特許 6394263 水質分析計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6394263

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】水質分析計

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/77 20060101AFI20180913BHJP

   G01N 33/18 20060101ALI20180913BHJP

   G01N 31/00 20060101ALN20180913BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/77 B

   G01N33/18 106Z

   !G01N31/00 F

   !G01N31/00 N

   !G01N31/00 V

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-209969(P2014-209969)

(22)【出願日】2014年10月14日

(65)【公開番号】特開2016-80441(P2016-80441A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2017年2月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100141852

【弁理士】

【氏名又は名称】吉本 力

(74)【代理人】

【識別番号】100152571

【弁理士】

【氏名又は名称】新宅 将人

(72)【発明者】

【氏名】北田 佳夫

【審査官】 伊藤 裕美

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１８５８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６６１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−１３５８６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１７８５９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−２６６６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４１７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２５７９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３１１１５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／００−２１／８３

Ｇ０１Ｎ ３３／１８

Ｇ０１Ｎ ３１／００−３１／２２

Ｇ０１Ｎ ２５／６２

Ｇ０１Ｎ ３５／００−３５／１０

Ｃ０２Ｆ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料水、試薬又は希釈水が個別に、あるいは、混合液として流入する流入部と、
前記流入部内の液体の温度を検知する温度センサと、
前記温度センサにより検知される温度の変化に基づいて、前記流入部内への液体の流入状態を判定する流入状態判定処理部とを備え、
前記流入状態判定処理部は、前記流入部内に個別に流入する希釈水の流入タイミングを基準とする一定時間内に、前記温度センサにより検知される温度の変化に基づいて、前記流入部内への希釈水の流入状態を判定することを特徴とする水質分析計。

【請求項2】

前記流入部は、試料水中の成分を反応させる反応器、又は、前記反応器における反応後の試料水が供給される測定セルであることを特徴とする請求項１に記載の水質分析計。

【請求項3】

前記流入状態判定処理部による判定結果に基づいて異常を報知する異常報知処理部をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の水質分析計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、試料水中の成分を分析するための水質分析計に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば全窒素全リン計などの水質分析計では、試料水に試薬や希釈水が混合された上で、その混合液が反応器において酸化され、酸化された混合液中の成分の濃度が測定部で測定される（例えば、下記特許文献１参照）。測定部には、反応器における反応後の試料水（混合液）が供給される測定セルが備えられており、測定セル内の試料水に照射した光の透過光が検出器で検出されることにより、その検出信号に基づいて試料水中の全窒素濃度（ＴＮ濃度）や全リン濃度（ＴＰ濃度）が測定される。

【0003】

この種の水質分析計では、試料水、試薬及び希釈水などの液体が反応器や測定セルに流入する。試料水は、排水設備などから配管を介してオンラインで水質分析計に供給される場合もあれば、予め採取されてオフラインで水質分析計にセットされる場合もある。試薬及び希釈水は、例えば貯留部に貯留された状態で水質分析計にセットされる。反応器及び測定セルには、それぞれ温度センサが設けられており、分析中は内部の液体が設定された温度となるように温調される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−２６６６７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

反応器や測定セルには、試料水、試薬又は希釈水などの液体が設定された量だけ供給される。このとき、オフラインで水質分析計にセットされた試料水、あるいは、貯留部に貯留された試薬又は希釈水が不足していれば、設定された量の液体を反応器や測定セルに供給できない場合がある。また、オンラインで供給される試料水が水質分析計に到達していない場合には、試料水を反応器や測定セルに供給することができない。

【0006】

そこで、フロートセンサなどのセンサを用いて、反応器や測定セルに供給される液体の有無を検知するような構成が考えられる。しかしながら、例えば反応器や測定セルに連通する配管の途中で液体が漏れているような場合には、フロートセンサなどのセンサを用いたとしても、液体の有無を検知できないおそれがある。また、センサを別途設けることによりコストが高くなるという問題もある。

【0007】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、試料水、試薬又は希釈水などの液体の有無を低コストで良好に検知することができる水質分析計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】

本発明に係る水質分析計は、流入部と、温度センサと、流入状態判定処理部とを備える。前記流入部には、試料水、試薬又は希釈水が個別に、あるいは、混合液として流入する。前記温度センサは、前記流入部内の液体の温度を検知する。前記流入状態判定処理部は、前記温度センサにより検知される温度の変化に基づいて、前記流入部内への液体の流入状態を判定する。

【0009】

このような構成によれば、流入部内に流入する液体の温度を温度センサにより検知し、その温度変化に基づいて、流入部内への試料の流入状態を判定することができる。すなわち、流入部内に液体が流入する際には、流入部の温度が比較的大きく変動する一方で、流入部内に液体が流入していない場合には、そのような変動が生じない。したがって、流入部内への液体の供給時に、通常生じるような温度変化が生じなかった場合には、流入部内に設定量の液体が流入していないと判定することができる。

【0010】

この場合、流入部に連通する配管の途中で液体が漏れているような場合でも、液体の有無を検知することができるため、フロートセンサなどのセンサを用いるような構成と比較して、試料水、試薬又は希釈水などの液体の有無を良好に検知することができる。また、流入部の温度を一定に制御するにあたり必要となる温度センサが、当初から水質分析計に備えられている場合には、センサを別途設ける必要がないため、試料水、試薬又は希釈水などの液体の有無を低コストで検知することができる。

【0011】

前記流入部は、試料水中の成分を反応させる反応器、又は、前記反応器における反応後の試料水が供給される測定セルであってもよい。

【0012】

このような構成によれば、反応器又は測定セルに供給される試料水、試薬又は希釈水などの液体の有無を良好に検知することができる。特に、反応器や測定セルには、通常、流入部の温度を一定に制御するにあたり必要となる温度センサが備えられているため、その温度センサを用いることにより、センサを別途設けることなく液体の有無を低コストで検知することができる。

【0013】

前記流入状態判定処理部は、前記流入部内に混合液として流入する試料水、試薬及び希釈水の流入タイミングを基準とする一定時間内に、前記温度センサにより検知される温度の変化に基づいて、前記流入部内への混合液の流入状態を判定してもよい。

【0014】

このような構成によれば、流入部内に混合液が流入する際に生じる温度変化を検知することにより、混合液の有無を検知することができる。反応器や測定セルには、分析時に試料水、試薬及び希釈水の混合液が流入するため、その流入タイミングを基準とする一定時間内における温度変化に基づいて、混合液の有無を良好に検知することができる。

【0015】

前記流入状態判定処理部は、前記流入部内に個別に流入する希釈水の流入タイミングを基準とする一定時間内に、前記温度センサにより検知される温度の変化に基づいて、前記流入部内への希釈水の流入状態を判定してもよい。

【0016】

このような構成によれば、流入部内に希釈水が個別に流入する際に生じる温度変化を検知することにより、希釈水の有無を検知することができる。反応器や測定セルには、洗浄時などに希釈水が個別に流入するため、その流入タイミングを基準とする一定時間内における温度変化に基づいて、希釈水の有無を良好に検知することができる。

【0017】

前記水質分析計は、前記流入状態判定処理部による判定結果に基づいて異常を報知する異常報知処理部をさらに備えていてもよい。

【0018】

このような構成によれば、流入部内への液体の供給時に、通常生じるような温度変化が生じなかった場合には、流入部内に設定量の液体が流入していないと判定し、その判定結果に基づいて異常を報知することができる。したがって、異常状態のまま分析が行われることを防止できる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、流入部に連通する配管の途中で液体が漏れているような場合でも、液体の有無を検知することができるため、試料水、試薬又は希釈水などの液体の有無を良好に検知することができる。また、本発明によれば、センサを別途設ける必要がないため、試料水、試薬又は希釈水などの液体の有無を低コストで検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る水質分析計の構成例を示した概略図である。

【図2】図１の水質分析計の電気的構成を示したブロック図である。

【図3A】反応器内の液体の温度変化を示した図であり、反応器内に試料水、試薬及び希釈水がいずれも正常に供給された場合の温度変化を示している。

【図3B】反応器内の液体の温度変化を示した図であり、反応器内に試料水が正常に供給されなかった場合の温度変化を示している。

【図3C】反応器内の液体の温度変化を示した図であり、反応器内に希釈水が正常に供給されなかった場合の温度変化を示している。

【図4A】測定セル内の液体の温度変化を示した図であり、測定セル内に試料水、試薬及び希釈水がいずれも正常に供給された場合の温度変化を示している。

【図4B】測定セル内の液体の温度変化を示した図であり、測定セル内に試料水が正常に供給されなかった場合の温度変化を示している。

【図4C】測定セル内の液体の温度変化を示した図であり、測定セル内に希釈水が正常に供給されなかった場合の温度変化を示している。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１は、本発明の一実施形態に係る水質分析計の構成例を示した概略図である。本実施形態に係る水質分析計は、試料水の全窒素濃度（ＴＮ濃度）及び全リン濃度（ＴＰ濃度）を測定可能な全窒素全リン計であり、試料水などの液体の流路に関する構成のみを図１に示している。

【0022】

試料水は、下水、河川水又は工場排水などであり、窒素化合物やリン化合物などの各種成分を含んでいる。試料水中の窒素化合物は、例えば硝酸イオン、亜硝酸イオン、アンモニウムイオン及び有機態窒素として存在している。試料水の全窒素濃度を測定する際には、試料水中の全ての窒素化合物を硝酸イオンに酸化させた上で、その濃度を測定する。

【0023】

また、試料水中のリン化合物は、例えばリン酸イオン、加水分解性リン及び有機態リンとして存在している。試料水中の全リン濃度を測定する際には、試料水中の全てのリン化合物をリン酸イオンに酸化させた上で、その濃度を測定する。

【0024】

本実施形態に係る水質分析計には、例えば第１マルチポートバルブ１、第２マルチポートバルブ２、シリンジ３、反応器（リアクタ）４、測定セル５、攪拌ポンプ６、排出ポンプ７、第１切替バルブ８及び第２切替バルブ９などが備えられている。これらの各部は、配管を介して互いに接続されている。

【0025】

第１マルチポートバルブ１及び第２マルチポートバルブ２は、例えば８ポートバルブからなり、それぞれ１つの共通ポートと、当該共通ポートに対して選択的に連通可能な８つのポート（第１〜第８ポート）とを備えている。図１において、第１マルチポートバルブ１及び第２マルチポートバルブ２の各ポートには、第１〜第８ポートにそれぞれ対応付けて「１」〜「８」の数字を示している。

【0026】

第１マルチポートバルブ１の共通ポートは、第２マルチポートバルブ２の第１ポートに接続されている。第２マルチポートバルブ２の共通ポートは、シリンジ３に接続されている。シリンジ３には、例えば筒体３１及びプランジャ３２が備えられており、筒体３１内に挿入されているプランジャ３２を変位させることにより、シリンジ３への吸引動作及びシリンジ３からの吐出動作を行うことができる。

【0027】

第１マルチポートバルブ１の第１ポートには、予め採取されて水質分析計にセットされた試料水が、試料水貯留部（図示せず）からオフラインで供給される。したがって、第１マルチポートバルブ１の第１ポートと共通ポートを連通させるとともに、第２マルチポートバルブ２の第１ポートと共通ポートとを連通させた状態で、シリンジ３による吸引動作を行えば、シリンジ３内にオフラインで試料水を供給することができる。

【0028】

第１マルチポートバルブ１の第２ポートには、排水設備などの試料水供給源から、配管を介して試料水がオンラインで供給される。したがって、第１マルチポートバルブ１の第２ポートと共通ポートを連通させるとともに、第２マルチポートバルブ２の第１ポートと共通ポートとを連通させた状態で、シリンジ３による吸引動作を行えば、シリンジ３内にオンラインで試料水を供給することができる。このとき、オンラインで供給される試料は、例えば前処理装置（図示せず）により所定の前処理が行われた後、第２ポートに供給されるようになっている。

【0029】

第２マルチポートバルブ２の第２〜第７ポートには、それぞれ異なる試薬が貯留された試薬貯留部２１〜２６が接続されている。これらのいずれかのポートと共通ポートを連通させてシリンジ３による吸引動作を行うことにより、シリンジ３内に試薬を供給して試料水と混合させることができる。各試薬貯留部２１〜２６に貯留される試薬としては、硫酸、モリブデン酸、アスコルビン酸、水酸化ナトリウム、ペルオキソ及び塩酸などを例示することができるが、これらに限らず、他の任意の試薬を試薬貯留部２１〜２６に貯留させることができる。

【0030】

第１マルチポートバルブ１の第６ポートには、希釈水貯留部１２が接続されている。希釈水貯留部１２には、試料水を希釈する際や、反応器４又は測定セル５の洗浄の際などに使用される希釈水が貯留されている。第１マルチポートバルブ１の第６ポートと共通ポートを連通させるとともに、第２マルチポートバルブ２の第１ポートと共通ポートとを連通させた状態で、シリンジ３による吸引動作を行えば、シリンジ３内に希釈液を供給して試料水と混合させることができる。

【0031】

このように、第１マルチポートバルブ１及び第２マルチポートバルブ２を適宜切り替えて、シリンジ３による吸引動作を行うことにより、シリンジ３内に試料水、試薬及び希釈水の混合液を生成することができる。シリンジ３内の混合液は、攪拌ポンプ６の駆動により攪拌される。第１マルチポートバルブ１の第４ポートには反応器４が接続されており、当該第４ポートと共通ポートを連通させるとともに、第２マルチポートバルブ２の第１ポートと共通ポートとを連通させた状態で、シリンジ３による吐出動作を行えば、シリンジ３内の混合液を反応器４に供給することができる。

【0032】

反応器４は、試料水、試薬及び希釈水が混合液として流入する流入部であり、内部の混合液に対して光源４１から紫外線を照射することにより、試料水中の窒素化合物やリン化合物などの各種成分を酸化させる。光源４１としては、例えば低圧水銀灯を用いることができるが、これに限らず、エキシマレーザ、重水素ランプ、キセノンランプ又はＨｇ−Ｚｎ−Ｐｂランプなどの他の光源４１を用いてもよい。反応器４内の液体は、例えばヒータ（図示せず）により加熱される。このとき、反応器４内の液体の温度を検知する温度センサ４２（図２参照）からの検知信号に基づいて、液体の温度が予め設定された温度となるように制御される。

【0033】

反応器４における反応後（酸化後）の混合液は、シリンジ３による吸引動作によりシリンジ３内に供給される。第１マルチポートバルブ１の第７ポートには測定セル５が接続されており、当該第７ポートと共通ポートを連通させるとともに、第２マルチポートバルブ２の第１ポートと共通ポートとを連通させた状態で、シリンジ３による吐出動作を行えば、シリンジ３内の混合液を測定セル５に供給することができる。

【0034】

測定セル５は、反応器４における反応後の試料水（混合液）が流入する流入部であり、内部の試料水に対して光源５１から測定光が照射される。光源５１としては、例えばキセノンランプを用いることができるが、これに限らず、重水素ランプ又はタングステンランプなどの他の光源５１を用いてもよい。測定セル５を透過した測定光は、例えばフォトダイオードなどの検出器５２により検出され、その検出信号に基づいて試料水中の全窒素濃度又は全リン濃度が測定される。測定セル５内の液体は、例えばヒータ（図示せず）により加熱される。このとき、測定セル５内の液体の温度を検知する温度センサ５３（図２参照）からの検知信号に基づいて、液体の温度が予め設定された温度となるように制御される。

【0035】

なお、反応器４や測定セル５には、試料水、試薬及び希釈水の混合液だけでなく、希釈水が個別に流入する場合もある。すなわち、シリンジ３内に希釈水を個別に吸引し、その希釈水をシリンジ３から反応器４に流入させれば、反応器４内を洗浄することができる。また、シリンジ３内に希釈水を個別に吸引し、その希釈水をシリンジ３から測定セル５に流入させれば、測定セル５内を洗浄することができる。

【0036】

第１マルチポートバルブ１の第３ポートには、スパン液貯留部１１が接続されている。スパン液貯留部１１には、スパン校正を行う際に使用されるスパン液が貯留されている。第１マルチポートバルブ１の第３ポートと共通ポートを連通させるとともに、第２マルチポートバルブ２の第１ポートと共通ポートとを連通させた状態で、シリンジ３による吸引動作を行えば、スパン液貯留部１１からシリンジ３内にスパン液を供給することができる。その後、第１マルチポートバルブ１の第７ポートと共通ポートを連通させて、シリンジ３による吐出動作を行うことにより、測定セル５内にスパン液を供給してスパン校正を行うことができる。

【0037】

第１マルチポートバルブ１の第８ポートには、第１切替バルブ８を介して２つの標準試料貯留部１３，１４が接続されている。標準試料貯留部１３，１４には、それぞれゼロ校正を行う際に使用される標準試料が貯留されており、一方の標準試料貯留部１３には全窒素濃度測定用の標準試料が貯留され、他方の標準試料貯留部１４には全リン濃度測定用の標準試料が貯留されている。第１切替バルブ８は、流路を切り替えることにより、２つの標準試料貯留部１３，１４のいずれか一方を選択的に第８ポートに連通させることができる。

【0038】

第１マルチポートバルブ１の第８ポートと共通ポートを連通させるとともに、第２マルチポートバルブ２の第１ポートと共通ポートとを連通させた状態で、シリンジ３による吸引動作を行えば、２つの標準試料貯留部１３，１４のいずれか一方からシリンジ３内に標準試料を供給することができる。その後、第１マルチポートバルブ１の第７ポートと共通ポートを連通させて、シリンジ３による吐出動作を行うことにより、測定セル５内に標準試料を供給してゼロ校正を行うことができる。

【0039】

測定セル５内の液体は、装置外へと廃液される。また、反応器４内の液体についても、排出ポンプ７の駆動により装置外へと廃液される。第１マルチポートバルブ１の第５ポートは、第２切替バルブ９を介して廃液先及び排水先に連通している。第２切替バルブ９は、流路を切り替えることにより、装置内の液体を廃液先又は排水先のいずれか一方に選択的に導くことができる。

【0040】

図２は、図１の水質分析計の電気的構成を示したブロック図である。この水質分析計の動作は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む制御部１００によって制御される。制御部１００には、上述した各部の他、記憶部２００及び表示部３００などが電気的に接続されている。

【0041】

制御部１００は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、分析制御部１０１、流入状態判定処理部１０２及び異常報知処理部１０３などとして機能する。記憶部２００は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はハードディスクを含む構成であり、水質分析計の動作に必要なデータを記憶する。表示部３００は、例えば液晶表示器により構成されており、試料水の分析結果や、その他の必要な情報を表示する。

【0042】

分析制御部１０１は、記憶部２００に記憶されている分析プログラムに基づいて、上述した各部の動作を制御することにより、試料水の分析に必要な処理を行う。具体的には、分析制御部１０１は、第１マルチポートバルブ１及び第２マルチポートバルブ２を切り替えるとともに、シリンジ３、攪拌ポンプ６、排出ポンプ７、第１切替バルブ８及び第２切替バルブ９を適宜動作させる。これにより、試料水、試薬又は希釈水が個別に、あるいは、混合液として、反応器４や測定セル５、その他の供給先（廃液先又は排水先を含む。）へと送られる。

【0043】

分析プログラムは、第１マルチポートバルブ１又は第２マルチポートバルブ２を切り替えるタイミングや、シリンジ３、攪拌ポンプ６、排出ポンプ７、第１切替バルブ８又は第２切替バルブ９を動作させるタイミングなど、各部の動作タイミングに関する情報を含んでいる。これらの動作タイミングは、作業者が予め設定した液体の温度や供給量などの設定条件に基づいて決定されてもよい。

【0044】

流入状態判定処理部１０２は、反応器４や測定セル５への液体の流入状態を判定するための処理を行う。具体的には、反応器４内の液体の温度を検知する温度センサ４２や、測定セル５内の液体の温度を検知する温度センサ５３などからの検知信号に基づいて、これらの液体の温度変化が流入状態判定処理部１０２により監視される。反応器４内や測定セル５内に液体が流入する際には、反応器４や測定セル５の温度が比較的大きく変動する一方で、反応器４内や測定セル５内に液体が流入していない場合には、そのような変動が生じない。したがって、反応器４内又は測定セル５内への液体の供給時に、通常生じるような温度変化が生じなかった場合には、反応器４内又は測定セル５内に設定量の液体が流入していないと判定することができる。

【0045】

この場合、反応器４や測定セル５に連通する配管の途中で液体が漏れているような場合でも、液体の有無を検知することができるため、フロートセンサなどのセンサを用いるような構成と比較して、試料水、試薬又は希釈水などの液体の有無を良好に検知することができる。また、本実施形態のように、反応器４や測定セル５には、通常、流入部の温度を一定に制御するにあたり必要となる温度センサ４２，５３が備えられているため、その温度センサ４２，５３を用いれば、センサを別途設けることなく液体の有無を低コストで検知することができる。

【0046】

なお、上述の「通常生じるような温度変化」が生じているか否かは、各種の態様で判断することができる。例えば、一定時間内における温度の最大値と最小値との差（変動量）が閾値以下である場合、一定時間内における温度変化の勾配が閾値以下である場合、又は、一定時間内における温度変化から予想される温度に到達しなかった場合などに、通常生じるような温度変化が生じなかったと判断し、反応器４内又は測定セル５内に設定量の液体が流入していないと判定することができる。

【0047】

上記一定時間は、反応器４や測定セル５などの流入部内に液体が流入すべきタイミングを基準に決定されることが好ましい。流入部内に液体が流入すべきタイミングは、記憶部２００に記憶されている分析プログラムに基づいて判断することができる。すなわち、分析プログラムに含まれる各部の動作タイミングに関する情報に基づいて、流入部内に液体が流入すべきタイミングを予測することができる。当該タイミングを基準にして、例えば当該タイミングから一定時間、又は、当該タイミングを含む一定時間といった態様で、流入部への液体の流入状態を判定する際の期間を設定することができる。

【0048】

例えば、反応器４又は測定セル５などの流入部内に混合液として流入する試料水、試薬及び希釈水の流入タイミングを基準に、上記一定時間を設定してもよい。この場合、当該一定時間内において流入部内に混合液が流入する際に生じる温度変化を温度センサ４２，５３で検知することにより、混合液の有無を検知することができる。すなわち、反応器４や測定セル５には、分析時に試料水、試薬及び希釈水の混合液が流入するため、その流入タイミングを基準とする一定時間内における温度変化に基づいて、混合液の有無を良好に検知することができる。

【0049】

ただし、流入部内における混合液の有無に限らず、試料水、試薬又は希釈水の有無を個別に検知することも可能である。例えば、反応器４又は測定セル５などの流入部の洗浄時などに、当該流入部内に個別に流入する希釈水の流入タイミングを基準に、上記一定時間を設定してもよい。この場合、当該一定時間内において流入部内に希釈水が個別に流入する際に生じる温度変化を検知することにより、希釈水の有無を検知することができる。すなわち、反応器４や測定セル５には、洗浄時などに希釈水が個別に流入するため、その流入タイミングを基準とする一定時間内における温度変化に基づいて、希釈水の有無を良好に検知することができる。

【0050】

異常報知処理部１０３は、流入状態判定処理部１０２による判定結果に基づいて、異常を報知するための処理を行う。具体的には、流入状態判定処理部１０２により、流入部内に液体が流入していない、あるいは、流入量が設定量に満たないと判定された場合に、その旨を表示部３００に表示させることにより作業者に報知する。

【0051】

これにより、流入部内への液体の供給時に、通常生じるような温度変化が生じなかった場合には、流入部内に設定量の液体が流入していないと判定し、その判定結果に基づいて異常を報知することができる。したがって、異常状態のまま分析が行われることを防止できる。ただし、異常報知処理部１０３による報知は、表示に限らず、音声などの他の態様で行われるような構成であってもよい。

【0052】

図３Ａ〜図３Ｃは、反応器４内の液体の温度変化を示した図である。図３Ａは、反応器４内に試料水、試薬及び希釈水がいずれも正常に供給された場合の温度変化を示している。図３Ｂは、反応器４内に試料水が正常に供給されなかった場合の温度変化を示している。図３Ｃは、反応器４内に希釈水が正常に供給されなかった場合の温度変化を示している。

【0053】

反応器４内に液体が流入する期間としては、希釈水のみが流入するタイミングを基準とする一定期間（希釈水流入期間Ｔ１１，Ｔ１４）や、試料水、試薬及び希釈水の混合液が流入するタイミングを基準とする一定期間（混合液流入期間Ｔ１２，Ｔ１３）などがある。図３Ａに示すように、反応器４内に試料水、試薬及び希釈水がいずれも正常に供給された場合には、希釈水流入期間Ｔ１１，Ｔ１４及び混合液流入期間Ｔ１２，Ｔ１３のいずれにおいても、反応器４内の液体の温度が比較的大きく変動する。

【0054】

一方、反応器４内に試料水が正常に供給されなかった場合には、図３Ｂに示すように、混合液流入期間Ｔ１２，Ｔ１３において図３Ａに示すような変動が生じない。また、反応器４内に希釈水が正常に供給されなかった場合には、図３Ｃに示すように、希釈水流入期間Ｔ１１，Ｔ１４において図３Ａに示すような変動が生じない。このように、通常生じるような温度変化が生じなかった場合に、試料水や希釈水などの液体が反応器４内に正常に流入していないと判定することができる。

【0055】

なお、混合液流入期間Ｔ１２は、全窒素濃度を測定するために反応器４内に混合液を流入させる期間であり、全窒素濃度測定中における反応器４内の混合液の温度は、例えば７０℃に設定される。また、混合液流入期間Ｔ１３は、全リン濃度を測定するために反応器４内に混合液を流入させる期間であり、全リン濃度測定中における反応器４内の混合液の温度は、例えば９５℃に設定される。一方、希釈水流入期間Ｔ１１，Ｔ１４は、反応器４を洗浄するために希釈水を反応器４内に流入させる期間である。反応器４内の混合液の温度は、上記のように全窒素濃度測定中と全リン濃度測定中とで異なる温度に温調されてもよいし、同じ温度に温調されてもよい。

【0056】

図４Ａ〜図４Ｃは、測定セル５内の液体の温度変化を示した図である。図４Ａは、測定セル５内に試料水、試薬及び希釈水がいずれも正常に供給された場合の温度変化を示している。図４Ｂは、測定セル５内に試料水が正常に供給されなかった場合の温度変化を示している。図４Ｃは、測定セル５内に希釈水が正常に供給されなかった場合の温度変化を示している。

【0057】

測定セル５内に液体が流入する期間としては、希釈水のみが流入するタイミングを基準とする一定期間（希釈水流入期間Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２４，Ｔ２６）や、試料水、試薬及び希釈水の混合液が流入するタイミングを基準とする一定期間（混合液流入期間Ｔ２３，Ｔ２５）などがある。図４Ａに示すように、測定セル５内に試料水、試薬及び希釈水がいずれも正常に供給された場合には、希釈水流入期間Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２４，Ｔ２６及び混合液流入期間Ｔ２３，Ｔ２５のいずれにおいても、測定セル５内の液体の温度が比較的大きく変動する。

【0058】

一方、測定セル５内に試料水が正常に供給されなかった場合には、図４Ｂに示すように、混合液流入期間Ｔ２３，Ｔ２５において図４Ａに示すような変動が生じない。また、測定セル５内に希釈水が正常に供給されなかった場合には、図４Ｃに示すように、希釈水流入期間Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２４，Ｔ２６において図４Ａに示すような変動が生じない。このように、通常生じるような温度変化が生じなかった場合に、試料水や希釈水などの液体が測定セル５内に正常に流入していないと判定することができる。

【0059】

なお、混合液流入期間Ｔ２３は、全窒素濃度を測定するために測定セル５内に混合液を流入させる期間であり、全窒素濃度測定中における測定セル５内の混合液の温度は、例えば５０℃に設定される。また、混合液流入期間Ｔ２５は、全リン濃度を測定するために測定セル５内に混合液を流入させる期間であり、全リン濃度測定中における測定セル５内の混合液の温度は、例えば５０℃に設定される。一方、希釈水流入期間Ｔ２１，Ｔ２６は、測定セル５を洗浄するために希釈水を測定セル５内に流入させる期間であり、希釈水流入期間Ｔ２２，Ｔ２４は、希釈水の測光強度を測定するために希釈水を測定セル５内に流入させる期間である。測定セル５内の混合液の温度は、上記のように全窒素濃度測定中と全リン濃度測定中とで同じ温度に温調されてもよいし、異なる温度に温調されてもよい。

【0060】

以上の実施形態では、流入部が、反応器４又は測定セル５である場合について説明した。しかし、このような構成に限らず、流入部は、試料水、試薬又は希釈水が個別に、あるいは、混合液として流入するものであれば、他の容器や流路などによって構成されていてもよい。

【0061】

水質分析計は、２つのマルチポートバルブ１，２を備えた構成に限らず、マルチポートバルブが１つだけ設けられた構成であってもよいし、３つ以上設けられた構成であってもよい。また、少なくとも試料水、試薬又は希釈水が個別に、あるいは、混合液として流入する流入部を備えた水質分析計であれば、バルブや配管などの種類や数は任意であり、上記実施形態のような構成に限られるものではない。

【0062】

さらに、本発明は、全窒素全リン計に限らず、全有機体炭素計などの他の任意の水質分析計に適用することができる。この場合、反応器４は、試料水中の成分を酸化させるものに限らず、例えば還元などの他の態様で試料水中の成分を反応させるものであってもよい。

【符号の説明】

【0063】

１ 第１マルチポートバルブ
２ 第２マルチポートバルブ
３ シリンジ
４ 反応器
５ 測定セル
６ 攪拌ポンプ
７ 排出ポンプ
８ 第１切替バルブ
９ 第２切替バルブ
１１ スパン液貯留部
１２ 希釈水貯留部
１３，１４ 標準試料貯留部
２１〜２６ 試薬貯留部
３１ 筒体
３２ プランジャ
４１ 光源
４２ 温度センサ
５１ 光源
５２ 検出器
５３ 温度センサ
１００ 制御部
１０１ 分析制御部
１０２ 流入状態判定処理部
１０３ 異常報知処理部
２００ 記憶部
３００ 表示部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図4C】