水质分析仪的制作方法

本发明涉及总有机碳测量装置(toc仪)和总磷测量装置(tp仪)等水质分析仪。

背景技术：

在toc仪和tp仪这样的水质分析仪中，在测量的过程中，除了使用用于进行水样的稀释的稀释液以外，大多还使用用于使水样中的特定成分发生化学反应的各种试剂。

例如tp仪一般具备用于进行使水样中的磷化合物氧化的氧化处理的反应器和用于对通过反应器氧化处理后的水样的吸光度进行测量的测量部。在采集水样后，在该水样中添加过二硫酸钾等试剂并混合，向反应器移送。在反应器中，使水样中的磷化合物氧化而生成正磷酸。在反应器中的氧化处理结束后，将还原剂的抗坏血酸与显色剂的钼酸添加到水样中并向测量部移送，通过测量水样的吸光度来测量水样中的磷浓度(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-014724号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

在如上所述的水质分析仪中，在测量过程中使用的各种试剂配备在装置中，通常以几天至几个月的间隔进行补充或更换。多数试剂需要调整浓度与容量，在实际的运用中，用户购入调整完毕的试剂来设置于装置中，或者用户自己进行试剂的调整。总之，用户需要将调整完毕的试剂放入试剂容器，将该试剂容器与规定的管道连接。

在用户自己进行试剂的调整的情况下，有可能进行错误的调整从而将试剂调整为错误的浓度等。此外，还有可能用户弄错贮存试剂的试剂容器的管道连接。在这样的情况下，装置所识别的试剂的种类或位置与实际连接的试剂的种类或位置不同，在水样中添加与本应添加的试剂不同的试剂而进行测量，从而未能进行正常的测量。

由于在发生了上述这样的问题时，测量值在多数情况下成为异常的值，因此如果是具有一定知识的用户，则看到该测量值会察觉异常。另一方面，不具有这样的知识的用户存在无法察觉异常的发生，或者异常的发现较迟的问题。

因此，本发明的目的在于，能够在试样的测量前的阶段容易地识别设置于水质分析仪的试剂是否正常。

用于解决上述技术问题的方案

如图3所示，设置于水质分析仪的试剂多数对光具有吸收性，其吸光度特性相互不同。并且，这些试剂的吸光度在特定的波长、例如在试样的测量中所使用的波长(以下称为测量波长)中相互不同，能够通过这些试剂的吸光度来判别各试剂。本发明是基于上述知识而完成的，利用特定波长中的各试剂的吸光度差来判定设置于分析仪的试剂是否正常。试剂“是否正常”是指设置的试剂的种类及其浓度是否为本应设置的试剂的种类及其浓度。因此，试剂不正常，即试剂为“异常”是指该试剂的种类或浓度与本应设置的试剂的种类或浓度不同。

为了判定试剂是否正常，在规定的条件下预先测量试剂对于特定波长的吸光度，并作为基准值提前存储在分析仪侧。然后，在进行了试剂的补充或更换后等所期望的时机，对分析仪中当前设置的试剂实施吸光度测量，并将该测量值与预先存储在分析仪侧的该试剂的基准值进行比较，由此判定补充或更换后的试剂的种类和浓度是否与本应设置的试剂一致。

即，本发明的水质分析仪具备：测量部，具有测量池，用于测量收纳在所述测量池内的水样的吸光度；试剂部，用于设置试剂；送液部，构成为将水样或者设置于所述试剂部的试剂选择性地向所述测量部的所述测量池移送；基准值存储部，对于应设置于所述试剂部的试剂，将在规定的测量条件下预先测量出的吸光度存储为基准值；试剂吸光度测量部，构成为控制所述测量部及所述送液部的动作，执行试剂吸光度测量动作，该试剂吸光度测量动作为通过所述送液部将设置于所述试剂部的试剂向所述测量池移送，并在所述规定的测量条件下测量该试剂的吸光度；试剂判定部，构成为将通过所述试剂吸光度测量动作得到的测量值与存储在所述基准值存储部的所述基准值进行比较，判定所述测量值与所述基准值是否一致。在所述测量值与所述基准值不一致的情况下，可以判断为设置于所述试剂部的试剂的种类和浓度不是本应设置的试剂的种类和浓度，表示在设置于所述试剂部的试剂中存在异常。因此，不必实施试样的测量就能够判定设置于试剂部的试剂是否正常。

在所述试剂部中能够设置多种试剂。在该情况下，优选为，所述基准值存储部对于应设置于所述试剂部的多种试剂，分别将在规定的测量条件下预先测量出的吸光度存储为各个试剂的基准值，所述试剂判定部构成为，将通过所述试剂吸光度测量动作得到的各个试剂的测量值与存储在所述基准值存储部的各试剂的基准值进行比较，判定测量值与基准值是否各自一致。如此，装置能够自动地判定设置于试剂部的多种试剂各自是否正常。

在本发明的水质分析仪中，能够构成为具备贮存用于试样的稀释等的稀释液的稀释液贮存部，所述送液部将贮存在所述稀释液贮存部的稀释液也选择性地向所述测量池移送。这种情况下，作为测量试剂的吸光度时的所述规定的测量条件可以例举每种试剂的稀释率，该每种试剂的稀释率被设定为能够通过由所述测量部测量的各试剂相对于特定波长的吸光度判别各试剂。

优选为，还具备警告部，构成为在由所述试剂判定部判定为所述测量值与所述基准值不一致时，向用户发出警告。如此，用户能够容易地识别设置于试剂部的试剂存在异常。

发明效果

在本发明的水质分析仪中，由于构成为：将设置于试剂部的试剂向测量部移送进而测量吸光度，并将该测量值与存储在基准值存储部中的基准值进行比较，由此判定是否为应设置于试剂部的试剂，因此能够在试样的测量前的阶段识别设置于试剂部的试剂是否正常。

附图说明

图1为示出水质分析仪的一实施例的概略构成图。

图2为示出该实施例的试剂判定动作的一例的流程图。

图3为示出各试剂的吸光度与波长的关系的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的水质分析仪的一实施例进行说明。

如图1所示，该实施例的水质分析仪主要具备注射器泵2、2个多通阀4，6、反应器8、测量部10以及运算控制装置20。

注射器泵2进行液体的抽吸与排出。注射器泵2的抽吸排出口与后述的多通阀4的中心端口连接。在注射器泵2的气缸经由流路连接有搅拌用的泵18，能够利用由泵18供给的空气在注射器泵2内进行液体的搅拌。

多通阀4具有一个中心端口与多个选择端口，能够将中心端口选择性地连接至任一个选择端口。注射器泵2的抽吸排出口与多通阀4的中心端口连接。多通阀4的一个选择端口经由流路与多通阀6的中心端口连接。多通阀4的其他选择端口是分别用于连接贮存试剂(1)～(6)的试剂容器的端口。

在该实施例中，设置氢氧化钠溶液作为试剂(1)、过二硫酸钾溶液作为试剂(2)、盐酸溶液作为试剂(3)、硫酸溶液作为试剂(4)、钼酸溶液作为试剂(5)、抗坏血酸溶液作为试剂(6)。收纳各试剂的试剂容器构成用于设置试剂的试剂部。进行该水质分析仪的动作管理的运算控制装置20将多通阀4的各选择端口和应与这些选择端口连接的各试剂(1)～(6)相关联来进行存储。

多通阀6也具有一个中心端口与多个选择端口，并且将中心端口选择性地连接至任一个选择端口。多通阀6的一个选择端口经由流路与反应器8连接，多通阀6的另一个选择端口经由流路与测量部10的测量池12的入口连接。在多通阀6的其他选择端口除了连接有用于采集水样的采水管之外，还连接有与分别贮存有量程液、稀释液、标准液的容器连通的流路。

反应器8用于进行水样的氧化处理，具有紫外线照射灯9。水样的氧化处理是指以下处理：在一定的温度条件下(例如95℃)对添加了氧化剂(例如，过二硫酸钾溶液)的水样供给氧气或空气的同时照射紫外线，使水样中的磷化合物氧化分解而生成正磷酸。

测量部10具备测量池12、光源14以及光检测元件16。测量池12的出口通向排液口。光源14朝向测量池12产生测量波长(例如220nm)的光，例如通过激光元件来实现。光检测元件16用于检测来自透过测量池12的光源14的光的强度，例如通过光电二极管来实现。

在测量部10的测量池12中，选择性地由注射器泵2移送氧化处理完毕的水样或试剂(1)～(6)的任一试剂。注射器泵2及多通阀4，6实现用于将水样或试剂选择性地向测量池12移送的送液部。

运算控制装置20用于进行水质分析仪的动作管理与运算处理，通过专用的计算机或通用的个人计算机来实现。运算控制装置20具备试剂吸光度测量部22、试剂判定部24、警告部26、基准值存储部28及测量条件存储部30。试剂吸光度测量部22、试剂判定部24及警告部26是由设于运算控制装置20的微型计算机等运算元件执行规定的程序从而得到的功能，基准值存储部28以及测量条件存储部30是由设于运算控制装置20的存储装置的一部分区域来实现的功能。

该实施例的水质分析仪具备判定作为试剂(1)～(6)而设置的试剂是否正常并将其结果通知给用户的功能。运算控制装置20的试剂吸光度测量部22、试剂判定部24、警告部26、基准值存储部28以及测量条件存储部30是为了实现该功能而设置的。

试剂是否正常的判定(以下称为试剂判定)能够在试样的测量中以外的时机，例如在进行了任一试剂的补充或更换后的时机，根据来自用户的要求执行或自动地执行。试剂判定是通过在规定的测量条件下测量试剂的吸光度，并将该测量值与在相同的测量条件下预先测量的该试剂的吸光度相比较从而进行的。

在规定的测量条件下预先测量的各试剂的吸光度作为基准值存储在基准值存储部28。规定的测量条件是指各试剂的稀释率等，该各试剂的稀释率是以使各试剂的测量波长下的吸光度的测量值收敛在测量部10的测量范围内，并且通过各试剂的测量波长下的吸光度能够相互识别各试剂的方式设定的。测量条件存储部30存储与进行各试剂的判定时的各试剂的稀释率相关的信息。

设置于装置中的试剂多数对光具有吸收性，并且具有相互不同的吸光度特性。在图3中，示出将应作为试剂(1)而设置的20％氢氧化钠、应作为试剂(2)而设置的1.5％过二硫酸钾、应作为试剂(3)而设置的(1+16)盐酸、应作为试剂(5)而设置的钼酸、应作为试剂(6)而设置的2.4％抗坏血酸分别以规定的稀释率稀释后的溶液的吸光度特性。根据图3的数据可知，例如在220nm这样的特定的波长下各试剂的吸光度相互不同，通过将它们的吸光度作为基准值，能够判别各个试剂。基准值存储部28将例如220nm等特定波长中的各试剂的吸光度作为各自的基准值而存储。存储在基准值存储部28的基准值可以不是预先测量的各试剂的吸光度本身，也可以是基于吸光度而决定的范围。

试剂吸光度测量部22构成为执行如下的试剂吸光度测量动作，即：在执行试剂判定时，将作为判定对象的试剂吸入注射器泵2，在对该试剂设定有稀释率作为测量条件的情况下利用稀释液进行稀释后，将试剂向测量池12移送，在测量波长(例如220nm)下进行吸光度的测量。

试剂判定部24构成为，将通过试剂吸光度测量动作测量的试剂的吸光度与存储在基准值存储部28中的该试剂的吸光度的基准值进行比较，判定它们是否一致。测量值与基准值是否一致例如通过测量值是否落入将基准值作为中央值的一定的范围内(例如基准值±0.1)来判定。

例如，在对试剂(1)进行试剂判定的情况下，将应作为试剂(1)而设置的试剂即20％氢氧化钠的吸光度用作基准值，将对试剂(1)实施的吸光度测量的测量值与该基准值相比较来进行试剂判定。此时，用作基准值的20％氢氧化钠的吸光度是将20％氢氧化钠试剂稀释10倍进行测量而得的值，因此在试剂(1)也进行10倍的稀释基础上，以相同的测量波长进行吸光度测量。

在测量值与基准值一致的情况下，能够判断为将准确地调整后的20％氢氧化钠试剂设置为试剂(1)，试剂(1)正常。另一方面，在测量值与基准值不一致的情况下，能够判断为将氢氧化钠以外的试剂设置为试剂(1)，或者判断为将与规定浓度(20％)不同的浓度的氢氧化钠设置为试剂(1)，试剂(1)异常。

警告部26在由试剂判定部24判定为试剂的吸光度的测量值与基准值不一致时，向用户警告该试剂存在异常的情况。对用户的警告例如能够通过在与运算控制装置20连接的液晶显示器等显示部(省略图示)显示具有异常的试剂或发出警告音来进行。

使用图1以及图2的流程图对试剂判定动作的一例进行说明。另外，在此说明的试剂判定动作是对一种试剂的动作，在对多种试剂进行判定的情况下，对判定对象的试剂分别实施相同的动作。

若执行试剂判定，则试剂吸光度测量部22切换多通阀4，6以使注射器泵2与收纳有判定对象的试剂的试剂容器连接，仅以规定量将判定对象的试剂吸入注射器泵2内(步骤s1)。进而，试剂吸光度测量部22切换多通阀4，6以使注射器泵2与贮存有稀释液的容器连接，并将规定量的稀释液吸入注射器泵2内以使注射器泵2内的试剂以规定的稀释率被稀释(步骤s2)，通过泵18将空气供给至注射器泵2内，从而稀释试剂。另外，在判定对象的试剂的测量条件中未设定稀释率(稀释率为1倍)的情况下，不实施步骤2。

试剂吸光度测量部22进一步切换多通阀4，6以使注射器泵2与测量池12连接，将试剂从注射器泵2向测量池12移送(步骤s3)，在测量部10中测量在规定的测量波长下的吸光度(步骤s4)。

在测量了判定对象的试剂的吸光度后，试剂判定部24从吸光度存储部28中读取关于应作为该试剂而设置的试剂的吸光度的基准值，将测量值与基准值进行比较(步骤s5)。比较的结果为测量值与基准值一致的情况下，试剂判定部24将该试剂判定为正常(步骤s6、s7)，结束该试剂的判定。另一方面，在测量值与基准值不一致的情况下，试剂判定部24将该试剂判定为异常(步骤s6、s8)，在试剂被判定为异常的情况下(步骤s8)，警告部26对用户发出警告(步骤s9)。

如上所述，该实施例的水质分析仪具有在所期望的时机进行试剂的判定，在设置的试剂存在异常时对用户告知试剂的异常的功能。由此，能够在用户实施试样的测量之前的阶段，识别试剂的调整不良或试剂容器的连接错误这样的试剂的异常，从而能够迅速地进行处理。

附图标记说明

2注射器泵

4，6多通阀

8反应器

9紫外线灯

10测量部

12测量池

14光源

16光检测元件

18泵

20运算控制装置

22试剂吸光度测量部

24试剂判定部

26警告部

28基准值存储部

30测量条件存储部。