JP2012202948A - Automatic measurement device - Google Patents
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Abstract
【課題】部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、簡単に不具合の原因を特定することができる自動測定装置を提供する。
【解決手段】pH計(自動測定装置)1が、試料水中に浸漬されたガラス電極と比較電極との電位差の計測信号を出力する電位差信号出力部(信号出力部)11と、その計測信号から周波数と強度を分析する信号分析部12と、前記測定信号から試料水のpHを演算するpH演算部(指標成分量演算部)13と、少なくとも部品不良、または、取付けミスや組立ミスという不具合がある場合の信号の周波数と強度を予め記憶しておく異常信号記憶部14と、信号分析部12と異常信号記憶部14に記憶された周波数及び強度に基づいて、不具合の原因を特定する異常原因特定部15を備えることにより、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。
【選択図】図3Provided is an automatic measuring apparatus that can easily identify the cause of a failure even when there is a component failure or an artificial failure such as a mounting error or an assembly error.
A pH meter (automatic measuring device) 1 outputs a potential difference signal output unit (signal output unit) 11 for outputting a potential difference measurement signal between a glass electrode immersed in sample water and a reference electrode, and the measurement signal. A signal analysis unit 12 that analyzes the frequency and intensity, a pH calculation unit (index component amount calculation unit) 13 that calculates the pH of the sample water from the measurement signal, and at least a component defect, or a defect such as a mounting error or an assembly error. An abnormal signal storage unit 14 that stores in advance the frequency and intensity of a signal in some cases, and an abnormal cause that identifies the cause of the malfunction based on the frequency and intensity stored in the signal analysis unit 12 and the abnormal signal storage unit 14 By providing the specifying unit 15, the cause of the failure can be easily specified at the installation site, and the work that has taken much labor and time can be greatly reduced.
[Selection] Figure 3
Description
この発明は、水質汚濁や大気汚染の指標成分、上下水の指標成分、工場あるいはプラント等で用いられる水や溶液の指標成分等を連続して監視するために、屋外や工場構内等の被測定試料の近くに設置される自動測定装置に関するものである。 In order to continuously monitor the indicator component of water pollution and air pollution, the indicator component of water and sewage, the indicator component of water and solution used in a factory or a plant, etc., this invention is measured outdoors or in the factory premises. The present invention relates to an automatic measuring apparatus installed near a sample.
水質や溶液の最も基本的な指標の一つであるpHを測定するための自動測定装置として、従来からpH計が知られている。環境水、排水、上下水、プロセス等のpHは、河川や湖沼、屋外の処理槽、プラント内の溶液貯留槽などに浸漬されたpH計のセンサからの信号が、センサの設置場所近くに配設された変換器でpH測定値に変換され連続的に測定される(例えば、図1参照)。測定値は、pH計に表示されるとともに記録計や監視用の機器などに出力される。 A pH meter is conventionally known as an automatic measuring device for measuring pH, which is one of the most basic indicators of water quality and solution. The pH of environmental water, drainage, water and sewage, processes, etc. is distributed near the installation location of the sensors from pH meter sensors immersed in rivers and lakes, outdoor treatment tanks, solution storage tanks in plants, etc. It is converted into a pH measurement value by a provided converter and continuously measured (for example, see FIG. 1). The measured value is displayed on a pH meter and output to a recorder or a monitoring device.
また、河川、湖沼、港湾等の水質や、工場排水等の有機物質による汚濁状態を測定するための自動測定装置として、従来から、COD(Chemical Oxygen Demand)計測器が知られている(例えば、特許文献1参照)。CODとは、化学的酸素要求量のことで、水中の被酸化性物質、主として有機物を、酸化剤によって酸化分解させ、その際に消費される酸素量をmgO/Lで表示する水質汚濁の指標であり、数値が小さいほど汚濁量が少ないことを意味する。すなわち、特定の酸化剤が、水中の有機物などの汚れに結合して酸素を与え、汚れが多いほど酸化剤が消費されるという原理に基づくものであり、例えば図5に示す構成となっている。
このCOD分析法については、JIS K 0102「工場排水試験方法」に定められた過マンガン酸カリウム法がある。また、現在もっとも多く利用されているCOD自動計測器は、JIS K 0806「化学的酸素消費量(COD)自動計測器」の規格にそって製作されている。この規格に適合する計測器は、河川、湖沼などの公共用水域の水及び工場、事業所などからの排出水を導入し、1時間以内の周期で連続して測定を行うものである。
In addition, a COD (Chemical Oxygen Demand) measuring instrument has been conventionally known as an automatic measuring device for measuring the water quality of rivers, lakes, harbors, etc., and polluted states due to organic substances such as factory effluent (for example, Patent Document 1). COD is the amount of chemical oxygen required, and is an indicator of water pollution that oxidizes and decomposes oxidizable substances in water, mainly organic substances, with an oxidant and displays the amount of oxygen consumed at that time in mgO / L. The smaller the numerical value, the smaller the amount of pollution. That is, this is based on the principle that a specific oxidant is bonded to dirt such as organic matter in water to give oxygen, and the more dirt is, the more oxidant is consumed. For example, the structure shown in FIG. .
Regarding this COD analysis method, there is a potassium permanganate method defined in JIS K 0102 “Factory Wastewater Test Method”. The most widely used COD automatic measuring instrument is currently manufactured in accordance with the standard of JIS K 0806 “Chemical oxygen consumption (COD) automatic measuring instrument”. A measuring instrument that conforms to this standard introduces water in public water areas such as rivers and lakes and water discharged from factories and offices, and performs continuous measurements within a period of one hour.
また、大気中の汚染物質を測定する自動測定装置の一例として、従来から、紫外線吸収法によるオゾン測定装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。これは、特定波長の紫外線がオゾンに吸収され、その吸収率がオゾン濃度に比例するという原理に基づくものであり、例えば図8に示す構成となっている。
図8のオゾン測定装置30において、31は試料ガス導入口、32は試料ガス流通管、33は三方切換弁、34はバイパス管、35はオゾン分解器、36は紫外線吸収セル、37は紫外線ランプ、38は検出器、39は比較演算回路、40は流量計、41はポンプ、42はパイプ、43は試料ガス排出口を示す。
このオゾン測定装置のような大気汚染自動測定装置は、市街地、無人の測定局舎内、トンネル内、工場構内などに設置され、指標成分量を連続的に測定する。
Further, as an example of an automatic measuring device that measures pollutants in the atmosphere, an ozone measuring device based on an ultraviolet absorption method has been conventionally known (for example, see Patent Document 2). This is based on the principle that ultraviolet rays of a specific wavelength are absorbed by ozone, and the absorption rate is proportional to the ozone concentration. For example, the configuration shown in FIG.
In the
An automatic air pollution measuring device such as this ozone measuring device is installed in an urban area, in an unmanned measuring station building, in a tunnel, or in a factory premises, and continuously measures the amount of an indicator component.
上述のように、水質汚濁や大気汚染の指標成分、上下水の指標成分、工場あるいはプラント等で用いられる水や溶液の指標成分等を測定する自動測定装置は、指標成分量を連続して監視するために、屋外や工場構内等の被測定試料の近くに設置されている。そのような現場では、AC100V電源、スイッチング電源もしくはラジオ放送局の電波などのようなノイズ源の影響を受け、測定値が不安定となる場合がある。また、測定値が安定しない原因としては、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合によるものも考えられる。
しかし、上記のような、従来の自動測定装置では、設置現場において測定値が安定しないことにより不具合が発生していることがわかっても、どこに原因があるのかを特定することは難しく、部品交換、または、取付け直しや組立直しを設置現場で試行錯誤により繰り返すことによって原因を見つけることしかできなかったため、非常に手間と時間のかかる作業が発生するという課題があった。
As described above, the automatic measurement device that measures the indicator component of water pollution and air pollution, the indicator component of water and sewage, the indicator component of water and solution used in factories or plants, etc. continuously monitors the indicator component amount. Therefore, it is installed near the sample to be measured, such as outdoors or in a factory premises. In such a field, the measurement value may become unstable due to the influence of a noise source such as an AC 100 V power supply, a switching power supply, or a radio broadcast station radio wave. In addition, the reason why the measured value is not stable may be due to a defective part or an artificial defect such as a mounting error or an assembly error.
However, with the conventional automatic measuring device as described above, it is difficult to identify the cause even if it is found that a problem has occurred due to unstable measurement values at the installation site. Or, since the cause could only be found by repeating the re-installation and re-assembly at the installation site by trial and error, there was a problem that work requiring much labor and time occurred.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができる自動測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be easily performed at the installation site even when there is a component failure or an artificial defect such as a mounting error or an assembly error. An object of the present invention is to provide an automatic measuring device that can identify the cause of a malfunction.
上記目的を達成するため、この発明は、試料に関する指標成分量を測定する自動測定装置において、前記指標成分量に基づく計測信号を出力する信号出力部と、前記計測信号から周波数と強度を分析する信号分析部と、前記計測信号から前記指標成分量を演算する指標成分量演算部と、少なくとも部品不良、または、取付けミスや組立ミスという不具合がある場合の信号の周波数と強度を予め記憶しておく異常信号記憶部と、前記信号分析部により分析された計測信号の周波数及び強度と前記異常信号記憶部に記憶された信号の周波数及び強度に基づいて、前記不具合の原因を特定する異常原因特定部を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, in an automatic measurement apparatus for measuring an index component amount related to a sample, a signal output unit that outputs a measurement signal based on the index component amount, and a frequency and intensity are analyzed from the measurement signal A signal analysis unit, an index component amount calculation unit that calculates the index component amount from the measurement signal, and a frequency and intensity of a signal in the case of at least a component defect, or a malfunction such as an attachment error or an assembly error are stored in advance. An abnormal signal storage unit, an abnormality cause identification that identifies the cause of the malfunction based on the frequency and intensity of the measurement signal analyzed by the signal analysis unit and the frequency and intensity of the signal stored in the abnormal signal storage unit It comprises a part.
この発明の自動測定装置によれば、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。 According to the automatic measuring device of the present invention, even if there is a component defect or an artificial defect such as a mounting error or an assembly error, the cause of the defect can be easily identified at the installation site, It can greatly reduce the work that was very laborious and time consuming.
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、前述のとおり、pH計(自動測定装置)1の基本的構成の一例を示す図である。pH計(自動測定装置)1は、変換器2と電極ホルダ3に組み込まれたセンサ4とから構成されている。センサ4は、ガラス電極(図示せず)と比較電極(図示せず)とを備えている。また、このセンサ4が、後述する電位差信号出力部(信号出力部)11を構成する。
このpH計(自動測定装置)1による試料水のpH(指標成分量)の測定は、試料水に浸漬されたセンサ4のガラス電極に発生した起電力を、比較電極との電位差として計測して変換器2に出力することにより行われる。変換器2では、この計測信号をpH測定値に変換する。また、この変換器2が、後述するpH演算部(指標成分量演算部)13を構成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a basic configuration of a pH meter (automatic measurement device) 1 as described above. The pH meter (automatic measuring device) 1 is composed of a converter 2 and a sensor 4 incorporated in the electrode holder 3. The sensor 4 includes a glass electrode (not shown) and a comparison electrode (not shown). The sensor 4 constitutes a potential difference signal output unit (signal output unit) 11 described later.
The pH of the sample water (indicator component amount) is measured by the pH meter (automatic measuring device) 1 by measuring the electromotive force generated on the glass electrode of the sensor 4 immersed in the sample water as a potential difference from the reference electrode. This is done by outputting to the converter 2. In the converter 2, this measurement signal is converted into a pH measurement value. The converter 2 constitutes a pH calculation unit (index component amount calculation unit) 13 to be described later.
ここで、上記の計測信号に対して、FFT(Fast Fourier Transform)などのフーリエ変換を行うことにより、周波数と強度とを示す周波数スペクトルを得ることができる。 Here, a frequency spectrum indicating frequency and intensity can be obtained by performing Fourier transform such as FFT (Fast Fourier Transform) on the measurement signal.
図2(a)は、正常な計測信号、すなわち、少なくとも部品不良、及び、アース取付け不良等の取付けミスやねじが緩んでいる等の組立ミスなどの人為的な不具合がない状態で計測された電位差に対応する計測信号のFFT波形(周波数スペクトル)を示す図である。pH計(自動測定装置)1は、少なくとも部品不良、及び、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合がない状態で計測された信号の周波数スペクトルを、予め記憶しておく。 FIG. 2 (a) was measured with normal measurement signals, that is, at least in the absence of artificial defects such as assembly errors such as mounting errors such as defective parts and poor grounding, and loose screws. It is a figure which shows the FFT waveform (frequency spectrum) of the measurement signal corresponding to an electrical potential difference. The pH meter (automatic measuring device) 1 stores in advance a frequency spectrum of a signal measured in a state in which at least there is no component failure, and there is no artificial defect such as an attachment error or an assembly error.
一方、図2(b)は、アース取付け不良という不具合があった場合の周波数スペクトルを示す図である。この図を見るとわかるとおり、アース取付け不良という不具合があった場合には、アース取付け不良による商用電源ノイズの基本波が重畳するとともに、その商用電源ノイズ付近と、計測信号の基本波付近に、アース取付け不良による商用電源ノイズの高調波が検出される。この信号を、アース取付け不良という不具合があった場合の異常信号として、予め記憶しておく。
またこの他に、ねじが緩んでいる等の組立ミスや、部品が故障しているという部品不良など、様々な不具合がある場合の信号についても、異常信号として予め計測し、記憶しておく。
On the other hand, FIG.2 (b) is a figure which shows a frequency spectrum in case there exists a malfunction of earth attachment failure. As can be seen from this figure, when there is a problem of poor grounding, the fundamental wave of commercial power supply noise due to poor grounding is superimposed, and near the commercial power supply noise and the fundamental wave of the measurement signal, Harmonics of commercial power supply noise due to poor grounding are detected. This signal is stored in advance as an abnormal signal when there is a problem of poor grounding.
In addition to this, signals in the case of various problems such as assembly errors such as loose screws and defective parts such as broken parts are also measured and stored in advance as abnormal signals.
図3は、この発明の実施の形態1におけるpH計(自動測定装置)1の機能ブロック図であり、図4は、pH計(自動測定装置)1の動作を示すフローチャートである。この図3,図4に従って、この発明の実施の形態1におけるpH計(自動測定装置)1の動作について説明する。 FIG. 3 is a functional block diagram of the pH meter (automatic measuring device) 1 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the pH meter (automatic measuring device) 1. The operation of the pH meter (automatic measurement apparatus) 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
ここで、異常信号記憶部14には、前述のとおり、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなど、様々な不具合がある場合について予め計測された信号が、予め記憶されている。そして、この異常信号記憶部14に記憶されている複数の異常信号に対する分析結果が異常原因特定部15に出力される。
なお、ここでは、異常信号記憶部14には、既に予め複数の異常信号が記憶され、その異常信号の周波数と強度を分析した分析結果も記憶されているものとして説明する。
Here, as described above, the abnormal
In the following description, it is assumed that a plurality of abnormal signals are already stored in the abnormal
まず初めに、電位差信号出力部(信号出力部)11が、試料水中に浸漬されたガラス電極と比較電極との電位差の計測信号を出力する(ステップST11)。この出力により得られた計測信号から、信号分析部12が周波数と強度を分析し、異常原因特定部15に出力する(ステップST12)。次に、異常原因特定部15が、信号分析部12において分析された計測信号の周波数と強度と、異常信号記憶部14から送られてきた複数の異常信号の周波数と強度とを比較することにより、前記計測信号に異常原因が含まれているか否か、及び、含まれている場合にはどのような異常原因であるのかを特定する(ステップST13)。
First, the potential difference signal output unit (signal output unit) 11 outputs a measurement signal of the potential difference between the glass electrode immersed in the sample water and the comparison electrode (step ST11). The
この結果、異常原因が含まれていない場合(ステップST14のNOの場合)には、pH演算部(指標成分量演算部)13によりpHを求める(ステップST15)。pHを求める方法は周知の方法であるため、ここでは説明を省略する。 As a result, if the cause of the abnormality is not included (NO in step ST14), the pH is calculated by the pH calculator (index component amount calculator) 13 (step ST15). Since the method for obtaining the pH is a known method, the description thereof is omitted here.
一方、ステップST13において特定された異常原因が、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合であった場合(ステップST14のYESの場合)には、どこに異常原因があるのかを報知して(ステップST16)、処理を終了する。ここで、異常原因を報知する方法としては、表示部(図示せず)または外部に接続されたPC等の情報表示装置に文字や図を示すことによるものや、ランプの点灯、アラーム音の発生など、様々な方法が考えられるが、いずれの方法によるものでもよい。 On the other hand, if the cause of the abnormality identified in step ST13 is a defective part or an artificial defect such as a mounting or assembly error (in the case of YES in step ST14), where is the cause of the abnormality? Information is provided (step ST16), and the process is terminated. Here, as a method of notifying the cause of the abnormality, characters or diagrams are displayed on a display unit (not shown) or an information display device such as a PC connected to the outside, a lamp is lit, an alarm sound is generated. Various methods are conceivable, and any method may be used.
これにより、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなどの不具合があった場合に、その不具合が異常原因として報知されることにより、その不具合に即座に対応することができ、手間や時間をかけて試行錯誤により異常原因を見つける必要がなく、また、異常な状態のまま測定を続けてしまうということを防止することができる。 As a result, if there is a problem such as a component failure or a mounting error such as a grounding failure or an assembly error such as loosening of a screw, the failure is notified as the cause of the abnormality, so that the problem can be dealt with immediately. Therefore, it is unnecessary to find the cause of the abnormality by trial and error over time and effort, and it is possible to prevent the measurement from being continued in an abnormal state.
以上のように、この発明の実施の形態1におけるpH計(自動測定装置)によれば、上記のような構成にしたので、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。 As described above, according to the pH meter (automatic measuring device) in the first embodiment of the present invention, since it is configured as described above, there is a defective part or an artificial defect such as a mounting error or an assembly error. Even in such a case, it is possible to easily identify the cause of the trouble at the installation site, and the work that has taken much time and labor can be greatly reduced.
実施の形態2.
図5は、前述のとおり、COD計測器(自動測定装置)20の系統の一例を示す図である。このCOD計測器(自動測定装置)20による、試料水における酸素消費量測定は、下記の手順で行われる。
(1)試料を適量採取し、希釈水を注入して100mLとする。
(2)硫酸溶液を添加し、硝酸銀1gを添加する。
(3)過マンガン酸カリウムを添加する。
(4)沸騰水浴中で、30分加熱し、しゅう酸ナトリウム溶液を添加する。
(5)消費した過マンガン酸カリウム量を電位差滴定により計測する。
(6)このようにして求められた過マンガン酸カリウム量を、酸素消費量(COD)に換算する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a system of the COD measuring instrument (automatic measuring apparatus) 20 as described above. The measurement of oxygen consumption in the sample water by the COD measuring instrument (automatic measuring apparatus) 20 is performed according to the following procedure.
(1) Collect an appropriate amount of sample and inject dilution water to make 100 mL.
(2) A sulfuric acid solution is added, and 1 g of silver nitrate is added.
(3) Add potassium permanganate.
(4) Heat in a boiling water bath for 30 minutes and add sodium oxalate solution.
(5) The amount of consumed potassium permanganate is measured by potentiometric titration.
(6) The amount of potassium permanganate thus determined is converted into oxygen consumption (COD).
上記のように計測された電位差滴定の計測信号に対しては、実施の形態1と同様に、FFT(Fast Fourier Transform)などのフーリエ変換を行うことにより、周波数と強度とを示す周波数スペクトルを得ることができる。 For the potentiometric titration measurement signal measured as described above, a Fourier spectrum such as FFT (Fast Fourier Transform) is performed to obtain a frequency spectrum indicating frequency and intensity, as in the first embodiment. be able to.
COD計測器(自動測定装置)20は、少なくとも部品不良、及び、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合がない状態で測定された信号の周波数スペクトルと、様々な不具合がある場合の異常信号とを予め計測し、記憶しておく。 The COD measuring instrument (automatic measuring device) 20 has at least a frequency spectrum of a signal measured in a state where there is no artificial defect such as a component defect and a mounting error or an assembly error, and an abnormal signal when there are various defects. Are measured and stored in advance.
図6は、この発明の実施の形態2におけるCOD計測器(自動測定装置)20の機能ブロック図であり、図7は、COD計測器(自動測定装置)20の動作を示すフローチャートである。この図6,図7に従って、この発明の実施の形態2におけるCOD計測器(自動測定装置)20の動作について説明する。 FIG. 6 is a functional block diagram of the COD measuring instrument (automatic measuring apparatus) 20 according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the COD measuring instrument (automatic measuring apparatus) 20. The operation of the COD measuring instrument (automatic measuring apparatus) 20 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
ここで、異常信号記憶部24には、前述のとおり、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなど、様々な不具合がある場合について予め計測された信号が、予め記憶されている。そして、この異常信号記憶部24に記憶されている複数の異常信号に対する分析結果が異常原因特定部25に出力される。
なお、ここでは、異常信号記憶部24には、既に予め複数の異常信号が記憶され、その異常信号の周波数と強度を分析した分析結果も記憶されているものとして説明する。
Here, as described above, the abnormal
Here, it is assumed that a plurality of abnormal signals are already stored in the abnormal
まず初めに、電位差滴定信号出力部(信号出力部)21が、酸素消費量(指標成分量)を測定したい試料水を採取し、過マンガン酸カリウム(酸化剤)を添加して反応させた後、消費した過マンガン酸カリウムの量を求めるための電位差滴定の計測信号を出力する(ステップST21)。この出力により得られた計測信号から、信号分析部22が周波数と強度を分析し、異常原因特定部25に出力する(ステップST22)。次に、異常原因特定部25が、信号分析部22において分析された計測信号の周波数と強度と、異常信号記憶部24から送られてきた複数の異常信号の周波数と強度とを比較することにより、前記計測信号に異常原因が含まれているか否か、及び、含まれている場合にはどのような異常原因であるのかを特定する(ステップST23)。
First, the potentiometric titration signal output unit (signal output unit) 21 collects sample water whose oxygen consumption (indicator component amount) is to be measured and reacts by adding potassium permanganate (oxidant). Then, a potentiometric titration measurement signal for determining the amount of consumed potassium permanganate is output (step ST21). The
この結果、異常原因が含まれていない場合(ステップST24のNOの場合)には、酸素消費量演算部(指標成分量演算部)23により酸素消費量(COD)を求める(ステップST25)。酸素消費量(COD)を求める方法は周知の方法であるため、ここでは説明を省略する。 As a result, if the cause of the abnormality is not included (NO in step ST24), the oxygen consumption amount (COD) is obtained by the oxygen consumption amount calculation unit (index component amount calculation unit) 23 (step ST25). Since the method for obtaining the oxygen consumption (COD) is a well-known method, the description thereof is omitted here.
一方、ステップST23において特定された異常原因が、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合であった場合(ステップST24のYESの場合)には、どこに異常原因があるのかを報知して(ステップST26)、処理を終了する。ここで、異常原因を報知する方法としては、表示部(図示せず)または外部に接続されたPC等の情報表示装置に文字や図を示すことによるものや、ランプの点灯、アラーム音の発生など、様々な方法が考えられるが、いずれの方法によるものでもよい。 On the other hand, if the cause of the abnormality identified in step ST23 is a defective part or an artificial defect such as a mounting error or assembly error (YES in step ST24), where is the cause of the abnormality? Notification is made (step ST26), and the process is terminated. Here, as a method of notifying the cause of the abnormality, characters or diagrams are displayed on a display unit (not shown) or an information display device such as a PC connected to the outside, a lamp is lit, an alarm sound is generated. Various methods are conceivable, and any method may be used.
これにより、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなどの不具合があった場合に、その不具合が異常原因として報知されることにより、その不具合に即座に対応することができ、手間や時間をかけて試行錯誤により異常原因を見つける必要がなく、また、異常な状態のまま測定を続けてしまうということを防止することができる。 As a result, if there is a problem such as a component failure or a mounting error such as a grounding failure or an assembly error such as loosening of a screw, the failure is notified as the cause of the abnormality, so that the problem can be dealt with immediately. Therefore, it is unnecessary to find the cause of the abnormality by trial and error over time and effort, and it is possible to prevent the measurement from being continued in an abnormal state.
以上のように、この発明の実施の形態2におけるCOD計測器(自動測定装置)によれば、上記のような構成にしたので、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。 As described above, according to the COD measuring instrument (automatic measuring apparatus) according to the second embodiment of the present invention, since it is configured as described above, it is a defective part, or an artificial defect such as a mounting error or an assembly error. Even if there is a problem, it is possible to easily identify the cause of the malfunction at the installation site, and the work that has taken much time and labor can be greatly reduced.
実施の形態3.
図8は、前述のとおり、紫外線吸収法によるオゾン測定装置(自動測定装置)30の概略構成の一例を示す図である。このオゾン測定装置(自動測定装置)30において、31は試料ガス導入口、32は試料ガス流通管、33は三方切換弁、34はバイパス管、35はオゾン分解器、36は紫外線吸収セル、37は紫外線ランプ、38は検出器、39は比較演算回路、40は流量計、41はポンプ、42はパイプ、43は試料ガス排出口を示す。また、紫外線吸収セル36、紫外線ランプ37及び検出器38が、後述する紫外線吸光度信号出力部(信号出力部)51を構成し、比較演算回路39が、後述するオゾン濃度演算部(指標成分量演算部)53を構成する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of the ozone measuring device (automatic measuring device) 30 based on the ultraviolet absorption method as described above. In this ozone measuring device (automatic measuring device) 30, 31 is a sample gas introduction port, 32 is a sample gas flow pipe, 33 is a three-way switching valve, 34 is a bypass pipe, 35 is an ozone decomposer, 36 is an ultraviolet absorption cell, 37 Is an ultraviolet lamp, 38 is a detector, 39 is a comparison operation circuit, 40 is a flow meter, 41 is a pump, 42 is a pipe, and 43 is a sample gas outlet. Further, the
図8に示すオゾン測定装置(自動測定装置)30による、試料ガス中のオゾン濃度(指標成分量)の測定は、下記の手順で行われる。
(1)ポンプ41の作動により試料ガス導入口31から流通管32内に試料ガスを一定流量で吸引し、三方切換弁33の操作によってバイパス管34を通さずに試料ガスをセル36に導入する。
(2)紫外線ランプ37から特定波長の紫外線をセル36内の試料ガスに照射する。これにより、試料ガス中のオゾン及びその他の紫外線に吸収を有する共存成分の濃度に比例した紫外線が試料ガスに吸収される。この減衰した紫外線を検出器38で計測してその強度に対応した電気信号に変換して出力する。
(3)三方切換弁33を切り換え、試料ガスをバイパス管34を通してセル36に導入し、同様の測定を行う。この場合、オゾン分解器35によって試料ガス中のオゾン(指標成分)のみが分解されるため、オゾン以外の共存成分の濃度に比例した紫外線が吸収される。この減衰した紫外線を検出器38で計測してその強度に対応した電気信号に変換して出力する。
(4)オゾン及びその他の共存成分によって減衰した紫外線強度の計測信号と、共存成分のみによって減衰した紫外線強度の計測信号とを比較演算回路39で比較演算し、その差をオゾン濃度の測定値として出力する。以上の操作を繰り返すことにより、試料ガス中のオゾン濃度(指標成分量)が間欠的に測定される。
Measurement of the ozone concentration (index component amount) in the sample gas by the ozone measuring device (automatic measuring device) 30 shown in FIG. 8 is performed according to the following procedure.
(1) The sample gas is sucked into the
(2) The sample gas in the
(3) The three-
(4) The measurement signal of the ultraviolet intensity attenuated by ozone and other coexisting components and the measurement signal of the ultraviolet intensity attenuated only by the coexisting components are compared and calculated by the
ここで、上記のように計測された紫外線吸光度の計測信号に対して、実施の形態1,2と同様に、FFT(Fast Fourier Transform)などのフーリエ変換を行うことにより、周波数と強度とを示す周波数スペクトルを得ることができる。 Here, the frequency and intensity are shown by performing Fourier transform such as FFT (Fast Fourier Transform) on the UV absorbance measurement signal measured as described above, as in the first and second embodiments. A frequency spectrum can be obtained.
オゾン測定装置(自動測定装置)30は、少なくとも部品不良、及び、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合がない状態で測定された信号の周波数スペクトルと、様々な不具合がある場合の異常信号とを予め計測し、記憶しておく。 The ozone measuring device (automatic measuring device) 30 has at least a frequency spectrum of a signal measured in a state where there is no artificial defect such as a component defect, a mounting error or an assembly error, and an abnormal signal when there are various defects. Are measured and stored in advance.
また、紫外線吸収法によるオゾン測定装置では、吸収により減衰する紫外線の量はごくわずかであるため、小さな信号しか得ることができず、ノイズに弱いという問題がある。
そのため、AC100V電源、スイッチング電源もしくはラジオ放送局の電波などによるノイズの影響を受けた上で、さらに、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合、異常原因の特定がますます困難になってしまう。
In addition, the ozone measuring apparatus based on the ultraviolet absorption method has a problem that since the amount of ultraviolet light attenuated by absorption is very small, only a small signal can be obtained and it is vulnerable to noise.
Therefore, if it is affected by noise due to AC100V power supply, switching power supply or radio broadcast station radio waves, and if there is a faulty part, or an artificial fault such as a mounting or assembly error, the cause of the abnormality Identification becomes increasingly difficult.
そこで、通常、ノイズがのりやすいAC100V電源やスイッチング電源による影響、その他、ラジオ等の放送波の影響を受けることにより、どの周波数帯域でピーク信号が得られるかは既知の情報であるので、それらのノイズ情報についても予め記憶しておく。
図9(a)は、スイッチング電源のノイズ成分が検出されている正常な計測信号の周波数スペクトルを示す図であり、図9(b)は、スイッチング電源で使用されている電解コンデンサが故障している場合の周波数スペクトルを示す図である。
これらの信号を記憶しておくことにより、既知のノイズ成分の強度が極端に高い場合には、そのノイズ成分に関連する部品の故障(部品不良)であることを特定することができる。
Therefore, since it is known information that the peak signal is usually obtained by the influence of the AC 100V power supply and switching power supply, which easily carry noise, and the influence of broadcast waves such as radio. The noise information is also stored in advance.
FIG. 9A is a diagram showing a frequency spectrum of a normal measurement signal in which a noise component of the switching power supply is detected, and FIG. 9B is a diagram showing the failure of an electrolytic capacitor used in the switching power supply. It is a figure which shows a frequency spectrum in the case of being.
By storing these signals, when the intensity of a known noise component is extremely high, it is possible to identify a failure of a component (component failure) related to the noise component.
図10は、この発明の実施の形態3におけるオゾン測定装置(自動測定装置)30の機能ブロック図であり、図11は、オゾン測定装置(自動測定装置)30の動作を示すフローチャートである。この図10,図11に従って、この発明の実施の形態3におけるオゾン測定装置(自動測定装置)30の動作について説明する。 FIG. 10 is a functional block diagram of an ozone measuring device (automatic measuring device) 30 according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the ozone measuring device (automatic measuring device) 30. The operation of the ozone measuring device (automatic measuring device) 30 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
ここで、異常信号記憶部54には、前述のとおり、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなど、様々な不具合がある場合について予め計測された信号、及び、AC100V電源、スイッチング電源、ラジオ等の放送波などの様々なノイズの影響を受けた状態で予め計測された信号、さらには、これらの様々なノイズの影響を受けた状態かつ前記様々な不具合がある場合について予め計測された信号が、予め記憶されており、これら予め計測された複数の異常信号から周波数と強度を分析した分析結果も記憶される。そして、この異常信号記憶部54に記憶されている複数の異常信号に対する分析結果が異常原因特定部55に出力される。
なお、ここでは、異常信号記憶部54には、既に予め複数の異常信号が記憶され、その異常信号の周波数と強度を分析した分析結果も記憶されているものとして説明する。
Here, in the abnormal
Here, it is assumed that a plurality of abnormal signals are already stored in the abnormal
まず初めに、含まれるオゾン濃度(指標成分量)を測定したい試料ガスを導入し、紫外線吸光度信号出力部(信号出力部)51により紫外線吸光度の計測信号を出力する(ステップST31)。この出力により得られた計測信号から、信号分析部52が周波数と強度を分析し、異常原因特定部55に出力する(ステップST32)。次に、異常原因特定部55が、信号分析部52において分析された計測信号の周波数と強度と、異常信号記憶部54から送られてきた複数の異常信号の周波数と強度とを比較することにより、前記計測信号に異常原因が含まれているか否か、及び、含まれている場合にはどのような異常原因であるのかを特定する(ステップST33)。
First, a sample gas for measuring the ozone concentration (index component amount) contained therein is introduced, and an ultraviolet absorbance measurement signal is output by the ultraviolet absorbance signal output section (signal output section) 51 (step ST31). The
この結果、異常原因が含まれていない、または、異常原因が既知のノイズによるもののみである場合(ステップST34のNOの場合)には、そのノイズによる影響を計測信号から除去し(ステップST35)、オゾン濃度演算部(指標成分量演算部)53によりオゾン濃度を求める(ステップST36)。オゾン濃度を求める方法は、ノイズを除去したあとの周波数スペクトルを逆フーリエ変換することにより求めることができるが、これについては周知の方法であるため、ここでは説明を省略する。 As a result, if the cause of the abnormality is not included or the cause of the abnormality is only due to known noise (NO in step ST34), the influence of the noise is removed from the measurement signal (step ST35). Then, the ozone concentration is calculated by the ozone concentration calculator (index component amount calculator) 53 (step ST36). The method for obtaining the ozone concentration can be obtained by performing inverse Fourier transform on the frequency spectrum after removing the noise. However, since this is a known method, the description thereof is omitted here.
一方、ステップST33において特定された異常原因が、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合であった場合(ステップST34のYESの場合)には、どこに異常原因があるのかを報知して(ステップST37)、処理を終了する。ここで、異常原因を報知する方法としては、表示部(図示せず)または外部に接続されたPC等の情報表示装置に文字や図を示すことによるものや、ランプの点灯、アラーム音の発生など、様々な方法が考えられるが、いずれの方法によるものでもよい。 On the other hand, if the cause of the abnormality identified in step ST33 is a defective part or an artificial defect such as a mounting or assembly error (in the case of YES in step ST34), where is the cause of the abnormality? The notification is made (step ST37), and the process is terminated. Here, as a method of notifying the cause of the abnormality, characters or diagrams are displayed on a display unit (not shown) or an information display device such as a PC connected to the outside, a lamp is lit, an alarm sound is generated. Various methods are conceivable, and any method may be used.
これにより、たとえAC100V電源、スイッチング電源もしくはラジオ放送局の電波などによるノイズの影響を受けていたとしても、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなどの不具合があった場合に、その不具合が異常原因として報知されることにより、その不具合に即座に対応することができ、手間や時間をかけて試行錯誤により異常原因を見つける必要がなく、また、異常な状態のまま測定を続けてしまうということを防止することができる。 Due to this, even if it is affected by noise from AC100V power supply, switching power supply or radio broadcast station radio wave, etc., defects such as defective parts, mounting errors such as poor grounding, and assembly errors such as loose screws If there is a problem, the problem is reported as the cause of the abnormality, so that the problem can be dealt with immediately, and it is not necessary to find the cause of the problem by trial and error over time and trouble. It is possible to prevent the measurement from being continued in the state.
以上のように、この発明の実施の形態3におけるオゾン測定装置(自動測定装置)によれば、上記のような構成にしたので、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。 As described above, according to the ozone measuring apparatus (automatic measuring apparatus) according to Embodiment 3 of the present invention, since it has the above-described configuration, it is a defective part, or an artificial defect such as a mounting error or an assembly error. Even if there is a problem, it is possible to easily identify the cause of the malfunction at the installation site, and the work that has taken much time and labor can be greatly reduced.
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
1 pH計(自動測定装置)、2 変換器、3 電極ホルダ、4 センサ、11 電位差信号出力部(信号出力部)、12,22,52 信号分析部、13 pH演算部(指標成分量演算部)、14,24,54 異常信号記憶部、15,25,55 異常原因特定部、20 COD計測器(自動測定装置)、21、電位差滴定信号出力部(信号出力部)、23 酸素消費量演算部(指標成分量演算部)、30 オゾン測定装置(自動測定装置)、31 試料ガス導入口、32 試料ガス流通管、33 三方切換弁、34 バイパス管、35 オゾン分解器、36 紫外線吸収セル、37 紫外線ランプ、38 検出器、39 比較演算回路、40 流量計、41 ポンプ、42 パイプ、43 試料ガス排出口、51 紫外線吸光度信号出力部(信号出力部)、53 オゾン濃度演算部(指標成分量演算部)。 1 pH meter (automatic measuring device), 2 converter, 3 electrode holder, 4 sensor, 11 potential difference signal output unit (signal output unit), 12, 22, 52 signal analysis unit, 13 pH calculation unit (index component amount calculation unit) ), 14, 24, 54 Abnormal signal storage unit, 15, 25, 55 Abnormal cause identification unit, 20 COD measuring device (automatic measuring device), 21, potentiometric titration signal output unit (signal output unit), 23 Oxygen consumption calculation Part (index component amount calculation part), 30 ozone measuring device (automatic measuring device), 31 sample gas inlet, 32 sample gas flow pipe, 33 three-way switching valve, 34 bypass pipe, 35 ozone decomposer, 36 ultraviolet absorption cell, 37 UV lamp, 38 detector, 39 comparison operation circuit, 40 flow meter, 41 pump, 42 pipe, 43 sample gas outlet, 51 UV absorbance signal output unit (signal output unit) 53 Ozone concentration calculation unit (index component amount calculation unit).
Claims (1)
前記指標成分量に基づく計測信号を出力する信号出力部と、
前記計測信号から周波数と強度を分析する信号分析部と、
前記計測信号から前記指標成分量を演算する指標成分量演算部と、
少なくとも部品不良、または、取付けミスや組立ミスという不具合がある場合の信号の周波数と強度を予め記憶しておく異常信号記憶部と、
前記信号分析部により分析された計測信号の周波数及び強度と前記異常信号記憶部に記憶された信号の周波数及び強度に基づいて、前記不具合の原因を特定する異常原因特定部
を備えることを特徴とする自動測定装置。 In an automatic measuring device that measures the amount of an indicator component related to a sample,
A signal output unit for outputting a measurement signal based on the index component amount;
A signal analyzer for analyzing the frequency and intensity from the measurement signal;
An index component amount calculator that calculates the index component amount from the measurement signal;
An abnormal signal storage unit that stores in advance the frequency and intensity of a signal when there is at least a component defect, or a malfunction such as an installation error or an assembly error,
An abnormality cause identifying unit that identifies the cause of the malfunction based on the frequency and intensity of the measurement signal analyzed by the signal analysis unit and the frequency and intensity of the signal stored in the abnormality signal storage unit, Automatic measuring device to do.
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