水质分析仪实用新型专利

专利名称：水质分析仪

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN201980088579.2

专利申请（专利权）人：株式会社岛津制作所
权利人地址：日本京都府

专利发明（设计）人：北田佳夫

专利摘要：一种水质分析仪，其构成为，具备：第1积存容器，其用于暂时积存从试样水源供给的试样水；以及第2积存容器，其用于积存试样水并且与所述第1积存容器不同，该水质分析仪使试样水残存于所述第1积存容器直到进行该试样水的测量值是正常还是异常的判断为止，在测量值被判断为异常的情况下，将残存于所述第1积存容器内的试样水向空的所述第2积存容器输送而积存，在该水质分析仪中，由于测量值被判断为异常的试样水积存于第2积存容器而残留于装置内，因此，在测量值存在异常时，可进行该测量值的异常是否起因于试样水的验证。

主权利要求：
1.一种水质分析仪，其中，该水质分析仪具备：
试样积存部，其具有用于暂时积存从试样水源供给的试样水的第1积存容器以及用于进行试样水向所述第1积存容器外的排出的排出机构；
第2积存容器，其用于积存试样水并且与所述第1积存容器不同；
测量部，其具有用于收纳试样水的测量单元，用于获得与收纳到所述测量单元内的试样水有关的物理量的测量值；
泵部，其与所述第1积存容器、所述第2积存容器以及所述测量单元选择性地流体连通，用于进行液体的抽吸和喷出；
切换部，其用于切换所述泵部与所述第1积存容器、所述第2积存容器或所述测量单元之间的流体连通；
判断部，其构成为通过将所述测量值与预先设定的阈值进行比较从而判断所述测量值是正常还是异常；
测量控制部，其构成为，控制所述泵部和所述切换部的动作，利用所述泵部将积存到所述第1积存容器的试样水向所述测量单元输送而进行试样水的测量；
第1积存控制部，其构成为，
控制所述试样积存部的动作，
在积存到所述第1积存容器的试样水的一部分被所述泵部供给到所述测量单元之后，使所述第1积存容器内的试样水残存于所述第1积存容器内，直到由所述判断部进行针对供给到所述测量单元的试样水的测量值的判断为止，在由所述测量部获得的测量值被所述判断部判断为正常的情况下，将残存于所述第1积存容器内的试样水向所述第1积存容器外排出；以及第2积存控制部，其构成为，在由所述测量部获得的测量值被所述判断部判断为异常的情况下，借助所述泵部将残存于所述第1积存容器内的试样水向所述第2积存容器输送，所述测量控制部构成为，在输入了针对积存于所述第2积存容器的试样水的测量的指示时，控制所述泵部和所述切换部的动作而将积存于所述第2积存容器的试样水最终向所述测量单元输送从而进行所述试样水的测量。
2.根据权利要求1所述的水质分析仪，其中，
该水质分析仪具备测量值存储部，该测量值存储部至少在由所述测量部获得的测量值被所述判断部判断为异常的情况下将由所述测量部获得的测量值与所述判断部的针对该测量值的判断结果相对应地存储。
3.根据权利要求2所述的水质分析仪，其中，
该水质分析仪具备多个所述第2积存容器，
所述测量值存储部将被所述判断部判断为异常的测量值与积存有同该测量值相对应的试样水的所述第2积存容器相对应地存储。
4.根据权利要求1所述的水质分析仪，其中，
该水质分析仪构成为，在所述测量值被所述判断部判断为异常时不存在空的所述第2积存容器的情况下，所述第2积存控制部不进行将残存于所述第1积存容器内的试样水向空的所述第2积存容器输送的动作，所述第1积存控制部将残存于所述第1积存容器内的试样水向所述第1积存容器外排出。
5.根据权利要求1所述的水质分析仪，其中，
所述试样积存部具备用于对所述第1积存容器内进行搅拌的搅拌机构，所述第2积存控制部构成为，在所述第1积存容器内的试样水向所述第2积存容器输送之前，控制所述试样积存部而进行由所述搅拌机构实现的所述第1积存容器内的搅拌。
6.根据权利要求1所述的水质分析仪，其中，
该水质分析仪具备通知部，该通知部构成为，在所述第1积存容器内的试样水输送到所述第2积存容器时，对使用者进行表示所述第1积存容器内的试样水输送到所述第2积存容器的情况的通知。 说明书 : 水质分析仪技术领域[0001] 本发明涉及一种水质分析仪。背景技术[0002] 总有机碳测量装置(TOC仪)、总磷测量装置(TP仪)等水质分析仪普遍是如下情况：在反应器内向试样水添加过二硫酸钾等氧化剂而进行试样水的氧化反应处理，之后向测量单元输送试样水而测量吸光度等(例如参照专利文献1。)。[0003] 现有技术文献[0004] 专利文献[0005] 专利文献1：日本特开2018‑059788号公报发明内容[0006] 发明要解决的问题[0007] 在水质分析仪中存在被称为在线水质分析仪的装置。在线水质分析仪是将连续地流动的工厂排水等作为试样水而定期地采集并自动地持续测量的装置。[0008] 在上述那样的在线水质分析仪中，每隔一定时间采集预定量的试样水而进行吸光度等的测量，但会将除了供测量的预定量以外的试样水排出，在测量结束时相同的试样不会残留于装置内。因此，即使是在测量值呈现异常的值的情况下，呈现该测量值的试样水也没有残留于装置内，不存在验证异常的测量值是起因于试样水还是起因于装置的异常的技术。[0009] 因此，本发明的目的在于，在试样水的测量值存在异常的情况下，能够验证该测量值的异常是否起因于试样水。[0010] 用于解决问题的方案[0011] 本发明的水质分析仪具备：试样积存部，其具有用于暂时积存从试样水源供给的试样水的第1积存容器以及用于进行试样水向所述第1积存容器外的排出的排出机构；第2积存容器，其用于积存试样水并且与所述第1积存容器不同；测量部，其具有用于收纳试样水的测量单元，用于获得与收纳到所述测量单元内的试样水有关的物理量的测量值；泵部，其与所述第1积存容器、所述第2积存容器以及所述测量单元选择性地流体连通，用于进行液体的抽吸和喷出；切换部，其用于切换所述泵部与所述第1积存容器、所述第2积存容器或所述测量单元的流体连通；判断部，其构成为通过将所述测量值与预先设定的阈值进行比较从而判断所述测量值是正常还是异常；测量控制部，其构成为，控制所述泵部和所述切换部的动作，利用所述泵部将积存到所述第1积存容器的试样水向所述测量单元输送；第1积存控制部，其构成为，控制所述试样积存部的动作，在积存到所述第1积存容器的试样水的一部分被所述泵部供给到所述测量单元之后，使所述第1积存容器内的试样水残存于所述第1积存容器内，直到由所述判断部进行针对供给到所述测量单元的试样水的测量值的判断为止，在由所述测量部获得的测量值被所述判断部判断为正常的情况下，将残存于所述第1积存容器内的试样水向所述第1积存容器外排出；以及第2积存控制部，其构成为，在由所述测量部获得的测量值被所述判断部判断为异常的情况下，将残存于所述第1积存容器内的试样水向所述第2积存容器输送。[0012] 发明的效果[0013] 本发明的水质分析仪构成为，具备用于暂时积存从试样水源供给的试样水的第1积存容器和用于积存试样水并且与所述第1积存容器不同的第2积存容器，该水质分析仪使试样水残存于所述第1积存容器直到进行该试样水的测量值是正常还是异常的判断为止，在测量值被判断为异常的情况下，将残存于所述第1积存容器内的试样水向空的所述第2积存容器输送而积存。由此，由于测量值被判断为异常的试样水积存于第2积存容器而残留于装置内，因此，在测量值存在异常时，可以进行该测量值的异常是否起因于试样水的验证。附图说明[0014] 图1是表示水质分析仪的一实施例的概略结构图。[0015] 图2是表示该实施例的动作的一个例子的流程图。具体实施方式[0016] 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。[0017] 如图1所示，该实施例的水质分析仪主要具备注射泵2(泵部)、两个多通阀4、6、反应器8、测量部10、试样积存部20以及运算控制装置36。[0018] 注射泵2用于进行液体的抽吸和喷出。注射泵2的抽吸喷出口与多通阀4的中心端口连接。搅拌用的泵18经由流路与注射泵2的缸连接，能够利用由泵18供给的空气在注射泵2内进行液体的搅拌。[0019] 多通阀4具有1个中心端口和多个选择端口，能够将中心端口与任一个选择端口选择性地连接。在多通阀4的中心端口连接有注射泵2的抽吸喷出口。多通阀4的1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的其他选择端口分别是用于连接积存试剂1～6的容器的端口。[0020] 作为试剂1～6，例如可列举出氢氧化钠溶液、过二硫酸钾溶液、盐酸溶液、硫酸溶液、钼酸溶液、抗坏血酸溶液。进行该水质分析仪的动作管理的运算控制装置36存储有试剂1～6中的任一者与多通阀4的哪个选择端口相对应的情况。[0021] 多通阀6也具有1个中心端口和多个选择端口，将中心端口与任一个选择端口选择性地连接。多通阀6的1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的测量单元12的入口连接。在多通阀6的其他选择端口除了连接有与后述的试样积存部20的积存容器22(第1积存容器)相通的流路、与分别积存量程校准液(日文：スパン液)、稀释液、标准液的容器相通的流路之外，还连接有与积存容器32(第2积存容器)相通的流路。[0022] 积存容器32是用于在测量值呈现异常的值时积存该试样水的容器。在该实施例中构成为，设置有多个积存容器32，利用流路选择阀34选择性地切换所使用的积存容器32。此外，积存容器32未必需要设置有多个，设置有至少1个积存容器32即可。另外，在该实施例中，与积存容器32相通的流路与多通阀6的选择端口连接，但也可以与多通阀4的选择端口连接。总之，至少1个积存容器32设置为能与注射泵2的吸入喷出口流体连接即可。[0023] 多通阀4、6构成用于选择性地对与注射泵2的吸入喷出口流体连通的要素进行切换的切换部。利用多通阀4、6而与注射泵2的吸入喷出口流体连通的要素包含分别积存试剂1～6、量程校准液、稀释液、标准液的容器、反应器8、测量单元12、积存容器22以及积存容器32。[0024] 反应器8用于进行试样的氧化处理。反应器8具有收纳液体的内部空间，在该内部空间插入有紫外线灯9的点亮部分。试样的氧化处理是指在一定的温度条件下(例如95℃)下向添加有氧化剂(例如过二硫酸钾溶液)的试样供给氧气或空气并且照射紫外线从而对试样中的测量对象化合物进行氧化分解的处理。[0025] 测量部10具备测量单元12、光源14以及光检测元件16。测量单元12的出口通向排出通路。光源14用于使测量波长(例如220nm)的光朝向测量单元12产生，其由例如激光元件实现。光检测元件16用于检测透过了测量单元12的来自光源14的光的强度，其由例如光电二极管实现。在测量部10中，可获得例如吸光度来作为收纳于测量单元12内的试样的物理量的测量值。[0026] 试样积存部20具备积存容器22、切换机构24、电磁阀26、搅拌机构28以及马达30。从试样水源向试样积存部20始终供给试样水，利用切换机构24切换是将试样水向排出通路排出还是积存于积存容器22。切换机构24构成用于将试样水向积存容器22外(排出通路)排出的排出机构。通常，切换机构24设为使来自试样水源的试样水向排出通路排出的状态，在成为要实施试样水的测量的时刻时，接收来自运算控制装置36的指令而切换成向积存容器22侧引导试样水，将试样水积存于积存容器22内。电磁阀26设置于从积存容器22通向排出通路的流路上，在使积存到积存容器22内的试样水排出时被打开。搅拌机构28设置于积存容器22内，利用马达30进行旋转。[0027] 在进行试样水的测量时，在试样水积存到试样积存部20的积存容器22内之后，将注射泵2与积存容器22流体连接起来，利用注射泵2采集积存到积存容器22内的试样水中的预定量。在从积存容器22采集的试样水被向反应器8输送而实施了氧化处理之后，将其向测量单元12输送而进行吸光度的测量。[0028] 运算控制装置36用于进行水质分析仪的动作管理和运算处理，其由搭载有中央运算装置(CUP)、存储元件的专用的计算机或通用的个人计算机来实现。在该实施例中，运算控制装置36具备测量控制部38、判断部40、第1积存控制部42、第2积存控制部44、通知部46以及测量值存储部48。运算控制装置36的测量控制部38、判断部40、第1积存控制部42、第2积存控制部44以及通知部46是通过CPU执行程序而获得的功能。测量值存储部48是由搭载于运算控制装置36的存储元件的一部分存储区域实现的功能。[0029] 测量控制部38构成为，在成为预定的测定时刻时进行试样水的吸光度测量。具体而言，测量控制部38构成为，控制注射泵2、多通阀4、6、试样积存部20的动作，在按照预先设定的测量安排而成为预定的测量时刻时使试样水积存于试样积存部20的积存容器22，利用注射泵2对积存到积存容器22的试样水进行采集，在利用反应器8对采集的试样水进行了氧化处理等之后，最终将试样水向测量单元12输送而进行吸光度测量。[0030] 判断部40构成为，在通过上述的测量而获得了试样水的测量值时，将该测量值与预先设定的阈值相比较，判断测量值是否正常。成为判断的对象的测量值既可以是光检测元件16的输出信号本身，也可以是基于光检测信号元件16的输出信号而计算出的吸光度值。在测量值是光检测元件16的输出信号的情况下，例如，能够在测量值是阈值以上时将该测量值判断为正常，能够在测量值小于阈值时将该测量值判断为异常。另外，在测量值是吸光度值的情况下，例如，能够在测量值是阈值以下时将该测量值判断为正常，能够在测量值超过了阈值时将该测量值判断为异常。[0031] 第1积存控制部42是控制试样积存部20的动作对将利用注射泵2从积存容器22采集了预定量的试样水之后的残存于积存容器22的试样水向排出通路排出的时刻进行控制的功能。具体而言，第1积存控制部42在利用注射泵2从积存容器22采集了预定量的试样水之后使剩余的试样水残存于积存容器22内，直到由判断部40进行该试样水的测量值是正常还是异常的判断为止。在由判断部40判断为测量值正常的情况下，第1积存控制部42使试样积存部20的电磁阀26打开，使积存容器22内的试样水向排出通路排出。另一方面，在由判断部40判断为测量值异常的情况下，第1积存控制部42使电磁阀26关闭，直到后述的动作即试样水向积存容器32的输送动作完成为止。[0032] 第2积存控制部44构成为，在由判断部40判断为试样水的测量值异常的情况下，进行将残存于积存容器22内的试样水的至少一部分(例如全部)向空的积存容器32输送的动作。具体而言，第2积存控制部44在由判断部40判断为试样水的测量值异常时对注射泵2、多通阀4、6进行控制，从而利用注射泵2吸入积存容器22内的试样水的一部分或全部。第2积存控制部44进一步控制注射泵2、多通阀4、6以及流路选择阀34，从而使由注射泵2吸入的试样水积存于空的积存容器32。[0033] 考虑到如下情况：在从积存容器22向积存容器32输送试样水时，积存容器22内的试样水中的成分会向积存容器22的底部沉淀，输送到积存容器32的试样水的成分浓度相对于供测量的试样水的成分浓度会发生变化。因此，第2积存控制部44也可以构成为，在从积存容器22向积存容器32输送试样水之前对试样积存部20的马达30进行控制从而执行由搅拌机构28实现的积存容器22内的搅拌。[0034] 此外，在由判断部40判断为试样水的测量值异常时，在不存在空的积存容器32的情况即在全部的积存容器32都积存有试样水的情况下，第2积存控制部44不执行上述的试样水的输送动作。在该情况下，第1积存控制部42使电磁阀26打开而使残存于积存容器22的试样水向排出通路排出。[0035] 通知部46构成为，在利用第2积存控制部44的功能从积存容器22向积存容器32输送了试样水的情况下，通知使用者已从积存容器22向积存容器32输送了试样水的情况。针对对使用者进行的通知而言，既可以使信息显示于与运算控制装置36电连接的显示器上，也可以发出警报声。[0036] 测量值存储部48用于将至少由判断部40判断为异常的测量值与其判断结果相对应地存储，也可以用于将全部的测量值与判断部40的判断结果相对应地存储。而且，测量器存储部48将由判断部40判断为异常的测量值同与积存容器32有关的信息(例如积存容器编号)相对应地存储，该积存容器32积存有与该测量值相对应的试样水(即在获得该测量值时供测量的试样水)。由此，易于判别呈现异常的测量值的试样水积存于哪个积存容器32。[0037] 虽然不是必须的，但也可以构成为，在试样水积存于积存容器32的情况下，在使用者向运算控制装置36输入了用于执行针对积存于积存容器32的试样水的再测量的指示时，测量控制部38利用注射泵2采集积存于积存容器32的试样水中的预定量，最终将其向测量单元12输送而进行测量。[0038] 以下，对图1和图2的流程图一起进行参照而对该实施例的水质分析仪的动作的一个例子进行说明。[0039] 将来自试样水源的向试样积存部20供给的试样水向排出通路排出直到成为预先设定的测量时刻为止。在成为测量时刻时(步骤101)，测量控制部38使切换机构24进行切换从而向积存容器22引导试样水预定的时间，使试样水积存于积存容器22(步骤102)。之后，测量控制部38使注射泵2采集积存到积存容器22的试样水中的预定量(步骤103)，将采集的试样水向反应器8输送而进行氧化处理等(步骤104)。在针对试样水进行的预定的处理结束之后，测量控制部38将试样水向测量单元12输送，进行吸光度的测量(步骤105)。[0040] 在测量部10中进行试样水的吸光度测量时，判断部40将在该测量中获得的测量值与阈值相比较，判断测量值是正常还是异常(步骤106、107、110)。[0041] 在由判断部40判断为测量值正常的情况下(步骤107)，第1积存控制部42使电磁阀26打开而使残存于积存容器22(第1积存容器)的试样水向排出通路排出(步骤108)。将在测量中获得的测量值与判断部40的判断结果相对应地存储于测量值存储部48(步骤109)。[0042] 在由判断部40判断为测量值异常的情况下(步骤110)，第2积存控制部44根据从第1积存容器22向积存容器32(第2积存容器)输送的输送动作的历史记录等确认积存容器32的空置状况(步骤111)，在存在空的积存容器32时，将积存容器22的试样水的一部分或全部向积存容器32输送(步骤112)。在该情况下也是，将在测量中获得的测量值与判断部40的判断结果相对应地存储于测量值存储部48(步骤113)并通知使用者(步骤114)。不论由判断部40判断为测量值异常与否，在没有空的积存容器32的情况下，第2积存控制部44不进行试样水从积存容器22向积存容器32的输送动作，第1积存控制部42使残存于积存容器22的试样水向排出通路排出(步骤108)。[0043] 上述的动作是一个例子，也可以不必须执行一部分动作，例如通知使用者的通知动作(步骤114)。[0044] 本发明的水质分析仪的实施方式如下所述。[0045] 本发明的水质分析仪的实施方式具备：试样积存部，其具有用于暂时积存从试样水源供给的试样水的第1积存容器以及用于进行试样水向所述第1积存容器外的排出的排出机构；第2积存容器，其用于积存试样水并且与所述第1积存容器不同；测量部，其具有用于收纳试样水的测量单元，用于获得与收纳到所述测量单元内的试样水有关的物理量的测量值；泵部，其与所述第1积存容器、所述第2积存容器以及所述测量单元选择性地流体连通，用于进行液体的抽吸和喷出；切换部，其用于切换所述泵部与所述第1积存容器、所述第2积存容器或所述测量单元之间的流体连通；判断部，其构成为通过将所述测量值与预先设定的阈值进行比较从而判断所述测量值是正常还是异常；测量控制部，其构成为，控制所述泵部和所述切换部的动作，利用所述泵部将积存到所述第1积存容器的试样水向所述测量单元输送；第1积存控制部，其构成为，控制所述试样积存部的动作，在积存到所述第1积存容器的试样水的一部分被所述泵部供给到所述测量单元之后，使所述第1积存容器内的试样水残存于所述第1积存容器内，直到由所述判断部进行针对供给到所述测量单元的试样水的测量值的判断为止，在由所述测量部获得的测量值被所述判断部判断为正常的情况下，将残存于所述第1积存容器内的试样水向所述第1积存容器外排出；以及第2积存控制部，其构成为，在由所述测量部获得的测量值被所述判断部判断为异常的情况下，将残存于所述第1积存容器内的试样水向所述第2积存容器输送。[0046] 上述实施方式的第1形态例具备测量值存储部，该测量值存储部至少在由所述测量部获得的测量值被所述判断部判断为异常的情况下将由所述测量部获得的测量值与所述判断部的针对该测量值的判断结果相对应地存储。根据这样的形态例，能够之后确认判断为异常的测量值。[0047] 在上述第1形态例中，也可以是，具备多个所述第2积存容器，所述测量值存储部将被所述判断部判断为异常的测量值与积存有同该测量值相对应的试样水的所述第2积存容器相对应地存储。这样的话，在之后针对测量值被判断为异常的试样水进行验证时，能够容易地判别该试样水积存于哪个第2积存容器。[0048] 上述实施方式的第2形态例构成为，在所述测量值被所述判断部判断为异常时不存在空的所述第2积存容器的情况下，所述第2积存控制部不进行将残存于所述第1积存容器内的试样水向空的所述第2积存容器输送的动作，所述第1积存控制部将残存于所述第1积存容器内的试样水向所述第1积存容器外排出。根据这样的形态例，能够防止测量值被判断为异常的多种试样水在第2积存容器内混合。[0049] 在上述实施方式的第3形态例中，所述试样积存部具备用于对所述第1积存容器内进行搅拌的搅拌机构，所述第2积存控制部构成为，在所述第1积存容器内的试样水向所述第2积存容器输送之前，控制所述试样积存部而进行由所述搅拌机构实现的所述第1积存容器内的搅拌。根据这样的形态例，向第2积存容器输送之前的第1积存容器内的试样水被搅拌机构搅拌，能够将输送到第2积存容器的试样水的成分浓度设为与供测量的试样水相同的状态。[0050] 在上述实施方式的第4形态例中，具备通知部，该通知部构成为，在所述第1积存容器内的试样水输送到所述第2积存容器时，对使用者进行表示所述第1积存容器内的试样水输送到所述第2积存容器的情况的通知。根据这样的形态例，使用者能够容易地识别呈现异常的测量值的试样水积存于第2积存容器的情况。[0051] 在上述实施方式的第5形态例中，所述测量控制部构成为，在输入了针对积存于所述第2积存容器的试样水的测量的指示时，控制所述泵部和所述切换部的动作而将积存于所述第2积存容器的试样水最终向所述测量单元输送从而进行所述试样水的测量。根据这样的形态例，在使用者希望的情况下能够执行积存到第2积存容器的试样水的再测量。[0052] 附图标记说明[0053] 2、注射泵(泵部)；4、6、多通阀；8、反应器；9、紫外线灯；10、测量部；12、测量单元；14、光源；16、光检测元件；18、泵；20、试样积存部；22、积存容器(第1积存容器)；24、切换机构；26、电磁阀；28、搅拌机构；30、马达；32、积存容器(第2积存容器)；34、流路选择阀；36、运算控制装置；38、测量控制部；40、判断部；42、第1积存控制部；44、第2积存控制部；46、通知部；48、测量值存储部。

专利地区：日本

专利申请日期：2019-10-03

专利公开日期：2024-08-30

专利公告号：CN113302490B