(57)【要約】【課題】ゼロ点調整後の熱伝導度検出器からの出力信号にドリフトが生じにくいガスクロマトグラフ及びゼロ点調整方法を提供する。【解決手段】検出器からの出力信号に対して複数段階のゼロ点調整を行う。複数段階のゼロ点調整には、微調整（第１調整）と、中間調整（第２調整）とが含まれている。微調整では、微調整範囲（第１の調整範囲）内で検出器からの出力信号を調整することができる。中間調整では、微調整範囲よりも広い中間調整範囲（第２の調整範囲）内で検出器からの出力信号を調整することができる。セル内を試料成分が流れていないときの検出器からの出力信号の微調整範囲内にゼロ点があれば（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、微調整によりゼロ点調整を行い（ステップＳ１０７）、微調整範囲内にゼロ点がなければ（ステップＳ１０２でＮｏ）、中間調整を行った後に（ステップＳ１０６）、微調整を行う（ステップＳ１０７）。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル内を流れる試料ガスに含まれる試料成分を検出する熱伝導度検出器と、
前記熱伝導度検出器からの出力信号に対して複数段階のゼロ点調整を行う制御部とを備え、
前記複数段階のゼロ点調整には、第１の調整範囲内で前記熱伝導度検出器からの出力信号を調整することができる第１調整と、前記第１の調整範囲よりも広い第２の調整範囲内で前記熱伝導度検出器からの出力信号を調整することができる第２調整とが含まれており、
前記制御部は、前記セル内を試料成分が流れていないときの前記熱伝導度検出器からの出力信号の前記第１の調整範囲内にゼロ点があれば、前記第１調整によりゼロ点調整を行い、前記第１の調整範囲内にゼロ点がなければ、前記第２調整を行った後に前記第１調整を行うことを特徴とするガスクロマトグラフ。
【請求項２】
前記第１の調整範囲は、調整後の前記熱伝導度検出器からの出力信号のドリフトに影響しない範囲であることを特徴とする請求項１に記載のガスクロマトグラフ。
【請求項３】
前記セル内に設けられた複数の抵抗を有するブリッジ回路と、
前記複数の抵抗を流れる電流を調整可能なデジタルポテンショメータを有する微調整機構とをさらに備え、
前記第１調整では、前記微調整機構によりゼロ点調整を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のガスクロマトグラフ。
【請求項４】
前記ブリッジ回路に対して並列に接続された固定抵抗を有し、当該固定抵抗と前記複数の抵抗との合成抵抗を調整可能な中間調整機構をさらに備え、
前記第２調整では、前記中間調整機構によりゼロ点調整を行うことを特徴とする請求項３に記載のガスクロマトグラフ。
【請求項５】
前記中間調整機構は、複数の固定抵抗、及び、前記ブリッジ回路に対する前記複数の固定抵抗の接続状態を個別に切り替える複数のアナログスイッチを有し、前記複数のアナログスイッチをオン又はオフに切り替えることにより、前記固定抵抗と前記複数の抵抗との合成抵抗を調整することを特徴とする請求項４に記載のガスクロマトグラフ。
【請求項６】
前記複数段階のゼロ点調整には、前記第２の調整範囲よりも広い第３の調整範囲内で前記熱伝導度検出器からの出力信号を調整することができる第３調整が含まれており、
前記制御部は、前記セル内を試料成分が流れていないときの前記熱伝導度検出器からの出力信号の前記第１の調整範囲内にゼロ点がなく、前記第２の調整範囲内にゼロ点があれば、前記第２調整を行った後に前記第１調整を行い、前記第２の調整範囲内にゼロ点がなければ、前記第３調整を行った後に前記第２調整を行い、さらに前記第１調整を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のガスクロマトグラフ。
【請求項７】
前記ブリッジ回路に対して並列に接続された固定抵抗を有し、当該固定抵抗と前記複数の抵抗との合成抵抗を調整可能な粗調整機構をさらに備え、
前記第３調整では、前記粗調整機構によりゼロ点調整を行うことを特徴とする請求項６に記載のガスクロマトグラフ。
【請求項８】
前記粗調整機構は、第１固定抵抗と前記複数の抵抗に含まれる第１抵抗との合成抵抗を調整する第１粗調整部、及び、第２固定抵抗と前記複数の抵抗に含まれる第２抵抗との合成抵抗を調整する第２粗調整部を有することを特徴とする請求項７に記載のガスクロマトグラフ。
【請求項９】
前記粗調整機構は、電界効果トランジスタのゲート電圧をオン又はオフに切り替えることにより、前記固定抵抗と前記複数の抵抗との合成抵抗を調整することを特徴とする請求項７又は８に記載のガスクロマトグラフ。
【請求項１０】
セル内を流れる試料ガスに含まれる試料成分を検出する熱伝導度検出器からの出力信号に対して複数段階のゼロ点調整を行うゼロ点調整方法であって、
前記複数段階のゼロ点調整には、第１の調整範囲内で前記熱伝導度検出器からの出力信号を調整することができる第１調整と、前記第１の調整範囲よりも広い第２の調整範囲内で前記熱伝導度検出器からの出力信号を調整することができる第２調整とが含まれており、
前記セル内を試料成分が流れていないときの前記熱伝導度検出器からの出力信号の前記第１の調整範囲内にゼロ点があれば、前記第１調整によりゼロ点調整を行い、前記第１の調整範囲内にゼロ点がなければ、前記第２調整を行った後に前記第１調整を行うことを特徴とするゼロ点調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導度検出器からの出力信号に対してゼロ点調整を行うガスクロマトグラフ及びゼロ点調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＴＣＤ（熱伝導度検出器）を検出器として備えるガスクロマトグラフが利用されている。ＴＣＤは、複数のフィラメントを有するブリッジ回路を備えており、これらの複数のフィラメントがセル内に設けられている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
ＴＣＤのセルには、例えば測定ガス流路及び参照ガス流路が設けられている。測定ガス流路内には、ガスクロマトグラフのカラムで分離された試料成分とキャリアガスの混合ガス（測定ガス）が流れる。一方、参照ガス流路内には、試料成分を含まないキャリアガス（参照ガス）が流れる。セル内には、例えば各流路に２つずつ、計４つのフィラメントが配置される。
【０００４】
ガスクロマトグラフにおける分析時には、試料成分を含む測定ガスが、測定ガス流路内に流入する。そして、試料成分の熱伝導率に応じて、測定ガス流路内のフィラメントの電気抵抗が変化することにより、ブリッジ回路の２つの出力端子間の電圧が変化する。この電圧の変化に基づいて、測定ガスに含まれる試料成分が識別される。
【０００５】
このようなＴＣＤを備えるガスクロマトグラフでは、測定ガス流路内を試料成分が流れていないときに、ブリッジ回路の出力端子間の電圧差を０又は０に近い値（ゼロ点）に調整（ゼロ点調整）することができるようになっている。具体的には、ブリッジ回路に対してアナログポテンショメータが並列に接続されており、このアナログポテンショメータをユーザが手動で調整することにより、ゼロ点調整を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−６５７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような従来の機構では、通常、ユーザが、ＴＣＤからの出力信号を確認しながら手動でアナログポテンショメータを調整することとなる。そのため、分解能が低く、細かいゼロ点調整を行うことができないという不具合が生じる。また、ユーザの作業が煩雑になるという不具合もある。
【０００８】
そこで、ガスクロマトグラフにおいて、自動化が可能なデジタルポテンショメータを用いることが検討される。しかし、ＴＣＤのセルに適用されるブリッジ回路は比較的高い電圧（例えば３０Ｖ以上）で使用されるにもかかわらず、デジタルポテンショメータはアナログポテンショメータと比べて耐電圧が低いため、ゼロ点調整の自動化は難しい状況であった。
【０００９】
このような課題を解決するために、本願発明者は、ゼロ点調整を複数段階で行う構成を提案するに至った。具体的には、粗調整機構により粗調整を行った後、低い電圧範囲内でデジタルポテンショメータによる微調整を行うことにより、アナログポテンショメータと比べて耐電圧が低いデジタルポテンショメータを用いた場合であっても、比較的高い電圧で使用されるブリッジ回路に対して高い分解能でゼロ点調整を自動で行うことができる。
【００１０】
しかしながら、粗調整によりＴＣＤが受ける影響に起因して、ゼロ点調整後のＴＣＤからの出力信号にドリフトが生じるという問題があった。具体的には、粗調整を行った後に微調整を行った場合、微調整後にＴＣＤからの出力信号が徐々に上昇し、数十分が経過して安定したときには、出力信号がゼロ点から大きくずれた値となる。そのため、ゼロ点調整を行っても、十分に精度よく測定できないおそれがあった。
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ゼロ点調整後の熱伝導度検出器からの出力信号にドリフトが生じにくいガスクロマトグラフ及びゼロ点調整方法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】
【００１２】
（１）本発明に係るガスクロマトグラフは、熱伝導度検出器と、制御部とを備える。前記熱伝導度検出器は、セル内を流れる試料ガスに含まれる試料成分を検出する。前記制御部は、前記熱伝導度検出器からの出力信号に対して複数段階のゼロ点調整を行う。前記複数段階のゼロ点調整には、第１調整と、第２調整とが含まれている。前記第１調整では、第１の調整範囲内で前記熱伝導度検出器からの出力信号を調整することができる。前記第２調整では、前記第１の調整範囲よりも広い第２の調整範囲内で前記熱伝導度検出器からの出力信号を調整することができる。前記制御部は、前記セル内を試料成分が流れていないときの前記熱伝導度検出器からの出力信号の前記第１の調整範囲内にゼロ点があれば、前記第１調整によりゼロ点調整を行い、前記第１の調整範囲内にゼロ点がなければ、前記第２調整を行った後に前記第１調整を行う。
【００１３】
このような構成によれば、セル内を試料成分が流れていないときの熱伝導度検出器からの出力信号の第１の調整範囲内にゼロ点がない場合にのみ、第１の調整範囲よりも広い第２の調整範囲内で第２調整が行われた後、第１の調整範囲内で第１調整が行われる。すなわち、セル内を試料成分が流れていないときの熱伝導度検出器からの出力信号の第１の調整範囲内にゼロ点がある場合には、第１の調整範囲内で第１調整のみが行われるため、ゼロ点調整後の熱伝導度検出器からの出力信号にドリフトが生じにくい。
【００１４】
（２）前記第１の調整範囲は、調整後の前記熱伝導度検出器からの出力信号のドリフトに影響しない範囲であることが好ましい。
【００１５】
このような構成によれば、セル内を試料成分が流れていないときの熱伝導度検出器からの出力信号の第１の調整範囲内にゼロ点がある場合に、第１の調整範囲内で第１調整のみを行うことにより、ゼロ点調整後の熱伝導度検出器からの出力信号にドリフトが生じることを効果的に防止できる。
【００１６】
（３）前記ガスクロマトグラフは、ブリッジ回路と、微調整機構とをさらに備えていてもよい。前記ブリッジ回路は、前記セル内に設けられた複数の抵抗を有する。前記微調整機構は、前記複数の抵抗を流れる電流を調整可能なデジタルポテンショメータを有する。この場合、前記第１調整では、前記微調整機構によりゼロ点調整を行ってもよい。
【００１７】
このような構成によれば、デジタルポテンショメータを用いてゼロ点調整を自動で行うことができる。セル内を試料成分が流れていないときの熱伝導度検出器からの出力信号の第１の調整範囲内にゼロ点がない場合には、第２調整を行った後、低い電圧範囲内でデジタルポテンショメータによる微調整を行うことができる。したがって、アナログポテンショメータと比べて耐電圧が低いデジタルポテンショメータを用いた場合であっても、比較的高い電圧で使用されるブリッジ回路に対して高い分解能でゼロ点調整を自動で行うことができる。
【００１８】
（４）前記ガスクロマトグラフは、中間調整機構をさらに備えていてもよい。前記中間調整機構は、前記ブリッジ回路に対して並列に接続された固定抵抗を有し、当該固定抵抗と前記複数の抵抗との合成抵抗を調整可能である。この場合、前記第２調整では、前記中間調整機構によりゼロ点調整を行ってもよい。
【００１９】
このような構成によれば、セル内を試料成分が流れていないときの熱伝導度検出器からの出力信号の第１の調整範囲内にゼロ点がない場合には、ブリッジ回路に対して並列に接続された固定抵抗と、セル内に設けられた複数の抵抗との合成抵抗を調整することにより第２調整を行った後、低い電圧範囲内でデジタルポテンショメータによる微調整を行うことができる。
【００２０】
（５）前記中間調整機構は、複数の固定抵抗、及び、前記ブリッジ回路に対する前記複数の固定抵抗の接続状態を個別に切り替える複数のアナログスイッチを有し、前記複数のアナログスイッチをオン又はオフに切り替えることにより、前記固定抵抗と前記複数の抵抗との合成抵抗を調整してもよい。
【００２１】
このような構成によれば、複数のアナログスイッチをオン又はオフに切り替えるだけの簡単な構成で、中間調整機構による第２調整を行うことができる。
【００２２】
（６）前記複数段階のゼロ点調整には、前記第２の調整範囲よりも広い第３の調整範囲内で前記熱伝導度検出器からの出力信号を調整することができる第３調整が含まれていてもよい。この場合、前記制御部は、前記セル内を試料成分が流れていないときの前記熱伝導度検出器からの出力信号の前記第１の調整範囲内にゼロ点がなく、前記第２の調整範囲内にゼロ点があれば、前記第２調整を行った後に前記第１調整を行い、前記第２の調整範囲内にゼロ点がなければ、前記第３調整を行った後に前記第２調整を行い、さらに前記第１調整を行ってもよい。
【００２３】
このような構成によれば、セル内を試料成分が流れていないときの熱伝導度検出器からの出力信号の第２の調整範囲内にゼロ点がない場合にのみ、第２の調整範囲よりも広い第３の調整範囲内で第３調整が行われた後、第２の調整範囲内で第２調整が行われ、その後に第１の調整範囲内で第１調整が行われる。すなわち、セル内を試料成分が流れていないときの熱伝導度検出器からの出力信号の第２の調整範囲内にゼロ点がある場合には、第３調整が行われないため、ゼロ点調整後の熱伝導度検出器からの出力信号にドリフトが生じにくい。
【００２４】
（７）前記ガスクロマトグラフは、粗調整機構をさらに備えていてもよい。前記粗調整機構は、前記ブリッジ回路に対して並列に接続された固定抵抗を有し、当該固定抵抗と前記複数の抵抗との合成抵抗を調整可能である。この場合、前記第３調整では、前記粗調整機構によりゼロ点調整を行ってもよい。
【００２５】
このような構成によれば、セル内を試料成分が流れていないときの熱伝導度検出器からの出力信号の第２の調整範囲内にゼロ点がない場合には、ブリッジ回路に対して並列に接続された固定抵抗と、セル内に設けられた複数の抵抗との合成抵抗を調整することにより第３調整を行った後、低い電圧範囲内でデジタルポテンショメータによる微調整を行うことができる。
【００２６】
（８）前記粗調整機構は、第１固定抵抗と前記複数の抵抗に含まれる第１抵抗との合成抵抗を調整する第１粗調整部、及び、第２固定抵抗と前記複数の抵抗に含まれる第２抵抗との合成抵抗を調整する第２粗調整部を有していてもよい。
【００２７】
このような構成によれば、粗調整機構の第１粗調整部及び第２粗調整部を用いて、ブリッジ回路からの出力信号のバランスを＋側及び−側の両方に粗調整することができる。したがって、第１粗調整部及び第２粗調整部を用いて、例えばブリッジ回路からの出力信号を＋側の低い電圧範囲内に粗調整した後、デジタルポテンショメータによる微調整を行うことによって、ブリッジ回路に対するゼロ点調整をより高い分解能で行うことができる。
【００２８】
（９）前記粗調整機構は、電界効果トランジスタのゲート電圧をオン又はオフに切り替えることにより、前記固定抵抗と前記複数の抵抗との合成抵抗を調整してもよい。
【００２９】
このような構成によれば、耐電圧が高い電界効果トランジスタを用いて粗調整機構による粗調整を行い、耐電圧が低いデジタルポテンショメータによる微調整の範囲を低い電圧範囲内に限定することができる。また、電界効果トランジスタのゲート電圧をオン又はオフに切り替えるだけの簡単な構成で、粗調整機構による粗調整を行うことができる。
【００３０】
（１０）本発明に係るゼロ点調整方法は、セル内を流れる試料ガスに含まれる試料成分を検出する熱伝導度検出器からの出力信号に対して複数段階のゼロ点調整を行うゼロ点調整方法であって、前記複数段階のゼロ点調整には、第１調整と、第２調整とが含まれている。前記第１調整では、第１の調整範囲内で前記熱伝導度検出器からの出力信号を調整することができる。前記第２調整では、前記第１の調整範囲よりも広い第２の調整範囲内で前記熱伝導度検出器からの出力信号を調整することができる。前記セル内を試料成分が流れていないときの前記熱伝導度検出器からの出力信号の前記第１の調整範囲内にゼロ点があれば、前記第１調整によりゼロ点調整を行い、前記第１の調整範囲内にゼロ点がなければ、前記第２調整を行った後に前記第１調整を行う。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、セル内を試料成分が流れていないときの熱伝導度検出器からの出力信号の第１の調整範囲内にゼロ点がある場合には、第１の調整範囲内で第１調整のみが行われるため、ゼロ点調整後の熱伝導度検出器からの出力信号にドリフトが生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係るガスクロマトグラフの構成例を示した概略図である。
【図２】検出器における検出回路の構成例を示した回路図である。
【図３】図１のガスクロマトグラフにおける電気的構成の一例を示したブロック図である。
【図４】ゼロ点調整を行う際の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
１．ガスクロマトグラフの全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係るガスクロマトグラフの構成例を示した概略図である。このガスクロマトグラフは、キャリアガスとともに試料ガスをカラム１内に供給することにより分析を行うためのものであり、上記カラム１以外に、カラムオーブン２、試料導入部３及び検出器４などを備えている。
【００３４】
カラム１は、例えばパックドカラムからなり、分析中はカラムオーブン２内で加熱されるようになっている。キャリアガスは、試料導入部３から試料ガスとともにカラム１内に導入される。試料ガスに含まれる試料成分は、カラム１を通過する過程で分離され、検出器４により検出される。検出器４は、例えばＴＣＤ（熱伝導度検出器）により構成されている。
【００３５】
試料導入部３は、カラム１内にキャリアガス及び試料ガスを導入するためのものであり、その内部に試料気化室（図示せず）が形成されている。この試料気化室には液体試料が注入され、試料気化室内で気化された試料成分が、キャリアガスとともにカラム１内に導入されるようになっている。試料気化室には、ガス供給流路６、パージ流路７及びスプリット流路８が連通している。
【００３６】
ガス供給流路６は、試料導入部３の試料気化室内にキャリアガスを供給するための流路である。パージ流路７は、セプタムなどから生じる所望しない成分を外部に排出するための流路である。スプリット流路８は、スプリット導入法によりカラム１内にキャリアガス及び試料ガスを導入する際に、試料気化室内のガス（キャリアガス及び試料ガスの混合ガス）の一部を所定のスプリット比で外部に排出するための流路である。
【００３７】
２．検出回路の構成
図２は、検出器４における検出回路１０の構成例を示した回路図である。この検出回路１０には、ブリッジ回路１１、微調整機構１２、粗調整機構１３及び中間調整機構１４などが備えられている。
【００３８】
ブリッジ回路１１は、複数の抵抗として４つのフィラメント１１１〜１１４を有するホイートストンブリッジであり、分析中は定電流源から定電流が供給される。検出器４のセル（ＴＣＤセル）内には、測定ガス流路１１７及び参照ガス流路１１８が形成されており、測定ガス流路１１７に２つのフィラメント１１１，１１２が設けられ、参照ガス流路１１８に２つのフィラメント１１３，１１４が設けられている。
【００３９】
測定ガス流路１１７内には、カラム１で分離された試料成分とキャリアガスの混合ガス（測定ガス）が流れる。一方、参照ガス流路１１８内には、試料成分を含まないキャリアガス（参照ガス）が流れる。分析中に、試料成分を含む測定ガスが測定ガス流路１１７内に流入すると、試料成分の熱伝導率に応じて、測定ガス流路１１７内のフィラメント１１１，１１２の電気抵抗が変化する。これに対して、参照ガス流路１１８内には試料成分を含まない参照ガスが流入するため、参照ガス流路１１８内のフィラメント１１３，１１４の電気抵抗は変化しない。その結果、ブリッジ回路１１の２つの出力端子１１５，１１６間の電圧が変化することとなり、この電圧の変化に基づいて、測定ガスに含まれる試料成分を識別することができる。
【００４０】
微調整機構１２は、ブリッジ回路１１に対して並列に接続されたデジタルポテンショメータ１２０を備えており、信号入力部１２１から入力されるデジタル信号に基づいて電気抵抗を変化させることができる。このデジタルポテンショメータ１２０の電気抵抗を変化させ、ブリッジ回路１１の複数のフィラメント１１１〜１１４を流れる電流を調整することにより、出力端子１１５，１１６間の電圧を調整することができる。なお、デジタルポテンショメータ１２０には複数の固定抵抗１２２，１２３が直列に接続されており、比較的狭い電圧範囲内でのみ出力端子１１５，１１６間の電圧を調整することができるようになっている。
【００４１】
粗調整機構１３は、ブリッジ回路１１に対して並列に接続されており、互いに直列に接続された第１粗調整部１３１及び第２粗調整部１３２を備えている。第１粗調整部１３１及び第２粗調整部１３２は、同一の構成からなり、それぞれ並列に接続された複数の固定抵抗１３３〜１３５と、各固定抵抗１３４，１３５に対して直列に接続されたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１３６，１３７とを備えている。
【００４２】
第１粗調整部１３１の電気抵抗は、信号入力部１３８に入力されるデジタル信号に基づいてＦＥＴ１３６，１３７のゲート電圧がオン又はオフに切り替えられることにより変化する。第１粗調整部１３１は、ブリッジ回路１１のフィラメント（第１抵抗）１１１に対して並列に接続されており、信号入力部１３８から入力されるデジタル信号に基づいて、第１粗調整部１３１の固定抵抗（第１固定抵抗）１３３〜１３５とフィラメント１１１との合成抵抗を調整することができる。
【００４３】
同様に、第２粗調整部１３２の電気抵抗は、信号入力部１３９に入力されるデジタル信号に基づいてＦＥＴ１３６，１３７のゲート電圧がオン又はオフに切り替えられることにより変化する。第２粗調整部１３２は、ブリッジ回路１１のフィラメント（第２抵抗）１１３に対して並列に接続されており、信号入力部１３９から入力されるデジタル信号に基づいて、第２粗調整部１３２の固定抵抗（第２固定抵抗）１３３〜１３５とフィラメント１１３との合成抵抗を調整することができる。
【００４４】
このように、粗調整機構１３では、固定抵抗１３３〜１３５とブリッジ回路１１に備えられた複数のフィラメント１１１〜１１４との合成抵抗を調整することができる。より具体的には、第１粗調整部１３１により、ブリッジ回路１１からの出力信号における＋側の調整範囲が決まり、第２粗調整部１３２により、ブリッジ回路１１からの出力信号における−側の調整範囲が決まる。
【００４５】
中間調整機構１４は、ブリッジ回路１１に対して並列に接続された複数の固定抵抗１４１を備えている。中間調整機構１４は、互いに並列に接続された複数の抵抗群４１〜４９を備えており、各抵抗群４１〜４９に１つ又は複数の固定抵抗１４１が設けられている。各抵抗群４２〜４９にはアナログスイッチ５２〜５９が設けられており、これらのアナログスイッチ５２〜５９を選択的にオン又はオフに切り替えることにより、ブリッジ回路１１に対する複数の固定抵抗１４１の接続状態を個別に切り替えることができるようになっている。
【００４６】
このように、中間調整機構１４では、複数の固定抵抗１４１とブリッジ回路１１に備えられた複数のフィラメント１１１〜１１４との合成抵抗を調整することができる。より具体的には、各アナログスイッチ５２〜５９に対応付けられた信号入力部１４２に入力されるデジタル信号に基づいて、各アナログスイッチ５２〜５９を選択的にオン又はオフに切り替えることにより、ブリッジ回路１１に対して並列に接続される抵抗群４１〜４９の組み合わせを変更することができる。
【００４７】
３．ガスクロマトグラフの電気的構成
図３は、図１のガスクロマトグラフにおける電気的構成の一例を示したブロック図である。このガスクロマトグラフの動作は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む制御部２０により制御される。ガスクロマトグラフには、上記制御部２０の他、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などのように、電源がオフ状態でもデータを保持可能な記憶部３０が備えられている。制御部２０には、ブリッジ回路１１の出力端子１１５，１１６からの出力信号が入力される。
【００４８】
制御部２０は、信号入力部１２１，１３８，１３９，１４２に入力するデジタル信号を制御することにより、微調整機構１２、粗調整機構１３及び中間調整機構１４とブリッジ回路１１に備えられた複数のフィラメント１１１〜１１４との合成抵抗を自動で調整する。本実施形態では、測定ガス流路１１７内を試料成分が流れていないときに、制御部２０が信号入力部１２１，１３８，１３９，１４２に入力するデジタル信号を自動で制御することにより、ブリッジ回路１１の出力端子１１５，１１６間の電圧差を０又は０に近い値（ゼロ点）に調整（ゼロ点調整）することができるようになっている。
【００４９】
本実施形態では、ブリッジ回路１１の出力端子１１５，１１６からの出力信号に対して、必要に応じて複数段階のゼロ点調整が行われる。制御部２０によりゼロ点調整を行ったときの信号入力部１２１，１３８，１３９，１４２に入力されたデジタル信号の情報（調整情報）は、記憶部３０に記憶される。ガスクロマトグラフの電源が一旦オフ状態とされた後、再びオン状態とされた場合などには、制御部２０は、記憶部３０に記憶されている調整情報を読み出し、その調整情報に基づいて信号入力部１２１，１３８，１３９，１４２にデジタル信号を入力することにより、自動でゼロ点調整を行うことができる。
【００５０】
上記複数段階のゼロ点調整には、微調整機構１２によりゼロ点調整を行う微調整（第１調整）と、中間調整機構１４によりゼロ点調整を行う中間調整（第２調整）と、粗調整機構１３によりゼロ点調整を行う粗調整（第３調整）とが含まれる。微調整、中間調整及び粗調整では、それぞれ異なる調整範囲内でブリッジ回路１１の出力端子１１５，１１６からの出力信号を調整することができる。
【００５１】
具体的には、微調整機構１２による微調整では、微調整範囲内（第１の調整範囲内）でブリッジ回路１１の出力端子１１５，１１６からの出力信号を調整することができる。微調整範囲は、微調整機構１２の性能又は設定により調整可能な信号値の範囲であり、下限値Ｖｍｉｎ１から上限値Ｖｍａｘ１までの範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１となる。この微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１は、中間調整や粗調整の設定により変化する。
【００５２】
中間調整機構１４による中間調整では、中間調整範囲内（第２の調整範囲内）でブリッジ回路１１の出力端子１１５，１１６からの出力信号を調整することができる。中間調整範囲は、中間調整機構１４の性能又は設定により調整可能な信号値の範囲であり、下限値Ｖｍｉｎ２から上限値Ｖｍａｘ２までの範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２となる。この中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２は、粗調整や微調整の設定により変化する。中間調整時の中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２は、その後に行われる微調整時の微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１よりも広い。
【００５３】
粗調整機構１３による粗調整では、粗調整範囲内（第３の調整範囲内）でブリッジ回路１１の出力端子１１５，１１６からの出力信号を調整することができる。粗調整範囲は、粗調整機構１３の性能又は設定により調整可能な信号値の範囲であり、下限値Ｖｍｉｎ３から上限値Ｖｍａｘ３までの範囲Ｖｍｉｎ３〜Ｖｍａｘ３となる。この粗調整範囲Ｖｍｉｎ３〜Ｖｍａｘ３は、中間調整や微調整の設定により変化する。粗調整時の粗調整範囲Ｖｍｉｎ３〜Ｖｍａｘ３は、その後に行われる中間調整時の中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２よりも広い。
【００５４】
４．ゼロ点調整時の処理
図４は、ゼロ点調整を行う際の制御部２０による処理の一例を示したフローチャートである。ゼロ点調整は、セル内（測定ガス流路１１７内）を試料成分が流れていない状態で行われる。ゼロ点調整を行う際には、まず、制御部２０のファームウェアにより、微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１の下限値Ｖｍｉｎ１及び上限値Ｖｍａｘ１に自動で設定される（ステップＳ１０１）。そして、下限値Ｖｍｉｎ１及び上限値Ｖｍａｘ１にそれぞれ設定したときのセル内を試料成分が流れていない状態におけるブリッジ回路１１の出力端子１１５，１１６からの出力信号を確認し、それらの出力信号がゼロ点を跨いでいるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。
【００５５】
出力信号がゼロ点を跨いでいる場合、すなわち微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内にゼロ点があれば（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、微調整機構１２を用いた微調整によりゼロ点調整が行われる（ステップＳ１０７）。この場合、中間調整機構１４を用いた中間調整や、粗調整機構１３を用いた粗調整は行われない。
【００５６】
一方、出力信号がゼロ点を跨いでいない場合、すなわち微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内にゼロ点がなければ（ステップＳ１０２でＮｏ）、制御部２０のファームウェアにより、微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内の任意の点（例えば中間点）に微調整を設定した後、中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２の下限値Ｖｍｉｎ２及び上限値Ｖｍａｘ２に自動で設定される（ステップＳ１０３）。そして、下限値Ｖｍｉｎ２及び上限値Ｖｍａｘ２にそれぞれ設定したときのセル内を試料成分が流れていない状態におけるブリッジ回路１１の出力端子１１５，１１６からの出力信号を確認し、それらの出力信号がゼロ点を跨いでいるか否かが判定される（ステップＳ１０４）。その結果、出力信号がゼロ点を跨いでいる場合、すなわち中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２内にゼロ点があれば（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、中間調整機構１４を用いた中間調整が行われる（ステップＳ１０６）。この場合、中間調整が行われた後、微調整機構１２を用いた微調整が行われる（ステップＳ１０７）。
【００５７】
出力信号がゼロ点を跨いでいない場合、すなわち中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２内にゼロ点がなければ（ステップＳ１０４でＮｏ）、制御部２０のファームウェアにより、微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内の任意の点（例えば中間点）に微調整を設定し、中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２内の任意の点（例えば中間点）に中間調整を設定した後、粗調整機構１３を用いた粗調整が行われる（ステップＳ１０５）。この場合、粗調整が行われた後、中間調整機構１４を用いた中間調整が行われ（ステップＳ１０６）、その後、微調整機構１２を用いた微調整が行われる（ステップＳ１０７）。
【００５８】
４．作用効果
（１）本実施形態では、セル内を試料成分が流れていないときの検出器４からの出力信号の微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内にゼロ点がない場合にのみ、微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１よりも広い中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２内で中間調整が行われた後、微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内で微調整が行われる。すなわち、セル内を試料成分が流れていないときの検出器４からの出力信号の微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内にゼロ点がある場合には、微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内で微調整のみが行われる。
【００５９】
微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１は、中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２よりも調整範囲が狭いため、微調整が検出器４に与える影響は中間調整よりも小さく、中間調整よりも微調整の方がドリフトを生じにくい。したがって、セル内を試料成分が流れていないときの検出器４からの出力信号の微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内にゼロ点がある場合には、微調整のみでゼロ点調整を行うことにより、ゼロ点調整後の検出器４からの出力信号にドリフトを生じにくくすることができる。
【００６０】
（２）本実施形態では、微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１が、調整後の検出器４からの出力信号のドリフトに影響しない範囲となっている。すなわち、微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内で微調整を行ったとしても、ゼロ点調整後の検出器４からの出力信号にドリフトが全く生じないか、生じたとしても分析に影響しない程度となっている。したがって、セル内を試料成分が流れていないときの検出器４からの出力信号の微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内にゼロ点がある場合には、微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内で微調整のみを行うことにより、ゼロ点調整後の検出器４からの出力信号にドリフトが生じることを効果的に防止できる。
【００６１】
（３）また、本実施形態では、デジタルポテンショメータ１２０を用いてゼロ点調整を自動で行うことができる。セル内を試料成分が流れていないときの検出器４からの出力信号の微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内にゼロ点がない場合には、中間調整を行った後、低い電圧範囲内でデジタルポテンショメータ１２０による微調整を行うことができる。したがって、アナログポテンショメータと比べて耐電圧が低いデジタルポテンショメータ１２０を用いた場合であっても、比較的高い電圧で使用されるブリッジ回路１１に対して高い分解能でゼロ点調整を自動で行うことができる。
【００６２】
（４）セル内を試料成分が流れていないときの検出器４からの出力信号の微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内にゼロ点がない場合には、ブリッジ回路１１に対して並列に接続された固定抵抗１４１と、セル内に設けられた複数のフィラメント１１１〜１１４との合成抵抗を調整することにより中間調整を行った後、低い電圧範囲内でデジタルポテンショメータ１２０による微調整を行うことができる。
【００６３】
（５）また、中間調整機構１４は、複数のアナログスイッチ５２〜５９をオン又はオフに切り替えることにより、固定抵抗１４１と複数のフィラメント１１１〜１１４との合成抵抗を調整するものである。そのため、複数のアナログスイッチ５２〜５９をオン又はオフに切り替えるだけの簡単な構成で、中間調整機構１４による中間調整を行うことができる。
【００６４】
（６）また、本実施形態では、セル内を試料成分が流れていないときの検出器４からの出力信号の中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２内にゼロ点がない場合にのみ、中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２よりも広い粗調整範囲Ｖｍｉｎ３〜Ｖｍａｘ３内で粗調整が行われた後、中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２内で中間調整が行われ、その後に微調整範囲Ｖｍｉｎ１〜Ｖｍａｘ１内で微調整が行われる。すなわち、セル内を試料成分が流れていないときの検出器４からの出力信号の中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２内にゼロ点がある場合には、粗調整が行われない。
【００６５】
中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２は、粗調整範囲Ｖｍｉｎ３〜Ｖｍａｘ３よりも調整範囲が狭いため、中間調整が検出器４に与える影響は粗調整よりも小さく、粗調整よりも中間調整の方がドリフトを生じにくい。したがって、セル内を試料成分が流れていないときの検出器４からの出力信号の中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２内にゼロ点がある場合には、粗調整を行わないことにより、ゼロ点調整後の検出器４からの出力信号にドリフトを生じにくくすることができる。
【００６６】
（７）セル内を試料成分が流れていないときの検出器４からの出力信号の中間調整範囲Ｖｍｉｎ２〜Ｖｍａｘ２内にゼロ点がない場合には、ブリッジ回路１１に対して並列に接続された固定抵抗１３３〜１３５と、セル内に設けられた複数のフィラメント１１１〜１１４との合成抵抗を調整することにより粗調整を行った後、低い電圧範囲内でデジタルポテンショメータ１２０による微調整を行うことができる。
【００６７】
（８）また、粗調整機構１３は、固定抵抗１３３〜１３５とフィラメント１１１との合成抵抗を調整する第１粗調整部１３１、及び、固定抵抗１３３〜１３５とフィラメント１１３との合成抵抗を調整する第２粗調整部１３２を有している。そのため、粗調整機構１３の第１粗調整部１３１及び第２粗調整部１３２を用いて、ブリッジ回路１１からの出力信号のバランスを＋側及び−側の両方に粗調整することができる。したがって、第１粗調整部１３１及び第２粗調整部１３２を用いて、例えばブリッジ回路１１からの出力信号を＋側の低い電圧範囲内に粗調整した後、デジタルポテンショメータ１２０による微調整を行うことによって、ブリッジ回路１１に対するゼロ点調整をより高い分解能で行うことができる。
【００６８】
（９）さらに、粗調整機構１３は、ＦＥＴ１３６，１３７のゲート電圧をオン又はオフに切り替えることにより、固定抵抗１３３〜１３５と複数のフィラメント１１１〜１１４との合成抵抗を調整する。そのため、耐電圧が高いＦＥＴ１３６，１３７を用いて粗調整機構１３による粗調整を行い、耐電圧が低いデジタルポテンショメータ１２０による微調整の範囲を低い電圧範囲内に限定することができる。また、ＦＥＴ１３６，１３７のゲート電圧をオン又はオフに切り替えるだけの簡単な構成で、粗調整機構１３による粗調整を行うことができる。
【００６９】
５．変形例
以上の実施形態では、粗調整機構１３及び中間調整機構１４の両方が備えられたゼロ点調整機構について説明した。しかし、このような構成に限らず、粗調整機構１３又は中間調整機構１４のいずれか一方と微調整機構１２との２段構成からなるゼロ点調整機構であってもよい。粗調整機構１３と微調整機構１２との２段構成からなる場合には、粗調整が第２調整を構成していてもよい。また、粗調整機構１３及び中間調整機構１４以外の調整機構がさらに備えられることにより、４段以上の構成からなるゼロ点調整機構としてもよい。
【００７０】
粗調整機構１３及び中間調整機構１４の構成は、上記実施形態のような構成に限られるものではない。すなわち、粗調整機構１３は、微調整機構１２と比べて耐電圧が高い部品により構成されるものであれば、他の部品からなるような構成であってもよく、中間調整機構１４は、微調整機構１２と比べて耐電圧が同等以上の部品により構成されるものであれば、他の部品からなるような構成であってもよい。
【００７１】
なお、検出回路１０の回路構成は、少なくとも第１調整及び第２調整を含む複数段階のゼロ点調整を行うことができるようなゼロ点調整機構であれば、図２に例示されるような回路構成に限られるものではない。この場合、各調整機構による調整結果が別の調整機構に干渉しないような回路構成を採用することが好ましい。
【００７２】
以上の実施形態では、図４に例示されるような処理が制御部２０により自動で行われるような構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、図４に例示されるような手順でゼロ点調整方法を手動で行ってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１  カラム
２  カラムオーブン
３  試料導入部
４  検出器
１０  検出回路
１１  ブリッジ回路
１２  微調整機構
１３  粗調整機構
１４  中間調整機構
２０  制御部
３０  記憶部
５２〜５９  アナログスイッチ
１１１〜１１４  フィラメント
１２０  デジタルポテンショメータ
１３１  第１粗調整部
１３２  第２粗調整部
１３３〜１３５  固定抵抗
１３６，１３７  ＦＥＴ
１４１  固定抵抗
【図１】
2018071976.tif 000003
【図２】
2018071976.tif 000004
【図３】
2018071976.tif 000005
【図４】
2018071976.tif 000006