JP7330872B2 - FILTER INSPECTION SYSTEM AND FILTER INSPECTION METHOD IN PARTICLE ANALYZER - Google Patents
FILTER INSPECTION SYSTEM AND FILTER INSPECTION METHOD IN PARTICLE ANALYZER Download PDFInfo
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Description
本発明は、微粒子分析装置におけるフィルタ検査システム及びフィルタ検査方法の技術に関する。 The present invention relates to technology of a filter inspection system and a filter inspection method in a particle analyzer.
光学分野や、環境分野等で、検査対象物に付着した微粒子の物質を分析することが行われている。特に、環境分野では環境汚染の状態を把握するために、付着物を迅速、リアルタイムに計測しつつ、高感度に計測する分析装置が求められている。また、工業分野では生産プロセスの管理や品質管理を目的として、工業製品に付着した付着物成分を迅速、リアルタイムに計測しつつ、高感度に計測する分析装置が求められている。セキュリティ分野では、空港等で乗客の手や荷物に付着した微粒子が危険物であるかを分析する装置が用いられている。 2. Description of the Related Art In the fields of optics, environment, and the like, analysis of fine particles attached to an object to be inspected is performed. In particular, in the field of environment, there is a demand for an analyzer capable of measuring deposits quickly and in real time and with high sensitivity in order to grasp the state of environmental pollution. Further, in the industrial field, for the purpose of production process management and quality control, there is a demand for an analyzer capable of rapidly measuring, in real time, the adhering substances adhering to industrial products and measuring them with high sensitivity. In the field of security, devices are used to analyze whether fine particles adhering to passengers' hands or baggage are dangerous substances at airports or the like.
また、付着物微粒子だけでなく、大気中の微粒子を分析する装置も必要とされている。例えば、大気汚染の問題となっているPM2.5等の微粒子の成分を分析することは重要である。 There is also a need for a device that analyzes not only adhering particles but also atmospheric particles. For example, it is important to analyze the components of fine particles such as PM2.5, which is a problem of air pollution.
特許文献1には、「微粒子を連続で回収濃縮しながら、リアルタイムで分析する方法を提供する。認証対象2に付着する検出対象物質のガス及び/又は微粒子を送気部5からの気流で剥離させ、剥離した試料を吸引し、微粒子捕集部10で濃縮して捕集し、イオン源部21で試料のイオンを生成し、質量分析部23で質量分析する。得られた質量スペクトルから検出対象物質に由来する質量スペクトルの有無を判定し、その結果を表示部27に表示することで、認証対象2に付着した検出対象物質を連続的にリアルタイムで迅速かつ低誤報で検出する」分析装置及び分析方法が開示されている(要約参照)。
また、例えば、特許文献2には、「対象を認証する認証部と、前記対象に対して少なくとも2つの異なる方向から噴射気流を発生させる送気部と、前記対象から剥離したガス及び/又は微粒子を回収する回収口と、前記対象から剥離したガス及び/又は微粒子を吸引する吸気部と、前記送気部の噴射気流及び前記吸気部の吸引を制御する流量制御部と、前記吸引したガス及び/又は微粒子に含まれる検出対象物質を濃縮して捕集する微粒子捕集部と、前記微粒子捕集部から導入される前記検出対象物質を分析する分析部と、前記分析部で分析した結果から前記検出対象物質の有無を判定する分析判定制御部と、を備える」分析装置が開示されている(要約参照)。 Further, for example, Patent Document 2 describes "an authentication unit that authenticates an object, an air supply unit that generates jet airflows from at least two different directions with respect to the object, and gas and/or fine particles separated from the object. an intake unit for sucking the gas and/or fine particles separated from the object; a flow control unit for controlling the injection airflow of the air supply unit and the suction of the intake unit; the sucked gas and /or a microparticle collection unit that concentrates and collects a substance to be detected contained in microparticles, an analysis unit that analyzes the substance to be detected that is introduced from the microparticle collection unit, and a result of analysis by the analysis unit and an analysis determination control unit that determines the presence or absence of the substance to be detected” (see abstract).
特許文献1,2に記載の技術でも微粒子の濃縮・捕集部としてサイクロンを利用し、サイクロンの末端に加熱された1次フィルタを配置している。サイクロンでは吸気したガスと微粒子が分離され、微粒子はサイクロンの下端へと落下する。落下した微粒子は加熱されている1次フィルタでガス化し、このガスはガス分析装置へと導入される。
The techniques described in
1次フィルタとガス分析装置との間には2次フィルタが設置されており、1次フィルタを通り抜けた粉塵や、1次フィルタ交換時に落下した粉塵がガス分析装置へと入りこむのを防ぐ。以下、1次フィルタ及び2次フィルタをあわせて、フィルタと適宜称する。このようなシステムを長期間運用したり、大量の微粒子を捕集したりした場合、前記したように、1次フィルタや2次フィルタに微粒子が堆積することがある。 A secondary filter is installed between the primary filter and the gas analyzer to prevent dust that has passed through the primary filter or dust that has fallen during replacement of the primary filter from entering the gas analyzer. Hereinafter, the first-order filter and the second-order filter are collectively referred to as filters. When such a system is operated for a long period of time or when a large amount of particulates are collected, particulates may accumulate on the primary and secondary filters as described above.
1次フィルタに微粒子が堆積した場合、以下のような問題が発生する。すなわち、1次フィルタの上に新たな微粒子が落下してきても、熱が伝わらず気化しない、もしくは気化したガスが堆積している微粒子に吸着してガス分析装置に到達しないという問題が発生する。また、2次フィルタに微粒子が堆積した場合も、堆積物が十分に加熱されず、1次フィルタで気化した分子が2次フィルタの堆積物に吸着してしまいガス分析装置に到達しない。前記したように、これらのフィルタの洗浄や交換には装置を分解する必要があり、洗浄時は分析を止める必要がある。また、フィルタに微粒子が堆積した場合、フィルタで圧力損失が生じるため、ガス分析装置に接続された圧力計で計測される圧力値で堆積を検出できるが、1次フィルタと2次フィルタとのどちらで堆積が発生しているかを判断する点で改良が必要である。 When fine particles accumulate on the primary filter, the following problems occur. In other words, even if new particles fall on the primary filter, there is a problem that the heat is not transmitted and they are not vaporized, or the vaporized gas is adsorbed on the accumulated particles and does not reach the gas analyzer. Also, when fine particles are deposited on the secondary filter, the deposit is not sufficiently heated, and the molecules vaporized by the primary filter are adsorbed on the deposit on the secondary filter and do not reach the gas analyzer. As described above, cleaning or replacement of these filters requires disassembly of the apparatus, and analysis must be stopped during cleaning. In addition, when fine particles accumulate on the filter, pressure loss occurs in the filter, so the accumulation can be detected by the pressure value measured by the pressure gauge connected to the gas analyzer. Improvements are needed in determining whether deposition occurs in the
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、適切なフィルタ交換を実現させることを課題とする。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to realize appropriate filter replacement.
前記した課題を解決するため、本発明は、加熱されている第1のフィルタ部と、前記第1のフィルタ部の下流側にガス配管を介して接続され、吸引を行う吸引部と、前記第1のフィルタ部と、前記吸引部との間に少なくとも1つ設けられる第2のフィルタ部と、前記第1のフィルタ部と前記第2のフィルタ部との間に、フィルタ検査用ガスを導入するフィルタ検査用ガス導入部と、前記第2のフィルタ部の下流側に設置される第1の圧力計測部と、前記第1の圧力計測部によって計測される第1の圧力値を基に、前記フィルタ検査用ガス導入部を制御する制御部と、所定の閾値である第1の閾値を格納する記憶部と、を有し、前記制御部は、前記第1のフィルタ部、及び、前記第2のフィルタ部における導通状態を検査するフィルタ検査モードと、前記フィルタ検査モード以外のモードである非フィルタ検査モードとを実行し、前記フィルタ検査モード時において、前記フィルタ検査用ガス導入部から導入される前記フィルタ検査用ガスの流量を、前記非フィルタ検査モードが行われている時よりも上昇させて、前記フィルタ検査用ガスの流量を前記第1のフィルタ部から前記吸引部に向かって流れる流量以上とし、前記吸引部による吸引流量を前記非フィルタ検査モード時よりも増加させ、前記第1の圧力計測部によって計測された前記第1の圧力値が、前記記憶部に格納されている前記第1の閾値より低い場合、出力部から少なくとも前記第2のフィルタ部の交換を促すアラームを出力することを特徴とする。
その他の解決手段は実施形態中において適宜記載する。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a heated first filter unit, a suction unit connected to the downstream side of the first filter unit via a gas pipe to perform suction, and the first filter unit. A filter inspection gas is introduced between at least one second filter unit provided between one filter unit and the suction unit, and between the first filter unit and the second filter unit. Based on the first pressure value measured by the filter inspection gas introduction section, the first pressure measurement section installed downstream of the second filter section, and the first pressure measurement section, the a control unit that controls the filter inspection gas introduction unit; and a storage unit that stores a first threshold that is a predetermined threshold, wherein the control unit controls the first filter unit and the second and a non-filter inspection mode, which is a mode other than the filter inspection mode . The flow rate of the filter inspection gas is increased compared to when the non-filter inspection mode is performed, and the flow rate of the filter inspection gas is set to be equal to or higher than the flow rate flowing from the first filter section toward the suction section. and the suction flow rate by the suction unit is increased more than in the non-filter inspection mode, and the first pressure value measured by the first pressure measurement unit is the first pressure value stored in the storage unit. is lower than the threshold value, the output unit outputs an alarm prompting replacement of at least the second filter unit.
Other solutions will be described as appropriate in the embodiments.
本発明によれば、適切なフィルタ交換を実現することができる。 According to the present invention, appropriate filter replacement can be realized.
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態(「実施形態」という)について説明する。なお、本実施形態では、本発明の原理に則った具体的な例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。以下に記載される実施形態と既知の技術との組み合わせや置換による変形例も本発明の範囲に含まれる。なお、実施形態を説明するためのすべての図面において、同一機能を有するものは、同一符号を付して、その繰り返しの説明は省略する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the present invention (referred to as "embodiments") will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in this embodiment, specific examples according to the principle of the present invention are shown, but these are for understanding the present invention, and are never used to interpret the present invention in a limited manner. not a thing Modifications by combining or replacing the embodiments described below with known techniques are also included in the scope of the present invention. In addition, in all the drawings for describing the embodiments, the same reference numerals are given to the elements having the same functions, and the repeated description thereof will be omitted.
[第1実施形態]
まず、図1~図6を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。以降の説明で、流量としてL/minで記載する箇所は大気圧1atm下での換算値である。
[First embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. In the following description, where the flow rate is described in L/min, it is a converted value under atmospheric pressure of 1 atm.
(微粒子分析システム1)
図1は第1実施形態における微粒子分析システム1の概略図である。
微粒子分析システム1は、微粒子分析装置100と、アラーム装置201及び記憶装置202が接続されている制御装置200とを有する。
制御装置200は、微粒子分析装置100の圧力センサ131から圧力の値を取得し、フィルタ検査用ガス導入装置101や、吸気装置114の制御を行う。また、制御装置200は、微粒子分析処理装置としての機能も有している。また、記憶装置202には、後記する圧力の比較に用いる閾値Pt1,Pt2等が格納されている。そして、フィルタ120の交換の必要がある場合、制御装置200はアラーム装置201からアラームを発報する。
(Particle analysis system 1)
FIG. 1 is a schematic diagram of a
The
The
微粒子分析装置100は、サイクロン捕集部111、ヒータ112、1次フィルタ121、2次フィルタ122、フィルタ検査用ガス導入装置101、ガス分析装置130を有している。サイクロン捕集部111は微粒子吸引口111Aを備え、サイクロン捕集部111に接続された吸気装置114の吸引によって、微粒子吸引口111Aからサイクロン捕集部111の外部のガスが吸引されている。図示しない検査対象物の取得方法は以下の手法が考えられる。
The
(Z1)検査対象物を微粒子吸引口111Aに近付けることで、検査対象物に付着した微粒子Mがサイクロン捕集部111の内部へと吸引される。
(Z2)特許文献1、2のように、微粒子吸引口111Aの上流にエアノズル(不図示)を備える微粒子取得装置(不図示)が設置されている場合が考えられる。このような場合、このエアノズルからガスを噴射して検査対象物にガスを吹き付けることで微粒子Mを剥離させ、剥離した微粒子Mが微粒子吸引口111Aから吸引される。
(Z1) By bringing the inspection object closer to the
(Z2) As in
空気中における剥離された微粒子Mの濃度は、非常に低いため、そのままではガス分析装置130による分析を行うことが困難である。従って、ガス分析装置130と、微粒子吸引口111Aとの間に設けられているサイクロン捕集部11によって、剥離された微粒子Mの濃度が高められる。このようにすることで、ガス分析装置130による分析を行うことができる。
Since the concentration of the separated fine particles M in the air is very low, it is difficult to perform analysis by the
サイクロン捕集部111は、気流とともに吸引された微粒子Mを分離濃縮する。代表的なガス分析装置130である質量分析装置やイオンモビリティ分析装置は一般的に1L/min以下の試料流量しか吸引できない。例えば、エアノズルから40L/minの流量でガスを噴射して微粒子Mを剥離したとする。40L/minの気流のうちガス分析装置130では1L/minしか吸引しないとすると、検査感度が1/40になってしまう。
The
そこで、前記したように、微粒子吸引口111Aとガス分析装置130との間に設置されるサイクロン捕集部111によって、付着物の分離濃縮が行われる。サイクロン捕集部111は遠心力を利用して、ある一定以上の粒径及び密度の試料をサイクロン捕集部111の下部へと捕集することが可能である。例えば、ある条件では、粒径1μm以上の微粒子Mは、サイクロン捕集部111内を回転運動し、遠心力によりサイクロン捕集部111内の外周側に分離される。回転半径は、サイクロン捕集部111の下方に向かうにつれ減少する。分離された微粒子Mはサイクロン捕集部11の下端へ沈降する(矢印A1)。それ以外(粒径1μm未満)の微粒子Mは、気流とともに吸引配管117から吸気装置114によって排出される(矢印A2)。回転運動により気流から分離される微粒子Mの最小粒径(分離限界粒径)は、サイクロン捕集部111の構成や吸気装置114の吸引流量によって変化する。
Therefore, as described above, the
例えば、危険物である爆薬微粒子は、通常、粒径5~100μm程度であるため、この粒径の微粒子Mを回収するのがよい。爆薬微粒子だけでなく、検査対象物に付着しているものであれば、化学剤、有害物質、危険物質、可燃物質、生物剤、ウィルス、菌、遺伝子、環境物質等が検出対象とされてもよい。 For example, since explosive fine particles, which are dangerous substances, usually have a particle size of about 5 to 100 μm, it is preferable to collect the fine particles M having this particle size. Chemical agents, harmful substances, dangerous substances, combustible substances, biological agents, viruses, bacteria, genes, environmental substances, etc. can be detected as long as they are attached to the object to be inspected, in addition to explosive fine particles. good.
サイクロン捕集部111の下部で捕集された微粒子Mは、そのままヒータ112へと沈降する。ヒータ112には1次フィルタ121が備えられている。沈降してきた微粒子Mは、1次フィルタ121によって捕集され、ヒータ112によって加熱されることで気化する。気化した微粒子Mは2次フィルタ122を通過してガス分析装置130へ導入される。2次フィルタ122は1次フィルタ121を通り抜けた微粒子Mがガス分析装置130へと導入されるのを防ぐ役割がある。以下、1次フィルタ121と、2次フィルタ122とをあわせてフィルタ120と適宜称する。
The fine particles M collected in the lower part of the
また、1次フィルタ121を洗浄したり交換したりするために、1次フィルタ121を微粒子分析装置100から取り外すことがある。この際、2次フィルタ122は、1次フィルタ121や、サイクロン捕集部111の内部に堆積した微粒子Mが落下し、それがガス分析装置130へと導入されるのを防ぐ。ヒータ112は、例えば200℃で微粒子Mを加熱する。ヒータ112の温度は捕集する微粒子Mが気化できる温度であればよく、検査対象となる微粒子Mの成分によって変化してもよい。
Also, the primary filter 121 may be removed from the
1次フィルタ121及び2次フィルタ122は、粒径1μm以上の微粒子Mを捕捉できる濾過精度であればよい。例えば、1次フィルタ121及び2次フィルタ122として、濾過精度1~50μmのステンレスフィルタ等が用いられる。1次フィルタ121及び2次フィルタ122の直径や濾過精度は必ずしも同じである必要はない。 The primary filter 121 and the secondary filter 122 may have a filtration accuracy capable of capturing fine particles M having a particle size of 1 μm or more. For example, as the primary filter 121 and the secondary filter 122, a stainless filter or the like having a filtration accuracy of 1 to 50 μm is used. The diameters and filtering accuracies of the primary filter 121 and the secondary filter 122 do not necessarily have to be the same.
また、ヒータ112と2次フィルタ122とを繋ぐガス配管115、及び、2次フィルタ122とガス分析装置130とを繋ぐガス配管116も加熱されている。これはヒータ112によって気化した分子がガス配管115の内壁へと吸着するのを防ぐためである。
The
ガス分析装置130として、例えば、リニアイオントラップ質量分析計等が用いられる。また、ガス分析装置130として、四重極イオントラップ質量分析計、四重極フィルタ質量分析計、三連四重極質量分析計、飛行時間型質量分析計、磁場型質量分析計等が適用されてもよい。さらに、ガス分析装置130として、イオンモビリティ分析装置等が利用されてもよい。また、ガス分析装置130として、イオンモビリティ分析装置と質量分析装置とを連結させた装置も利用できる。また、蛍光や、赤外線、紫外線等の各種光源を利用した装置がガス分析装置130として用いられてもよい。あるいは、半導体センサがガス分析装置130として用いられてもよい。つまり、ガス分析装置130は、ガス化した試料を分析可能であれば何でもよい。
As the
以下、質量分析装置がガス分析装置130として利用されている場合について記載する。制御装置200は、ガス分析装置130で計測された質量スペクトルを解析し、質量スペクトルから微粒子Mの成分の同定や濃度を特定する。記憶装置202は事前に危険物に関するデータベースを格納している。このデータベースには、危険物の成分の同定や、濃度判定のための規定閾値が設定されている。検出された成分の濃度が規定閾値を上回っていた場合、制御装置200は陽性判定を行う。質量分析装置に限らず、イオンモビリティ分析装置等その他のガス分析装置130においても記憶装置202に格納されているデータベースと照合することで微粒子Mの分析が行われる。なお、圧力センサ131は後記する。
A case where the mass spectrometer is used as the
このように、微粒子分析装置100は捕集した微粒子Mをサイクロン捕集部111で捕集し、加熱気化させ、ガス分析装置130による分析という一連の分析シーケンスをリアルタイムにかつ自動で行うことができる。ここで、微粒子分析装置100の課題は大量の微粒子Mを一度に吸引したり、長時間運用したりすることで、結果的に大量の微粒子Mを吸引した場合に1次フィルタ121、サイクロン捕集部111の内壁、2次フィルタ122に微粒子Mが堆積してしまうことである。例えば、微粒子Mが1次フィルタ121に堆積すると、その上に新たな微粒子Mが落下して来ても熱が伝わらず気化しない、もしくは気化しても1次フィルタ121に堆積した微粒子Mに検査ターゲット分子が吸着してしまうことが発生する。また同様に、2次フィルタ122に微粒子Mが堆積してしまうと、1次フィルタ121から流れ込んできた検査ターゲット分子が2次フィルタ122の堆積物に吸着されてしまう。
In this way, the
このような状態となると、検査ターゲット分子がガス分析装置130へと導入されないことになり、微粒子分析装置100の感度低下の要因となる。
In such a state, inspection target molecules will not be introduced into the
図2は爆薬の1種であるRDX微粒子をサイクロン捕集部111に導入した際にガス分析装置130で得られたシグナル強度を示す図である。
図2では、2次フィルタ122が正常である場合(符号H1)と、堆積物が溜まりコンダクタンス(導通状態)が低下している場合(符号H2)とを比較している。堆積物が溜まっている場合、1次フィルタ121で気化したRDXガスが2次フィルタ122上の堆積物に吸着してしまうため、符号H2に示すように感度が低下する。なお、符号H1,H2の上部に示される線は標準偏差を示している。
FIG. 2 is a diagram showing the signal intensity obtained by the
FIG. 2 compares the case where the secondary filter 122 is normal (symbol H1) and the case where deposits accumulate and the conductance (conduction state) is lowered (symbol H2). When sediment accumulates, the RDX gas vaporized in the primary filter 121 is adsorbed on the sediment on the secondary filter 122, so the sensitivity is lowered as indicated by symbol H2. The lines shown above the symbols H1 and H2 indicate standard deviations.
図1の説明に戻る。
このように、フィルタ120に何かが堆積すると、フィルタ120のコンダクタンスが小さくなる。ここで、ガス分析装置130には圧力センサ131が備えられている。例えば、大気圧イオン源を利用した質量分析装置をガス分析装置130として利用している場合、ガス配管115に接続されているイオン源132に圧力センサ131が設置されている。フィルタ120におけるコンダクタンスの減少は圧力センサ131で得られる圧力の低下として検知できる。しかし、その圧力は1次フィルタ121と、2次フィルタ122との両方の影響を受けている。従って、これまでの技術では、どちらのフィルタ120でコンダクタンス低下が発生しているかは判断できない。なお、符号M1については後記する。
Returning to the description of FIG.
Thus, any buildup on filter 120 reduces the conductance of filter 120 . Here, the
[フィルタ検査用ガス導入装置101の動作]
前記したような課題を受け、本実施形態ではフィルタ検査用ガス導入装置101をガス配管115に設けている。フィルタ検査用ガス導入装置101は、ガス配管115にフィルタ検査用ガスを導入するものである。
図3Aは、フィルタ検査用ガス導入装置101からのフィルタ検査用ガスの導入流量が0L/minである場合での微粒子分析装置100におけるガスの流動状況を示す図である。また、図3Bは、フィルタ検査用ガス導入装置101からのフィルタ検査用ガスの導入流量が1L/minである場合での微粒子分析装置100におけるガスの流動状況を示す図である。
ここで、本実施形態では、1次フィルタ121と2次フィルタ122のどちらでコンダクタンス低下が発生したかを判断するため、フィルタ検査用ガス導入装置101が設置されている。例えば、微粒子分析装置100が以下の状態であるものとする(図3A参照)。
[Operation of filter inspection gas introduction device 101]
In view of the problems described above, the filter inspection
FIG. 3A is a diagram showing a gas flow state in the
Here, in this embodiment, the filter inspection
(Y1)吸気装置114は停止している。従って、サイクロン捕集部111はガスを吸引していない。
(Y2)ガス分析装置130はQ=1L/minでガスを吸引している。
(Y3)フィルタ検査用ガス導入装置101によるフィルタ検査用ガスの供給の流量Q1=0L/minである。ここで、1次フィルタ121と2次フィルタ122のコンダクタンスが直列に合成され、下記の式(1)に示される関係式が得られる。そして、式(1)から式(2)が導かれる。
(Y1) The
(Y2) The
(Y3) The flow rate Q1 of supply of the filter inspection gas by the filter inspection
Q={(C1+C2)/(C1・C2)}-1・(P-P1)・・・(1)
P1=P-Q・{(C1+C2)/(C1・C2)}・・・(2)
Q={(C1+C2)/(C1・C2)} −1・(P−P1) (1)
P1=P−Q·{(C1+C2)/(C1·C2)} (2)
ここで、Qはガス分析装置130が吸引する流量、P1はガス分析装置130における圧力センサ131の計測値である。また、C1は1次フィルタ121のコンダクタンス、C2は2次フィルタ122のコンダクタンスである。そして、Pは1次フィルタ121の上流圧力である。吸気装置114が停止中であれば、Pは大気圧(=1atm)である。
Here, Q is the flow rate sucked by the
ここでは、ガス分析装置130の吸引流量Qが一定と考える。式(2)から分かるように、圧力センサ131で計測される圧力P1は、1次フィルタ121のコンダクタC1、及び、2次フィルタ122のコンダクタC2の双方の影響を受ける。つまり、圧力センサ131で計測される圧力P1が変化したとしても、2次フィルタ122のコンダクタンスが変化したのかが分からない。
Here, it is assumed that the suction flow rate Q of the
一方、図3Aに示す状況から、フィルタ検査用ガス導入装置101からフィルタ検査用ガスを、例えば流量Q1=1L/min導入する(図3B参照)。つまり、Q1=Qである。このとき、フィルタ検査用ガス導入装置101から導入されるフィルタ検査用ガスの導入量は、ガス分析装置130の吸引流量と一致する。従って、ガス配管115において、フィルタ検査用ガス導入装置101の上流側の流量(図3BのQ2)は0L/minとなる。このときのガス分析装置130の圧力センサ131の計測値をP1とすると、下記の式(3)で示される関係式が成り立つ。そして、式(3)から式(4)が導かれる。
On the other hand, from the situation shown in FIG. 3A, the filter inspection gas is introduced from the filter inspection
Q=C2(P-P1)・・・(3)
P1=P-(Q/C2)・・・(4)
Q=C2(PP1) (3)
P1=P-(Q/C2) (4)
フィルタ検査用ガス導入装置101から導入されるフィルタ検査用ガスの流量と、ガス分析装置130による吸引流量が一致すれば、サイクロン捕集部111からのガスが1次フィルタ121を通過しなくなる(図3BのQ2=0L/min)。従って、圧力P1には、1次フィルタ121の圧力損失が影響しなくなる。したがって、圧力P1は2次フィルタ122の状態によって変化するものとなる。
If the flow rate of the filter inspection gas introduced from the filter inspection
また、図4A及び図4Bは、1次フィルタ121、2次フィルタ122に堆積物が発生してコンダクタンスが低下した場合における圧力センサ131での計測値を示す図である。図4Aはフィルタ検査用ガス導入装置101からのフィルタ検査用ガスの流量が0L/minの場合における圧力センサ131での計測値を示している。そして、図4Bはフィルタ検査用ガス導入装置101からのフィルタ検査用ガスの流量が1L/minの場合における圧力センサ131の計測値である。
4A and 4B are diagrams showing measured values of the
図4Aに示すように、1次フィルタ121、2次フィルタ122のどちらに堆積が発生しても、そして両方に堆積が発生しても、両方とも堆積していない正常な場合に比べて圧力P1が低下している。これは、式(2)で示すように1次フィルタ121、2次フィルタ122のどちらのコンダクタンスが変化しても圧力P1が変化するからである。この条件では、P1が低下した場合に、2次フィルタ122が堆積したのか否かの判断がつかない。 As shown in FIG. 4A, no matter which of the primary filter 121 and the secondary filter 122 has deposition, and even if both have deposition, the pressure P1 will be higher than the normal case where there is no deposition on either. is declining. This is because the pressure P1 changes when the conductance of either the primary filter 121 or the secondary filter 122 changes, as shown in equation (2). Under this condition, it cannot be judged whether or not the secondary filter 122 has accumulated when P1 has decreased.
一方、図4Bでは、1次フィルタ121での堆積の有無に関わらず、2次フィルタ122に堆積が発生すると圧力P1が低下する。これは式(4)で示されるように、フィルタ検査用ガス導入装置101から1L/minのフィルタ検査用ガスが導入されると、圧力P1が2次フィルタ122のコンダクタンスによって決定されるようになるためである。
On the other hand, in FIG. 4B, regardless of the presence or absence of deposition on the primary filter 121, the pressure P1 decreases when deposition occurs on the secondary filter 122. In FIG. As shown in equation (4), when 1 L/min of filter inspection gas is introduced from the filter inspection
このように、吸気装置114が停止している状態で、ガス分析装置130の吸引流量Qとフィルタ検査用ガス導入装置101の導入流量Q1を一致させることで、圧力センサ131への1次フィルタ121の影響を見えなくすることができる。従って、フィルタ検査用ガス導入装置101によるフィルタ検査用ガスの導入前後の圧力P1を比較することで、少なくとも1次フィルタ121に微粒子Mが堆積しているか否かを判定することができる。
In this way, in a state in which the
本実施形態における微粒子分析装置100は、分析モードとフィルタ検査モードとの2つの状態を有し、分析モード時とフィルタ検査モード時とでフィルタ検査用ガス導入装置101からのフィルタ検査用ガス導入量を変更することを特徴とする。必ずしも分析モード時におけるフィルタ検査用ガス導入装置101からのフィルタ検査用ガス導入量を0L/minとする必要はない。例えば、分析モード時にフィルタ検査用ガス導入装置101から0.1L/min程度のフィルタ検査用ガスがガス配管115に導入されていてもよい。
The
この場合、図1に示すように、フィルタ検査用ガス導入装置101は、フィルタ検査の役割とは別に、分析支援物質M1をガス配管151に導入してもよい。分析支援物質M1とは、内部標準物質や、ガス分析装置130の感度を上昇させるドーパント等である。ガス分析装置130が質量分析装置であった場合、データとして得られるマススペクトルの横軸である質量電荷比の精度が重要である。ガス分析装置130の温度上昇等の理由でガス分析装置130の内部電圧の出力が変化すると、計測される質量電荷比にずれが出る。このずれを補正するために内部標準物質を常に一定濃度でガス分析装置130に導入することが一般的に行われている。内部標準物質が計測される質量電荷比は既知であるため、その値を基準値としてずれ分を補正することができる。また、微粒子分析装置100の健全性を担保する意味でも内部標準物質の導入は重要である。ここで、フィルタ検査用ガスとして内部標準物質や、ドーパントが用いられてもよい。あるいは、分析モードでは内部標準物質や、ドーパントが用いられ、フィルタ検査モードでは内部標準物質や、ドーパントとは異なるフィルタ検査用ガスが用いられてもよい。
In this case, as shown in FIG. 1, the filter inspection
本実施形態における微粒子分析装置100は無人での運用が可能である。このため、微粒子分析装置100の感度が低下していないかを自動で判別する機能が必要である。内部標準物質を常に一定量導入しておけば、制御装置200は、その物質のガス分析結果を基に感度状態を把握することができる。
The
正イオンと負イオンとの両方が分析されている場合は、正イオン用、負イオン用の両方の内部標準物質を導入するのがよい。例えば、10、6-Tribromoresorcinol、5-Bromo、2-Chlorophenol、4、4´-Dimethylbenzophenone等が導入されるのがよい。また、感度向上を考えると、例えば爆発物が検査対象物である場合、乳酸等の有機酸が導入されるのがよい。このようにすることで、ガス分析装置130のイオン化の段階で、乳酸がまずイオン化し、乳酸イオンが爆発物に付加し、乳酸付加体の爆発物イオンとしてガス分析装置130で計測されることになる。このように、分析モード時において内部標準物質やドーパントをフィルタ検査用ガス導入装置101から0.1L/min程度導入し、フィルタ検査モード時はその導入流量を増加させるという運用ができる。
なお、分析支援物質M1(内部標準物質、ドーパント)の導入は省略可能である。
If both positive and negative ions are being analyzed, it is advisable to introduce internal standards for both positive and negative ions. For example, 10,6-Tribromoresorcinol, 5-Bromo, 2-Chlorophenol, 4,4'-Dimethylbenzophenone and the like may be introduced. Considering the improvement of sensitivity, it is preferable to introduce an organic acid such as lactic acid when, for example, an explosive is an object to be inspected. By doing so, in the ionization stage of the
The introduction of the analysis support substance M1 (internal standard substance, dopant) can be omitted.
(フローチャート)
図5は、第1実施形態の微粒子分析システム1におけるフィルタ検査の手順を示すフローチャートである。
ここでは、ガス分析装置130として質量分析装置を利用しており、ガス分析装置130の吸引流量は1L/minであるものとする。圧力センサ131はガス分析装置130(質量分析装置)のイオン源132に設置されており、イオン源132の圧力をモニタしている。また、フィルタ検査用ガス導入装置101は、フィルタ検査だけでなく内部標準物質ガス導入機構としても併用しており、分析モード時は流量0.1L/minで内部標準物質ガスを導入している。
(flowchart)
FIG. 5 is a flow chart showing the procedure of filter inspection in the
Here, it is assumed that a mass spectrometer is used as the
まず、微粒子分析装置100が分析モードで稼働している(S101)。分析モード時では吸気装置114が稼働しており、サイクロン現象により微粒子Mを回収している。なお、ステップS101で、フィルタ検査用ガス導入装置101からは分析支援物質M1(内部標準物質、あるいは、ドーパント)が0.1L/minでガス配管115に導入されている。ここで、前記したように、分析支援物質M1(内部標準物質、ドーパント)の導入は省略可能である。
そして、分析モード時において、制御装置200は、イオン源132における圧力P1を常時モニタしており、圧力P1が事前に設定した閾値Pt1以下であるか否かを連続的に判定している(S102)。ステップS102の判定を第1チェックと称する。
圧力P1が閾値Pt1より大きい場合(S102→No)、制御装置200はステップS101へ処理を戻し、分析モード時における圧力P1の監視へ処理を戻す。
モニタしている圧力P1が閾値Pt1以下になると(S102→Yes)、制御装置200は、微粒子分析装置100のモードを分析モードからフィルタ検査モードへ遷移させる(S103)。
First, the
In the analysis mode, the
If the pressure P1 is greater than the threshold value Pt1 (S102→No), the
When the monitored pressure P1 becomes equal to or less than the threshold value Pt1 (S102→Yes), the
フィルタ検査モードに遷移すると、制御装置200は吸気装置114を停止する(S104)。そうすることで、1次フィルタ121よりも上流が大気圧(1atm)と見なせるようになる。その状態で、制御装置200は、フィルタ検査用ガス導入装置101からのフィルタ検査用ガスの導入流量を0.1L/minから1L/minへと増加させる(S105)。
そして、制御装置200は、ステップS105を実行した後の圧力P1が閾値Pt2以下であるか否かを判定する(S106)。ステップS106の判定を第2チェックと称する。なお、閾値Pt1及び閾値Pt2は、1次フィルタ121、2次フィルタ122によって決定される値であり、Pt1>Pt2となる。
After transitioning to the filter inspection mode, the
Then, the
圧力P1が閾値Pt2以下であれば(S106→Yes)、少なくとも2次フィルタ122のコンダクタンス低下が疑われるため、制御装置200は、少なくとも2次フィルタ122を交換する旨のアラーム(交換アラーム)をアラーム装置201から発報する(S107)。
一方、圧力P1が閾値Pt2より大きければ(S106→No)、1次フィルタ121のみのコンダクタンス低下が疑われるため、制御装置200は、1次フィルタ121の交換のアラーム(交換アラーム)をアラーム装置201から発報する(S108)。
If the pressure P1 is equal to or less than the threshold value Pt2 (S106→Yes), a decrease in the conductance of at least the secondary filter 122 is suspected. A notification is issued from the device 201 (S107).
On the other hand, if the pressure P1 is greater than the threshold value Pt2 (S106→No), it is suspected that the conductance of only the primary filter 121 has decreased. (S108).
図5では、第2チェックで圧力P1が閾値Pt2以上である場合は、必ず1次フィルタ121を交換することになっているが、必ずしもそうである必要はない。第1チェック及び第2チェックそれぞれに用いられた圧力P1を用いて、式(1)~(4)によって、検査時における1次フィルタ121及び2次フィルタ122のコンダクタンスC1,C2が算出できる。この時、1次フィルタ121のコンダクタンスC1が十分大きければ、1次フィルタ121を交換する必要はない。 In FIG. 5, when the pressure P1 is equal to or greater than the threshold value Pt2 in the second check, the primary filter 121 should always be replaced, but this need not always be the case. Conductances C1 and C2 of the primary filter 121 and the secondary filter 122 at the time of inspection can be calculated from equations (1) to (4) using the pressure P1 used for the first check and the second check. At this time, if the conductance C1 of the primary filter 121 is sufficiently large, the primary filter 121 need not be replaced.
図6は、第1実施形態の変形例を示す図である。
第1実施形態における微粒子分析装置100によれば、1次フィルタ121及び2次フィルタ122の両方のコンダクタンスを計算することができる。例えば、図5に示すように第1チェックチェックでモニタしている圧力P1が閾値Pt1以下の場合のみに第2チェックを実行するのではなく、定期的に第2チェックを行ってもよい。その結果として、圧力P1には、図6のようなコンダクタンスの経時変化が得られる。制御装置200は、実際のコンダクタンスの変化(実線L1)から、交換予測時期D1を推測し(破線L2)、推測した交換予測時期D1をユーザに知らせることもできる。
FIG. 6 is a diagram showing a modification of the first embodiment.
According to the
第1実施形態において、フィルタ検査に用いられる圧力P1として、ガス分析装置130の内部圧力、具体的には、質量分析装置やイオンモビリティ分析装置のイオン源132における圧力が計測されている。しかし、これに限らず、フィルタ検査に用いる圧力P1は、2次フィルタ122よりも下流側を計測した値が用いられればよい。例えば、2次フィルタ122とガス分析装置130とを繋ぐガス配管116の圧力が計測されてもよい。
In the first embodiment, the internal pressure of the
第1実施形態では、第2チェックで「Yes」が判定されても「1次フィルタ121:堆積あり、2次フィルタ122:堆積あり」と、「1次フィルタ121:堆積なし、2次フィルタ122:堆積あり」とがありうる。ここで、一般的に1次フィルタ121はユーザによって容易に交換できる。しかし、2次フィルタ122は、ユーザによる交換が困難であり、業者によって交換される。従って、2次フィルタ122の交換時期を知ることがユーザにとって重要である。第2チェックで「Yes」が判定されることは、1次フィルタ121の状態がどうであっても、少なくとも2次フィルタ122に堆積があることを示している。従って、第2チェックで「Yes」が判定された時点でユーザは業者に依頼すればよい。このように、第1実施形態によれば、ユーザが少なくとも2次フィルタ122の交換時期を知ることができる。この結果、適切なフィルタ120の交換を実現することができる。 In the first embodiment, even if "Yes" is determined in the second check, "primary filter 121: deposit, secondary filter 122: deposit" and "primary filter 121: no deposit, secondary filter 122 : There is deposition". Here, generally, the primary filter 121 can be easily replaced by the user. However, the secondary filter 122 is difficult to replace by the user and is replaced by a dealer. Therefore, it is important for the user to know when to replace the secondary filter 122 . A "Yes" determination in the second check indicates that at least the secondary filter 122 has deposits, regardless of the state of the primary filter 121 . Therefore, the user can request the dealer when the second check results in "Yes". Thus, according to the first embodiment, the user can at least know when to replace the secondary filter 122 . As a result, appropriate replacement of the filter 120 can be realized.
また、圧力センサ131としてガス分析装置130のイオン源132に備えられているものを利用することにより、新たな圧力センサ131を設置しなくてもよい。また、フィルタ検査モードでは吸気装置114が停止することにより、1次フィルタ121の上流圧力を大気圧として考えることができる。このため、フィルタ検査用ガスの導入流量Q1と、ガス分析装置130の吸引流量Qとを容易に一致させることができる。さらに、第1実施形態では第1チェックを行い、第1チェックの結果、「Yes」が判定された場合にフィルタ検査モードへ遷移している。このようにすることで、無駄なフィルタ検査が行われることを防止することができる。
Further, by using the
[第2実施形態]
図7は、第2実施形態におけるガスの流動状況を示す図である。
第1実施形態では、ガス分析装置130の吸引流量Qと、フィルタ検査用ガス導入装置101の導入流量Q1とを一致させることで、圧力P1が式(4)で表されることが前提となっている。しかし、これらの流量は、完全に一致させなければならないわけではない。図7において、第1実施形態の流動状況は、ガス分析装置130の吸引流量Qとフィルタ検査用ガス導入装置101の導入流量Q1が一致するというのはQ2=0で、Q1=Qの場合に相当する。ここで、Q1,Q2は式(1)~(4)と同様である。一方で、Q1もQ2も0L/minでない場合を考える。1次フィルタ121と2次フィルタ122との間の圧力をPxと置くと、下記の式(11)及び式(12)の関係式を得る。なお、以下の式(11)~(13)でP,P1,Q,C1,C2は式(1)~(4)と同様である。
[Second embodiment]
FIG. 7 is a diagram showing gas flow conditions in the second embodiment.
In the first embodiment, the suction flow rate Q of the
Q=Q1+Q2=C2(Px-P1)・・・(11)
Q2=C1(P-Px)・・・(12)
Q=Q1+Q2=C2(Px-P1) (11)
Q2=C1(P−Px) (12)
式(11)及び式(12)からPxを消すと、以下の式(13)の関係式が得られる。 Eliminating Px from equations (11) and (12) yields the following equation (13).
Q=C2(P-P1)-(C2/C1)Q2・・・(13) Q=C2(P-P1)-(C2/C1)Q2 (13)
式(13)は、Q2がゼロの時に式(3)になることが分かる。圧力P1で2次フィルタ122のコンダクタンスC2を判断する場合、Q1の流量が多いと誤差も大きくなる。したがって、必ずしもQ2が0L/minとなるようにする必要はないが、できる限りQ2が小さくなるような条件で判定することが望ましい。少なくとも、Q1の方がQ2よりも大きい条件が望ましい。 It can be seen that equation (13) becomes equation (3) when Q2 is zero. When judging the conductance C2 of the secondary filter 122 with the pressure P1, the larger the flow rate of Q1, the larger the error. Therefore, it is not always necessary to set Q2 to 0 L/min, but it is desirable to make determinations under conditions that make Q2 as small as possible. It is desirable that at least Q1 is greater than Q2.
このように、フィルタ検査用ガスの導入流量Q1と、ガス分析装置130の吸引流量Qとが一致しなくても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Thus, even if the introduction flow rate Q1 of the filter inspection gas and the suction flow rate Q of the
[第3実施形態]
図8は、第3実施形態第1実施形態の微粒子分析システム1におけるフィルタ検査の手順を示すフローチャートである。
図8に示すフローチャートでは、第1実施形態とは異なり、制御装置200は、フィルタ検査モード時においてフィルタ検査用ガスの導入流量Q1を2L/minに増加させる(S105a)。その後、制御装置200は、ガス分析装置130の吸引流量Qも分析モードの1L/minから2L/minへと増加させる(S201)。その後、制御装置200は、第2チェックを行う。式(4)で示すように、モニタしている圧力P1は、2次フィルタ122のコンダクタンスC2が大きくなるほど、そして流量Qが小さくなるほど低下する。2次フィルタ122のコンダクタンスC2の低下量が小さい場合、圧力センサ131の分解能が低いと圧力P1の低下を検知できない可能性がある。圧力変化を大きくするためには、ガス分析装置130による吸引流量Qを増大させることが望ましい。ガス分析装置130は分析モード時の最適吸引流量があるため、本実施形態では分析モード時とフィルタ検査モード時で吸引流量を適切に変化させる。なお、各流量は、これらの値に限らない。
[Third Embodiment]
FIG. 8 is a flow chart showing the procedure of filter inspection in the
In the flowchart shown in FIG. 8, unlike the first embodiment, the
第3実施形態によれば、フィルタ検査モード時において、ガス分析装置130による吸引流量が変化しても第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
According to the third embodiment, even if the suction flow rate by the
[第4実施形態]
図9は、第4実施形態の微粒子分析システム1におけるフィルタ検査の手順を示すフローチャートである。
第4実施形態では、図5に示すフローチャートに対して、第1チェック(S102)の後に1次フィルタ121の洗浄処理(S301)が行われ、その後、第3チェック(S302)が行われる。ステップS301で行われる洗浄処理として、例えば、サイクロン捕集部111や、ヒータ112にエアノズル(不図示)を設置し、1次フィルタ121に高速ガスを噴射することで1次フィルタ121上の堆積物を吹き飛ばす手法が考えられる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 9 is a flow chart showing the procedure of filter inspection in the
In the fourth embodiment, the cleaning process (S301) of the primary filter 121 is performed after the first check (S102) with respect to the flowchart shown in FIG. 5, and then the third check (S302) is performed. As the cleaning process performed in step S301, for example, an air nozzle (not shown) is installed in the
その後、制御装置200は、第3チェック(S302)を行う。第3チェックの内容は、第1チェックの内容と同様である。
第3チェックで、圧力P1が閾値Pt1より大きな値に回復した場合(S302→No)、制御装置200は、ステップS101へ処理を戻し、再び分析モードへと遷移する。一方で、第3チェックで、洗浄しても圧力P1が閾値Pt1以下のままで、回復しない場合(S302→Yes)、1次フィルタ121を洗浄し切れなかったか、2次フィルタ122のコンダクタンスが低下しているかの判断がつかないため、制御装置200は、ステップS103のフィルタ検査モードへと遷移する。
After that, the
In the third check, if the pressure P1 has recovered to a value greater than the threshold value Pt1 (S302→No), the
第4実施形態によれば、第1チェックにおいて、「Yes」が検出された場合、1次フィルタ121に対する微粒子Mの堆積を疑い、まず、1次フィルタ121の洗浄を行う。その後、第1チェックと同様の第3チェックを行い、それでも、「Yes」が検出された場合、2次フィルタ122に対する微粒子Mの堆積が疑われるため、フィルタ検査モードへ遷移する。このようにすることにより、フィルタ検査モードへ遷移する回数を減らすことができ、ガス分析装置130によるガス分析の停止時間を低減することができる。
According to the fourth embodiment, when "Yes" is detected in the first check, deposition of fine particles M on the primary filter 121 is suspected, and the primary filter 121 is first cleaned. After that, a third check similar to the first check is performed, and if "Yes" is still detected, deposition of fine particles M on the secondary filter 122 is suspected, so that the filter inspection mode is entered. By doing so, the number of times of transition to the filter inspection mode can be reduced, and the stop time of gas analysis by the
[第5実施形態]
図10は、第5実施形態における微粒子分析システム1aの構成を示す図であり、図11は、第5実施形態の微粒子分析装置100aにおけるフィルタ検査の手順を示すフローチャートである。
第5実施形態では、サイクロン捕集部111の内部圧力を計測する内部圧力センサ141がサイクロン捕集部111の吸引配管117に接続されている。これまでの実施形態では、吸気装置114を停止してからフィルタ検査が行われることで、1次フィルタ121より上流、すなわちサイクロン捕集部111の内部圧力Pが大気圧(1atm)であるものとして考えてきた。しかし、第5実施形態ではサイクロン捕集部111の内部圧力を計測可能であるため、吸気装置114を停止する必要はない。吸気装置114を停止しなければ、サイクロン捕集部111の内部圧力Pは大気圧ではないPcycとなる。従って、第5実施形態の式(1)~(4)、式(11)~(13)でP=Pcycとなる。ここで、Pcycは、内部圧力センサ141の計測値である。
[Fifth embodiment]
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a
In the fifth embodiment, an
なお、図11に示すフローチャートでは、図5に示すフローチャートから、ステップS104の「吸気装置114停止」の処理が省略されたものであり、その他は、図5のフローチャートと同様であるので、ここでの説明を省略する。
In addition, in the flowchart shown in FIG. 11, the process of "stop the
第5実施形態によれば、吸気装置114の停止・再起動に要する時間が不要となり、フィルタ検査の時間を短縮することができる。
According to the fifth embodiment, the time required for stopping and restarting the
[第6実施形態]
計測された圧力P1と、式(3)、式(4)とを基に、2次フィルタ122の検査時点でのコンダクタンスC2を算出することが可能である。また、算出した2次フィルタ122のコンダクタンスC2を式(1)、式(2)に適用することで、検査時点での1次フィルタ121のコンダクタンスC1も算出することが可能である。この手法によれば、一つの圧力センサ131で1次フィルタ121のコンダクタンスC1と、2次フィルタ122のコンダクタンスC2との両方を算出することができる。そして、正常な状態での双方のフィルタ120のコンダクタンスを予め計測しておけば、制御装置200は検査時のコンダクタンスの値を基に、交換が必要であるかを判断できる。
[Sixth Embodiment]
Conductance C2 at the time of inspection of secondary filter 122 can be calculated based on measured pressure P1 and equations (3) and (4). By applying the calculated conductance C2 of the secondary filter 122 to the equations (1) and (2), the conductance C1 of the primary filter 121 at the time of inspection can also be calculated. According to this technique, one
図12は、第6実施形態の微粒子分析システム1におけるフィルタ検査の手順を示すフローチャートである。
図12に示すフローチャートでは、ステップS106の第2チェック後に、算出された2次フィルタ122のコンダクタンスC2が、予め設定されている閾値Ct2未満であるか否かを制御装置200が判定している(S401)。ステップS401の判定を第4チェックと称する。ここで、制御装置200は、ステップS106の前に取得されている圧力P1と、式(4)を基に2次フィルタ122のコンダクタンスC2を算出しておく。
FIG. 12 is a flow chart showing the procedure of filter inspection in the
In the flowchart shown in FIG. 12, after the second check in step S106, the
そして、2次フィルタ122のコンダクタンスC2が、閾値Ct2以上である場合(S401→No)、制御装置200はステップS108の処理を実行する。
また、2次フィルタ122のコンダクタンスC2が、閾値Ct2未満である場合(S401→Yes)、制御装置200は、2次フィルタ122の交換を行う旨のアラーム(交換アラーム)をアラーム装置201から発報する(S107a)。ここで、図5のステップS107では、少なくとも2次フィルタ122の交換を行う旨の交換アラームが発報されている。これに対し、図12のステップS107aでは、2次フィルタ122に限定して交換アラームが発報されている。その他の処理は、図5の処理と同様である。
Then, when the conductance C2 of the secondary filter 122 is equal to or greater than the threshold value Ct2 (S401→No), the
If the conductance C2 of the secondary filter 122 is less than the threshold value Ct2 (S401→Yes), the
なお、ステップS401で、1次フィルタ121のコンダクタンスC1が、予め設定されている閾値Ct1より大きいか否かを制御装置200が判定してもよい。
In step S401, the
このように、第6実施形態によれば、2次フィルタ122の交換が必要であるか否かを明示することができる。なお、交換の判定閾値はコンダクタンスで設定してもよいし、圧力センサ131で計測する圧力で設定してもよい。
Thus, according to the sixth embodiment, it is possible to clearly indicate whether or not the secondary filter 122 needs to be replaced. Note that the replacement determination threshold may be set by conductance, or may be set by the pressure measured by the
[第7実施形態]
これまでの実施形態では、第1チェックや、第2チャックが1段階の閾値判定となっているが、これに限らず、多段階の閾値判定でもよい。例えば、閾値が2つ設定されており、計測される圧力P1が1つ目の閾値以下であれば、制御装置200は、フィルタ120のコンダクタンス低下の注意アラームを発報し、必ずしも交換を要求しなくてもよい。そして、計測される圧力P1が、2つ目の閾値以下の場合、制御装置200は、フィルタ120の交換を促すアラーム(交換アラーム)を発報し、フィルタ120の交換や洗浄等でフィルタ120のコンダクタンスを正常レベルに回復させるまでは分析モードに戻れないという設定としてもよい。閾値を複数持つのは第1チェックと第2チェックのどちらも有効である。
[Seventh Embodiment]
In the embodiments described so far, the first check and the second chuck are one-step threshold determination, but the present invention is not limited to this, and multi-step threshold determination may be performed. For example, two thresholds are set, and if the measured pressure P1 is equal to or less than the first threshold, the
図13は、第7実施形態の微粒子分析システム1におけるフィルタ検査の手順を示すフローチャートである。
図13に示すフローチャートでは、ステップS101の後、圧力P1が事前に設定した閾値Pt11以下であるか否かを制御装置200が判定する(S501)。ステップS501の判定処理を第5チェックと称する。
そして、圧力P1が閾値Pt11より大きい場合(S501→No)、制御装置200はステップS101へ処理を戻す。
圧力P1が閾値Pt11以下である場合(S501→Yes)、制御装置200は圧力P1が事前に設定した閾値Pt12以下であるか否かを判定する(S502)。ステップS502の判定処理を第6チェックと称する。ここで、Pt11>Pt12である。
そして、圧力P1が閾値Pt12より大きい場合(S502→No)、制御装置200は注意アラームを発報し(S503)、ステップS101へ処理を戻す。注意アラームでは、フィルタ120の交換時期が近づいていることが警告される。ここでは、1次フィルタ121、2次フィルタ122の区別なく、フィルタ120の交換時期が近づいていることが警告される。
圧力P1が閾値Pt12以下の場合(S502→Yes)、制御装置200はステップS103へ処理を進める。
FIG. 13 is a flow chart showing the procedure of filter inspection in the
In the flowchart shown in FIG. 13, after step S101, the
Then, if the pressure P1 is greater than the threshold value Pt11 (S501→No), the
When the pressure P1 is equal to or less than the threshold value Pt11 (S501→Yes), the
Then, if the pressure P1 is greater than the threshold value Pt12 (S502→No), the
If the pressure P1 is equal to or less than the threshold value Pt12 (S502→Yes), the
また、ステップS105の後、圧力P1が事前に設定した閾値Pt21以下であるか否かを制御装置200が判定している(S511)。ステップS511の判定処理を第7チェックと称する。
そして、圧力P1が閾値Pt21より大きい場合(S511→No)、制御装置200は注意アラームを発報し(S512)、ステップS108へ処理を進める。注意アラームでは、2次フィルタ122の交換時期が近づいている可能性があることが警告される。
圧力P1が閾値Pt21以下である場合(S511→Yes)、制御装置200は圧力P1が事前に設定した閾値Pt22以下であるか否かを判定する(S513)。ステップS513の判定処理を第8チェックと称する。ここで、Pt21>Pt22である。
そして、圧力P1が閾値Pt22より大きい場合(S512→No)、制御装置200はステップS108へ処理を進める。
圧力P1が閾値Pt22以下の場合(S512→Yes)、制御装置200はステップS107へ処理を進める。
その他の処理は図5に示す処理と同様である。
Further, after step S105, the
Then, if the pressure P1 is greater than the threshold value Pt21 (S511→No), the
When the pressure P1 is equal to or less than the threshold value Pt21 (S511→Yes), the
Then, if the pressure P1 is greater than the threshold value Pt22 (S512→No), the
If the pressure P1 is equal to or less than the threshold value Pt22 (S512→Yes), the
Other processing is the same as the processing shown in FIG.
なお、図13の処理において、ステップS501~S503の処理、及び、ステップS511~S513の処理のどちらか一方が省略されてもよい。
また、図13の処理では、それぞれ2段階で閾値判定が行われているが、3段階以上で判定されてもよい。
In the process of FIG. 13, either the process of steps S501 to S503 or the process of steps S511 to S513 may be omitted.
Further, in the process of FIG. 13, threshold determination is performed in two stages, but determination may be performed in three or more stages.
第7実施形態によれば、フィルタ120の交換が警告されるより前に、フィルタ120の交換の注意喚起が行われるため、ユーザはフィルタ120の交換のための準備を予め行うことができる。 According to the seventh embodiment, before the replacement of the filter 120 is warned, the user is alerted to the replacement of the filter 120, so the user can prepare for the replacement of the filter 120 in advance.
[第8実施形態]
また、1次フィルタ121及び2次フィルタ122のどちらも機差が存在する可能性がある。このため、フィルタ120を新品に交換するたびに閾値Pt1,Pt2が変更されることが望ましい。したがって、フィルタ120の交換時にフィルタ検査モードへと遷移し、新品状態でコンダクタンスを把握し、その値を基に閾値を再設定するのがよい。
図14は、第8実施形態の微粒子分析システム1におけるフィルタ検査の手順を示すフローチャートである。
まず、フィルタ120が交換される(S601)。ここで、交換されるフィルタ120は、1次フィルタ121及び2次フィルタ122のいずれか一方である。
その後、分析モードで微粒子分析装置100が稼働され(S602)、制御装置200は圧力センサ131によって計測された圧力P1を取得する(S603)。
次に、制御装置200は、微粒子分析装置100をフィルタ検査モードに遷移させる(S611)。
そして、制御装置200は吸気装置114を停止し(S612)、フィルタ検査用ガス導入装置101からのフィルタ検査用ガスの導入流量を0.1L/minから1L/minへと増加させる(S613)。ステップS612及びステップS613の処理は、図1のステップS104及びステップS105の処理と同様である。
[Eighth Embodiment]
Moreover, both the primary filter 121 and the secondary filter 122 may have instrumental differences. Therefore, it is desirable to change the thresholds Pt1 and Pt2 each time the filter 120 is replaced with a new one. Therefore, when the filter 120 is replaced, it is preferable to shift to the filter inspection mode, grasp the conductance in a new state, and reset the threshold value based on the value.
FIG. 14 is a flow chart showing the procedure of filter inspection in the
First, the filter 120 is replaced (S601). Here, the filter 120 to be replaced is either one of the primary filter 121 and secondary filter 122 .
After that, the
Next, the
Then, the
次に、制御装置200は、圧力センサ131によって計測された圧力P1を取得する(S614)。
そして、制御装置200は、ステップS603及びステップS614のそれぞれで取得した圧力P1と、式(1)~(4)とを基に、コンダクタンスC1,C2を算出する(S615)。
次に、制御装置200は、算出したコンダクタンスC1,C2を基に、圧力判定に用いる閾値Pt1,Pt2を算出し(S621)、記憶装置202に格納する(S622)ことで閾値Pt1,Pt2を更新する。ここで、閾値Pt1,Pt2の双方が算出され、更新されているが、実際には交換されたフィルタ120に関する閾値が更新されればよい。
Next, the
Then, the
Next, the
第8実施形態によれば、交換前と、交換後におけるフィルタ120の機差を反映した閾値を用いることができる。
なお、第8実施形態は、第1実施形態をベースとしているが、第2~第7実施形態に適用することも可能である。
According to the eighth embodiment, it is possible to use a threshold that reflects the instrumental difference of the filter 120 before and after replacement.
Although the eighth embodiment is based on the first embodiment, it can also be applied to the second to seventh embodiments.
[ハードウェア構成]
図15は、第1~第8実施形態における制御装置200のハードウェア構成を示す図である。
制御装置200は、メモリ211、CPU(Central Processing Unit)212、通信装置213を有している。
メモリ211には、図1に示す記憶装置202に格納されているプログラムがロードされている。そして、CPU212がメモリ211にロードされているプログラムを実行する。また、通信装置213は、圧力センサ131から圧力P1を取得したり、フィルタ検査用ガス導入装置101、吸気装置114への指示を送信したりする。
[Hardware configuration]
FIG. 15 is a diagram showing the hardware configuration of the
The
A program stored in the
フィルタ120の交換のためのアラーム(交換アラーム)や交換予測時期等が制御装置200に接続されている表示装置(不図示)に表示されてもよい。あるいは、制御装置200と、微粒子分析装置100とがネットワークを介して接続し、外部から微粒子分析装置100の監視ができるようにしてもよい。
A display device (not shown) connected to the
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
また、前記した各構成、機能、制御装置200、アラーム装置201、記憶装置202等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、図15に示すように、前記した各構成、機能等は、CPU212等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、HD(Hard Disk)に格納すること以外に、メモリ211や、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、IC(Integrated Circuit)カードや、SD(Secure Digital)カード、DVD(Digital Versatile Disc)等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
Further, each configuration, function,
Further, in each embodiment, control lines and information lines are those considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily shown on the product. In fact, it can be considered that almost all configurations are interconnected.
1,1a 微粒子分析システム(フィルタ検査システム)
100,100a 微粒子分析装置
101 フィルタ検査用ガス導入装置(フィルタ検査用ガス導入部)
111 サイクロン捕集部
114 吸気装置(サイクロン吸気部)
115,116 ガス配管
121 1次フィルタ(第1のフィルタ部)
122 2次フィルタ(第2のフィルタ部)
130 ガス分析装置(吸引部)
131 圧力センサ(第1の圧力計測部)
132 イオン源
141 内部圧力センサ(第2の圧力計測部)
200 制御装置(制御部)
201 アラーム装置(出力部)
202 記憶装置(記憶部;第1の閾値、第2の閾値を格納)
Q1 流量(フィルタ分析用ガスの流量)
M1 分析支援物質(内部標準物質、ドーパント)
S101 分析モード(非フィルタ検査モード)
S103 フィルタ検査モード
S105 フィルタ検査ガス流量0.1L/min→1L/min(フィルタ検査用ガス流量変更ステップ)
S107 アラーム発報(アラーム出力ステップ)
S201 ガス分析装置流量1L/min→2L/min(吸引流量増加ステップ)
1, 1a particle analysis system (filter inspection system)
100, 100a
111
115, 116 gas pipe 121 primary filter (first filter section)
122 secondary filter (second filter section)
130 gas analyzer (suction unit)
131 pressure sensor (first pressure measuring unit)
132
200 control device (control unit)
201 alarm device (output unit)
202 storage device (storage unit; stores first threshold and second threshold)
Q1 flow rate (flow rate of gas for filter analysis)
M1 analysis support substance (internal standard substance, dopant)
S101 analysis mode (non-filter inspection mode)
S103 Filter inspection mode S105 Filter inspection gas flow rate 0.1 L/min→1 L/min (filter inspection gas flow rate changing step)
S107 Alarm notification (alarm output step)
S201 Gas analyzer flow rate 1 L/min → 2 L/min (suction flow rate increase step)
Claims (12)
前記第1のフィルタ部の下流側にガス配管を介して接続され、吸引を行う吸引部と、
前記第1のフィルタ部と、前記吸引部との間に少なくとも1つ設けられる第2のフィルタ部と、
前記第1のフィルタ部と前記第2のフィルタ部との間に、フィルタ検査用ガスを導入するフィルタ検査用ガス導入部と、
前記第2のフィルタ部の下流側に設置される第1の圧力計測部と、
前記第1の圧力計測部によって計測される第1の圧力値を基に、前記フィルタ検査用ガス導入部を制御する制御部と、
所定の閾値である第1の閾値を格納する記憶部と、
を有し、
前記制御部は、
前記第1のフィルタ部、及び、前記第2のフィルタ部における導通状態を検査するフィルタ検査モードと、前記フィルタ検査モード以外のモードである非フィルタ検査モードとを実行し、
前記フィルタ検査モード時において、
前記フィルタ検査用ガス導入部から導入される前記フィルタ検査用ガスの流量を、前記非フィルタ検査モードが行われている時よりも上昇させて、前記フィルタ検査用ガスの流量を前記第1のフィルタ部から前記吸引部に向かって流れる流量以上とし、
前記吸引部による吸引流量を前記非フィルタ検査モード時よりも増加させ、
前記第1の圧力計測部によって計測された前記第1の圧力値が、前記記憶部に格納されている前記第1の閾値より低い場合、出力部から少なくとも前記第2のフィルタ部の交換を促すアラームを出力する
ことを特徴とする微粒子分析装置におけるフィルタ検査システム。 a heated first filter section;
a suction unit that is connected to the downstream side of the first filter unit via a gas pipe and performs suction;
at least one second filter unit provided between the first filter unit and the suction unit;
a filter inspection gas introduction section for introducing a filter inspection gas between the first filter section and the second filter section;
a first pressure measurement unit installed downstream of the second filter unit;
a control unit that controls the filter inspection gas introduction unit based on the first pressure value measured by the first pressure measurement unit;
a storage unit that stores a first threshold that is a predetermined threshold;
has
The control unit
Execute a filter inspection mode for inspecting continuity in the first filter unit and the second filter unit, and a non-filter inspection mode that is a mode other than the filter inspection mode,
During the filter inspection mode,
The flow rate of the filter inspection gas introduced from the filter inspection gas introducing portion is increased more than when the non-filter inspection mode is performed, and the flow rate of the filter inspection gas is increased to the first filter. is equal to or greater than the flow rate flowing from the part toward the suction part,
increasing the suction flow rate by the suction unit than in the non-filter inspection mode;
When the first pressure value measured by the first pressure measurement unit is lower than the first threshold value stored in the storage unit, the output unit prompts replacement of at least the second filter unit. A filter inspection system in a particle analyzer, characterized by outputting an alarm.
前記第1のフィルタ部の下流側にガス配管を介して接続され、吸引を行う吸引部と、
前記第1のフィルタ部と、前記吸引部との間に少なくとも1つ設けられる第2のフィルタ部と、
前記第1のフィルタ部と前記第2のフィルタ部との間に、フィルタ検査用ガスを導入するフィルタ検査用ガス導入部と、
前記第2のフィルタ部の下流側に設置される第1の圧力計測部と、
前記第1の圧力計測部によって計測される第1の圧力値を基に、前記フィルタ検査用ガス導入部を制御する制御部と、
所定の閾値である第1の閾値を格納する記憶部と、
を有し、
前記第1のフィルタ部の上流は、サイクロン捕集部に接続され、
前記サイクロン捕集部に接続されたサイクロン吸気部が、前記制御部によって制御され、
前記制御部は、
前記第1のフィルタ部、及び、前記第2のフィルタ部における導通状態を検査するフィルタ検査モードと、前記フィルタ検査モード以外のモードである非フィルタ検査モードとを実行し、
前記フィルタ検査モード時において、
前記サイクロン吸気部を停止させ、
前記フィルタ検査用ガス導入部から導入される前記フィルタ検査用ガスの流量を、前記非フィルタ検査モードが行われている時よりも上昇させて、前記フィルタ検査用ガスの流量を前記第1のフィルタ部から前記吸引部に向かって流れる流量以上とし、
前記第1の圧力計測部によって計測された前記第1の圧力値が、前記記憶部に格納されている前記第1の閾値より低い場合、出力部から少なくとも前記第2のフィルタ部の交換を促すアラームを出力する
ことを特徴とする微粒子分析装置におけるフィルタ検査システム。 a heated first filter section;
a suction unit that is connected to the downstream side of the first filter unit via a gas pipe and performs suction;
at least one second filter unit provided between the first filter unit and the suction unit;
a filter inspection gas introduction section for introducing a filter inspection gas between the first filter section and the second filter section;
a first pressure measurement unit installed downstream of the second filter unit;
a control unit that controls the filter inspection gas introduction unit based on the first pressure value measured by the first pressure measurement unit;
a storage unit that stores a first threshold that is a predetermined threshold;
has
The upstream of the first filter unit is connected to a cyclone collection unit,
A cyclone suction unit connected to the cyclone collection unit is controlled by the control unit,
The control unit
Execute a filter inspection mode for inspecting continuity in the first filter unit and the second filter unit, and a non-filter inspection mode that is a mode other than the filter inspection mode,
During the filter inspection mode,
stopping the cyclone intake,
The flow rate of the filter inspection gas introduced from the filter inspection gas introducing portion is increased more than when the non-filter inspection mode is performed, and the flow rate of the filter inspection gas is increased to the first filter. is equal to or greater than the flow rate flowing from the part toward the suction part,
When the first pressure value measured by the first pressure measurement unit is lower than the first threshold value stored in the storage unit, the output unit prompts replacement of at least the second filter unit. A filter inspection system in a particle analyzer, characterized by outputting an alarm.
前記第1のフィルタ部の下流側にガス配管を介して接続され、吸引を行う吸引部と、
前記第1のフィルタ部と、前記吸引部との間に少なくとも1つ設けられる第2のフィルタ部と、
前記第1のフィルタ部と前記第2のフィルタ部との間に、フィルタ検査用ガスを導入するフィルタ検査用ガス導入部と、
前記第2のフィルタ部の下流側に設置される第1の圧力計測部と、
前記第1のフィルタ部の上流に接続されているサイクロン捕集部の内部圧力を計測する第2の圧力計測部と、
前記第1の圧力計測部によって計測される第1の圧力値を基に、前記フィルタ検査用ガス導入部を制御する制御部と、
所定の閾値である第1の閾値を格納する記憶部と、
を有し、
前記制御部は、
前記第1のフィルタ部、及び、前記第2のフィルタ部における導通状態を検査するフィルタ検査モードと、前記フィルタ検査モード以外のモードである非フィルタ検査モードとを実行し、
前記フィルタ検査モード時において、
前記フィルタ検査用ガス導入部から導入される前記フィルタ検査用ガスの流量を、前記非フィルタ検査モードが行われている時よりも上昇させて、前記フィルタ検査用ガスの流量を前記第1のフィルタ部から前記吸引部に向かって流れる流量以上とし、
前記第2の圧力計測部によって計測された第2の圧力値と、前記第1の圧力計測部によって計測される前記第1の圧力値と、に基づいて、前記第1の圧力値が、前記記憶部に格納されている前記第1の閾値より低い場合、出力部から少なくとも前記第2のフィルタ部の交換を促すアラームを出力する
ことを特徴とする微粒子分析装置におけるフィルタ検査システム。 a heated first filter section;
a suction unit that is connected to the downstream side of the first filter unit via a gas pipe and performs suction;
at least one second filter unit provided between the first filter unit and the suction unit;
a filter inspection gas introduction section for introducing a filter inspection gas between the first filter section and the second filter section;
a first pressure measurement unit installed downstream of the second filter unit;
a second pressure measuring unit for measuring the internal pressure of the cyclone collection unit connected upstream of the first filter unit;
a control unit that controls the filter inspection gas introduction unit based on the first pressure value measured by the first pressure measurement unit;
a storage unit that stores a first threshold that is a predetermined threshold;
has
The control unit
Execute a filter inspection mode for inspecting continuity in the first filter unit and the second filter unit, and a non-filter inspection mode that is a mode other than the filter inspection mode,
During the filter inspection mode,
The flow rate of the filter inspection gas introduced from the filter inspection gas introducing portion is increased more than when the non-filter inspection mode is performed, and the flow rate of the filter inspection gas is increased to the first filter. is equal to or greater than the flow rate flowing from the part toward the suction part,
Based on the second pressure value measured by the second pressure measurement unit and the first pressure value measured by the first pressure measurement unit, the first pressure value is the A filter inspection system for a particle analyzer, wherein an alarm prompting replacement of at least the second filter unit is output from an output unit when the threshold value is lower than the first threshold value stored in a storage unit.
前記第1のフィルタ部の下流側にガス配管を介して接続され、吸引を行う吸引部と、
前記第1のフィルタ部と、前記吸引部との間に少なくとも1つ設けられる第2のフィルタ部と、
前記第1のフィルタ部と前記第2のフィルタ部との間に、フィルタ検査用ガスを導入するフィルタ検査用ガス導入部と、
前記第2のフィルタ部の下流側に設置される第1の圧力計測部と、
前記第1の圧力計測部によって計測される第1の圧力値を基に、前記フィルタ検査用ガス導入部を制御する制御部と、
所定の閾値である第1の閾値と、前記第1の閾値とは異なり、前記第1の閾値より大きい値を有する第2の閾値を格納する記憶部と、
を有し、
前記制御部は、
前記第1のフィルタ部、及び、前記第2のフィルタ部における導通状態を検査するフィルタ検査モードと、前記フィルタ検査モード以外のモードである非フィルタ検査モードとを実行し、
前記非フィルタ検査モード時において、前記第1の圧力値が前記第2の閾値以下である場合、前記第1のフィルタ部の洗浄が行われ、
前記第1のフィルタ部の洗浄が完了した後、前記第1の圧力値が前記第2の閾値以下である場合、前記フィルタ検査モードへ遷移し、
前記フィルタ検査モード時において、
前記フィルタ検査用ガス導入部から導入される前記フィルタ検査用ガスの流量を、前記非フィルタ検査モードが行われている時よりも上昇させて、前記フィルタ検査用ガスの流量を前記第1のフィルタ部から前記吸引部に向かって流れる流量以上とし、
前記第1の圧力計測部によって計測された前記第1の圧力値が、前記記憶部に格納されている前記第1の閾値より低い場合、出力部から少なくとも前記第2のフィルタ部の交換を促すアラームを出力する
ことを特徴とする微粒子分析装置におけるフィルタ検査システム。 a heated first filter section;
a suction unit that is connected to the downstream side of the first filter unit via a gas pipe and performs suction;
at least one second filter unit provided between the first filter unit and the suction unit;
a filter inspection gas introduction section for introducing a filter inspection gas between the first filter section and the second filter section;
a first pressure measurement unit installed downstream of the second filter unit;
a control unit that controls the filter inspection gas introduction unit based on the first pressure value measured by the first pressure measurement unit;
a storage unit that stores a first threshold that is a predetermined threshold and a second threshold that is different from the first threshold and has a value larger than the first threshold;
has
The control unit
Execute a filter inspection mode for inspecting continuity in the first filter unit and the second filter unit, and a non-filter inspection mode that is a mode other than the filter inspection mode,
In the non-filter inspection mode, when the first pressure value is equal to or less than the second threshold value, cleaning of the first filter unit is performed,
After the cleaning of the first filter unit is completed, if the first pressure value is equal to or less than the second threshold value, transition to the filter inspection mode,
During the filter inspection mode,
The flow rate of the filter inspection gas introduced from the filter inspection gas introducing portion is increased more than when the non-filter inspection mode is performed, and the flow rate of the filter inspection gas is increased to the first filter. is equal to or greater than the flow rate flowing from the part toward the suction part,
When the first pressure value measured by the first pressure measurement unit is lower than the first threshold value stored in the storage unit, the output unit prompts replacement of at least the second filter unit. A filter inspection system in a particle analyzer, characterized by outputting an alarm.
前記フィルタ検査モード時において、前記フィルタ検査用ガス導入部から導入される前記フィルタ検査用ガスの流量が前記吸引部の吸引流量と一致するよう、前記フィルタ検査用ガスの流量を制御する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の微粒子分析装置におけるフィルタ検査システム。 The control unit
In the filter inspection mode, the flow rate of the filter inspection gas is controlled so that the flow rate of the filter inspection gas introduced from the filter inspection gas introducing portion matches the suction flow rate of the suction portion. The filter inspection system in the particle analyzer according to any one of claims 1 to 4 .
前記第1の圧力計測部は、
前記ガス分析装置のイオン源に接続されている
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の微粒子分析装置におけるフィルタ検査システム。 The suction unit is a gas analyzer,
The first pressure measurement unit is
The filter inspection system for a particle analyzer according to any one of claims 1 to 4, wherein the filter inspection system is connected to an ion source of the gas analyzer.
内部標準物質とドーパントの少なくとも1つを前記ガス配管に導入する
ことを特徴とする請求項6に記載の微粒子分析装置におけるフィルタ検査システム。 The filter inspection gas introduction section includes:
7. The filter inspection system for a particle analyzer according to claim 6 , wherein at least one of an internal standard substance and a dopant is introduced into said gas pipe.
前記制御部は、
前記非フィルタ検査モード時において、前記第1の圧力値が前記第2の閾値以下である場合、前記フィルタ検査モードへと遷移する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の微粒子分析装置におけるフィルタ検査システム。 The storage unit stores a second threshold that is different from the first threshold and has a value larger than the first threshold, and the control unit is configured to:
4. The filter inspection mode is changed to the filter inspection mode when the first pressure value is equal to or less than the second threshold in the non-filter inspection mode. A filter inspection system in the particle analyzer according to 1.
前記フィルタ検査モードで計算されるフィルタのコンダクタンスの経時変化を基に、交換時期を予測する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の微粒子分析装置におけるフィルタ検査システム。 The control unit
5. The filter inspection system in the particle analyzer according to any one of claims 1 to 4, wherein the replacement time is predicted based on the change in conductance of the filter with time calculated in the filter inspection mode. .
前記第1の圧力計測部によって計測された前記第1の圧力値と、前記吸引部が吸引する流量と、前記第1のフィルタ部の上流の圧力値と、を基に、前記第1のフィルタ部のコンダクタンス、及び、前記第2のフィルタ部のコンダクタンスのうち、少なくとも一方を算出し、
算出した前記第1のフィルタ部のコンダクタンス、及び、前記第2のフィルタ部のコンダクタンスのうち、少なくとも一方を基に、前記第2のフィルタ部における導通状態を判定する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の微粒子分析装置におけるフィルタ検査システム。 The control unit
Based on the first pressure value measured by the first pressure measurement unit, the flow rate sucked by the suction unit, and the pressure value upstream of the first filter unit, the first filter calculating at least one of the conductance of the section and the conductance of the second filter section;
2. Based on at least one of the calculated conductance of the first filter section and the calculated conductance of the second filter section, the conduction state of the second filter section is determined. 5. A filter inspection system in a particle analyzer according to any one of claims 4 to 7 .
フィルタ交換時に、前記フィルタ検査モードに遷移して前記第1のフィルタ部、及び、前記第2のフィルタ部のうち、交換された方のコンダクタンスを算出し、その値を基に記憶部に格納されている閾値を更新する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の微粒子分析装置におけるフィルタ検査システム。 The control unit
When the filter is replaced, the mode is changed to the filter inspection mode, the conductance of the replaced one of the first filter unit and the second filter unit is calculated, and the calculated value is stored in the storage unit. 5. The filter inspection system in the particle analyzer according to any one of claims 1 to 4, wherein the threshold value is updated.
前記第1のフィルタ部の下流側にガス配管を介して接続され、吸引を行う吸引部と、
前記第1のフィルタ部と、前記吸引部との間に少なくとも1つ設けられる第2のフィルタ部と、
前記第1のフィルタ部と前記第2のフィルタ部との間に、フィルタ検査用ガスを導入するフィルタ検査用ガス導入部と、
前記第2のフィルタ部の下流側に設置される第1の圧力計測部と、
前記第1の圧力計測部によって計測される第1の圧力値を基に、前記フィルタ検査用ガス導入部を制御する制御部と、
所定の閾値である第1の閾値を格納する記憶部と、
を有し、
前記制御部が、
前記第1のフィルタ部、及び、前記第2のフィルタ部における導通状態を検査するフィルタ検査モードと、前記フィルタ検査モード以外のモードである非フィルタ検査モードとを実行し、
前記フィルタ検査モード時において、
前記フィルタ検査用ガス導入部から導入される前記フィルタ検査用ガスの流量を、前記非フィルタ検査モードが行われている時よりも上昇させて前記第1のフィルタ部から前記吸引部に向かって流れる流量以上とするフィルタ検査用ガス流量変更ステップと、
前記吸引部による吸引流量を前記非フィルタ検査モード時よりも増加させる吸引流量増加ステップと、
前記第1の圧力計測部によって計測された前記第1の圧力値が、前記記憶部に格納されている前記第1の閾値より低い場合、出力部から少なくとも前記第2のフィルタ部の交換を促すアラームを出力するアラーム出力ステップと
を実行することを特徴とする微粒子分析装置におけるフィルタ検査方法。 a heated first filter section;
a suction unit that is connected to the downstream side of the first filter unit via a gas pipe and performs suction;
at least one second filter unit provided between the first filter unit and the suction unit;
a filter inspection gas introduction section for introducing a filter inspection gas between the first filter section and the second filter section;
a first pressure measurement unit installed downstream of the second filter unit;
a control unit that controls the filter inspection gas introduction unit based on the first pressure value measured by the first pressure measurement unit;
a storage unit that stores a first threshold that is a predetermined threshold;
has
The control unit
Execute a filter inspection mode for inspecting continuity in the first filter unit and the second filter unit, and a non-filter inspection mode that is a mode other than the filter inspection mode,
During the filter inspection mode,
The flow rate of the filter inspection gas introduced from the filter inspection gas introducing portion is increased from that when the non-filter inspection mode is performed, and flows from the first filter portion toward the suction portion. a step of changing the flow rate of the filter inspection gas to be equal to or higher than the flow rate;
a suction flow rate increasing step for increasing the suction flow rate by the suction unit compared to that in the non-filter inspection mode;
When the first pressure value measured by the first pressure measurement unit is lower than the first threshold value stored in the storage unit, the output unit prompts replacement of at least the second filter unit. and an alarm output step of outputting an alarm.
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