(57)【要約】【課題】助燃ガス停止時の遅延手段が正常に動作することを確認する手段を備えた、従来よりも一段と安全性の高いフレーム式原子吸光光度計を提供する。【解決手段】助燃ガスの停止遅延時間を測定して、その測定結果が所定範囲内にあるときに限り点火を可能とするインターロック手段を備えた。即ち、バーナー１５の点火・消火は、点火消火スイッチ５からの信号を受けてマイクロプロセッサ１が記憶装置３に記憶された点火・消火プログラムに従い入出力装置４を介して電磁弁１１、１２または１６を開閉制御し、消火の際は逆火防止のため、遅延手段により助燃ガスの供給停止を少し遅らせる。点火に先立って、圧力センサ１９で助燃ガスの供給停止の遅れを観測してその遅延時間を計時手段（カウンタ６）で測定することにより遅延手段の故障の有無をチェックし、測定された遅延時間が所定範囲外であれば燃焼不可としてその後の点火プログラムは実行しない。【選択図】        図１
2004361304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと助燃ガスの各供給流路に設けた開閉弁をプログラム制御して消炎時には燃料ガス停止後所定の遅延時間だけ遅れて助燃ガスを停止するように構成したフレーム式原子吸光光度計において、前記遅延時間を測定する計時手段と、その測定結果が所定の範囲内にあるときにのみ燃焼を可能にするインターロック手段を備えて成るフレーム式原子吸光光度計。
【請求項２】
前記助燃ガスとして空気と一酸化二窒素のいずれかを選択可能に構成され、前記インターロック手段が、一酸化二窒素の遅延時間が所定範囲外にあるときは一酸化二窒素を助燃ガスとする燃焼を不可とし、且つ空気の遅延時間が所定範囲外にあるときは全ての燃焼を不可とする論理判断機能を備えて構成された請求項１に記載するフレーム式原子吸光光度計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原子吸光光度計、さらに詳細には試料を原子化する熱源としてガスの燃焼炎を用いるフレーム式原子吸光光度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フレーム式原子吸光光度計では、燃料ガスとしてのアセチレンに助燃ガスとしての空気または一酸化二窒素を混合したガスをバーナーで燃焼させた炎の中で試料を加熱原子化することにより原子吸光分析を行う。
【０００３】
フレーム式原子吸光光度計においては炎を消火するときは、先ず燃料ガス、次いで助燃ガスの順にガス供給を停止しなければならない。なぜならば、燃料ガスが過多になると逆火（炎がバーナー内部に入り込むことをいう）が起き、装置内部での爆発を招く危険性があるからである。逆火を避けるために、燃料ガスを止めた後、若干の遅延時間（一例として３秒）をおいて助燃ガスの供給を停止するように電磁弁を開閉するプログラム制御が行われる。プログラム制御にはマイクロプロセッサを用いるのが一般的であるが、この遅延時間に関しては、停電時など電力の供給が無くなった直後でも確実に動作することが要求されるので、コンピュータシステム内で遅延させずに、コンデンサに蓄えた電荷を放電して電磁弁の遮断を遅らせる遅延回路を設けたり、或いは助燃ガス流路に助燃ガスを蓄えるタンクを設ける等の遅延手段が用いられる。
【０００４】
一方でマイクロプロセッサの信頼性を補う工夫も試みられている。その一例として図２に従来のフレーム式原子吸光光度計の構成例を示した。これはマイクロプロセッサの故障を監視するための回路を付加して信頼性を高めるようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図２において、１はマイクロプロセッサ、３は制御プログラムやデータを記憶する記憶装置、４はマイクロプロセッサ１と各ハードウエアとの間の信号を仲介する入出力装置であって、これらは汎用コンピュータシステムが用いられる。５は操作者が点火および消火時に操作する点火消火スイッチ、１１、１２はそれぞれ燃料ガス、助燃ガスの流路を開閉する電磁弁、１３は燃料ガス供給流路、１４は助燃ガス供給流路、１５はこれらのガスを混合して燃焼させるバーナーである。なお、この図では各ガスの流量制御部、点火装置、試料導入部、或いは原子吸光分析に必要な光学系等は省略されている。
【０００６】
図２に示す従来装置の動作は特許文献１に説明されている通りであるが、概略次の通りである。
原子吸光分析中は２つの電磁弁１１、１２が開き、燃料ガス供給流路１３及び助燃ガス供給流路１４を通して供給される燃料ガス（アセチレン）と助燃ガス（この例では空気）が混合しバーナー１５において燃焼しており、その炎により試料（図示しない）が加熱される。
【０００７】
バーナー１５に点火するときは、操作者が点火消火スイッチ５を点火側に操作すると、マイクロプロセッサ１は、記憶装置３に記憶された点火プログラムに従い入出力装置４を介して２つの電磁弁１１、１２をプログラム制御して燃料ガス、助燃ガスを供給し、バーナー１５に点火する。消火の場合も同様にして、２つの電磁弁１１、１２を閉止することにより各ガスの供給を止めて消火する。この際、図示しない前記の遅延手段の働きにより助燃ガスの方が少し遅れて停止することで安全な消火が行われる。
【０００８】
同図における監視回路２については本発明と直接関係がないので詳細は略すが、監視回路２がマイクロプロセッサ１の異常を検知したときは、マイクロプロセッサ１をリセットし、これにより入出力装置４もリセットされ、その結果、２つの電磁弁１１、１２が閉じることにより消火が行われ、危険が回避されるものである。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−２０６３１９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、フレーム式原子吸光光度計における燃料ガス、助燃ガスの開閉制御には高い信頼性が要求されるので既に種々の対策が講じられているが、助燃ガスの停止を遅延させる遅延手段（前記のコンデンサやタンク）の故障も皆無ではあり得ない。例えば、コンデンサの容量減退やタンクからのガス漏れ等の可能性もあり、こうした故障が発生すれば、如何にマイクロプロセッサの信頼性を高めても逆火・爆発の危険は去らない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、助燃ガス停止時の遅延手段が正常に動作することを確認する手段を備えて従来よりも一段と安全性を高めたフレーム式原子吸光光度計を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、燃焼開始前に助燃ガスの停止遅延時間を測定して、その測定結果が所定範囲内にあるときに限り点火を可能とするインターロック手段を備えるようにした。
即ち、本発明装置は、燃料ガスと助燃ガスの各供給流路に設けた開閉弁をプログラム制御して消炎時には燃料ガス停止後所定の遅延時間だけ遅れて助燃ガスを停止するように構成したフレーム式原子吸光光度計であって、前記遅延時間を測定する計時手段と、その測定結果が所定の範囲内にあるときにのみ燃焼を可能にするインターロック手段を備えて成るフレーム式原子吸光光度計である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１に示す。同図中、図２におけると同じものは同符号を付すことにより再度の説明を省く。
この実施形態は、助燃ガスとして空気または一酸化二窒素のいずれかを選択使用できるように構成した例であって、１７は一酸化二窒素を供給するための助燃ガス供給流路、１６はその流路内に設けた電磁弁、１９は助燃ガスの圧力を検知する圧力センサである。６は、コンピュータシステム内でソフトウエア的に構成されたカウンタであって、マイクロプロセッサ１が助燃ガスを停止するための信号を出してから圧力センサ１９の出力値が設定値以下に下がるまでの間のクロックパルスを計数することにより遅延時間を測定するものである。
【００１３】
次に本実施形態の動作について説明する。
原子吸光分析中は、電磁弁１１を通して供給される燃料ガス（アセチレン）と電磁弁１２または１６を通して供給される助燃ガス（空気または一酸化二窒素）が混合しバーナー１５において燃焼している。バーナー１５の点火・消火は、点火消火スイッチ５からの信号を受けてマイクロプロセッサ１が記憶装置３に記憶された点火・消火プログラムに従い入出力装置４を介して電磁弁１１、１２または１６を開閉制御することは従来と同様である。逆火防止のため、消火の際に助燃ガスの供給停止を少し遅らせる遅延手段（図示しない）が設けられていることも従来と変わらない。
本発明の特徴は、以下に説明するように、点火に先立って遅延手段の故障の有無をチェックするプログラムが実行される点にある。
【００１４】
即ち、燃焼開始前のある時点、例えば分析装置の初期化時に、マイクロプロセッサ１は電磁弁１２を開き、助燃ガスとして空気を供給した後、圧力センサ１９の出力値を観測して、先ず圧力が所定値以上であることを確認する。次に、電磁弁１２を閉じる信号を出力し、同時にカウンタ６がクロックパルスの計数を開始し、圧力センサ１９の出力値が所定値以下に下がると計数を止める。この計数値が即ち助燃ガス停止時の遅延時間を表す。こうして測定された遅延時間が所定の範囲内（例えば、３±１秒）に収まれば空気側の遅延手段は正常に動作していると判定される。なお、クロックパルスとは、特に図示しないが、コンピュータシステム内で発信される一定周期のパルス信号である。
【００１５】
引き続き、一酸化二窒素についても同様に、電磁弁１６を開閉制御して圧力センサ１９の出力値を観測し遅延時間を測定する。空気側、一酸化二窒素側共に遅延手段は正常と判定されれば、その後の燃焼を可として、操作者が点火消火スイッチ５を点火側に操作したときにマイクロプロセッサ１は点火のプログラムを実行する。もし、どちらか一方でも異常と判定されたときは、燃焼を不可として点火プログラムを実行せず、適当な警告表示を行う。
【００１６】
このようなインターロック手段を組み込むことにより、消火時に助燃ガスの停止を遅らせる遅延手段が万一故障した場合でも高い安全性を保つことができる。
【００１７】
空気側の遅延手段に異常があるときは、助燃ガスとして空気はもとより一酸化二窒素も使用できない。しかし、空気側の遅延手段が正常であれば、たとえ一酸化二窒素側の遅延手段に異常があっても空気を助燃ガスとする燃焼（空気−アセチレン炎）には支障がない。従って、一酸化二窒素側の遅延手段にのみ異常がある場合は、一酸化二窒素を助燃ガスとする燃焼（一酸化二窒素−アセチレン炎）のみを不可とするように上記のインターロック手段に論理判断機能を組み込むようにしてもよい。これにより、一酸化二窒素側の遅延手段にのみ異常がある場合でも、実際の原子吸光分析において使用頻度の高い空気−アセチレン炎の使用は可能となり、装置の運用効率が向上する。
【００１８】
上記圧力センサ１９はアナログ信号を出力するものであるが、所定の圧力以上か以下かを出力する圧力スイッチを用いてもよい。また、上記カウンタ６は、遅延時間を測定するものであるから、他の計時手段で置き換えることもできる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、例えば、図２に示すような単一の助燃ガス流路を持つフレーム式原子吸光光度計にも適用することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は助燃ガスを停止する際の遅延時間を測定し、もし遅延手段の異常と判定されるときは、燃焼を不可とするインターロック手段を備えたので、従来にも増して高い安全性を保つことができる。また、そのインターロック手段は、コンピュータシステム内でカウンタの追加等のソフトウエアの変更だけで実現できるので、費用効果が極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】従来の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  マイクロプロセッサ
３  記憶装置
４  入出力装置
５  点火消火スイッチ
６  カウンタ
１１、１２、１６  電磁弁
１３  燃料ガス供給流路
１４、１７  助燃ガス供給流路
１５  バーナー
１９  圧力センサ
【図１】
2004361304.tif 000003
【図２】
2004361304.tif 000004