自動測定装置
【課題】部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、簡単に不具合の原因を特定することができる自動測定装置を提供する。
【解決手段】ｐＨ計（自動測定装置）１が、試料水中に浸漬されたガラス電極と比較電極との電位差の計測信号を出力する電位差信号出力部（信号出力部）１１と、その計測信号から周波数と強度を分析する信号分析部１２と、前記測定信号から試料水のｐＨを演算するｐＨ演算部（指標成分量演算部）１３と、少なくとも部品不良、または、取付けミスや組立ミスという不具合がある場合の信号の周波数と強度を予め記憶しておく異常信号記憶部１４と、信号分析部１２と異常信号記憶部１４に記憶された周波数及び強度に基づいて、不具合の原因を特定する異常原因特定部１５を備えることにより、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。
【解決手段】ｐＨ計（自動測定装置）１が、試料水中に浸漬されたガラス電極と比較電極との電位差の計測信号を出力する電位差信号出力部（信号出力部）１１と、その計測信号から周波数と強度を分析する信号分析部１２と、前記測定信号から試料水のｐＨを演算するｐＨ演算部（指標成分量演算部）１３と、少なくとも部品不良、または、取付けミスや組立ミスという不具合がある場合の信号の周波数と強度を予め記憶しておく異常信号記憶部１４と、信号分析部１２と異常信号記憶部１４に記憶された周波数及び強度に基づいて、不具合の原因を特定する異常原因特定部１５を備えることにより、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水質汚濁や大気汚染の指標成分、上下水の指標成分、工場あるいはプラント等で用いられる水や溶液の指標成分等を連続して監視するために、屋外や工場構内等の被測定試料の近くに設置される自動測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水質や溶液の最も基本的な指標の一つであるｐＨを測定するための自動測定装置として、従来からｐＨ計が知られている。環境水、排水、上下水、プロセス等のｐＨは、河川や湖沼、屋外の処理槽、プラント内の溶液貯留槽などに浸漬されたｐＨ計のセンサからの信号が、センサの設置場所近くに配設された変換器でｐＨ測定値に変換され連続的に測定される（例えば、図１参照）。測定値は、ｐＨ計に表示されるとともに記録計や監視用の機器などに出力される。
【０００３】
また、河川、湖沼、港湾等の水質や、工場排水等の有機物質による汚濁状態を測定するための自動測定装置として、従来から、ＣＯＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）計測器が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＣＯＤとは、化学的酸素要求量のことで、水中の被酸化性物質、主として有機物を、酸化剤によって酸化分解させ、その際に消費される酸素量をｍｇＯ／Ｌで表示する水質汚濁の指標であり、数値が小さいほど汚濁量が少ないことを意味する。すなわち、特定の酸化剤が、水中の有機物などの汚れに結合して酸素を与え、汚れが多いほど酸化剤が消費されるという原理に基づくものであり、例えば図５に示す構成となっている。
このＣＯＤ分析法については、ＪＩＳ Ｋ ０１０２「工場排水試験方法」に定められた過マンガン酸カリウム法がある。また、現在もっとも多く利用されているＣＯＤ自動計測器は、ＪＩＳ Ｋ ０８０６「化学的酸素消費量（ＣＯＤ）自動計測器」の規格にそって製作されている。この規格に適合する計測器は、河川、湖沼などの公共用水域の水及び工場、事業所などからの排出水を導入し、１時間以内の周期で連続して測定を行うものである。
【０００４】
また、大気中の汚染物質を測定する自動測定装置の一例として、従来から、紫外線吸収法によるオゾン測定装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。これは、特定波長の紫外線がオゾンに吸収され、その吸収率がオゾン濃度に比例するという原理に基づくものであり、例えば図８に示す構成となっている。
図８のオゾン測定装置３０において、３１は試料ガス導入口、３２は試料ガス流通管、３３は三方切換弁、３４はバイパス管、３５はオゾン分解器、３６は紫外線吸収セル、３７は紫外線ランプ、３８は検出器、３９は比較演算回路、４０は流量計、４１はポンプ、４２はパイプ、４３は試料ガス排出口を示す。
このオゾン測定装置のような大気汚染自動測定装置は、市街地、無人の測定局舎内、トンネル内、工場構内などに設置され、指標成分量を連続的に測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１９５４１２号公報
【特許文献２】特開平７−１５９３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、水質汚濁や大気汚染の指標成分、上下水の指標成分、工場あるいはプラント等で用いられる水や溶液の指標成分等を測定する自動測定装置は、指標成分量を連続して監視するために、屋外や工場構内等の被測定試料の近くに設置されている。そのような現場では、ＡＣ１００Ｖ電源、スイッチング電源もしくはラジオ放送局の電波などのようなノイズ源の影響を受け、測定値が不安定となる場合がある。また、測定値が安定しない原因としては、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合によるものも考えられる。
しかし、上記のような、従来の自動測定装置では、設置現場において測定値が安定しないことにより不具合が発生していることがわかっても、どこに原因があるのかを特定することは難しく、部品交換、または、取付け直しや組立直しを設置現場で試行錯誤により繰り返すことによって原因を見つけることしかできなかったため、非常に手間と時間のかかる作業が発生するという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができる自動測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明は、試料に関する指標成分量を測定する自動測定装置において、前記指標成分量に基づく計測信号を出力する信号出力部と、前記計測信号から周波数と強度を分析する信号分析部と、前記計測信号から前記指標成分量を演算する指標成分量演算部と、少なくとも部品不良、または、取付けミスや組立ミスという不具合がある場合の信号の周波数と強度を予め記憶しておく異常信号記憶部と、前記信号分析部により分析された計測信号の周波数及び強度と前記異常信号記憶部に記憶された信号の周波数及び強度に基づいて、前記不具合の原因を特定する異常原因特定部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の自動測定装置によれば、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１におけるｐＨ計（自動測定装置）の基本的構成の一例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１〜３における自動測定装置において、アース取付け不良なし／ありの場合の測定信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるｐＨ計（自動測定装置）の機能ブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるｐＨ計（自動測定装置）の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２におけるＣＯＤ計測器（自動測定装置）の系統の一例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２におけるＣＯＤ計測器（自動測定装置）の機能ブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２におけるＣＯＤ計測器（自動測定装置）の動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態３における紫外線吸収法によるオゾン測定装置（自動測定装置）の概略構成の一例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態３におけるオゾン測定装置（自動測定装置）において、スイッチング電源で使用されている部品故障なし／ありの場合の測定信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３におけるオゾン測定装置（自動測定装置）の機能ブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態３におけるオゾン測定装置（自動測定装置）の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、前述のとおり、ｐＨ計（自動測定装置）１の基本的構成の一例を示す図である。ｐＨ計（自動測定装置）１は、変換器２と電極ホルダ３に組み込まれたセンサ４とから構成されている。センサ４は、ガラス電極（図示せず）と比較電極（図示せず）とを備えている。また、このセンサ４が、後述する電位差信号出力部（信号出力部）１１を構成する。
このｐＨ計（自動測定装置）１による試料水のｐＨ（指標成分量）の測定は、試料水に浸漬されたセンサ４のガラス電極に発生した起電力を、比較電極との電位差として計測して変換器２に出力することにより行われる。変換器２では、この計測信号をｐＨ測定値に変換する。また、この変換器２が、後述するｐＨ演算部（指標成分量演算部）１３を構成する。
【００１２】
ここで、上記の計測信号に対して、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などのフーリエ変換を行うことにより、周波数と強度とを示す周波数スペクトルを得ることができる。
【００１３】
図２（ａ）は、正常な計測信号、すなわち、少なくとも部品不良、及び、アース取付け不良等の取付けミスやねじが緩んでいる等の組立ミスなどの人為的な不具合がない状態で計測された電位差に対応する計測信号のＦＦＴ波形（周波数スペクトル）を示す図である。ｐＨ計（自動測定装置）１は、少なくとも部品不良、及び、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合がない状態で計測された信号の周波数スペクトルを、予め記憶しておく。
【００１４】
一方、図２（ｂ）は、アース取付け不良という不具合があった場合の周波数スペクトルを示す図である。この図を見るとわかるとおり、アース取付け不良という不具合があった場合には、アース取付け不良による商用電源ノイズの基本波が重畳するとともに、その商用電源ノイズ付近と、計測信号の基本波付近に、アース取付け不良による商用電源ノイズの高調波が検出される。この信号を、アース取付け不良という不具合があった場合の異常信号として、予め記憶しておく。
またこの他に、ねじが緩んでいる等の組立ミスや、部品が故障しているという部品不良など、様々な不具合がある場合の信号についても、異常信号として予め計測し、記憶しておく。
【００１５】
図３は、この発明の実施の形態１におけるｐＨ計（自動測定装置）１の機能ブロック図であり、図４は、ｐＨ計（自動測定装置）１の動作を示すフローチャートである。この図３，図４に従って、この発明の実施の形態１におけるｐＨ計（自動測定装置）１の動作について説明する。
【００１６】
ここで、異常信号記憶部１４には、前述のとおり、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなど、様々な不具合がある場合について予め計測された信号が、予め記憶されている。そして、この異常信号記憶部１４に記憶されている複数の異常信号に対する分析結果が異常原因特定部１５に出力される。
なお、ここでは、異常信号記憶部１４には、既に予め複数の異常信号が記憶され、その異常信号の周波数と強度を分析した分析結果も記憶されているものとして説明する。
【００１７】
まず初めに、電位差信号出力部（信号出力部）１１が、試料水中に浸漬されたガラス電極と比較電極との電位差の計測信号を出力する（ステップＳＴ１１）。この出力により得られた計測信号から、信号分析部１２が周波数と強度を分析し、異常原因特定部１５に出力する（ステップＳＴ１２）。次に、異常原因特定部１５が、信号分析部１２において分析された計測信号の周波数と強度と、異常信号記憶部１４から送られてきた複数の異常信号の周波数と強度とを比較することにより、前記計測信号に異常原因が含まれているか否か、及び、含まれている場合にはどのような異常原因であるのかを特定する（ステップＳＴ１３）。
【００１８】
この結果、異常原因が含まれていない場合（ステップＳＴ１４のＮＯの場合）には、ｐＨ演算部（指標成分量演算部）１３によりｐＨを求める（ステップＳＴ１５）。ｐＨを求める方法は周知の方法であるため、ここでは説明を省略する。
【００１９】
一方、ステップＳＴ１３において特定された異常原因が、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合であった場合（ステップＳＴ１４のＹＥＳの場合）には、どこに異常原因があるのかを報知して（ステップＳＴ１６）、処理を終了する。ここで、異常原因を報知する方法としては、表示部（図示せず）または外部に接続されたＰＣ等の情報表示装置に文字や図を示すことによるものや、ランプの点灯、アラーム音の発生など、様々な方法が考えられるが、いずれの方法によるものでもよい。
【００２０】
これにより、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなどの不具合があった場合に、その不具合が異常原因として報知されることにより、その不具合に即座に対応することができ、手間や時間をかけて試行錯誤により異常原因を見つける必要がなく、また、異常な状態のまま測定を続けてしまうということを防止することができる。
【００２１】
以上のように、この発明の実施の形態１におけるｐＨ計（自動測定装置）によれば、上記のような構成にしたので、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。
【００２２】
実施の形態２．
図５は、前述のとおり、ＣＯＤ計測器（自動測定装置）２０の系統の一例を示す図である。このＣＯＤ計測器（自動測定装置）２０による、試料水における酸素消費量測定は、下記の手順で行われる。
（１）試料を適量採取し、希釈水を注入して１００ｍＬとする。
（２）硫酸溶液を添加し、硝酸銀１ｇを添加する。
（３）過マンガン酸カリウムを添加する。
（４）沸騰水浴中で、３０分加熱し、しゅう酸ナトリウム溶液を添加する。
（５）消費した過マンガン酸カリウム量を電位差滴定により計測する。
（６）このようにして求められた過マンガン酸カリウム量を、酸素消費量（ＣＯＤ）に換算する。
【００２３】
上記のように計測された電位差滴定の計測信号に対しては、実施の形態１と同様に、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などのフーリエ変換を行うことにより、周波数と強度とを示す周波数スペクトルを得ることができる。
【００２４】
ＣＯＤ計測器（自動測定装置）２０は、少なくとも部品不良、及び、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合がない状態で測定された信号の周波数スペクトルと、様々な不具合がある場合の異常信号とを予め計測し、記憶しておく。
【００２５】
図６は、この発明の実施の形態２におけるＣＯＤ計測器（自動測定装置）２０の機能ブロック図であり、図７は、ＣＯＤ計測器（自動測定装置）２０の動作を示すフローチャートである。この図６，図７に従って、この発明の実施の形態２におけるＣＯＤ計測器（自動測定装置）２０の動作について説明する。
【００２６】
ここで、異常信号記憶部２４には、前述のとおり、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなど、様々な不具合がある場合について予め計測された信号が、予め記憶されている。そして、この異常信号記憶部２４に記憶されている複数の異常信号に対する分析結果が異常原因特定部２５に出力される。
なお、ここでは、異常信号記憶部２４には、既に予め複数の異常信号が記憶され、その異常信号の周波数と強度を分析した分析結果も記憶されているものとして説明する。
【００２７】
まず初めに、電位差滴定信号出力部（信号出力部）２１が、酸素消費量（指標成分量）を測定したい試料水を採取し、過マンガン酸カリウム（酸化剤）を添加して反応させた後、消費した過マンガン酸カリウムの量を求めるための電位差滴定の計測信号を出力する（ステップＳＴ２１）。この出力により得られた計測信号から、信号分析部２２が周波数と強度を分析し、異常原因特定部２５に出力する（ステップＳＴ２２）。次に、異常原因特定部２５が、信号分析部２２において分析された計測信号の周波数と強度と、異常信号記憶部２４から送られてきた複数の異常信号の周波数と強度とを比較することにより、前記計測信号に異常原因が含まれているか否か、及び、含まれている場合にはどのような異常原因であるのかを特定する（ステップＳＴ２３）。
【００２８】
この結果、異常原因が含まれていない場合（ステップＳＴ２４のＮＯの場合）には、酸素消費量演算部（指標成分量演算部）２３により酸素消費量（ＣＯＤ）を求める（ステップＳＴ２５）。酸素消費量（ＣＯＤ）を求める方法は周知の方法であるため、ここでは説明を省略する。
【００２９】
一方、ステップＳＴ２３において特定された異常原因が、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合であった場合（ステップＳＴ２４のＹＥＳの場合）には、どこに異常原因があるのかを報知して（ステップＳＴ２６）、処理を終了する。ここで、異常原因を報知する方法としては、表示部（図示せず）または外部に接続されたＰＣ等の情報表示装置に文字や図を示すことによるものや、ランプの点灯、アラーム音の発生など、様々な方法が考えられるが、いずれの方法によるものでもよい。
【００３０】
これにより、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなどの不具合があった場合に、その不具合が異常原因として報知されることにより、その不具合に即座に対応することができ、手間や時間をかけて試行錯誤により異常原因を見つける必要がなく、また、異常な状態のまま測定を続けてしまうということを防止することができる。
【００３１】
以上のように、この発明の実施の形態２におけるＣＯＤ計測器（自動測定装置）によれば、上記のような構成にしたので、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。
【００３２】
実施の形態３．
図８は、前述のとおり、紫外線吸収法によるオゾン測定装置（自動測定装置）３０の概略構成の一例を示す図である。このオゾン測定装置（自動測定装置）３０において、３１は試料ガス導入口、３２は試料ガス流通管、３３は三方切換弁、３４はバイパス管、３５はオゾン分解器、３６は紫外線吸収セル、３７は紫外線ランプ、３８は検出器、３９は比較演算回路、４０は流量計、４１はポンプ、４２はパイプ、４３は試料ガス排出口を示す。また、紫外線吸収セル３６、紫外線ランプ３７及び検出器３８が、後述する紫外線吸光度信号出力部（信号出力部）５１を構成し、比較演算回路３９が、後述するオゾン濃度演算部（指標成分量演算部）５３を構成する。
【００３３】
図８に示すオゾン測定装置（自動測定装置）３０による、試料ガス中のオゾン濃度（指標成分量）の測定は、下記の手順で行われる。
（１）ポンプ４１の作動により試料ガス導入口３１から流通管３２内に試料ガスを一定流量で吸引し、三方切換弁３３の操作によってバイパス管３４を通さずに試料ガスをセル３６に導入する。
（２）紫外線ランプ３７から特定波長の紫外線をセル３６内の試料ガスに照射する。これにより、試料ガス中のオゾン及びその他の紫外線に吸収を有する共存成分の濃度に比例した紫外線が試料ガスに吸収される。この減衰した紫外線を検出器３８で計測してその強度に対応した電気信号に変換して出力する。
（３）三方切換弁３３を切り換え、試料ガスをバイパス管３４を通してセル３６に導入し、同様の測定を行う。この場合、オゾン分解器３５によって試料ガス中のオゾン（指標成分）のみが分解されるため、オゾン以外の共存成分の濃度に比例した紫外線が吸収される。この減衰した紫外線を検出器３８で計測してその強度に対応した電気信号に変換して出力する。
（４）オゾン及びその他の共存成分によって減衰した紫外線強度の計測信号と、共存成分のみによって減衰した紫外線強度の計測信号とを比較演算回路３９で比較演算し、その差をオゾン濃度の測定値として出力する。以上の操作を繰り返すことにより、試料ガス中のオゾン濃度（指標成分量）が間欠的に測定される。
【００３４】
ここで、上記のように計測された紫外線吸光度の計測信号に対して、実施の形態１，２と同様に、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などのフーリエ変換を行うことにより、周波数と強度とを示す周波数スペクトルを得ることができる。
【００３５】
オゾン測定装置（自動測定装置）３０は、少なくとも部品不良、及び、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合がない状態で測定された信号の周波数スペクトルと、様々な不具合がある場合の異常信号とを予め計測し、記憶しておく。
【００３６】
また、紫外線吸収法によるオゾン測定装置では、吸収により減衰する紫外線の量はごくわずかであるため、小さな信号しか得ることができず、ノイズに弱いという問題がある。
そのため、ＡＣ１００Ｖ電源、スイッチング電源もしくはラジオ放送局の電波などによるノイズの影響を受けた上で、さらに、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合、異常原因の特定がますます困難になってしまう。
【００３７】
そこで、通常、ノイズがのりやすいＡＣ１００Ｖ電源やスイッチング電源による影響、その他、ラジオ等の放送波の影響を受けることにより、どの周波数帯域でピーク信号が得られるかは既知の情報であるので、それらのノイズ情報についても予め記憶しておく。
図９（ａ）は、スイッチング電源のノイズ成分が検出されている正常な計測信号の周波数スペクトルを示す図であり、図９（ｂ）は、スイッチング電源で使用されている電解コンデンサが故障している場合の周波数スペクトルを示す図である。
これらの信号を記憶しておくことにより、既知のノイズ成分の強度が極端に高い場合には、そのノイズ成分に関連する部品の故障（部品不良）であることを特定することができる。
【００３８】
図１０は、この発明の実施の形態３におけるオゾン測定装置（自動測定装置）３０の機能ブロック図であり、図１１は、オゾン測定装置（自動測定装置）３０の動作を示すフローチャートである。この図１０，図１１に従って、この発明の実施の形態３におけるオゾン測定装置（自動測定装置）３０の動作について説明する。
【００３９】
ここで、異常信号記憶部５４には、前述のとおり、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなど、様々な不具合がある場合について予め計測された信号、及び、ＡＣ１００Ｖ電源、スイッチング電源、ラジオ等の放送波などの様々なノイズの影響を受けた状態で予め計測された信号、さらには、これらの様々なノイズの影響を受けた状態かつ前記様々な不具合がある場合について予め計測された信号が、予め記憶されており、これら予め計測された複数の異常信号から周波数と強度を分析した分析結果も記憶される。そして、この異常信号記憶部５４に記憶されている複数の異常信号に対する分析結果が異常原因特定部５５に出力される。
なお、ここでは、異常信号記憶部５４には、既に予め複数の異常信号が記憶され、その異常信号の周波数と強度を分析した分析結果も記憶されているものとして説明する。
【００４０】
まず初めに、含まれるオゾン濃度（指標成分量）を測定したい試料ガスを導入し、紫外線吸光度信号出力部（信号出力部）５１により紫外線吸光度の計測信号を出力する（ステップＳＴ３１）。この出力により得られた計測信号から、信号分析部５２が周波数と強度を分析し、異常原因特定部５５に出力する（ステップＳＴ３２）。次に、異常原因特定部５５が、信号分析部５２において分析された計測信号の周波数と強度と、異常信号記憶部５４から送られてきた複数の異常信号の周波数と強度とを比較することにより、前記計測信号に異常原因が含まれているか否か、及び、含まれている場合にはどのような異常原因であるのかを特定する（ステップＳＴ３３）。
【００４１】
この結果、異常原因が含まれていない、または、異常原因が既知のノイズによるもののみである場合（ステップＳＴ３４のＮＯの場合）には、そのノイズによる影響を計測信号から除去し（ステップＳＴ３５）、オゾン濃度演算部（指標成分量演算部）５３によりオゾン濃度を求める（ステップＳＴ３６）。オゾン濃度を求める方法は、ノイズを除去したあとの周波数スペクトルを逆フーリエ変換することにより求めることができるが、これについては周知の方法であるため、ここでは説明を省略する。
【００４２】
一方、ステップＳＴ３３において特定された異常原因が、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合であった場合（ステップＳＴ３４のＹＥＳの場合）には、どこに異常原因があるのかを報知して（ステップＳＴ３７）、処理を終了する。ここで、異常原因を報知する方法としては、表示部（図示せず）または外部に接続されたＰＣ等の情報表示装置に文字や図を示すことによるものや、ランプの点灯、アラーム音の発生など、様々な方法が考えられるが、いずれの方法によるものでもよい。
【００４３】
これにより、たとえＡＣ１００Ｖ電源、スイッチング電源もしくはラジオ放送局の電波などによるノイズの影響を受けていたとしても、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなどの不具合があった場合に、その不具合が異常原因として報知されることにより、その不具合に即座に対応することができ、手間や時間をかけて試行錯誤により異常原因を見つける必要がなく、また、異常な状態のまま測定を続けてしまうということを防止することができる。
【００４４】
以上のように、この発明の実施の形態３におけるオゾン測定装置（自動測定装置）によれば、上記のような構成にしたので、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。
【００４５】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ｐＨ計（自動測定装置）、２ 変換器、３ 電極ホルダ、４ センサ、１１ 電位差信号出力部（信号出力部）、１２，２２，５２ 信号分析部、１３ ｐＨ演算部（指標成分量演算部）、１４，２４，５４ 異常信号記憶部、１５，２５，５５ 異常原因特定部、２０ ＣＯＤ計測器（自動測定装置）、２１、電位差滴定信号出力部（信号出力部）、２３ 酸素消費量演算部（指標成分量演算部）、３０ オゾン測定装置（自動測定装置）、３１ 試料ガス導入口、３２ 試料ガス流通管、３３ 三方切換弁、３４ バイパス管、３５ オゾン分解器、３６ 紫外線吸収セル、３７ 紫外線ランプ、３８ 検出器、３９ 比較演算回路、４０ 流量計、４１ ポンプ、４２ パイプ、４３ 試料ガス排出口、５１ 紫外線吸光度信号出力部（信号出力部）、５３ オゾン濃度演算部（指標成分量演算部）。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水質汚濁や大気汚染の指標成分、上下水の指標成分、工場あるいはプラント等で用いられる水や溶液の指標成分等を連続して監視するために、屋外や工場構内等の被測定試料の近くに設置される自動測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水質や溶液の最も基本的な指標の一つであるｐＨを測定するための自動測定装置として、従来からｐＨ計が知られている。環境水、排水、上下水、プロセス等のｐＨは、河川や湖沼、屋外の処理槽、プラント内の溶液貯留槽などに浸漬されたｐＨ計のセンサからの信号が、センサの設置場所近くに配設された変換器でｐＨ測定値に変換され連続的に測定される（例えば、図１参照）。測定値は、ｐＨ計に表示されるとともに記録計や監視用の機器などに出力される。
【０００３】
また、河川、湖沼、港湾等の水質や、工場排水等の有機物質による汚濁状態を測定するための自動測定装置として、従来から、ＣＯＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｙｇｅｎ Ｄｅｍａｎｄ）計測器が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＣＯＤとは、化学的酸素要求量のことで、水中の被酸化性物質、主として有機物を、酸化剤によって酸化分解させ、その際に消費される酸素量をｍｇＯ／Ｌで表示する水質汚濁の指標であり、数値が小さいほど汚濁量が少ないことを意味する。すなわち、特定の酸化剤が、水中の有機物などの汚れに結合して酸素を与え、汚れが多いほど酸化剤が消費されるという原理に基づくものであり、例えば図５に示す構成となっている。
このＣＯＤ分析法については、ＪＩＳ Ｋ ０１０２「工場排水試験方法」に定められた過マンガン酸カリウム法がある。また、現在もっとも多く利用されているＣＯＤ自動計測器は、ＪＩＳ Ｋ ０８０６「化学的酸素消費量（ＣＯＤ）自動計測器」の規格にそって製作されている。この規格に適合する計測器は、河川、湖沼などの公共用水域の水及び工場、事業所などからの排出水を導入し、１時間以内の周期で連続して測定を行うものである。
【０００４】
また、大気中の汚染物質を測定する自動測定装置の一例として、従来から、紫外線吸収法によるオゾン測定装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。これは、特定波長の紫外線がオゾンに吸収され、その吸収率がオゾン濃度に比例するという原理に基づくものであり、例えば図８に示す構成となっている。
図８のオゾン測定装置３０において、３１は試料ガス導入口、３２は試料ガス流通管、３３は三方切換弁、３４はバイパス管、３５はオゾン分解器、３６は紫外線吸収セル、３７は紫外線ランプ、３８は検出器、３９は比較演算回路、４０は流量計、４１はポンプ、４２はパイプ、４３は試料ガス排出口を示す。
このオゾン測定装置のような大気汚染自動測定装置は、市街地、無人の測定局舎内、トンネル内、工場構内などに設置され、指標成分量を連続的に測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１９５４１２号公報
【特許文献２】特開平７−１５９３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、水質汚濁や大気汚染の指標成分、上下水の指標成分、工場あるいはプラント等で用いられる水や溶液の指標成分等を測定する自動測定装置は、指標成分量を連続して監視するために、屋外や工場構内等の被測定試料の近くに設置されている。そのような現場では、ＡＣ１００Ｖ電源、スイッチング電源もしくはラジオ放送局の電波などのようなノイズ源の影響を受け、測定値が不安定となる場合がある。また、測定値が安定しない原因としては、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合によるものも考えられる。
しかし、上記のような、従来の自動測定装置では、設置現場において測定値が安定しないことにより不具合が発生していることがわかっても、どこに原因があるのかを特定することは難しく、部品交換、または、取付け直しや組立直しを設置現場で試行錯誤により繰り返すことによって原因を見つけることしかできなかったため、非常に手間と時間のかかる作業が発生するという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができる自動測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明は、試料に関する指標成分量を測定する自動測定装置において、前記指標成分量に基づく計測信号を出力する信号出力部と、前記計測信号から周波数と強度を分析する信号分析部と、前記計測信号から前記指標成分量を演算する指標成分量演算部と、少なくとも部品不良、または、取付けミスや組立ミスという不具合がある場合の信号の周波数と強度を予め記憶しておく異常信号記憶部と、前記信号分析部により分析された計測信号の周波数及び強度と前記異常信号記憶部に記憶された信号の周波数及び強度に基づいて、前記不具合の原因を特定する異常原因特定部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の自動測定装置によれば、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１におけるｐＨ計（自動測定装置）の基本的構成の一例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１〜３における自動測定装置において、アース取付け不良なし／ありの場合の測定信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるｐＨ計（自動測定装置）の機能ブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるｐＨ計（自動測定装置）の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２におけるＣＯＤ計測器（自動測定装置）の系統の一例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２におけるＣＯＤ計測器（自動測定装置）の機能ブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２におけるＣＯＤ計測器（自動測定装置）の動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態３における紫外線吸収法によるオゾン測定装置（自動測定装置）の概略構成の一例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態３におけるオゾン測定装置（自動測定装置）において、スイッチング電源で使用されている部品故障なし／ありの場合の測定信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態３におけるオゾン測定装置（自動測定装置）の機能ブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態３におけるオゾン測定装置（自動測定装置）の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、前述のとおり、ｐＨ計（自動測定装置）１の基本的構成の一例を示す図である。ｐＨ計（自動測定装置）１は、変換器２と電極ホルダ３に組み込まれたセンサ４とから構成されている。センサ４は、ガラス電極（図示せず）と比較電極（図示せず）とを備えている。また、このセンサ４が、後述する電位差信号出力部（信号出力部）１１を構成する。
このｐＨ計（自動測定装置）１による試料水のｐＨ（指標成分量）の測定は、試料水に浸漬されたセンサ４のガラス電極に発生した起電力を、比較電極との電位差として計測して変換器２に出力することにより行われる。変換器２では、この計測信号をｐＨ測定値に変換する。また、この変換器２が、後述するｐＨ演算部（指標成分量演算部）１３を構成する。
【００１２】
ここで、上記の計測信号に対して、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などのフーリエ変換を行うことにより、周波数と強度とを示す周波数スペクトルを得ることができる。
【００１３】
図２（ａ）は、正常な計測信号、すなわち、少なくとも部品不良、及び、アース取付け不良等の取付けミスやねじが緩んでいる等の組立ミスなどの人為的な不具合がない状態で計測された電位差に対応する計測信号のＦＦＴ波形（周波数スペクトル）を示す図である。ｐＨ計（自動測定装置）１は、少なくとも部品不良、及び、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合がない状態で計測された信号の周波数スペクトルを、予め記憶しておく。
【００１４】
一方、図２（ｂ）は、アース取付け不良という不具合があった場合の周波数スペクトルを示す図である。この図を見るとわかるとおり、アース取付け不良という不具合があった場合には、アース取付け不良による商用電源ノイズの基本波が重畳するとともに、その商用電源ノイズ付近と、計測信号の基本波付近に、アース取付け不良による商用電源ノイズの高調波が検出される。この信号を、アース取付け不良という不具合があった場合の異常信号として、予め記憶しておく。
またこの他に、ねじが緩んでいる等の組立ミスや、部品が故障しているという部品不良など、様々な不具合がある場合の信号についても、異常信号として予め計測し、記憶しておく。
【００１５】
図３は、この発明の実施の形態１におけるｐＨ計（自動測定装置）１の機能ブロック図であり、図４は、ｐＨ計（自動測定装置）１の動作を示すフローチャートである。この図３，図４に従って、この発明の実施の形態１におけるｐＨ計（自動測定装置）１の動作について説明する。
【００１６】
ここで、異常信号記憶部１４には、前述のとおり、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなど、様々な不具合がある場合について予め計測された信号が、予め記憶されている。そして、この異常信号記憶部１４に記憶されている複数の異常信号に対する分析結果が異常原因特定部１５に出力される。
なお、ここでは、異常信号記憶部１４には、既に予め複数の異常信号が記憶され、その異常信号の周波数と強度を分析した分析結果も記憶されているものとして説明する。
【００１７】
まず初めに、電位差信号出力部（信号出力部）１１が、試料水中に浸漬されたガラス電極と比較電極との電位差の計測信号を出力する（ステップＳＴ１１）。この出力により得られた計測信号から、信号分析部１２が周波数と強度を分析し、異常原因特定部１５に出力する（ステップＳＴ１２）。次に、異常原因特定部１５が、信号分析部１２において分析された計測信号の周波数と強度と、異常信号記憶部１４から送られてきた複数の異常信号の周波数と強度とを比較することにより、前記計測信号に異常原因が含まれているか否か、及び、含まれている場合にはどのような異常原因であるのかを特定する（ステップＳＴ１３）。
【００１８】
この結果、異常原因が含まれていない場合（ステップＳＴ１４のＮＯの場合）には、ｐＨ演算部（指標成分量演算部）１３によりｐＨを求める（ステップＳＴ１５）。ｐＨを求める方法は周知の方法であるため、ここでは説明を省略する。
【００１９】
一方、ステップＳＴ１３において特定された異常原因が、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合であった場合（ステップＳＴ１４のＹＥＳの場合）には、どこに異常原因があるのかを報知して（ステップＳＴ１６）、処理を終了する。ここで、異常原因を報知する方法としては、表示部（図示せず）または外部に接続されたＰＣ等の情報表示装置に文字や図を示すことによるものや、ランプの点灯、アラーム音の発生など、様々な方法が考えられるが、いずれの方法によるものでもよい。
【００２０】
これにより、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなどの不具合があった場合に、その不具合が異常原因として報知されることにより、その不具合に即座に対応することができ、手間や時間をかけて試行錯誤により異常原因を見つける必要がなく、また、異常な状態のまま測定を続けてしまうということを防止することができる。
【００２１】
以上のように、この発明の実施の形態１におけるｐＨ計（自動測定装置）によれば、上記のような構成にしたので、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。
【００２２】
実施の形態２．
図５は、前述のとおり、ＣＯＤ計測器（自動測定装置）２０の系統の一例を示す図である。このＣＯＤ計測器（自動測定装置）２０による、試料水における酸素消費量測定は、下記の手順で行われる。
（１）試料を適量採取し、希釈水を注入して１００ｍＬとする。
（２）硫酸溶液を添加し、硝酸銀１ｇを添加する。
（３）過マンガン酸カリウムを添加する。
（４）沸騰水浴中で、３０分加熱し、しゅう酸ナトリウム溶液を添加する。
（５）消費した過マンガン酸カリウム量を電位差滴定により計測する。
（６）このようにして求められた過マンガン酸カリウム量を、酸素消費量（ＣＯＤ）に換算する。
【００２３】
上記のように計測された電位差滴定の計測信号に対しては、実施の形態１と同様に、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などのフーリエ変換を行うことにより、周波数と強度とを示す周波数スペクトルを得ることができる。
【００２４】
ＣＯＤ計測器（自動測定装置）２０は、少なくとも部品不良、及び、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合がない状態で測定された信号の周波数スペクトルと、様々な不具合がある場合の異常信号とを予め計測し、記憶しておく。
【００２５】
図６は、この発明の実施の形態２におけるＣＯＤ計測器（自動測定装置）２０の機能ブロック図であり、図７は、ＣＯＤ計測器（自動測定装置）２０の動作を示すフローチャートである。この図６，図７に従って、この発明の実施の形態２におけるＣＯＤ計測器（自動測定装置）２０の動作について説明する。
【００２６】
ここで、異常信号記憶部２４には、前述のとおり、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなど、様々な不具合がある場合について予め計測された信号が、予め記憶されている。そして、この異常信号記憶部２４に記憶されている複数の異常信号に対する分析結果が異常原因特定部２５に出力される。
なお、ここでは、異常信号記憶部２４には、既に予め複数の異常信号が記憶され、その異常信号の周波数と強度を分析した分析結果も記憶されているものとして説明する。
【００２７】
まず初めに、電位差滴定信号出力部（信号出力部）２１が、酸素消費量（指標成分量）を測定したい試料水を採取し、過マンガン酸カリウム（酸化剤）を添加して反応させた後、消費した過マンガン酸カリウムの量を求めるための電位差滴定の計測信号を出力する（ステップＳＴ２１）。この出力により得られた計測信号から、信号分析部２２が周波数と強度を分析し、異常原因特定部２５に出力する（ステップＳＴ２２）。次に、異常原因特定部２５が、信号分析部２２において分析された計測信号の周波数と強度と、異常信号記憶部２４から送られてきた複数の異常信号の周波数と強度とを比較することにより、前記計測信号に異常原因が含まれているか否か、及び、含まれている場合にはどのような異常原因であるのかを特定する（ステップＳＴ２３）。
【００２８】
この結果、異常原因が含まれていない場合（ステップＳＴ２４のＮＯの場合）には、酸素消費量演算部（指標成分量演算部）２３により酸素消費量（ＣＯＤ）を求める（ステップＳＴ２５）。酸素消費量（ＣＯＤ）を求める方法は周知の方法であるため、ここでは説明を省略する。
【００２９】
一方、ステップＳＴ２３において特定された異常原因が、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合であった場合（ステップＳＴ２４のＹＥＳの場合）には、どこに異常原因があるのかを報知して（ステップＳＴ２６）、処理を終了する。ここで、異常原因を報知する方法としては、表示部（図示せず）または外部に接続されたＰＣ等の情報表示装置に文字や図を示すことによるものや、ランプの点灯、アラーム音の発生など、様々な方法が考えられるが、いずれの方法によるものでもよい。
【００３０】
これにより、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなどの不具合があった場合に、その不具合が異常原因として報知されることにより、その不具合に即座に対応することができ、手間や時間をかけて試行錯誤により異常原因を見つける必要がなく、また、異常な状態のまま測定を続けてしまうということを防止することができる。
【００３１】
以上のように、この発明の実施の形態２におけるＣＯＤ計測器（自動測定装置）によれば、上記のような構成にしたので、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。
【００３２】
実施の形態３．
図８は、前述のとおり、紫外線吸収法によるオゾン測定装置（自動測定装置）３０の概略構成の一例を示す図である。このオゾン測定装置（自動測定装置）３０において、３１は試料ガス導入口、３２は試料ガス流通管、３３は三方切換弁、３４はバイパス管、３５はオゾン分解器、３６は紫外線吸収セル、３７は紫外線ランプ、３８は検出器、３９は比較演算回路、４０は流量計、４１はポンプ、４２はパイプ、４３は試料ガス排出口を示す。また、紫外線吸収セル３６、紫外線ランプ３７及び検出器３８が、後述する紫外線吸光度信号出力部（信号出力部）５１を構成し、比較演算回路３９が、後述するオゾン濃度演算部（指標成分量演算部）５３を構成する。
【００３３】
図８に示すオゾン測定装置（自動測定装置）３０による、試料ガス中のオゾン濃度（指標成分量）の測定は、下記の手順で行われる。
（１）ポンプ４１の作動により試料ガス導入口３１から流通管３２内に試料ガスを一定流量で吸引し、三方切換弁３３の操作によってバイパス管３４を通さずに試料ガスをセル３６に導入する。
（２）紫外線ランプ３７から特定波長の紫外線をセル３６内の試料ガスに照射する。これにより、試料ガス中のオゾン及びその他の紫外線に吸収を有する共存成分の濃度に比例した紫外線が試料ガスに吸収される。この減衰した紫外線を検出器３８で計測してその強度に対応した電気信号に変換して出力する。
（３）三方切換弁３３を切り換え、試料ガスをバイパス管３４を通してセル３６に導入し、同様の測定を行う。この場合、オゾン分解器３５によって試料ガス中のオゾン（指標成分）のみが分解されるため、オゾン以外の共存成分の濃度に比例した紫外線が吸収される。この減衰した紫外線を検出器３８で計測してその強度に対応した電気信号に変換して出力する。
（４）オゾン及びその他の共存成分によって減衰した紫外線強度の計測信号と、共存成分のみによって減衰した紫外線強度の計測信号とを比較演算回路３９で比較演算し、その差をオゾン濃度の測定値として出力する。以上の操作を繰り返すことにより、試料ガス中のオゾン濃度（指標成分量）が間欠的に測定される。
【００３４】
ここで、上記のように計測された紫外線吸光度の計測信号に対して、実施の形態１，２と同様に、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などのフーリエ変換を行うことにより、周波数と強度とを示す周波数スペクトルを得ることができる。
【００３５】
オゾン測定装置（自動測定装置）３０は、少なくとも部品不良、及び、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合がない状態で測定された信号の周波数スペクトルと、様々な不具合がある場合の異常信号とを予め計測し、記憶しておく。
【００３６】
また、紫外線吸収法によるオゾン測定装置では、吸収により減衰する紫外線の量はごくわずかであるため、小さな信号しか得ることができず、ノイズに弱いという問題がある。
そのため、ＡＣ１００Ｖ電源、スイッチング電源もしくはラジオ放送局の電波などによるノイズの影響を受けた上で、さらに、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合、異常原因の特定がますます困難になってしまう。
【００３７】
そこで、通常、ノイズがのりやすいＡＣ１００Ｖ電源やスイッチング電源による影響、その他、ラジオ等の放送波の影響を受けることにより、どの周波数帯域でピーク信号が得られるかは既知の情報であるので、それらのノイズ情報についても予め記憶しておく。
図９（ａ）は、スイッチング電源のノイズ成分が検出されている正常な計測信号の周波数スペクトルを示す図であり、図９（ｂ）は、スイッチング電源で使用されている電解コンデンサが故障している場合の周波数スペクトルを示す図である。
これらの信号を記憶しておくことにより、既知のノイズ成分の強度が極端に高い場合には、そのノイズ成分に関連する部品の故障（部品不良）であることを特定することができる。
【００３８】
図１０は、この発明の実施の形態３におけるオゾン測定装置（自動測定装置）３０の機能ブロック図であり、図１１は、オゾン測定装置（自動測定装置）３０の動作を示すフローチャートである。この図１０，図１１に従って、この発明の実施の形態３におけるオゾン測定装置（自動測定装置）３０の動作について説明する。
【００３９】
ここで、異常信号記憶部５４には、前述のとおり、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなど、様々な不具合がある場合について予め計測された信号、及び、ＡＣ１００Ｖ電源、スイッチング電源、ラジオ等の放送波などの様々なノイズの影響を受けた状態で予め計測された信号、さらには、これらの様々なノイズの影響を受けた状態かつ前記様々な不具合がある場合について予め計測された信号が、予め記憶されており、これら予め計測された複数の異常信号から周波数と強度を分析した分析結果も記憶される。そして、この異常信号記憶部５４に記憶されている複数の異常信号に対する分析結果が異常原因特定部５５に出力される。
なお、ここでは、異常信号記憶部５４には、既に予め複数の異常信号が記憶され、その異常信号の周波数と強度を分析した分析結果も記憶されているものとして説明する。
【００４０】
まず初めに、含まれるオゾン濃度（指標成分量）を測定したい試料ガスを導入し、紫外線吸光度信号出力部（信号出力部）５１により紫外線吸光度の計測信号を出力する（ステップＳＴ３１）。この出力により得られた計測信号から、信号分析部５２が周波数と強度を分析し、異常原因特定部５５に出力する（ステップＳＴ３２）。次に、異常原因特定部５５が、信号分析部５２において分析された計測信号の周波数と強度と、異常信号記憶部５４から送られてきた複数の異常信号の周波数と強度とを比較することにより、前記計測信号に異常原因が含まれているか否か、及び、含まれている場合にはどのような異常原因であるのかを特定する（ステップＳＴ３３）。
【００４１】
この結果、異常原因が含まれていない、または、異常原因が既知のノイズによるもののみである場合（ステップＳＴ３４のＮＯの場合）には、そのノイズによる影響を計測信号から除去し（ステップＳＴ３５）、オゾン濃度演算部（指標成分量演算部）５３によりオゾン濃度を求める（ステップＳＴ３６）。オゾン濃度を求める方法は、ノイズを除去したあとの周波数スペクトルを逆フーリエ変換することにより求めることができるが、これについては周知の方法であるため、ここでは説明を省略する。
【００４２】
一方、ステップＳＴ３３において特定された異常原因が、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合であった場合（ステップＳＴ３４のＹＥＳの場合）には、どこに異常原因があるのかを報知して（ステップＳＴ３７）、処理を終了する。ここで、異常原因を報知する方法としては、表示部（図示せず）または外部に接続されたＰＣ等の情報表示装置に文字や図を示すことによるものや、ランプの点灯、アラーム音の発生など、様々な方法が考えられるが、いずれの方法によるものでもよい。
【００４３】
これにより、たとえＡＣ１００Ｖ電源、スイッチング電源もしくはラジオ放送局の電波などによるノイズの影響を受けていたとしても、部品不良、または、アース取付け不良等の取付けミスやねじの緩み等の組立ミスなどの不具合があった場合に、その不具合が異常原因として報知されることにより、その不具合に即座に対応することができ、手間や時間をかけて試行錯誤により異常原因を見つける必要がなく、また、異常な状態のまま測定を続けてしまうということを防止することができる。
【００４４】
以上のように、この発明の実施の形態３におけるオゾン測定装置（自動測定装置）によれば、上記のような構成にしたので、部品不良、または、取付けミスや組立ミスなどの人為的な不具合があった場合であっても、設置現場において簡単に不具合の原因を特定することができ、非常に手間と時間がかかっていた作業を大幅に削減することができる。
【００４５】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ｐＨ計（自動測定装置）、２ 変換器、３ 電極ホルダ、４ センサ、１１ 電位差信号出力部（信号出力部）、１２，２２，５２ 信号分析部、１３ ｐＨ演算部（指標成分量演算部）、１４，２４，５４ 異常信号記憶部、１５，２５，５５ 異常原因特定部、２０ ＣＯＤ計測器（自動測定装置）、２１、電位差滴定信号出力部（信号出力部）、２３ 酸素消費量演算部（指標成分量演算部）、３０ オゾン測定装置（自動測定装置）、３１ 試料ガス導入口、３２ 試料ガス流通管、３３ 三方切換弁、３４ バイパス管、３５ オゾン分解器、３６ 紫外線吸収セル、３７ 紫外線ランプ、３８ 検出器、３９ 比較演算回路、４０ 流量計、４１ ポンプ、４２ パイプ、４３ 試料ガス排出口、５１ 紫外線吸光度信号出力部（信号出力部）、５３ オゾン濃度演算部（指標成分量演算部）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に関する指標成分量を測定する自動測定装置において、
前記指標成分量に基づく計測信号を出力する信号出力部と、
前記計測信号から周波数と強度を分析する信号分析部と、
前記計測信号から前記指標成分量を演算する指標成分量演算部と、
少なくとも部品不良、または、取付けミスや組立ミスという不具合がある場合の信号の周波数と強度を予め記憶しておく異常信号記憶部と、
前記信号分析部により分析された計測信号の周波数及び強度と前記異常信号記憶部に記憶された信号の周波数及び強度に基づいて、前記不具合の原因を特定する異常原因特定部
を備えることを特徴とする自動測定装置。
【請求項１】
試料に関する指標成分量を測定する自動測定装置において、
前記指標成分量に基づく計測信号を出力する信号出力部と、
前記計測信号から周波数と強度を分析する信号分析部と、
前記計測信号から前記指標成分量を演算する指標成分量演算部と、
少なくとも部品不良、または、取付けミスや組立ミスという不具合がある場合の信号の周波数と強度を予め記憶しておく異常信号記憶部と、
前記信号分析部により分析された計測信号の周波数及び強度と前記異常信号記憶部に記憶された信号の周波数及び強度に基づいて、前記不具合の原因を特定する異常原因特定部
を備えることを特徴とする自動測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２０２９４８（Ｐ２０１２−２０２９４８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７０４５４（Ｐ２０１１−７０４５４）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００２１９４５１）東亜ディーケーケー株式会社 (204)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００２１９４５１）東亜ディーケーケー株式会社 (204)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]