JP2003014591A - ガス分析計 - Google Patents
ガス分析計Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】測定ガス排気先の圧力変動の影響を受けないガ
ス分析計を提供する。 【解決手段】試料セル１４から排出された測定ガスを導
入するためのポート２３ａと、接続した逆止弁２６を介
して大気を導入するポート２３ｂと、導入された測定ガ
スと大気の混合ガスを排気するためのポート２３ｃとを
備えたバッファポット２３と排気ポンプ２７を排気ガス
ラインに設ける。測定ガス流量より排出ガス流量が多く
なるよう排気ポンプ２７とポンプ２２を駆動することに
より、大気がバッファポット２３に吸入され、ガス出口
２８での圧力変動があってもバッファポット２３内の圧
力を大気圧に近い一定圧力に保持することができ、その
結果試料セル内の圧力が安定し測定精度への影響が除去
できる。
ス分析計を提供する。 【解決手段】試料セル１４から排出された測定ガスを導
入するためのポート２３ａと、接続した逆止弁２６を介
して大気を導入するポート２３ｂと、導入された測定ガ
スと大気の混合ガスを排気するためのポート２３ｃとを
備えたバッファポット２３と排気ポンプ２７を排気ガス
ラインに設ける。測定ガス流量より排出ガス流量が多く
なるよう排気ポンプ２７とポンプ２２を駆動することに
より、大気がバッファポット２３に吸入され、ガス出口
２８での圧力変動があってもバッファポット２３内の圧
力を大気圧に近い一定圧力に保持することができ、その
結果試料セル内の圧力が安定し測定精度への影響が除去
できる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼排ガス中の対
象ガス成分を分析するガス分析計に関する。 【０００２】 【従来の技術】煙道排ガスなどの燃焼排ガス中には例え
ば、硫黄酸化物ＳＯ２、窒素酸化物ＮＯＸ、一酸化炭素
ＣＯ、硫化水素、シアン化水素、酸素、アンモニア、塩
素、塩化水素などの様々なガス成分が含まれている。こ
れら燃焼排ガス中の対象成分ガスを測定するガス分析計
として種々の方式のものが用いられている。例えば、Ｏ
２測定には磁気式酸素計、ＣＯ、ＳＯ２、ＣＯ２などの
測定には非分散型赤外線吸収方式、ＮＯＸ測定には化学
発光方式のガス分析計が使用されている。これらのガス
分析計においては、燃焼排ガスから採取された測定ガス
は、図４に示す排気フロー図のように構成された流路を
介して排気されている。すなわち、測定ガスはドレンセ
パレータ３１により含有しているドレンが除去され、ポ
ンプ３２により一定流量の測定ガスが吸引される。そし
て、フィルター３３で測定に障害となる不要物質が除去
された後、測定ガスはガス分析部３４で分析され、ガス
出口３５を経由して大気に開放されたり、あるいは圧力
変動のない場所に排気されることを前提として使用され
ている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】一般に煙道を通して排
出される燃焼排ガスから採取される測定ガスは、上記一
酸化炭素のような有毒成分を含んでいることが多く、測
定後の排気ガスを必ずしも大気中に開放できるものとは
限らない。このような場合には、プラントにおいて測定
ガスを元の煙道中に回収させる手段が必要となるが、煙
道内の圧力はプラントの燃焼制御に追従して絶えず変動
しているため、対象ガス成分の検出が行われるガス分析
部３４内部の圧力を変動させることになる。このような
ガス分析部３４の内部圧力の変動は、例えば非分散赤外
線吸収方式（ＮＤＩＲ）のガス分析計を用いた場合に
は、測定誤差を生じさせるという問題がある。本発明
は、このような事情に鑑みてなされたものであって、測
定ガスの排気先の圧力変動があっても、ガス分析部の内
部圧力の変動をなくし、測定精度に影響を与えないガス
分析計を提供することを目的とするものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のガス分析計は、燃焼排ガスの一部を測定ガ
スとして吸引し、対象ガス成分を測定するとともに、該
測定ガスを排気ガスラインを通して外部へ排気するよう
にしたガス分析計において、排気ガスライン中に前記測
定ガスを導入するポートと、逆止弁を接続して大気を導
入するポートと、導入された前記測定ガスと大気との混
合ガスを排出するポートとを有するバッファポットある
いは該バッファポットと排気ポンプが配設されているこ
とを特徴とするものである。本発明のガス分析計は、測
定ガスを内部圧力が一定となるバッファポットに開放し
ているため、ガス分析部の内部圧力も安定し測定指示値
への影響を無くすことができる。 【０００５】 【発明の実施の形態】以下、本発明のガス分析計を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の実施例によるガス
分析計の構成を示したもので、大別してガス分析部１と
測定ガス制御部２に分けられる。本実施例では、ガス分
析部１の一例として煙道ガス中のＳＯ ２やＮＯＸなどの
濃度を測定する非分散型赤外線吸収方式のものを用いた
場合について説明する。 【０００６】前記ガス分析部１は、ニクロム線などの赤
外線を発光する光源１１、反射鏡１２および回転セクタ
ー１３からなる赤外線集束部と、試料セル１４、補償セ
ル１５、干渉セル１６および検出器１７からなる対象ガ
ス成分検出部と、増幅器１８および指示計１９からなる
ガス濃度表示部より構成されている。 【０００７】また、前記測定ガス制御部２は、測定ガス
中のドレンを除去するドレンセパレータ２１と、一定流
量の測定ガスを前記試料セル１４に送り込むポンプ２２
と、同試料セル１４から排出される測定ガスを導入する
ポート２３ａ、流量計２５と逆止弁２６を連結し導入口
２４から大気を導入するためのポート２３ｂ、前記測定
ガスと大気との混合ガスを排出するポート２３ｃを有す
るバッファポット２３と、このバッファポット２３内の
混合ガスを一定流量でガス出口２８から排出する排気ポ
ンプ２７とから構成されている。 【０００８】上記構成のガス分析部１において、光源１
１からの光は、反射鏡１２で２光束に集束され、この２
光束は回転セクター１３によって交互に試料セル１４と
補償セル１５に入射される。前記補償セル１５中には赤
外線を吸収しない窒素ガスが封入されており、ここを透
過する赤外線強度は減衰せず透過し、一方、試料セル１
４を透過する赤外線強度は対象ガス成分によって一部が
吸収される。干渉セル１６には、煙道ガス中に共存する
ＣＯ２などのような対象ガス成分の測定値に干渉するガ
スが封入されており、試料セル１４及び補償セル１５を
透過した赤外線は、この干渉ガスによっても吸収され干
渉影響が除去される。 【０００９】前記検出器１７は対象ガス成分と類似の赤
外線吸収ガスが封入されるとともに、中央部に隔壁を有
する静電容量型検出方式を採用しており、測定波長の赤
外線強度が選択的に吸収される。補償セル１５を透過し
た赤外線強度は、試料セル１４中の対象ガス成分によっ
て一部が吸収された透過赤外線強度よりも強いので、そ
の吸収エネルギーの差により隔壁両側の気体圧力に差が
生じ隔壁が変位する。この隔壁と固定電極間の変位は静
電容量の変化として検出され、増幅器１８で信号増幅さ
れ指示計１９で対象ガス成分濃度が表示される。 【００１０】また、上記構成の測定ガス制御部２におい
て、測定ガスはドレンセパレータ２１でドレンが除去さ
れるとともに、ポンプ２２により一定流量の測定ガスが
試料セル１４に送りこまれる。そして、前記光源１１か
らの赤外線強度を吸収した測定ガスはポート２３ａよ
り、大気に開放された導入口２４、流量計２５および逆
止弁２６を通って空気がポート２３ｂよりバッファポッ
ト２３に導入され、これらの混合ガスはポート２３ｃを
通りその一定流量が排気ガスとして排気ポンプ２７によ
ってガス出口２８を通って煙道内などへ放出される。前
記逆止弁２６によって測定ガスの空気取り入れ導入口２
４への逆流が防止され、流量計２５によって大気がバッ
ファポット２３へ確実に導入されていることを目視で確
認することができる。 【００１１】本測定ガス制御部２では、ガス出口２８か
ら排気される排気ガス流量を測定ガス流量に対して十分
大きくとるよう排気ポンプ２７およびポンプ２２を駆動
しており、バッファポット２３内には大気圧に近い圧力
の空気が供給されている。そして排気ポンプ２７により
一定の排気量が保持されているので、排気先である煙道
内の圧力が変動しても、大気中からバッファポット２３
へ供給される空気流量および導入口２４からポート２３
ｂまでの圧力損失は一定となる。そのためバッファポッ
ト２３の圧力は大気圧レベルに近い一定の圧力に保持さ
れ、その結果、試料セル１４内の測定ガス圧力、すなわ
ち測定ガス密度も一定に保持され、排気先での圧力変動
は測定結果に影響しない。 【００１２】図２は、本発明の他の実施例による測定ガ
ス制御部の構成を示したものである。この測定ガス制御
部２ａは、バッファポット２３にポート２３ｄを設け差
圧計２９を取り付けたことを特徴とし、その他は上記測
定ガス制御部２と同様に構成されている。この差圧計２
９を設けたことにより、バッファポット２３の内圧と大
気圧との差圧を目視により確認することができ、これに
よりバッファポット２３の内圧を容易に知ることがで
き、測定ガス制御部２ａの正常動作を確認することがで
きる。 【００１３】図３は、排気ガスの排気先、すなわち図１
におけるガス出口２８の圧力が負圧である場合の構成を
示したものである。この場合には、図３に示すように排
気ポンプ２７を省略することができる。ガス出口２８の
圧力が十分に負圧であると、測定ガス流量に対して十分
大きな流量の大気がバッファポット２３に供給され、バ
ッファポット２３内の圧力は大気圧に近い圧力に保持さ
れる。これにより試料セル１４内の圧力も一定に保持さ
れ、測定誤差への影響は阻止される。なお、上記測定ガ
ス制御部２はバッファポット２３内の圧力調節が行える
範囲であればポート２３ａを伸ばして分析計本体から離
して設置してもよい。 【００１４】上記のように本発明は、バッファポット内
に空気を導入して一定圧力に保ち、この中へ測定ガスを
開放することによって、試料セル内の圧力、すなわちガ
ス密度を一定にして測定できるようにしたことを特徴と
するもので、本実施例に限定されるものではなく、試料
内圧力変動が測定誤差を生じるガス分析計に対して適用
できるものである。 【００１５】 【発明の効果】本発明のガス分析計は、測定ガスを測定
後大気を吸入しているバッファポット内に開放すること
により、排気出口の圧力を絶えず一定に保持することが
でき、従来のガス出口圧力変動による測定指示値への影
響を無くすことができる。
象ガス成分を分析するガス分析計に関する。 【０００２】 【従来の技術】煙道排ガスなどの燃焼排ガス中には例え
ば、硫黄酸化物ＳＯ２、窒素酸化物ＮＯＸ、一酸化炭素
ＣＯ、硫化水素、シアン化水素、酸素、アンモニア、塩
素、塩化水素などの様々なガス成分が含まれている。こ
れら燃焼排ガス中の対象成分ガスを測定するガス分析計
として種々の方式のものが用いられている。例えば、Ｏ
２測定には磁気式酸素計、ＣＯ、ＳＯ２、ＣＯ２などの
測定には非分散型赤外線吸収方式、ＮＯＸ測定には化学
発光方式のガス分析計が使用されている。これらのガス
分析計においては、燃焼排ガスから採取された測定ガス
は、図４に示す排気フロー図のように構成された流路を
介して排気されている。すなわち、測定ガスはドレンセ
パレータ３１により含有しているドレンが除去され、ポ
ンプ３２により一定流量の測定ガスが吸引される。そし
て、フィルター３３で測定に障害となる不要物質が除去
された後、測定ガスはガス分析部３４で分析され、ガス
出口３５を経由して大気に開放されたり、あるいは圧力
変動のない場所に排気されることを前提として使用され
ている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】一般に煙道を通して排
出される燃焼排ガスから採取される測定ガスは、上記一
酸化炭素のような有毒成分を含んでいることが多く、測
定後の排気ガスを必ずしも大気中に開放できるものとは
限らない。このような場合には、プラントにおいて測定
ガスを元の煙道中に回収させる手段が必要となるが、煙
道内の圧力はプラントの燃焼制御に追従して絶えず変動
しているため、対象ガス成分の検出が行われるガス分析
部３４内部の圧力を変動させることになる。このような
ガス分析部３４の内部圧力の変動は、例えば非分散赤外
線吸収方式（ＮＤＩＲ）のガス分析計を用いた場合に
は、測定誤差を生じさせるという問題がある。本発明
は、このような事情に鑑みてなされたものであって、測
定ガスの排気先の圧力変動があっても、ガス分析部の内
部圧力の変動をなくし、測定精度に影響を与えないガス
分析計を提供することを目的とするものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のガス分析計は、燃焼排ガスの一部を測定ガ
スとして吸引し、対象ガス成分を測定するとともに、該
測定ガスを排気ガスラインを通して外部へ排気するよう
にしたガス分析計において、排気ガスライン中に前記測
定ガスを導入するポートと、逆止弁を接続して大気を導
入するポートと、導入された前記測定ガスと大気との混
合ガスを排出するポートとを有するバッファポットある
いは該バッファポットと排気ポンプが配設されているこ
とを特徴とするものである。本発明のガス分析計は、測
定ガスを内部圧力が一定となるバッファポットに開放し
ているため、ガス分析部の内部圧力も安定し測定指示値
への影響を無くすことができる。 【０００５】 【発明の実施の形態】以下、本発明のガス分析計を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の実施例によるガス
分析計の構成を示したもので、大別してガス分析部１と
測定ガス制御部２に分けられる。本実施例では、ガス分
析部１の一例として煙道ガス中のＳＯ ２やＮＯＸなどの
濃度を測定する非分散型赤外線吸収方式のものを用いた
場合について説明する。 【０００６】前記ガス分析部１は、ニクロム線などの赤
外線を発光する光源１１、反射鏡１２および回転セクタ
ー１３からなる赤外線集束部と、試料セル１４、補償セ
ル１５、干渉セル１６および検出器１７からなる対象ガ
ス成分検出部と、増幅器１８および指示計１９からなる
ガス濃度表示部より構成されている。 【０００７】また、前記測定ガス制御部２は、測定ガス
中のドレンを除去するドレンセパレータ２１と、一定流
量の測定ガスを前記試料セル１４に送り込むポンプ２２
と、同試料セル１４から排出される測定ガスを導入する
ポート２３ａ、流量計２５と逆止弁２６を連結し導入口
２４から大気を導入するためのポート２３ｂ、前記測定
ガスと大気との混合ガスを排出するポート２３ｃを有す
るバッファポット２３と、このバッファポット２３内の
混合ガスを一定流量でガス出口２８から排出する排気ポ
ンプ２７とから構成されている。 【０００８】上記構成のガス分析部１において、光源１
１からの光は、反射鏡１２で２光束に集束され、この２
光束は回転セクター１３によって交互に試料セル１４と
補償セル１５に入射される。前記補償セル１５中には赤
外線を吸収しない窒素ガスが封入されており、ここを透
過する赤外線強度は減衰せず透過し、一方、試料セル１
４を透過する赤外線強度は対象ガス成分によって一部が
吸収される。干渉セル１６には、煙道ガス中に共存する
ＣＯ２などのような対象ガス成分の測定値に干渉するガ
スが封入されており、試料セル１４及び補償セル１５を
透過した赤外線は、この干渉ガスによっても吸収され干
渉影響が除去される。 【０００９】前記検出器１７は対象ガス成分と類似の赤
外線吸収ガスが封入されるとともに、中央部に隔壁を有
する静電容量型検出方式を採用しており、測定波長の赤
外線強度が選択的に吸収される。補償セル１５を透過し
た赤外線強度は、試料セル１４中の対象ガス成分によっ
て一部が吸収された透過赤外線強度よりも強いので、そ
の吸収エネルギーの差により隔壁両側の気体圧力に差が
生じ隔壁が変位する。この隔壁と固定電極間の変位は静
電容量の変化として検出され、増幅器１８で信号増幅さ
れ指示計１９で対象ガス成分濃度が表示される。 【００１０】また、上記構成の測定ガス制御部２におい
て、測定ガスはドレンセパレータ２１でドレンが除去さ
れるとともに、ポンプ２２により一定流量の測定ガスが
試料セル１４に送りこまれる。そして、前記光源１１か
らの赤外線強度を吸収した測定ガスはポート２３ａよ
り、大気に開放された導入口２４、流量計２５および逆
止弁２６を通って空気がポート２３ｂよりバッファポッ
ト２３に導入され、これらの混合ガスはポート２３ｃを
通りその一定流量が排気ガスとして排気ポンプ２７によ
ってガス出口２８を通って煙道内などへ放出される。前
記逆止弁２６によって測定ガスの空気取り入れ導入口２
４への逆流が防止され、流量計２５によって大気がバッ
ファポット２３へ確実に導入されていることを目視で確
認することができる。 【００１１】本測定ガス制御部２では、ガス出口２８か
ら排気される排気ガス流量を測定ガス流量に対して十分
大きくとるよう排気ポンプ２７およびポンプ２２を駆動
しており、バッファポット２３内には大気圧に近い圧力
の空気が供給されている。そして排気ポンプ２７により
一定の排気量が保持されているので、排気先である煙道
内の圧力が変動しても、大気中からバッファポット２３
へ供給される空気流量および導入口２４からポート２３
ｂまでの圧力損失は一定となる。そのためバッファポッ
ト２３の圧力は大気圧レベルに近い一定の圧力に保持さ
れ、その結果、試料セル１４内の測定ガス圧力、すなわ
ち測定ガス密度も一定に保持され、排気先での圧力変動
は測定結果に影響しない。 【００１２】図２は、本発明の他の実施例による測定ガ
ス制御部の構成を示したものである。この測定ガス制御
部２ａは、バッファポット２３にポート２３ｄを設け差
圧計２９を取り付けたことを特徴とし、その他は上記測
定ガス制御部２と同様に構成されている。この差圧計２
９を設けたことにより、バッファポット２３の内圧と大
気圧との差圧を目視により確認することができ、これに
よりバッファポット２３の内圧を容易に知ることがで
き、測定ガス制御部２ａの正常動作を確認することがで
きる。 【００１３】図３は、排気ガスの排気先、すなわち図１
におけるガス出口２８の圧力が負圧である場合の構成を
示したものである。この場合には、図３に示すように排
気ポンプ２７を省略することができる。ガス出口２８の
圧力が十分に負圧であると、測定ガス流量に対して十分
大きな流量の大気がバッファポット２３に供給され、バ
ッファポット２３内の圧力は大気圧に近い圧力に保持さ
れる。これにより試料セル１４内の圧力も一定に保持さ
れ、測定誤差への影響は阻止される。なお、上記測定ガ
ス制御部２はバッファポット２３内の圧力調節が行える
範囲であればポート２３ａを伸ばして分析計本体から離
して設置してもよい。 【００１４】上記のように本発明は、バッファポット内
に空気を導入して一定圧力に保ち、この中へ測定ガスを
開放することによって、試料セル内の圧力、すなわちガ
ス密度を一定にして測定できるようにしたことを特徴と
するもので、本実施例に限定されるものではなく、試料
内圧力変動が測定誤差を生じるガス分析計に対して適用
できるものである。 【００１５】 【発明の効果】本発明のガス分析計は、測定ガスを測定
後大気を吸入しているバッファポット内に開放すること
により、排気出口の圧力を絶えず一定に保持することが
でき、従来のガス出口圧力変動による測定指示値への影
響を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるガス分析計の構成図であ
る。 【図２】実施例による他の測定ガス制御部の構成図であ
る。 【図３】実施例による他の測定ガス制御部の構成図であ
る。 【図４】従来のガス分析計の構成図である。 【符号の説明】 １、３４…ガス分析部 ２、２ａ、２ｂ…測定ガス制御部 １１…光源 １２…反射鏡 １３…回転セクター １４…試料セル １５…補償セル １６…干渉セル １７…検出器 １８…増幅器 １９…指示計 ２１、３１…ドレンセパレータ ２２、３２…ポンプ ２３…バッファポット ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ…ポート ２４…導入口 ２５…流量計 ２６…逆止弁 ２７…排気ポンプ ２８、３５…ガス出口 ２９…差圧計 ３３…フィルター
る。 【図２】実施例による他の測定ガス制御部の構成図であ
る。 【図３】実施例による他の測定ガス制御部の構成図であ
る。 【図４】従来のガス分析計の構成図である。 【符号の説明】 １、３４…ガス分析部 ２、２ａ、２ｂ…測定ガス制御部 １１…光源 １２…反射鏡 １３…回転セクター １４…試料セル １５…補償セル １６…干渉セル １７…検出器 １８…増幅器 １９…指示計 ２１、３１…ドレンセパレータ ２２、３２…ポンプ ２３…バッファポット ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ…ポート ２４…導入口 ２５…流量計 ２６…逆止弁 ２７…排気ポンプ ２８、３５…ガス出口 ２９…差圧計 ３３…フィルター
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】燃焼排ガスの一部を測定ガスとして吸引
し、対象ガス成分を測定するとともに、該測定ガスを排
気ガスラインを通して外部へ排気するようにしたガス分
析計において、排気ガスライン中に前記測定ガスを導入
するポートと、逆止弁を接続して大気を導入するポート
と、導入された前記測定ガスと大気との混合ガスを排出
するポートとを有するバッファポットあるいは該バッフ
ァポットと排気ポンプが配設されていることを特徴とす
るガス分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194642A JP2003014591A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194642A JP2003014591A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | ガス分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003014591A true JP2003014591A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=19032741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001194642A Pending JP2003014591A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003014591A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010048654A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Yazaki Corp | 濃度測定装置 |
| CN104181123A (zh) * | 2014-08-21 | 2014-12-03 | 长沙开元仪器股份有限公司 | 一种测硫气路 |
| CN115508291A (zh) * | 2022-11-08 | 2022-12-23 | 浙江浙大鸣泉科技有限公司 | 一种光学气体检测装置 |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001194642A patent/JP2003014591A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010048654A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Yazaki Corp | 濃度測定装置 |
| CN104181123A (zh) * | 2014-08-21 | 2014-12-03 | 长沙开元仪器股份有限公司 | 一种测硫气路 |
| CN115508291A (zh) * | 2022-11-08 | 2022-12-23 | 浙江浙大鸣泉科技有限公司 | 一种光学气体检测装置 |
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