(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属を燃焼させる炉と、
燃焼した金属から発生したガスの濃度を検出するガス濃度検出器と、
元素濃度分析に必要な設定データを設定入力するための分析条件入力操作部と、
この分析条件入力操作部からの設定データおよび上記ガス濃度検出器からの測定値に基づいて、金属中の不純物の元素濃度を算出し、この元素濃度を出力するマイクロコンピュータとを備えた金属中の元素濃度分析システムであって、
上記マイクロコンピュータは、
複数の試料についての設定データを記憶する設定データ記憶部と、
上記ガス濃度検出器からの入力を所定の時間ごとに取り込む分析中に、上記分析条件入力操作部から次回以後の元素濃度分析の設定データが入力された際に、タスクの状態を遷移させてＣＰＵに上記設定データを上記設定データ記憶部に記憶させる動作を行わせる制御回路とを備えた金属中の元素濃度分析システム。
【請求項２】
請求項１において、分析の進行時間に対する設定温度を記憶する温度条件記憶部と、
炉の温度を検出する温度センサと、
上記炉への供給電力を増減させる供給電力制御装置とを備え、
上記制御回路は、上記分析中にタスクの状態を遷移させて、ＣＰＵに、上記温度センサからの測定温度と上記設定温度との温度差に基づいて上記供給電力制御装置に調節命令を出力させる金属中の元素濃度分析システム。
【請求項３】
請求項１もしくは２において、
前記分析条件入力操作部により設定入力される設定データには、少なくとも検量線の係数が含まれることを特徴とする金属中の元素濃度分析システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、試料をゆっくりと燃焼させて、その燃焼ガスから金属中の炭素やイオウなどの含有量を分析する金属中の元素濃度分析システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の分析システムの一般的なフローを図５に示す。
図５において、ステップＳ１で分析条件を設定し、ステップＳ２で粉末状やチップ状の金属試料を作成し、ステップＳ３で試料を炉にセットする。つづいて、ステップＳ４で炉中の試料を燃焼させ、燃焼ガスをガス濃度検出器に導入して、検出した燃焼ガスから金属中の炭素などの濃度を分析し、ステップＳ５で分析結果をプリンタや表示器に出力する。その後、ステップＳ１に戻り、次の試料についても同様な工程で分析を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ステップＳ４の分析中には、試料をゆっくりと燃焼させる必要があることから、試料によっては、分析工程に２５分もの長い時間がかかる。しかも、従来は、各試料ごとにシーケルシャルに処理するので、複数の試料を分析する場合には、多大の時間を要する。
【０００４】
本発明は上記従来の問題に鑑みてなされたもので、複数の試料を分析する場合に、分析の総時間を短縮し得る金属中の元素濃度分析システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の金属中の元素濃度分析システムは、複数の試料についての設定データを記憶する設定データ記憶部と、ガス濃度検出器からの入力を所定の時間ごとに取り込む分析中に、分析条件入力操作部から次回以後の元素濃度分析の設定データが入力された際に、タスクの状態を遷移させてＣＰＵに上記設定データを上記設定データ記憶部に記憶させる動作を行わせる制御回路とをマイクロコンピュータに備えている。
【０００６】
【作用】
本発明によれば、分析中に、分析条件入力操作部から次回以後の設定データを入力すると、分析の実行が中断されて、設定データが設定データ記憶部に記憶される。つまり、マルチタスクを採用したので、分析中に次分析の設定データを入力することができる。したがって、多数の試料の分析を行う場合に、分析の総時間を短縮することができる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。
図１において、本システムは、金属を燃焼させる電気炉１を備えている。電気炉１において、燃焼した金属から発生した燃焼ガスＧは、赤外線ガス濃度検出器２に導入されて、燃焼ガスＧ中のＣＯ２  やＳＯ２  の濃度が検出される。この赤外線ガス濃度検出器２からの検出信号ａはマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という。）３に出力される。上記マイコン３には、電気炉１の温度を検出する温度センサＴからの温度信号ｔが入力される。なお、インタフェースは図示していない。
【０００８】
上記マイコン３には、ＣＰＵ３０、制御回路３１およびメモリ３２が内蔵されていると共に、分析条件入力操作部を構成するキーボード４、表示器５およびプリンタ６が接続されている。上記キーボード４は、元素濃度分析に必要な設定データの設定入力や統計処理の入力設定などを行なうためのものである。なお、設定データとしては、分析時間や校正および検量線の係数などがある。表示器５およびプリンタ６は、各種設定値や分析結果などを表示ないし印字する。
【０００９】
上記メモリ３２には、設定データ記憶部３２ａおよび温度条件記憶部３２ｂが内蔵されている。上記設定データ記憶部３２ａは、複数の試料についての設定データを記憶する。上記温度条件記憶部３２ｂは、図３の分析の進行時間に対する設定温度を試料の種類ごとに記憶している。
【００１０】
図１のＣＰＵ３０は、キーボード４から入力されて設定データ記憶部３２ａに記憶された設定データと、赤外線ガス濃度検出器２からの検出信号ａに基づいて、金属中の不純物の元素濃度を算出すると共に、グラフ化の処理や統計処理を行う。算出された元素濃度などは、表示器５およびプリンタ６に出力される。
【００１１】
また、上記ＣＰＵ３０は、温度センサＴからの測定温度と、温度条件記憶部３２ｂに記憶された設定温度の温度差をリアルタイムに算出し、その温度差に基づいて調節命令を供給電力制御装置７に出力する。この供給電力制御装置７は、電源８を制御して、電気炉１への供給電力を上記調節命令に従って増減させることにより、電気炉１の温度を制御する。なお、マイコン３には電子秤９から試料の重量が入力される。
【００１２】
上記制御回路３１は、ＣＰＵ３０の動作を制御するもので、本発明では、マルチタスクを可能とするものである。すなわち、制御回路３１は、赤外線ガス濃度検出器２からの入力を所定の時間ごとに取り込む分析中に、キーボード４から次回以後の設定データが入力された際に、図２のようにタスクＴａ〜Ｔｃの状態を遷移させて、図１のＣＰＵ３０に設定データを設定データ記憶部３２ａに記憶させる動作を行わせる。また、上記制御回路３１は、分析中にタスクＴａ〜Ｔｃの状態を遷移させて、ＣＰＵ３０に測定温度と当該進行時間における設定温度との差を演算させて温度の調節命令を出力させる。
【００１３】
たとえば、制御回路３１は図２のタスクＴａ〜Ｔｃの各々について、タスクＴａ〜Ｔｃの実行中に、ＣＰＵ３０（図１）に待ち時間が生じた場合に、優先度の高い他のタスクＴａ〜Ｔｃを実行させて、タスクＴａ〜Ｔｃの状態を遷移させるマルチタスクを可能としている。あるいは、１つのタスクＴａ〜Ｔｃを各々複数に分割しておき、分割した部分の実行が終了したら、制御回路３１（図１）が優先度の高いタスクＴａ〜Ｔｃを選択して、タスクＴａ〜Ｔｃの状態を遷移させることとしてもよい。
【００１４】
このように、この分析システムでは、マルチタスクを採用して、試料を燃焼させて図１の赤外線ガス濃度検出器２からの入力を取り込む分析中においても、キーボード４から次分析の設定データを入力可能としたから、分析中に次分析の設定データを入力することができる。したがって、複数の試料の分析を行う場合に、分析の総時間を短縮することができる。
【００１５】
また、マルチタスクを採用することで、分析の進行時間に対する電気炉１の設定温度と温度センサＴとの温度差に基づいて電気炉１の温度をフィードバック制御することを可能とした。したがって、電気炉１の温度が所期の設定温度となり得るから、分析の精度が向上する。
【００１６】
また、本発明では、分析中において、電気炉１の温度を表示器５に表示すれば、試料の燃焼状態を推測できるから、期待した燃焼状態で分析が行われたか否かを判断することもできる。
【００１７】
なお、本発明では、分析中に既分析値の統計処理や印字処理など、他の処理をマルチタスクで処理してもよい。また、本発明では、分析中に大気圧センサにより大気圧を測定して、大気圧を加味して濃度を求めてもよく、そうすれば、分析精度が向上する。また、本発明では、キーボード４として、図４のように、市販されているパソコン３Ａと、その標準キーボード４Ａとの間に専用キーボード４Ｂを設けて、専用キーボード４Ｂを操作して通常の分析機として操作できるようにしてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、金属を燃焼させて燃焼ガスを検出することで金属中の元素濃度を分析するシステムにおいて、マルチタスクを採用して、分析中に次分析の設定データの入力を可能としたので、オペレータは分析中の長い待ち時間を有効に使うことができる。したがって、分析の総時間を短縮することができる。
また、マルチタスクを採用して、分析中の炉の温度をＣＰＵに取り込むと共に、分析の進行時間に対する設定温度を記憶させておき、炉の温度をフィードバック制御すれば、所期の燃焼状態が得られるので、分析の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す金属中の元素濃度分析システムの概略構成図である。
【図２】タスクの遷移を示す概念図である。
【図３】進行時間と設定温度との関係を示す特性図である。
【図４】分析条件入力操作部の変形例を示すブロック図である。
【図５】従来の分析方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１：電気炉
２：ガス濃度検出器
３：マイクロコンピュータ
３０：ＣＰＵ
３１：制御回路
３２ａ：設定データ記憶部
３２ｂ：温度条件記憶部
４：分析条件入力操作部
７：供給電力制御装置
Ｔ：温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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