JPH0484729A

JPH0484729A - 試料導入装置

Info

Publication number: JPH0484729A
Application number: JP19986390A
Authority: JP
Inventors: Akinori Kiyofuji; 章典清藤; Yozo Morita; 洋造森田; Hiroaki Matsuhisa; 浩明松久
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1992-03-18
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JP2800844B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はＴＯＣ（全有機体戻素計）などの分析装置で試
料を自動的に導入するのに適する試料導入装置に関する
ものである。

（従来の技術）ＴＯＣ計の試料導入装置について説明すると、ＴＯＣ計
ではＴＣ（全炭素）測定だけではなく、ＩＣ（無機体炭
素）所定、ＴＯＣ８１！Ｉ定、ＮＰＯＣ（不揮発性有機
体炭素）測定などを１台の装置で行なうことができるよ
うにしたものがある。試料容器の試料を分析計に導入す
る際、試料採水用ニードルで試料溶液を吸入する直前又
は吸入中に通気前処理用ニードルから炭酸ガスを含まな
いガスを吹き込んで試料を均質化したり、予め酸性化し
た試料溶液にガスを吹き込んでＩＣを除去した後にＮＰ
ＯＣを測定するというように、試料採水用ニードルの他
に通気前処理用のニードルも設けられている。これらの
ニードルはそれぞれ別々の駆動機構により駆動されて試
料容器に挿入される。

ＮＰＯＣ測定では、試料を酸性化し前処理ガスを吹き込
んでＩＣを除去する必要があるので、全ての試料を作業
者がマニアルで酸性化して試料を試料置台に並べ、全て
の試料について通気前処理用ニードルから前処理ガスが
吹き込まれる。

他のＴＯＣ計では、ＮＰｏＣ測定のための酸性化と抜気
処理は試料をＴＯＣ計内に導入した後に一試料ずつ処理
される。

（発明が解決しようとする課題）試料採水用ニードルと通気前処理用ニードルを別々の機
構で駆動すれば機構が複雑になる。

予め酸性化した試料を全て抜気処理する装置は。

ＮＰｏＣ測定には好都合であるがＴＣ測定やＩＣ測定と
いった他の測定モードの測定を行なうことができず、使
用上制約を受ける。

試料をＴＯＣ計内に導入した後に酸性化と抜気処理を行
なう装置では、全体の測定時間が長くなる。

本発明は機構を簡略化することができるとともに、試料
の前処理も行なうことができ、試料導入の自由度の高い
試料導入装置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は複数の試料容器を備え試料容器を所定の位置へ
移動させる試料置台と、洗浄ポートと、試料採水用ニー
ドルと炭酸ガスを含まないガスを吹き出す通気前処理用
ニードルの２本のニードルを一定間隔を保って保持しこ
れらのニードルを試料容器又は洗浄ポートに挿入させる
アーム機構と、試料採水用ニードルから試料容器の液を
吸入して分析計又は他の試料容器へ供給する試料供給機
構とを備えている。

本発明の好ましい態様では、試料置台には大試料容器と
小試料容器の少なくとも２種類が設けられ、前記２本の
ニードルは大試料容器には同一試料容器に同時に挿入さ
れ、小試料容器には１本ずつが挿入されるように２本の
ニードルの間隔が設定されている。

（作用）試料採水用ニードルと通気前処理用ニードルはアーム機
構に取りつけられて同時に駆動され、同一の試料容器又
は異なる試料容器に挿入される。

同じ試料容器に２本のニードルが挿入されたときは、通
気前処理用ニードルから高純度空気などの前処理ガスを
吹き込んで試料を均一化したり、ＮＰｏＣ測定のときは
酸性通気処理を行ないながら試料採水用ニードルから試
料を吸入し１分析計に導入する。

試料容器の１つに酸を入れておき、試料採水用ニードル
でその酸を吸入し、他の試料容器に所定量ずつ分配注入
することにより、ＮＰｏＣ測定を行なおうとする試料だ
けを酸性化でき、その試料の測定までの待機中に酸性化
と通気処理をすませておくことができる。

（実施例）第１図は一実施例を示す正面断面図、第２図は同実施例
の上面図、第３図は同実施例の機構部の概略斜視図であ
る。

第１図において、２は試料採水用ニードル、４は通気前
処理用ニードルであり、互いに一定の間隔を保ってアー
ム６の先端部に取りつけられている。試料採水用ニード
ル２はサンプリングチューブ８を経て分析計に導かれる
。通気前処理用二ドル４はスパージングチューブ１０を
経て高純度空気を供給する機構に接続されている。アー
ム６の基端部はアームシャフト１２に取りつけられ、ア
ームシャフト１２が回転及び上下方向に変位することに
より、ニードル２，４を試料置台であるターンテーブル
１４に装着された試料容器であるバイアル１６−１．１
６−２に挿入したり、ニードル洗浄ポート１８（第２図
参照）に挿入したりできるようになっている。洗浄ポー
ト１８には洗浄ポンプ２０により洗浄水が送られ、使用
後の洗浄水はドレンチューブ２２から排出される。

ターンテーブル１４は装着するバイアルの種類によって
複数種類のものが用意され、各ターンテーブルには種別
を示すマーカ２４が設けられている。ターンテーブル１
４を本体に取りつける際の位置決めを行なうために位置
決めビン２６が設けられている。

ターンテーブル１４の上部にはニードル２，４が挿入さ
れたバイアル１６−１．１６−２が二ドル上昇時に持ち
上がるのを防ぐストッパの役目を兼ねるカバー２８が設
けられている。カバー２８には第２図に示されるように
試料採水用ニードル２が挿入されるスリット３０と通気
前処理用ニードル４が挿入されるスリット３２がともに
長円形にあけられており、ニードル２，４はスリット３
０．３２を通って上下方向に移動する。スリット３０．
３２はそれぞれのニードルがアーム６により移動すると
きの動作軌跡に対応する長円状に形成されている。

第３図はアーム６の回転と上下移動を駆動する機構と、
ターンテーブル１４を回転させる機構を表わしている。

アーム６を回転させるために、アーム回転用モータ３４
が設けられ、モータ３４の回転はベルト３６を介してア
ームシャフト１２に伝達される。

アーム６の回転位置を指示するために、シャフト１２に
は回転位置指示用ディスク３８が設けられ、このディス
ク３８と組み合わされるフォトセンサ４０が設けられて
いる。ディスク３８にはスリットがあけられており、そ
のスリットがフォトセンサ４０で検出されることにより
アーム６の回転位置の原点が検出され、回転位置が指示
される。

アーム６の上下移動を駆動するためにアーム昇降用モー
タ４２が設けられ、モータ４２の回転はベルト４４を経
てシャフト支持板４５に伝達され、アームシャフト１２
が上下方向に駆動される。アーム６の高さを検出するた
めに上方と下方にそれぞれフォトセンサ４６．４８が設
けられている。

フォトセンサ４６はアーム昇降ホームポジション検出用
フォトセンサ、フォトセンサ４８はアーム下降時の動作
停止位置指示用フォトセンサである。

それらのフォトセンサ４６．４８と組み合わされてアー
ムの昇降位置を指示する遮光板５０がシャフト支持板４
５に取りつけられている。アーム６の昇降位置の上限と
下限を検出するために、上限用のフォトセンサ６０と下
限用のフォトセンサ６２が設けられ、シャフト支持板４
５にはそれらのフォトセンサ６０．６２と組み合わされ
る遮光板６４が取りつけられている。

ターンテーブル１４を回転させるためにモータ５２が設
けられており、モータ５２の回転はベルト５４を介して
ターンテーブル１４に伝達される。

ターンテーブル１４の回転位置を検出するために、ター
ンテーブル１４の回転シャフトにはディスク５６が取り
つけられており、そのディスク５６にはフォトセンサ５
８が組み合わされている。ディスク５６にはスリットが
設けられており、そのスリットの位置によりターンテー
ブル１４の回転の原点が検出される。

第４図はターンテーブル１４の一例を表わしている。

このターンテーブル１４には大型試料容器を取りつける
ための六６６−１と小型試料容器を取りつけるための六
６６−２が設けられている。大型試料容器には試料採水
用ニードル２と通気前処理用ニードル４が同時に挿入さ
れる。一方、小型試料容器には隣接する２個の試料容器
の一方に試料採水用ニードル２が挿入され、他方に通気
前処理用ニードル４が挿入される。

６８は本体との位置決めを行なう位置決めピンが差し込
まれる穴、７０は本体にターンテーブル１４を固定する
ねじ穴であり、ターンテーブルの種別を示すマーカはい
ずれかのねじ穴７０につけられる。

大型試料容器はｌｐｐｍ以下の微量ＴＯＣ測定に用いる
のに適する。その場合、通気前処理を止めると大気中の
Ｃ０２が試料中に溶解してＴＯＣ値が高くなるため、試
料採水用ニードル２による試料の採水が終了するまで通
気前処理を継続する必要がある。

それに対して、小型試料容器は数ｐｐｍ以上の比較的高
濃度の測定に用いられる。その場合は通気前処理を止め
ることにより溶解してくるＣＯ２の量は試料測定値にほ
とんど影響を与えない、測定の効率を上げるためには、
通気前処理と試料測定を直列に処理するより、試料測定
中に他の試料の通気前処理を同時に並行して行なった方
がよい。

そのためには、試料採水用ニードル２と通気前処現用ニ
ードル４は隣接した試料容器に各々挿入する方がよい。

第５図はターンテーブルの他の例１４ａを表わしている
。

このターンテーブル１４ａでは大型試料容器を装着する
穴６６−１のみが設けられている。

第６図に一実施例の試料導入装置を用いたＴ。

Ｃ計を示す。

ターンテーブル１４の特定の位置には酸を入れたバイア
ル１６ａをセットしておく。１６は試料が入ったバイア
ルである。試料採水用ニードル２はサンプリングチュー
ブ８から切換えポート７０を経て試料注入器７２又は検
出部７４に接続される。試料注入器７２は一定量の試料
を吸引して検出部７４に注入し、又はバイアル１６ａの
酸を吸引して試料バイアル１６に一定量ずつ分注する。

切換えポート７０と検出部７４の間の流路には洗浄時の
排出部が設けられている。表示部７６は測定条件、測定
状況、測定データなどを表示する。

図には現われていないが、測定条件を設定する設定部と
、試料の前処理、試料注入、測定などの動作を制御した
り、測定データの処理を行なうコンピュータ制御部も備
えられている。

ＮＰＯＣ３１ＩＪ定を行うには、試料を酸性化する必要
がある。そのため、ＮＰＯＣ測定が指示された試料につ
いては、測定に先立って、バイアル１６ａの酸が試料注
入器７２を用いて測定条件設定部に設定された量だけ分
配注入される。酸の分配注入に際しては、まず試料注入
器７２内及び関連する流路が設定された回数だけ酸で洗
浄・置換され、次に酸の分配注入の際は酸を注入する試
料の設定数と酸注入量から必要な酸の総量が求められ、
この総量又はそれ以上の酸が試料注入器７２に吸入され
試料バイアル１６に分配注入される。１回の吸引で不足
の場合は必要回数だけ吸引され分配注入される。

前処理用ニードル４による通気では、炭酸ガスを実質的
に含まないガスが測定条件で設定された時間だけ試料に
通気される。

試料採水用ニードル２は、各試料への酸注入ごとに洗浄
水がためられ又は流されている洗浄ポート１８に挿入さ
れて表面が洗浄され、すべての試料に酸を分配注入した
後には洗浄ポート１８の洗浄水が試料注入器７２で吸引
され、排出部へ排出されて試料注入器７２内部及び関連
する流路が洗浄される。さらに、各試料測定ごとに又は
全試料測定後に所定回数だけ洗浄ポート１８の洗浄水が
試料注入器７２で吸引され、排出部へ排出されて試料注
入器７２内部及び関連する流路が洗浄される。

次に、第６図のＴＯＣ計の動作の一例を示す。

ターンテーブル１４の所定の位置に酸を入れたバイアル
１６ａをセットし、測定条件の設定を行なう。例えば、
試料バイアル１６は番号１から６までをＴＣ測定、番号
７から１２までをＮＰＯＣ測定と設定しておく。また、
酸の自動添加を行なうように指示しておき、酸添加量を
例えば５０μｐと設定しておく。

測定を開始させると、まず、試料採水用ニードル２が酸
を入れたバイアル１６ａに挿入され、切換えポート７０
がニードル２側にされて試料注入器７２により酸が吸引
される。切換えポート７０が検出器７４側に切り換えら
れ、吸引された酸が排出部へ排出される。この動作が複
数回繰り返えされることにより、試料採水用ニードル２
から試料注入器７２までの流路と試料注入器７２が伴洗
いされる。次に、酸が分配注入されるが、例えば使用す
る試料注入器７２の容量が２５０μＱとすると、まず５
０μＱＸ５＝２５０μ悲を吸引し、ＮＰＯ（Ｊｌ！ｌ定
が指定されている７番から１１番の試料バイアルに試料
採水用ニードル２から５０μαずつの酸が分注されてい
く。このとき、あらかじめ指定があれば、１つのバイア
ルへの酸の分注を終えるたびに試料採水用ニードル２を
洗浄ポート１８へ移動して試料採水用ニードル２の表面
が洗浄される。再び、試料採水用ニードル２を酸のバイ
アル１６ａへ移動させて５０μＱを吸引し、その５０μ
Ｑの酸を１２番目の試料バイアルへ分注する。この酸分
性動作を完了した試料採水用ニードル２は洗浄ポート１
８へ移動し、試料注入塁７２を用いて洗浄ポート１８の
洗浄水を数回吸引・排出して洗浄される。その後、試料
採水用ニードル２が１番目の試料バイアルへ移動し、試
料注入器７２により試料を用いて伴洗いされた後、その
試料が計量して吸引され、検出部７４へ注入される。Ｎ
ＰＯＣ測定の場合は、通気前処理用ニードル４から炭酸
ガスを含まないガスがある時間だけ流されて抜気された
後、その試料が試料採水用ニードル２から試料注入器７
２により計量されて検出部７４に注入される。また、各
試料測定ごとに、又は全試料の測定終了後にも洗浄ポー
ト１８の洗浄水が吸引・排出されることにより洗浄が行
なわれる。

（発明の効果）本発明では、試料採水用ニードルと通気前処理用ニード
ルは同一アーム機構に取りつけられて同時に移動させら
れるので、機構が簡単になる。

試料容器の１つに酸を入れておき、試料採水用ニードル
でその酸を吸入し、他の試料容器に所定量ずつ分配注入
することにより、試料置台上で測定までの待機中にＮ　
Ｐ　ＯＣ測定を行なおうとする試料への酸添加と通気処
理を自動的にすませておくことができ、全体の測定時間
が短かくなる。このことを、試料をＴＯＣ計に導入して
から酸性化と通気処理を行なう従来の場合と比較すると
、１試料について従来は約８分必要であった測定時間が
約３分ですむようになり、酸添加と通気処理に必要な約
５分が短縮される６また、予め酸性化した試料を試料置
き台に並べる従来の装置と比べると、酸添加工程が自動
化され、省力化される。

酸性化する試料を予め設定することができるので、酸性
化が必要な試料（ＮＰＯＣ測定）と、酸性化が必要でな
い試料（ＴＣ測定、ＩＣ測定）を同一の試料置き台に配
置することができる。

試料注入器が酸分配注入器を兼ねるので、コストが安く
、注入量も数μＱ単位で設定でき、酸の注入量が正確に
なる。

酸注入チューブの洗浄が可能であるため、酸を分配注入
するときに試料間の汚染を生じない。

試料注入用ニードルから試料注入器まで、すべての流路
を各試料測定ごとに、又は測定終了後に洗浄することが
できるので、酸や塩分を含む試料を測定しても試料によ
る腐食や詰まりを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を示す正面断面図、第２図は同実施例
の上面図、第３図は同実施例の機構部の分解斜視図、第
４図及び第５図はそれぞれ実施例におけるターンテーブ
ルの例を示す平面図、第６図は一実施例を備えたＴＯＣ
計の一例を示す概略構成図である。２・・・・・・試料採水用ニードル、４・・・・・・通
気用ニードル、６・・・・・・アーム、１４，１４ａ・
・・・・・ターンテーブル、１６．１６−１．１６−２
，１６ａ・・・・・・バイアル、１８・・・・・・洗浄
ポート、７０・・・・・・切換えポート、７２・・・・
・・検出部。第２図特許出願人　株式会社島津製作所

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の試料容器を備え試料容器を所定の位置へ移
動させる試料置台と、洗浄ポートと、試料採水用ニード
ルと炭酸ガスを含まないガスを吹き出す通気前処理用ニ
ードルの２本のニードルを一定間隔を保って保持しこれ
らのニードルを試料容器又は洗浄ポートに挿入させるア
ーム機構と、試料採水用ニードルから試料容器の液を吸
入して分析計又は他の試料容器へ供給する試料供給機構
とを備えた試料導入装置。
（２）試料置台には大試料容器と小試料容器の少なくと
も２種類が設けられ、前記２本のニードルは大試料容器
には同一試料容器に同時に挿入され、小試料容器には１
本ずつが挿入されるように２本のニードルの間隔が設定
されている請求項１に記載の試料導入装置。