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特開2024-155529流量測定ユニット、流量測定システム、及び流量測定方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024155529
(43)【公開日】2024-10-31
(54)【発明の名称】流量測定ユニット、流量測定システム、及び流量測定方法
(51)【国際特許分類】
G01F 1/7086 20220101AFI20241024BHJP
【ＦＩ】
G01F1/7086
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023070315
(22)【出願日】2023-04-21
(71)【出願人】
【識別番号】000106760
【氏名又は名称】ＣＫＤ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121821
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 強
(74)【代理人】
【識別番号】100125575
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 洋
(72)【発明者】
【氏名】新田 慎一
【テーマコード（参考）】
2F035
【Ｆターム（参考）】
2F035AA06
2F035AB06
2F035FA08
2F035FB01
(57)【要約】
【課題】液体の流量を測定する精度を向上させることができる流量測定ユニットを提供する。
【解決手段】流入通路（２１）と、流出通路（２９）と、液体が流入する入口部（２４ａ）及び液体が流出する出口部（２４ｂ）を有し、容積が既知の所定容積である検定通路（２４）と、液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応を示す所定物質を流入通路に注入する注入器（２２）と、入口部に所定波長の光を照射して蛍光反応の第１強度を検出する第１検出器（３０）と、出口部に所定波長の光を照射して蛍光反応の第２強度を検出する第２検出器（３０）と、所定物質が注入されてから第１強度がピークになるまでの第１時間を、所定物質が注入されてから第２強度がピークになるまでの第２時間から引いた時間差で、所定容積を割って液体の流量を算出する第１コントローラ（３８）と、を含む流量測定ユニット（２０）。
【選択図】 図１
【解決手段】流入通路（２１）と、流出通路（２９）と、液体が流入する入口部（２４ａ）及び液体が流出する出口部（２４ｂ）を有し、容積が既知の所定容積である検定通路（２４）と、液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応を示す所定物質を流入通路に注入する注入器（２２）と、入口部に所定波長の光を照射して蛍光反応の第１強度を検出する第１検出器（３０）と、出口部に所定波長の光を照射して蛍光反応の第２強度を検出する第２検出器（３０）と、所定物質が注入されてから第１強度がピークになるまでの第１時間を、所定物質が注入されてから第２強度がピークになるまでの第２時間から引いた時間差で、所定容積を割って液体の流量を算出する第１コントローラ（３８）と、を含む流量測定ユニット（２０）。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体が流入する流入通路と、
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度がピークになるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度がピークになるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する第１コントローラと、
を含む流量測定ユニット。
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度がピークになるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度がピークになるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する第１コントローラと、
を含む流量測定ユニット。
【請求項2】
前記入口部と前記出口部とは所定方向に並んで配置され、
前記第１検出器及び前記第２検出器は１つの共通検出器により構成され、
前記共通検出器は、前記所定方向に沿って前記入口部及び前記出口部に前記所定波長の光を照射して前記第１強度及び前記第２強度を検出する、請求項１に記載の流量測定ユニット。
前記第１検出器及び前記第２検出器は１つの共通検出器により構成され、
前記共通検出器は、前記所定方向に沿って前記入口部及び前記出口部に前記所定波長の光を照射して前記第１強度及び前記第２強度を検出する、請求項１に記載の流量測定ユニット。
【請求項3】
前記検定通路はガラス製の毛細管により形成されている、請求項２に記載の流量測定ユニット。
【請求項4】
前記第１検出器は、前記所定波長の光を照射する第１検出ヘッドを有し、
前記第２検出器は、前記所定波長の光を照射する第２検出ヘッドを有し、
前記注入器、前記流入通路における前記注入器から前記入口部までの部分、前記第１検出ヘッド、前記検定通路、及び前記第２検出ヘッドの温度を所定温度に調節する温度調節装置を備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の流量測定ユニット。
前記第２検出器は、前記所定波長の光を照射する第２検出ヘッドを有し、
前記注入器、前記流入通路における前記注入器から前記入口部までの部分、前記第１検出ヘッド、前記検定通路、及び前記第２検出ヘッドの温度を所定温度に調節する温度調節装置を備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の流量測定ユニット。
【請求項5】
前記所定物質は、第１波長の光を吸収して前記第１波長よりも長い第２波長の蛍光を発する前記蛍光反応を示す蛍光物質であり、
前記第１検出器は、前記入口部に前記所定波長としての前記第１波長の光を照射して、前記第１強度として前記第２波長の蛍光の強度を検出し、
前記第２検出器は、前記出口部に前記所定波長としての前記第１波長の光を照射して、前記第２強度として前記第２波長の蛍光の強度を検出する、請求項１～３のいずれか１項に記載の流量測定ユニット。
前記第１検出器は、前記入口部に前記所定波長としての前記第１波長の光を照射して、前記第１強度として前記第２波長の蛍光の強度を検出し、
前記第２検出器は、前記出口部に前記所定波長としての前記第１波長の光を照射して、前記第２強度として前記第２波長の蛍光の強度を検出する、請求項１～３のいずれか１項に記載の流量測定ユニット。
【請求項6】
液体が流入する流入通路と、
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度が第１閾値を超えるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度が第２閾値を超えるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する第１コントローラと、
を含む流量測定ユニット。
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度が第１閾値を超えるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度が第２閾値を超えるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する第１コントローラと、
を含む流量測定ユニット。
【請求項7】
請求項１～３のいずれか１項に記載の流量測定ユニットと、
前記液体を圧送するポンプと、
前記ポンプから前記流入通路へ圧送される前記液体の流量に相関する出力信号を出力する流量センサと、
前記流量センサにより出力される前記出力信号が目標出力信号になるように前記ポンプを制御する第２コントローラと、を含む送液ユニットと、
を備える流量測定システム。
前記液体を圧送するポンプと、
前記ポンプから前記流入通路へ圧送される前記液体の流量に相関する出力信号を出力する流量センサと、
前記流量センサにより出力される前記出力信号が目標出力信号になるように前記ポンプを制御する第２コントローラと、を含む送液ユニットと、
を備える流量測定システム。
【請求項8】
前記送液ユニットは、情報を記憶する記憶装置を含み、
前記第２コントローラは、前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の前記目標出力信号に順次なるように前記ポンプを制御し、
前記第１コントローラは、前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の前記目標出力信号にそれぞれなった状態で前記液体の流量を算出し、
前記第２コントローラは、複数の前記目標出力信号と、前記第１コントローラにより算出された前記液体の流量とをそれぞれ対応付けて前記記憶装置により記憶させる、請求項７に記載の流量測定システム。
前記第２コントローラは、前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の前記目標出力信号に順次なるように前記ポンプを制御し、
前記第１コントローラは、前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の前記目標出力信号にそれぞれなった状態で前記液体の流量を算出し、
前記第２コントローラは、複数の前記目標出力信号と、前記第１コントローラにより算出された前記液体の流量とをそれぞれ対応付けて前記記憶装置により記憶させる、請求項７に記載の流量測定システム。
【請求項9】
液体が流入する流入通路と、
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
を用いて前記液体の流量を測定する流量測定方法であって、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度がピークになるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度がピークになるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する、流量測定方法。
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
を用いて前記液体の流量を測定する流量測定方法であって、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度がピークになるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度がピークになるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する、流量測定方法。
【請求項10】
前記入口部と前記出口部とを所定方向に並べて配置し、
前記第１検出器及び前記第２検出器を１つの共通検出器により構成し、
前記共通検出器により、前記所定方向に沿って前記入口部及び前記出口部に前記所定波長の光を照射させて前記第１強度及び前記第２強度を検出させる、請求項９に記載の流量測定方法。
前記第１検出器及び前記第２検出器を１つの共通検出器により構成し、
前記共通検出器により、前記所定方向に沿って前記入口部及び前記出口部に前記所定波長の光を照射させて前記第１強度及び前記第２強度を検出させる、請求項９に記載の流量測定方法。
【請求項11】
液体が流入する流入通路と、
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
を用いて前記液体の流量を測定する流量測定方法であって、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度が第１閾値を超えるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度が第２閾値を超えるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する、流量測定方法。
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
を用いて前記液体の流量を測定する流量測定方法であって、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度が第１閾値を超えるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度が第２閾値を超えるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する、流量測定方法。
【請求項12】
前記液体を圧送するポンプと、
前記ポンプから前記流入通路へ圧送される前記液体の流量に相関する出力信号を出力する流量センサと、
情報を記憶する記憶装置と、を用いて、
前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の目標出力信号に順次なるように前記ポンプを制御し、
前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の前記目標出力信号にそれぞれなった状態で前記液体の流量を算出し、
複数の前記目標出力信号と、前記算出した前記液体の流量とをそれぞれ対応付けて前記記憶装置により記憶させる、請求項９～１１のいずれか１項に記載の流量測定方法。
前記ポンプから前記流入通路へ圧送される前記液体の流量に相関する出力信号を出力する流量センサと、
情報を記憶する記憶装置と、を用いて、
前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の目標出力信号に順次なるように前記ポンプを制御し、
前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の前記目標出力信号にそれぞれなった状態で前記液体の流量を算出し、
複数の前記目標出力信号と、前記算出した前記液体の流量とをそれぞれ対応付けて前記記憶装置により記憶させる、請求項９～１１のいずれか１項に記載の流量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体の流量を測定する流量測定ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、経路端に微小流量ポンプを設置し、経路にはサンプルインジェクタ、検定管及び検定管の両端に気泡検出部を設置すると共に、ポンプから一定流量でキャリア溶液を送液させつつサンプルインジェクにより気泡注入を行い、２つの気泡検出部間の通過時間により流量を得る微小流量測定方法がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００３－２７００１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献１に記載の流量測定方法では、キャリア溶液の種類によっては気泡を形成する空気がキャリア溶液に溶け込むおそれがある。また、気泡が経路（検定管を含む）の内壁に付着したり内壁から摩擦抵抗を受けたりして、キャリア溶液の流速よりも気泡の流速が遅くなるおそれがある。このため、液体の流量を測定する精度が低下するおそれがある。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、液体の流量を測定する精度を向上させることができる流量測定ユニットを提供することある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するための第１の手段は、流量測定ユニットであって、
液体が流入する流入通路と、
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度がピークになるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度がピークになるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する第１コントローラと、
を含む。
液体が流入する流入通路と、
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度がピークになるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度がピークになるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する第１コントローラと、
を含む。
【0007】
上記構成によれば、検定通路は、前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有している。このため、流入通路から流入した液体が、入口部を介して検定通路に流入し、検定通路を流通した後に出口部を介して流出通路から流出する。検定通路の前記入口部から前記出口部までの容積は既知の所定容積である。
【0008】
注入器は、前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する。第１検出器は、前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する。このため、所定物質が入口部を通過する際には、第１検出器により検出される第１強度に所定物質の存在を示す変化が現れる。また、第２検出器は、前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する。このため、所定物質が出口部を通過する際には、第２検出器により検出される第２強度に所定物質の存在を示す変化が現れる。
【0009】
ここで、所定物質は前記液体に溶解可能であるため、気泡が液体に溶けたり溶けなかったりする場合と異なり、所定物質が前記液体に溶解するか否かで第１強度及び第２強度が影響を受けることを抑制することができる。さらに、所定物質は液体に溶解して流れるため、所定物質が通路の内壁に付着したり内壁から摩擦抵抗を受けたりしにくく、液体の流速よりも所定物質の流速が遅くなることを抑制することができる。そして、第１コントローラは、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度がピークになるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度がピークになるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する。したがって、液体への所定物質の溶解による影響及び所定物質が通路の内壁から受ける影響を抑制することができ、液体の流量を測定する精度を向上させることができる。さらに、第１時間及び第２時間として、それぞれ第１強度及び第２強度がピークになるまでの時間を測定している。このため、微小な第１強度及び第２強度を検出する必要がなく、第１時間及び第２時間を安定して測定することができる。
【0010】
第２の手段では、前記入口部と前記出口部とは所定方向に並んで配置され、前記第１検出器及び前記第２検出器は１つの共通検出器により構成され、前記共通検出器は、前記所定方向に沿って前記入口部及び前記出口部に前記所定波長の光を照射して前記第１強度及び前記第２強度を検出する。
【0011】
上記構成によれば、前記入口部と前記出口部とは所定方向に並んで配置されている。このため、所定方向に沿って前記所定波長の光を照射することにより、前記第１検出器及び前記第２検出器を１つの共通検出器により構成して、共通検出器により前記入口部と前記出口部とに前記所定波長の光を照射することができる。そして、前記共通検出器は、前記入口部及び前記出口部において、それぞれ前記第１強度及び前記第２強度を検出することができる。したがって、第１検出器及び第２検出器を１つの共通検出器にまとめることができ、流量測定ユニットの構成を簡素化することができる。
【0012】
第３の手段では、第２の手段を前提として、前記検定通路はガラス製の毛細管により形成されている。このため、前記入口部及び前記出口部の一方に照射された前記所定波長の光を他方まで容易に透過させることができる。こうした構成によれば、前記共通検出器は、前記所定方向に沿って前記入口部及び前記出口部に前記所定波長の光を照射して前記第１強度及び前記第２強度を検出する構成を、低コストで実現することができる。
【0013】
第４の手段では、前記第１検出器は、前記所定波長の光を照射する第１検出ヘッドを有し、前記第２検出器は、前記所定波長の光を照射する第２検出ヘッドを有し、前記注入器、前記流入通路における前記注入器から前記入口部までの部分、前記第１検出ヘッド、前記検定通路、及び前記第２検出ヘッドの温度を所定温度に調節する温度調節装置を備える。こうした構成によれば、流量測定ユニットにおいて所定物質が注入された部分から所定物質の検出が終わる部分までの温度が、ばらついたり変動したりすることを抑制することができる。したがって、液体の流量を測定する精度をさらに向上させることができる。さらに、温度調節装置は必要最低限の部分の温度を調節しているため、流量測定ユニットの大型化やランニングコストの上昇を抑制することができる。
【0014】
第５の手段では、前記所定物質は、第１波長の光を吸収して前記第１波長よりも長い第２波長の蛍光を発する前記蛍光反応を示す蛍光物質であり、前記第１検出器は、前記入口部に前記所定波長としての前記第１波長の光を照射して、前記第１強度として前記第２波長の蛍光の強度を検出し、前記第２検出器は、前記出口部に前記所定波長としての前記第１波長の光を照射して、前記第２強度として前記第２波長の蛍光の強度を検出する。
【0015】
上記構成によれば、前記蛍光反応を示す蛍光物質を前記所定物質として採用し、第２波長の蛍光を検出する蛍光検出器を前記第１検出器及び前記第２検出器として採用することができる。一般的に、蛍光検出器により蛍光の強度を検出する感度は、吸光度検出器により吸光度を検出する感度よりも高い。このため、液体の流量を測定する精度をさらに向上させることができる。
【0016】
第６の手段は、流量測定ユニットであって、
液体が流入する流入通路と、
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度が第１閾値を超えるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度が第２閾値を超えるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する第１コントローラと、
を含む。
液体が流入する流入通路と、
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度が第１閾値を超えるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度が第２閾値を超えるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する第１コントローラと、
を含む。
【0017】
上記構成によれば、所定物質が入口部を通過する際には、第１検出器により検出される第１強度が増大する。また、所定物質が出口部を通過する際には、第２検出器により検出される第２強度が増大する。そして、第１コントローラは、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度が第１閾値を超えるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度が第２閾値を超えるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する。なお、第２閾値は、第１閾値と同じ値でもよいし、第１閾値よりも小さい値でもよい。
【0018】
ここで、所定物質は前記液体に溶解可能であるため、気泡が液体に溶けたり溶けなかったりする場合と異なり、所定物質が前記液体に溶解するか否かで第１強度及び第２強度が影響を受けることを抑制することができる。さらに、所定物質は液体に溶解して流れるため、所定物質が通路の内壁に付着したり内壁から摩擦抵抗を受けたりしにくく、液体の流速よりも所定物質の流速が遅くなることを抑制することができる。したがって、上記構成によっても、液体への所定物質の溶解による影響及び所定物質が通路の内壁から受ける影響を抑制することができ、液体の流量を測定する精度を向上させることができる。
【0019】
第７の手段は、流量測定システムであって、
第１～第３のいずれか１つの手段の流量測定ユニットと、
前記液体を圧送するポンプと、
前記ポンプから前記流入通路へ圧送される前記液体の流量に相関する出力信号を出力する流量センサと、
前記流量センサにより出力される前記出力信号が目標出力信号になるように前記ポンプを制御する第２コントローラと、を含む送液ユニットと、
を備える。
第１～第３のいずれか１つの手段の流量測定ユニットと、
前記液体を圧送するポンプと、
前記ポンプから前記流入通路へ圧送される前記液体の流量に相関する出力信号を出力する流量センサと、
前記流量センサにより出力される前記出力信号が目標出力信号になるように前記ポンプを制御する第２コントローラと、を含む送液ユニットと、
を備える。
【0020】
上記構成によれば、ポンプは前記液体を圧送し、流量センサは前記ポンプから前記流入通路へ圧送される前記液体の流量に相関する出力信号を出力する。そして、第２コントローラは、前記流量センサにより出力される前記出力信号が目標出力信号になるように前記ポンプを制御する。したがって、前記流量センサにより出力される前記出力信号が目標出力信号になった状態において、流量測定ユニットにより液体の流量を算出することができる。すなわち、流量測定ユニットにより液体の流量を測定する際に、第２コントローラにより液体の流量を変更することができる。
【0021】
第８の手段では、前記送液ユニットは、情報を記憶する記憶装置を含み、前記第２コントローラは、前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の前記目標出力信号に順次なるように前記ポンプを制御し、前記第１コントローラは、前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の前記目標出力信号にそれぞれなった状態で前記液体の流量を算出し、前記第２コントローラは、複数の前記目標出力信号と、前記第１コントローラにより算出された前記液体の流量とをそれぞれ対応付けて前記記憶装置により記憶させる。
【0022】
上記構成によれば、前記第２コントローラは、前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の前記目標出力信号に順次なるように前記ポンプを制御する。この際に、前記第１コントローラは、前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の前記目標出力信号にそれぞれなった状態で前記液体の流量を算出する。このため、前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の目標出力信号にそれぞれなるようにポンプを制御した状態において、液体の流量を正確に算出することができる。すなわち、複数の目標出力信号にそれぞれ対応する液体の正確な流量を算出することができる。そして、前記第２コントローラは、複数の前記目標出力信号と、前記第１コントローラにより算出された前記液体の流量とをそれぞれ対応付けて前記記憶装置により記憶させる。このため、複数の前記目標出力信号と、それらに対応する液体の正確な流量との関係を求めて（校正して）、記憶装置に記憶させることができる。したがって、送液ユニットの校正を高精度かつ簡易に行うことができる。
【0023】
第９の手段は、
液体が流入する流入通路と、
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
を用いて前記液体の流量を測定する流量測定方法であって、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度がピークになるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度がピークになるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する。
液体が流入する流入通路と、
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
を用いて前記液体の流量を測定する流量測定方法であって、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度がピークになるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度がピークになるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する。
【0024】
上記工程によれば、第１の手段と同様の作用効果を奏することができる。
【0025】
第１０の手段では、前記入口部と前記出口部とを所定方向に並べて配置し、前記第１検出器及び前記第２検出器を１つの共通検出器により構成し、前記共通検出器により、前記所定方向に沿って前記入口部及び前記出口部に前記所定波長の光を照射させて前記第１強度及び前記第２強度を検出させる。
【0026】
上記工程によれば、第２の手段と同様の作用効果を奏することができる。
【0027】
第１１の手段は、
液体が流入する流入通路と、
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
を用いて前記液体の流量を測定する流量測定方法であって、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度が第１閾値を超えるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度が第２閾値を超えるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する。
液体が流入する流入通路と、
前記液体が流出する流出通路と、
前記流入通路に接続されて前記液体が流入する入口部、及び前記流出通路に接続されて前記液体が流出する出口部を有し、前記入口部から前記出口部までの容積が既知の所定容積である検定通路と、
前記液体に溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応又は吸光反応を示す所定物質を前記流入通路に注入する注入器と、
前記入口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器と、
前記出口部に前記所定波長の光を照射して、前記蛍光反応又は前記吸光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器と、
を用いて前記液体の流量を測定する流量測定方法であって、
前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第１検出器により検出された前記第１強度が第１閾値を超えるまでの第１時間を、前記注入器により前記所定物質が注入されてから前記第２検出器により検出された前記第２強度が第２閾値を超えるまでの第２時間から引いた時間差で、前記所定容積を割って前記液体の流量を算出する。
【0028】
上記工程によれば、第６の手段と同様の作用効果を奏することができる。
【0029】
第１２の手段では、前記液体を圧送するポンプと、前記ポンプから前記流入通路へ圧送される前記液体の流量に相関する出力信号を出力する流量センサと、情報を記憶する記憶装置と、を用いて、前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の目標出力信号に順次なるように前記ポンプを制御し、前記流量センサにより出力される前記出力信号が複数の前記目標出力信号にそれぞれなった状態で前記液体の流量を算出し、複数の前記目標出力信号と、前記算出した前記液体の流量とをそれぞれ対応付けて前記記憶装置により記憶させる。
【0030】
上記工程によれば、第８の手段と同様の作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】第１実施形態の送液ユニット及び流量測定ユニットを示す模式図。
【図2】時間と蛍光強度との関係を示す波形及びピーク時間差を示すタイムチャート。
【図3】第１時間ｔ１１、第２時間ｔ１２、及び時間差Δｔ１の算出結果を示す表。
【図4】流量測定ユニットの変更例を示す模式図。
【図5】流量測定ユニットの他の変更例を示す模式図。
【図6】送液ユニットのブロック図。
【図7】第２実施形態の流量測定システムを示す模式図。
【図8】流量測定方法の手順を示すフローチャート。
【図9】センサ電圧と計測流量との関係を示す表。
【図10】センサ電圧と流量との関係を示すグラフ。
【図11】流量測定システムの変更例を示す模式図。
【図12】時間と蛍光強度との関係を示す波形及びピーク時間差の変更例を示すタイムチャート。
【図13】第３実施形態の送液ユニット及び流量測定ユニットを示す模式図。
【図14】時間と吸光度との関係を示す波形及びピーク時間差を示すタイムチャート。
【図15】時間と吸光度との関係を示す波形及びピーク時間差の変更例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【0032】
（第１実施形態）
以下、送液ユニットにより送られる液体の流量を測定する流量測定ユニットに具現化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。送液ユニットは、微小流量（例えば１０００［ｎＬ／ｍｉｎ］未満）の液体クロマトグラフィに用いられ、微小流量の液体を送る。
以下、送液ユニットにより送られる液体の流量を測定する流量測定ユニットに具現化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。送液ユニットは、微小流量（例えば１０００［ｎＬ／ｍｉｎ］未満）の液体クロマトグラフィに用いられ、微小流量の液体を送る。
【0033】
図１に示すように、送液ユニット１０は、溶媒容器Ａから溶媒Ｓを吸入して、流量測定ユニット２０へ吐出する。溶媒Ｓ（液体）は、例えば純水、アセトニトリル、及びこれらの混合液等である。
【0034】
流量測定ユニット２０は、流入通路２１、インジェクタ２２、検定管２４、蛍光検出器３０、データロガー３５、第１コントローラ３８、流出通路２９等を含んでいる。
【0035】
流入通路２１は、送液ユニット１０に接続されており、溶媒Ｓが流入する。流入通路２１には、インジェクタ２２が設けられている。インジェクタ２２（注入器）は、蛍光サンプルＦを流入通路２１に注入する。蛍光サンプルＦは、溶媒Ｓに溶解可能であり所定波長の光を受けて蛍光反応を示す。蛍光サンプルＦは、第１波長の光を吸収して第１波長よりも長い第２波長の蛍光を発する蛍光物質の溶液である。第１波長は、例えば紫外光や可視光である。例えば、蛍光物質（所定物質）は、クマリン誘導体（７－ジエチルアミノ－４－メチルクマリン）である。クマリン誘導体は、水系溶媒及び有機系溶媒のどちらにも溶けやすい性質を有している。インジェクタ２２は、第１コントローラ３８により制御される。
【0036】
検定管２４（検定通路）は、ガラス製の毛細管により形成されている。検定管２４の内径は例えば２０～２００［μｍ］であり、検定管２４の長さは例えば２００～２０００［ｍｍ］である。検定管２４は、上記第１波長の光及び上記第２波長の蛍光を透過させる。検定管２４は、一方向へ延びた後に反対方向へ折り返した形状、例えば「Ｃ」字状や「Ｕ」字状に形成されている。検定管２４は、入口部２４ａ及び出口部２４ｂを有している。入口部２４ａは、流入通路２１に接続されており、流入通路２１から溶媒Ｓが流入する。出口部２４ｂは、流出通路２９に接続されており、流出通路２９へ溶媒Ｓが流出する。流出通路２９は、流量測定ユニット２０の外部へ溶媒Ｓを流出させる。入口部２４ａと出口部２４ｂとは、所定方向（図１では上下方向）に並んで配置されており、互いに対向している。
【0037】
検定管２４の入口部２４ａから出口部２４ｂまでの容積は既知の所定容積Ｖである。所定容積Ｖは、高精度（厳密）に管理された環境において、高精度の電子天秤により計量した液体の重量に基づいて予め測定しておくことができる。この際に、測定を行いやすい液体（例えば純水）を用いて、測定を行いやすい流量で所定容積Ｖを測定することにより、所定容積Ｖを正確に測定することができる。
【0038】
蛍光検出器３０（共通検出器）は、検出ヘッド３１、及び蛍光検出回路３２等を有している。
【0039】
検出ヘッド３１（第１検出ヘッド、第２検出ヘッド）は、光源からの光を分光した上記第１波長の光を投光（照射）し、蛍光サンプルＦから発せられた上記第２波長の蛍光を受光する。検出ヘッド３１は、出口部２４ｂに対して入口部２４ａと反対側に配置されており、出口部２４ｂに対向している。すなわち、検出ヘッド３１と入口部２４ａとの間に出口部２４ｂが配置されている。このため、検出ヘッド３１から上記所定方向に沿って第２検出ヘッドとして出口部２４ｂに第１波長の光を照射することにより、出口部２４ｂを透過した第１波長の光を第１検出ヘッドとして入口部２４ａに照射することができる。そして、検出ヘッド３１は、入口部２４ａを通過する蛍光サンプルＦから発せられた第２波長の蛍光を第１検出ヘッドとして、及び出口部２４ｂを通過する蛍光サンプルＦから発せられた第２波長の蛍光を第２検出ヘッドとして受光する。
【0040】
蛍光検出回路３２は、検出ヘッド３１により受光した第２波長の蛍光の強度を検出する周知の蛍光検出回路である。蛍光検出回路３２は、例えば分光器、光電子増倍管、Ａ／Ｄ変換回路等を備えている。
【0041】
蛍光検出器３０は、所定方向に沿って入口部２４ａ及び出口部２４ｂに第１波長の光を照射して、入口部２４ａからの第２波長の蛍光の強度である第１強度、及び出口部２４ｂからの第２波長の蛍光の強度である第２強度を検出する。したがって、蛍光検出器３０は、入口部２４ａに第１波長の光を照射して、蛍光反応の強度である第１強度を検出する第１検出器としての機能と、出口部２４ｂに第１波長の光を照射して、蛍光反応の強度である第２強度を検出する第２検出器としての機能とを有している。
【0042】
データロガー３５は、蛍光検出回路３２により検出された第２波長の蛍光の強度のデータを逐次保存する。
【0043】
第１コントローラ３８は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース等を有するコンピュータとして構成されている。第１コントローラ３８は、インジェクタ２２を制御するとともに、データロガー３５により保存されたデータを読み込み可能である。第１コントローラ３８は、データロガー３５から読み込んだデータと上記所定容積Ｖとに基づいて、溶媒Ｓの流量を算出する。
【0044】
上記構成を備えた流量測定ユニット２０は、以下のように溶媒Ｓの流量を算出する。すなわち、流量測定ユニット２０を用いて、以下の流量測定方法を実施することができる。
【0045】
送液ユニット１０は、測定すべき溶媒Ｓの流量を一定流量で安定させた状態で、溶媒容器Ａから溶媒Ｓを吸入して流量測定ユニット２０へ吐出する。第１コントローラ３８は、インジェクタ２２を制御して蛍光サンプルＦを流入通路２１に注入させると同時に、時間の計測及びデータロガー３５からのデータの読み込みを開始する。このとき、蛍光サンプルＦに含まれる蛍光物質は溶媒Ｓに溶解する。すなわち、蛍光物質は、気泡と異なり、溶媒Ｓに溶解したりしなかったり変化せず、溶媒Ｓに常に溶解する。また、蛍光物質は、気泡と異なり、溶媒Ｓに溶解しているため、通路の内壁に付着しにくい。このため、蛍光物質の流速が溶媒Ｓの流速よりも遅くなることが抑制される。なお、蛍光検出器３０は、蛍光サンプルＦを流入通路２１に注入するよりも前に蛍光の検出を開始していてもよいし、蛍光サンプルＦを流入通路２１に注入すると同時に蛍光の検出を開始してもよい。
【0046】
第１コントローラ３８は、データロガー３５から読み込んだデータに基づいて、図２に示すように、インジェクタ２２により蛍光サンプルＦを注入してからの時間と、検出された蛍光強度との関係を示す波形を作成（取得）する。第１コントローラ３８は、この波形に基づいて、蛍光サンプルＦを注入してから波形が第１ピークＰ１１になるまでの第１時間ｔ１１、及び蛍光サンプルＦを注入してから波形が第２ピークＰ１２になるまでの第２時間ｔ１２を算出する。第１コントローラ３８は、第２時間ｔ１２から第１時間ｔ１１を引いて、時間差Δｔ１を算出する。図３は、第１時間ｔ１１、第２時間ｔ１２、及び時間差Δｔ１を３回算出した結果を示す表である。ここでは、検定管２４の内径は３０［μｍ］であり、検定管２４の長さは１０００［ｍｍ］である。そして、第１コントローラ３８は、上記所定容積Ｖを時間差Δｔ１の平均値で割って、流量Ｑを算出する。
【0047】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
【0048】
・蛍光物質は溶媒Ｓに溶解可能であるため、気泡が溶媒Ｓに溶けたり溶けなかったりする場合と異なり、蛍光物質が溶媒Ｓに溶解するか否かで第１強度及び第２強度が影響を受けることを抑制することができる。さらに、蛍光物質は溶媒Ｓに溶解して流れるため、蛍光物質が通路の内壁に付着したり内壁から摩擦抵抗を受けたりしにくく、溶媒Ｓの流速よりも蛍光物質の流速が遅くなることを抑制することができる。そして、第１コントローラ３８は、インジェクタ２２により蛍光物質が注入されてから第１検出器としての蛍光検出器３０により検出された第１強度が第１ピークＰ１１になるまでの第１時間ｔ１１を、インジェクタ２２により蛍光物質が注入されてから第２検出器としての蛍光検出器３０により検出された第２強度が第２ピークＰ１２になるまでの第２時間ｔ１２から引いた時間差Δｔ１で、所定容積Ｖを割って溶媒Ｓの流量Ｑを算出する。したがって、溶媒Ｓへの蛍光物質の溶解による影響及び蛍光物質が通路の内壁から受ける影響を抑制することができ、溶媒Ｓの流量Ｑを測定する精度を向上させることができる。
【0049】
・第１時間ｔ１１及び第２時間ｔ１２として、それぞれ第１強度及び第２強度がピークＰ１１，Ｐ１２になるまでの時間を測定している。このため、微小な第１強度及び第２強度を検出する必要がなく、第１時間ｔ１１及び第２時間ｔ１２を安定して測定することができる。
【0050】
・入口部２４ａと出口部２４ｂとは所定方向に並んで配置されている。このため、所定方向に沿って第１波長の光を照射することにより、第１検出器及び第２検出器を１つの蛍光検出器３０により構成して、蛍光検出器３０により入口部２４ａと出口部２４ｂとに第１波長の光を照射することができる。そして、蛍光検出器３０は、入口部２４ａ及び出口部２４ｂにおいて、それぞれ第１強度及び第２強度を検出することができる。したがって、第１検出器及び第２検出器を１つの蛍光検出器３０にまとめることができ、流量測定ユニット２０の構成を簡素化することができる。
【0051】
・検定管２４はガラス製の毛細管により形成されているため、入口部２４ａ及び出口部２４ｂの一方に照射された第１波長の光を他方まで容易に透過させることができる。こうした構成によれば、蛍光検出器３０は、所定方向に沿って入口部２４ａ及び出口部２４ｂに第１波長の光を照射して第１強度及び第２強度を検出する構成を、低コストで実現することができる。
【0052】
・一般的に、蛍光検出器により蛍光の強度を検出する感度は、吸光度検出器により吸光度を検出する感度よりも高い。このため、所定物質としてＵＶ吸収反応（吸光反応）を示すＵＶ吸収物質（吸光物質）を用いてＵＶ検出器（吸光度検出器）によりＵＶ吸光度（吸光度）を検出する構成と比較して、溶媒Ｓの流量Ｑを測定する精度を向上させることができる。
【0053】
なお、第１実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0054】
・図４に示すように、流量測定ユニット２０は、温度調節装置２６を備えていてもよい。温度調節装置２６は、例えば調温対象を収容するケース、ヒータ、チラー、及び送風機等を備える周知の温度調節装置である。温度調節装置２６は、インジェクタ２２、流入通路２１におけるインジェクタ２２から入口部２４ａまでの部分２１ａ、蛍光検出器３０の検出ヘッド３１（第１検出ヘッド及び第２検出ヘッド）、及び検定管２４の温度を所定温度Ｔに調節する。所定温度Ｔは、例えば微小流量の液体クロマトグラフィにおいて送液ユニット１０が使用される使用温度、試験温度として標準的な標準温度（例えば２５［℃］）等である。温度調節装置２６は、第１コントローラ３８により制御される。
【0055】
上記構成によれば、流量測定ユニット２０において蛍光物質が注入された部分（インジェクタ２２）から蛍光物質の検出が終わる部分（検出ヘッド３１）までの温度が、ばらついたり変動したりすることを抑制することができる。したがって、溶媒Ｓの流量を測定する精度をさらに向上させることができる。さらに、温度調節装置２６は必要最低限の部分の温度を調節しているため、流量測定ユニット２０の大型化やランニングコストの上昇を抑制することができる。なお、温度調節装置２６により、流量測定ユニット２０全体の温度を所定温度Ｔに調節することもできる。
【0056】
・図５に示すように、流量測定ユニット２０は、一方向へ延びたまま折り返さない形状に形成された検定管１２４、第１検出器１３０Ａ、及び第２検出器１３０Ｂを備えていてもよい。検定管１２４（検定通路）は、ガラス製の毛細管により形成されている。検定管１２４の内径は例えば２０～２００［μｍ］であり、検定管１２４の長さは例えば２００～２０００［ｍｍ］である。検定管１２４は、上記第１波長の光及び上記第２波長の蛍光を透過させる。検定管１２４は、直線状に形成されている。検定管１２４は、入口部１２４ａ及び出口部１２４ｂを有している。入口部１２４ａは、流入通路２１に接続されており、流入通路２１から溶媒Ｓが流入する。出口部１２４ｂは、流出通路２９に接続されており、流出通路２９へ溶媒Ｓが流出する。検定管１２４の入口部１２４ａから出口部１２４ｂまでの容積は既知の所定容積Ｖである。なお、検定管１２４を折り返さない曲線状に形成することもできる。
【0057】
第１検出器１３０Ａは、上記蛍光検出器３０と同様の構成を備えており、上記検出ヘッド３１と同様の第１検出ヘッド３１Ａ、及び上記蛍光検出回路３２と同様の第１蛍光検出回路３２Ａを備えている。第１検出ヘッド３１Ａは、入口部１２４ａに対向している。第２検出器１３０Ｂは、上記蛍光検出器３０と同様の構成を備えており、上記検出ヘッド３１と同様の第２検出ヘッド３１Ｂ、及び上記蛍光検出回路３２と同様の第２蛍光検出回路３２Ｂを備えている。第２検出ヘッド３１Ｂは、出口部１２４ｂに対向している。すなわち、蛍光検出器３０の機能が、第１検出器１３０Ａ及び第２検出器１３０Ｂにより実現されている。上記構成によっても、第１検出器１３０Ａ及び第２検出器１３０Ｂを１つの蛍光検出器３０にまとめることができる点を除いて、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【0058】
・図６に示すように、送液ユニット１０は、例えば送液ポンプ１１、流量センサ１２、及び第２コントローラ１８を含んでいる。送液ポンプ１１（ポンプ）は、吸入通路１１ａから溶媒Ｓを吸入して、溶媒Ｓを吐出通路１１ｂへ圧送する。吐出通路１１ｂには、流量センサ１２が設けられている。流量センサ１２は、例えば熱式の流量センサである。流量センサ１２は、吐出通路１１ｂを流れる溶媒Ｓ、すなわち送液ポンプ１１から上記流入通路２１へ圧送される溶媒Ｓの流量に相関する出力信号を出力する。出力信号は、例えばセンサ電圧［Ｖ］として出力される。第２コントローラ１８は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース等を有するコンピュータとして構成されている。第２コントローラ１８は、流量センサ１２により出力される出力信号が目標出力信号になるように、送液ポンプ１１をフィードバック制御する。上記構成によれば、流量センサ１２により出力される出力信号が目標出力信号になった状態において、流量測定ユニット２０により溶媒Ｓの流量Ｑを算出することができる。すなわち、流量測定ユニット２０により溶媒Ｓの流量Ｑを測定する際に、第２コントローラ１８により溶媒Ｓの流量を変更することができる。
【0059】
（第２実施形態）
以下、流量測定ユニット及び送液ユニットを備える流量測定システムに具現化した第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第１実施形態及びその変更例と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
以下、流量測定ユニット及び送液ユニットを備える流量測定システムに具現化した第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第１実施形態及びその変更例と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0060】
図７に示すように、流量測定システム９０は、送液ユニット１０、流量測定ユニット２０、及びシリンジポンプ４０等を備えている。
【0061】
本実施形態の送液ユニット１０は、情報（データ）を記憶する記憶装置１４を含んでいる。記憶装置１４は、例えばユーザによる消去及び書込が可能なＰＲＯＭ（Programmable ROM）である。第２コントローラ１８は、記憶装置１４に情報を書き込むとともに、記憶装置１４から情報を読み込む。
【0062】
インジェクタ２２には、シリンジポンプ４０が接続されている。シリンジポンプ４０は、設定した一定量の蛍光サンプルＦを、サンプル供給通路２７を通じてインジェクタ２２に注入する。シリンジポンプ４０は、第１コントローラ３８により制御される。なお、インジェクタ２２からサンプル排出通路２８を通じて蛍光サンプルＦを排出することができる。
【0063】
第２コントローラ１８には、パソコン５０が接続されている。パソコン５０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、キーボード、マウス等を有するコンピュータとして構成されている。パソコン５０と第２コントローラ１８とは、互いに情報を送受信する。第２コントローラ１８には、第１コントローラ３８が接続されている。第２コントローラ１８と第１コントローラ３８とは、互いに情報を送受信する。パソコン５０と第１コントローラ３８とは、第２コントローラ１８を介して互いに情報を送受信する。
【0064】
図８は、第１コントローラ３８及び第２コントローラ１８により実施される流量測定方法の手順を示すフローチャートである。
【0065】
まず、第２コントローラ１８は、パソコン５０から測定条件を受信し、第１コントローラ３８へ送信する（Ｓ１０）。測定条件は、例えば溶媒Ｓの流量Ｑを測定する際に流量センサ１２の出力信号を制御する目標である複数の目標出力信号、検定管２４の所定容積Ｖ、温度調節装置２６により調節する所定温度Ｔ等を含んでいる。
【0066】
続いて、第２コントローラ１８は、ｎ＝１とし（Ｓ１１）、流量センサ１２により出力される出力信号がｎ番目の目標出力信号になるように送液ポンプ１１を制御する（Ｓ１２）。
【0067】
続いて、第１コントローラ３８は、シリンジポンプ４０によりインジェクタ２２に蛍光サンプルＦを補充させる（Ｓ１３）。第１コントローラ３８は、蛍光検出器３０から蛍光強度の波形の取り込みを開始し（Ｓ１４）、インジェクタ２２により流入通路２１に蛍光サンプルＦを注入させ、時間の計測を開始する（Ｓ１５）。
【0068】
続いて、第１コントローラ３８は、蛍光サンプルＦを注入してから波形が第１ピークＰ１１になるまでの第１時間ｔ１１をＩＮ側ピーク時間として計測する（Ｓ１６）。すなわち、蛍光サンプルＦを注入してから波形が最初にピークになるまでの時間を第１時間ｔ１１として計測する。第１コントローラ３８は、蛍光サンプルＦを注入してから波形が第２ピークＰ１２になるまでの第２時間ｔ１２をＯＵＴ側ピーク時間として計測する（Ｓ１７）。すなわち、蛍光サンプルＦを注入してから波形が２番目にピークになるまでの時間を第２時間ｔ１２として計測する。
【0069】
続いて、第１コントローラ３８は、ＯＵＴ側ピーク時間とＩＮ側ピーク時間との時間差を算出する（Ｓ１８）。具体的には、第２時間ｔ１２から第１時間ｔ１１を引いた時間差Δｔ１を算出する。第１コントローラ３８は、所定容積Ｖを時間差Δｔ１で割って流量Ｑを算出し（Ｓ１９）、流量Ｑを第２コントローラ１８へ送信する（Ｓ２０）。
【0070】
続いて、第２コントローラ１８は、ｎに１加えた値を新たなｎとし（Ｓ２１）、ｎが１０よりも大きいか否か判定する（Ｓ２１）。この判定において、ｎが１０よりも大きくないと判定した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、Ｓ１２の処理から再度実行する。すなわち、第１コントローラ３８は、流量センサ１２により出力される出力信号が複数の目標出力信号にそれぞれなった状態で溶媒Ｓの流量Ｑを算出する。
【0071】
一方、Ｓ２２の判定において、ｎが１０よりも大きいと判定した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、第２コントローラ１８は、各目標出力信号に対する各流量Ｑを記憶装置１４により記憶させる（Ｓ２３）。すなわち、各目標出力信号と、算出された各流量Ｑとを対応付けて、記憶装置１４により記憶させる。第２コントローラ１８は、各目標出力信号及び各流量Ｑを対応付けてパソコン５０へ送信する（Ｓ２４）。その後、この一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。
【0072】
図９は、図８の流量測定方法を実施して取得したセンサ電圧［Ｖ］と計測流量［ｎＬ／ｍｉｎ］との関係を示す表である。センサ電圧は、溶媒Ｓの流量に対応（相関）して流量センサ１２により出力される電圧（出力信号）である。計測流量は、センサ電圧が各値である状態で算出された各流量Ｑである。これにより、センサ電圧と溶媒Ｓの流量との正確な関係を取得することができ、送液ユニット１０を校正することができる。そして、この関係を用いて、第２コントローラ１８が、例えば流量センサ１２により出力されるセンサ電圧が０．５［Ｖ］になるように送液ポンプ１１を制御することにより、溶媒Ｓの流量を５０［ｎＬ／ｍｉｎ］に正確に制御することができる。
【0073】
図１０は、センサ電圧と流量との関係を示すグラフである。パソコン５０は、第２コントローラ１８から受信した各目標出力信号（センサ電圧）及び各流量Ｑに基づいて、図１０に示すグラフを作成する。例えば、パソコン５０は、センサ電圧及び流量Ｑで定まる複数の計測点を通る近似曲線を算出する。そして、パソコン５０は、この近似曲線を用いて、目標流量に対応するセンサ電圧を目標出力信号として第２コントローラ１８へ出力することにより、溶媒Ｓの流量を目標流量に正確に制御することができる。なお、パソコン５０は、センサ電圧及び流量Ｑで定まる複数の計測点の間を直線で補間して、目標流量に対応するセンサ電圧を算出することもできる。
【0074】
以上詳述した本実施形態によれば、第２コントローラ１８は、流量センサ１２により出力される出力信号が複数の目標出力信号に順次なるように送液ポンプ１１を制御する。この際に、第１コントローラ３８は、流量センサ１２により出力される出力信号が複数の目標出力信号にそれぞれなった状態で溶媒Ｓの流量Ｑを算出する。このため、流量センサ１２により出力される出力信号が複数の目標出力信号にそれぞれなるように送液ポンプ１１を制御した状態において、溶媒Ｓの流量Ｑを正確に算出することができる。すなわち、複数の目標出力信号（その時に検出された出力信号）にそれぞれ対応する溶媒Ｓの正確な流量Ｑを算出することができる。そして、第２コントローラ１８は、複数の目標出力信号（その時に検出された出力信号）と、第１コントローラ３８により算出された溶媒Ｓの流量Ｑとをそれぞれ対応付けて記憶装置１４により記憶させる。このため、複数の目標出力信号と、それらに対応する溶媒Ｓの正確な流量Ｑとの関係を求めて（校正して）、記憶装置１４に記憶させることができる。したがって、送液ユニット１０の校正を高精度かつ簡易に行うことができる。
【0075】
なお、図１１に示すように、上記第１コントローラ３８及び第２コントローラ１８の機能を有するコントローラ１９を、送液ユニット１０が含んでいてもよい。こうした構成によっても、第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、上記第１コントローラ３８及び第２コントローラ１８の機能を有するコントローラを、流量測定ユニット２０が含んでいてもよい。こうした構成によっても、第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【0076】
なお、第１実施形態及びその変更例、第２実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。第１実施形態及びその変更例、第２実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0077】
・図１２に示すように、第１コントローラ３８は、インジェクタ２２により蛍光サンプルＦを注入してからの時間と、検出された蛍光強度との関係を示す波形を作成（取得）する。第１コントローラ３８は、この波形に基づいて、蛍光サンプルＦを注入してから波形が閾値Ｖｒ（第１閾値）を下回る状態から最初に閾値Ｖｒを超えるまでの第１時間ｔ２１、及び蛍光サンプルＦを注入してから波形が閾値Ｖｒ（第２閾値）を下回る状態から２番目に閾値Ｖｒを超えるまでの第２時間ｔ２２を算出する。第１コントローラ３８は、第２時間ｔ２２から第１時間ｔ２１を引いて、時間差Δｔ２を算出する。そして、第１コントローラ３８は、上記所定容積Ｖを時間差Δｔ２で割って、流量Ｑを算出する。上記構成によっても、溶媒Ｓへの蛍光物質の溶解による影響及び蛍光物質が通路の内壁から受ける影響を抑制することができ、溶媒Ｓの流量を測定する精度を向上させることができる。なお、第２時間ｔ２２を算出する際の第２閾値を、第１時間ｔ２１を算出する際の第１閾値よりも小さく設定することもできる。
【0078】
・第１コントローラ３８は、流量測定ユニット２０の外部に設けられたパソコン等により構成されていてもよい。
【0079】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、図５の流量測定ユニット２０との相違点を中心に説明する。第１実施形態及び図５の流量測定ユニット２０と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
以下、第３実施形態について、図５の流量測定ユニット２０との相違点を中心に説明する。第１実施形態及び図５の流量測定ユニット２０と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0080】
図１３に示すように、流量測定ユニット２２０は、上記第１検出器１３０Ａ及び第２検出器１３０Ｂに代えて、第１ＵＶ検出器２３０Ａ及び第２ＵＶ検出器２３０Ｂを備えている。インジェクタ２２は、インジェクタ２２（注入器）は、吸光サンプルＡｂを流入通路２１に注入する。吸光サンプルＡｂは、溶媒Ｓに溶解可能であり所定波長の光を受けて吸光反応を示す。吸光サンプルＡｂは、第１波長の光を吸収する吸光物質の溶液である。第１波長は、例えば紫外光（ＵＶ光）である。例えば、吸光物質（所定物質）は、ウラシルである。
【0081】
ＵＶ検出器２３０Ａ，２３０Ｂは、光源からのＵＶ光（紫外光）を分光した所定波長のＵＶ光を投光（照射）し、吸光サンプルＡｂによる所定波長のＵＶ光の吸光度を検出する周知のＵＶ検出器である。第１ＵＶ検出器２３０Ａは、検定管１２４の入口部１２４ａに所定波長のＵＶ光を照射する。第２ＵＶ検出器２３０Ｂは、検定管１２４の出口部１２４ｂに所定波長のＵＶ光を照射する。ＵＶ検出器２３０Ａ，２３０Ｂは、例えば光源、回折格子、フローセル、受光素子、データ処理装置等を備えている。光源のＵＶ光は回折格子により所定波長のＵＶ光に分光され、フローセルに入射後、通過する。フローセルを通過した所定波長のＵＶ光は受光素子に入射し、光強度に比例した電気信号に変換され、吸光度にデータ処理される。
【0082】
データロガー３５は、ＵＶ検出器２３０Ａ，２３０Ｂにより検出された吸光度のデータを逐次保存する。第１コントローラ３８は、データロガー３５から読み込んだデータと上記所定容積Ｖとに基づいて、溶媒Ｓの流量を算出する。
【0083】
上記構成を備えた流量測定ユニット２２０は、以下のように溶媒Ｓの流量を算出する。すなわち、流量測定ユニット２２０を用いて、以下の流量測定方法を実施することができる。
【0084】
送液ユニット１０は、測定すべき溶媒Ｓの流量を一定流量で安定させた状態で、溶媒容器Ａから溶媒Ｓを吸入して流量測定ユニット２２０へ吐出する。第１コントローラ３８は、インジェクタ２２を制御して吸光サンプルＡｂを流入通路２１に注入させると同時に、時間の計測及びデータロガー３５からのデータの読み込みを開始する。このとき、吸光サンプルＡｂに含まれる吸光物質は溶媒Ｓに溶解する。すなわち、吸光物質は、気泡と異なり、溶媒Ｓに溶解したりしなかったり変化せず、溶媒Ｓに常に溶解する。また、吸光物質は、気泡と異なり、溶媒Ｓに溶解しているため、通路の内壁に付着しにくい。このため、吸光物質の流速が溶媒Ｓの流速よりも遅くなることが抑制される。なお、ＵＶ検出器２３０Ａ，２３０Ｂは、吸光サンプルＡｂを流入通路２１に注入するよりも前に吸光度の検出を開始していてもよいし、吸光サンプルＡｂを流入通路２１に注入すると同時に吸光度の検出を開始してもよい。
【0085】
第１コントローラ３８は、データロガー３５から読み込んだデータに基づいて、図１４に示すように、インジェクタ２２により吸光サンプルＡｂを注入してからの時間と、検出された吸光度との関係を示す波形を作成（取得）する。第１コントローラ３８は、この波形に基づいて、吸光サンプルＡｂを注入してから波形が第１ピークＰ３１になるまでの第１時間ｔ３１、及び吸光サンプルＡｂを注入してから波形が第２ピークＰ３２になるまでの第２時間ｔ３２を算出する。第１コントローラ３８は、第２時間ｔ３２から第１時間ｔ３１を引いて、時間差Δｔ３を算出する。そして、第１コントローラ３８は、上記所定容積Ｖを時間差Δｔ３で割って、流量Ｑを算出する。上記構成によっても、図５の流量測定ユニット２０に準じた作用効果を奏することができる。
【0086】
なお、第３実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。第３実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0087】
・図１５に示すように、第１コントローラ３８は、インジェクタ２２により吸光サンプルＡｂを注入してからの時間と、検出された吸光度との関係を示す波形を作成（取得）する。第１コントローラ３８は、この波形に基づいて、吸光サンプルＡｂを注入してから波形が第１閾値Ｖｒ４１を下回る状態から第１閾値Ｖｒ４１を超えるまでの第１時間ｔ４１、及び吸光サンプルＡｂを注入してから波形が第１閾値Ｖｒ４１を超えた後に第２閾値Ｖｒ４２を下回る状態から第２閾値Ｖｒ４２を超えるまでの第２時間ｔ４２を算出する。第２閾値Ｖｒ４２は、第１閾値Ｖｒ４１よりも小さく設定されている。第１コントローラ３８は、第２時間ｔ４２から第１時間ｔ４１を引いて、時間差Δｔ４を算出する。そして、第１コントローラ３８は、上記所定容積Ｖを時間差Δｔ４で割って、流量Ｑを算出する。上記構成によっても、溶媒Ｓへの吸光物質の溶解による影響及び吸光物質が通路の内壁から受ける影響を抑制することができ、溶媒Ｓの流量を測定する精度を向上させることができる。なお、第１時間ｔ４１を算出する際の第１閾値Ｖｒ４１を、第２時間ｔ４２を算出する際の第２閾値Ｖｒ４２と同じ値に設定することもできる。
【0088】
また、第１～第３実施形態及びそれらの変更例を、以下のように変更して実施することもできる。第１～第３実施形態及びそれらの変更例と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【0089】
・複数の送液ユニットから流量測定ユニット２０へ液体が送られ、複数の送液ユニットから送られた液体の合計流量を流量センサが検出する構成を採用することもできる。
【0090】
・シリンジポンプ４０によりインジェクタ２２に蛍光サンプルＦ又は吸光サンプルＡｂを補充させることに代えて、ユーザがシリンジを操作してインジェクタ２２に蛍光サンプルＦ又は吸光サンプルＡｂを補充してもよい。また、第１コントローラ３８、第２コントローラ１８、及びコントローラ１９が実行する制御を、ユーザが実行することもできる。すなわち、流量測定ユニット２０を用いてユーザが上記流量測定方法を実施してもよいし、流量測定ユニット２０及び送液ユニット１０を用いてユーザが上記流量測定方法を実施してもよい。
【0091】
・溶媒Ｓとして、純水、アセトニトリル以外の有機溶媒（例えばエタノール、メタノール）、又は、純水及び有機溶媒の混合液等を用いることもできる。
【0092】
・流量測定ユニット２０は、液体クロマトグラフィ以外に用いられる送液ユニット（送液ポンプ、送液装置）の流量を測定することもできる。また、上記流量測定方法は、液体クロマトグラフィ以外に用いられる送液ユニット（送液ポンプ、送液装置）の流量を測定する流量測定方法として実施することもできる。
【0093】
なお、第１～第３実施形態及びそれらの変更例を、組み合わせ可能な範囲で組み合わせて実施することもできる。
【符号の説明】
【0094】
１０…送液ユニット、１１…送液ポンプ、１２…流量センサ、１８…第２コントローラ、１９…コントローラ、２０…流量測定ユニット、２１…流入通路、２２…インジェクタ（注入器）、２４…検定管（検定通路）、２４ａ…入口部、２４ｂ…出口部、２６…温度調節装置、２９…流出通路、３０…蛍光検出器（第１検出器、第２検出器）、３８…第１コントローラ、９０…流量測定システム、１２４ａ…入口部、１２４ｂ…出口部、１３０Ａ…第１検出器、１３０Ｂ…第２検出器、２２０…流量測定ユニット、２３０Ａ…第１ＵＶ検出器（第１検出器）、２３０Ｂ…第２ＵＶ検出器（第２検出器）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】