JP2002131230A - 赤外線ガス分析計用検出器 - Google Patents
赤外線ガス分析計用検出器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱線素子に故障が生じた場合、検出器全体を
交換する必要がなく経済性に優れるとともに、欠測時間
を可及的に少なくできる赤外線ガス分析計用検出器を提
供すること。 【解決手段】 測定対象ガスと同じ吸収特性を示すガス
Ｇが封入されかつ測定セル２に対して互いに直列的に配
置される二つのガス室１４，１５と、これらのガス室１
４，１５を互いに連通させるガス通路１６と、このガス
通路１６内にフローセンサとして設けられる熱線素子対
とからなり、この熱線素子対に電圧を常時印加するよう
に構成された検出器において、前記ガス通路内に複数の
熱線素子対１７，１８を設け、測定に用いている熱線素
子対１７の端子間電圧をモニターし、前記端子間電圧が
設定範囲外になったとき、他の熱線素子対１８に電圧の
印加を切り換えるようにした。
交換する必要がなく経済性に優れるとともに、欠測時間
を可及的に少なくできる赤外線ガス分析計用検出器を提
供すること。 【解決手段】 測定対象ガスと同じ吸収特性を示すガス
Ｇが封入されかつ測定セル２に対して互いに直列的に配
置される二つのガス室１４，１５と、これらのガス室１
４，１５を互いに連通させるガス通路１６と、このガス
通路１６内にフローセンサとして設けられる熱線素子対
とからなり、この熱線素子対に電圧を常時印加するよう
に構成された検出器において、前記ガス通路内に複数の
熱線素子対１７，１８を設け、測定に用いている熱線素
子対１７の端子間電圧をモニターし、前記端子間電圧が
設定範囲外になったとき、他の熱線素子対１８に電圧の
印加を切り換えるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、所謂非分散型赤
外線ガス分析計（ＮＤＩＲ）に用いられる検出器に関す
る。
外線ガス分析計（ＮＤＩＲ）に用いられる検出器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】耐振影響や検出感度に優れた赤外線ガス
分析計用検出器として、例えば、特開平７−１４００７
５号公報、実公昭５９−２４９９３号公報、実公昭５９
−２６２７８号公報あるいは、実開昭５６−９９４６２
号公報等に記載されるようなニューマチック型検出器が
ある。
分析計用検出器として、例えば、特開平７−１４００７
５号公報、実公昭５９−２４９９３号公報、実公昭５９
−２６２７８号公報あるいは、実開昭５６−９９４６２
号公報等に記載されるようなニューマチック型検出器が
ある。
【０００３】前記赤外線ガス分析計用検出器は、測定対
象ガスと同じ吸収特性を示すガスが封入されかつ測定セ
ルに対して互いに直列的または並列的に配置される二つ
のガス室と、これらのガス室を互いに連通させるガス通
路と、このガス通路内にフローセンサとして設けられる
白金やニッケルなどの金属からなる二つの熱線素子から
なる熱線素子対とからなり、この熱線素子対に一定電圧
を印加し、これを温度上昇させておく。そして、ガスの
流れがあると前記熱線素子対のうちの一方の熱線素子が
冷やされ、他方の熱線素子が加熱され、二つの熱線素子
の温度が変化し、これを構成する金属の抵抗温度係数に
応じて各熱線素子の抵抗値が変化する。この抵抗値の変
化量をホイートストンブリッジを用いて検出し、流量を
検出するのである。
象ガスと同じ吸収特性を示すガスが封入されかつ測定セ
ルに対して互いに直列的または並列的に配置される二つ
のガス室と、これらのガス室を互いに連通させるガス通
路と、このガス通路内にフローセンサとして設けられる
白金やニッケルなどの金属からなる二つの熱線素子から
なる熱線素子対とからなり、この熱線素子対に一定電圧
を印加し、これを温度上昇させておく。そして、ガスの
流れがあると前記熱線素子対のうちの一方の熱線素子が
冷やされ、他方の熱線素子が加熱され、二つの熱線素子
の温度が変化し、これを構成する金属の抵抗温度係数に
応じて各熱線素子の抵抗値が変化する。この抵抗値の変
化量をホイートストンブリッジを用いて検出し、流量を
検出するのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の赤外線ガス分析計用検出器においては、熱線素子対
を構成する熱線素子には常に電圧が印加されているた
め、長期にわたって連続測定（例えば３年間無交換）を
行った場合、熱線素子が寿命劣化したり断線するなどし
て故障が生じた場合、出力に誤差が生じたり、出力不能
となる。このように熱線素子が寿命劣化したり断線した
場合には、熱線素子を交換すればよいが、熱線素子が二
つのガス室を互いに連通させるガス通路内に組み込まれ
ているため、熱線素子のみの交換は困難で、検出器全体
を交換する必要があった。そのため、経済性が悪いとと
もに、この交換の間、所定の測定を行えない所謂欠測が
生ずるといった問題があり、連続測定を行う上で大きな
障害となっていた。
来の赤外線ガス分析計用検出器においては、熱線素子対
を構成する熱線素子には常に電圧が印加されているた
め、長期にわたって連続測定（例えば３年間無交換）を
行った場合、熱線素子が寿命劣化したり断線するなどし
て故障が生じた場合、出力に誤差が生じたり、出力不能
となる。このように熱線素子が寿命劣化したり断線した
場合には、熱線素子を交換すればよいが、熱線素子が二
つのガス室を互いに連通させるガス通路内に組み込まれ
ているため、熱線素子のみの交換は困難で、検出器全体
を交換する必要があった。そのため、経済性が悪いとと
もに、この交換の間、所定の測定を行えない所謂欠測が
生ずるといった問題があり、連続測定を行う上で大きな
障害となっていた。
【０００５】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、熱線素子に故障が生じた場合、
検出器全体を交換する必要がなく経済性に優れるととも
に、欠測時間を可及的に少なくできる赤外線ガス分析計
用検出器を提供することである。
たもので、その目的は、熱線素子に故障が生じた場合、
検出器全体を交換する必要がなく経済性に優れるととも
に、欠測時間を可及的に少なくできる赤外線ガス分析計
用検出器を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、測定対象ガスと同じ吸収特性を示す
ガスが封入されかつ測定セルに対して互いに直列的に配
置される二つのガス室と、これらのガス室を互いに連通
させるガス通路と、このガス通路内にフローセンサとし
て設けられる熱線素子対とからなり、この熱線素子対に
電圧を常時印加するように構成された検出器において、
前記ガス通路内に複数の熱線素子対を設け、測定に用い
ている熱線素子対の端子間電圧をモニターし、前記端子
間電圧が設定範囲外になったとき、他の熱線素子対に電
圧の印加を切り換えるようにしている（請求項１）。
め、この発明では、測定対象ガスと同じ吸収特性を示す
ガスが封入されかつ測定セルに対して互いに直列的に配
置される二つのガス室と、これらのガス室を互いに連通
させるガス通路と、このガス通路内にフローセンサとし
て設けられる熱線素子対とからなり、この熱線素子対に
電圧を常時印加するように構成された検出器において、
前記ガス通路内に複数の熱線素子対を設け、測定に用い
ている熱線素子対の端子間電圧をモニターし、前記端子
間電圧が設定範囲外になったとき、他の熱線素子対に電
圧の印加を切り換えるようにしている（請求項１）。
【０００７】上記構成の赤外線ガス分析計用検出器にお
いては、それまで測定に供されていた熱線素子対に故障
が生じてその出力が設定範囲外になった場合、これを速
やかに検出することができる。そして、代わりの熱線素
子対に対して速やかに所定のブリッジ電圧を印加するこ
とができるので、従来と異なり、検出器全体を交換する
必要がないとともに、欠測時間が短くなる。
いては、それまで測定に供されていた熱線素子対に故障
が生じてその出力が設定範囲外になった場合、これを速
やかに検出することができる。そして、代わりの熱線素
子対に対して速やかに所定のブリッジ電圧を印加するこ
とができるので、従来と異なり、検出器全体を交換する
必要がないとともに、欠測時間が短くなる。
【０００８】そして、前記赤外線ガス分析計用検出器に
おいて、二つのガス室が測定セルおよび比較セルに対し
てそれぞれ対応するように互いに並列的に配置されてい
てもよい（請求項２）。
おいて、二つのガス室が測定セルおよび比較セルに対し
てそれぞれ対応するように互いに並列的に配置されてい
てもよい（請求項２）。
【０００９】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を、図面を参照
しながら説明する。図１および図２は、この発明の第１
の実施の形態を示すものである。まず、図１は、この発
明の赤外線ガス分析計用検出器（以下、単に検出器とい
う）を組み込んだ赤外線ガス分析計１の構成を概略的に
示す図で、この実施の形態における赤外線ガス分析計１
は、所謂シングルビーム（シングルセル）タイプのもの
である。
しながら説明する。図１および図２は、この発明の第１
の実施の形態を示すものである。まず、図１は、この発
明の赤外線ガス分析計用検出器（以下、単に検出器とい
う）を組み込んだ赤外線ガス分析計１の構成を概略的に
示す図で、この実施の形態における赤外線ガス分析計１
は、所謂シングルビーム（シングルセル）タイプのもの
である。
【００１０】前記赤外線ガス分析計１は、次のように構
成されている。すなわち、図１において、２は筒状の測
定セルで、その両端が赤外線透過性材料よりなるセル窓
３，４で封止されているとともに、サンプルガスＳの導
入口部５、導出口部６が形成されている。７は一方のセ
ル窓３に対向して設けられる赤外光源で、この赤外光源
７を発した赤外線ＩＲは、赤外光源７とセル窓３との間
に介装され、図示していないモータによって回転駆動さ
れる光チョッパ８によって所定周波数の断続光とされ
る。
成されている。すなわち、図１において、２は筒状の測
定セルで、その両端が赤外線透過性材料よりなるセル窓
３，４で封止されているとともに、サンプルガスＳの導
入口部５、導出口部６が形成されている。７は一方のセ
ル窓３に対向して設けられる赤外光源で、この赤外光源
７を発した赤外線ＩＲは、赤外光源７とセル窓３との間
に介装され、図示していないモータによって回転駆動さ
れる光チョッパ８によって所定周波数の断続光とされ
る。
【００１１】９は他方のセル窓４に対向して設けられる
検出器で、耐腐食性の金属よりなる本体ブロック１０の
両端部が赤外線透過性材料よりなる窓１１，１２によっ
て封止されるとともに、その内部が赤外線透過性材料よ
りなる窓１３によって二つのガス室１４，１５に区画さ
れ、これらのガス室１４，１５が赤外線光路（矢印ＩＲ
で示す）に順次直列となるように測定セル２に対して配
置されている。そして、ガス室１４，１５には、測定対
象ガスと同じ吸収特性を示すガス（または測定対象ガス
そのもの）Ｇが封入されている。なお、この実施の形態
における検出器９は、二つのガス室１４，１５におい
て、赤外線ＩＲが吸収される構成となっているが、一方
の室１４のみにおいて赤外線ＩＲが吸収されるようにし
てあってもよく、その場合、二つのガス室１４，１５の
間は、赤外線非透過性材料よりなる壁で区画される。
検出器で、耐腐食性の金属よりなる本体ブロック１０の
両端部が赤外線透過性材料よりなる窓１１，１２によっ
て封止されるとともに、その内部が赤外線透過性材料よ
りなる窓１３によって二つのガス室１４，１５に区画さ
れ、これらのガス室１４，１５が赤外線光路（矢印ＩＲ
で示す）に順次直列となるように測定セル２に対して配
置されている。そして、ガス室１４，１５には、測定対
象ガスと同じ吸収特性を示すガス（または測定対象ガス
そのもの）Ｇが封入されている。なお、この実施の形態
における検出器９は、二つのガス室１４，１５におい
て、赤外線ＩＲが吸収される構成となっているが、一方
の室１４のみにおいて赤外線ＩＲが吸収されるようにし
てあってもよく、その場合、二つのガス室１４，１５の
間は、赤外線非透過性材料よりなる壁で区画される。
【００１２】１６はガス室１４，１５を連通させるガス
通路で、この実施の形態においては、本体ブロック１０
内の赤外線光路から外れた部位に形成されている。１６
ａ，１６ｂはガス通路１６のガス室１４，１５に臨む開
口である。そして、このガス通路１６には、やや膨らん
だ空間１６ｃが形成されており、この空間１６ｃにガス
通路１６を流れるガスＧの流量を検出するフローセンサ
としての熱線素子対が例えば二対１７，１８設けられて
いる。そして、これらの二対の熱線素子対１７，１８の
うち、一方１７には常時電圧が印加されて測定に寄与
し、他方１８には常時電圧が印加されず予備となってい
る。
通路で、この実施の形態においては、本体ブロック１０
内の赤外線光路から外れた部位に形成されている。１６
ａ，１６ｂはガス通路１６のガス室１４，１５に臨む開
口である。そして、このガス通路１６には、やや膨らん
だ空間１６ｃが形成されており、この空間１６ｃにガス
通路１６を流れるガスＧの流量を検出するフローセンサ
としての熱線素子対が例えば二対１７，１８設けられて
いる。そして、これらの二対の熱線素子対１７，１８の
うち、一方１７には常時電圧が印加されて測定に寄与
し、他方１８には常時電圧が印加されず予備となってい
る。
【００１３】すなわち、前記熱線素子対１７，１８は、
熱線素子１７ａ，１７ｂ、１８ａ，１８ｂよりなる。こ
れらの熱線素子１７ａ，１７ｂ、１８ａ，１８ｂは、封
入ガスＧに直接曝されるため、例えば耐腐食性に優れる
とともに温度係数の大きな金属より構成され、このよう
な金属として白金やニッケルなどがある。そして、一方
の熱線素子対１７の熱線素子１７ａ，１７ｂは、一端に
おいて互いに接続されるとともに他端において、一端に
おいて互いに接続された固定抵抗１９ａ，１９ｂとそれ
ぞれ直列接続され、図２に示すようなホイートストーン
ブリッジ回路２０を構成している。また、他方の熱線素
子対１８の熱線素子１８ａ，１８ｂにおいても、前記熱
線素子１７ａ，１７ｂと同様に接続され、固定抵抗２１
ａ，２１ｂとそれぞれ直列に接続され、前記ブリッジ回
路２０と同様のブリッジ回路２２を構成している。
熱線素子１７ａ，１７ｂ、１８ａ，１８ｂよりなる。こ
れらの熱線素子１７ａ，１７ｂ、１８ａ，１８ｂは、封
入ガスＧに直接曝されるため、例えば耐腐食性に優れる
とともに温度係数の大きな金属より構成され、このよう
な金属として白金やニッケルなどがある。そして、一方
の熱線素子対１７の熱線素子１７ａ，１７ｂは、一端に
おいて互いに接続されるとともに他端において、一端に
おいて互いに接続された固定抵抗１９ａ，１９ｂとそれ
ぞれ直列接続され、図２に示すようなホイートストーン
ブリッジ回路２０を構成している。また、他方の熱線素
子対１８の熱線素子１８ａ，１８ｂにおいても、前記熱
線素子１７ａ，１７ｂと同様に接続され、固定抵抗２１
ａ，２１ｂとそれぞれ直列に接続され、前記ブリッジ回
路２０と同様のブリッジ回路２２を構成している。
【００１４】そして、前記熱線素子対１７の一端側（熱
線素子１７ａ，１７ｂが接続されている側）と、熱線素
子対１８の一端側（熱線素子１８ａ，１８ｂが接続され
ている側）とは互いに接続され、その接続点はコモン電
位に保持されている。
線素子１７ａ，１７ｂが接続されている側）と、熱線素
子対１８の一端側（熱線素子１８ａ，１８ｂが接続され
ている側）とは互いに接続され、その接続点はコモン電
位に保持されている。
【００１５】２３はブリッジ電源で、切換スイッチ２４
を介して一定の出力電圧をブリッジ回路２０，２２のい
ずれか一方にブリッジ電圧として印加するものである。
前記切換スイッチ２４は、後述する演算制御回路２５か
らの指令によって接点を切り換え自在に構成されてい
る。そして、図１に示す例においては、熱線素子対１７
を含むブリッジ回路２０にブリッジ電圧が印加され、ブ
リッジ回路２０が測定回路となり、熱線素子対２２を含
むブリッジ回路２２にはブリッジ電圧が印加されず、こ
のブリッジ回路２２は予備回路となっている。
を介して一定の出力電圧をブリッジ回路２０，２２のい
ずれか一方にブリッジ電圧として印加するものである。
前記切換スイッチ２４は、後述する演算制御回路２５か
らの指令によって接点を切り換え自在に構成されてい
る。そして、図１に示す例においては、熱線素子対１７
を含むブリッジ回路２０にブリッジ電圧が印加され、ブ
リッジ回路２０が測定回路となり、熱線素子対２２を含
むブリッジ回路２２にはブリッジ電圧が印加されず、こ
のブリッジ回路２２は予備回路となっている。
【００１６】２５は演算制御回路で、例えばマイコンよ
りなり、前記ブリッジ回路２０，２２とは、それらの出
力を伝達するための信号線２６，２７と接続され、ブリ
ッジ回路２０（または２２）における熱線素子対１７
（または１８）の端子間電圧が入力されるようにしてあ
り、図示例では、ブリッジ回路２０の熱線素子対１７の
端子間電圧（図２における符号Ｖａ，Ｖｂで示す電圧）
が入力され、この端子間電圧が演算制御回路２５におい
て常時モニターされる。
りなり、前記ブリッジ回路２０，２２とは、それらの出
力を伝達するための信号線２６，２７と接続され、ブリ
ッジ回路２０（または２２）における熱線素子対１７
（または１８）の端子間電圧が入力されるようにしてあ
り、図示例では、ブリッジ回路２０の熱線素子対１７の
端子間電圧（図２における符号Ｖａ，Ｖｂで示す電圧）
が入力され、この端子間電圧が演算制御回路２５におい
て常時モニターされる。
【００１７】上記構成の検出器９の基本的な動作につい
て説明すると、今、図１に示すように、切換スイッチ２
４が熱線素子対１７を含むブリッジ回路２０側にオン
し、ブリッジ回路２０に所定のブリッジ電圧が印加され
るとともに、ガス室１５，１６に測定対象と同じガス
（例えばＣＯ2 ）が封入されているものとする。前記状
態において、測定セル２にＣＯ2 を含んだサンプルガス
Ｓを供給しながら、赤外光源７から赤外線ＩＲを測定セ
ル２に照射すると、前記赤外線ＩＲは、サンプルガスＳ
中のＣＯ2 によって吸収を受けた後、検出器９の測定セ
ル２側のガス室１４に入射する。このガス室１４に封入
されているガスＧ（この場合、ＣＯ2 ）が赤外線ＩＲの
一部を吸収して温度上昇し、膨張する。この膨張したガ
スＧは、開口１６ａを経てガス通路１６に入り、空間１
６ｃを通過し、開口１６ｂを経てガス室１５に流入す
る。
て説明すると、今、図１に示すように、切換スイッチ２
４が熱線素子対１７を含むブリッジ回路２０側にオン
し、ブリッジ回路２０に所定のブリッジ電圧が印加され
るとともに、ガス室１５，１６に測定対象と同じガス
（例えばＣＯ2 ）が封入されているものとする。前記状
態において、測定セル２にＣＯ2 を含んだサンプルガス
Ｓを供給しながら、赤外光源７から赤外線ＩＲを測定セ
ル２に照射すると、前記赤外線ＩＲは、サンプルガスＳ
中のＣＯ2 によって吸収を受けた後、検出器９の測定セ
ル２側のガス室１４に入射する。このガス室１４に封入
されているガスＧ（この場合、ＣＯ2 ）が赤外線ＩＲの
一部を吸収して温度上昇し、膨張する。この膨張したガ
スＧは、開口１６ａを経てガス通路１６に入り、空間１
６ｃを通過し、開口１６ｂを経てガス室１５に流入す
る。
【００１８】このとき、前記ガス通路１６内を流れるガ
スＧの流速（流量）に応じて、熱線素子対１７において
流れの上流側の熱線素子１７ａから熱を奪う。このた
め、熱線素子１７ａはガスＧの流速に応じて冷却され、
その温度は無風状態のときに比べて低下する。そして、
前記ガスＧは奪った熱により加温され、この加温された
ガスＧは、流れの下流側の熱線素子１７ｂを温める。そ
して、白金線は温度変化によってその電気的抵抗値が一
定の割合で変化するため、この抵抗変化を利用して温度
変化をブリッジ回路２０の出力として出力できる。
スＧの流速（流量）に応じて、熱線素子対１７において
流れの上流側の熱線素子１７ａから熱を奪う。このた
め、熱線素子１７ａはガスＧの流速に応じて冷却され、
その温度は無風状態のときに比べて低下する。そして、
前記ガスＧは奪った熱により加温され、この加温された
ガスＧは、流れの下流側の熱線素子１７ｂを温める。そ
して、白金線は温度変化によってその電気的抵抗値が一
定の割合で変化するため、この抵抗変化を利用して温度
変化をブリッジ回路２０の出力として出力できる。
【００１９】上述のように、検出器９のガス室１４，１
５内に封入されたガスＧの膨張の度合いが異なり、ガス
通路１６内でガスＧの流れが生じたときのガス流量が測
定される。この測定値は、赤外線ガス分析計１の測定セ
ル２に供給されたサンプルガスＳ中に含まれる測定対象
成分（この場合、ＣＯ2 ）の濃度に対して一定の関係を
有するから、前記測定対象成分の濃度が測定されること
となる。
５内に封入されたガスＧの膨張の度合いが異なり、ガス
通路１６内でガスＧの流れが生じたときのガス流量が測
定される。この測定値は、赤外線ガス分析計１の測定セ
ル２に供給されたサンプルガスＳ中に含まれる測定対象
成分（この場合、ＣＯ2 ）の濃度に対して一定の関係を
有するから、前記測定対象成分の濃度が測定されること
となる。
【００２０】ところで、前記熱線素子対１７の端子間電
圧は、演算制御回路２５において常時または定期的にモ
ニターされているが、この電圧が予め設定されている値
よりも低下したりまたは０の場合、前記熱線素子対１７
における熱線素子１７ａおよび／または熱線素子１７ｂ
に寿命低下または断線などの故障が生じたものと判断で
きる。このように判断した場合、演算制御回路２５から
切換スイッチ２４に切換指令が出力され、これに基づい
て、切換スイッチ２４は、故障が生じた熱線素子対１７
を含むブリッジ回路２０をオフにし、熱線素子対１８を
含むブリッジ回路２２がオンするように動作し、これに
より、前記ブリッジ回路２２にブリッジ電源２３からの
ブリッジ電圧が印加され、ブリッジ回路２０に代わって
ブリッジ回路２２が測定回路として機能するようにな
る。
圧は、演算制御回路２５において常時または定期的にモ
ニターされているが、この電圧が予め設定されている値
よりも低下したりまたは０の場合、前記熱線素子対１７
における熱線素子１７ａおよび／または熱線素子１７ｂ
に寿命低下または断線などの故障が生じたものと判断で
きる。このように判断した場合、演算制御回路２５から
切換スイッチ２４に切換指令が出力され、これに基づい
て、切換スイッチ２４は、故障が生じた熱線素子対１７
を含むブリッジ回路２０をオフにし、熱線素子対１８を
含むブリッジ回路２２がオンするように動作し、これに
より、前記ブリッジ回路２２にブリッジ電源２３からの
ブリッジ電圧が印加され、ブリッジ回路２０に代わって
ブリッジ回路２２が測定回路として機能するようにな
る。
【００２１】なお、前記測定回路の切換えに際して、熱
線素子対１７のときと同じ信号になるように、ブリッジ
電圧の大きさを演算制御回路２５に予め記憶させてお
き、前記切換えと同時に、前記ブリッジ電圧をブリッジ
回路２２に印加させるようにするのが好ましい。
線素子対１７のときと同じ信号になるように、ブリッジ
電圧の大きさを演算制御回路２５に予め記憶させてお
き、前記切換えと同時に、前記ブリッジ電圧をブリッジ
回路２２に印加させるようにするのが好ましい。
【００２２】上述のように、上記実施の形態において
は、それまで測定に供されていた熱線素子対１７に故障
が生じてその出力が設定範囲外になった場合、これを速
やかに検出することができる。そして、代わりの熱線素
子対１８に対して速やかに所定のブリッジ印加電圧の供
給することができるので、従来と異なり、検出器全体を
交換する必要がないとともに、欠測時間が短くなる。
は、それまで測定に供されていた熱線素子対１７に故障
が生じてその出力が設定範囲外になった場合、これを速
やかに検出することができる。そして、代わりの熱線素
子対１８に対して速やかに所定のブリッジ印加電圧の供
給することができるので、従来と異なり、検出器全体を
交換する必要がないとともに、欠測時間が短くなる。
【００２３】上記実施の形態においては、赤外線ガス分
析計１が所謂シングルビームタイプであったが、これに
限られるものではなく、図３に示すように、セルを二つ
並設した所謂ダブルビームタイプに構成してもよい。以
下、これを第２の実施の形態として説明する。
析計１が所謂シングルビームタイプであったが、これに
限られるものではなく、図３に示すように、セルを二つ
並設した所謂ダブルビームタイプに構成してもよい。以
下、これを第２の実施の形態として説明する。
【００２４】図３において、３１，３２は互いに並設さ
れる筒状の測定セル、比較セルである。測定セル３１
は、その両端が赤外線透過性材料よりなるセル窓３３，
３４で封止されているとともに、サンプルガスＳの導入
部３５、導出部３６が形成されている。比較セル３２
は、両端部が赤外透過性のセル窓３７，３８で封止さ
れ、内部に赤外線ＩＲを吸収しないゼロガス（例えば窒
素ガス）が封入されている。
れる筒状の測定セル、比較セルである。測定セル３１
は、その両端が赤外線透過性材料よりなるセル窓３３，
３４で封止されているとともに、サンプルガスＳの導入
部３５、導出部３６が形成されている。比較セル３２
は、両端部が赤外透過性のセル窓３７，３８で封止さ
れ、内部に赤外線ＩＲを吸収しないゼロガス（例えば窒
素ガス）が封入されている。
【００２５】３９，４０は測定セル３１、比較セル３２
の一方のセル窓３３，３７側に設けられる赤外光源で、
これらの赤外光源３９，４０を発した赤外線ＩＲは、赤
外光源３９，４０とセル窓３３，３７との間に介装さ
れ、図示していないモータによって回転駆動される光チ
ョッパ４１によって所定の周波数の断続光とされる。
の一方のセル窓３３，３７側に設けられる赤外光源で、
これらの赤外光源３９，４０を発した赤外線ＩＲは、赤
外光源３９，４０とセル窓３３，３７との間に介装さ
れ、図示していないモータによって回転駆動される光チ
ョッパ４１によって所定の周波数の断続光とされる。
【００２６】４２は他方のセル窓３４，３８に対向して
設けられる検出器で、その本体ブロック４３の内部は、
測定セル３１、比較セル３２にそれぞれ対応するように
仕切り部４４によって二つのガス室４５，４６に区画さ
れ、各ガス室４５，４６の両側は赤外線透過性材料より
なる窓４７、４８，４９，５０によって封止されてい
る。そして、ガス室４５，４６には、測定対象ガスと同
じ吸収特性を示すガス（または測定対象ガスそのもの）
Ｇが封入されている。
設けられる検出器で、その本体ブロック４３の内部は、
測定セル３１、比較セル３２にそれぞれ対応するように
仕切り部４４によって二つのガス室４５，４６に区画さ
れ、各ガス室４５，４６の両側は赤外線透過性材料より
なる窓４７、４８，４９，５０によって封止されてい
る。そして、ガス室４５，４６には、測定対象ガスと同
じ吸収特性を示すガス（または測定対象ガスそのもの）
Ｇが封入されている。
【００２７】５１はガス室４５，４６を連通させるガス
通路で、この実施の形態においては、仕切り部４４内に
形成されており、５１ａ，５１ｂはガス通路５１のガス
室４５，４６に臨む開口である。そして、このガス通路
５１には、やや膨らんだ空間５１ｃが形成されており、
この空間５１ｃには、前記図１に示した第１の実施の形
態と同様に、熱線素子対１７，１８が設けられている。
この熱線素子対１７，１８の電気的接続や配置関係は、
第１の実施の形態と同じであるので、対応する部材に同
一符号を付してその説明を省略する。
通路で、この実施の形態においては、仕切り部４４内に
形成されており、５１ａ，５１ｂはガス通路５１のガス
室４５，４６に臨む開口である。そして、このガス通路
５１には、やや膨らんだ空間５１ｃが形成されており、
この空間５１ｃには、前記図１に示した第１の実施の形
態と同様に、熱線素子対１７，１８が設けられている。
この熱線素子対１７，１８の電気的接続や配置関係は、
第１の実施の形態と同じであるので、対応する部材に同
一符号を付してその説明を省略する。
【００２８】この第２の実施の形態における赤外線ガス
分析計１における動作は、第１の実施の形態における赤
外線ガス分析計１のそれと同じであるので、その詳細な
説明を省略する。
分析計１における動作は、第１の実施の形態における赤
外線ガス分析計１のそれと同じであるので、その詳細な
説明を省略する。
【００２９】なお、上述の各実施の形態においては、ガ
ス通路１６，５１内に設けられる熱線素子対１７，１８
は二つであり、予備の熱線素子対１８は一つであった
が、予備の熱線素子対をそれ以上設けてもよいことはい
うまでもない。
ス通路１６，５１内に設けられる熱線素子対１７，１８
は二つであり、予備の熱線素子対１８は一つであった
が、予備の熱線素子対をそれ以上設けてもよいことはい
うまでもない。
【００３０】また、この発明の検出器は、ＣＯ2 以外の
対象成分を測定する赤外線ガス分析計に組み込んでもよ
いことはいうまでもない。
対象成分を測定する赤外線ガス分析計に組み込んでもよ
いことはいうまでもない。
【００３１】
【発明の効果】この発明の検出器においては、二つのガ
ス室を連通させるガス通路に複数の熱線素子対を設け、
測定に用いている熱線素子対の端子間電圧をモニター
し、前記端子間電圧が設定範囲外になったとき、他の熱
線素子対に電圧の印加を切り換えるようにしたので、検
出器全体を交換する必要がなく、経済性に優れる。そし
て、前記切換えに要する時間は従来の検出器全体を交換
する場合に比べてはるかに短く、したがって、欠測時間
が可及的に少なくなる。したがって、赤外線ガス分析計
の検出器として好適に使用することができる。
ス室を連通させるガス通路に複数の熱線素子対を設け、
測定に用いている熱線素子対の端子間電圧をモニター
し、前記端子間電圧が設定範囲外になったとき、他の熱
線素子対に電圧の印加を切り換えるようにしたので、検
出器全体を交換する必要がなく、経済性に優れる。そし
て、前記切換えに要する時間は従来の検出器全体を交換
する場合に比べてはるかに短く、したがって、欠測時間
が可及的に少なくなる。したがって、赤外線ガス分析計
の検出器として好適に使用することができる。
【図１】この発明の検出器を組み込んだシングルビーム
タイプのガス分析計の構成を概略的に示す図である。
タイプのガス分析計の構成を概略的に示す図である。
【図２】前記検出器における電気的等価回路を示す図で
ある。
ある。
【図３】前記検出器を組み込んだダブルビームタイプの
ガス分析計の構成を概略的に示す図である。
ガス分析計の構成を概略的に示す図である。
１…赤外線ガス分析計、２…測定セル、１４，１５…ガ
ス室、１６…ガス通路、１７，１８…熱線素子対、３１
…測定セル、３２…比較セル、４５，４６…ガス室、５
１…ガス通路、Ｇ…ガス。
ス室、１６…ガス通路、１７，１８…熱線素子対、３１
…測定セル、３２…比較セル、４５，４６…ガス室、５
１…ガス通路、Ｇ…ガス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F035 EA05 EA09 2G020 AA03 BA12 CB04 CB05 CB07 CB42 CC48 CD26 2G059 AA01 BB01 CC04 EE01 FF08 FF09 GG07 HH01 JJ24 KK08 KK09 MM01 PP02
Claims (2)
- 【請求項１】 測定対象ガスと同じ吸収特性を示すガス
が封入されかつ測定セルに対して互いに直列的に配置さ
れる二つのガス室と、これらのガス室を互いに連通させ
るガス通路と、このガス通路内にフローセンサとして設
けられる熱線素子対とからなり、この熱線素子対に電圧
を常時印加するように構成された赤外線ガス分析計用検
出器において、前記ガス通路内に複数の熱線素子対を設
け、測定に用いている熱線素子対の端子間電圧をモニタ
ーし、前記端子間電圧が設定範囲外になったとき、他の
熱線素子対に電圧の印加を切り換えるようにしたことを
特徴とする赤外線ガス分析計用検出器。 - 【請求項２】 測定対象ガスと同じ吸収特性を示すガス
が封入されかつ測定セルおよび比較セルに対してそれぞ
れ対応するように互いに並列的に配置される二つのガス
室と、これらのガス室を互いに連通させるガス通路と、
このガス通路内にフローセンサとして設けられる熱線素
子対とからなり、この熱線素子対に電圧を常時印加する
ように構成された赤外線ガス分析計用検出器において、
前記ガス通路内に複数の熱線素子対を設け、測定に用い
ている熱線素子対の端子間電圧をモニターし、前記端子
間電圧が設定範囲外になったとき、他の熱線素子対に電
圧の印加を切り換えるようにしたことを特徴とする赤外
線ガス分析計用検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000328085A JP2002131230A (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | 赤外線ガス分析計用検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000328085A JP2002131230A (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | 赤外線ガス分析計用検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002131230A true JP2002131230A (ja) | 2002-05-09 |
Family
ID=18804994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000328085A Pending JP2002131230A (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | 赤外線ガス分析計用検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002131230A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006070843A1 (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Yokogawa Electric Corporation | 赤外線ガス分析計 |
| JP2006300805A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Yokogawa Electric Corp | フローセンサと赤外線ガス分析計 |
| EP1757910A1 (en) | 2005-08-25 | 2007-02-28 | Yokogawa Electric Corporation | Infrared gas analyzer |
| US7323687B2 (en) | 2004-10-26 | 2008-01-29 | Yokogawa Electric Corporation | infrared gas analyzer and infrared gas analysis method |
| JP2012063248A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Shimadzu Corp | 赤外線吸収式ガス分析計 |
| JP2012093099A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Shimadzu Corp | フローセンサおよび赤外線ガス分析計 |
| CN102478509A (zh) * | 2010-11-22 | 2012-05-30 | 株式会社岛津制作所 | 气体封入型气体分析计用设备以及使用该设备的分析计 |
| CN105486654A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-04-13 | 成都市亿泰科技有限公司 | 基于超材料的可调非色散红外气体传感器 |
-
2000
- 2000-10-27 JP JP2000328085A patent/JP2002131230A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7323687B2 (en) | 2004-10-26 | 2008-01-29 | Yokogawa Electric Corporation | infrared gas analyzer and infrared gas analysis method |
| DE102005049175B4 (de) * | 2004-10-26 | 2009-01-29 | Yokogawa Electric Corp., Musashino | Infrarotgasanalysator und Verfahren zur Infrarotgasanalyse |
| WO2006070843A1 (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Yokogawa Electric Corporation | 赤外線ガス分析計 |
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| JP4595745B2 (ja) * | 2005-08-25 | 2010-12-08 | 横河電機株式会社 | 赤外線ガス分析計 |
| JP2007057404A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Yokogawa Electric Corp | 赤外線ガス分析計 |
| EP1757910A1 (en) | 2005-08-25 | 2007-02-28 | Yokogawa Electric Corporation | Infrared gas analyzer |
| JP2012063248A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Shimadzu Corp | 赤外線吸収式ガス分析計 |
| CN102401787A (zh) * | 2010-09-16 | 2012-04-04 | 株式会社岛津制作所 | 红外线吸收式气体分析计 |
| JP2012093099A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Shimadzu Corp | フローセンサおよび赤外線ガス分析計 |
| CN102478509A (zh) * | 2010-11-22 | 2012-05-30 | 株式会社岛津制作所 | 气体封入型气体分析计用设备以及使用该设备的分析计 |
| JP2012112702A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Shimadzu Corp | ガス封入型ガス分析計用機器及びそれを用いた非分散型赤外線式ガス分析計 |
| CN105486654A (zh) * | 2015-10-23 | 2016-04-13 | 成都市亿泰科技有限公司 | 基于超材料的可调非色散红外气体传感器 |
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