CN103528860A - 气体分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够以简单的设置操作，对加热器或温度调节部的故障容易地进行确认的气体分析装置。将用于检测流经该电源线（4）的电流量的电流检测部（6）连接在对加热器（12）进行电力供给的电源线（4）上。据此，通过将电流检测部（6）连接在电源线（4）上这一简单的设置操作，就能够根据由该电流检测部（6）所检测的电流量，对加热器（12）或温度调节部（13）的故障容易地进行确认。对加热器（12）进行电力供给的电源线（4）例如从地面延伸到位于烟道（20）附近的气体采集部（1），因而可以通过在地面将电流检测部（6）连接在电源线（4）上，以简单地设置电流检测部（6）。

Description

气体分析装置

技术领域

本发明涉及一种用于对从烟道内采集的样本气体进行分析的气体分析装置。

背景技术

对于例如像工厂那样的大的设备，为了将废弃物等燃烧时所产生的气体引导至烟囱有时会设置烟道。从烟囱排放出来的气体，从环境保护等的观点来看，需要满足一定的条件。为此，一般地，从烟道内采集样本气体，对该样本气体进行分析（例如，参见下列专利文献1）。

用于对样本气体进行分析的气体分析装置，是由例如用于从烟道内采集样本气体的气体采集部（取样探针），和用于对所采集的样本气体进行分析的气体分析部通过气体导管连接而成的结构。通常，烟道位于离地面数十米高，在该位置上设置气体采集部。另一方面，气体分析部被设置在地面，通过数十米长的气体导管与气体采集部连接。

在由气体采集部所采集的样本气体中，由于含有垃圾等不需要的物质，因而如果不把该不需要的物质去除的话，就无法顺利地进行分析。为此，一般地，气体采集部具备用于对采集的样本气体中所含有的不需要的物质进行捕获的过滤器。

然而，因为流经烟道内的气体为高温，且含有水分，所以在从烟道内采集的样本气体的流路上，有时会因结露而产生水滴的情形。在气体采集部中，产生的水滴，附着在由过滤器所捕获的垃圾等不需要的物质上，而有可能成为堵塞过滤器网眼的原因。于是，通过将用于对过滤器进行加热的加热器设在气体采集部中，采取将过滤器加热到露点温度以上的措施，以使水分不在过滤器中结露。

图3及图4为现有的气体分析装置的一个例子的示意简图。在图3及图4的任一之中，气体分析装置均包括：气体采集部101，和通过气体导管102与该气体采集部101连接的气体分析部103。气体采集部101具备过滤器111，从烟道120内所采集的样本气体，在利用过滤器111将不需要的物质去除之后，通过气体导管102被送往气体分析部103。

气体采集部101包括：用于对过滤器111进行加热的加热器112、和用于通过使对加热器112的通电状态产生变化来进行温度调节的温度调节部113。在此例中，温度调节部113由用于对加热器112的通电状态进行导通状态或断开状态切换的恒温器构成。

加热器112及温度调节部113与电源线104连接，可以通过该电源线104从电源装置105向加热器112进行电力的供给。通过采用温度调节部113使对加热器112的通电状态产生变化，能够在稳定的温度范围内对过滤器111进行加热。

气体采集部101由于设置在远离地面的烟道120上，因而难以进行日常性的维修保养。为此，有可能即便是在气体采集部101中所具备的加热器112或温度调节部113发生了故障的情况下，却没有注意到而气体分析装置继续在运转。例如，在加热器112断路的情况下，或者、在将通电状态一直作为了断开状态，而导致温度调节部113发生了故障的情况下等，由于过滤器111无法加热，因而样本气体中的水分将会结露。另一方面，在将通电状态一直作为了导通状态，而导致温度调节部113发生了故障的情况下，因过滤器111被持续地加热将变成高温状态，从而有起火等的危险性。

因此，在图3及图4的例子中，设有用于对加热器112的温度进行检测的温度传感器114，和用于由该温度传感器114检测出的加热器112的温度进行显示的显示器115。具体地，在图3的例子中，温度传感器114及显示器115均被设置在气体采集部101上。另一方面，在图4的例子中，显示器115被设置在地面，该显示器115通过配线116与设置在气体采集部101上的温度传感器114连接。

现有技術文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003－322597号公报

发明内容

发明要解决的问题

在图3及图4的例子中，通过看显示器115可以对加热器112的温度进行确认。然而，在图3的例子中，由于显示器115本身位于远离地面的烟道120的附近，因而难以对加热器112的温度进行日常性地确认。

对此，在图4的例子中，由于显示器115被设置在地面上，因而可以对加热器112的温度进行日常性地确认。然而，由于从位于烟道120附近的温度传感器114到地面上的显示器115，必须拉数十米的配线116，所以存在设置操作将变得烦杂这样的问题。

本发明正是鉴于上述实际情况而做出的，目的在于提供一种用简单的设置操作，就能够对加热器或温度调节部的故障容易地进行确认的气体分析装置。

解决问题的手段

本发明的气体分析装置，其特征在于，包括：用于从烟道内采集样本气体的气体采集部；和用于对由所述气体采集部所采集的样本气体进行分析的气体分析部，所述气体采集部包括：用于捕获所采集的样本气体中所含有的不需要物质的过滤器；用于加热所述过滤器的加热器；和用于通过使对于所述加热器的通电状态变化来进行温度调节的温度调节部，在对所述加热器供给电力的电源线上，连接有用于检测流经该电源线的电流量的电流检测部。

根据这样的结构，用将电流检测部与电源线连接这样简单的设置操作，就能够根据由该电流检测部所检测的电流量，对加热器或温度调节部的故障容易地进行确认。即，在加热器或温度调节部发生故障的情况下，由于流经电源线的电流量将产生变化，基于该电流量的变化，可以对加热器或温度调节部的故障容易地进行确认。

向加热器进行电力供给的电源线，由于从例如地面拉到位于烟道附近的气体采集部，通过在地面上将电流检测部与电源线连接，就能够简单地设置电流检测部。因此，与像图4那样地从气体采集部101另行拉配线116的结构相比，设置操作简单。

另外，从对向加热器供给的电力进行检测这一观点来看，也可以考虑以电压检测部代替电流检测部与电源线连接。但是，在这种情况下，无法对像恒温器那样的温度调节部的故障进行检测。假如将电压检测部与加热器并联连接的话，虽然可以对加热器的电压进行检测，但是在这种情况下，由于在加热器的附近必须将电压检测部与电源线连接，无法像连接电流检测部时那样地进行简单地设置。因此、如本发明那样地，不是用电压检测部，而是通过采用电流检测部与电源线连接的结构，可以有效简单地进行设置操作。

所述温度调节部也可以通过切换对所述加热器的通电状态的导通状态或断开状态来进行温度调节。

根据这样的结构，当加热器或温度调节部发生故障时，由于流经电源线的电流量的变化容易识别，所以能够更加容易地确认加热器或温度调节部的故障。在这种情况下，所述温度调节部也可以由恒温器构成。

所述气体分析装置也可以进一步具备用于对由所述电流检测部所检测的电流量进行显示的电流显示部。

根据这样的结构，通过对电流显示部所显示的电流量进行确认，可以容易地确认加热器或温度调节部的故障。尤其，在将电流显示部设置在地面上的情况下，与如图3那样地显示器115位于远离地面的烟道120附近那样的结构相比，对加热器或温度调节部的故障进行确认则变得极其容易。

所述电流显示部，优选为设在所述气体分析部的附近。在这种情况下、对气体分析部进行操作或维修保养等之际，由于可以对电流显示部所显示的电流量进行确认，所以能够更容易地确认加热器或温度调节部的故障。

所述气体分析装置也可以进一步具备根据由所述电流检测部所检测的电流量，对所述加热器或所述温度调节部的故障进行检测的故障检测部。

根据这样的结构，在故障检测部中，就可以可靠地对加热器或温度调节部的故障进行检测。代替对电流显示部所显示的电流量进行确认那样的结构，或、在该结构的基础上，通过在故障检测部对故障进行检测，当加热器或温度调节部发生故障的时候，就能够更加可靠地进行恰当的应对了。

所述气体分析装置也可以进一步具备根据来自所述故障检测部的检测信号，对故障进行报警的故障报警部。

根据这样的结构，当加热器或温度调节部发生故障的时候，通过由故障报警部对故障进行报警，能够更加可靠地进行恰当的应对。例如，在由故障报警部对故障进行了报警的情况下，注意到了该报警操作人员就可以立即使装置停止运行或进行修理等恰当的应对。

所述气体分析装置还可以具备基于来自所述故障检测部的检测信号，对所述气体分析部的动作进行控制的分析控制部。

根据这样的结构，当加热器或温度调节部发生故障的时候，可以通过由分析控制部对气体分析部的动作进行控制，能够更加可靠地进行恰当的应对。例如，在由分析控制部对气体分析部的动作进行停止或制限等控制的情况下，能够抑制加热器或温度调节部的故障对分析所产生的影响。

在所述电源线中通过一定的电流的时间、或者所述电源线中没有电流通过的时间变成阈値以上的情况下，所述故障检测部也可以对故障进行检测即可。

根据这样的结构，在故障检测部中，可以对加热器或温度调节部的故障更加可靠地进行检测。例如，在加热器断路的情况下，或者将通电状态一直设为断开状态，温度调节部发生了故障的情况下，电源线中没有电流通过的状态将会持续。另一方面，将通电状态一直作为了导通状态，温度调节部发生了故障的情况下，电源线中通过一定的电流的状态将会持续。因此，在电源线中一定的电流流经的时间、或者电源线中没有电流流动的时间变成阈値以上的情况下，通过对故障进行检测，可以对加热器或温度调节部的故障更加可靠地进行检测。

发明的效果

根据本发明，用将电流检测部与电源线连接这样简单的设置操作，基于由该电流检测部所检测的电流量，可以容易地对加热器或温度调节部的故障进行确认。

附图说明

图1是本发明的一种实施方式的气体分析装置的一个示例的简图。

图2是由故障检测部进行处理的一个示例的流程图。

图3是现有的气体分析装置的一个示例的简图。

图4是现有的气体分析装置的一个示例的简图。

具体实施方式

图1是本发明的一种实施方式的气体分析装置的一个示例的简图。该气体分析装置是用来对从烟道20内采集的样本气体进行分析的，包括：气体采集部1，和通过气体导管2与该气体采集部1连接的气体分析部3。

气体采集部1设置在离开地面的烟道20上。在该例中，气体采集部1包括用于对烟道20内的气体进行抽吸的抽吸管10，以该抽吸管10被插入烟道20内的状态来固定气体采集部1。据此，气体采集部1可以利用例如泵（未图示）的动作等，通过抽吸管10从烟道20内对样本气体进行采集。

气体采集部1包括过滤器11。通过抽吸管10从烟道20内所采集的样本气体，利用过滤器11将不需要的物质去除以后，通过气体导管2被送往气体分析部3。在气体分析部3中，对气体采集部1所采集的样本气体进行分析。气体分析部3可以设置在例如地面上，对由该气体分析部3所进行的分析结果在地面上加以确认。

作为由过滤器11所捕获的样本气体中不需要的物质，可以列举例如烟道20内浮游着的垃圾等。过滤器11虽然可以由例如金属形成，但并不限于此，也可以用其他各种材料来形成过滤器11。

气体采集部1包括：用于对过滤器11进行加热的加热器12，和用于通过使对加热器12的通电状态产生变化来进行温度调节的温度调节部13。加热器12例如可以由电阻器构成。另外，在该例中，温度调节部13由恒温器构成。据此，温度调节部13通过切换加热器12的通电状态的导通状态或断开状态来进行温度调节。

但是，温度调节部13并不限于恒温器，也可以利用其他的结构使对加热器12的通电状态产生变化来进行温度调节。例如，温度调节部13也可以是能够使对加热器12的通电状态连续性地或阶段性地变化那样的结构等。

加热器12及温度调节部13与电源线4电连接，可以通过该电源线4从电源装置5将电力供给加热器12。加热器12及温度调节部13可以通过电源线4例如相互串联连接。

由恒温器构成的温度调节部13不足规定温度时，将对电源线4的接点设为导通状态（接触状态），假如变成所述规定温度以上的话，则将对电源线4的接点设为断开状态（非接触状态）。据此，由于加热器12的温度保持在规定的温度范围内，所以可以对由该加热器12所加热的过滤器11在稳定的温度范围内进行加热。

优选地，过滤器11在例如140℃以上的规定温度范围内进行加热。据此，可以使过滤器11中的水分不会结露。优选地，加热器12不仅可以设在气体采集部1内，还可以设在气体导管2内等。

在如上述那样的结构的情况下，流经电源线4的电流量在温度调节部13每次切换加热器12的通电状态的导通状态或断开状态进行时发生变化。即，加热器12和温度调节部13均正常工作时，对加热器12的通电状态为导通状态，在电源线4中为流经电流的状态；以及对加热器12的通电状态为断开状态，电源线4中没有电流流通的状态，这两个状态将会以规定的周期进行重复。

对此，在加热器12及温度调节部13中的至少一个发生故障的情况下，电源线4中流经一定的电流的状态、或者电源线4中没有电流通过的状态将会持续。例如，在加热器12断路的情况下，或者将通电状态一直设为断开状态，温度调节部13发生了故障的等情况下，电源线4中没有电流通过的状态将会持续。另一方面，在将通电状态一直设为导通状态，温度调节部13发生故障等的情况下，电源线4中流经一定的电流的状态将会持续。

为了利用这种特性对加热器12或温度调节部13的故障进行确认，在本实施方式中，用于对流经电源线4的电流量进行检测的电流检测部6与电源线4电连接。据此，可以用将电流检测部6与电源线4连接这样简单的设置操作，就能够基于由该电流检测部6所检测的电流量，容易地对加热器12或温度调节部13的故障进行确认。即，当加热器12或温度调节部13发生故障的时候，由于电源线4中通过的电流量发生如上所述的变化，所以可以基于该电流量的变化，容易地对加热器12或温度调节部13的故障进行确认。

尤其，在本实施方式中，因为将恒温器用作温度调节部13，所以能够通过将对加热器12的通电状态切换成导通状态或断开状态来进行温度调节。在这种情况下，当加热器12或温度调节部13发生故障时，因为容易识别流经电源线4的电流量的变化，所以能够更加容易地对加热器12或温度调节部13的故障进行确认。

向加热器12进行电力供给的电源线4例如从地面上一直拉到位于烟道20附近的气体采集部1，因此通过在地面上将电流检测部6与电源线4连接，能够简单地设置电流检测部6。因此，如图4所示，与从气体采集部101另外拉配线116那样的结构相比，设置操作较简单。

另外，从检测对加热器12供给的电力这样的观点来看，也可以考虑以电压检测部替代电流检测部6，与电源线4进行连接。但是，在这种情况下，无法对如恒温器那样的温度调节部13的故障进行检测。假如将电压检测部与加热器12并联连接的话，虽然能够对加热器12的电压进行检测，在这种情况下，由于必须在加热器12的附近将电压检测部与电源线4连接，所以无法像连接电流检测部6时那样简单地进行设置。因此，像本实施方式那样地，不是采用电压检测部，而是通过采用将电流检测部6与电源线4连接的结构，就能够简单有效地进行设置操作。

在电流检测部6上例如电连接有电流显示部7及故障检测部8。在此例中，虽然电流显示部7及故障检测部8的两者连接在电流检测部6上，但并不限于这种结构，也可以是仅将电流显示部7或故障检测部8中的一个与电流检测部6连接的结构。

电流显示部7用于对由电流检测部6所检测的电流量进行显示，可以由例如液晶显示器等构成。另外，也可以采用根据电流量振动的针来构成电流显示部7。通过对该电流显示部7所显示的电流量进行确认，可以容易地对加热器12或温度调节部13的故障进行确认。尤其，在将电流显示部7设置在地面上的情况下，与如图3那样的显示器115位于远离地面的烟道120附近的结构相比，对加热器12或温度调节部13的故障进行确认变得极其容易。

电流显示部7优选为设在气体分析部3的附近。例如，可以是在地面上设置用于收纳气体分析部3的筐体（未图示），电流显示部7被设在该筐体内的结构等。这样，在将电流显示部7设在气体分析部3附近的情况下，对气体分析部3进行操作或维修保养等的时候，因为能够对电流显示部7所显示的电流量进行确认，所以可以更容易地对加热器12或温度调节部13的故障进行确认。

故障检测部8是用于根据电流检测部6所检测的电流量，对加热器12或温度调节部13的故障进行检测的。也可以是例如，CPU（Central Processing Unit）执行程序，作为故障检测部8起作用那样的结构。通过由该故障检测部8对故障进行检测，可以可靠地对加热器12或温度调节部13的故障进行检测。代替对电流显示部7所显示的电流量进行确认那样的结构，或者在该结构的基础上，通过在故障检测部8对故障进行检测，当加热器12或温度调节部13发生故障的时候，可以更加可靠地进行恰当的应对。

当加热器12或温度调节部13发生故障的时候，故障检测部8根据通过电源线4的电流量所产生的上述那样的变化来检测故障。具体地，在电源线4中通过一定的电流的时间或者电源线4中没有电流通过的时间变成阈値以上的情况下，故障检测部8对故障进行检测。据此，可以更可靠地对加热器12或温度调节部13的故障进行检测。

在本实施方式中，故障报警部9与故障检测部8电连接。该故障报警部9用于根据来自故障检测部8的检测信号对故障进行报警，可以用例如声音或显示等各种形式来对故障进行报警。即，当由故障检测部8检测到故障的时候，通过故障报警部9向操作人员等进行故障报警。故障报警部9也可以是在电源线4中流通一定的电流的时间变成阈値以上的情况下、以及电源线4中没有电流通过的时间变成阈値以上的情况下，根据不同的形态进行故障报警那样的结构。

当加热器12或温度调节部13发生故障的时候，可以通过由故障报警部9进行故障报警，能够更加可靠地进行恰当的应对。例如，在由故障报警部9进行了故障报警的情况下，注意到该报警的操作人员，能够立即使装置停止运行或对装置进行修理等恰当的应对。

另外，在本实施方式中，气体分析部3可以包括分析控制部31。该分析控制部31是用于对气体分析部3的动作进行控制的，例如通过CPU执行程序，起到作为分析控制部31的作用。但是，也可以单独地设置分析控制部31与气体分析部3。

分析控制部31与故障检测部8电连接。据此、分析控制部31可以根据来自故障检测部8的检测信号，对气体分析部3的动作进行控制。因此，当加热器12或温度调节部13发生故障的时候，可以通过由分析控制部31对气体分析部3的动作进行控制，能更加可靠地进行恰当的应对。例如，如果由分析控制部31对气体分析部3的动作进行停止或制限运行等控制的话，就可以对加热器12或温度调节部13的故障分析所造成的影响予以抑制。

但是，来自故障检测部8的检测信号并不限于输入到故障报警部9及分析控制部31这两者的结构，也可以是仅输入到其中的某一个那样的结构即可。

图2是由故障检测部8进行处理的一个示例的流程图。在此例中，故障检测部8根据由电流检测部6所检测的电流量，来监视电源线4中是否有电流通过（步骤S101）。

当判断为电源线4中有电流通过的时候（步骤S101中的YES），就监视一定的电流流通的时间（一定的通电时间）是否变成阈値以上（步骤S102）。另一方面，当判断为电源线4中没有电流通过的时候（步骤S101中的NO），则监视没有电流通过的时间（非通电时间）是否变成阈値以上（步骤S103）。

步骤S102及S103中的所述阈値既可以是相同的値，也可以是不同的値。在温度调节部13由恒温器构成的情况下，加热器12及温度调节部13均正常动作时，一定的通电时间和非通电时间将会以规定的周期反复，所述阈値优选为设定成比该周期大的値。

并且，一定的通电时间变成阈値以上的时候（步骤S102中的YES），或者非通电时间变成阈値以上的时候（步骤S103中的YES），故障检测部8就会检测出故障（步骤S104），且将该旨意的信号输入到故障报警部9或分析控制部31等。

在本实施方式中，对在电源线4中通过一定的电流的时间、或者电源线4中没有电流通过的时间变成阈値以上的情况下，故障检测部8检测出故障那样的结构进行了说明。但不限于这种结构，也可以是以其他的形态对加热器12或温度调节部13的故障进行检测的结构。

另外，由电流检测部6所检测的电流量，不限于输入到电流显示部7或故障检测部8那样的结构，也可以是输入到其他的电气部件或电气功能部那样的结构。

符号的说明

1    气体采集部

2    气体导管

3    气体分析部

4    电源线

5    电源装置

6    电流检测部

7    电流显示部

8    故障检测部

9    故障报警部

10   抽吸管

11   过滤器

12   加热器

13   温度调节部

20   烟道

31   分析控制部。

Claims (7)

1.一种气体分析装置，其特征在于，包括：

用于从烟道内采集样本气体的气体采集部；和

用于对由所述气体采集部所采集的样本气体进行分析的气体分析部，

所述气体采集部包括：

用于捕获所采集的样本气体中所含有的不需要物质的过滤器；

用于加热所述过滤器的加热器；和

用于通过使对于所述加热器的通电状态变化来进行温度调节的温度调节部，

在对所述加热器供给电力的电源线上，连接有用于检测流经该电源线的电流量的电流检测部。

2.如权利要求1所述的气体分析装置，其特征在于，所述温度调节部通过将对于所述加热器的通电状态切换成导通状态或者断开状态来进行温度调节。

3.如权利要求1或2所述的气体分析装置，其特征在于，还包括用于显示由所述电流检测部所检测的电流量的电流显示部。

4.如权利要求1～3中的任一项所述的气体分析装置，其特征在于，还包括基于由所述电流检测部所检测的电流量，对所述加热器或所述温度调节部的故障进行检测的故障检测部。

5.如权利要求4所述的气体分析装置，其特征在于，还包括基于来自所述故障检测部的检测信号，对故障进行报警的故障报警部。

6.如权利要求4或5所述的气体分析装置，其特征在于，还包括基于来自所述故障检测部的检测信号，对所述气体分析部的动作进行控制的分析控制部。

7.如权利要求4～6中的任一项所述的气体分析装置，其特征在于，在所述电源线中一定的电流流通的时间或在所述电源线中没有电流流通的时间变成阈値以上的情况下，所述故障检测部检测出故障。

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