲内（第２範囲内）であるか否かに基づいて、圧力センサ２１１の異常を判定することができる（ステップＳ２０５，Ｓ２０７）。すなわち、圧力センサ２１１にキャリアガスが流れていないときには、スイッチング素子１８がオフ状態であれば圧力センサ２１１からの出力電圧は通常０Ｖ付近であるが、スイッチング素子１８をオン状態とすることにより、圧力センサ２１１からの出力電圧を変動させることができる。したがって、スイッチング素子１８をオン状態とするだけで、圧力センサ２１１からの出力電圧に基づいて、圧力センサ２１１の異常を容易に確認することができる。 8). Effects of the second embodiment (1) In this embodiment, the gas is not flowing through the piezoresistive pressure sensor 111 (step S201), and the switching element 18 is turned on (step S204). The output voltage from the pressure sensor 211 is changed. Then, it is possible to determine whether the pressure sensor 211 is abnormal based on whether the output voltage is within a predetermined range (within the second range) (steps S205 and S207). That is, when the carrier gas is not flowing through the pressure sensor 211, if the switching element 18 is off, the output voltage from the pressure sensor 211 is normally close to 0V. The output voltage from the sensor 211 can be varied. Therefore, the abnormality of the pressure sensor 211 can be easily confirmed based on the output voltage from the pressure sensor 211 only by turning on the switching element 18.

（２）スイッチング素子１８をオン状態としたときには、出力電圧変動回路２１２の電気抵抗１９に対する通電が行われることにより、その電気抵抗１９の抵抗値に応じた出力電圧を圧力センサ２１１から生じさせることができる。したがって、電気抵抗１９の抵抗値を適切に設定すれば、圧力センサ２１１からの出力電圧を適切な範囲内に設定することができる。 (2) When the switching element 18 is turned on, energization of the electrical resistance 19 of the output voltage fluctuation circuit 212 is performed, so that an output voltage corresponding to the resistance value of the electrical resistance 19 is generated from the pressure sensor 211. Can do. Therefore, if the resistance value of the electrical resistor 19 is appropriately set, the output voltage from the pressure sensor 211 can be set within an appropriate range.

（３）また、本実施形態では、圧力センサにガスが流れていない状態で（ステップＳ２０１）、スイッチング素子１８をオン状態としたとき（ステップ２０４）の圧力センサ２１１からの出力電圧だけでなく、スイッチング素子１８をオフ状態としたとき（ステップ２０２）の圧力センサ２１１からの出力電圧も用いられる。すなわち、その出力電圧が所定の範囲内（第１範囲内）であるか否かに基づいて、圧力センサ２１１の異常を判定することができる（ステップＳ２０３，Ｓ２０７）。圧力センサ２１１にキャリアガスが流れていないときには、スイッチング素子１８をオフ状態としたときに圧力センサ２１１からの出力電圧は通常０Ｖ付近であるため、一定値以上の出力電圧が生じている場合には圧力センサ２１１の異常と判定することができる。 (3) In the present embodiment, not only the output voltage from the pressure sensor 211 when the switching element 18 is turned on (step 204) in a state where no gas flows through the pressure sensor (step S201), The output voltage from the pressure sensor 211 when the switching element 18 is turned off (step 202) is also used. That is, the abnormality of the pressure sensor 211 can be determined based on whether or not the output voltage is within a predetermined range (within the first range) (steps S203 and S207). When the carrier gas is not flowing through the pressure sensor 211, the output voltage from the pressure sensor 211 is normally around 0V when the switching element 18 is turned off. It can be determined that the pressure sensor 211 is abnormal.

（４）本実施形態では、ＡＰＣ２０１がガス供給制御装置２００を構成している。ＡＰＣ２０１では、圧力センサ１１１よりも上流側に調整バルブ２１３が設けられているため、その調整バルブ２１３を閉状態とするだけで、容易に圧力センサ２１１にガスが流れない状態とし、圧力センサ２１１の異常を確認することができる。 (4) In this embodiment, the APC 201 constitutes the gas supply control device 200. Since the adjustment valve 213 is provided on the upstream side of the pressure sensor 111 in the APC 201, the gas can not easily flow into the pressure sensor 211 simply by closing the adjustment valve 213. Abnormalities can be confirmed.

９．変形例
上記第２実施形態では、制御ユニット１０としてＡＰＣ２０１を用いた場合について説明した。しかし、制御ユニット１０としてＤＡＦＣを用いた場合にも、ＡＰＣ２０１を用いた場合と同様に、調整バルブを閉状態として圧力センサにキャリアガスが流れない状態とし、圧力センサの異常を確認することができる。すなわち、ＤＡＦＣには、ＡＰＣ２０１と同様に、圧力センサよりも上流側に調整バルブが設けられている。したがって、調整バルブを閉状態とするだけで、容易に圧力センサにキャリアガスが流れない状態とすることができる。 9. Modification In the second embodiment, the case where the APC 201 is used as the control unit 10 has been described. However, even when DAFC is used as the control unit 10, as in the case where APC 201 is used, the adjustment valve is closed so that the carrier gas does not flow to the pressure sensor, and abnormality of the pressure sensor can be confirmed. . That is, the DAFC is provided with an adjustment valve upstream of the pressure sensor, like the APC 201. Therefore, the carrier gas can be easily prevented from flowing through the pressure sensor simply by closing the adjustment valve.

以上の実施形態では、圧力センサ１１にキャリアガスが流れていない状態で、スイッチング素子１８をオン状態としたとき（ステップＳ１０４，Ｓ２０４）の圧力センサ１１からの出力電圧、及び、スイッチング素子１８をオフ状態としたとき（ステップＳ１０２，Ｓ２０２）の圧力センサ１１からの出力電圧に基づいて、圧力センサ１１の異常を判定するような構成について説明した。しかし、スイッチング素子１８をオフ状態としたとき（ステップＳ１０２，Ｓ２０２）の判定を省略し、スイッチング素子１８をオン状態としたとき（ステップＳ１０４，Ｓ２０４）の圧力センサ１１からの出力電圧のみに基づいて、圧力センサ１１の異常を判定するような構成であってもよい。 In the above embodiment, when the switching element 18 is turned on with no carrier gas flowing through the pressure sensor 11 (steps S104 and S204), the output voltage from the pressure sensor 11 and the switching element 18 are turned off. The configuration has been described in which the abnormality of the pressure sensor 11 is determined based on the output voltage from the pressure sensor 11 when in the state (steps S102 and S202). However, the determination when the switching element 18 is turned off (steps S102 and S202) is omitted, and only based on the output voltage from the pressure sensor 11 when the switching element 18 is turned on (steps S104 and S204). The configuration may be such that the abnormality of the pressure sensor 11 is determined.

圧力センサ１１にキャリアガスが流れていない状態とするための構成は、圧力センサ１１の上流側に設けられたバルブ（追加バルブ１１４又は調整バルブ２１３）を閉じるような構成に限られるものではない。例えば、圧力センサ１１よりも上流側においてガス供給流路６の配管を取り外すことにより、圧力センサ１１にキャリアガスが流れない状態としてもよい。 The configuration for preventing the carrier gas from flowing through the pressure sensor 11 is not limited to the configuration in which the valve (the additional valve 114 or the adjustment valve 213) provided on the upstream side of the pressure sensor 11 is closed. For example, the carrier gas may not flow through the pressure sensor 11 by removing the pipe of the gas supply channel 6 on the upstream side of the pressure sensor 11.

また、以上の実施形態では、圧力センサ１１の異常の判定を制御部１０２，２０２が自動で行うような構成について説明した。すなわち、圧力センサ１１の異常の判定を開始させるための操作を作業者が行えば、図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理、又は、図６のステップＳ２０１〜Ｓ２０７の処理が自動で行われる。しかし、このような構成に限らず、これらの処理の少なくとも一部が作業者により行われるような構成であってもよい。 Further, in the above embodiment, the configuration in which the control units 102 and 202 automatically determine whether the pressure sensor 11 is abnormal has been described. That is, if the operator performs an operation for starting the determination of abnormality of the pressure sensor 11, the processing in steps S101 to S107 in FIG. 4 or the processing in steps S201 to S207 in FIG. 6 is automatically performed. However, the configuration is not limited to such a configuration, and a configuration in which at least a part of these processes is performed by an operator may be employed.

本発明に係るガス供給制御装置は、ガス供給流路６に対するキャリアガスの供給を制御するものに限らず、キャリアガス以外のガスの供給を制御するものであってもよい。すなわち、キャリアガス以外のガスが流れる流路内にピエゾ抵抗式の圧力センサが設けられたガス供給制御装置において、当該圧力センサの異常を判定するような構成であってもよい。 The gas supply control device according to the present invention is not limited to the one that controls the supply of the carrier gas to the gas supply flow path 6, and may be the one that controls the supply of a gas other than the carrier gas. That is, in a gas supply control device in which a piezoresistive pressure sensor is provided in a flow path through which a gas other than the carrier gas flows, a configuration in which an abnormality of the pressure sensor is determined may be employed.

また、本発明に係るガス供給制御装置は、ガスクロマトグラフに限らず、ガスが流れる流路内にピエゾ抵抗式の圧力センサが備えられた他の分析装置や、分析装置以外の装置にも適用可能である。 In addition, the gas supply control device according to the present invention is not limited to a gas chromatograph, and can be applied to other analysis devices including a piezoresistive pressure sensor in a flow path through which a gas flows, and devices other than the analysis device. It is.

１カラム
２カラムオーブン
３試料導入部
４検出器
６ガス供給流路
９ガス供給部
１０制御ユニット
１１圧力センサ
１２出力電圧変動回路
１８スイッチング素子
１９電気抵抗
１００ガス供給制御装置
１０１ＡＦＣ
１０２制御部
１１１ピエゾ抵抗
１１２出力電圧変動回路
１１３調整バルブ
１１４追加バルブ
１２１圧力検知制御部
１２２異常判定制御部
２００ガス供給制御装置
２０１ＡＰＣ
２０２制御部
２１１圧力センサ
２１２出力電圧変動回路
２１３調整バルブ
２２１圧力検知制御部
２２２異常判定制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Column 2 Column oven 3 Sample introduction part 4 Detector 6 Gas supply flow path 9 Gas supply part 10 Control unit 11 Pressure sensor 12 Output voltage fluctuation circuit 18 Switching element 19 Electric resistance 100 Gas supply control apparatus 101 AFC
102 Control Unit 111 Piezoresistor 112 Output Voltage Fluctuation Circuit 113 Adjustment Valve 114 Additional Valve 121 Pressure Detection Control Unit 122 Abnormality Determination Control Unit 200 Gas Supply Control Device 201 APC
202 Control Unit 211 Pressure Sensor 212 Output Voltage Fluctuation Circuit 213 Adjustment Valve 221 Pressure Detection Control Unit 222 Abnormality Determination Control Unit

Claims

A piezoresistive pressure sensor that detects the pressure of the gas flowing in the flow path;
An adjustment valve for adjusting the flow rate or pressure of the gas flowing in the flow path;
An electric circuit having a switching element for switching an energized state, and changing the output voltage from the pressure sensor by switching the switching element to an on state or an off state; and
A pressure detection control unit configured to detect the pressure of the gas in the flow path based on an output voltage from the pressure sensor when the switching element is turned off in a state where gas is flowing through the pressure sensor;
An abnormality determination control unit that determines an abnormality of the pressure sensor based on an output voltage from the pressure sensor when the switching element is turned on in a state in which no gas flows to the pressure sensor. A gas supply control device.

The abnormality determination control unit is configured to output the voltage from the pressure sensor when the switching element is turned on in a state where gas is not flowing through the pressure sensor, and the output when the switching element is turned off. The gas supply control device according to claim 1, wherein an abnormality of the pressure sensor is determined based on an output voltage from the pressure sensor.

3. The gas supply control device according to claim 1, wherein the output voltage fluctuation circuit has an electrical resistance whose energization state is switched by the switching element. 4.

The adjustment valve is provided on the upstream side of the pressure sensor in the flow path,
The gas supply control according to any one of claims 1 to 3, wherein the abnormality determination control unit sets a state in which no gas flows to the pressure sensor by closing the adjustment valve. apparatus.

The gas supply control device according to claim 4, wherein the pressure sensor and the adjustment valve are provided in an APC or DAFC.

Provided further upstream than the pressure sensor in the flow path, further comprising an additional valve for adjusting the flow rate or pressure of the gas in the flow path,
The adjustment valve is provided on the downstream side of the pressure sensor in the flow path,
The gas supply control according to any one of claims 1 to 3, wherein the abnormality determination control unit sets a state in which no gas flows to the pressure sensor by closing the additional valve. apparatus.

The gas supply control device according to claim 6, wherein the pressure sensor and the adjustment valve are provided in an AFC.

A gas supply control device according to any one of claims 1 to 7,
A gas chromatograph comprising a gas supply unit that supplies a carrier gas to the flow path.

From an electric circuit having a piezoresistive pressure sensor for detecting the pressure of the gas flowing in the flow path, an adjustment valve for adjusting the flow rate or pressure of the gas flowing in the flow path, and a switching element for switching the energization state An abnormality determination method for the pressure sensor in a gas supply control device comprising an output voltage fluctuation circuit that fluctuates an output voltage from the pressure sensor by switching the switching element to an on state or an off state,
An abnormality determination of the pressure sensor, wherein an abnormality of the pressure sensor is determined based on an output voltage from the pressure sensor when the switching element is turned on with no gas flowing in the pressure sensor. Method.