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公開番号2025015927
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023118845
出願日2023-07-21
発明の名称電気伝導度検出器
出願人株式会社島津製作所
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類G01N 27/06 20060101AFI20250124BHJP(測定;試験)
要約【課題】ノイズの影響を受けにくい電気伝導度検出器を提供する。
【解決手段】電気伝導度検出器1は、測定対象12に交流信号を供給する波形出力部11と、波形出力部11を制御する制御装置100とを備える。制御装置100は、交流信号が測定対象12を通過して得られる検出波に電気伝導度を検出するための参照波を乗算する乗算処理105を実行するように構成される。制御装置100は、入力波にダミーピークを重畳した波形を交流信号として波形出力部に生成させ、対応して得られた検出波と交流信号との位相差を検出する位相差検出処理102を実行するように構成される。制御装置100は、入力波にダミーピークを重畳しない波形を交流信号として波形出力部に生成させるとともに、参照波に対して位相差を補正する処理103を実行し、乗算処理の結果に基づいて電気伝導度を算出する電気伝導度算出処理108を実行するように構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象に交流信号を供給する波形出力部と、
前記波形出力部を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記交流信号が前記測定対象を通過して得られる検出波に電気伝導度を検出するための参照波を乗算する乗算処理を実行するように構成され、
前記制御装置は、入力波にダミーピークを重畳した波形を前記交流信号として前記波形出力部に生成させ、対応して得られた前記検出波と前記交流信号との位相差を検出する位相差検出処理を実行するように構成され、
前記制御装置は、前記入力波に前記ダミーピークを重畳しない波形を前記交流信号として前記波形出力部に生成させるとともに、前記参照波に対して前記位相差を補正する処理を実行し、前記乗算処理の結果に基づいて前記電気伝導度を算出する電気伝導度算出処理を実行するように構成される、電気伝導度検出器。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記入力波は正弦波であり、前記参照波は矩形波である、請求項１に記載の、電気伝導度検出器。
【請求項３】
前記波形出力部は、Ｄ／Ａコンバータを含み、
前記制御装置は、前記電気伝導度算出処理において、正弦波データを前記Ｄ／Ａコンバータに送信するように構成され、
前記制御装置は、前記位相差検出処理において、前記正弦波データに前記ダミーピークのデータを加算したデータを前記Ｄ／Ａコンバータに送信するように構成される、請求項２に記載の電気伝導度検出器。
【請求項４】
前記制御装置は、前記位相差検出処理において、前記検出波のピーク値を検出し、前記交流信号の前記ダミーピークから前記検出波の前記ピーク値までの遅延量に基づいて前記位相差を検出するように構成される、請求項３に記載の電気伝導度検出器。
【請求項５】
前記制御装置は、前記乗算処理の結果を積算することによって前記参照波と前記正弦波との重畳部分の面積を算出し、算出した面積を前記電気伝導度に変換するように構成される、請求項２に記載の電気伝導度検出器。
【請求項６】
前記ダミーピークの高さは、前記交流信号の振幅の５％以上１５％以下である、請求項１に記載の電気伝導度検出器。
【請求項７】
前記ダミーピークの高さは、前記交流信号の振幅の１０％である、請求項６に記載の電気伝導度検出器。
【請求項８】
前記ダミーピークの幅は、前記交流信号の周期の半分よりも短い、請求項１に記載の電気伝導度検出器。
【請求項９】
前記測定対象は、イオンクロマトグラフィーの試料液であり、
前記電気伝導度検出器は、前記試料液を収容するセルをさらに備え、
前記セルは、前記試料液に浸漬され、前記波形出力部から前記交流信号が与えられる第１電極と、前記試料液に浸漬され、前記検出波を出力する第２電極とを含む、請求項１に記載の電気伝導度検出器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気伝導度検出器に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
電気伝導度検出器は、たとえば、イオンクロマトグラフにおいてカラムで分離された試料の各成分（イオン）を検出するための検出器として用いられる。電気伝導度検出器は、イオンクロマトグラフからの溶出液（試料液）の流路を挟んで配置された一対の電極の間に電圧を印加し、両電極間を流れる電流を測定する。これにより両電極間を流れる溶出液の電気伝導度を算出し、電気伝導度検出器は、電気伝導度に基づいてイオンクロマトグラフで分離された成分を検出する。ここで、両電極間に印加する電圧を直流とすると電極間に分極が生じて正確な電気伝導度を測定することができないため、電圧には振幅、周波数が一定の交流（例えば、正弦波）が用いられる。
【０００３】
国際公開第２０１７／２０８５６１号（特許文献１）には、このような電気伝導度検出器の一例である測定器が開示されている。この測定器は、交流信号を出力するセンサ部と、交流信号と同じ周波数、同じ位相を有する参照信号を出力する参照信号出力部と、交流信号と参照信号とを乗算する乗算部と、乗算部の前または後に置かれたＡ／Ｄ変換部と、乗算部の出力であるデジタル信号を積算する積算部とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１７／２０８５６１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気伝導度検出器では、ロックイン測定を行なうものがある。ロックイン測定を行なう場合、検出波と参照波（＝駆動波と同周波数かつ同位相）を乗算する処理が行なわれる。測定対象によっては検出波と参照波に位相差が発生し乗算結果に誤差を生じる場合がある。このため、駆動波（参照波）と検出波の位相差を計算し、参照波の位相を検出波の位相に揃えることで上記誤差をなくす。しかし、駆動波にノイズ成分が重畳し、位相差が正確に検出できず、電気伝導度の検出精度が低下する場合がある。
【０００６】
本開示は、このような課題が解決された電気伝導度検出器であって、ノイズの影響を受けにくい電気伝導度検出器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】
【０００７】
本開示の第１の態様は、電気伝導度検出器に関する。電気伝導度検出器は、測定対象に交流信号を供給する波形出力部と、波形出力部を制御する制御装置とを備える。制御装置は、交流信号が測定対象を通過して得られる検出波に電気伝導度を検出するための参照波を乗算する乗算処理を実行するように構成される。制御装置は、入力波にダミーピークを重畳した波形を交流信号として波形出力部に生成させ、対応して得られた検出波と交流信号との位相差を検出する位相差検出処理を実行するように構成される。制御装置は、入力波にダミーピークを重畳しない波形を交流信号として波形出力部に生成させるとともに、参照波に対して位相差を補正する処理を実行し、乗算処理の結果に基づいて電気伝導度を算出する電気伝導度算出処理を実行するように構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の電気伝導度検出器は、位相差検出のために目印となるダミーピークが入力波に重畳されるので、多少のノイズがあっても位相差を正確に検出できる。したがって、電気伝導度の検出精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施の形態に係る電気伝導度検出器の構成を示すブロック図である。
位相誤差がある場合のロックイン測定について説明するための図である。
位相誤差がない場合のロックイン測定について説明するための図である。
位相差について説明するための図である。
スパイクノイズがピーク位置に与える影響を説明するための図である。
ダミーピークの形状の一例を示した図である。
スパイクノイズとダミーピークの関係を示した図である。
位相差検出処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
電気伝導度算出処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
（【００１１】以降は省略されています）

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