溶解物浓度的自动测定方法_2

文档序号:8460591阅读:来源:国知局
会较深地(较强地)显色为第一颜色。因而,如果考虑将与三个区域成分光相关的吸光度中的任一个设为函数的运算式并根据该运算式的值判别试样水是否较深地(较强地)显色为第一颜色,则能够容易地判定是否同时添加了第一试剂和第二试剂。
[0025]另外,如果在测定对象水中仅添加第一试剂所得到的试样水的pH值处于第一 pH的范围,则在测定对象水中添加第一试剂和第二试剂中的一方或双方所得到的试样水不会通过选定指示剂而显色为第二颜色。可是,在这样的情况下,如果由于测定对象水的PH值存在异常而试样水的pH值进入第二 pH的范围,则试样水也显色为第二颜色。因而,在这样的情况下也同样,如果考虑将与三个区域成分光相关的吸光度中的任一个设为函数的运算式并根据该运算式的值判别试样水是否显色为第二颜色,则能够容易地判定测定对象水的PH值是否存在异常。
[0026]发明的效果
[0027]根据本发明的形态I所记载的发明,只是对两种试剂中的一方加入所选定的酸碱指示剂、或者对两种试剂中的一方加入所选定的酸碱指示剂和PH调整剂并对另一方加入其它的pH调整剂,就能够可靠地判定对测定对象水有无添加两种试剂。因而,在本发明中,也不需要为了判定有无试剂的添加而花费很多的成本。另外,在本发明中,将来自试样水的透射光的可见光区域的波段分为三个区域成分光,能够同时计算与这三个区域成分光相关的吸光度,因此无论试样水显色为哪种色调,只要有一组发光体和受光体即可。因而,在本发明中,不使装置复杂化就能够高可靠性地判定有无试剂的添加。
[0028]根据本发明的形态2所记载的发明,只是对两种试剂中的一方加入所选定的酸碱指示剂并对另一方加入所选定的酸碱指示剂或着色剂,就能够可靠地判定对测定对象水有无添加两种试剂。因而,在本发明中,也不需要为了判定有无试剂的添加而花费很多的成本。另外,在本发明中,只要有一组发光体和受光体即可,因此不使装置复杂化就能够高可靠性地判定有无试剂的添加。并且,在本发明中,即使在测定对象水的pH值存在异常的情况下,在一定条件下也能够可靠地判定有无试剂的添加,因此能够防止由于测定对象水的pH值的异常而在溶解物的浓度的测定中产生误差。
【附图说明】
[0029]图1是表示用于实施本发明的浓度测定装置的图。
[0030]图2是加入发光体和受光体的输入输出部内的电气配线图。
[0031]图3是在形式不同的测定单元周围配置发光体和受光体的图。
[0032]图4是表示本发明的一个实施方式所涉及的溶解物浓度的自动测定方法的图。
[0033]图5是表示关于游离残留氯的浓度测定的用于调查试剂的添加状况的实验数据的图。
[0034]图6是表示本发明的其它实施方式所涉及的溶解物浓度的自动测定方法的图。
[0035]图7是表示图6中示出的有无试剂的添加的判定工序的详细内容的图。
[0036]图8是表示图6中示出的有无试剂的添加的判定工序的其它详细内容的图。
[0037]图9是表示关于磷酸根离子的浓度测定的用于调查试剂的添加状况等的实验数据的图。
[0038]图10是表示图9的实验数据的后续实验数据的图。
【具体实施方式】
[0039]下面,参照【附图说明】本发明的实施方式。
[0040]实施方式1.
[0041]首先,参照图1说明用于实施本发明的浓度测定装置。
[0042]浓度测定装置I例如利用吸光光度法自动地测定从工业用水系统或生活用水系统之类的测定对象水系统提取的测定对象水WO中的规定的溶解物的浓度。在该浓度测定装置I中,使光透过在测定对象水WO中分别添加两种试剂而显色的试样水,使用此时获得的光的吸光度来测定规定的溶解物的浓度。此外,为了测定规定的溶解物的浓度而需要在测定对象水WO中分别添加两种试剂。
[0043]如图1所示,该浓度测定装置I具有:测定单元2,显色的试样水Wl或透明的调整水W2在其内部通过;发光体3,其被设置在测定单元2的一方的侧面侧,向该测定单元2内发出测量用的光;受光体4,其被设置在测定单元2的另一方的侧面侧,接收透过了该测定单元2的来自发光体3的光;针对发光体3和受光体4的输入输出部5 ;供给线6,其向测定单元2供给试样水Wl或调整水W2 ;试剂供给线7,其向供给线6供给两种试剂、即第一试剂AO和第二试剂BO ;排出线8,其将试样水Wl或调整水W2从测定单元2排出;以及运算处理装置9,其被输入来自输入输出部5的输出信号(透射光强度信号)。
[0044]在此,如图1所示,供给线6在储存试样水Wl的试样水容器60与测定单元2之间的管中具有管泵61、过滤器62以及电磁阀63。另外,供给线6将储存调整水W2的调整水容器64和电磁阀63的下游侧管通过设置有电磁阀65的管来连结。试剂供给线7在将储存第一试剂AO的第一试剂容器70和试样水容器60连结的管中具有泵71。另外,试剂供给线7在将储存第二试剂BO的第二试剂容器72和试样水容器60连结的管中具有泵73。此外,能够向试样水容器60供给测定对象水WO,并且能够向调整水容器64供给调整水W2。另外,在试样水容器60的排水管中设置有将试样水Wl排出的电磁阀66。
[0045]如图1所示,测定单元2在下部连结有供给线6、在上部连结有排出线8,试样水Wl或调整水W2在内部的流路中通过。该测定单元2在左右的侧面部20、21的彼此相向的位置形成有透明部20a、21a,例如在透明部21a侧配置发光体3,在透明部20a侧以与该发光体3相向且使光轴一致的方式配置受光体4。
[0046]发光体3朝向测定单元G内发出光,使该光透过测定单元2内的试样水Wl中或调整水W2中。该发光体3使用发出包含可见光区域的光(白色光)的例如发光二极管(LED)那样的光源。
[0047]受光体4接收从发光体3发出的光中的透过了测定单元2内的试样水Wl或调整水W2的透射光J并测量这些透射光J的强度。该受光体4具有三个光电二极管以及仅使红色区域成分光(以下称为R区域成分光)、绿色区域成分光(以下称为G区域成分光)或蓝色区域成分光(以下称为B区域成分光)分别透过的三个滤色器F、即R滤光器、G滤光器及B滤光器,其中,该红色区域成分光、绿色区域成分光和蓝色区域成分光是将可见光区域的光的波段大致三分割所获得的。
[0048]即,该受光体4使用具有具备R滤光器的光电二极管Dl、具备G滤光器的光电二极管D2以及具备B滤光器的光电二极管D3的RGB彩色传感器(参照图2)。而且,该受光体4同时测量透过了试样水Wl等的透射光J中的、透过了各滤光器的R区域成分光、G区域成分光以及B区域成分光(以下称为三个区域成分光)的各自的光强度。此外,R滤光器使R区域成分光中的红色光透过最多,G滤光器使G区域成分光中的绿色光透过最多,B滤光器使B区域成分光中的蓝色光透过最多。
[0049]输入输出部5具备发光体3用的控制电路和受光体4用的控制电路。图2示出了加进发光体3和受光体4后的输入输出部5内的配线图。在图中,附图标记Dl是具备R滤光器的光电二极管,附图标记D2是具备G滤光器的光电二极管,附图标记D3是具备B滤光器的光电二极管。而且,这些光电二极管成为一体而形成了受光体4。另外,在图中,附图标记L是作为发光体3的发光二极管(LED),附图标记Cl、C2、C3是各光电二极管Dl、D2、D3用的主电路,附图标记01、02、03是各光电二极管D1、D2、D3用的运算放大器(OP-AMP)。从受光体4输出的各区域成分光的透射光强度的信号通过运算放大器01、02、03后被传递到运算处理装置9。
[0050]运算处理装置9具有运算部、存储部以及显示部。运算部例如根据从受光体4输出的与三个区域成分光相关的光的强度信号,计算各区域成分光的时间平均强度。另外,运算部例如使用一部分被吸收的光的透射光强度和没有吸收的光的透射光强度来计算与三个区域成分光相关的吸光度,并且基于与三个区域成分光相关的各吸光度的值来计算想要测定的溶解物的浓度。存储部例如按溶解物的每个种类存储有表示与三个区域成分光相关的各吸光度的值同溶解物的浓度之间的关系的表等。显示部例如显示在运算部中计算出的溶解物的浓度等。此外,对运算处理装置9还附加了如后面记述那样的其它功能。
[0051]为了使用该浓度测定装置I对测定对象水WO中的规定的溶解物的浓度进行测定,首先,向试样水容器60内放入规定量的测定对象水W0。接着,使用泵71、73将第一试剂容器70内的第一试剂AO和第二试剂容器72内的第二试剂BO各按需要量添加到该测定对象水WO中。接着,在充分搅拌同时添加了第一试剂AO和第二试剂BO的测定对象水WO之后,将其在固定的温度下(例如20°C?40°C)放置固定的时间(例如15分钟),就能够制作出通过规定的溶解物而显色为规定颜色的试样水W1。在该情况下,试样水Wl的颜色根据溶解物的浓度的不同而颜色的深浅不同。
[0052]接着,通过电磁阀63、65的切换以及管泵50的使用,将不产生光吸收的透明的调整水W2、例如纯水以例如1mL/分钟的流量向测定单元2通水例如3分钟。当停止向测定单元2的通水时,例如在I分钟的期间从发光体3通过测定单元2的透明部21a、22a向调整水W2中发射光。由此,来自发光体3的包含可见光区域的光透过调整水W2而被受光体4接收。在该情况下,受光体4通过三个滤色器F接收来自发光体3的调整水W2的透射光J,因此受光体4同时测量将可见光区域的光的波段大致三分割所得到的三个区域成分光的各强度。然后,运算处理装置9将I分钟期间的来自受光体4的输出值平均来计算没有光吸收的情况(透过率100% )下的三个区域成分光各自的平均强度。
[0053]接着,与调整水W2的情况同样地将通过规定的溶解物而显色为规定颜色的试样水Wl以1mL/分钟的流量向测定单元2通水3分钟。在该通水停止之后,在I分钟的期间使来自发光体3的光透过试样水Wl中,并使受光体4接收该透射光J。受光体4测量一部分光被试样水Wl吸收后的三个区域成分光的各强度。运算处理装置9将一分钟期间的来自受光体4的输出值平均,来计算一部分光被试样水Wl吸收后的三个区域成分光的各平均强度,并且计算使用透过率100%的调整水W2测量出的三个区域成分光的平均强度。接着,运算处理装置9使用这些平均强度计算与三个区域成分光相关的各吸光度。接着,运算处理装置9基于针对规定的溶解物所存储的与三个区域成分光相关的各吸光度同规定的溶解物的浓度之间的关系,使用计算出的吸光度的值来计算测定对象水WO中的规定的溶解物的浓度并显示其值。
[0054]另外,在通过以上那样的浓度测定装置I自动地测定规定的溶解物的浓度时,在示出了测定对象水WO中的规定的溶解物的浓度为零的结果的情况下,还产生是否对测定对象水WO无误地添加了第一试剂AO和第二试剂BO这样的疑问。是因为由于第一试剂容器70或第二试剂容器72
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