(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分光部を備えた分光測定装置と、該分光測定装置と通信線を介して接続される管理装置とから構成される分光測定システムにおいて、
前記分光測定装置は、
a1)前記分光部の機構部品の消耗度合や精度低下を反映した情報を通信線に送出する送信手段と、
a2)前記通信線を介して管理装置から送られてくる後記修理指示情報又は修理制御情報を受信する受信手段と、
a3)その受信した情報の内容に応じて、使用者に対して修理指示情報に基づいた修理・調整指示を行い、又は修正制御情報に基づいて前記精度が回復するように当該装置内部を調整する制御手段と、
を備え、前記管理装置は、
b1)前記通信線を介して分光測定装置より送られてくる前記情報を受信する受信手段と、
b2)該受信手段により受信した情報により前記機構部品の消耗度合、故障の有無、調整の要否を判断する診断手段と、
b3)該診断手段の診断結果に応じて使用者による修理や部品交換が可能な場合には修理指示情報を、自動的な修復や調整が可能な場合には修正制御情報を作成し、前記通信線を介して前記分光測定装置に送出する送信手段と、
を備えることを特徴とする分光測定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも一台の分光測定装置と該分光測定装置と通信線を介して接続される管理装置とから構成される分光測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、分光測定装置の保守点検・修理・再調整等は、ごく日常的な洗浄や消耗部品（例えば光源部のランプ等）の交換等を除いて、専門的な訓練を受けた保守要員が、装置の設置現場において或いは該装置を所定の作業場所に搬送して、その装置の状態を確認し、必要に応じて交換部品の手配・修理・再調整を行なうようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の保守方法によると、例えば、保守要員が故障等不具合箇所を確認して初めて必要な交換部品が特定されるから、該保守要員がその交換部品を用意していないと、その部品の手配に手間取り、該装置が使用できるようになるまでに時間を要することがしばしばあった。また、分光測定装置のように操作が比較的複雑な装置では、実際には操作ミス等による測定異常であっても測定者が故障等の不具合であると誤解し、保守要員の点検により操作ミスであることが判明することも多かった。このため、無駄な保守費用が発生し、また使用者、保守要員の双方にとって時間を無駄にすることになっていた。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、分光測定装置の保守性を向上することができる分光測定システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために成された本発明は、分光部を備えた分光測定装置と、該分光測定装置と通信線を介して接続される管理装置とから構成される分光測定システムにおいて、
前記分光測定装置は、
a1)前記分光部の機構部品の消耗度合や精度低下を反映した情報を通信線に送出する送信手段と、
a2)前記通信線を介して管理装置から送られてくる後記修理指示情報又は修理制御情報を受信する受信手段と、
a3)その受信した情報の内容に応じて、使用者に対して修理指示情報に基づいた修理・調整指示を行い、又は修正制御情報に基づいて前記精度が回復するように当該装置内部を調整する制御手段と、
を備え、前記管理装置は、
b1)前記通信線を介して分光測定装置より送られてくる前記情報を受信する受信手段と、
b2)該受信手段により受信した情報により前記機構部品の消耗度合、故障の有無、調整の要否を判断する診断手段と、
b3)該診断手段の診断結果に応じて使用者による修理や部品交換が可能な場合には修理指示情報を、自動的な修復や調整が可能な場合には修正制御情報を作成し、前記通信線を介して前記分光測定装置に送出する送信手段と、
を備えることを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態及び発明の効果】
本発明に係る分光測定システムにおいて、分光測定装置側では、その内部に備えた送信手段を介して、装置内の分光部の機構部品の消耗度合や精度等に関する所定の情報を通信線に送出する。管理装置側では、受信手段を介して前記情報を受け取り、診断手段は、該情報を所定の基準に照らして判断する。例えば、診断手段は、その診断結果に基づいて分光測定装置の不具合の原因や程度を確認し、分光測定装置の日常使用者による作業によってその不具合の解消が可能であるか否かを判断し、可能であると判断した場合には所定の指示情報を通信線を介して分光測定装置側へ送る。分光測定装置の受信手段は、該指示情報を受け取ると、その内容に応じて使用者に警告を与えるために報知手段を駆動したり、作業方法を指示するための表示を行なう。
【０００７】
また、診断手段は、該分光測定装置の日常使用者による作業では不具合の解消が不可能であると判断した場合には、管理装置側で所定の表示を行なう。管理装置側に配置されている作業者は、該表示に応じて交換部品を手配したり保守要員を分光測定装置の設置場所に出向かせたりする等の手配を行なうことができる。
【０００８】
従って、日常使用者の作業により不具合の解消が可能である場合には、日常使用者は管理装置側からの指示に従って迅速に作業を進め、分光測定装置を測定可能な状態に復旧させることができる。また、故障でなく単に操作方法等が誤っている場合、診断手段によりいずれの箇所にも不具合の存在しないことが確認されるので、測定者は管理装置側からの指示に従って操作方法等を修正することができる。このため、保守要員を呼ぶ必要がなく、費用や時間が節約できる。
【０００９】
また、日常使用者の作業により不具合の解消が不可能であるような故障である場合には、該日常使用者が保守要員に連絡する前に管理装置側で故障の状態が把握できるので、人や物の手配が迅速に行なえ、分光測定装置の使用不可能な期間を短くすることができる。また、管理装置側にその分析測定装置の故障や修理の履歴を残しておくことができるので、所定期間の使用により摩耗するような消耗部品の交換時期を予測して、予め手配しておくようなこともできる。
【００１０】
更に、本発明に係る分光測定システムでは、分光測定装置は電気的に書換可能な記憶手段に格納された基準情報に基づき機械的な動作量を定める構成とし、管理装置側の診断手段は、受け取った情報により上記基準情報の入替えにて精度のずれ等の修正が可能であるか否かを判断し、修正が可能であると判断した場合には、入替えのための新たな情報を通信線を介して送出し、分光測定装置側はこれを受け取り記憶手段の基準情報を書き換える構成とすることができる。例えば、回折格子等の波長分散手段を機械的に動かすことにより所定の波長を有する単色光を得る場合、移動量と制御量との対応関係を示す基準情報を書き換えることにより、機械系の経時変化による移動量のずれを補正し、精度を元の状態に戻すことができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明に係る分光測定システムの一実施例を図を参照して説明する。図１は、本実施例の分光測定システムの構成図である。
分光測定装置１は、主として分光測定を実行するための測定部１０と、該測定部１０の各部より所定の情報を受け取って所定の形式に変換して通信線３に送出する、又はその逆に該通信線３を介して送信されてきた情報を受け取って測定部１０へ渡すインターフェイス部２０とから成る。測定部１０は、光源部１１、分光部１２、試料保持部１３、検出器１４、信号処理部１５、制御部１６、表示部１７、操作部１８等から構成される。
【００１２】
光源部１１は、二種類のランプ１１１、１１２、回転可能に設けた反射鏡１１３、該反射鏡１１３を回転駆動するモータ１１４、光路中に挿入されたハーフミラー１１５、該ミラー１１５により取り出された光を検出する光量モニタ検出器１１６等から構成され、反射鏡１１３により選択的に反射した光を分光部１２へ送出する。分光部１２は、回転可能に設けられた回折格子１２１、該回折格子を回転駆動するモータ１２２等から構成され、回折格子１２１の回転角度に応じて取り出された単色光を、試料保持部１３に保持される試料セル１３１に照射する。試料セル１３１を通過する間に吸収を受けた光は検出器１４に到達し、受光強度信号が信号処理部１５に入力される。信号処理部１５は、所定の波長範囲内で各受光強度信号を基に所定の演算処理を実行し、例えば透過率スペクトルを作成する。制御部１６は、各部の動作を制御すると共に、信号処理部１５で得られた透過率スペクトル等の測定結果を表示部１７に表示させる。また、制御部１６は、後述のように、測定結果のデータや制御に関する各種データをインターフェイス部２０に送ると共に、該インターフェイス部２０より受け取ったデータに応じて所定の表示を行なう等の所定の処理を実行する。
【００１３】
一方、通信線３を介して接続される保守管理装置４は、インターフェイス部４０、受信したデータを解読して数値データを予め設定された所定の数値と比較する等の処理により故障診断を行なう診断部４１、故障診断の結果、必要に応じて分光測定装置１側へ通達するデータを作成するデータ作成部４２、故障診断の結果を表示する表示部４３、操作部４４、大容量の記憶部４５等から構成されている。一台の保守管理装置４に対して複数台の分光測定装置１を接続することが可能であって、その場合には、インターフェイス部２０、４０は、各分光測定装置を識別可能なヘッダ等を付加したり該ヘッダを読み取って装置を識別したりする機能を有する。
【００１４】
実際には、分光測定装置１側の信号処理部１５、制御部１６及びインターフェイス部２０、並びに、保守管理装置４は、それぞれＣＰＵを中心とするパーソナルコンピュータやワークステーション等により具現化することができる。また、通信線３は既存の公衆電話回線やＬＡＮ等の専用回線を利用することができる。勿論、インターネットやイントラネット等の接続網を利用することも可能である。
【００１５】
上記構成の分光測定システムにおける保守管理に関する動作について、具体例を以下に説明する。
【００１６】
〔実施例１〕
分光測定装置１において、制御部１６は光量モニタ検出器１１６より受光信号を受け取り、インターフェイス部２０を介して該受光信号に対応するデータを送出する。保守管理装置４において、診断部４１は該データを受け取り、信号強度が所定値以上であるか否か、又は、信号強度の変動が所定範囲以内であるか否かを判定する。そして、信号強度が所定値未満に低下した場合、又は、一定時間内の信号強度の変動が所定範囲を越えた場合には、データ作成部４２はエラーメッセージを示すデータを作成し、インターフェイス部４０を介して通信線３へ送出する。
【００１７】
分光測定装置１において、制御部１６は上記データを受信し、表示部１７の画面上にエラーメッセージを表示すると共にブザー等を駆動して警告音を発生させる。これにより、測定者は光源部１１の異常に気付き、ランプ１１１、１１２を交換する。データ受信時に分光測定中であったとしてもその時点での測定結果は信頼性が低いため、制御部１６は測定を途中で中断するように制御すれば、無駄な測定を継続することもなくなる。
【００１８】
一般に、ランプ１１１、１１２は白熱電球又は放電管であるが、一定時間が経過すると点灯しなくなって全く測定不能となったり、点灯が不安定となって測定精度の劣化の原因となる。前者の場合、日常の測定者でも測定不能の原因を簡単に確認できるが、後者の場合には、測定者自らが測定精度の劣化の原因を把握するのは難しく、通常は、原因不明の不具合状態として専門の保守要員に頼ることが殆どであった。しかしながら、本実施例の分光測定システムでは、専門的な判断の下に光源部１１のランプ１１１、１１２の異常が測定精度の劣化の原因であることが分かるので、保守要員の手を煩わせることなく、測定者自らが該ランプを交換し、測定を継続することができる。このため、分光測定装置１を停止している時間が短くて済むと共に、保守要員を依頼する費用等も節約できる。
【００１９】
〔実施例２〕
分光測定装置１では、回折格子１２１の回転機構は、測定波長を走査するためのものであるので非常に高い角度精度を要求される。回折格子１２１の回転機構は、モータ１２２の回転を、サインバー等の直進回転変換機構や減速機構等を介して回折格子１２１の回転に変換している。当該分光測定装置１の納入前に角度精度は所定の精度範囲になるように調整されているので、使用の初期の一定期間には高い精度が確保されている。しかしながら、各部品の摩耗等による経時劣化や、使用環境条件の変化等により角度精度が初期状態から変動し、この変動が測定精度の劣化の原因となることがある。
【００２０】
通常、角度精度を得るために各部の機械的な調整を行なうには、調整用治具を取り付けた上で、所定の操作を行なう必要がある。また、所定の操作を行なうには調整用のプログラムを起動して実行する必要がある。そこで、図１の構成の分光測定システムでは、調整用のプログラムを保守管理装置４の記憶部４５に格納しておく。
【００２１】
分光測定装置１において、制御部１６は測定結果を受け取り、インターフェイス部２０を介して分光部１２の制御量（例えばモータ１２２がステッピングモータである場合、該モータに印加したパルス信号の個数）とそれに対応する該測定結果とから成るデータを送出する。保守管理装置４において、診断部４１は該データを受け取り、制御量とそのときに得られる単色光の波長とに基づき、制御量に対する波長のずれを算出し、該ずれ量が所定値以上であるか否かを判定する。そして、該ずれ量が所定値以上である場合には、データ作成部４２は、調整用治具の取付指示を含む、エラーメッセージを示すデータを作成し、インターフェイス部４０を介して通信線３へ送出する。
【００２２】
分光測定装置１において、制御部１６は上記データを受信すると、表示部１７の画面上にエラーメッセージを表示する。これにより、測定者は分光部１２の再校正が必要であることを認識し、必要な調整用治具を取り付け、「取付完了」を操作部１８より入力する。保守管理装置４の診断部４１は、「取付完了」の連絡を受け取ると、記憶部４５から読み出した調整用プログラムを実行し、それに基づく指示信号を通信線３を介して順次、分光測定装置１へ送出する。分光測定装置１側では、該指示信号に基づき所定の校正動作が行なわれる。校正動作が終了すると、再測定結果を通信線３を介して保守管理装置４へ送り、精度を再チェックする。このようにして、複雑な校正作業であっても、専門の保守要員が分光測定装置１の設置場所に赴くことなく、校正を完了することができる。
【００２３】
なお、調整用プログラムは分光測定装置１側のメモリに記憶しておく、或いは、例えばＣＤ−ＲＯＭとして予め提供し、保守管理装置４側より送信したメッセージに従って測定者にインストール等の操作を行なわせるようにしてもよい。
【００２４】
〔実施例３〕
更に、上記実施例２のような分光部１２の校正は、次のような方法によることもできる。例えば、分光部１２では、モータ１２２はストッパにより一方向の回転が所定位置で規制されており、該ストッパにより規制される回転位置を基準としてモータ１２２に印加されるパルス信号の数に応じてモータ１２２が所定角度回転するように構成されている。このような構成では、回折格子１２１の回転角度はモータ１２２に印加されるパルス数により決まっているので、回折格子１２１により取り出される単色光の波長とパルス数とを対応付けることができ、この対応関係を予め制御部１６内のメモリに記憶させておき、該メモリから読み出したデータを基にモータ１２２の回転を制御する。従って、メモリに記憶されている対応関係を変更することにより、モータ１２２に或る数のパルス信号を印加した際に取り出せる光の波長を変えることができる。つまり、電気的に波長のずれの調整が行なえる。
【００２５】
そこで、保守管理装置４において、波長のずれ量が所定値以上であると判定されると、診断部４１は該ずれ量に応じて、記憶部４５に予め用意されている複数のパルス数対波長の対応表の中から適当なものを読み出し、データ作成部４２は、該対応表から成るデータを作成し、インターフェイス部４０を介して通信線３へ送出する。分光測定装置１において、制御部１６は上記データを受け取り、メモリ内に格納されている対応表を書き換える。このような書換を行なうために、メモリは電気的に書換可能であって且つ電源遮断時にもデータを保持し得る、フラッシュメモリを用いるとよい。
【００２６】
上記のようなデータの書換による再校正を行なう構成とすれば、再調整の手間は一段と軽減される。しかしながら、このような形態での調整可能な範囲は比較的限定されるから、機械的に粗調整を行なった後に電気的に微調整を行なうようにすることにより、高い精度を得るようにしてもよい。
【００２７】
なお、分光測定装置１では、光源部１１における複数の光束の切替、試料保持部１３における複数の試料の切替、等多くの箇所にモータやその他の駆動機構が用いられており、通常、一定の使用時間毎に保守点検を要する。これらの点検箇所に対し、上記実施例のように保守管理装置４側にて動作状態をモニタすることにより、分光測定装置の故障を迅速に見つけ、必要な指示を行なうようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る分光測定システムの一実施例の構成図。
【符号の説明】
１…分光測定装置
１０…測定部
１１…光源部              １２…分光部
１３…試料保持部          １４…検出器
１５…信号処理部          １６…制御部
１７…表示部              １８…操作部
２０…インターフェイス部
３…通信線
４…保守管理装置
４０…インターフェイス部    ４１…診断部
４２…データ作成部          ４３…表示部
４４…操作部                ４５…記憶部
【図１】
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