JP2001349812A - Method for reducing interference effect of gas analyser - Google Patents

Method for reducing interference effect of gas analyser

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JP2001349812A
JP2001349812A JP2000171723A JP2000171723A JP2001349812A JP 2001349812 A JP2001349812 A JP 2001349812A JP 2000171723 A JP2000171723 A JP 2000171723A JP 2000171723 A JP2000171723 A JP 2000171723A JP 2001349812 A JP2001349812 A JP 2001349812A
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gas
interference
measurement
alcohol
analyzer
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Masaru Miyai
優 宮井
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Horiba Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simply efficiently reduce the interference effect of an analyzer in a gas measuring apparatus. SOLUTION: The interference effect, corresponding to the characteristics of an analyzer, can be compensated by providing a cooling unit and a semipermeable membrane separator to a measuring gas sampling line for selectively removing a prescribed amount of alcohol.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、自動車排気ガスや
各種プロセスガス等の成分濃度を連続的に測定するガス
分析計を用いたガス測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas measuring apparatus using a gas analyzer for continuously measuring the concentration of components such as automobile exhaust gas and various process gases.

【0002】[0002]

【従来の技術】排気ガス中の各種の成分濃度や各種化合
物を生成・処理する各種プロセスにおける成分濃度を連
続的に測定する場合においては、非分散型赤外線ガス分
析計(以下「NDIR」という。)や非分散型紫外線ガ
ス分析計(以下「NDUV」)が多く用いられている
が、これらのガス分析計では、測定ガスをそのまま測定
しようとすると共存する他の成分の干渉影響により測定
成分の正しい濃度測定値が得られない場合がある。
2. Description of the Related Art When continuously measuring the concentration of various components in exhaust gas and the concentration of components in various processes for producing and treating various compounds, a non-dispersive infrared gas analyzer (hereinafter referred to as "NDIR"). ) And non-dispersion type ultraviolet gas analyzers (hereinafter referred to as “NDUV”) are often used. In these gas analyzers, if the measurement gas is to be measured as it is, the interference of other components coexisting with the measurement component causes Correct concentration measurements may not be obtained.

【0003】一般に、こうした干渉影響を低減するに
は、測定ガスからそうした共存成分を除去する方法がと
られる。具体的には、特定の薬品と反応させて除去する
化学的処理(例えば、五酸化リンや塩化カルシウム等に
よる水分の除去が該当する)、特定部材に吸着させて除
去する物理的処理(例えば、活性アルミナやモレキュラ
シーブス等が用いられる)、所定温度で凝縮・液化させ
て除去する物理的処理(例えば、電子冷却器による低温
凝縮による水分除去等が該当する)などがある。
Generally, in order to reduce such interference effects, a method of removing such coexisting components from a measurement gas is used. Specifically, a chemical treatment (e.g., removal of water with phosphorus pentoxide, calcium chloride, or the like corresponds to) by reacting with a specific chemical, or a physical treatment (e.g., removal by adsorption to a specific member) Activated alumina, molecular sieves and the like are used), and physical treatment of condensing and liquefying at a predetermined temperature to remove (for example, removal of water by low-temperature condensation by an electronic cooler).

【0004】また、ガス分析計自身においてこうした干
渉影響を低減する方法として、複数の検出器4を用いて
干渉影響を補償する方法がよく採用される。具体的に
は、図2に示すように異なった光学フィルタ3と組み合
わされた複数の固体検出器4(例えば半導体式検出器、
焦電式検出器が該当する)を光路に対して並列に配した
光学系を有する分析計が多く用いられ、また、NDIR
では図3に示すように複数個の測定成分や干渉影響成分
が封入された検出器7(いわゆる「ニューマティック検
出器」と呼ばれる)を光路に対して直列に配した光学系
を有する分析計が使用されている。前者では、測定成分
固有の吸収波長に対応した光学フィルタ3と組み合わさ
れた測定用検出器4aの信号から干渉影響成分固有の吸
収波長に対応した光学フィルタ3と組み合わされた干渉
補償用検出器4b〜dの信号を減算することで干渉影響を
低減することができ、後者では、測定成分が封入された
測定用検出器5aの信号から干渉影響成分が封入された
干渉補償用検出器5bの信号を演算器6によって減算す
ることで干渉影響を低減することができる。
As a method of reducing such interference effects in the gas analyzer itself, a method of compensating for the interference effects by using a plurality of detectors 4 is often adopted. Specifically, as shown in FIG. 2, a plurality of solid state detectors 4 (for example, a semiconductor detector,
An analyzer having an optical system in which a pyroelectric detector corresponds to the optical path is often used.
As shown in FIG. 3, there is an analyzer having an optical system in which a detector 7 (so-called "pneumatic detector") in which a plurality of measurement components and interference influence components are enclosed is arranged in series with the optical path. It is used. In the former, the signal of the measurement detector 4a combined with the optical filter 3 corresponding to the absorption wavelength unique to the measurement component is used to detect the interference compensation detector 4b combined with the optical filter 3 corresponding to the absorption wavelength unique to the interference influence component. The influence of interference can be reduced by subtracting the signals of .about.d. In the latter case, the signal of the interference compensation detector 5b in which the interference influence component is encapsulated from the signal of the measurement detector 5a in which the measurement component is encapsulated. Is subtracted by the computing unit 6 to reduce the influence of interference.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、共存ガ
スを除去する方法の場合には、化学的処理の場合には反
応後の物質の処分が必要となったり、薬品の量的限界か
ら処理能力に寿命があることから、連続測定装置の前処
理として採用することは難しく、物理吸着による処理の
場合でも、同様に吸着能力の寿命の点から限界がある。
また、凝縮除去の場合には、他の共存成分との関係から
凝縮温度に一定の制限があり目的とする物質の除去が十
分にできない場合がある。例えば、水分とアルコールが
共存する場合、常圧0℃以下では氷結するため測定ガス
ラインの閉塞の危険性から連続測定装置の前処理として
はそれ以上の温度例えば5℃での処理となり、この温度
では例えば、メチルアルコールは約5kPaの蒸気圧つま
り5%以上が共存成分として残留することとなる。こう
した共存成分の存在は、例えば、燃料電池の供給ガス・
処理ガス中の成分であるCO、CO2、CH4等(図4参
照)の測定用分析装置における干渉として無視できない
影響を及ぼす場合がある。
However, in the case of a method for removing coexisting gas, in the case of a chemical treatment, it is necessary to dispose of the substance after the reaction, or the capacity of the chemical is reduced due to a limited quantity of the chemical. Because of its long life, it is difficult to adopt it as a pretreatment for a continuous measurement apparatus, and even in the case of treatment by physical adsorption, there is also a limit in terms of the life of adsorption capacity.
In the case of condensation removal, there is a case where the condensation temperature is limited due to the relation with other coexisting components and the target substance cannot be sufficiently removed. For example, when water and alcohol coexist, at normal pressure of 0 ° C. or less, icing occurs, and the risk of clogging of the measurement gas line is increased. For example, methyl alcohol has a vapor pressure of about 5 kPa, that is, 5% or more, as a coexisting component. The presence of such co-existing components, for example,
In some cases, interference in the analyzer for measurement of components such as CO, CO2 and CH4 in the processing gas (see FIG. 4) cannot be ignored.

【0006】さらに、分析計自身での工夫や対応を行っ
た場合であっても、共存成分の種類によっては十分補償
しきれない場合がある。特に、複数の共存成分が存在す
る場合、一方の補償はできても同時に他方の影響は補償
しきれないことがある。例えばNDIR・CO計におけ
るCH3OH、H2O、CO2に対する干渉影響がこれに
該当する。(図5参照) つまり、3つの成分のうちH2Oで干渉影響補償を行っ
た場合、具体的には、補償用検出器のH2O干渉出力を
測定用検出器のH2O干渉出力と一致するように調整し
た場合にはCH3OH干渉は10ppm相当となり、補
償用検出器のCH3OH干渉出力を測定用検出器のCH3
OH干渉出力と一致するように調整した場合にはCO2
干渉は−18ppm相当となり、いずれかの干渉補償が
十分にできない。また、測定成分に比べ共存ガスの濃度
が非常に高い場合にも、その影響が無視できないことが
ある。例えば、大気中の微量ガスとして存在するCOの
測定装置に干渉補償型NDIRを用いた場合において、
大気中のH2O濃度は常温で0.6%(0℃飽和)近傍か
ら4%(30℃飽和)までの広い範囲で変化するため測
定用検出器と補償用検出器のH2O濃度による干渉影響
特性が微妙にズレる場合があり(図6参照)、補償精度
が悪くなることがありうる。
Further, even when the analyzer itself is devised or coped with, it may not be possible to fully compensate for the type of coexisting components. In particular, when a plurality of coexisting components are present, there is a case where one of the compensations can be performed but the influence of the other cannot be completely compensated. For example, the interference effect on CH3OH, H2O, and CO2 in the NDIR / CO meter corresponds to this. In other words, when interference influence compensation is performed with H2O among the three components, specifically, the H2O interference output of the compensation detector is adjusted to match the H2O interference output of the measurement detector. In this case, the CH3OH interference is equivalent to 10 ppm, and the CH3OH interference output of the compensating detector is compared with the CH3OH interference of the measuring detector.
When adjusted to match the OH interference output, CO2
The interference is equivalent to -18 ppm, and any interference compensation cannot be sufficiently performed. In addition, even when the concentration of the coexisting gas is very high as compared with the measurement component, the effect may not be negligible. For example, when an interference-compensated NDIR is used as a measuring device for CO existing as a trace gas in the atmosphere,
Since the H2O concentration in the atmosphere changes in a wide range from about 0.6% (0 ° C saturation) to 4% (30 ° C saturation) at room temperature, the interference effect characteristics due to the H2O concentration of the measuring detector and the compensating detector. May be slightly shifted (see FIG. 6), and the compensation accuracy may be deteriorated.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、ガス測定装置において、測定ガスサン
プリングラインに冷却ユニット及び半透膜分離器を設
け、アルコールを選択的に所定量除去する方法を採用す
ることを特徴とする。(請求項1) こうした特徴を有する方法に用いることにより、共存ガ
スとしてアルコールが存在する場合においてCO等の低
濃度測定に対するアルコールの干渉影響を殆ど受けずに
精度の高い連続測定が可能となる。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in a gas measuring apparatus, a cooling unit and a semi-permeable membrane separator are provided in a measuring gas sampling line to selectively remove a predetermined amount of alcohol. It is characterized by adopting a method of performing. (Claim 1) By using the method having such a characteristic, when alcohol is present as a coexisting gas, continuous measurement with high accuracy can be performed with almost no influence of alcohol interference on low concentration measurement of CO or the like.

【0008】また、ガス測定装置において、測定ガスサ
ンプリングラインに冷却ユニット及び半透膜分離器を設
け、アルコールを選択的に所定量除去し干渉影響を低減
するガス測定装置であることを特徴とする。(請求項
2) こうした特徴を有する装置により、共存ガスとしてアル
コールが存在する場合においてCO等の低濃度測定に対
するアルコールの干渉影響を殆ど受けずに精度の高い連
続測定が可能となる。
In the gas measuring device, a cooling unit and a semi-permeable membrane separator are provided in a measuring gas sampling line, and the gas measuring device selectively removes a predetermined amount of alcohol to reduce interference effects. . (Claim 2) With the apparatus having such a feature, when alcohol is present as a coexisting gas, continuous measurement with high accuracy can be performed with almost no influence of alcohol interference on low concentration measurement of CO or the like.

【0009】さらに、ガス測定装置において、測定ガス
サンプリングラインに冷却ユニット及び半透膜分離器を
設け、アルコールを選択的に所定量除去することを特徴
とする干渉補償型ガス分析計における干渉影響の低減方
法を採用することを特徴とする。(請求項3) こうした特徴を有する方法に用いることにより、共存ガ
スとしてアルコールが存在する場合においてCO等の低
濃度測定に対するアルコールの干渉影響を殆ど受けずに
より高精度の連続測定が可能となる。
Further, in the gas measuring apparatus, a cooling unit and a semi-permeable membrane separator are provided in a measuring gas sampling line, and alcohol is selectively removed by a predetermined amount. It is characterized by employing a reduction method. (Claim 3) By using the method having such a feature, when alcohol is present as a coexisting gas, continuous measurement with high accuracy can be performed with little influence of alcohol interference on low concentration measurement of CO or the like.

【0010】また、測定ガスサンプリングラインに冷却
ユニット及び半透膜分離器を設け、アルコールを選択的
に所定量除去し干渉補償型分析計における干渉影響を低
減するガス測定装置であることを特徴とする。(請求項
4) こうした特徴を有する装置により、共存ガスとしてアル
コールが存在する場合においてCO等の低濃度測定に対
するアルコールの干渉影響を殆ど受けずにより高精度の
連続測定が可能となる。
[0010] Further, the present invention is characterized in that a gas measuring apparatus is provided with a cooling unit and a semi-permeable membrane separator in a measurement gas sampling line to selectively remove a predetermined amount of alcohol to reduce the influence of interference in an interference compensation analyzer. I do. (Claim 4) With the device having such a feature, when alcohol is present as a coexisting gas, continuous measurement with high accuracy can be performed with almost no influence of alcohol interference on measurement of a low concentration of CO or the like.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら具体例をもとに説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on specific examples with reference to the drawings.

【0012】図1は、本発明の実施例であるサンプリン
グ部及び分析計からなるガス測定装置を表わす。ここで
は、測定ガスを加熱導入管12を介して加熱サンプリン
グ部21に導入し、さらに前処理部22を経由して分析
計20に導入する。こうして干渉影響成分を除去した測
定ガス中の各種成分の濃度を連続的に測定することで、
分析装置全体として非常に精度の高い連続成分分析をす
ることができる。この時、水分及びアルコールが共存し
ても干渉影響を受けない分析計20については、必ずし
も前処理部を経由する必要はないが、以下の説明におい
ては本発明に関係する前処理部22を経由する分析計の
ラインのみについて説明する。
FIG. 1 shows a gas measuring apparatus comprising a sampling section and an analyzer according to an embodiment of the present invention. Here, the measurement gas is introduced into the heating sampling section 21 via the heating introduction pipe 12 and further introduced into the analyzer 20 via the preprocessing section 22. By continuously measuring the concentrations of various components in the measurement gas from which interference-influencing components have been removed,
Very high-accuracy continuous component analysis can be performed for the entire analyzer. At this time, the analyzer 20 which is not affected by interference even when moisture and alcohol coexist does not necessarily need to pass through the pre-processing unit, but in the following description, it passes through the pre-processing unit 22 related to the present invention. Only the lines of the analyzer to be described will be described.

【0013】ここで、図1に示す構成例の詳細を述べ
る。まず、高濃度の水分及びアルコールを共存ガスとし
て含む測定ガスを加熱導入管12を介して加熱サンプリ
ング部21に導入する。加熱導入管12は共存する水分
やアルコールが凝縮しない温度で加熱制御、これらの凝
縮防止とともに、共存する高沸点物等の導入管内での吸
着等による分析装置の応答遅れを防止している。
Here, the configuration example shown in FIG. 1 will be described in detail. First, a measurement gas containing high-concentration water and alcohol as coexisting gases is introduced into the heating sampling unit 21 through the heating introduction pipe 12. The heating introduction pipe 12 controls heating at a temperature at which coexisting moisture and alcohol do not condense, prevents condensation of these substances, and also prevents a response delay of the analyzer due to adsorption of coexisting high-boiling substances and the like in the introduction pipe.

【0014】加熱サンプリング部21では、測定ガスは
フィルタ13による除塵後、吸引ポンプ14により測定
成分に相応する各種分析計20又はその前段に設けられ
た前処理部22に分岐、圧送される。分岐された各ライ
ンはバルブ15により所定の流量に調整される。この
時、加熱サンプリング部12は、各部品毎に加熱し部品
間を加熱配管で接続する構成を採る場合と、各部品を所
定の加熱容器内に組み入れて所定の温度で制御する構成
を採る場合とがある。いずれの場合も、その測定ガスが
接する素材には耐熱性が必要とされる。フィルタ13は
測定ガス中に含まれるダストや微粒子状物質をなるべく
前段で処理し、以降のサンプリングラインの汚れや腐蝕
による測定誤差や応答遅れを防止すること目的とし、一
般にはそのエレメントを定期的に交換できるような構造
を有するものが用いられる。吸引ポンプ14には、ダイ
アフラム式ポンプが一般的に多く用いられるが、これら
に限定されるものではなくベローズ式ポンプ等が用いら
れることもある。バルブ15は、手動による調整弁や絞
りが一般的だが、それに限定されるものではなく自動調
整弁等が用いられることもある。
In the heating sampling unit 21, after the dust is removed by the filter 13, the measurement gas is branched and pumped by the suction pump 14 to the various analyzers 20 corresponding to the components to be measured or to the preprocessing unit 22 provided in the preceding stage thereof. Each branched line is adjusted to a predetermined flow rate by the valve 15. At this time, the heating sampling unit 12 employs a configuration in which each component is heated and the components are connected by a heating pipe, and a configuration in which each component is incorporated in a predetermined heating vessel and controlled at a predetermined temperature. There is. In any case, the material with which the measurement gas comes into contact needs to have heat resistance. The filter 13 treats dust and particulate matter contained in the measurement gas as early as possible, and aims to prevent a measurement error or a response delay due to contamination or corrosion of the sampling line thereafter. Those having a structure that can be replaced are used. Generally, a diaphragm pump is often used as the suction pump 14, but the present invention is not limited thereto, and a bellows pump or the like may be used. The valve 15 is generally a manual adjustment valve or a throttle, but is not limited thereto, and an automatic adjustment valve or the like may be used.

【0015】次に、加熱サンプリング部21から導出さ
れた測定ガスの一部は、電子冷却器16とその関連部品
及び半透膜分離器19から成る前処理部22に導入され
る。測定ガスは加熱サンプリング部21と前処理部22
までの配管部間で室温近くまで冷却され、さらに前処理
部22の電子冷却器16により一定の温度例えば5℃に
冷却される。この時、凝縮する水やアルコールは、電子
冷却器16の下部に設けられたドレンポット17に落下
し、ポット17内のドレンの貯蔵量が一定量を超える
と、電磁弁18を開にして自動的に排出される。電子冷
却器16での除去効率については、冷却器の能力以外
に、冷却器の設定温度、測定ガス流量、共存成分及び冷
却器の周囲温度により決定されるが、特に、燃料電池の
ように共存ガスとして水分が大量に存在する場合には、
凝縮水へのアルコールの溶解と併せ安定した分離、除去
が可能となる。測定ガス流量及び共存する水分やアルコ
ール等の濃度との関係で上記配管部間での冷却が不十分
な場合には、電子冷却器16までにドレンセパレータと
して一定の空間を有する冷却部を設けることもある。同
様に、ドレンポット17の容量も、測定ガス流量、共存
成分や排水間隔等によって決められる。
Next, a part of the measurement gas derived from the heating sampling unit 21 is introduced into a pre-processing unit 22 including the electronic cooler 16 and its related components and the semipermeable membrane separator 19. The measurement gas is supplied to the heating sampling unit 21 and the preprocessing unit 22.
Is cooled to near room temperature, and further cooled to a certain temperature, for example, 5 ° C. by the electronic cooler 16 of the pretreatment unit 22. At this time, the condensed water and alcohol fall into a drain pot 17 provided at a lower part of the electronic cooler 16, and when the storage amount of the drain in the pot 17 exceeds a certain amount, the electromagnetic valve 18 is opened to automatically operate. Is discharged. The removal efficiency of the electronic cooler 16 is determined not only by the capacity of the cooler but also by the set temperature of the cooler, the measured gas flow rate, the coexisting components, and the ambient temperature of the cooler. If there is a large amount of moisture as a gas,
In addition to the dissolution of alcohol in condensed water, stable separation and removal can be achieved. If the cooling between the pipe sections is insufficient due to the relationship between the measurement gas flow rate and the concentration of coexisting moisture, alcohol, etc., a cooling section having a certain space as a drain separator should be provided up to the electronic cooler 16. There is also. Similarly, the capacity of the drain pot 17 is determined by the measured gas flow rate, the coexisting component, the drainage interval, and the like.

【0016】次に、測定ガスは半透膜分離器19に導入
される。この時、当該分離器19に導入される測定ガス
中の水分やアルコール等は、事前に冷却器16により所
定の濃度まで低下しており、当該分離器19に対する負
荷は大幅に低減されることとなる。半透膜分離器19
は、半透膜両側の分圧差を利用して物質を移動させるも
ので、一般には、海水の淡水化用や食塩電解膜用等に多
く使用される一方、分析関係では主に水分の分離に用い
られている。具体的な使用に際しては、測定ガスから特
定成分を分離する場合には複数の細管を束ね管内に測定
ガスを流し管外に該特定成分を含まないパージガスを流
す方法や、管内の測定ガスの圧力を管外の圧力よりも高
くする方法(管外を減圧にすることも含む)及びこれら
の組合せが多く用いられる。分離能力は、細管の数量や
長さ、測定ガスとパージガスの流量及び管内外の圧力差
や濃度差等に依存する。図1では、パージガスを流す方
法を示しているがこれに限定するものではなく、上記方
法のいずれを用いても可能であり、必要とされる分離効
率とコスト面を考慮した使用要素により有効な方法が用
いられる。本発明における除去対象成分であるアルコー
ルに対して、ナフィオン膜(デュポン社製)を用いた場
合に、図7に示すような分離効果が得られた。特に、燃
料電池のように共存ガスとして水分が大量に存在する場
合には、膜に含浸された水分の存在がアルコールの分
離、除去に有利に働くこととなる。
Next, the measurement gas is introduced into the semipermeable membrane separator 19. At this time, moisture, alcohol, and the like in the measurement gas introduced into the separator 19 have been reduced to a predetermined concentration by the cooler 16 in advance, so that the load on the separator 19 is significantly reduced. Become. Semipermeable membrane separator 19
Is a material that uses the partial pressure difference between the two sides of a semipermeable membrane to move substances.In general, it is often used for desalination of seawater or for salt electrolyte membrane, but it is mainly used for the separation of water in the analysis. Used. In specific use, when separating a specific component from a measurement gas, a method of bundling a plurality of thin tubes, flowing the measurement gas into the tube and flowing a purge gas containing no specific component outside the tube, or the pressure of the measurement gas in the tube The method of making the pressure higher than the pressure outside the tube (including reducing the pressure outside the tube) and a combination thereof are often used. The separation capacity depends on the number and length of the thin tubes, the flow rates of the measurement gas and the purge gas, and the pressure difference and concentration difference between the inside and outside of the tubes. FIG. 1 shows a method of flowing a purge gas. However, the present invention is not limited to this, and any of the above methods can be used. A method is used. When a Nafion membrane (manufactured by DuPont) was used for the alcohol to be removed in the present invention, a separation effect as shown in FIG. 7 was obtained. In particular, when a large amount of moisture is present as a coexisting gas as in a fuel cell, the presence of moisture impregnated in the membrane works advantageously for the separation and removal of alcohol.

【0017】このように処理がされた測定ガスは、各測
定成分に対応するガス分析計20に導入される。ガス分
析計20としては、本発明の有効性を活かす点で、既述
したNDIRやNDUVのような連続測定用の各種ガス
分析計が最適であるが、GC(ガスクロマトグラフィ)
やMS(質量分析計)等の非連続測定用分析計であって
も十分その機能を活かすことができる。つまり、測定ガ
ス中に水分やアルコールが共存した場合であっても、上
記処理によりこれらが大幅に除去されるため、殆ど干渉
影響を受けずに、精度の高い連続測定が可能となる。た
だし、CO 0−100ppmのように非常に微量な測
定範囲については、なお干渉影響が無視できず、分析計
自体で既述の干渉補償機能を有するものとの組み合わせ
を必要とする。
The measurement gas thus processed is introduced into the gas analyzer 20 corresponding to each measurement component. As the gas analyzer 20, various gas analyzers for continuous measurement, such as the aforementioned NDIR and NDUV, are optimal in terms of utilizing the effectiveness of the present invention.
Even if it is an analyzer for discontinuous measurement such as MS or MS (mass spectrometer), its function can be fully utilized. In other words, even when moisture and alcohol coexist in the measurement gas, since these are largely removed by the above-described processing, continuous measurement with high accuracy can be performed with almost no influence of interference. However, in the case of a very small measurement range such as CO 0-100 ppm, the influence of interference cannot be ignored yet, and a combination with the analyzer itself having the above-described interference compensation function is required.

【0018】干渉補償型ガス分析計が用いられた場合に
あっては、一般には、測定用検出器において干渉影響が
最も大きい共存成分に対する測定用検出器の出力と干渉
補償用検出器の出力を一致させるように調整する方法が
採られる。しかし、例えば、燃料電池のようにCH3O
HやH2Oの濃度が高い場合には、複数の干渉影響の大
きい成分について補償する必要があるが、図5のよう
に、一方の補償を行っても、他方の補償は不十分となる
場合がある。この場合、分析計に導入される測定ガス中
のCH3OHやH2Oが低濃度であれば、これらの影響は
無視しうるものとなり、CH3OHやH2O以外の共存成
分の干渉影響についての補償を中心に調整することで、
全体的な干渉影響を低減することができる。また、同様
にCH3OHやH2Oの濃度が運転状況によって各成分の
濃度が大きく変化する場合には、こうした成分の干渉影
響についての各検出器の出力特性(直線性)を一致させ
て補償する必要があるが、図6のように、測定用検出器
と干渉補償用検出器の出力特性が微妙にズレが生じる場
合がある。この場合も同様に、分析計に導入される測定
ガス中のCH3OHやH2Oが低濃度であれば、これらの
影響は無視しうるものとなる。
When an interference-compensating gas analyzer is used, generally, the output of the measuring detector and the output of the interference-compensating detector for the coexisting component having the largest interference effect in the measuring detector are determined. A method of adjusting so as to match them is adopted. However, for example, CH3O
When the concentration of H or H2O is high, it is necessary to compensate for a plurality of components having a large influence of interference. However, as shown in FIG. 5, even if one compensation is performed, the other compensation may be insufficient. is there. In this case, if the concentration of CH3OH or H2O in the measurement gas introduced into the analyzer is low, these effects become negligible, and adjustments are made mainly to compensate for interference effects of coexisting components other than CH3OH and H2O. by doing,
The overall interference effect can be reduced. Similarly, when the concentrations of CH3OH and H2O greatly vary depending on the operating conditions, it is necessary to make the output characteristics (linearity) of the detectors equal to each other for the influence of interference of such components and compensate for them. However, as shown in FIG. 6, the output characteristics of the measurement detector and the interference compensation detector may be slightly shifted. Similarly, in this case, if the concentration of CH3OH or H2O in the measurement gas introduced into the analyzer is low, these effects can be neglected.

【0019】以上のような構成例をとることで、干渉影
響の少ない精度の高い測定を簡易な方法で得ることが可
能となる。本発明者は、従来用いられなかったアルコー
ルの除去にこの半透膜が有効であること、特に水分が共
存する場合にその効果が増長されることの知見を得たも
のである。また、図2または図3のように干渉補償型ガ
ス分析計を用いることで、サンプリング部での処理効果
により分析計の負担を軽減することができるとともに、
分析計の干渉補償効果によりサンプリング部の負荷を軽
減することが可能となり、双方の相乗的効果から、より
精度の高い連続測定が可能となる。
By adopting the above configuration example, it is possible to obtain a highly accurate measurement with little influence of interference by a simple method. The present inventor has found that this semipermeable membrane is effective for removing alcohol that has not been used conventionally, and that the effect is particularly enhanced when moisture coexists. Also, by using the interference compensation type gas analyzer as shown in FIG. 2 or FIG. 3, the load on the analyzer can be reduced by the processing effect in the sampling unit, and
The load on the sampling section can be reduced by the interference compensation effect of the analyzer, and continuous measurement with higher accuracy can be performed due to the synergistic effect of both.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によれば、燃料電池のようなアル
コールや水分が大量に存在する測定ガスからのアルコー
ルの選択的除去を非常に安定した効率で連続的に行うよ
うにできるとともに、ガス分析計の干渉補償能力を有効
に生かすことで、両者の特徴を有効に生かし、相互の能
力を最大限に引き出すことができる装置を可能とするこ
とができる。つまり、サンプリング部においては、ガス
分析計の干渉補償能力を補完できる範囲で各構成要素の
負荷を最小となるように決定することができ、ガス分析
計においては、サンプリング部において未処理の共存成
分についてのみの干渉影響を低減することを目的として
検出器の構成要素を決定することができることから、装
置全体として非常に干渉影響の少ない精度の高い連続測
定を簡易かつ効率的な方法で行うことができることとな
る。
According to the present invention, the selective removal of alcohol from a measurement gas containing a large amount of alcohol or water, such as a fuel cell, can be continuously performed with very stable efficiency. By effectively utilizing the interference compensation capability of the analyzer, it is possible to make use of the features of both, and to realize a device capable of maximizing the mutual capability. In other words, in the sampling unit, it is possible to determine the load on each component to be minimized as long as the interference compensation capability of the gas analyzer can be complemented. Since it is possible to determine the constituent elements of the detector for the purpose of reducing the interference effect only for, it is possible to perform highly accurate continuous measurement with very little interference effect in a simple and efficient method as a whole device. You can do it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明におけるサンプリング部の実施方法を示
した説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an implementation method of a sampling unit in the present invention.

【図2】NDIR光学系の一例を示した説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an NDIR optical system.

【図3】NDIR光学系の他の一例を示した説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing another example of the NDIR optical system.

【図4】燃料電池用メタノール改質システムを示した説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a methanol reforming system for a fuel cell.

【図5】NDIRにおける干渉影響データの例を示した
説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of interference influence data in NDIR.

【図6】NDIRにおける干渉影響特性の例を示した説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of interference influence characteristics in NDIR.

【図7】半透膜分離器におけるアルコールの分離特性の
例を示した説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of alcohol separation characteristics in a semipermeable membrane separator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 セル 3 光学フィルタ 4 検出器 4a 測定用検出器、 4b 干渉補償用検出器 5 プリアンプ 6 演算器 7a 測定用検出器、 7b 干渉補償用検出器 11 導入口 12 加熱導入管 13 フィルタ 14 吸引ポンプ 15 バルブ 16 電子冷却器 17 ドレンポット 18 電磁弁 19 半透膜分離器 20 分析計 21 加熱サンプリング部 22 前処理部 Reference Signs List 1 light source 2 cell 3 optical filter 4 detector 4a measurement detector, 4b interference compensation detector 5 preamplifier 6 arithmetic unit 7a measurement detector, 7b interference compensation detector 11 inlet 12 heating inlet tube 13 filter 14 suction Pump 15 Valve 16 Electronic cooler 17 Drain pot 18 Solenoid valve 19 Semi-permeable membrane separator 20 Analyzer 21 Heat sampling unit 22 Pretreatment unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 21/35 G01N 21/61 21/61 1/28 K ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 21/35 G01N 21/61 21/61 1/28 K

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガス測定装置において、測定ガスサンプ
リングラインに冷却ユニット及び半透膜分離器を設け、
アルコールを選択的に所定量除去することを特徴とする
ガス分析計における干渉影響の低減方法。
In a gas measuring device, a cooling unit and a semi-permeable membrane separator are provided in a measurement gas sampling line,
A method for reducing interference effects in a gas analyzer, comprising selectively removing a predetermined amount of alcohol.
【請求項2】 測定ガスサンプリングラインに冷却ユニ
ット及び半透膜分離器を設け、アルコールを選択的に所
定量除去することでガス分析計における干渉影響を低減
することを特徴とするガス測定装置。
2. A gas measuring apparatus comprising a cooling unit and a semi-permeable membrane separator provided on a measurement gas sampling line to selectively remove a predetermined amount of alcohol to reduce the influence of interference in a gas analyzer.
【請求項3】 ガス測定装置において、測定ガスサンプ
リングラインに冷却ユニット及び半透膜分離器を設け、
アルコールを選択的に所定量除去することを特徴とする
干渉補償型ガス分析計における干渉影響の低減方法。
3. A gas measuring device, wherein a cooling unit and a semi-permeable membrane separator are provided on a measurement gas sampling line,
A method for reducing the influence of interference in an interference-compensated gas analyzer, comprising selectively removing a predetermined amount of alcohol.
【請求項4】 測定ガスサンプリングラインに冷却ユニ
ット及び半透膜分離器を設け、アルコールを選択的に所
定量除去することで干渉補償型ガス分析計における干渉
影響を低減することを特徴とするガス測定装置。
4. A gas characterized in that a cooling unit and a semi-permeable membrane separator are provided in a measurement gas sampling line, and alcohol is selectively removed by a predetermined amount to reduce interference effects in an interference-compensated gas analyzer. measuring device.
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