JPH05256843A - 自動滴定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ビュレットユニットを制御するプログラムの
内容を自由に変えることができ、しかもビュレットユニ
ットを本体から切り離しても使用することができる自動
滴定装置を提要すること。 【構成】 一台で少なくとも一台のビュレットユニット
４０と接続し得る複数台の外部滴定制御部３０と、上記
複数台の外部滴定制御部３０を集中管理する本体１とを
備え、外部滴定制御部３０には、各種滴定方法に対応す
るプログラムを本体１に内蔵または外装したプログラム
記憶手段２２より供与を受けて格納する第１の記憶手段
と、各種滴定条件に対応するパラメータを上記本体１に
内蔵または外装したパラメータ記憶手段２３より供与を
受けて格納する第２の記憶手段とより成る記憶装置２０
及びビュレットユニット４０を制御するＣＰＵを備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は滴定装置に関し、特に
同時に多数のビュレットユニットを制御できる自動滴定
装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、種々の試料を分析測定するため、試
料に滴定試薬を滴下して滴定終点を求める滴定装置が用
いられている。このような滴定装置においては、被検液
の滴定状態を検知するため、滴定セルの中にセンサが挿
入され、滴定状態が上記センサから出力される電気信号
により把握される。こうした滴定装置では、中和滴定、
分極滴定、光度滴定、導電度滴定等、種々な種類の滴定
を行うため、上記センサとしてガラス電極、白金電極、
銀電極あるいは光度センサ等、種々滴定を行うため、各
々の目的に応じてセンサが幾つか準備され、滴定の目的
に対応して最も適当なセンサが選択される。

【０００３】このセンサの出力はアンプで増幅されて種
々の計算に供されるが、このアンプはセンサとのインピ
ーダンスマッチングがとれている必要があるところか
ら、センサが変わるごとに異なるアンプを用いるか、あ
るいはインピーダンス調整をして用いられる。上記滴定
装置による滴定方法としては、例えば、図８（ａ）に示
すように、終点の数（Ｂｐ１ａ、Ｂｐ２ａ）を設定して
おいて設定した終点の数を見つけた時点で停止する自動
終点停止滴定、あるいは図８（ｂ）に示すように、終点
電位（Ｂｐ１ｂ、Ｂｐ２ｂ）を設定しておいて測定電位
がその値（この場合Ｂｐ２ｂ）以上になった時点で滴定
を停止する終点電位設定滴定、更に予め設定しておいた
滴定量になる迄滴定を続ける全量滴定法等がある。

【０００４】近年上記各種のセンサを用いた各種の測定
方法を自動的に行う自動滴定装置が開発され使用されて
いる。図５は従来の自動滴定装置の概要を示すものであ
る。本体１とビュレットユニット４０が１対１で対応し
ており、該ビュレットユニット４０はビュレット４１と
該ビュレット４１に滴定液を供給するビュレット駆動部
４２及び滴定状態等を検出するセンサ４３よりなり、こ
のセンサ４３よりの検出電圧は上記本体１内に設けられ
たアンプ３４で増幅され、ＡＤ変換器３５でディジタル
信号に変換されてから、ＣＰＵ１００に入力される。

【０００５】上記ＣＰＵ１００にはＲＯＭ２２０とＲＡ
Ｍ２３０とが接続されており、該ＲＯＭ２２０には上記
各種滴定方法（上記、自動終点停止滴定法、終点電位設
定滴定法等）に対応したプログラムが格納されており、
操作ボード２７によって予め指定された上記滴定方法に
対応するプログラムにもとづいてビュレットユニット４
０を作動させるようになっている。更に、上記ＲＡＭ２
３０には操作ボード２７より入力された滴定時の（後
述）条件を決めるパラメータが入力されるようになって
いる。そして、上記のようにセンサ４３よりの電圧がデ
ィジタル化されてＣＰＵ１００に入力されると、ＣＰＵ
１００は該電圧に基づいて次の滴定量を決定してビュレ
ットユニット４０のビュレット駆動部４２を作動させる
とともに、終点検出のための演算、あるいは表示のため
の演算を行うことになる。

【０００６】上記ＲＡＭ２３０に入力されるパラメータ
としては上記センサ４３の種類、表示単位（ｍＶ，ｐ
Ｈ）、最大滴定量、増幅器の感度、滴定速度、計算式等
がある。上記の構成では本体１とビュレットユニット４
０が１：１で対応しており、測定の効率を向上させるこ
とができないので、図６に示すように、本体１に多数の
ビュレットユニット４０（４０ａ…４０ｎ）を同時に接
続できるようにして、同時に多数（同種液を多数あるい
は複数種液を）のビュレットユニット４０ａ…４０ｎを
本体１内のＣＰＵ１００で制御し得る構成とした自動滴
定装置も提案されている。

【０００７】また、上記図５に示す自動滴定装置では、
アンプ３４をセンサ４３の種類に応じて複数用意する
か、あるいは１つのアンプ３４を用いた場合にはセンサ
４３が変わるごとに該アンプ３４のインピーダンスをセ
ンサ４３に合うように調整をする必要があるところか
ら、上記図６では、ビュレットユニット４０に該ビュレ
ットユニット４０に使用される複数のセンサ４３のイン
ピーダンスに適合するように調整された複数のアンプ３
４（３４ａ…３４ｎ）を内蔵した構成が開示されてい
る。

【０００８】更に、図７に示すようにビュレットユニッ
ト４０ａ…４０ｎに上記アンプ３４ａ…３４ｎの他に、
Ａ／Ｄ変換器３５（３５ａ…３５ｎ）と本体１側のＣＰ
Ｕ１００とは別のＣＰＵ３１（３１ａ…３１ｎ）をも内
蔵させ、本体１側のＣＰＵ１００の負担を軽減しようと
する構成も提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の従来例（図
５）に示すように、本体１とビュレットユニット４０が
１：１で対応している場合には、同時に祖低できる試料
の数が１つである上に、測定方法も本体１に内蔵された
ＲＯＭ２２０に格納されたプログラムで決定される測定
方法に限定されるので、装置が複雑で高価な割りには使
用範囲が限定される不利益がある。もしこのＲＯＭ２２
０により多くの機能を持たせようとすると該ＲＯＭ２２
０は膨大な容量となる。

【００１０】一方、上記第２の従来例（図６）に示すよ
うに、本体１に対して多数のビュレットユニット４０ａ
…４０ｎが接続し得るようにすると、上記図５に示した
構成より遙に測定の機動性を向上させることができる
が、本体１のＣＰＵ１００の負担が大きくなり、高速で
多数ビュレットユニット４０ａ…４０ｎを制御できない
欠点がある。更に、図７に示すように本体１とは別のＣ
ＰＵ３１ａ…３１ｎをビュレットユニット４０に内蔵し
た構成とすることによって、ＣＰＵ１００の負担を軽減
することができるが、このＣＰＵ３１ａ…３１ｎを作動
させるためのプログラムやパラメータも各ＣＰＵ３１ａ
…３１ｎに内蔵され（ＣＰＵ３１ａ…３１ｎに付随する
ＲＯＭやＲＡＭに格納され）ていることになる。しかし
ながらこの構成によると、特にＲＯＭに格納された内容
は簡単に書き変えることはできない。従って、ＣＰＵ３
１ａ…３１ｎの機能が限定され、上記第１の従来例と同
様複雑で高価な割りには機動性が小さくなる。更に、Ｃ
ＰＵ３１ａ…３１ｎが本体１側のＣＰＵ１００と共動し
て測定プログラムを遂行するのであるから、本体１とビ
ュレットユニット４０ａ…４０ｎとを切り離して使用す
ることができず、測定を行い得る場所が限定されるデメ
リットがある。もし、このビュレットユニット４０ａ…
４０ｎのＣＰＵ３１ａ…３１ｎに多種の測定方法につい
て単独で測定開始から終点検出及び測定の終了までの動
作ができる機能をもたせようとすると、そのためのプロ
グラムやパラメータの量が膨大になり、各ビュレットユ
ニット４０ａ…４０ｎが容量の大きな従って高価な記憶
手段を内蔵する必要があり、不利益となる。

【００１１】更に、アンプ３４ａ…３４ｎ、更にはＡ／
Ｄ変換器３５ａ…３５ｎ、あるいはＣＰＵ３１ａ…３１
ｎをビュレットユニット４０ａ…４０ｎ内に内蔵させる
と、ビュレットユニット４０ａ…４０ｎの液密性を厳重
にしておかないと、強酸、強アルカリの測定液がビュレ
ットユニット４０ａ…４０ｎ上で溢れる等の事故が発生
したときに、アンプ３４あるいはＡ／Ｄ変換器３５、Ｃ
ＰＵ３１ａ…３１ｎを破壊するおそれがあるのでコスト
高となる。また、この構成によると、ビュレットユニッ
ト４０ａ…４０ｎ内に備えたビュレット駆動部が故障し
たときには、上記アンプ３４、Ａ／Ｄ変換器３５あるい
はＣＰＵ３１ａ…３１ｎも使用できなくなり、この点で
も経済的なデメリットがある。

【００１２】この発明は上記従来の事情に鑑みて提案さ
れたものであって、ビュレットユニットを制御するプロ
グラムの内容を自由に変えることができ、しかもビュレ
ットユニットを本体から切り離しても使用することがで
きるとともに、故障や強酸、強アルカリの影響を考慮す
る必要のない自動滴定装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために以下の手段を採用している。すなわち、図
１に示すように、一台で少なくとも一台のビュレットユ
ニット４０と接続し得る複数台の外部滴定制御部３０
と、上記複数台の外部滴定制御部３０を集中管理する本
体１とを備えた自動滴定装置において、上記外部滴定制
御部３０には各種滴定方法に対応するプログラムを上記
本体１に内蔵または外装したプログラム記憶手段２２
（ＲＯＭ、フロッピィ等）より供与を受けて格納する第
１の記憶手段３３−１と、各種滴定条件に対応するパラ
メータを上記本体１に内蔵または外装したパラメータ記
憶手段２３（ＲＡＭ、フロッピィ等）より供与を受けて
格納する第２の記憶手段３３−２とより成る記憶装置２
０、及び、該第１の記憶手段３３−１の内容と第２の記
憶手段３３−２の内容に基づいてビュレットユニット４
０を制御するＣＰＵ３１を備えたものである。

【００１４】この基本構成に加えて、上記第１の記憶手
段３３ー１に本体１より所定の滴定方法についてのプロ
グラムの供与を受け、また、第２の記憶手段３３−２に
本体１よりパラメータの供与を受けた後は、外部滴定制
御部３０とそれに対応するビュレットユニット４０が本
体１と切り離された場合であっても独自の動作をする構
成とする。更に、上記ビュレットユニット４０と外部滴
定制御部３０を分離した構成とすることもできる。

【００１５】

【作用】ＣＰＵ１０に対して外部滴定制御部３０（３０
ａ…３０ｎ）をシリアルに接続し、各外部滴定制御部３
０ａ…３０ｎにはビュレットユニット４０（４０ａ…４
０ｎ）が少なくとも一台接続されている。滴定に先立っ
て本体１のプログラム記憶手段２２からは各外部滴定制
御部３０ａ…３０ｎの第１の記憶手段（以下単にＲＡＭ
とする）３３−１（３３−１ａ…３３−１ａ）に対して
滴定方法に対応したプログラムが転送され、また、本体
１のパラメータ記憶手段２３からは各外部滴定制御部３
０ａ…３０ｎの第２の記憶手段（以下単にＲＡＭとす
る）３３−２（３３−２ａ…３３−２ｎ）に対して必要
なパラメータが転送される。

【００１６】この後、本体１、あるいは各外部滴定制御
装置３０ａ…３０ｎに備えたスタートキーをＯＮするこ
とにより、各外部滴定制御部３０ａ…３０ｎ及びビュレ
ットユニット４０ａ…４０ｎは上記のように本体１から
提供されたプログラムとパラメータに従って独自に作動
し、終点検出を行って自動的に終点を検出してビュレッ
トユニット４０ａ…４０ｎを停止する。その間、外部滴
定制御部３０ａ…３０ｎで得られるデータの一部が本体
１に転送され、表示に供される。

【００１７】上記のように、外部滴定制御部３０ａ…３
０ｎは本体１からプログラムの供与を受けた後は独自に
作動するので、簡易的な表示装置を外部滴定制御部に持
たせることによって、本体１と切り離して使用すること
ができ、機動性を高めることができる。更に、上記ビュ
レットユニット４０ａ…４０ｎと外部滴定制御部３０を
分離した構成とすることもできる。

【００１８】

【実施例】図１はこの発明の概要を示す概念図、図２は
外部滴定制御部とビュレットユニットの更に詳しい構成
を示すブロック図、図３、図４はこの発明を実施する手
順を示すフロー図であり、図３は本体側のフロー図であ
り、図４は外部滴定制御部のフロー図である。

【００１９】本体１のＣＰＵ１０に対して各種滴定法に
対応するプログラムを格納したＲＯＭ２２（プログラム
格納手段２２）と、各種滴定条件に対応するパラメータ
を記憶（このパラメータは後に説明するようにキー入力
される）したＲＡＭ２３（パラメータ記憶手段２３）が
接続されている。該本体１のＣＰＵ１０には複数台の外
部滴定制御部３０ａ…３０ｎがバスライン２１を介して
接続されており、外部滴定制御部３０ａ…３０ｎにはＣ
ＰＵ３１と電源投入時に該ＣＰＵ３１を起動するＲＯＭ
３２と下記のように利用される第１の記憶手段（ＲＡ
Ｍ）３３−１ａ…３３−１ｎ第２の記憶手段３３−２ａ
…３３−２が内蔵されている。更に、各外部滴定制御部
３０ａ…３０ｎには各外部滴定制御部３０ａ…３０ｎと
は別体の少なくとも一台ビュレットユニット４０ａ…４
０ｎが接続されている。上記バスライン２１には更にＣ
ＲＴ表示装置２４、印字装置２５が接続されている。上
記のような構成において、まず、オペレータはどのビュ
レットユニット４０ａ…４０ｎを用いてどのような方法
で滴定するか、あるいは、どの種のセンサ４３ａ…４３
ｎを用いるかを操作ボード２７より指定（プロギラムの
指定）するとともに、どのような条件で滴定するかのパ
ラメータを入力する。

【００２０】以上のような分散処理（各外部滴定装置３
０にそれぞれ別の滴定作業させる処理）するためのプロ
グラム指定及びパラメータの入力作業を終わった後、操
作ボード２７上のスタートキーを押すとＣＰＵ１０はＲ
ＯＭ２２より各外部滴定制御部３０ａ…３０ｎのＲＡＭ
３３−１ａ…３３−１ｎに指定された測定方法に対応す
る分散処理プログラムを格納する（Ｆ１１、Ｆ２１）。

【００２１】更に、外部滴定制御部３０ａ…３０ｎのＲ
ＡＭ３３−２ａ…３３−２ｎに本体１のＲＡＭ２３より
滴定条件等の分散処理パラメータが転送され格納される
（Ｆ１２、Ｆ２２）。その後、本体１の備えたスタート
キーをＯＮすると、ＣＰＵ１０が滴定スタートコマンド
を送信することによって滴定が開始される（Ｆ１３、Ｆ
２３ａ、Ｆ２３ｂ）。すなわち、各センサ４３（４３ａ
…４３ｎ）の出力が読み取られ、アンプ３４ａ…３４ｎ
に入力されて増幅され、更にＡ／Ｄ変換器３５ａ…３５
ｎでディジタル化されてＣＰＵ３１ａ…３１ｎに入力さ
れる。この検出電位に応じてＣＰＵ３１ａ…３１ｎはビ
ュレット駆動部４２（４２ａ…４２ｎ）を作動させてビ
ュレットより滴定液を吐出する（Ｆ２４ａ→Ｆ２４
ｂ）。更に、上記電位や滴定量等の滴定情報をＣＰＵ１
０に送信し、また、滴定を実行中は転送した分散処理パ
ラメータの滴定終了条件を満たしたか否かを判断する
（Ｆ２４ｃ→Ｆ２４ｄ）。

【００２２】ここで、滴定が終了していないときには上
記Ｆ２４ｂ→Ｆ２４ｃ→Ｆ２４ｄのステップが繰返さ
れ、その都度滴定曲線がＣＲＴ表示装置２４に表示され
る（Ｆ１６）が、滴定が終了したときには外部滴定制御
部３０ａ…３０ｎがＣＰＵ１０に滴定終了コードを送信
する（Ｆ１５、Ｆ２５）。ＣＰＵ１０は次に外部滴定制
御部３０ａ…３０ｎに滴定結果の全情報を送信するよう
にコマンドを出して、該全情報が送信されてきたか否か
をチェックする〔Ｆ１７（Ｆ２７）→Ｆ１８（Ｆ２
８）〕。そして、その結果はＣＲＴ表示装置２４に表示
されることになり、又、必要に応じて印字装置２５より
プリントアウトできる。

【００２３】以上、外部滴定制御部３０ａ…３０ｎがビ
ュレットユニット４０ａ…４０ｎと別体である場合につ
いて説明したが、一体であってもよい。また、一台の外
部滴定部３０ａ…３０ｎに対して複数台のがビュレット
ユニット４０ａ…４０ｎが接続された場合には、ある検
出電圧まではビュレットユニット４０ａ、その後ビュレ
ットユニット４０ｂを用いるといった制御をするこがで
きる。

【００２４】以上説明したようにこの発明によれば、Ｃ
ＰＵ１０が最初に外部滴定制御部３０ａ…３０ｎにその
外部滴定制御部３０ａ…３０ｎと対になっているビュレ
ットユニット４０ａ…４０ｎでの滴定方法に対応する各
分散処理プログラム及びパラメータを転送すると、その
後の滴定作業は各外部滴定制御部３０ａ…３０ｎが独自
で行うことになる。従って、同時に多数の外部滴定制御
部３０ａ…３０ｎを作動させて複数の被試験液を同時に
滴定することができる。また、多数の外部滴定制御部３
０ａ…３０ｎからの測定データはＣＰＵ１０に送信する
ようにして、ここで表示処理等の集中管理を行うことが
できる。更に、ＣＰＵ１０を内蔵する本体１にセットに
なっているＣＲＴ表示装置２４、印字装置２５は、多数
の外部滴定制御部３０ａ…３０ｎ及びビュレットユニッ
ト４０ａ…４０ｎに共通することができる。

【００２５】更に、上記構成によると、外部滴定制御部
３０ａ…３０ｎに本体１よりプログラムとパラメータが
転送された後は、外部滴定制御部３０ａ…３０ｎに測定
スタートを指示するコマンドを発信する機構を備えるこ
とによって、外部滴定制御部３０ａ…３０ｎとＣＰＵ１
０とのバスライン２１を外した状態でもＲＯＭ２２ａ…
２２ｎに格納されている特定の滴定条件のプログラムで
外部滴定制御部３０ａ…３０ｎによる単機能の滴定が可
能である。その場合外部滴定制御部３０ａ…３０ｎに独
自の表示装置を設け滴定状態を表示することができるよ
うにしておく。このようにして外部滴定制御部３０ａ…
３０ｎによる滴定を行った後、該外部滴定制御部３０ａ
…３０ｎとＣＰＵ１０とをバスライン２１で接続して、
測定データを本体１のＣＰＵ１０に転送したり、あるい
は、ＣＰＵあるいは、外部滴定制御部３０ａ…３０ｎに
備えたフロッピに記憶された上記測定データを該フロッ
ピを差し替えることによってＣＰＵ１０にデータを転送
することができる。

【００２６】尚、本体１の上記プログラム記憶手段２
２，あるいは上記パラメータ記憶手段２３としては上記
本体１に内蔵したＲＯＭやＲＡＭの他に上記本体１に外
装したフロッピィ、あるいはハードディスク２８であっ
てもよい。更に、上記第１の記憶手段３３−１、第２の
記憶手段３３−２がＲＡＭである場合についてのみ説明
したが，他の記憶手段、例えば書換え可能なＲ０Ｍであ
ってもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、ＣＰＵ
１０から外部滴定制御部に対してプログラムとパラメー
タの供与を行った後に、外部滴定制御部を作動させるよ
うになっている。従って、外部滴定制御部はこれから行
おうとする滴定方法に対応するプログラムやパラメータ
の供与のみを受けるようにすればよいので、該外部滴定
制御部は小容量のＲＯＭやＲＡＭを備えれば足り、コス
トメリットが大きくなり、しかも本体に大容量のＲＯＭ
やＲＡＭを用意してあらゆる測定方法に対応できるよう
にすることによって、該本体からのプログラムやパラメ
ータの供与を受ける外部滴定制御部の機動性を高めるこ
とができる。

【００２８】更に、本体から一旦プログラムの供与を受
けた外部滴定制御部は、その後は単独で滴定の開始から
終点検出、更に滴定終了の指示までを行うことができる
ので、本体と切り離して使用することができ、本体のな
い場所でも使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念図である。

【図２】本発明の更に詳しいブロック図である。

【図３】本発明の本体側のフロー図である。

【図４】本発明の外部滴定制御部のフロー図である。

【図５】従来例である。

【図６】他の従来例である。

【図７】他の従来例である。

【図８】滴定法の概念図である。

【符号の説明】

１０ ＣＰＵ ２２ プログラム記憶手段 ２３ パラメータ記憶手段 ３０（３０ａ…３０ｎ） 外部滴定制御部 ３３ー１（３３−１ａ…３３−１ｎ） 第１の記憶手段 ３３ー２（３３−２ａ…３３−２ｎ） 第２の記憶手段 ４０（４０ａ…４０ｎ） ビュレットユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 達生 京都市南区吉祥院新田二ノ段町68 京都電 子工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一台で少なくとも一台のビュレットユニ
   ット(40)と接続し得る複数台の外部滴定制御部(30)と、
   上記複数台の外部滴定制御部(30)を集中管理する本体
   (1) とを備えた自動滴定装置において、 上記外部滴定制御部(30)には、各種滴定方法に対応する
   プログラムを上記本体(1) に内蔵または外装したプログ
   ラム記憶手段(22)より供与を受けて格納する第１の記憶
   手段(33-1)と、各種滴定条件に対応するパラメータを上
   記本体(1) に内蔵または外装したパラメータ記憶手段(2
   3)より供与を受けて格納する第２の記憶手段(33-2)とよ
   り成る記憶装置(20)、及び、該第１の記憶手段(33-1)の
   内容と第２の記憶手段(33-2)の内容に基づいてビュレッ
   トユニット(40)を制御するＣＰＵ(31)を備えたことを特
   徴とする自動滴定装置。
2. 【請求項２】 第１の記憶手段(33-1)に本体(1) より所
   定の滴定方法についてのプログラムの供与を受け、ま
   た、第２の記憶手段(33-2)に本体(1) よりパラメータの
   供与を受けた後は、外部滴定制御部(30)とそれに対応す
   るビュレットユニット(40)が本体(1) と切り離された場
   合であっても独自の動作をする請求項１に記載の自動滴
   定装置。
3. 【請求項３】 上記ビュレットユニット(40)と外部滴定
   制御部(30)が別体である請求項１に記載の自動滴定装
   置。