JPH0777492A - Absorption photometer and self-diagnostic method for the absorption photometer - Google Patents
Absorption photometer and self-diagnostic method for the absorption photometerInfo
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- JPH0777492A JPH0777492A JP22262193A JP22262193A JPH0777492A JP H0777492 A JPH0777492 A JP H0777492A JP 22262193 A JP22262193 A JP 22262193A JP 22262193 A JP22262193 A JP 22262193A JP H0777492 A JPH0777492 A JP H0777492A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、浄水処理プロセス、水
道水の給水端末などに設置される流通形の吸光光度計の
構造および異常診断方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water purification process, a structure of a distribution type absorptiometer installed in a water supply terminal for tap water, and a method for diagnosing abnormality.
【０００２】[0002]
【従来の技術】浄水処理プロセス、水道水の給水端末な
どの水質測定用機器の一つに濁度計・色度計がある。水
の濁りは水中の懸濁物質による光の散乱によって生ずる
現象であり、散乱現象は光の波長と粒子の大きさおよび
粒子を構成する物質の屈折率や吸収などに依存してい
る。このため、濁度計による計測値はカオリンによる濁
度標準液の濃度（水１リットル中のカオリン重量mg/l）
に換算した値で測定される。また、色度は、最初に英国
でピート質の土壌から河川への流入汚染の測定が行わ
れ、黄色ないし黄褐色の計測が波長 390nmで行われたこ
とに因んで、波長 390nmで測定し、この波長で吸光があ
れば色度があると見做している。2. Description of the Related Art A turbidity meter / colorimeter is one of water quality measuring devices such as a water purification process and a tap water supply terminal. Turbidity of water is a phenomenon caused by the scattering of light by suspended matter in water, and the scattering phenomenon depends on the wavelength of light, the size of particles, and the refractive index and absorption of substances constituting the particles. Therefore, the value measured by the turbidimeter is the concentration of the turbidity standard solution of kaolin (kaolin weight mg / l in 1 liter of water).
It is measured by the value converted to. The chromaticity was also measured at the wavelength of 390 nm due to the fact that the inflow pollution from peat soil into the river was first measured in the UK, and the measurement of yellow to tan was performed at the wavelength of 390 nm. If there is absorption at this wavelength, it is considered to have chromaticity.
【０００３】図５に従来より実施されている濁度計や色
度計を一体化した吸光光度計の一構成例を示し、その動
作原理を説明する。図５において、１は測定セルで、そ
の内部に検査対象である検水1Aが導入・導出される。こ
の測定セル１の一端部側にランプハウスLHに収納された
光源Ｌがあり、測定セル１の他端部側に光検出素子PDが
あり、光源Ｌと測定セル１の間にフィルタホイール２が
挿入される。このフィルタホイール２は円板状の遮光板
で構成され、モータMTによって回転駆動される。図６は
フィルタホイール２の平面図を示す。フィルタホイール
２の回転中心から一定半径上の位置を３等分し、その内
の２ヶ所に孔を設け、この孔に波長 660nmの測定用フィ
ルタFm1 と波長 390nmの測定用フィルタFm2 とを備え、
残りの１ヶ所には、参照光を取り出すための角度45°の
反射鏡6Aを配置し、かつ反射鏡6Aに対向して反射鏡6Bを
配置する。フィルタホイール２は、回転中心に対して光
学フィルタFm2 の反対側端部に位置マークとしての切欠
部５を有する。また、回転中心に対して反射鏡6A、6Bの
反対側に２つの点線で図示される角形枠Ｍ，Ｒは、光源
Ｌからの光の進行関係を説明する位置関係を示し、光源
Ｌからの光は角形枠Ｍに示される位置に入射し、この角
形枠Ｍの位置に光学フィルタFm1 が来れば波長 660nmの
光成分が透過して測定セル１に入射し、また、この角形
枠Ｍの位置に光学フィルタFm2 が来れば波長 390nmの光
成分が透過して測定セル１に入射する。また、この角形
枠Ｍの位置に角度45°の反射鏡6Aが来れば、光源Ｌから
の光は反射鏡6Aで直角方向に反射され，図６のＲの位置
へ来ている反射鏡6Bで直角方向に反射され、図５に示さ
れる参照用光ファイバ４の入射端面4Aに入射し、光ファ
イバ４（参照用光路）を経由して、受光部カバー７に取
り付けられた出射端面4Bから光検出素子PD（例えば、光
電変換器）に光結合し、入射する。FIG. 5 shows an example of the structure of an absorptiometer which is a conventional turbidimeter or colorimeter, and the operating principle of the absorptiometer will be described. In FIG. 5, reference numeral 1 is a measurement cell into which the test water 1A to be inspected is introduced and led out. The light source L housed in the lamp house LH is on one end side of the measurement cell 1, the photodetector PD is on the other end side of the measurement cell 1, and the filter wheel 2 is provided between the light source L and the measurement cell 1. Is inserted. The filter wheel 2 is composed of a disc-shaped light shielding plate, and is rotationally driven by a motor MT. FIG. 6 shows a plan view of the filter wheel 2. The position on the fixed radius from the center of rotation of the filter wheel 2 is divided into three equal parts, and holes are provided at two of them, and a measurement filter Fm1 having a wavelength of 660 nm and a measurement filter Fm2 having a wavelength of 390 nm are provided in the holes.
A reflecting mirror 6A having an angle of 45 ° for extracting the reference light is arranged at the remaining one place, and a reflecting mirror 6B is arranged so as to face the reflecting mirror 6A. The filter wheel 2 has a notch 5 as a position mark at the opposite end of the optical filter Fm2 with respect to the center of rotation. Further, the rectangular frames M and R shown by two dotted lines on the opposite sides of the reflecting mirrors 6A and 6B with respect to the center of rotation show the positional relationship for explaining the traveling relationship of the light from the light source L, and The light enters the position shown in the rectangular frame M, and if the optical filter Fm1 comes to the position of the rectangular frame M, the light component of wavelength 660 nm is transmitted and enters the measurement cell 1, and the position of the rectangular frame M also falls. When the optical filter Fm2 comes to, the light component of wavelength 390 nm is transmitted and enters the measurement cell 1. Further, when the reflecting mirror 6A having an angle of 45 ° comes to the position of the rectangular frame M, the light from the light source L is reflected at a right angle by the reflecting mirror 6A, and the light comes to the position of R in FIG. The light is reflected in a right angle direction, is incident on the incident end surface 4A of the reference optical fiber 4 shown in FIG. 5, passes through the optical fiber 4 (reference optical path), and is emitted from the emission end surface 4B attached to the light receiving unit cover 7. The light is optically coupled to the detection element PD (for example, a photoelectric converter) and enters.
【０００４】光学フィルタFm1 あるいはFm2 が角形枠Ｍ
の位置に来て、各々 660nmあるいは波長 390nmの光成分
が透過して測定セル１へ入射した光は、測定用光路を経
由して、前述の同一光検出素子PDにて検出される。この
光検出素子PDにて検出された測定信号は、増幅器PAで増
幅され、A/D 変換器でディジタル値に変換され、中央処
理装置(CPU) を備える演算部CAL で演算処理されて、そ
の演算結果がD/A 変換器でアナログ値に変換処理され
る。フィルタホイール２に設けられた切欠部５が位置セ
ンサ３の所に来ると、位置センサ３は光学的手段あるい
は電磁結合手段などにより、切欠部５の位置を検知す
る。The optical filter Fm1 or Fm2 is a rectangular frame M
The light that has come to the position of 1, and has a light component of 660 nm or a wavelength of 390 nm transmitted and is incident on the measurement cell 1 is detected by the same photo-detecting element PD via the measurement optical path. The measurement signal detected by the photodetector PD is amplified by an amplifier PA, converted into a digital value by an A / D converter, and processed by a calculation unit CAL equipped with a central processing unit (CPU). The calculation result is converted into an analog value by the D / A converter. When the cutout 5 provided on the filter wheel 2 comes to the position sensor 3, the position sensor 3 detects the position of the cutout 5 by an optical means or an electromagnetic coupling means.
【０００５】かかる構成で、この位置センサ３からの位
置タイミング情報をインタフェース回路I/O を介して演
算部CAL に取り込むことにより、演算部CAL は、光検出
素子PDにて検出された測定信号が、光学フィルタFm1(66
0nm)あるいはFm2(390nm)を経由してきた測定信号か、あ
るいはまた、参照用光ファイバ４を経由してきた参照光
信号かを判断することができる。即ち、このタイミング
を基に、所定の演算処理が行われ、濁度(660nm) および
色度(390nm) の測定演算結果がD/A 変換器に出力され、
D/A 変換器を介して濁度および色度が計測される。With such a configuration, the position timing information from the position sensor 3 is taken into the arithmetic unit CAL via the interface circuit I / O, so that the arithmetic unit CAL outputs the measurement signal detected by the photodetector PD. , Optical filter Fm1 (66
It is possible to determine whether the measurement signal has passed through 0 nm) or Fm2 (390 nm) or the reference light signal has passed through the reference optical fiber 4. That is, based on this timing, a predetermined calculation process is performed, and the measurement calculation results of turbidity (660 nm) and chromaticity (390 nm) are output to the D / A converter.
Turbidity and chromaticity are measured via a D / A converter.
【０００６】８は上記の濁度および色度の計測時のスパ
ン校正用の駆動機構であり、この駆動機構の先端部に波
長λ1(660nm)およびλ2(390nm)の校正用フィルタが配設
されている。簡易なスパン校正時は、測定セル１中の検
水をゼロ液に置換し、このとき同時にゼロ液チェックも
実施し、上記の波長λ1(660nm)あるいはλ2(390nm)の校
正用フィルタを測定用光路に挿入し、測定セル１をスパ
ン校正液で満たした時の光吸収と等価な光吸収をこの校
正用フィルタで起こさせてスパン校正を行う。正確なス
パン校正を行うときは、測定セル１の検水をスパン校正
用標準液に置換して測定を行い、測定結果のデータを記
憶し、以降の演算定数として利用する。Reference numeral 8 denotes a drive mechanism for span calibration at the time of measuring the turbidity and chromaticity, and a calibration filter for wavelengths λ 1 (660 nm) and λ 2 (390 nm) is arranged at the tip of this drive mechanism. It is set up. When performing a simple span calibration, replace the sample water in the measurement cell 1 with a zero solution, and at the same time, check the zero solution, and use the above-mentioned wavelength λ 1 (660 nm) or λ 2 (390 nm) calibration filter. The optical fiber is inserted into the optical path for measurement, and the optical absorption equivalent to the optical absorption when the measuring cell 1 is filled with the span calibration liquid is caused by this calibration filter to perform span calibration. When performing accurate span calibration, the sample water in the measurement cell 1 is replaced with the span calibration standard solution for measurement, and the data of the measurement result is stored and used as the subsequent arithmetic constants.
【０００７】次に、濁度および色度の測定原理を説明す
る。測定セル１を透過して光変換素子PDにて検出される
測定光信号をＩM （ＩM はフィルタホイール２の光学フ
ィルタFm1,Fm2 の２種類あり）とし、反射鏡6A、6Bと光
ファイバ４を経由し、測定セル１を透過しない参照光信
号をＩR とすると、測定光信号は『ランベルト・ベール
の法則』により (1),(2)式で、参照光信号は (3)式で表
される。Next, the principle of measuring turbidity and chromaticity will be described. The measurement light signals transmitted through the measuring cell 1 is detected by the optical conversion element PD (There are two types of I M is an optical filter of the filter wheel 2 Fm1, Fm2) I M and then, the reflector 6A, 6B and the optical fiber When the reference light signal that does not pass through the measurement cell 1 via 4 is I R , the measurement light signal is the equations (1) and (2) according to "Lambert-Beer's law", and the reference light signal is the equation (3). It is represented by.
【０００８】[0008]
【数１】 [Equation 1]
【０００９】[0009]
【数２】 [Equation 2]
【００１０】[0010]
【数３】 [Equation 3]
【００１１】ここで、 Ｇm ；光学的、幾何学的配置・条件によって定まる定数
（測定光側） ＧR ；光学的、幾何学的配置・条件によって定まる定数
（参照光側） βm1；光学フィルタFm1 の波長λ1=660nm における透過
率 βm2；光学フィルタFm2 の波長λ2=390nm における透過
率 Ｉλ1 ；光源Ｌの波長λ1=660nm における放射強度 Ｉλ2 ；光源Ｌの波長λ2=390nm における放射強度 Ｉλ ；光源Ｌの全波長域の波長別放射強度 Ｐ1 ；光検出素子PDの波長λ1=660nm における光電変換
定数 Ｐ2 ；光検出素子PDの波長λ2=390nm における光電変換
定数 Ｐλ；光検出素子PDの全波長域の波長別光電変換定数 ｋ1 ；測定セル１の汚れによる波長λ1=660nm における
透過率(0≦k1≦1) ｋ2 ；測定セル１の汚れによる波長λ2=390nm における
透過率(0≦k1≦1) α1 ；波長λ1=660nm における濁度標準液（カオリン
液）の吸光係数 α2 ；波長λ2=390nm における色度標準液の吸光係数 Ｃ1 ；真の濁度（mg/l) Ｃ2 ；真の色度（DEG) Ｌ；測定セル１のセル長（光路長） なお、ここで、(1) 〜(3) 式はフィルタホイール２が遮
光しているときの光検出素子PDのベース分信号を０とし
て扱っている。Here, G m is a constant determined by optical and geometrical arrangement / conditions (measurement light side) G R is a constant determined by optical and geometrical arrangement / conditions (reference light side) β m1 ; optical Transmittance β m2 of filter Fm1 at wavelength λ 1 = 660 nm; Transmittance Iλ 1 of optical filter Fm2 at wavelength λ 2 = 390 nm I radiant intensity Iλ 2 of light source L wavelength λ 1 = 660 nm; wavelength λ 2 of light source L = Radiation intensity at 390 nm Iλ: Radiation intensity for each wavelength of the light source L P 1 ; Photoelectric conversion constant P 2 at wavelength λ 1 = 660 nm of photodetector PD; Photoelectric conversion at wavelength λ 2 = 390 nm of photodetector PD Constant Pλ; Photoelectric conversion constant for each wavelength of the photodetector PD by wavelength k 1 ; Transmittance (0 ≦ k 1 ≦ 1) k 2 at wavelength λ 1 = 660nm due to contamination of measurement cell 1; Measurement cell 1 contamination Transmittance at wavelength λ 2 = 390nm (0 ≦ k 1 ≦ 1) α 1 ; wavelength λ 1 = 660n extinction coefficient of chromaticity standard solution at a wavelength λ 2 = 390nm C 1;; true turbidity (mg / l) C 2; turbidity at m standard solution extinction coefficient alpha 2 of (kaolin solution) true chromaticity (DEG ) L: Cell length of measurement cell 1 (optical path length) Here, in equations (1) to (3), the base component signal of the photodetector element PD when the filter wheel 2 shields light is treated as 0. There is.
【００１２】次に、吸光度Ａを (4)式の如く、測定光信
号と参照光信号との比の対数で表すものとする。Next, the absorbance A is represented by the logarithm of the ratio of the measurement light signal to the reference light signal as in the equation (4).
【００１３】[0013]
【数４】 [Equation 4]
【００１４】１) 濁度測定の関係式 濁度の測定は、(1) 式を用いて、波長λ1=660nm の光束
で、濁度ゼロのゼロ液(C1=0)における測定光信号ＩM10
および、濁度校正スパン液 (C1=C1S) における測定光信
号ＩM1S を予め測定することにより、測定対象の検水の
濁度 (C1=C1M)を測定することができる。1) Relational expression of turbidity measurement The turbidity is measured by using the expression (1) with a light flux having a wavelength λ 1 = 660 nm and a measurement optical signal in a zero liquid (C 1 = 0) with zero turbidity. I M10
And, by previously measuring a measurement light signal I M1S in turbidity calibration span solution (C 1 = C 1S), it is possible to measure the turbidity of the test water to be measured and (C 1 = C 1M).
【００１５】1.1)濁度ゼロのゼロ液(C1=0)における測定
光信号ＩM10 濁度ゼロのゼロ液(C1=0)における吸光度Ａ10は、(1) 式
にC1=0を代入することにより、 (5)式により表される。[0015] 1.1) Absorbance A 10 at the zero solution of the measurement light signal I M10 turbidity zero at zero liquid turbidity zero (C 1 = 0) (C 1 = 0) is, C 1 = 0 in (1) By substituting, it is expressed by equation (5).
【００１６】[0016]
【数５】 [Equation 5]
【００１７】1.2)濁度校正スパン液 (C1=C1S) における
測定光信号ＩM1S 濁度校正スパン液 (C1=C1S) における吸光度Ａ1Sは、
(1) 式にC1=C1Sを代入することにより、(6) 式により表
される。[0017] 1.2) Absorbance A 1S in the measured optical signal I M1S turbidity calibration span solution (C 1 = C 1S) of the turbidity calibration span solution (C 1 = C 1S), the
By substituting C 1 = C 1S into equation (1), it is represented by equation (6).
【００１８】[0018]
【数６】 [Equation 6]
【００１９】ここで、係数0.434 は Log10e=0.434 によ
るものであり、 (6)式を簡明化するために導入したもの
である。 (6)式より、濁度標準液（カオリン液）のスパ
ン校正濃度値(C1S) による測定セル１の測定長Ｌにわた
る吸光係数α10Ｌが (7)式より求まる。Here, the coefficient 0.434 is based on Log 10 e = 0.434, and is introduced to simplify equation (6). From equation (6), the extinction coefficient α 10 L over the measurement length L of the measurement cell 1 by the span calibration concentration value (C 1S ) of the turbidity standard solution (kaolin solution) can be obtained from equation (7).
【００２０】[0020]
【数７】 [Equation 7]
【００２１】1.3)濁度測定対象の検水の濁度 (C1=C1M)
の測定（測定光信号ＩM1） 濁度測定対象の検水（濁度C1=C1M) の吸光度Ａ1Mは、
(1) 式にC1=C1Mを代入することにより、 (8)式により表
され、1.3) Turbidity Turbidity of sample water to be measured (C 1 = C 1M )
(Measurement optical signal I M1 ) Absorbance A 1M of test water (turbidity C 1 = C 1M ) of turbidity measurement target is
By substituting C 1 = C 1M into equation (1), it is expressed by equation (8),
【００２２】[0022]
【数８】 [Equation 8]
【００２３】従って、濁度演算出力Ｔ1M(=Ｃ1M) は
(7),(8)式より、(9) 式により表され、Therefore, the turbidity calculation output T 1M (= C 1M ) is
From equations (7) and (8), it is expressed by equation (9),
【００２４】[0024]
【数９】 [Equation 9]
【００２５】(9) 式より、スパン校正液濃度値Ｃ1Sと、
ゼロ液校正時の吸光度Ａ10と、スパン液校正時の吸光度
Ａ1Sとの測定演算データを中央処理装置(CPU) を備える
演算部CAL に記憶しておくことにより、以降の測定光信
号ＩM1より、濁度Ｔ1Mが演算できる。 ２) 色度測定の関係式 色度の測定も濁度測定の関係式と同様に求めることがで
きる。色度測定は(2)式を用いて、波長λ2=390nm の光
束で、色度ゼロのゼロ液(C2=0)における測定光信号Ｉ
M20 および、色度校正スパン液 (C2=C2S) における測定
光信号ＩM2S を予め測定しておくことにより、測定対象
の検水の色度 (C2=C2M) を測定することができる。From the equation (9), the span calibration solution concentration value C 1S ,
By storing the measurement calculation data of the absorbance A 10 when calibrating the zero liquid and the absorbance A 1S when calibrating the span liquid in the calculation unit CAL equipped with the central processing unit (CPU), the measurement optical signal IM 1 Therefore, the turbidity T 1M can be calculated. 2) Relational expression for chromaticity measurement Chromaticity can be measured in the same manner as the relational expression for turbidity measurement. Chromaticity measurement is performed using Eq. (2) with a light flux of wavelength λ 2 = 390 nm, and a measured optical signal I in a zero liquid (C 2 = 0) with zero chromaticity.
The chromaticity (C 2 = C 2M ) of the test water to be measured can be measured by measuring the measurement optical signal I M2S in the M20 and the chromaticity calibration spanning liquid (C 2 = C 2S ). it can.
【００２６】2.1)色度ゼロのゼロ液(C2=0)における測定
光信号ＩM20 色度ゼロのゼロ液(C2=0)における吸光度Ａ20は、(2) 式
にC2=0を代入することにより、(10)式により表される。[0026] 2.1) Zero solution chromaticity zero (C 2 = 0) Absorbance A 20 at the zero solution of the measurement light signal I M20 chromaticity zero (C 2 = 0) in the, C 2 = 0 in equation (2) By substituting, it is expressed by equation (10).
【００２７】[0027]
【数１０】 [Equation 10]
【００２８】2.2)色度校正スパン液 (C2=C2S) における
測定光信号ＩM2S 色度校正スパン液 (C2=C2S) における吸光度Ａ2Sは、
(2) 式にC2=C2Sを代入することにより、(11)式により表
される。[0028] 2.2) Chromaticity Calibration Span solution (C 2 = C measured optical signal I M2S chromaticity calibration span solution in 2S) (C 2 = C 2S ) absorbance A 2S in the
By substituting C 2 = C 2S into equation (2), it is represented by equation (11).
【００２９】[0029]
【数１１】 [Equation 11]
【００３０】(11)式より、色度標準液による測定セル１
の測定長Ｌにわたる吸光係数α20Ｌが(12)式より求ま
る。From the equation (11), the measuring cell 1 using the chromaticity standard solution
The extinction coefficient α 20 L over the measurement length L of is calculated from the equation (12).
【００３１】[0031]
【数１２】 [Equation 12]
【００３２】2.3)色度測定対象の検水の色度 (C2=C2M)
の測定（測定光信号ＩM2） 色度測定対象の検水（色度C2=C2M) の吸光度Ａ2Mは、
(2) 式にC2=C2Mを代入することにより、(13)式により表
される。2.3) Chromaticity Chromaticity of the sample water to be measured (C 2 = C 2M ).
(Measurement optical signal I M2 ) Absorbance A 2M of the sample water (chromaticity C 2 = C 2M ) of chromaticity measurement is
By substituting C 2 = C 2M into equation (2), it is represented by equation (13).
【００３３】[0033]
【数１３】 [Equation 13]
【００３４】従って、色度演算出力Ｔ2M(=Ｃ2M) は(1
2),(13) 式より、(14)式により表される。Therefore, the chromaticity calculation output T 2M (= C 2M ) is (1
It is expressed by the equation (14) from the equations (2) and (13).
【００３５】[0035]
【数１４】 [Equation 14]
【００３６】しかし、色度の測定波長λ2=390nm では、
濁度成分に基づく光の吸収もあり、この濁度成分を補正
する必要がある。このため、(14)式の色度演算出力Ｔ2M
を補正して、(15)式によって補正された色度演算出力Ｔ
2M' を得る。（ｋ21；濁度成分の補正係数）However, at the chromaticity measurement wavelength λ 2 = 390 nm,
There is also light absorption due to the turbidity component, and it is necessary to correct this turbidity component. Therefore, the chromaticity calculation output T 2M of equation (14)
Chromaticity calculation output T corrected by equation (15)
Get 2M '. (K 21 ; correction factor for turbidity component)
【００３７】[0037]
【数１５】 [Equation 15]
【００３８】(15)式より、スパン校正液濃度値Ｃ2Sと、
ゼロ液校正時の吸光度Ａ20と、スパン液校正時の吸光度
Ａ2Sとの測定演算データを中央処理装置(CPU) を備える
演算部CAL に記憶し、濁度出力Ｔ1Mで補正演算を行うこ
とにより、色度Ｔ2M' が演算できる。From equation (15), the span calibration solution concentration value C 2S ,
The measured calculation data of the absorbance A 20 at the time of zero liquid calibration and the absorbance A 2S at the time of span liquid calibration should be stored in the calculation unit CAL equipped with the central processing unit (CPU), and the correction calculation should be performed at the turbidity output T 1M. Thus, the chromaticity T 2M 'can be calculated.
【００３９】[0039]
【発明が解決しようとする課題】従来技術の吸光光度計
は、波長λ1=660nm(濁度) および波長λ2=390nm(色度)
における測定光信号の測定値と参照光信号の測定値の比
の対数演算で濁度および色度が計測されている。参照光
信号は光源が有する全波長域のエネルギーが使用され
る。このため、光源の経時的なスペクトル変化（波長別
放射強度の変化）は測定結果に影響を与える。同様に、
光検出素子の波長別光電変換係数の経時的な変化も測定
に影響を与える。さらに、参照光信号を得る手段とし
て、図５、図６に図示される反射鏡6,7 がフィルタホイ
ール２に配設される構造であるため、参照光信号は図７
に図示される様に平坦部が得られず、また、回転に伴う
振動に影響され、安定な参照光信号が得難かった。ま
た、スパン校正用駆動機構は高価であり、構造が複雑と
なる欠点を有する。The prior art absorptiometer has a wavelength λ 1 = 660 nm (turbidity) and a wavelength λ 2 = 390 nm (chromaticity).
The turbidity and chromaticity are measured by logarithmic calculation of the ratio of the measurement value of the measurement light signal and the measurement value of the reference light signal in. As the reference light signal, energy in the entire wavelength range of the light source is used. For this reason, the temporal change in the spectrum of the light source (change in radiation intensity by wavelength) affects the measurement result. Similarly,
The change over time in the wavelength-dependent photoelectric conversion coefficient of the photodetector also affects the measurement. Further, since the reflecting mirrors 6 and 7 shown in FIGS. 5 and 6 are arranged on the filter wheel 2 as a means for obtaining the reference light signal, the reference light signal is changed to that shown in FIG.
As shown in Fig. 2, a flat portion was not obtained, and it was difficult to obtain a stable reference light signal because it was affected by the vibration accompanying rotation. Further, the span calibration drive mechanism is expensive and has a drawback that the structure is complicated.
【００４０】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
のであり、その目的は前記した課題を解決して、光源や
光検出素子のスペクトル特性変化の経時的な変化が発生
しても測定に影響を与えず、構造が簡単で、安定した参
照光信号が得られ、スパン校正用駆動機構が不要な吸光
光度計およびこの吸光光度計の自己診断方法を提供する
ことにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to solve the above-mentioned problems and to perform measurement even if a change in spectral characteristics of a light source or a photodetector occurs with time. It is an object of the present invention to provide an absorptiometer which has no influence, has a simple structure, can obtain a stable reference light signal, and does not require a span calibration drive mechanism, and a self-diagnosis method for the absorptiometer.
【００４１】[0041]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願請求項１による発明においては、検水が導入さ
れる測定セルと、この測定セルの一端部側に測定セルと
の間に第１の間隙を置いて設けられた光源と、測定セル
の他端部側に設けられた光検出素子と、この光検出素子
の検出出力を演算処理する演算装置と、光源が出射する
光の一部がその一端部に結合される第１光ファイバと、
この第１光ファイバの他端部と第２の間隙を置いて対向
配置された一端部を有し、光源が出射する光の一部を光
検出素子に導く第２光ファイバと、回転可能に設けら
れ、その回転の中心から同一半径上の所定位置にそれぞ
れ設けられた測定用フィルタと校正用フィルタとを有
し、回転して測定用フィルタまたは校正用フィルタを第
１または第２の間隙に位置させるフィルタホイールと、
を備え、測定用光路が、光源から測定セルを通って光検
出素子まで、測定時には第１の間隙に位置した測定用フ
ィルタを経由して形成され、校正時には第１の間隙に位
置した校正用フィルタを経由して形成され、参照用光路
が、光源から第１および第２の光ファイバを通って光検
出素子まで、測定時には第２の間隙に位置した測定用フ
ィルタを経由して形成され、校正時には第２の間隙に位
置した校正用フィルタを経由して形成されるものとす
る。In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1 of the present application, between the measuring cell into which the sample water is introduced and the measuring cell at one end side of this measuring cell. A light source provided with a first gap, a photodetector provided on the other end side of the measurement cell, an arithmetic unit for arithmetically processing the detection output of this photodetector, and a light output from the light source. A first optical fiber, a portion of which is coupled to one end thereof,
A second optical fiber that has one end opposite to the other end of the first optical fiber with a second gap therebetween and guides a part of the light emitted from the light source to the photodetector, and is rotatable. The measuring filter and the calibrating filter are provided at predetermined positions on the same radius from the center of rotation of the calibrating filter, and the measuring filter and the calibrating filter are rotated in the first or second gap. A filter wheel to position,
The measuring optical path is formed from the light source to the photodetector through the measuring cell through the measuring filter located in the first gap during measurement, and in the first gap during calibration. And a reference optical path is formed from the light source through the first and second optical fibers to the photodetecting element, and through the measurement filter located in the second gap during measurement, At the time of calibration, it is formed via a calibration filter located in the second gap.
【００４２】また、本願請求項２による発明において
は、フィルタホイールの一部箇所に位置マークが設けら
れ、この位置マークを検出して、この検出信号を演算装
置へ出力する位置センサを備えるものとする。また、本
願請求項３による発明においては、測定用フィルタと校
正用フィルタがともに波長660nm の透過波長帯域を有す
るものとする。Further, in the invention according to claim 2 of the present application, a position mark is provided at a part of the filter wheel, and a position sensor for detecting the position mark and outputting the detection signal to the arithmetic unit is provided. To do. In the invention according to claim 3 of the present application, both the measurement filter and the calibration filter have a transmission wavelength band of 660 nm.
【００４３】また、本願請求項４による発明において
は、測定用フィルタと校正用フィルタがともに波長390n
m の透過波長帯域を有するものとする。また、本願請求
項５による発明においては、測定用フィルタが、波長66
0nm の透過波長帯域を有する光学フィルタと、波長390n
m の透過波長帯域を有する光学フィルタと、からなり、
校正用フィルタが、波長660nm の透過波長帯域を有する
光学フィルタと、波長390nm の透過波長帯域を有する光
学フィルタと、からなるものとする。In the invention according to claim 4 of the present application, both the measurement filter and the calibration filter have a wavelength of 390n.
It shall have a transmission wavelength band of m 2. Further, in the invention according to claim 5 of the present application, the measurement filter has a wavelength of 66
An optical filter with a transmission wavelength band of 0 nm and a wavelength of 390 n
and an optical filter having a transmission wavelength band of m,
The calibration filter is composed of an optical filter having a transmission wavelength band of 660 nm and an optical filter having a transmission wavelength band of 390 nm.
【００４４】また、本願請求項６による発明において
は、検水が導入される測定セルと、この測定セルの一端
部側に測定セルとの間に第１の間隙を置いて設けられた
光源と、測定セルの他端部側に設けられた光検出素子
と、この光検出素子の検出出力を演算処理する演算装置
と、光源が出射する光の一部がその一端部に結合される
第１光ファイバと、この第１光ファイバの他端部と第２
の間隙を置いて対向配置された一端部を有し、光源が出
射する光の一部を光検出素子に導く第２光ファイバと、
回転可能に設けられ、その回転の中心から同一半径上の
所定位置にそれぞれ設けられた測定用フィルタと校正用
フィルタとを有し、回転して測定用フィルタまたは校正
用フィルタを第１または第２の間隙に位置させるフィル
タホイールと、を備え、測定用光路が、光源から測定セ
ルを通って光検出素子まで、測定時には第１の間隙に位
置した測定用フィルタを経由して形成され、校正時には
第１の間隙に位置した校正用フィルタを経由して形成さ
れ、参照用光路が、光源から第１および第２の光ファイ
バを通って光検出素子まで、測定時には第２の間隙に位
置した測定用フィルタを経由して形成され、校正時には
第２の間隙に位置した校正用フィルタを経由して形成さ
れる吸光光度計の自己診断方法であって、測定用フィル
タと校正用フィルタの吸光光度計の差を、参照用光路の
測定用フィルタを透過した参照光信号と校正用フィルタ
を透過した参照光信号の比の対数値（β12）、（β22）
により演算し、この演算値の経時変化に基づいて、測定
用フィルタと校正用フィルタの劣化を検知するものとす
る。Further, in the invention according to claim 6 of the present application, a measuring cell into which the test water is introduced, and a light source provided with a first gap between the measuring cell and the measuring cell on one end side thereof. A photodetector provided on the other end side of the measurement cell, an arithmetic unit for arithmetically processing the detection output of the photodetector, and a part of the light emitted from the light source coupled to one end thereof An optical fiber, and the other end of the first optical fiber and the second
A second optical fiber that has one end portions that are arranged to face each other with a gap therebetween, and that guides a part of the light emitted from the light source to the photodetection element;
It has a measurement filter and a calibration filter that are rotatably provided at predetermined positions on the same radius from the center of rotation, and rotate to provide the measurement filter or the calibration filter as the first or second filter. And a filter wheel positioned in the gap between the light source and the measurement optical path from the light source to the photodetector through the measurement filter located in the first gap during measurement, and during calibration. The measurement is performed via the calibration filter located in the first gap, and the reference optical path is located in the second gap during measurement from the light source to the photodetector element through the first and second optical fibers. A self-diagnosis method for an absorptiometer, which is formed via a calibration filter and is located via a calibration filter located in a second gap during calibration. Figures the difference absorptiometer, the ratio of the reference optical signal transmitted through the measuring filter of the reference optical path and the reference optical signal transmitted through the calibration filter pair (β 12), (β 22 )
The deterioration of the measurement filter and the calibration filter is detected based on the change with time of the calculated value.
【００４５】また、本願請求項７による発明において
は、検水が導入される測定セルと、この測定セルの一端
部側に測定セルとの間に第１の間隙を置いて設けられた
光源と、測定セルの他端部側に設けられた光検出素子
と、この光検出素子の検出出力を演算処理する演算装置
と、光源が出射する光の一部がその一端部に結合される
第１光ファイバと、この第１光ファイバの他端部と第２
の間隙を置いて対向配置された一端部を有し、光源が出
射する光の一部を光検出素子に導く第２光ファイバと、
回転可能に設けられ、その回転の中心から同一半径上の
所定位置にそれぞれ設けられた測定用フィルタと校正用
フィルタとを有し、回転して測定用フィルタまたは校正
用フィルタを第１または第２の間隙に位置させるフィル
タホイールと、を備え、測定用光路が、光源から測定セ
ルを通って光検出素子まで、測定時には第１の間隙に位
置した測定用フィルタを経由して形成され、校正時には
第１の間隙に位置した校正用フィルタを経由して形成さ
れ、参照用光路が、光源から第１および第２の光ファイ
バを通って光検出素子まで、測定時には第２の間隙に位
置した測定用フィルタを経由して形成され、校正時には
第２の間隙に位置した校正用フィルタを経由して形成さ
れる吸光光度計の自己診断方法であって、測定用フィル
タと校正用フィルタの吸光度の差を、測定用光路の測定
用フィルタを透過した測定光信号と校正用フィルタを透
過した測定光信号とから測定用フィルタと校正用フィル
タの吸光度を演算し、この演算した校正用フィルタの吸
光度から測定用フィルタの吸光度を引算した値
（β11）、（β21）により演算し、この演算値の経時変
化に基づいて、測定用フィルタと校正用フィルタの劣化
を検知するものとする。Further, in the invention according to claim 7 of the present application, a measuring cell into which the test water is introduced, and a light source provided with a first gap between the measuring cell and one side of the measuring cell. A photodetector provided on the other end side of the measurement cell, an arithmetic unit for arithmetically processing the detection output of the photodetector, and a part of the light emitted from the light source coupled to one end thereof An optical fiber, and the other end of the first optical fiber and the second
A second optical fiber that has one end portions that are arranged to face each other with a gap therebetween, and that guides a part of the light emitted from the light source to the photodetection element;
It has a measurement filter and a calibration filter that are rotatably provided at predetermined positions on the same radius from the center of rotation, and rotate to provide the measurement filter or the calibration filter as the first or second filter. And a filter wheel positioned in the gap between the light source and the measurement optical path from the light source to the photodetector through the measurement filter located in the first gap during measurement, and during calibration. The measurement is performed via the calibration filter located in the first gap, and the reference optical path is located in the second gap during measurement from the light source to the photodetector element through the first and second optical fibers. A self-diagnosis method for an absorptiometer, which is formed via a calibration filter and is located via a calibration filter located in a second gap during calibration. The difference in absorbance between the measurement filter and the calibration filter is calculated from the measurement optical signal transmitted through the measurement filter in the measurement optical path and the measurement optical signal transmitted through the calibration filter, and the calculated calibration filter is calculated. Calculated by subtracting the absorbance of the measurement filter from the absorbance of (β 11 ) and (β 21 ) and detecting the deterioration of the measurement filter and the calibration filter based on the change with time of this calculated value. To do.
【００４６】また、本願請求項８による発明において
は、検水が導入される測定セルと、この測定セルの一端
部側に測定セルとの間に第１の間隙を置いて設けられた
光源と、測定セルの他端部側に設けられた光検出素子
と、この光検出素子の検出出力を演算処理する演算装置
と、光源が出射する光の一部がその一端部に結合される
第１光ファイバと、この第１光ファイバの他端部と第２
の間隙を置いて対向配置された一端部を有し、光源が出
射する光の一部を光検出素子に導く第２光ファイバと、
回転可能に設けられ、その回転の中心から同一半径上の
所定位置にそれぞれ設けられた測定用フィルタと校正用
フィルタとを有し、回転して測定用フィルタまたは校正
用フィルタを第１または第２の間隙に位置させるフィル
タホイールと、を備え、測定用光路が、光源から測定セ
ルを通って光検出素子まで、測定時には第１の間隙に位
置した測定用フィルタを経由して形成され、校正時には
第１の間隙に位置した校正用フィルタを経由して形成さ
れ、参照用光路が、光源から第１および第２の光ファイ
バを通って光検出素子まで、測定時には第２の間隙に位
置した測定用フィルタを経由して形成され、校正時には
第２の間隙に位置した校正用フィルタを経由して形成さ
れる吸光光度計の自己診断方法であって、測定用フィル
タと校正用フィルタの吸光光度計の差を、参照用光路の
測定用フィルタを透過した参照光信号と校正用フィルタ
を透過した参照光信号の比の対数値（β12）、（β22）
により演算し、測定用フィルタと校正用フィルタの吸光
度の差を、測定用光路の測定用フィルタを透過した測定
光信号と校正用フィルタを透過した測定光信号とから測
定用フィルタと校正用フィルタの吸光度を演算し、この
演算した校正用フィルタの吸光度から測定用フィルタの
吸光度を引算した値（β11）、（β21）により演算し、
参照用光路において同一波長で測定・演算した、校正用
光学フィルタの吸光度と測定用光学フィルタの吸光度の
差（β12）または（β22）と、測定用光路において同一
波長で測定・演算した、校正用光学フィルタの吸光度と
測定用光学フィルタの吸光度の差（β11）または
（β21）と、の両演算値の差の割合が所定の範囲外にあ
るときは、ゼロ液校正を行うものとする。Further, in the invention according to claim 8 of the present application, a measuring cell into which the test water is introduced, and a light source provided with a first gap between the measuring cell and one side of the measuring cell. A photodetector provided on the other end side of the measurement cell, an arithmetic unit for arithmetically processing the detection output of the photodetector, and a part of the light emitted from the light source coupled to one end thereof An optical fiber, and the other end of the first optical fiber and the second
A second optical fiber that has one end portions that are arranged to face each other with a gap therebetween, and that guides a part of the light emitted from the light source to the photodetection element;
It has a measurement filter and a calibration filter that are rotatably provided at predetermined positions on the same radius from the center of rotation, and rotate to provide the measurement filter or the calibration filter as the first or second filter. And a filter wheel positioned in the gap between the light source and the measurement optical path from the light source to the photodetector through the measurement filter located in the first gap during measurement, and during calibration. The measurement is performed via the calibration filter located in the first gap, and the reference optical path is located in the second gap during measurement from the light source to the photodetector element through the first and second optical fibers. A self-diagnosis method for an absorptiometer, which is formed via a calibration filter and is located via a calibration filter located in a second gap during calibration. Figures the difference absorptiometer, the ratio of the reference optical signal transmitted through the measuring filter of the reference optical path and the reference optical signal transmitted through the calibration filter pair (β 12), (β 22 )
The difference in absorbance between the measurement filter and the calibration filter is calculated from the measurement optical signal that passes through the measurement filter in the measurement optical path and the measurement optical signal that passes through the calibration filter. The absorbance is calculated, and the absorbance of the measurement filter is subtracted from the calculated absorbance of the calibration filter (β 11 ), (β 21 )
The difference between the absorbance of the optical filter for calibration and the absorbance of the optical filter for measurement (β 12 ) or (β 22 ) measured and calculated at the same wavelength in the reference optical path, and measured and calculated at the same wavelength in the optical path for measurement, When the ratio of the difference between the absorbance of the calibration optical filter and the absorbance of the measurement optical filter (β 11 ) or (β 21 ) is outside the specified range, zero solution calibration is performed. And
【００４７】また、本願請求項９による発明において
は、ゼロ液校正後、なお両演算値の差の割合が所定の範
囲外にあるときは、ゼロ液校正時の吸光度の経時変化に
基づいて、吸光光度計の測定セルの汚れを検知するもの
とする。また、本願請求項１０による発明においては、
参照用光路において同一波長で測定・演算した、校正用
光学フィルタの吸光度と測定用光学フィルタの吸光度の
差（β12）または（β22）と、測定用光路において同一
波長で測定・演算した、校正用光学フィルタの吸光度と
測定用光学フィルタの吸光度の差（β11）または
（β21）と、の両演算値の差の割合が所定の範囲内にあ
るときは、ゲイン補正演算処理を行うものとする。Further, in the invention according to claim 9 of the present application, after the zero liquid calibration, when the ratio of the difference between the two calculated values is still outside the predetermined range, based on the change with time of the absorbance during the zero liquid calibration, The dirt of the measuring cell of the absorptiometer shall be detected. In the invention according to claim 10 of the present application,
The difference between the absorbance of the optical filter for calibration and the absorbance of the optical filter for measurement (β 12 ) or (β 22 ) measured and calculated at the same wavelength in the reference optical path, and measured and calculated at the same wavelength in the optical path for measurement, When the ratio of the difference between the absorbance of the calibration optical filter and the absorbance of the measurement optical filter (β 11 ) or (β 21 ) is within the specified range, the gain correction calculation process is performed. I shall.
【００４８】[0048]
【作用】上記構成により、フィルタホイールは、濁度お
よび色度を測定する波長の測定用フィルタ(Fm1,Fm2) と
校正用フィルタ(Fc1,Fc2) とを、その回転の中心から同
一半径上の所定位置に有し、回転して測定用フィルタま
たは校正用フィルタを第１の間隙（測定用）または第２
の間隙（参照用）に位置させる。[Operation] With the above configuration, the filter wheel has the wavelength measuring filters (Fm1, Fm2) and the calibration filters (Fc1, Fc2) for measuring turbidity and chromaticity on the same radius from the center of rotation. Hold in place and rotate to place measurement or calibration filter in first gap (for measurement) or second
In the gap (for reference).
【００４９】測定用光路は、光源から測定セルを通って
光検出素子までの経路で、測定時には第１の間隙に位置
した測定用フィルタを経由して形成され、校正時には第
１の間隙に位置した校正用フィルタを経由して形成され
る。また、参照用光路は、光源から第１および第２の光
ファイバを通って光検出素子までの経路で、測定時には
第２の間隙に位置した測定用フィルタを経由して形成さ
れ、校正時には第２の間隙に位置した校正用フィルタを
経由して形成される。The measurement optical path is a path from the light source to the photodetector through the measurement cell, is formed via the measurement filter located in the first gap during measurement, and is located in the first gap during calibration. It is formed via the calibration filter. The reference optical path is a path from the light source to the photodetector through the first and second optical fibers, is formed via the measurement filter located in the second gap at the time of measurement, and is the first at the time of calibration. It is formed via a calibration filter located in the gap of 2.
【００５０】光検出素子によって検出される検出信号
は、一つは測定用光路を経由して、光源からの光が第１
の間隙に位置した測定用フィルタまたは校正用フィルタ
を交互に介して測定セルに入射し、測定セルを経由して
光検出素子により検出されることによって得られる測定
光信号と、他の一つは参照用光路を経由して、光源から
の光の一部を取り出し、測定用光路とは別光路を経由
し、測定セルを経由することなく、測定用フィルタまた
は校正用フィルタを交互に介して同一光検出素子に入射
し、かつ、測定光信号とは別タイミングで光検出素子に
より検出されることによって得られ参照光信号である。One of the detection signals detected by the photo-detecting element is the light from the light source passing through the measurement optical path and the first light.
The measurement optical signal obtained by being incident on the measurement cell through the measurement filter or the calibration filter alternately located in the gap of and being detected by the photodetector through the measurement cell, and the other one Part of the light from the light source is taken out via the reference optical path, goes through a different optical path from the measurement optical path, and goes through the measurement cell or calibration filter alternately without passing through the measurement cell. The reference light signal is obtained by being incident on the light detection element and detected by the light detection element at a timing different from that of the measurement light signal.
【００５１】また、フィルタホイールの一部箇所に位置
マークが設けられ、この位置マークを検出して、この検
出信号を演算装置へ出力する位置センサを備えることに
より、上記の光検出素子によって時系列的に検出される
測定光信号および参照光信号を判別することができる。
かかる構成で、測定光信号と参照光信号は同一光学フィ
ルタ(Fm1,Fm2,Fc1,Fc2) を介して、同一波長帯域で測定
され、吸光度は同一波長帯域の測定光信号と参照光信号
との測定値の比で演算される。このため、光源のスペク
トル特性変化とか、光検出素子のスペクトル特性変化が
あっても、個々の測定光信号と参照光信号の変動はある
ものの、吸光度としての測定値の比は一定であり、光源
や光検出素子のスペクトル特性の変化に影響されない。Further, a position mark is provided at a part of the filter wheel, and a position sensor for detecting the position mark and outputting the detection signal to the arithmetic unit is provided. It is possible to discriminate between the measurement optical signal and the reference optical signal which are detected automatically.
With such a configuration, the measurement optical signal and the reference optical signal are measured in the same wavelength band through the same optical filter (Fm1, Fm2, Fc1, Fc2), and the absorbance is the same as the measurement optical signal and the reference optical signal in the same wavelength band. It is calculated by the ratio of the measured values. Therefore, even if there is a change in the spectral characteristics of the light source or the change in the spectral characteristics of the photodetector, the ratio of the measured values as the absorbance is constant, although there is a change in the individual measurement light signal and the reference light signal. And is not affected by changes in the spectral characteristics of the photodetector.
【００５２】また、参照用光路は、光源から第１および
第２光ファイバを通って光検出素子まで、測定時には第
２の間隙に位置した測定用フィルタを経由して形成さ
れ、校正時には第２の間隙に位置した校正用フィルタを
経由して形成されているので、フィルタホイール上に重
量のある反射鏡を配置することなく、フィルタホイール
は回転バランスのとれた構造にすることができ、振動が
除去でき、安定した参照光信号を得ることができる。Further, the reference optical path is formed from the light source through the first and second optical fibers to the photodetecting element, through the measuring filter located in the second gap during measurement, and the second optical path during calibration. Since it is formed via the calibration filter located in the gap of the filter wheel, the filter wheel can be made into a rotationally balanced structure without placing a heavy reflecting mirror on the filter wheel, and vibration can be prevented. It can be removed, and a stable reference light signal can be obtained.
【００５３】さらに、フィルタホイール上に校正用フィ
ルタ(Fc1,Fc2) を有しているので、別途にスパン校正用
駆動機構を設けることを不要にできる。また、フィルタ
ホイールに配備される光学フィルタは、波長 660nm（濁
度）および 390nm（色度）の透過波長帯域を有する測定
用フィルタおよび校正用フィルタであり、この波長で濁
度および色度の測定および校正ができる。Furthermore, since the calibration filter (Fc1, Fc2) is provided on the filter wheel, it is not necessary to separately provide a span calibration drive mechanism. In addition, the optical filter installed in the filter wheel is a measurement filter and calibration filter that have transmission wavelength bands of 660 nm (turbidity) and 390 nm (chromaticity), and turbidity and chromaticity are measured at this wavelength. And can calibrate.
【００５４】また、校正用フィルタの吸光度と測定用フ
ィルタの吸光度との差は、参照用光路を経由し、同一波
長で測定用フィルタおよび校正用フィルタを経由した参
照光信号を測定し、この参照光信号の比の対数値
（β12）、（β22）を演算する、あるいは、測定用光路
を経由し、同一波長で測定用フィルタおよび校正用フィ
ルタを経由して測定された測定光信号から吸光度を演算
し、校正用フィルタを経由した吸光度から測定用フィル
タを経由した吸光度を引算した値（β11）、（β21）を
演算する、ことにより測定セル中の検水を入れ換えるこ
となく校正スパン値（β11、β12）、（β21、β22）を
求めることができる。この結果、従来技術でスパン校正
時は、検水をゼロ液に置換して校正用フィルタで測定す
るか、検水を校正用標準液に置換して測定用フィルタで
測定する必要があったが、検水を入れ換える作業が不要
となるため、濁度、色度の測定を中断することなく、常
時スパン校正を行うことができる。The difference between the absorbance of the calibration filter and the absorbance of the measurement filter is determined by measuring the reference light signal passing through the measurement optical filter and the calibration optical filter at the same wavelength through the reference optical path. Calculates the logarithmic value (β 12 ) and (β 22 ) of the ratio of optical signals, or from the measured optical signal measured through the measuring optical path and at the same wavelength through the measuring filter and the calibration filter By calculating the absorbance and subtracting the absorbance passing through the measurement filter from the absorbance passing through the calibration filter (β 11 ) and (β 21 ) are calculated, thereby eliminating the need to replace the test water in the measurement cell. The calibration span values (β 11 , β 12 ) and (β 21 , β 22 ) can be obtained. As a result, in span calibration in the prior art, it was necessary to replace the sample water with zero solution and measure with the calibration filter, or replace the sample water with the calibration standard solution and measure with the measurement filter. Since the work of replacing the test water is unnecessary, span calibration can be performed at all times without interrupting the measurement of turbidity and chromaticity.
【００５５】また、この校正用フィルタの吸光度と測定
用フィルタの吸光度との差（β11、β12）、（β21、β
22）の経時変化の有無、あるいは、両演算値（β11、β
12）、（β21、β22）の差の割合が所定の範囲内に有る
か否かにより、吸光光度計の光学フィルタの劣化、ゼロ
液校正指令の発信、演算装置不良、測定セルの汚れ検知
などの吸光光度計の自己診断ができる。Further, the difference between the absorbance of the calibration filter and the absorbance of the measurement filter (β 11 , β 12 ) and (β 21 , β
22 ) whether or not there is a change over time, or both calculated values (β 11 , β
12 ), (β 21 , β 22 ) depends on whether the ratio of the difference is within the specified range, the optical filter of the absorptiometer is deteriorated, the zero liquid calibration command is issued, the operation device is defective, and the measurement cell is dirty. Self-diagnosis of absorptiometer such as detection is possible.
【００５６】また、この両演算値（β11、β12）、（β
21、β22）の差の割合が所定の範囲内にあるときは、吸
光光度計のゲイン補正演算処理が自動的にを行うことが
できる。Further, both calculated values (β 11 , β 12 ), (β
When the ratio of the difference between 21 and β 22 ) is within a predetermined range, the gain correction calculation process of the absorptiometer can be automatically performed.
【００５７】[0057]
【実施例】図１は本発明の実施例の要部構成図、図２は
フィルタホイール上の光学フィルタの配置図、図３は光
電変換器で検出される測定光信号および参照光信号の波
形およびタイミング関係を説明する説明図、図４は本発
明の吸光光度計の自己診断のフロー図であり、図５に対
応する同一部材には同じ符号が付してある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram of the essential parts of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a layout of optical filters on a filter wheel, and FIG. 3 is a waveform of a measurement optical signal and a reference optical signal detected by a photoelectric converter. 4 is a flow chart of self-diagnosis of the absorptiometer of the present invention, and the same members corresponding to those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.
【００５８】図１において、１は測定セルで、その内部
に検査対象である検水1Aが導入・導出される。この測定
セル１の一端部側にランプハウスLHに収納された光源Ｌ
があり、測定セル１の他端部側に光検出素子PDがあり、
光源Ｌと測定セル１との間の第１の間隙にフィルタホイ
ール２が挿入される。このフィルタホイール２は円板状
の遮光板で構成され、モータMTによって回転駆動され
る。図２はフィルタホイール２の平面図を示す。フィル
タホイール２の回転中心から一定半径上の位置を４等分
し、この４ヶ所に孔を設け、この孔に順次、波長 660nm
の測定用フィルタFm1 、波長 660nmの校正用フィルタFc
1 、波長 390nmの測定用フィルタFm2 および波長 390nm
の校正用フィルタFc2 を配設する。フィルタホイール２
は、光学フィルタFm1 と光学フィルタFc1 との中間角度
45°の端部位置に位置マークとしての切欠部５を有し、
この切欠部５が後述の図１の位置センサ３によって検出
され、フィルタホイール２の回転位置情報として演算部
CAL に与えられる。In FIG. 1, reference numeral 1 is a measuring cell into which a sample water 1A to be inspected is introduced and led out. The light source L housed in the lamp house LH on one end side of the measuring cell 1
There is a photodetector PD on the other end side of the measuring cell 1,
The filter wheel 2 is inserted in the first gap between the light source L and the measuring cell 1. The filter wheel 2 is composed of a disc-shaped light shielding plate, and is rotationally driven by a motor MT. FIG. 2 shows a plan view of the filter wheel 2. The position on the fixed radius from the center of rotation of the filter wheel 2 is divided into four equal parts, holes are provided at these four positions, and the wavelength is 660 nm in sequence.
Measurement filter Fm1 and calibration filter Fc with wavelength 660nm
1, measurement filter Fm2 with wavelength 390nm and wavelength 390nm
Install the calibration filter Fc2. Filter wheel 2
Is the intermediate angle between the optical filter Fm1 and the optical filter Fc1.
Has a notch 5 as a position mark at the 45 ° end position,
The cutout portion 5 is detected by the position sensor 3 shown in FIG.
Given to CAL.
【００５９】図２の点線で図示され、その中心が光学フ
ィルタの中心と同一半径上にある角形枠Ｍ、Ｒは、光源
Ｌからの光の進行光路の位置関係を示し、角形枠Ｍは測
定用光路位置を、角形枠Ｒは参照用光路位置を示す。角
形枠Ｍの測定光信号の光路は、光源Ｌから角形枠Ｍに示
される位置に入射し、この角形枠Ｍの位置に測定用フィ
ルタFm1(濁度) が来れば波長 660nmの測定光成分が透過
して測定セル１に入射し、この角形枠Ｍの位置に校正用
フィルタFc1 が来れば、波長 660nmのスパン校正用光成
分が測定光成分よりもスパン相当分減光して透過し、測
定セル１に入射する。また、この角形枠Ｍの位置に測定
用フィルタFm2(色度) が来れば波長 390nmの測定光成分
が透過して測定セル１に入射し、この角形枠Ｍの位置に
校正用フィルタFc2 が来れば波長 390nmのスパン校正用
光成分が測定光成分よりもスパン相当分減光して透過
し、測定セル１に入射する。The rectangular frames M and R, which are shown by the dotted lines in FIG. 2 and whose center is on the same radius as the center of the optical filter, show the positional relationship of the traveling optical path of the light from the light source L, and the rectangular frame M is measured. The optical path position for reference and the rectangular frame R indicate the optical path position for reference. The optical path of the measurement light signal of the rectangular frame M is incident from the light source L to the position shown in the rectangular frame M, and if the measurement filter Fm1 (turbidity) comes to the position of the rectangular frame M, the measurement light component of wavelength 660 nm is emitted. If it passes through the measurement cell 1 and the calibration filter Fc1 comes to the position of the rectangular frame M, the span calibration light component with a wavelength of 660 nm is attenuated by the span equivalent to the measurement light component and is transmitted. It is incident on the cell 1. If the measurement filter Fm2 (chromaticity) comes to the position of the rectangular frame M, the measurement light component of wavelength 390nm is transmitted and enters the measurement cell 1, and the calibration filter Fc2 comes to the position of the rectangular frame M. For example, the span calibration light component with a wavelength of 390 nm is attenuated by the span corresponding to the measurement light component, passes through, and enters the measurement cell 1.
【００６０】また、光学フィルタFm1 と光学フィルタFc
2 との中間角度45°の位置にある角形枠Ｒは、参照光信
号の光路としての第２の間隙位置に対応し、この角形枠
Ｒの中心位置に図１の光ファイバ端面41B,42A がフィル
タホイール２を挟んで対向配置されている。図１におい
て、参照光信号を得るには、光源Ｌから光の一部を光フ
ァイバ端面41A で取り出し、光ファイバ41を経由して、
対向配置されておる光ファイバ端面41B,42A で結合し、
光ファイバ42を経由して、光ファイバ端面42Bから光検
出素子PDに結合する。この参照光信号は、角形枠Ｒの位
置に各光学フィルタ(Fm1,Fc1、Fm2,Fc2)を移動させて、
660nm,390nm の波長選択を行う。Further, the optical filter Fm1 and the optical filter Fc
The rectangular frame R at an intermediate angle of 45 ° with 2 corresponds to the second gap position as the optical path of the reference optical signal, and the optical fiber end faces 41B, 42A of FIG. The filter wheels 2 are arranged so as to face each other. In FIG. 1, in order to obtain the reference optical signal, a part of the light from the light source L is taken out at the optical fiber end face 41A, and is passed through the optical fiber 41.
Combined at the optical fiber end faces 41B and 42A that are arranged facing each other,
Via the optical fiber 42, the optical fiber end face 42B is coupled to the photodetector PD. This reference light signal moves each optical filter (Fm1, Fc1, Fm2, Fc2) to the position of the rectangular frame R,
Select wavelengths of 660nm and 390nm.
【００６１】フィルタホイール２が時計方向に回転し、
光学フィルタ(Fm1,Fc1,Fm2,Fc2) が角形枠Ｍの位置に来
て、波長 660nmまたは 390nmの測定用光成分あるいはス
パン校正用光成分が透過し、測定セル１に入射した光
は、前述の同一光検出素子PDにて検出される。また、光
学フィルタ(Fm1,Fc1,Fm2,Fc2) が回転角45°の位相差で
もって、角形枠Ｒ位置に来て、波長 660nmまたは 390nm
の参照光成分あるいはスパン校正用参照光成分が透過し
て、同一光検出素子PDにて検出される。この光検出素子
PDにて検出された測定信号は、演算装置９に内蔵される
増幅器PAで増幅され、A/D 変換器でディジタル値に変換
され、中央処理装置(CPU) を備える演算部CAL で演算処
理されて、その演算結果がD/A 変換器でアナログ値に変
換処理される。フィルタホイール２に設けられた位置マ
ークとしての切欠部５が位置センサ３の位置に来ると、
位置センサ３の光学的手段あるいは電磁結合手段などに
より、これを検出し、フィルタホイール２の回転位置を
知ることができる。The filter wheel 2 rotates clockwise,
The optical filter (Fm1, Fc1, Fm2, Fc2) comes to the position of the rectangular frame M, the measurement light component of the wavelength 660nm or 390nm or the span calibration light component is transmitted, and the light incident on the measurement cell 1 is as described above. It is detected by the same photodetector element PD. Also, the optical filters (Fm1, Fc1, Fm2, Fc2) come to the position of the rectangular frame R with the phase difference of the rotation angle of 45 °, and the wavelength is 660nm or 390nm.
The reference light component or the reference light component for span calibration is transmitted and detected by the same photodetector PD. This photo detector
The measurement signal detected by the PD is amplified by the amplifier PA built in the arithmetic unit 9, converted into a digital value by the A / D converter, and arithmetically processed by the arithmetic unit CAL having the central processing unit (CPU). Then, the calculation result is converted into an analog value by the D / A converter. When the notch 5 provided as a position mark on the filter wheel 2 comes to the position of the position sensor 3,
This can be detected by the optical means of the position sensor 3 or the electromagnetic coupling means, and the rotational position of the filter wheel 2 can be known.
【００６２】かかる構成で、この位置センサ３からの位
置タイミング情報をインタフェース回路I/O を介して演
算部CAL に取り込むことにより、演算部CAL は光検出素
子PDにて検出される時系列信号が、角形枠Ｍ位置で光学
フィルタ(Fm1,Fc1,Fm2,Fc2)を経由し、測定セル１を透
過してきた測定信号かまたはスパン校正用測定信号であ
るか、あるいは、角形枠Ｒ位置で光学フィルタ(Fm1,Fc
1,Fm2,Fc2) を経由し、参照光用光ファイバ41,42 で導
かれた参照光によるものか、を判断することができる。
即ち、このタイミングを基に、所定の演算処理を行い、
濁度(660nm) および色度(390nm) の測定演算結果がデマ
ルチプレックスされ、D/A 変換器を介して濁度および色
度の計測結果が出力される。With such a configuration, the position timing information from the position sensor 3 is taken into the arithmetic unit CAL via the interface circuit I / O, so that the arithmetic unit CAL outputs the time series signals detected by the photodetector PD. , The measurement signal transmitted through the measurement cell 1 through the optical filter (Fm1, Fc1, Fm2, Fc2) at the M position of the rectangular frame, or the measurement signal for span calibration, or the optical filter at the R position of the rectangular frame. (Fm1, Fc
1, Fm2, Fc2), it is possible to determine whether the light is due to the reference light guided by the reference light optical fibers 41, 42.
That is, based on this timing, a predetermined arithmetic processing is performed,
The turbidity (660 nm) and chromaticity (390 nm) measurement calculation results are demultiplexed and the turbidity and chromaticity measurement results are output via the D / A converter.
【００６３】図３は、光学フィルタが図２に図示されて
いるように配列されているとき、光検出素子PDにて検出
されるパルス信号を時系列的に示したものであり、角形
枠Ｍ位置で測定される測定信号およびスパン校正用測定
信号を実線で示し、角形枠Ｒ位置で測定される参照光信
号を点線で示している。なお、濁度(660nm) 或いは色度
(390nm) の測定光信号および校正用光信号を隣合って検
出したいときは、フィルタホイールの回転中心を挟んで
対向位置に同一波長の測定用光学フィルタと校正用光学
フィルタを配置すればよい。FIG. 3 shows the pulse signals detected by the photodetector PD in time series when the optical filters are arranged as shown in FIG. The measurement signal measured at the position and the measurement signal for span calibration are shown by solid lines, and the reference light signal measured at the position of the rectangular frame R is shown by dotted lines. The turbidity (660 nm) or chromaticity
When it is desired to detect the measurement optical signal (390 nm) and the calibration optical signal adjacent to each other, the measurement optical filter and the calibration optical filter having the same wavelength may be arranged at the opposite positions with the rotation center of the filter wheel interposed therebetween.
【００６４】従来技術では濁度および色度のスパン校正
用の駆動機構８が必要であったが、本発明では同一フィ
ルタホイール２上に校正用フィルタFc1,Fc2 を設けたこ
とによって、測定セル１中に検水がある状態で、常時、
測定スパンの校正ができ、この測定スパンが許容範囲内
にあるときは、測定値のゲイン自動補正ができ、許容範
囲を越えれば、各種の演算処理より、吸光光度計の自己
診断を行うことができる。In the prior art, the driving mechanism 8 for span calibration of turbidity and chromaticity was required, but in the present invention, the calibration cells Fc1 and Fc2 are provided on the same filter wheel 2, so that the measuring cell 1 With the test water inside, always
If the measurement span can be calibrated and the measurement span is within the allowable range, the measured value gain can be automatically corrected, and if it exceeds the allowable range, the self-diagnosis of the absorptiometer can be performed by various calculation processes. it can.
【００６５】以下本発明に基づく特徴機能を説明する。
まず、本発明で用いる濁度および色度から説明する。測
定セル１を透過して光検出素子PDにて検出される測定光
信号ＩM1、ＩM2は従来技術で説明した(1) 、(2) 式と同
じである。測定セル１を透過しない参照光信号が、角形
枠Ｒの位置に順次くる各光学フィルタ(Fm1,Fc1、Fm2,Fc
2)を透過し、光検出素子PDにて測定されるが、その検出
出力は、光学フィルタFm1,Fc1,Fm2 およびFc2 に対応し
て各々以下の(16)〜(19)式となる。The characteristic functions according to the present invention will be described below.
First, the turbidity and chromaticity used in the present invention will be described. The measurement optical signals I M1 and I M2 which are transmitted through the measurement cell 1 and detected by the photodetector PD are the same as the equations (1) and (2) described in the prior art. The reference light signal that does not pass through the measurement cell 1 sequentially enters the positions of the rectangular frame R, and the optical filters (Fm1, Fc1, Fm2, Fc
The light is transmitted through 2) and measured by the photodetector PD, and the detection output is expressed by the following equations (16) to (19) corresponding to the optical filters Fm1, Fc1, Fm2 and Fc2.
【００６６】[0066]
【数１６】 [Equation 16]
【００６７】[0067]
【数１７】 [Equation 17]
【００６８】[0068]
【数１８】 [Equation 18]
【００６９】[0069]
【数１９】 [Formula 19]
【００７０】この参照光信号を基に、吸光度Ｂ（従来技
術では全波長域の参照光信号を基準とし吸光度Ａとし
た。両吸光度は光源のスペクトル分布の変動がないとす
れば、一定の係数の違いのみであり、スパン校正時点で
測定値が一致するように係数を合わせればよい。）を、
(20)式の如く、測定光信号と参照光信号との比の対数で
表わすものとする。Based on this reference light signal, the absorbance B (in the prior art, the reference light signal in the entire wavelength range was used as the reference was taken as the absorbance A. Both absorbances are constant coefficients if there is no fluctuation in the spectral distribution of the light source. The only difference is that the coefficients should be adjusted so that the measured values match at the time of span calibration.)
As in the equation (20), it is represented by the logarithm of the ratio of the measurement light signal and the reference light signal.
【００７１】[0071]
【数２０】 [Equation 20]
【００７２】３) 本発明における濁度測定の関係式 濁度の測定は、(1) 式を用いて、波長λ1=660nm の光束
で、濁度ゼロのゼロ液(C1=0)における測定光信号ＩM10
および、濁度校正スパン液 (C1=C1S) における測定光信
号ＩM1S を予め測定することにより、測定対象の検水の
測定光信号ＩM1を測定し、参照光信号ＩR1との比の対数
から、濁度 (C1=C1M) を測定することができる。3) Relational expression for turbidity measurement in the present invention The turbidity is measured by using the expression (1) in a zero turbidity zero liquid (C 1 = 0) with a light flux having a wavelength λ 1 = 660 nm. Measuring optical signal I M10
Also, the measurement optical signal I M1S of the turbidity calibration spanning liquid (C 1 = C 1S ) is measured in advance to measure the measurement optical signal I M1 of the sample water to be measured, and the ratio to the reference optical signal I R1. The turbidity (C 1 = C 1M ) can be measured from the logarithm of.
【００７３】3.1)濁度ゼロのゼロ液(C1=0,光学フィルタ
Fm1)による測定光信号ＩM10 濁度ゼロのゼロ液(C1=0)における吸光度Ｂ10は、(1) 式
にC1=0を代入することにより、(21)式で表される。3.1) Zero liquid with zero turbidity (C 1 = 0, optical filter
The absorbance B 10 in the zero solution (C 1 = 0) with the measured optical signal I M10 turbidity of 0 (Fm1) is expressed by the equation (21) by substituting C 1 = 0 in the equation (1).
【００７４】[0074]
【数２１】 [Equation 21]
【００７５】3.2)濁度校正スパン液 (C1=C1S, 光学フィ
ルタFm1)による測定光信号ＩM1S 濁度校正スパン液 (C1=C1S) における吸光度Ｂ1Sは、
(1) 式にC1=C1Sを代入することにより、(22)式で表され
る。3.2) Absorbance B 1S in the measured optical signal I M1S turbidity calibration spanning liquid (C 1 = C 1S ) by the turbidity calibration spanning liquid (C 1 = C 1S , optical filter Fm1) is
By substituting C 1 = C 1S into equation (1), it is represented by equation (22).
【００７６】[0076]
【数２２】 [Equation 22]
【００７７】(22)式より、濁度標準液（カオリン液）の
スパン校正濃度値(C1S) による測定セル１の測定長Ｌに
わたる吸光係数α10Ｌが(23)式より求まる。From equation (22), the extinction coefficient α 10 L over the measurement length L of the measuring cell 1 by the span calibration concentration value (C 1S ) of the turbidity standard solution (kaolin solution) can be obtained from equation (23).
【００７８】[0078]
【数２３】 [Equation 23]
【００７９】3.3)検水の濁度 (C1=C1M, 光学フィルタFm
1)による測定光信号ＩM1 濁度測定対象の検水（濁度C1=C1M) の吸光度Ｂ1Mは、
(1) 式にC1=C1Mを代入することにより、(24)式で表され
る。3.3) Turbidity of test water (C 1 = C 1M , optical filter Fm
Measurement light signal I M1 according to 1) Turbidity Absorbance B 1M of the test water (turbidity C 1 = C 1M ) to be measured is
Substituting C 1 = C 1M into the equation (1) gives the equation (24).
【００８０】[0080]
【数２４】 [Equation 24]
【００８１】従って、濁度演算出力Ｔ1M(=Ｃ1M) は(2
3), (24)式より、(25)式で表される。Therefore, the turbidity calculation output T 1M (= C 1M ) is (2
From equations (3) and (24), it is represented by equation (25).
【００８２】[0082]
【数２５】 [Equation 25]
【００８３】(25)式より、スパン校正液濃度値Ｃ1Sと、
ゼロ液校正時の吸光度Ｂ10と、スパン液校正時の吸光度
Ｂ1Sとの測定演算データを中央処理装置(CPU) を備える
演算部CAL に記憶しておくことにより、濁度Ｔ1Mが演算
できる。 3.4)検水 (C1=C1M) 有りの状態におけるスパン校正用フ
ィルタ(Fc1) による測定 検水 (C1=C1M) 有りの状態でスパン校正用フィルタ(Fc
1) を透過した測定光信号ＩC1は、(1) 式で測定用フィ
ルタFm1 の透過率βm1を校正用フィルタFc1 の透過率β
C1に置換え、さらに、(1) 式にC1=C1Mを代入することに
より、(26)式で表される。From the equation (25), the span calibration solution concentration value C 1S
The turbidity T 1M can be calculated by storing the measurement calculation data of the absorbance B 10 at the zero liquid calibration and the absorbance B 1S at the span liquid calibration in the calculation unit CAL equipped with the central processing unit (CPU). . 3.4) the test water (C 1 = C 1M) There measured by span calibration filter (Fc1) in a state test water (C 1 = C 1M) there filter in the state span calibration (Fc
The measurement optical signal I C1 transmitted through 1) is converted into the transmittance β m1 of the measurement filter F m1 by the formula (1) and the transmittance β m of the calibration filter Fc1.
Substituting C1 and further substituting C 1 = C 1M into Eq. (1) gives Eq. (26).
【００８４】[0084]
【数２６】 [Equation 26]
【００８５】ここで、(26)式から(24)式を減算すると、Here, when the equation (24) is subtracted from the equation (26),
【００８６】[0086]
【数２７】 [Equation 27]
【００８７】ここで、β1 は測定用フィルタFm1 の透過
率βm1と校正用フィルタFc1 の透過率βC1の比の対数で
あり、これは校正用フィルタによる吸光度と測定用フィ
ルタによる吸光度との差（測定セル１内の標準液による
吸光量相当分）を意味する。次に、光が測定用フィルタ
Fm1 と検水とを透過した時の吸光度Ａ1Mと、校正用フィ
ルタFc1 と検水とを透過した時の吸光度Ａ1Cとの差を濁
度相当値Ｔ1 として演算すると(28)式となる。Here, β 1 is the logarithm of the ratio of the transmittance β m1 of the measurement filter F m1 to the transmittance β C1 of the calibration filter Fc1, which is the absorbance between the calibration filter and the measurement filter. It means the difference (corresponding to the amount of light absorbed by the standard solution in the measurement cell 1). Then the light is a measuring filter
When the difference between the absorbance A 1M when passing through Fm1 and the test water and the absorbance A 1C when passing through the calibration filter Fc1 and the test water is calculated as the turbidity equivalent value T 1 , the formula (28) is obtained. .
【００８８】[0088]
【数２８】 [Equation 28]
【００８９】ここで、濁度相当値Ｔ1 の初期値をＴ10と
すると、Ｔ10／Ｔ1 は濁度相当値Ｔ1の、光検出素子を
含めた電子回路のゲイン変動、光学フィルタ特性の経時
的変動、測定セルの汚れなどの何らかの原因により、初
期値の濁度相当値からのズレを表すものと見做してよ
い。従って、真の濁度ＴB を求めるには、(25)式で得ら
れた濁度演算出力Ｔ1Mにこの補正を加えた方がよい。即
ち、(29)式となる。Assuming that the initial value of the turbidity-equivalent value T 1 is T 10 , T 10 / T 1 is the turbidity-equivalent value T 1 , the gain variation of the electronic circuit including the photodetector and the optical filter characteristic. It may be considered that the deviation from the turbidity-equivalent value of the initial value is represented due to some cause such as a change with time of, a stain on the measurement cell, or the like. Therefore, in order to obtain the true turbidity T B , it is better to add this correction to the turbidity calculation output T 1M obtained by the equation (25). That is, equation (29) is obtained.
【００９０】[0090]
【数２９】 [Equation 29]
【００９１】上記の(26)〜(29)式では、β1=log(βm1／
βc1) を一定として取り扱ってきたが、測定用フィルタ
および校正用フィルタのフィルタ特性は、長期的（例え
ば、半年）では変動していると見做した方がよい。濁度
測定の測定用フィルタと校正用フィルタの透過率の比の
対数β1 を時間関数として、(16)、(17)式から得られる
参照用光路における測定値を用いて表すと、(30)式が得
られる。In the above equations (26) to (29), β 1 = log (β m1 /
Although β c1 ) has been treated as constant, it is better to consider that the filter characteristics of the measurement filter and the calibration filter change in the long term (for example, half a year). When the logarithm β 1 of the transmittance ratio of the measurement filter and the calibration filter for turbidity measurement is used as a function of time, it is expressed using the measurement values in the reference optical path obtained from the equations (16) and (17). ) Is obtained.
【００９２】[0092]
【数３０】 [Equation 30]
【００９３】４) 本発明における色度測定の関係式 色度の測定も濁度測定の関係式と同様に求めることがで
きる。色度測定は(2)式を用いて、波長λ2=390nm の光
束で、色度ゼロのゼロ液(C2=0)における測定光信号Ｉ
M20 および、色度校正スパン液 (C2=C2S) における測定
光信号ＩM2S を予め測定することにより、測定対象の検
水の色度 (C2=C2M) を測定することができる。4) Relational Expression for Chromaticity Measurement in the Present Invention Chromaticity can be measured in the same manner as the relational expression for turbidity measurement. Chromaticity measurement is performed using Eq. (2) with a light flux of wavelength λ 2 = 390 nm, and a measured optical signal I in a zero liquid (C 2 = 0) with zero chromaticity.
By measuring the measurement optical signal I M2S in the M20 and the chromaticity calibration spanning liquid (C 2 = C 2S ), the chromaticity (C 2 = C 2M ) of the test water to be measured can be measured.
【００９４】4.1)色度ゼロのゼロ液(C2=0)における測定
光信号ＩM20 色度ゼロのゼロ液(C2=0)における吸光度Ｂ20は、(2) 式
にC2=0を代入することにより、(31)式で表される。[0094] 4.1) Zero solution chromaticity zero (C 2 = 0) Absorbance B 20 at the zero solution of the measurement light signal I M20 chromaticity zero (C 2 = 0) in the, C 2 = 0 in formula (2) By substituting, it is expressed by equation (31).
【００９５】[0095]
【数３１】 [Equation 31]
【００９６】4.2)色度校正スパン液 (C2=C2S) における
測定光信号ＩM2S 色度校正スパン液 (C2=C2S) における吸光度Ｂ2Sは、
(2) 式にC2=C2Sを代入することにより、(32)式で表され
る。[0096] 4.2) Chromaticity Calibration Span solution (C 2 = C measured optical signal I M2S chromaticity calibration span solution in 2S) (C 2 = C 2S ) absorbance B 2S in the
By substituting C 2 = C 2S into equation (2), it is represented by equation (32).
【００９７】[0097]
【数３２】 [Equation 32]
【００９８】(32)式より、色度標準液による測定セル１
の測定長Ｌにわたる吸光係数α20Ｌが(33)式より求ま
る。From the equation (32), the measuring cell 1 using the chromaticity standard solution
The extinction coefficient α 20 L over the measurement length L of is calculated from the equation (33).
【００９９】[0099]
【数３３】 [Expression 33]
【０１００】4.3)色度測定対象の検水の色度 (C2=C2M)
の測定（測定光信号ＩM2） 色度測定対象の検水（色度C2=C2M) の吸光度Ｂ2Mは、
(2) 式にC2=C2Mを代入することにより、(34)式で表され
る。4.3) Chromaticity Chromaticity of the sample water to be measured (C 2 = C 2M ).
(Measurement optical signal I M2 ) Absorbance B 2M of the sample water (chromaticity C 2 = C 2M ) of chromaticity measurement is
By substituting C 2 = C 2M into equation (2), it is represented by equation (34).
【０１０１】[0101]
【数３４】 [Equation 34]
【０１０２】従って、色度演算出力Ｔ2M(=Ｃ2M) は(3
3),(34) 式より、(35)式で表される。Therefore, the chromaticity calculation output T 2M (= C 2M ) is (3
It is expressed by Eq. (35) from Eqs. 3) and 34.
【０１０３】[0103]
【数３５】 [Equation 35]
【０１０４】(15)式におけると同様に、色度の測定波長
λ2=390nm では、濁度成分に基づく光の吸収もあり、こ
の濁度成分を補正する必要がある。(35)式の色度演算出
力Ｔ2Mは、(36)式に補正される。ここで、ｋ21は濁度成
分の補正係数である。Similarly to the equation (15), at the measurement wavelength λ 2 = 390 nm of chromaticity, there is light absorption due to the turbidity component, and it is necessary to correct this turbidity component. The chromaticity calculation output T 2M in the equation (35) is corrected to the equation (36). Here, k 21 is a correction coefficient for the turbidity component.
【０１０５】[0105]
【数３６】 [Equation 36]
【０１０６】(36)式より、スパン校正液濃度値Ｃ2Sと、
ゼロ液校正時の吸光度Ｂ20と、スパン液校正時の吸光度
Ｂ2Sとの測定演算データを中央処理装置(CPU) を備える
演算部CAL に記憶し、濁度出力Ｔ1Mで補正演算を行っ
て、色度Ｔ2M' を演算する。 4.4)検水 (C2=C2M) 有りの状態におけるスパン校正用フ
ィルタ(Fc2) による測定 検水 (C2=C2M) 有りの状態でスパン校正用フィルタ(Fc
2) を透過した測定光信号ＩC2は、(2) 式で測定用フィ
ルタFm2 の透過率βm2を校正用フィルタFc2 の透過率β
C2に置換え、さらに、(2) 式にC2=C2Mを代入することに
より、(37)式で表される。From the equation (36), the span calibration solution concentration value C 2S ,
The measured calculation data of the absorbance B 20 when calibrating the zero liquid and the absorbance B 2S when calibrating the span liquid is stored in the calculation unit CAL equipped with the central processing unit (CPU), and the correction calculation is performed with the turbidity output T 1M. , Chromaticity T 2M 'is calculated. 4.4) the test water (C 2 = C 2M) There measured by the filter (Fc2) for span calibration in the state test water (C 2 = C 2M) There filter in the state span calibration (Fc
The measurement optical signal I C2 transmitted through 2) is converted into the transmittance β m2 of the measurement filter F m2 by the formula (2) and the transmittance β m of the calibration filter Fc2.
By substituting C2 and substituting C 2 = C 2M into the equation (2), the equation (37) is obtained.
【０１０７】[0107]
【数３７】 [Equation 37]
【０１０８】ここで、(37)式から(34)式を減算すると、Here, when the equation (34) is subtracted from the equation (37),
【０１０９】[0109]
【数３８】 [Equation 38]
【０１１０】ここで、β2 は測定用フィルタFm2 の透過
率βm2と校正用フィルタFc2 の透過率βC2の比の対数で
あり、これは校正用フィルタによる吸光度と測定用フィ
ルタによる吸光度の差（測定セル１内の標準液による吸
光量相当分）を意味する。この吸光度差の色度相当値Ｔ
2 を演算すると(39)式となる。Here, β 2 is the logarithm of the ratio of the transmittance β m2 of the measurement filter F m2 and the transmittance β C2 of the calibration filter Fc2, which is the difference between the absorbance by the calibration filter and the absorbance by the measurement filter. It means (equivalent to the amount of light absorbed by the standard solution in the measurement cell 1). Chromaticity equivalent value T of this absorbance difference
When 2 is calculated, equation (39) is obtained.
【０１１１】[0111]
【数３９】 [Formula 39]
【０１１２】ここで、色度相当値Ｔ2 の初期値をＴ20と
すると、(36)式のゲイン変動補正を行った色度演算出力
Col は(40)式となる。Here, assuming that the initial value of the chromaticity equivalent value T 2 is T 20 , the chromaticity calculation output after the gain variation correction of the equation (36) is performed.
Col is formula (40).
【０１１３】[0113]
【数４０】 [Formula 40]
【０１１４】(30)式におけると同様に、上記の(37)〜(3
9)式では、β2=log(βm2／βc2) を一定として取り扱っ
てきたが、光学フィルタ（測定用およびスパン校正用）
の特性が色度測定の波長390nm においても長期的に変動
していると見做すと、色度測定の測定用フィルタと校正
用フィルタの透過率の比の対数β2 を、時間関数として
(18)、(19)式から得られる参照用光路における測定値を
用いて表すと、(41)式が得られる。Similar to the equation (30), the above (37) to (3
In equation (9), β 2 = log (β m2 / β c2 ) has been treated as a constant, but an optical filter (for measurement and span calibration)
When be regarded as characteristic of being long term variation even at a wavelength 390nm chromaticity measurement, the ratio of the transmittance of the calibration filter and the measurement filter for chromaticity measurement log beta 2, as a function of time
Expression (41) is obtained by using the measured values in the reference optical path obtained from Expressions (18) and (19).
【０１１５】[0115]
【数４１】 [Formula 41]
【０１１６】次に、本発明による濁度および色度測定の
関係式をさらに検討する。本発明においては、参照光信
号も光学フィルタ(Fm1,Fm2,Fc1,Fc2) を介して検出素子
に入射する様に構成したので、測定光信号と参照光信号
は同一光学フィルタ(Fm1,Fm2,Fc1,Fc2) を介して、同一
波長帯域で測定され、吸光度はこれらの測定値の比の対
数で演算される。即ち、光源のスペクトル特性変化と
か、光検出素子のスペクトル特性変化があっても、相対
的に測定光信号と参照光信号の変動はあるものの、その
測定値の比は一定でスペクトル特性変化に影響されな
い。Next, the relational expressions for the measurement of turbidity and chromaticity according to the present invention will be further examined. In the present invention, the reference light signal is also configured to enter the detection element through the optical filter (Fm1, Fm2, Fc1, Fc2), so the measurement light signal and the reference light signal are the same optical filter (Fm1, Fm2, Fc1, Fc2) are measured in the same wavelength band, and the absorbance is calculated as the logarithm of the ratio of these measured values. That is, even if there is a change in the spectral characteristic of the light source or a change in the spectral characteristic of the photodetector, there is a relative change in the measurement optical signal and the reference optical signal, but the ratio of the measured values is constant and the change in the spectral characteristic is affected Not done.
【０１１７】この関係を濁度を例に取り、従来技術と本
発明を比較する。従来技術の濁度のゼロ液の吸光度出力
Ａ10(t) は(5) 式を時間関数として表現して、(42)とな
る。Taking this relationship with turbidity as an example, the prior art and the present invention are compared. The absorbance output A 10 (t) of the zero turbidity liquid of the prior art is expressed as (42) by expressing the equation (5) as a time function.
【０１１８】[0118]
【数４２】 [Equation 42]
【０１１９】ここで、Ｉ01(t),Ｐ01(t) は光源Ｌの放射
強度、光検出素子PDの光電変換定数であり、スペクトル
特性とか経時的特性変化に影響される。本発明の方式で
は、濁度のゼロ液の吸光度出力Ｂ10(t) は(21)式を時間
関数として表現して、(43)となる。Here, I 01 (t) and P 01 (t) are the radiation intensity of the light source L and the photoelectric conversion constant of the photodetector PD, and are influenced by the spectral characteristics and the characteristic changes with time. In the method of the present invention, the absorbance output B 10 (t) of the zero turbidity liquid is (43) when the equation (21) is expressed as a time function.
【０１２０】[0120]
【数４３】 [Equation 43]
【０１２１】(43)式では、(42)式のＩ01(t),Ｐ01(t) の
項は抹消され、吸光度出力に影響を与えない。ｋ1(t)の
項は、測定セル１の汚れによる影響であり、これは、定
期的なセル内壁の自動洗浄により、汚れの付着・成長が
防止される。また、極端な汚れでなければ、ゼロ液校正
時に、吸光度のゼロ点出力Ｂ10(t) の値をその都度更新
することにより、汚れの影響は回避することができる。In the equation (43), the terms I 01 (t) and P 01 (t) in the equation (42) are deleted and do not affect the absorbance output. The term k 1 (t) is the effect of dirt on the measuring cell 1, which is prevented from adhering and growing due to periodic automatic cleaning of the inner wall of the cell. If it is not extremely dirty, the effect of dirt can be avoided by updating the value of the zero point output B 10 (t) of the absorbance each time the zero solution is calibrated.
【０１２２】また、本発明の測定・演算方式では、校正
用フィルタ(Fc1,Fc2) の透過光と測定用フィルタ(Fm1、
Fm2)の透過光との各吸光度の差（β1,β2 など）は、(2
7)式や、(38)式に示される様に、セル汚れなど、同一光
路の同一媒体からの吸光度の影響を受けないことを本発
明者等は発見したので、この信号を利用して、光検出素
子や増幅器などの電子回路の特性変動の補正とか、さら
には、吸光光度計の自己診断に積極的に利用することが
できる。なお、この吸光度差（β1,β2 など）信号は、
従来技術における複雑で高価なスパン校正用駆動機構８
を省略でき、さらに、従来スパン校正を行うときは、3.
2)項で述べた様に、測定セル１の検水を標準液に置換し
て測定するか、または、簡易法として、測定セル１の検
水をゼロ液に置換して測定するか、の方法であるが、本
発明では、測定セル１の検水はそのまま測定セル１にあ
る状態でスパン校正測定が常時可能である。In the measurement / calculation method of the present invention, the transmitted light of the calibration filters (Fc1, Fc2) and the measurement filter (Fm1,
The difference of each absorbance with the transmitted light of (Fm2) (β 1, β 2, etc.) is (2
7) and, as shown in the equation (38), since the present inventors have found that it is not affected by the absorbance from the same medium of the same optical path, such as cell contamination, using this signal, It can be used positively for correction of characteristic fluctuations of electronic circuits such as a photodetector and an amplifier, and for self-diagnosis of an absorptiometer. Note that this absorbance difference (β 1, β 2, etc.) signal is
Complex and expensive span calibration drive mechanism 8 in the prior art
Can be omitted, and when performing conventional span calibration, select 3.
As described in section 2), the test water in the measurement cell 1 is replaced with the standard solution, or, as a simple method, the test water in the measurement cell 1 is replaced with the zero solution. According to the present invention, the span calibration measurement can always be performed in the present invention in a state where the test water of the measuring cell 1 is in the measuring cell 1 as it is.
【０１２３】また、スパン校正標準液の吸光度値Ｂ
1S(t) とゼロ液の吸光度値Ｂ10(t) との差信号も、同様
に(21)式と(22)式の差で相殺され、セルの汚れの影響が
ないので、次のことが言える。(29)式において、万一セ
ルの汚れが進行しても、分母の項Ｂ1S(t) −Ｂ10(t) は
セルの汚れの影響がないので、メーカ出荷時のデータを
メモリに記憶して、長期に渡ってこのデータを利用でき
る。(29)式の分子のスパン校正標準液の濃度Ｃ1Sも、メ
ーカ出荷時のデータを長期に利用できる。ただし、(29)
式の分子のＢ10(t) はセルの汚れの影響を受けるので、
ゼロ液校正の都度、データを更新し、記憶させる必要が
ある。Also, the absorbance value B of the span calibration standard solution
The difference signal between 1S (t) and the absorbance value B 10 (t) of the zero solution is also canceled by the difference between equations (21) and (22), and since there is no effect of cell contamination, the following Can be said. In equation (29), even if cell contamination progresses, the denominator term B 1S (t) −B 10 (t) is not affected by cell contamination, so the factory default data is stored in memory. And you can use this data for a long time. As for the concentration C 1S of the span calibration standard solution of the formula (29), the data at the time of factory shipment can be used for a long time. However, (29)
Since B 10 (t) in the numerator of the formula is affected by the contamination of the cell,
It is necessary to update and store the data each time the zero solution is calibrated.
【０１２４】(27)式や(30)式のβ1 の値は、例えば半年
以上の経過では、ドリフトも有り得ると見做した方が妥
当であろう。測定用光路で測定し、(27)式から得られる
β1の値をβ11(t) とし、参照用光路で測定し、(30)式
から得られるβ1 の値をβ12(t) とすると、これらの値
は本来同じ値になるべきである。しかし、実際は、セル
の汚れの影響などで、ゼロ液の吸光度Ｂ10(t) に経時的
変動があり、β11(t)はその影響を受ける。(30)式のβ
12(t) の方が、受光信号レベル、演算回数などの点か
ら、より正確に測定し易い信号であるので、β12(t) を
正信号、β11(t)を副信号として取り扱う。It is appropriate to consider that the value of β 1 in the equations (27) and (30) may also drift, for example, after half a year. The value of β 1 obtained from Eq. (27) is β 11 (t), and the value of β 1 obtained from Eq. (30) is β 12 (t). Then these values should be the same. However, in reality, the absorbance B 10 (t) of the zero solution varies with time due to the effect of cell contamination, and β 11 (t) is affected by the change. Β in equation (30)
Since 12 (t) is a signal that can be more accurately measured in terms of the received light signal level, the number of calculations, etc., β 12 (t) is treated as a positive signal and β 11 (t) is treated as a sub signal.
【０１２５】濁度測定の場合と同様に、色度測定の場合
においても、(38)式や(41)式のβ2の値は、ドリフトが
有り得ると見做した方が妥当であろう。測定用光路で測
定し、(38)式から得られるβ2 の値をβ21(t) とし、参
照用光路で測定し、(41)式から得られるβ2 の値をβ22
(t) とすると、これらの値は本来同じ値になるべきであ
る。しかし、実際は、セルの汚れの影響などで、ゼロ液
の吸光度Ｂ20(t) に経時的変動があり、β21(t) はその
影響を受ける。(41)式のβ22(t) の方が、より正確に測
定し易い信号であるので、β22(t) を正信号、β21(t)
を副信号として取り扱う。色度測定は、濁度測定に対し
て測定波長が660nm から390nm に変わる点と、濁度の影
響を除くための濁度補正項がある点の違いであるので、
以下、濁度測定を中心に説明する。As in the case of the turbidity measurement, it is appropriate to consider that the β 2 value in the equations (38) and (41) may have a drift also in the case of the chromaticity measurement. The value of β 2 obtained from Eq. (38) is taken as β 21 (t), and the value of β 2 obtained from Eq. (41) is taken as β 22 (t).
Given (t), these values should be essentially the same. However, in reality, the absorbance B 20 (t) of the zero solution varies with time due to the effect of cell contamination, and β 21 (t) is affected by the change. Since β 22 (t) in Eq. (41) is a signal that can be more accurately measured, β 22 (t) is a positive signal and β 21 (t)
Is treated as a sub signal. Chromaticity measurement is different from turbidity measurement in that the measurement wavelength changes from 660 nm to 390 nm, and there is a turbidity correction term to eliminate the effect of turbidity.
Hereinafter, the turbidity measurement will be mainly described.
【０１２６】(29) 式で、Ｔ10／Ｔ1 ＝β12(0) ／β
12(t) であるので、(29)式は(44)式として表現できる。In equation (29), T 10 / T 1 = β 12 (0) / β
Since it is 12 (t), equation (29) can be expressed as equation (44).
【０１２７】[0127]
【数４４】 [Equation 44]
【０１２８】ここで、β12(0) ；メーカ出荷時のデータ β12(t) ；メーカ出荷後、ｔ時間後のデータ (44)で、フィルタホイール２の回転ごとに測定するもの
は、Ｂ1M(t),β12(t) である。Ｂ10(t) は、ゼロ液校正
の都度、測定・更新を行い、通常の演算では、前回のゼ
ロ液校正時の測定データを使用する。その他の項は、メ
ーカ出荷時のデータが使用できる。Here, β 12 (0); data at the time of shipment from the manufacturer β 12 (t); data (44) after t hours after shipment from the manufacturer, which is measured for each rotation of the filter wheel 2 is B It is 1M (t) and β 12 (t). B 10 (t) is measured and updated each time the zero solution is calibrated, and the normal calculation uses the measurement data from the previous zero solution calibration. For other items, the data when shipped from the manufacturer can be used.
【０１２９】以上述べた如く、本発明によれば、光学フ
ィルタFc1,Fc2 をフィルタホイール２に追加し、かつ、
参照光の光路もこれらの光学フィルタを透過させる構造
をとり、従来技術に較べて飛躍的に光学的情報量を増や
すことができる。図４は吸光光度計の自己診断を行うフ
ロー図であり、ゼロ液校正、ゲイン自動補正、各種の異
常に対する自己診断機能を付与することができる。As described above, according to the present invention, the optical filters Fc1 and Fc2 are added to the filter wheel 2, and
The optical path of the reference light also has a structure that allows these optical filters to pass therethrough, and the amount of optical information can be dramatically increased as compared with the conventional technique. FIG. 4 is a flow chart for performing a self-diagnosis of the absorptiometer, and it is possible to add zero liquid calibration, automatic gain correction, and self-diagnosis functions for various abnormalities.
【０１３０】図４において、ステップS1で波長λ1=660n
m の測定用フィルタFm1 による参照用光路の参照光信号
を測定し、この測定値を参照光信号の初期値ＩR1(0) と
比較する。同様に、ステップS2で波長λ1=660nm で校正
用フィルタFc1 による参照用光路の参照光信号を測定
し、参照光信号の初期値ＩR3(0) と比較する。ステップ
S1、S2でこの値が共に0.8 以下Yes の場合は光源Ｌ放射
強度不足であり、ステップS3で光度計異常(1) として、
その光源ランプＬの寿命と見做し、光源ランプＬの交換
要を検出できる。ステップS1またはS2のいずれかが0.8
以下Noの場合は、ステップS4に移行し、β12(t) を演算
する。ステップS5でこの演算値と初期値β 12(0) とを比
較する。例えば、図４のフロー図では±0.2 以上のズレ
があれば、この場合は光学フィルタによる吸光度の変動
が初期値と較べて２割以上あるから、ステップS6で光度
計異常(2) として、光学フィルタが劣化したものと見做
し、光学フィルタの交換要を検出できる。In FIG. 4, in step S1, the wavelength λ1= 660n
Reference light signal of the reference light path by the measurement filter Fm1 of m
Is measured, and this measured value is used as the initial value I of the reference optical signal.R1(0) and
Compare. Similarly, in step S2, the wavelength λ1= Calibrated at 660 nm
The reference light signal of the reference light path with the filter Fc1
The initial value I of the reference light signalR3Compare with (0). Step
If both S1 and S2 are less than 0.8, the light source L is emitted.
Insufficient intensity, photometer abnormality (1) in step S3,
Considering the life of the light source lamp L, replace the light source lamp L.
The point can be detected. Either step S1 or S2 is 0.8
In case of the following No, go to step S4, β12Calculate (t)
To do. In step S5, this calculated value and the initial value β 12Compare with (0)
Compare. For example, in the flow chart of Fig. 4, a deviation of ± 0.2 or more
If so, in this case, the change in absorbance due to the optical filter
Is more than 20% compared to the initial value, so the luminous intensity in step S6
As the meter abnormality (2), it is considered that the optical filter has deteriorated.
However, it is possible to detect the need to replace the optical filter.
【０１３１】また、ステップS5で吸光度の変動が初期値
と較べて２割以下の場合は、ステップS7に移行し、波長
λ1=660nm で測定用フィルタFm1 および校正用フィルタ
Fc1による測定用光路の測定光信号を測定し、両者の吸
光度の差よりβ11(t) を測定・演算する。ステップS8で
吸光度差β11(t) とβ12(t) を比較し、両者間の差が、
例えば５％を越える場合は、前回の定期的なゼロ液校正
時のデータＢ10(0) から今回の測定時点でのＢ10(t) の
変化が予測されるので、ゼロ液校正要の信号を自動的に
発信し、ステップS10 でゼロ液校正を実施する。通常は
このゼロ液校正はステップS9からの定期的な指示に基づ
き、定期的に実施される。ステップS10でゼロ液校正の
実施を行うと、新たに測定・演算されたゼロ液の吸光度
Ｂ10(t)および吸光度差β11(t) のデータを更新し、メ
モリに記録する。ステップS11 で再度、新たに測定・演
算された新吸光度差β11(t) のデータを参照光用光路で
測定された吸光度差β12(t) と比較し、なお、両者間の
差が例えば５％を越える場合は、ステップS12 でゼロ液
の吸光度Ｂ10(t) とこの初期値Ｂ10(0) と比較する。こ
の比が1.2 を越える場合はステップS14 で光度計異常
(4) として、測定セルの汚れ大と見做し、測定セルの洗
浄要を検出できる。また、この比が1.2 以内のときは、
光検出素子を含めた電子回路の特性変動とし、ステップ
S13 で光度計異常(3) として、演算不良と見做す。ステ
ップS8,S11で共に５％以内の変動の場合は、ステップS1
5 で光検出素子を含めた電子回路の特性変動とし、吸光
光度計の出力に対して自動的にゲイン補正演算を行う。If the fluctuation of the absorbance is 20% or less compared with the initial value in step S5, the process proceeds to step S7, and the measurement filter Fm1 and the calibration filter are used at the wavelength λ 1 = 660 nm.
The measurement optical signal of the measurement optical path by Fc1 is measured, and β 11 (t) is measured and calculated from the difference in absorbance between the two. In step S8, the absorbance difference β 11 (t) and β 12 (t) are compared, and the difference between the two is
For example, if it exceeds 5%, the change of B 10 (t) at the time of this measurement is predicted from the data B 10 (0) at the time of the previous periodic zero solution calibration, so the signal for zero solution calibration is required. Is automatically transmitted, and zero solution calibration is performed in step S10. Normally, this zero liquid calibration is regularly performed based on the regular instruction from step S9. When the zero liquid calibration is performed in step S10, the newly measured and calculated absorbance B 10 (t) and absorbance difference β 11 (t) of the zero liquid are updated and recorded in the memory. In step S11, the data of the newly measured and calculated new absorbance difference β 11 (t) is again compared with the absorbance difference β 12 (t) measured in the optical path for the reference light. If it exceeds 5%, the absorbance B 10 (t) of the zero solution is compared with this initial value B 10 (0) in step S12. If this ratio exceeds 1.2, the photometer is abnormal in step S14.
As (4), it can be considered that the measurement cell is heavily contaminated, and the necessity of cleaning the measurement cell can be detected. When this ratio is within 1.2,
Change the characteristics of the electronic circuit including the photo detector and
In S13, the photometer is abnormal (3) and is considered to be a calculation error. If both fluctuations are within 5% in steps S8 and S11, step S1
In step 5, the characteristics of the electronic circuit including the photodetector are changed, and the gain correction calculation is automatically performed on the output of the absorptiometer.
【０１３２】本発明の吸光光度計は、ゼロ液の吸光度の
経時的ドリフトも間接的にモニタし、また、光検出素子
を含めた電子回路のゲイン変動もモニタし、このゲイン
補正を測定セル１に検水1Aがある状態で実施できるの
で、検水1Aを止め、ゼロ液を流して、定期的にゼロ液校
正を行う頻度が低減でき、また、演算誤差大のときはゼ
ロ液校正実施を自動的に発信し、ゼロ液校正を行うこと
により、吸光光度計として精度の高い、信頼性の有る測
定ができ、稼働時間を延ばすことができる。The absorptiometer of the present invention indirectly monitors the drift of the absorbance of the zero solution with time, and also monitors the gain fluctuation of the electronic circuit including the photodetector, and the gain correction is performed by the measurement cell 1 Since it can be carried out with 1 A of sample water, stop the 1 A of sample water, flow the zero solution, it is possible to reduce the frequency of regularly performing zero solution calibration, and if the calculation error is large, perform the zero solution calibration. By automatically transmitting and performing zero liquid calibration, highly accurate and reliable measurement as an absorptiometer can be performed, and the operation time can be extended.
【０１３３】また、演算誤差の自動検出法として、上記
の｛β11(t) −β12(t) ｝の演算以外に、(26)式のＩR1
の代わりに、ＩR3を用いて、As an automatic detection method of the calculation error, in addition to the above calculation of {β 11 (t) −β 12 (t)}, I R1 of the equation (26) is
Instead of, using I R3 ,
【０１３４】[0134]
【数４５】 [Equation 45]
【０１３５】[0135]
【数４６】 [Equation 46]
【０１３６】とし、(46)式の吸光度の差を直接モニタし
て、許容値を設定してもよい。図４の自己診断フロー図
では、一実施例として、分かり易さを兼ねて、20％、５
％の具体的な数値を記載したが、吸光光度計としての測
定範囲、精度などにより適宜定められる。以上、本発明
の濁度測定について説明してきたが、色度測定は、波長
が異なるだけで濁度と同様のことが言えるので、(40)式
に相当する色度の演算出力Ｃolは、(47)式として表現で
きる。Alternatively, the allowable value may be set by directly monitoring the difference in absorbance in the equation (46). In the self-diagnosis flow chart of FIG. 4, as an example, 20%, 5%
Although the specific numerical value of% is described, it may be appropriately determined depending on the measurement range and accuracy of the absorptiometer. Although the turbidity measurement of the present invention has been described above, the chromaticity measurement can be said to be the same as the turbidity except that the wavelength is different. Therefore, the chromaticity calculation output Col corresponding to the equation (40) is ( 47) It can be expressed as a formula.
【０１３７】[0137]
【数４７】 [Equation 47]
【０１３８】また、濁度と同様に、色度に関しても自己
診断を行うことができる。また、本発明は濁度と色度測
定のみ説明したが、波長を変えて、その他の測定、例え
ば、検水に試薬を混ぜ、その反応色を最適な波長で測定
し、微量な特定な物質を測定する、にも本発明を適用す
ることができる。Further, as with the turbidity, the self-diagnosis can be performed with respect to the chromaticity. Further, although the present invention has described only turbidity and chromaticity measurement, other wavelengths are changed, and other measurements, for example, a reagent is mixed with test water, the reaction color is measured at an optimum wavelength, and a trace amount of a specific substance is measured. The present invention can also be applied to the measurement of.
【０１３９】[0139]
【発明の効果】以上述べたように本発明の構成によれ
ば、フィルタホイールに濁度および色度を測定する波長
の測定用フィルタ(Fm1,Fm2) と校正用フィルタ(Fc1,Fc
2) とを設け、測定時および校正時の測定光信号は、光
源からの光が、測定用光学フィルタまたは参照用光学フ
ィルタを交互に介して測定セルに入射し、測定セルを経
由して光検出素子に至る測定光路を経由する。また、参
照光信号は、光源からの光の一部を取り出し、測定用光
路とは別光路を経由し、フィルタホイールの光学フィル
タを介して光検出素子に入射し、かつ、測定用光路を経
由する光パルスのタイミングとは別タイミングで光検出
素子に入射する。As described above, according to the configuration of the present invention, the filter wheel has a wavelength measuring filter (Fm1, Fm2) for measuring turbidity and chromaticity and a calibration filter (Fc1, Fc).
2) is provided, and the measurement light signal at the time of measurement and calibration is that the light from the light source enters the measurement cell through the measurement optical filter or the reference optical filter alternately, and is transmitted through the measurement cell. Via the measuring optical path to the detector element. Further, the reference light signal takes out a part of the light from the light source, passes through an optical path different from the measurement optical path, enters the photodetector through the optical filter of the filter wheel, and passes through the measurement optical path. The light pulse is incident on the photodetector at a timing different from that of the light pulse.
【０１４０】かかる構成で、参照光信号は同一光学フィ
ルタ(Fm1,Fm2,Fc1,Fc2) を介して同一検出素子に別タイ
ミングで入射する。従って、測定光信号と参照光信号は
同一光学フィルタ(Fm1,Fm2,Fc1,Fc2) を介して、同一波
長帯域で測定され、この測定光信号と参照光信号の測定
値の比の対数から、吸光度が演算される。即ち、光源の
スペクトル特性変化や、光検出素子のスペクトル特性変
化に影響されない測定ができる。With such a configuration, the reference light signal is incident on the same detection element at different timings through the same optical filter (Fm1, Fm2, Fc1, Fc2). Therefore, the measurement optical signal and the reference optical signal are measured in the same wavelength band through the same optical filter (Fm1, Fm2, Fc1, Fc2), and from the logarithm of the ratio of the measured values of the measurement optical signal and the reference optical signal, Absorbance is calculated. That is, it is possible to perform the measurement without being affected by the change in the spectral characteristics of the light source and the change in the spectral characteristics of the photodetector.
【０１４１】また、上記の構成で、校正用光学フィルタ
と測定用光学フィルタに基づく吸光度の差は、参照用光
路を経由し同一波長の測定用フィルタおよび校正用フィ
ルタを透過した参照光信号の比の対数値β12、β22、あ
るいは、測定用光路を経由し同一波長の測定用光学フィ
ルタおよび校正用光学フィルタを透過してきた光につい
て吸光度を演算し、校正用光学フィルタを経由する光路
によって測定された吸光度から測定用光学フィルタを経
由する光路によって測定された吸光度を引算した値
β11、β21、を演算し、この演算値から、その測定波長
における測定用光学フィルタおよび校正用光学フィルタ
の透過率比を測定することができる。Further, in the above configuration, the difference in absorbance due to the calibration optical filter and the measurement optical filter is the ratio of the reference light signals transmitted through the reference optical path and the measurement wavelength and the calibration filter having the same wavelength. Logarithmic value β 12 , β 22 , or the absorbance of light that has passed through the measurement optical path and the measurement optical filter and the calibration optical filter and has the same wavelength, and is measured by the optical path that passes through the calibration optical filter. Calculated values β 11 and β 21 obtained by subtracting the absorbance measured by the optical path passing through the measurement optical filter from the measured absorbance, and from the calculated values, the measurement optical filter and the calibration optical filter at the measurement wavelength. The transmittance ratio of can be measured.
【０１４２】この結果、従来技術におけるスパン校正用
駆動機構を不要とすることができる。また、測定セル中
の検水を入れ換えることなく、測定用光学フィルタおよ
び校正用光学フィルタの透過率比（β11、β12）、（β
21、β22）が演算できるため、従来技術でスパン校正時
は、検水をゼロ液に置換して校正用光学フィルタで測定
するか、検水を校正用標準液に置換して測定用光学フィ
ルタで測定する必要があったが、検水を入れ換える作業
が不要となるため、濁度、色度の測定を中断することな
く、常時スパン校正ができる。As a result, the span calibration drive mechanism in the prior art can be dispensed with. In addition, the transmittance ratio (β 11 , β 12 ) of the measurement optical filter and the calibration optical filter (β 12 ), (β
Since 21 and β 22 ) can be calculated, when performing span calibration with the conventional technology, the sample water is replaced with zero solution and measured with a calibration optical filter, or the sample water is replaced with a calibration standard solution and the measurement optical It was necessary to measure with a filter, but since the work of changing the sample water is not required, span calibration can be performed at all times without interrupting the measurement of turbidity and chromaticity.
【０１４３】さらにこの演算方法の大きな特徴は、この
測定・演算される測定用フィルタおよび校正用フィルタ
の透過率比の初期値（例えば、メーカ出荷時データ）と
測定時の測定用フィルタおよび校正用フィルタの透過率
比との経時的変化などにより、所定の演算判定手順によ
り、光源ランプ寿命、光学フィルタ劣化、演算不良ある
いはセル汚れ大などの診断情報を得ることができる。Further, the major feature of this calculation method is that the initial values (for example, the manufacturer's data) of the transmittance ratios of the measurement filter and the calibration filter to be measured and calculated and the measurement filter and the calibration filter at the time of measurement. Diagnostic information such as the life of the light source lamp, deterioration of the optical filter, calculation failure, or large cell contamination can be obtained by a predetermined calculation determination procedure based on the change with time of the transmittance ratio of the filter.
【０１４４】また、測定用フィルタおよび校正用フィル
タの透過率比を、同一波長で参照用光路および測定用光
路を経由する光路において各々測定した、両演算値（β
11、β12）、（β21、β22）の差の割合が所定の範囲内
にあるときは、ゲイン補正演算処理を行い、また、両演
算値の差の割合が所定の範囲外にあるときは、ゼロ液校
正の指示を行うことができる。Further, the transmittance ratios of the measuring filter and the calibrating filter are measured at the same wavelength in the optical path for reference and the optical path for measurement, respectively, and both calculated values (β
When the ratio of the difference between ( 11 , β 12 ) and (β 21 , β 22 ) is within the predetermined range, the gain correction calculation process is performed, and the ratio of the difference between the two calculated values is outside the predetermined range. In this case, the zero liquid calibration instruction can be given.
【図１】本発明の実施例の要部構成図FIG. 1 is a configuration diagram of essential parts of an embodiment of the present invention.
【図２】フィルタホイール上の光学フィルタの配置図FIG. 2 is a layout diagram of optical filters on a filter wheel.
【図３】測定光信号および参照光信号の波形およびタイ
ミング関係を説明する説明図FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating waveforms and timing relationships of a measurement optical signal and a reference optical signal.
【図４】本発明の吸光光度計の自己診断を行うフロー図FIG. 4 is a flow chart for self-diagnosis of the absorptiometer of the present invention.
【図５】従来技術の要部構成図FIG. 5 is a configuration diagram of a main part of a conventional technique.
【図６】従来技術のフィルタホイール上の光学フィルタ
の配置図FIG. 6 is a layout of optical filters on a prior art filter wheel.
【図７】従来技術の測定光信号および参照光信号の波形
およびタイミング関係を説明する説明図FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating waveforms and timing relationships of a measurement optical signal and a reference optical signal according to the related art.
１ 測定セル 1A 検水 ２ フィルタホイール ３ 位置センサ ４、41、42 光ファイバ 4A,4B,41A,41B,42A,42B 光ファイバ端面 ５ 切欠部 6A,6B 反射鏡 ７ 受光部カバー ８ スパン校正用駆動機構 ９ 演算装置 PD 光検出素子 PA 増幅器 A/D,D/A A/D, D/A変換器 CAL 演算部 I/O ディジタル入出力回路 Ｌ 光源 LH ランプハウス Fm1,Fm2 測定用光学フィルタ Fc1,Fc2 校正用光学フィルタ Ｍ 測定光用光路 Ｒ 校正光用光路 ＩM1, ＩM2, 測定光信号 ＩC1, ＩC2 校正光信号 ＩR1, ＩR2, ＩR3, ＩR4 参照光信号 Ｂ10, Ｂ1S, Ｂ1M 吸光度 β11、β12、β21、β22 吸光度差1 Measuring cell 1A Water detection 2 Filter wheel 3 Position sensor 4, 41, 42 Optical fiber 4A, 4B, 41A, 41B, 42A, 42B Optical fiber end face 5 Notch 6A, 6B Reflector 7 Light receiving part cover 8 Span calibration drive Mechanism 9 Arithmetic device PD Photodetector PA Amplifier A / D, D / AA / D, D / A converter CAL Arithmetic block I / O Digital I / O circuit L Light source LH Lamp house Fm1, Fm2 Measurement optical filter Fc1, Fc2 Optical filter for calibration M Optical path for measurement light R Optical path for calibration light I M1, I M2, Measurement light signal I C1, I C2 Calibration light signal I R1, I R2, I R3, I R4 Reference light signal B 10 , B 1S , B 1M absorbance β 11 , β 12 , β 21 , β 22 absorbance difference
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 浩司 埼玉県狭山市大字北入曽613番地 東亜電 波工業株式会社狭山工場内 (72)発明者 外山 文生 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 財津 靖史 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 山本 豪 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Koji Yamada, 613 Kitairizo, Sayama City, Saitama Prefecture Toa Denwa Kogyo Co., Ltd. Sayama Plant (72) Fumio Toyama 1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 in Fuji Electric Co., Ltd. (72) Inventor Yasushi Zaitsu No. 1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture No. 1 Fuji Electric Co., Ltd. (72) No. 1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture No. 1 inside Fuji Electric Co., Ltd.
Claims (10)
間隙を置いて設けられた光源と、 前記測定セルの他端部側に設けられた光検出素子と、 この光検出素子の検出出力を演算処理する演算装置と、 前記光源が出射する光の一部がその一端部に結合される
第１光ファイバと、 この第１光ファイバの他端部と第２の間隙を置いて対向
配置された一端部を有し、前記光源が出射する光の一部
を前記光検出素子に導く第２光ファイバと、 回転可能に設けられ、その回転の中心から同一半径上の
所定位置にそれぞれ設けられた測定用フィルタと校正用
フィルタとを有し、回転して前記測定用フィルタまたは
前記校正用フィルタを前記第１または第２の間隙に位置
させるフィルタホイールと、 を備え、 測定用光路が、前記光源から前記測定セルを通って前記
光検出素子まで、測定時には前記第１の間隙に位置した
前記測定用フィルタを経由して形成され、校正時には前
記第１の間隙に位置した前記校正用フィルタを経由して
形成され、 参照用光路が、前記光源から前記第１および第２の光フ
ァイバを通って前記光検出素子まで、測定時には前記第
２の間隙に位置した前記測定用フィルタを経由して形成
され、校正時には前記第２の間隙に位置した前記校正用
フィルタを経由して形成される、 ことを特徴とする吸光光度計。1. A measuring cell into which test water is introduced, a light source provided on one end side of the measuring cell with a first gap between the measuring cell and the other end of the measuring cell. A photodetector provided on the side, an arithmetic unit for arithmetically processing the detection output of the photodetector, a first optical fiber in which a part of the light emitted from the light source is coupled to one end thereof, A second optical fiber which has one end opposite to the other end of the one optical fiber with a second gap and guides a part of the light emitted from the light source to the photodetector; The measuring filter and the calibrating filter are provided, and the measuring filter and the calibrating filter are provided at predetermined positions on the same radius from the center of rotation, and the measuring filter and the calibrating filter are rotated to the first or second Equipped with a filter wheel positioned in the gap of A fixed optical path is formed from the light source to the photodetection element through the measurement cell, via the measurement filter located in the first gap during measurement, and located in the first gap during calibration. The measurement optical path is formed via the calibration filter, and the reference optical path is located in the second gap during measurement from the light source to the photodetection element through the first and second optical fibers. An absorptiometer which is formed via a filter for calibration, and is formed via the calibration filter located in the second gap during calibration.
れ、 この位置マークを検出して、この検出信号を前記演算装
置へ出力する位置センサを備えた、ことを特徴とする吸
光光度計。2. The absorptiometer according to claim 1, wherein a position mark is provided at a part of the filter wheel, the position mark is detected, and the detection signal is output to the arithmetic unit. An absorptiometer, comprising:
計において、 前記測定用フィルタと前記校正用フィルタがともに波長
660nm の透過波長帯域を有する、ことを特徴とする吸光
光度計。3. The absorptiometer according to claim 1, wherein the measurement filter and the calibration filter both have wavelengths.
An absorptiometer having a transmission wavelength band of 660 nm.
計において、 前記測定用フィルタと前記校正用フィルタがともに波長
390nm の透過波長帯域を有する、ことを特徴とする吸光
光度計。4. The absorptiometer according to claim 1 or 2, wherein both the measurement filter and the calibration filter have wavelengths.
An absorptiometer having a transmission wavelength band of 390 nm.
計において、 前記測定用フィルタが、波長660nm の透過波長帯域を有
する光学フィルタと、波長390nm の透過波長帯域を有す
る光学フィルタと、からなり、 前記校正用フィルタが、波長660nm の透過波長帯域を有
する光学フィルタと、波長390nm の透過波長帯域を有す
る光学フィルタと、からなる、 ことを特徴とする吸光光度計。5. The absorptiometer according to claim 1 or 2, wherein the measurement filter has an optical filter having a transmission wavelength band of 660 nm, and an optical filter having a transmission wavelength band of 390 nm. The absorptiometer, wherein the calibration filter comprises an optical filter having a transmission wavelength band of 660 nm wavelength and an optical filter having a transmission wavelength band of 390 nm wavelength.
間隙を置いて設けられた光源と、 前記測定セルの他端部側に設けられた光検出素子と、 この光検出素子の検出出力を演算処理する演算装置と、 前記光源が出射する光の一部がその一端部に結合される
第１光ファイバと、 この第１光ファイバの他端部と第２の間隙を置いて対向
配置された一端部を有し、前記光源が出射する光の一部
を前記光検出素子に導く第２光ファイバと、 回転可能に設けられ、その回転の中心から同一半径上の
所定位置にそれぞれ設けられた測定用フィルタと校正用
フィルタとを有し、回転して前記測定用フィルタまたは
前記校正用フィルタを前記第１または第２の間隙に位置
させるフィルタホイールと、を備え、 測定用光路が、前記光源から前記測定セルを通って前記
光検出素子まで、測定時には前記第１の間隙に位置した
前記測定用フィルタを経由して形成され、校正時には前
記第１の間隙に位置した前記校正用フィルタを経由して
形成され、 参照用光路が、前記光源から前記第１および第２の光フ
ァイバを通って前記光検出素子まで、測定時には前記第
２の間隙に位置した前記測定用フィルタを経由して形成
され、校正時には前記第２の間隙に位置した前記校正用
フィルタを経由して形成される吸光光度計の自己診断方
法であって、 前記測定用フィルタと前記校正用フィルタの吸光度の差
を、前記参照用光路の測定用フィルタを透過した参照光
信号と前記校正用フィルタを透過した参照光信号の比の
対数値（β12）、（β22）により演算し、 この演算値の経時変化に基づいて、前記測定用フィルタ
と前記校正用フィルタの劣化を検知する、ことを特徴と
する吸光光度計の自己診断方法。6. A measuring cell into which test water is introduced, a light source provided at one end of the measuring cell with a first gap between the measuring cell and the other end of the measuring cell. A photodetector provided on the side, an arithmetic unit for arithmetically processing the detection output of the photodetector, a first optical fiber in which a part of the light emitted from the light source is coupled to one end thereof, A second optical fiber which has one end opposite to the other end of the one optical fiber with a second gap and guides a part of the light emitted from the light source to the photodetector; The measuring filter and the calibrating filter are provided, and the measuring filter and the calibrating filter are provided at predetermined positions on the same radius from the center of rotation, and the measuring filter and the calibrating filter are rotated to the first or second Equipped with a filter wheel that is positioned in the gap A fixed optical path is formed from the light source to the photodetection element through the measurement cell, via the measurement filter located in the first gap during measurement, and located in the first gap during calibration. The measurement optical path is formed via the calibration filter, and the reference optical path is located in the second gap during measurement from the light source to the photodetection element through the first and second optical fibers. A self-diagnosis method for an absorptiometer, which is formed via a calibration filter and is formed via the calibration filter located in the second gap during calibration, wherein the measurement filter and the calibration filter are provided. The difference in the absorbance of is calculated by the logarithmic value (β 12 ) of the ratio of the reference light signal that has passed through the measurement filter of the reference light path and the reference light signal that has passed through the calibration filter (β 22 ), Performance Based on the temporal change of the value, for detecting the deterioration of said calibration filter and the measurement filter, self-diagnosis method of an absorptiometer, characterized in that.
間隙を置いて設けられた光源と、 前記測定セルの他端部側に設けられた光検出素子と、 この光検出素子の検出出力を演算処理する演算装置と、 前記光源が出射する光の一部がその一端部に結合される
第１光ファイバと、 この第１光ファイバの他端部と第２の間隙を置いて対向
配置された一端部を有し、前記光源が出射する光の一部
を前記光検出素子に導く第２光ファイバと、 回転可能に設けられ、その回転の中心から同一半径上の
所定位置にそれぞれ設けられた測定用フィルタと校正用
フィルタとを有し、回転して前記測定用フィルタまたは
前記校正用フィルタを前記第１または第２の間隙に位置
させるフィルタホイールと、を備え、 測定用光路が、前記光源から前記測定セルを通って前記
光検出素子まで、測定時には前記第１の間隙に位置した
前記測定用フィルタを経由して形成され、校正時には前
記第１の間隙に位置した前記校正用フィルタを経由して
形成され、 参照用光路が、前記光源から前記第１および第２の光フ
ァイバを通って前記光検出素子まで、測定時には前記第
２の間隙に位置した前記測定用フィルタを経由して形成
され、校正時には前記第２の間隙に位置した前記校正用
フィルタを経由して形成される吸光光度計の自己診断方
法であって、 前記測定用フィルタと前記校正用フィルタの吸光度の差
を、前記測定用光路の測定用フィルタを透過した測定光
信号と校正用フィルタを透過した測定光信号とから測定
用フィルタと校正用フィルタの吸光度を演算し、この演
算した校正用フィルタの吸光度から測定用フィルタの吸
光度を引算した値（β11）、（β21）により演算し、 この演算値の経時変化に基づいて、前記測定用フィルタ
と前記校正用フィルタの劣化を検知する、ことを特徴と
する吸光光度計の自己診断方法。7. A measuring cell into which test water is introduced, a light source provided on one end side of the measuring cell with a first gap between the measuring cell and the other end of the measuring cell. A photodetector provided on the side, an arithmetic unit for arithmetically processing the detection output of the photodetector, a first optical fiber in which a part of the light emitted from the light source is coupled to one end thereof, A second optical fiber which has one end opposite to the other end of the one optical fiber with a second gap and guides a part of the light emitted from the light source to the photodetector; The measuring filter and the calibrating filter are provided, and the measuring filter and the calibrating filter are provided at predetermined positions on the same radius from the center of rotation, and the measuring filter and the calibrating filter are rotated to the first or second Equipped with a filter wheel that is positioned in the gap A fixed optical path is formed from the light source to the photodetection element through the measurement cell, via the measurement filter located in the first gap during measurement, and located in the first gap during calibration. The measurement optical path is formed via the calibration filter, and the reference optical path is located in the second gap during measurement from the light source to the photodetection element through the first and second optical fibers. A self-diagnosis method for an absorptiometer, which is formed via a calibration filter and is formed via the calibration filter located in the second gap during calibration, wherein the measurement filter and the calibration filter are provided. The difference in absorbance, the absorbance of the measurement filter and the calibration filter is calculated from the measurement optical signal transmitted through the measurement filter of the measurement optical path and the measurement optical signal transmitted through the calibration filter, The value obtained by subtracting the absorbance of the measuring filter from the calculated absorbance of the calibration filter (beta 11), calculated by (beta 21), based on the temporal change of this calculated value, for the calibration and the measurement filter A method for self-diagnosis of an absorptiometer, characterized by detecting deterioration of a filter.
間隙を置いて設けられた光源と、 前記測定セルの他端部側に設けられた光検出素子と、 この光検出素子の検出出力を演算処理する演算装置と、 前記光源が出射する光の一部がその一端部に結合される
第１光ファイバと、 この第１光ファイバの他端部と第２の間隙を置いて対向
配置された一端部を有し、前記光源が出射する光の一部
を前記光検出素子に導く第２光ファイバと、 回転可能に設けられ、その回転の中心から同一半径上の
所定位置にそれぞれ設けられた測定用フィルタと校正用
フィルタとを有し、回転して前記測定用フィルタまたは
前記校正用フィルタを前記第１または第２の間隙に位置
させるフィルタホイールと、を備え、 測定用光路が、前記光源から前記測定セルを通って前記
光検出素子まで、測定時には前記第１の間隙に位置した
前記測定用フィルタを経由して形成され、校正時には前
記第１の間隙に位置した前記校正用フィルタを経由して
形成され、 参照用光路が、前記光源から前記第１および第２の光フ
ァイバを通って前記光検出素子まで、測定時には前記第
２の間隙に位置した前記測定用フィルタを経由して形成
され、校正時には前記第２の間隙に位置した前記校正用
フィルタを経由して形成される吸光光度計の自己診断方
法であって、 前記測定用フィルタと前記校正用フィルタの吸光度の差
を、前記参照用光路の測定用フィルタを透過した参照光
信号と前記校正用フィルタを透過した参照光信号の比の
対数値（β12）、（β22）により演算し、 前記測定用フィルタと前記校正用フィルタの吸光度の差
を、前記測定用光路の測定用フィルタを透過した測定光
信号と校正用フィルタを透過した測定光信号とから測定
用フィルタと校正用フィルタの吸光度を演算し、この演
算した校正用フィルタの吸光度から測定用フィルタの吸
光度を引算した値（β11）、（β21）により演算し、 参照用光路において同一波長で測定・演算した、校正用
フィルタの吸光度と測定用フィルタの吸光度の差
（β12）または（β22）と、測定用光路において同一波
長で測定・演算した、校正用フィルタの吸光度と測定用
フィルタの吸光度の差（β11）または（β21）と、の両
演算値の差の割合が所定の範囲外にあるときは、ゼロ液
校正を行う、 ことを特徴とする吸光光度計の自己診断方法。8. A measuring cell into which test water is introduced, a light source provided on one end of the measuring cell with a first gap between the measuring cell and the other end of the measuring cell. A photodetector provided on the side, an arithmetic unit for arithmetically processing the detection output of the photodetector, a first optical fiber in which a part of the light emitted from the light source is coupled to one end thereof, A second optical fiber which has one end opposite to the other end of the one optical fiber with a second gap and guides a part of the light emitted from the light source to the photodetector; The measuring filter and the calibrating filter are provided, and the measuring filter and the calibrating filter are provided at predetermined positions on the same radius from the center of rotation, and the measuring filter and the calibrating filter are rotated to the first or second Equipped with a filter wheel that is positioned in the gap A fixed optical path is formed from the light source to the photodetection element through the measurement cell, via the measurement filter located in the first gap during measurement, and located in the first gap during calibration. The measurement optical path is formed via the calibration filter, and the reference optical path is located in the second gap during measurement from the light source to the photodetection element through the first and second optical fibers. A self-diagnosis method for an absorptiometer, which is formed via a calibration filter and is formed via the calibration filter located in the second gap during calibration, wherein the measurement filter and the calibration filter are provided. The difference in the absorbance of the logarithmic value of the ratio of the reference light signal transmitted through the measurement filter of the reference optical path and the reference light signal transmitted through the calibration filter (β 12 ), (β 22 ) is calculated, Measurement The difference between the absorbances of the calibration filter and the calibration filter, the absorbances of the measurement filter and the calibration filter are calculated from the measurement optical signal transmitted through the measurement filter in the measurement optical path and the measurement optical signal transmitted through the calibration filter. Then, the value calculated by subtracting the absorbance of the measurement filter from the calculated absorbance of the calibration filter (β 11 ) and (β 21 ) is used to calculate and calculate the calibration filter with the same wavelength in the reference optical path. The difference between the absorbance and the absorbance of the measurement filter (β 12 ) or (β 22 ) and the difference between the absorbance of the calibration filter and the absorbance of the measurement filter (β 11 ) measured or calculated at the same wavelength in the measurement optical path or A self-diagnosis method for an absorptiometer, wherein zero liquid calibration is performed when the ratio of the difference between (β 21 ) and the calculated values is outside a predetermined range.
法であって、ゼロ液校正後、なお前記両演算値の差の割
合が所定の範囲外にあるときは、ゼロ液校正時の吸光度
の経時変化に基づいて、吸光光度計の測定セルの汚れを
検知する、 ことを特徴とする吸光光度計の自己診断方法。9. The method for self-diagnosis of an absorptiometer according to claim 8, wherein after the zero solution calibration, when the ratio of the difference between the two calculated values is still outside a predetermined range, at the time of zero solution calibration. A method for self-diagnosis of an absorptiometer, comprising detecting a stain on a measuring cell of the absorptiometer based on a change with time of the absorbance of the absorptiometer.
光光度計の自己診断方法において、 参照用光路において同一波長で測定・演算した、校正用
フィルタの吸光度と測定用フィルタの吸光度の差
（β12）または（β22）と、測定用光路において同一波
長で測定・演算した、校正用フィルタの吸光度と測定用
フィルタの吸光度の差（β11）または（β21）と、の両
演算値の差の割合が所定の範囲内にあるときは、ゲイン
補正演算処理を行う、ことを特徴とする吸光光度計の自
己診断方法。10. The self-diagnosis method for an absorptiometer according to claim 8 or 9, wherein the absorbance of the calibration filter and the absorbance of the measurement filter are measured and calculated at the same wavelength in the reference optical path. Both the difference (β 12 ) or (β 22 ) and the difference between the absorbance of the calibration filter and the absorbance of the measurement filter (β 11 ) or (β 21 ) measured and calculated at the same wavelength in the measurement optical path. A self-diagnosis method for an absorptiometer, wherein a gain correction calculation process is performed when the ratio of the difference between the calculated values is within a predetermined range.
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