JP2003014637A - Ｓｏ３濃度計測装置 - Google Patents
Ｓｏ３濃度計測装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セルを往復する測定光の入出射窓に起因する
迷光の発生を防ぎ、精度の高い測定を可能とするＳＯ3
濃度計測装置を提供する。 【解決手段】 ＳＯ3濃度計測装置１のセル１０の両端
部に設けられた入出射窓１１は、その板面をセル１０の
中心軸に対して直角から所定の角度傾斜させて各々設置
されて構成されている。
迷光の発生を防ぎ、精度の高い測定を可能とするＳＯ3
濃度計測装置を提供する。 【解決手段】 ＳＯ3濃度計測装置１のセル１０の両端
部に設けられた入出射窓１１は、その板面をセル１０の
中心軸に対して直角から所定の角度傾斜させて各々設置
されて構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検ガスが導入さ
れたセル内を往復して被検ガスを透過した測定光を分析
してＳＯ3濃度を測定するＳＯ3濃度計測装置に関し、詳
しくはそのセル構造に関する。
れたセル内を往復して被検ガスを透過した測定光を分析
してＳＯ3濃度を測定するＳＯ3濃度計測装置に関し、詳
しくはそのセル構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイラーやゴミ焼却炉等からの排ガスに
は、窒素酸化物（ＮＯX）や硫黄酸化物（ＳＯX）等の有
害成分が含まれているため、これら有害成分を除去する
必要がある。
は、窒素酸化物（ＮＯX）や硫黄酸化物（ＳＯX）等の有
害成分が含まれているため、これら有害成分を除去する
必要がある。
【０００３】図５に、それら有害成分の除去装置を備え
たボイラーの一例の概念図を示す。図中、３１は燃料タ
ンク、３２はボイラー、３３は脱硝装置、３４は予熱器
３４Ａ，集塵器３４Ｂ，吸収塔３４Ｃとから成る脱硫装
置、３５は煙突である。
たボイラーの一例の概念図を示す。図中、３１は燃料タ
ンク、３２はボイラー、３３は脱硝装置、３４は予熱器
３４Ａ，集塵器３４Ｂ，吸収塔３４Ｃとから成る脱硫装
置、３５は煙突である。
【０００４】窒素酸化物の除去は、脱硝装置３３におい
てアンモニア（ＮＯＨ3）を加えて還元触媒によって窒
素と水とに還元することによって行われる。
てアンモニア（ＮＯＨ3）を加えて還元触媒によって窒
素と水とに還元することによって行われる。
【０００５】硫黄酸化物の除去は、脱硫装置３４におい
てアンモニアを加えて硫酸アンモニウムに化学変化させ
て集塵器３４Ｂで分離回収することによって行われる。
てアンモニアを加えて硫酸アンモニウムに化学変化させ
て集塵器３４Ｂで分離回収することによって行われる。
【０００６】このような除去装置では、排気ガス中に含
まれる窒素酸化物及び硫黄酸化物の量によって添加すべ
き（必要な）アンモニアの量が決まる。このため、排気
ガス中に含まれる有害ガスの量を把握して添加するアン
モニアの量を調節することが望まれる。ところが、窒素
酸化物及び硫黄酸化物の内のＳＯ2は紫外線吸収分析法
等によって連続測定が可能であるものの、硫黄酸化物の
内のＳＯ3は紫外線吸収域がＳＯ2と重なると共に吸収量
が小さいために連続計測可能な測定方法が確立されてお
らず、やむなく燃料中に含まれる硫黄成分量及び燃焼に
用いた酸素量から類推算出した硫黄酸化物の排出量に基
づいて添加するアンモニア量を設定していた。しかし、
安全を期するためには余裕を持って（余分に）添加する
必要があるために不合理で、コスト増加の要因となって
いた。
まれる窒素酸化物及び硫黄酸化物の量によって添加すべ
き（必要な）アンモニアの量が決まる。このため、排気
ガス中に含まれる有害ガスの量を把握して添加するアン
モニアの量を調節することが望まれる。ところが、窒素
酸化物及び硫黄酸化物の内のＳＯ2は紫外線吸収分析法
等によって連続測定が可能であるものの、硫黄酸化物の
内のＳＯ3は紫外線吸収域がＳＯ2と重なると共に吸収量
が小さいために連続計測可能な測定方法が確立されてお
らず、やむなく燃料中に含まれる硫黄成分量及び燃焼に
用いた酸素量から類推算出した硫黄酸化物の排出量に基
づいて添加するアンモニア量を設定していた。しかし、
安全を期するためには余裕を持って（余分に）添加する
必要があるために不合理で、コスト増加の要因となって
いた。
【０００７】また、予熱器３４では排ガスと吸気の間で
熱交換を行って排ガス温度を下げると共に吸気を加熱す
るが、排ガスの温度が酸露点以下に低下するとＳＯ3が
硫酸となって装置内面に付着して不具合を招くため、推
定したＳＯ3の量から排ガス温度が酸露点以下とならな
いように余裕を持った（高い）温度設定とせざるを得
ず、効率が悪いものであった。
熱交換を行って排ガス温度を下げると共に吸気を加熱す
るが、排ガスの温度が酸露点以下に低下するとＳＯ3が
硫酸となって装置内面に付着して不具合を招くため、推
定したＳＯ3の量から排ガス温度が酸露点以下とならな
いように余裕を持った（高い）温度設定とせざるを得
ず、効率が悪いものであった。
【０００８】そこで、本出願人は先にＳＯ3の連続測定
を可能とするＳＯ3濃度計測装置を提案した。（特願平
１１−３７４１０２号） これは、図６に概念図を示すように、所定長さでその長
手方向両端にそれぞれ透過窓１１′を備えたセル１０′
に、煙道２′から排ガスを吸入する吸入管路２１′と煙
道２に排ガスを排出する排出管路２２′が接続されると
共に、セル１０′内に測定光を照射する光源３０′と、
該光源３０′から出射してセル１０′内のガスを透過し
た測定光を受光してＳＯ3濃度を算出する算出手段４
０′とを備えて構成したものである。
を可能とするＳＯ3濃度計測装置を提案した。（特願平
１１−３７４１０２号） これは、図６に概念図を示すように、所定長さでその長
手方向両端にそれぞれ透過窓１１′を備えたセル１０′
に、煙道２′から排ガスを吸入する吸入管路２１′と煙
道２に排ガスを排出する排出管路２２′が接続されると
共に、セル１０′内に測定光を照射する光源３０′と、
該光源３０′から出射してセル１０′内のガスを透過し
た測定光を受光してＳＯ3濃度を算出する算出手段４
０′とを備えて構成したものである。
【０００９】吸入管路２１′にはフィルター２０′が介
装されると共に排出管路２２′にはポンプ２３′が介設
されており、ポンプ２３′の駆動によって煙道２′を流
れる排ガスをフィルター２０′によって煤塵を除去して
セル１０′に導入し、煙道２′に排出する。
装されると共に排出管路２２′にはポンプ２３′が介設
されており、ポンプ２３′の駆動によって煙道２′を流
れる排ガスをフィルター２０′によって煤塵を除去して
セル１０′に導入し、煙道２′に排出する。
【００１０】算出手段４０′は、測定光を分光する分光
器４１′と、分光した測定光を受光する受光素子４２′
と、その受光結果からＳＯ3濃度を算出する演算装置４
３′とを備えている。
器４１′と、分光した測定光を受光する受光素子４２′
と、その受光結果からＳＯ3濃度を算出する演算装置４
３′とを備えている。
【００１１】そして、光源３０′からの測定光を算出手
段４０′で受け、セル１０′内部の排ガスを透過する際
の紫外線の吸収量に基づいて多変量解析によってＳＯ3
濃度を算出するものである。
段４０′で受け、セル１０′内部の排ガスを透過する際
の紫外線の吸収量に基づいて多変量解析によってＳＯ3
濃度を算出するものである。
【００１２】ところで、ＳＯ3は吸収が少ないためにあ
る程度長い光路長を必要とし、このためセル１０′はそ
の両端部に反射鏡１２′を設置して測定光をセル１０′
内に複数回往復させて所定の光路長を得るように（いわ
ゆるマルチパルスセルとして）構成されるが、セル１
０′内に反射鏡１２′及びその光軸調節のための角度調
整機構を含む保持機構を配設すると、温度及び雰囲気に
よって短期間で腐食・劣化して機能不全を生じてしまう
ため、反射鏡１２′はセル１０′の両端に設けられた透
過窓１１′の外側に配設され、測定光を透過窓１１′を
介してセル１０′内に反射するようになっている。
る程度長い光路長を必要とし、このためセル１０′はそ
の両端部に反射鏡１２′を設置して測定光をセル１０′
内に複数回往復させて所定の光路長を得るように（いわ
ゆるマルチパルスセルとして）構成されるが、セル１
０′内に反射鏡１２′及びその光軸調節のための角度調
整機構を含む保持機構を配設すると、温度及び雰囲気に
よって短期間で腐食・劣化して機能不全を生じてしまう
ため、反射鏡１２′はセル１０′の両端に設けられた透
過窓１１′の外側に配設され、測定光を透過窓１１′を
介してセル１０′内に反射するようになっている。
【００１３】また、ＳＯ3は低温では硫酸ガスとなって
紫外線を吸収しなくなって正しい計測値が得られないた
め、セルにはヒーターが設けられ、内部のガスを硫酸ガ
ス化する温度以上に保つようになっている。
紫外線を吸収しなくなって正しい計測値が得られないた
め、セルにはヒーターが設けられ、内部のガスを硫酸ガ
ス化する温度以上に保つようになっている。
【００１４】上記のごときＳＯ3濃度計測装置を前述の
有害成分除去装置の各部に設けてそれぞれの部位のＳＯ
3濃度を計測し、その測定結果に基づいて運転条件を設
定することで、効率の良い合理的な運転が可能となる。
有害成分除去装置の各部に設けてそれぞれの部位のＳＯ
3濃度を計測し、その測定結果に基づいて運転条件を設
定することで、効率の良い合理的な運転が可能となる。
【００１５】即ち、脱硫装置の予熱器の前段のＳＯ3濃
度から酸露点温度が解るために吸排気の熱交換比率を高
めて効率を向上できると共に、脱硫装置において必要充
分なアンモニア量が解るために無駄のない合理的な添加
が可能となる。
度から酸露点温度が解るために吸排気の熱交換比率を高
めて効率を向上できると共に、脱硫装置において必要充
分なアンモニア量が解るために無駄のない合理的な添加
が可能となる。
【００１６】また、脱硝装置ではＮＯXを還元する還元
触媒が劣化するとＳＯ2をＳＯ3に酸化する酸化触媒とし
て機能するようになるが、脱硝装置の前後のＳＯ3濃度
を計測して比較することで還元触媒の劣化度合いを知る
ことができる。
触媒が劣化するとＳＯ2をＳＯ3に酸化する酸化触媒とし
て機能するようになるが、脱硝装置の前後のＳＯ3濃度
を計測して比較することで還元触媒の劣化度合いを知る
ことができる。
【００１７】更に、従来できなかったＳＯ3の連続測定
が可能となることから、外部への排出監視にも利用でき
る。
が可能となることから、外部への排出監視にも利用でき
る。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のごと
き構成のＳＯ3濃度計測装置では、測定光の光路を屈曲
する反射鏡はセルの両端に設けられた窓の外側に配設さ
れているため、測定光はセルへの入射及びセルからの出
射の都度、透過窓を透過する。このため、測定光が透過
窓を透過する際にその表面で乱反射を生じ、これら反射
光が迷光となって算出手段に至ってノイズとなり、測定
誤差の原因となるという問題があった。
き構成のＳＯ3濃度計測装置では、測定光の光路を屈曲
する反射鏡はセルの両端に設けられた窓の外側に配設さ
れているため、測定光はセルへの入射及びセルからの出
射の都度、透過窓を透過する。このため、測定光が透過
窓を透過する際にその表面で乱反射を生じ、これら反射
光が迷光となって算出手段に至ってノイズとなり、測定
誤差の原因となるという問題があった。
【００１９】本発明は、上記解決課題に鑑みてなされた
ものであって、セルを往復する測定光の透過窓に起因す
る迷光の発生を防ぎ、精度の高い測定を可能とするＳＯ
3濃度計測装置の提供を目的とする。
ものであって、セルを往復する測定光の透過窓に起因す
る迷光の発生を防ぎ、精度の高い測定を可能とするＳＯ
3濃度計測装置の提供を目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のＳＯ3濃度計測装置は、煙道を流れる排ガスをセル
内に導入し、該セル内のガスを通過した測定光のＳＯ3
による吸収を解析してその濃度を測定するＳＯ3濃度計
測装置において、前記セルの両側に設けられた透過窓の
外側に測定光の光路を屈曲して前記セル内を往復させる
光路屈曲部材が配設されると共に、前記透過窓は前記測
定光の光軸に対して直角状態から所定角度傾斜して設け
られて構成されていることを特徴とする。
明のＳＯ3濃度計測装置は、煙道を流れる排ガスをセル
内に導入し、該セル内のガスを通過した測定光のＳＯ3
による吸収を解析してその濃度を測定するＳＯ3濃度計
測装置において、前記セルの両側に設けられた透過窓の
外側に測定光の光路を屈曲して前記セル内を往復させる
光路屈曲部材が配設されると共に、前記透過窓は前記測
定光の光軸に対して直角状態から所定角度傾斜して設け
られて構成されていることを特徴とする。
【００２１】また、煙道を流れる排ガスをセル内に導入
し、該セル内のガスを通過した測定光のＳＯ3による吸
収を解析してその濃度を測定するＳＯ3濃度計測装置で
あって、前記セルの両側に設けられた透過窓の外側に測
定光の光路を屈曲して前記セル内を往復させる光路屈曲
部材が配設されると共に、前記透過窓には反射防止皮膜
がコーティングされて構成されていることを特徴とす
る。
し、該セル内のガスを通過した測定光のＳＯ3による吸
収を解析してその濃度を測定するＳＯ3濃度計測装置で
あって、前記セルの両側に設けられた透過窓の外側に測
定光の光路を屈曲して前記セル内を往復させる光路屈曲
部材が配設されると共に、前記透過窓には反射防止皮膜
がコーティングされて構成されていることを特徴とす
る。
【００２２】更に、煙道を流れる排ガスをセル内に導入
し、該セル内のガスを通過した測定光のＳＯ3による吸
収を解析してその濃度を測定するＳＯ3濃度計測装置に
おいて、前記セルは少なくともその内面が所定厚さの円
柱状又は球状に形成されると共にその表面が鏡面とさ
れ、入射口から入射した測定光が前記鏡面で反射を繰り
返して所定光路長を経て出射口から出射するように構成
されていることを特徴とする。
し、該セル内のガスを通過した測定光のＳＯ3による吸
収を解析してその濃度を測定するＳＯ3濃度計測装置に
おいて、前記セルは少なくともその内面が所定厚さの円
柱状又は球状に形成されると共にその表面が鏡面とさ
れ、入射口から入射した測定光が前記鏡面で反射を繰り
返して所定光路長を経て出射口から出射するように構成
されていることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【００２４】図１は本発明に係るＳＯ3濃度計測装置の
全体構成を示す概念図であり、図２（Ａ）はそのセルの
拡大図である。
全体構成を示す概念図であり、図２（Ａ）はそのセルの
拡大図である。
【００２５】ＳＯ3濃度計測装置１は、吸入管路２１と
排出管路２２を介して煙道２に接続された所定長さの密
閉された円柱状のセル１０と、キセノンランプ等を備え
てセル１０内に測定光を照射する光源３０と、該光源３
０から出射してセル１０内のガスを透過した測定光を受
光してＳＯ3濃度を算出する分析演算装置４０とを備え
て構成されている。
排出管路２２を介して煙道２に接続された所定長さの密
閉された円柱状のセル１０と、キセノンランプ等を備え
てセル１０内に測定光を照射する光源３０と、該光源３
０から出射してセル１０内のガスを透過した測定光を受
光してＳＯ3濃度を算出する分析演算装置４０とを備え
て構成されている。
【００２６】吸入管路２１は煙道２内に突出配設された
プローブ２１Ａに接続されると共に途中にフィルター２
０が介装され、また、排出管路２２にはポンプ２３が介
設されてこのポンプ２３の駆動によって煙道２を流れる
排ガスをフィルター２０を介してセル１０に導入し、煙
道２に排出する。
プローブ２１Ａに接続されると共に途中にフィルター２
０が介装され、また、排出管路２２にはポンプ２３が介
設されてこのポンプ２３の駆動によって煙道２を流れる
排ガスをフィルター２０を介してセル１０に導入し、煙
道２に排出する。
【００２７】セル１０は、所定長さの円筒状でその両端
部に透過窓１１（１１Ｌ，１１Ｒ）が設けられて内外に
光が透過し得るようになっており、この透過窓１１の外
側に光路屈曲部材としての複数の反射ミラー１２（１２
Ａ〜１２Ｅ）が配設され、これら反射ミラー１２…によ
って測定光の光路を屈曲してセル１１内を複数回往復通
過させた後、分析演算装置４０に向けて出射するいわゆ
るマルチパスセルとして構成されている。尚、セル１０
の形状は円筒状に限るものではなく、角柱状や他の形状
であっても良いものである。
部に透過窓１１（１１Ｌ，１１Ｒ）が設けられて内外に
光が透過し得るようになっており、この透過窓１１の外
側に光路屈曲部材としての複数の反射ミラー１２（１２
Ａ〜１２Ｅ）が配設され、これら反射ミラー１２…によ
って測定光の光路を屈曲してセル１１内を複数回往復通
過させた後、分析演算装置４０に向けて出射するいわゆ
るマルチパスセルとして構成されている。尚、セル１０
の形状は円筒状に限るものではなく、角柱状や他の形状
であっても良いものである。
【００２８】セル１０の周囲には加熱装置５０が配設さ
れており、この加熱装置５０は温度制御装置５１によっ
て制御されてセル１０内の被検ガスの温度をＳＯ3の酸
露点以上の所定温度（例えば４００℃）に保持するよう
になっている。
れており、この加熱装置５０は温度制御装置５１によっ
て制御されてセル１０内の被検ガスの温度をＳＯ3の酸
露点以上の所定温度（例えば４００℃）に保持するよう
になっている。
【００２９】分析演算装置４０は、測定光を分光する分
光器４１と、分光した測定光を受光する受光素子４２
と、その受光結果に基づいてＳＯ3濃度を算出する演算
装置４３とを備えて構成されている。
光器４１と、分光した測定光を受光する受光素子４２
と、その受光結果に基づいてＳＯ3濃度を算出する演算
装置４３とを備えて構成されている。
【００３０】そして、煙道２を流れる排ガスの一部を被
検ガスとしてフィルター２０によって粉塵を除去しつつ
吸入管路２１を介してセル１０に導入し、光源３０から
の出射してセル１０内の被検ガスを透過した測定光を分
析演算装置４０で受光し、被検ガスを透過する際の紫外
線の吸収量に基づいて多変量解析によってＳＯ3濃度を
算出するものである。
検ガスとしてフィルター２０によって粉塵を除去しつつ
吸入管路２１を介してセル１０に導入し、光源３０から
の出射してセル１０内の被検ガスを透過した測定光を分
析演算装置４０で受光し、被検ガスを透過する際の紫外
線の吸収量に基づいて多変量解析によってＳＯ3濃度を
算出するものである。
【００３１】ここで、セル１０の両端部に設けられた透
過窓１１は、測定光に対して透明な石英ガラス等によっ
て所定厚さの板状に形成されており、当該部位の拡大図
である図２（Ｂ）に示すようにその板面をセル１０の中
心軸：Ｃ．Ｌに対して直角から所定の角度：θ傾斜させ
て各々設置されている。
過窓１１は、測定光に対して透明な石英ガラス等によっ
て所定厚さの板状に形成されており、当該部位の拡大図
である図２（Ｂ）に示すようにその板面をセル１０の中
心軸：Ｃ．Ｌに対して直角から所定の角度：θ傾斜させ
て各々設置されている。
【００３２】図中左側の透過窓１１Ｌの外側には、当該
セル１０の中心軸と直交して入射する測定光をセル１１
内に向けて略直角に屈曲する入射ミラー１２Ａと、他端
側からの測定光を反転屈曲する反転ミラー１２Ｃと、更
に他端側からの戻る測定光をセル１０の中心軸と直交す
る方向に屈曲して外部に出射する出射ミラー１２Ｅとが
配設されている。
セル１０の中心軸と直交して入射する測定光をセル１１
内に向けて略直角に屈曲する入射ミラー１２Ａと、他端
側からの測定光を反転屈曲する反転ミラー１２Ｃと、更
に他端側からの戻る測定光をセル１０の中心軸と直交す
る方向に屈曲して外部に出射する出射ミラー１２Ｅとが
配設されている。
【００３３】一方、図中右側の透過窓１１Ｒの外側に
は、入射ミラー１２Ａ及び反転ミラー１２Ｃからのセル
１０の中心軸と略平行な測定光をそれぞれ反転屈曲する
二組の反射ミラー１２Ｂ，１２Ｄが配設されている。
は、入射ミラー１２Ａ及び反転ミラー１２Ｃからのセル
１０の中心軸と略平行な測定光をそれぞれ反転屈曲する
二組の反射ミラー１２Ｂ，１２Ｄが配設されている。
【００３４】このように構成されたセル１０では、当該
セル１０の中心軸と直交する測定光を、入射ミラー１２
Ａによってセル１０の中心軸と略平行に屈曲させ、セル
１０を挟んで反対側の反射ミラー１２Ｂ，１２Ｄと反射
ミラー１２Ｃとの間で複数回往復（図は二往復）させ、
出射ミラー１２Ｅで反射屈曲して出射窓１５Ｂを介して
分析演算装置４０に向けて出射する。
セル１０の中心軸と直交する測定光を、入射ミラー１２
Ａによってセル１０の中心軸と略平行に屈曲させ、セル
１０を挟んで反対側の反射ミラー１２Ｂ，１２Ｄと反射
ミラー１２Ｃとの間で複数回往復（図は二往復）させ、
出射ミラー１２Ｅで反射屈曲して出射窓１５Ｂを介して
分析演算装置４０に向けて出射する。
【００３５】セル１０を往復する測定光は、セル１０内
に入射又はセル１０内から出射する度に透過窓１１を透
過するが、その際に透過窓１１の表面で生ずる不可避的
な反射光は当該透過窓１１の傾斜角度に従って測定光の
光軸とは角度を有する。これにより、反射光が測定光と
一緒に分析演算装置４０に入射してしまうことがなく、
このような迷光に起因するノイズの発生が防がれて精度
の高い測定が可能となる。
に入射又はセル１０内から出射する度に透過窓１１を透
過するが、その際に透過窓１１の表面で生ずる不可避的
な反射光は当該透過窓１１の傾斜角度に従って測定光の
光軸とは角度を有する。これにより、反射光が測定光と
一緒に分析演算装置４０に入射してしまうことがなく、
このような迷光に起因するノイズの発生が防がれて精度
の高い測定が可能となる。
【００３６】尚、屈曲回数を含む測定の光路構成は上記
構成例に限るものではなく、適宜変更可能なものであ
る。また、透過窓１１の傾斜角度及び傾斜方向はセル１
０の両端で相違しても良く適宜設定可能なものである。
構成例に限るものではなく、適宜変更可能なものであ
る。また、透過窓１１の傾斜角度及び傾斜方向はセル１
０の両端で相違しても良く適宜設定可能なものである。
【００３７】図３（Ａ）は透過窓１１の反射を防ぐ他の
構成例のセル６０の断面図である。尚、上記構成例と同
機能の部位には同符号を付して説明を省略する。
構成例のセル６０の断面図である。尚、上記構成例と同
機能の部位には同符号を付して説明を省略する。
【００３８】図示セル６０は、両端の透過窓６１はセル
６０の中心軸に直交して配設されているが、その両表面
に当該部位の部分拡大図である（Ｂ）に示すように反射
防止皮膜６１Ａがコーティングされて構成されたもので
ある。また、セル６０全体を加熱して内部の被検ガス温
度を所定温度に保持する加熱装置５０とは別に、透過窓
６１の周囲に窓ヒーター７０が設けられている。
６０の中心軸に直交して配設されているが、その両表面
に当該部位の部分拡大図である（Ｂ）に示すように反射
防止皮膜６１Ａがコーティングされて構成されたもので
ある。また、セル６０全体を加熱して内部の被検ガス温
度を所定温度に保持する加熱装置５０とは別に、透過窓
６１の周囲に窓ヒーター７０が設けられている。
【００３９】当該ＳＯ3濃度計測装置では、ＳＯ3とＳＯ
2による吸収スペクトルが分離する２００ｎｍ〜２６０
ｎｍの紫外線領域の測定光を用いるため、透過窓６１の
表面に施されるコーティング６１Ａは当該波長域の光の
反射を防ぐように設定する。これによって迷光となる反
射光の発生を防ぐことができ、精度の高い測定が可能と
なる。また、窓ヒーター７０は、放熱するために中央部
より低温化して被検ガス内に含まれる煤塵を物理吸着し
易い透過窓６１を被検ガス温度より所定温度（例えば５
０℃）高い温度に加熱することで、煤塵の物理吸着によ
る透過窓の曇りを防ぐことができ、安定した計測が可能
となるものである。
2による吸収スペクトルが分離する２００ｎｍ〜２６０
ｎｍの紫外線領域の測定光を用いるため、透過窓６１の
表面に施されるコーティング６１Ａは当該波長域の光の
反射を防ぐように設定する。これによって迷光となる反
射光の発生を防ぐことができ、精度の高い測定が可能と
なる。また、窓ヒーター７０は、放熱するために中央部
より低温化して被検ガス内に含まれる煤塵を物理吸着し
易い透過窓６１を被検ガス温度より所定温度（例えば５
０℃）高い温度に加熱することで、煤塵の物理吸着によ
る透過窓の曇りを防ぐことができ、安定した計測が可能
となるものである。
【００４０】尚、前述の構成例のセル１０の透過窓１１
の表面に本構成例のごときコーティングを施せば相乗的
に迷光の発生を防ぐことができ、また、窓ヒーターにつ
いても同様である。
の表面に本構成例のごときコーティングを施せば相乗的
に迷光の発生を防ぐことができ、また、窓ヒーターにつ
いても同様である。
【００４１】更に、図４は測定光が透過窓を透過するこ
となくセル内を往復し得るセルの構成例の断面図を示
す。
となくセル内を往復し得るセルの構成例の断面図を示
す。
【００４２】図示セル８０は、内面が円形で、その内表
面が酸化劣化することのないセラミック素材等によって
鏡面として形成されると共に、測定光の入射口８１及び
出射口８２がそれぞれ適当な位置に設けられてその外部
への開口部には各々石英ガラス等による透過窓８１Ａ，
８２Ａが設けられている。また、図示しないが吸入管路
及び排出管路が接続されている。
面が酸化劣化することのないセラミック素材等によって
鏡面として形成されると共に、測定光の入射口８１及び
出射口８２がそれぞれ適当な位置に設けられてその外部
への開口部には各々石英ガラス等による透過窓８１Ａ，
８２Ａが設けられている。また、図示しないが吸入管路
及び排出管路が接続されている。
【００４３】そして、入射口８１から入射した測定光が
内面に複数回反射して所定長の光路を経て出射口８２か
ら出射する。
内面に複数回反射して所定長の光路を経て出射口８２か
ら出射する。
【００４４】ここで、図４は断面を示すが、高さ方向に
はこのような断面を有する所定厚さの円筒状として測定
光が一平面内で反射を繰り返して出射するようにして
も、図に示すような大円断面を有するいわゆる積分球の
ような球状として測定光が三次元に屈曲した後出射する
ようにしても、何れの構成も可能である。
はこのような断面を有する所定厚さの円筒状として測定
光が一平面内で反射を繰り返して出射するようにして
も、図に示すような大円断面を有するいわゆる積分球の
ような球状として測定光が三次元に屈曲した後出射する
ようにしても、何れの構成も可能である。
【００４５】このような構成によれば、測定光の光路長
（被検ガス透過距離）を確保するために測定光の光路を
屈曲（反射）させる都度、測定光が透過窓を透過するこ
とはなく、透過窓の反射による迷光の発生はなく従って
迷光に起因する精度低下がない。
（被検ガス透過距離）を確保するために測定光の光路を
屈曲（反射）させる都度、測定光が透過窓を透過するこ
とはなく、透過窓の反射による迷光の発生はなく従って
迷光に起因する精度低下がない。
【００４６】また、この構成では反射鏡の角度調整の必
要が無いため高い耐久性を得ることができる。
要が無いため高い耐久性を得ることができる。
【００４７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るＳＯ3
濃度計測装置によれば、煙道を流れる排ガスをセル内に
導入し、該セル内のガスを通過した測定光のＳＯ3によ
る吸収を解析してその濃度を測定するＳＯ3濃度計測装
置において、セルの両側に設けられた透過窓の外側に測
定光の光路を屈曲してセル内を往復させる光路屈曲部材
が配設されると共に、透過窓は測定光の光軸に対して直
角状態から所定角度傾斜して設けられて構成されている
ことにより、測定光が透過窓を透過する際に透過窓の表
面で生ずる反射光は透過窓の傾斜角度に従って測定光の
主光路とは角度を有することとなり、反射光が迷光とな
って生ずるノイズの発生を防いで精度の高い測定が可能
となるものである。
濃度計測装置によれば、煙道を流れる排ガスをセル内に
導入し、該セル内のガスを通過した測定光のＳＯ3によ
る吸収を解析してその濃度を測定するＳＯ3濃度計測装
置において、セルの両側に設けられた透過窓の外側に測
定光の光路を屈曲してセル内を往復させる光路屈曲部材
が配設されると共に、透過窓は測定光の光軸に対して直
角状態から所定角度傾斜して設けられて構成されている
ことにより、測定光が透過窓を透過する際に透過窓の表
面で生ずる反射光は透過窓の傾斜角度に従って測定光の
主光路とは角度を有することとなり、反射光が迷光とな
って生ずるノイズの発生を防いで精度の高い測定が可能
となるものである。
【００４８】また、透過窓には反射防止皮膜がコーティ
ングされて構成されていることにより、測定光が透過窓
を透過する際にその表面で生ずる反射光の発生を防ぐこ
とができ、反射光が迷光となって生ずるノイズの発生を
防いで精度の高い測定が可能となるものである。
ングされて構成されていることにより、測定光が透過窓
を透過する際にその表面で生ずる反射光の発生を防ぐこ
とができ、反射光が迷光となって生ずるノイズの発生を
防いで精度の高い測定が可能となるものである。
【００４９】更に、セルは少なくともその内面が所定厚
さの円柱状又は球状に形成されると共にその表面が鏡面
とされ、入射口から入射した測定光が前記鏡面で反射を
繰り返して所定光路長を経て出射口から出射するように
構成されていることにより、光路屈曲の都度透過窓を透
過することはなく、従って、窓による反射光が迷光とな
ることはなく、反射光が迷光となって生ずるノイズの発
生を防いで精度の高い測定が可能となるものである。ま
た、反射鏡の角度調整の必要が無いため高い耐久性を得
ることができる。
さの円柱状又は球状に形成されると共にその表面が鏡面
とされ、入射口から入射した測定光が前記鏡面で反射を
繰り返して所定光路長を経て出射口から出射するように
構成されていることにより、光路屈曲の都度透過窓を透
過することはなく、従って、窓による反射光が迷光とな
ることはなく、反射光が迷光となって生ずるノイズの発
生を防いで精度の高い測定が可能となるものである。ま
た、反射鏡の角度調整の必要が無いため高い耐久性を得
ることができる。
【図１】本発明に係るＳＯ3濃度計測装置の全体構成を
示す概念図である。
示す概念図である。
【図２】（Ａ）はセルの拡大図，（Ｂ）はその部分拡大
図である。
図である。
【図３】（Ａ）は他の構成例のセルの断面図，（Ｂ）は
その部分拡大図である。
その部分拡大図である。
【図４】他の構成例のセルの断面図である。
【図５】有害成分除去装置を備えたボイラーの一例の概
念図である。
念図である。
【図６】従来例としてのＳＯ3濃度装置の概念図であ
る。
る。
１ ＳＯ3濃度計測装置
２ 煙道
１０ セル
１１（１１Ｌ，１１Ｒ） 透過窓
１２ 反射ミラー（光路屈曲部材）
６０ セル
６１ 透過窓
６１Ａ 反射防止皮膜
８０ セル
８１ 入射口
８２ 出射口
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 八木 武人
東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島
播磨重工業株式会社東京エンジニアリング
センター内
(72)発明者 倉田 孝男
東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島
播磨重工業株式会社東京エンジニアリング
センター内
(72)発明者 草間 滋
東京都江東区豊洲三丁目２番16号 石川島
播磨重工業株式会社東京エンジニアリング
センター内
(72)発明者 鈴木 孝平
神奈川県横浜市磯子区新中原町１ 石川島
播磨重工業株式会社機械・プラント開発セ
ンター内
Ｆターム(参考） 2G052 AA02 AB08 AC25 AD02 AD42
GA12 JA09
2G057 AA01 AB03 AB06 AC03 BA05
CB05 DA03 DA11 DB08 DC01
EA01
2G059 AA01 BB01 CC06 DD12 DD16
EE01 EE12 GG10 HH03 HH06
JJ01 JJ13 LL03 LL04 MM01
MM02 NN01
Claims (3)
- 【請求項１】煙道を流れる排ガスをセル内に導入し、該
セル内のガスを通過した測定光のＳＯ3による吸収を解
析してその濃度を測定するＳＯ3濃度計測装置におい
て、 前記セルの両側に設けられた透過窓の外側に測定光の光
路を屈曲して前記セル内を往復させる光路屈曲部材が配
設されると共に、前記透過窓は前記測定光の光軸に対し
て直角状態から所定角度傾斜して設けられて構成されて
いることを特徴とするＳＯ3濃度計測装置。 - 【請求項２】煙道を流れる排ガスをセル内に導入し、該
セル内のガスを通過した測定光のＳＯ3による吸収を解
析してその濃度を測定するＳＯ3濃度計測装置におい
て、 前記セルの両側に設けられた透過窓の外側に測定光の光
路を屈曲して前記セル内を往復させる光路屈曲部材が配
設されると共に、前記透過窓には反射防止皮膜がコーテ
ィングされて構成されていることを特徴とするＳＯ3濃
度計測装置。 - 【請求項３】煙道を流れる排ガスをセル内に導入し、該
セル内のガスを通過した測定光のＳＯ3による吸収を解
析してその濃度を測定するＳＯ3濃度計測装置におい
て、 前記セルは少なくともその内面が所定厚さの円柱状又は
球状に形成されると共にその表面が鏡面とされ、入射口
から入射した測定光が前記鏡面で反射を繰り返して所定
光路長を経て出射口から出射するように構成されている
ことを特徴とするＳＯ3濃度計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197938A JP2003014637A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | Ｓｏ３濃度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001197938A JP2003014637A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | Ｓｏ３濃度計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003014637A true JP2003014637A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=19035461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001197938A Pending JP2003014637A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | Ｓｏ３濃度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003014637A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005147962A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Takao Tsuda | 光学式ガス濃度検出装置 |
| JP2006184180A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Toyota Motor Corp | 排気ガス分析装置 |
| JP2008008631A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Fujifilm Corp | センサ、センシング装置、及びセンシング方法 |
| JP2010237221A (ja) * | 2003-10-16 | 2010-10-21 | Spectrasensors Inc | パイプライン中の天然ガス中の水蒸気を定量するための装置および方法 |
| JP2010533865A (ja) * | 2007-07-19 | 2010-10-28 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 光学的特性センサー |
| WO2013147158A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 東亜ディーケーケー株式会社 | 油膜検出装置 |
| JP2013210298A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Dkk Toa Corp | 油膜検出装置 |
| JP2013210302A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Dkk Toa Corp | 薄板固定方法およびそれを用いた油膜検出装置 |
| JP2018509598A (ja) * | 2015-01-19 | 2018-04-05 | インテグリス・インコーポレーテッド | 赤外線および紫外線を監視するための小容積、長経路長のマルチパスガスセル |
| US10295460B2 (en) * | 2015-03-18 | 2019-05-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Laser-based IR spectroscopy for measuring sulfur trioxide in the exhaust gas of gas power plants |
| KR20190105374A (ko) * | 2018-03-05 | 2019-09-17 | 건국대학교 산학협력단 | 나선형 광로를 갖는 ndir 분석기 및 상기 분석기를 이용한 측정방법 |
| CN113686819A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-23 | 江苏省农业科学院 | 作物生长信息传感器的入射光路结构 |
| WO2023095326A1 (ja) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 富士電機株式会社 | ガス分析計および多重反射セル |
-
2001
- 2001-06-29 JP JP2001197938A patent/JP2003014637A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010237221A (ja) * | 2003-10-16 | 2010-10-21 | Spectrasensors Inc | パイプライン中の天然ガス中の水蒸気を定量するための装置および方法 |
| JP2005147962A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Takao Tsuda | 光学式ガス濃度検出装置 |
| JP2006184180A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Toyota Motor Corp | 排気ガス分析装置 |
| JP4485345B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2010-06-23 | トヨタ自動車株式会社 | 排気ガス分析装置 |
| JP2008008631A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Fujifilm Corp | センサ、センシング装置、及びセンシング方法 |
| JP4762801B2 (ja) * | 2006-06-27 | 2011-08-31 | 富士フイルム株式会社 | センサ、センシング装置 |
| JP2010533865A (ja) * | 2007-07-19 | 2010-10-28 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 光学的特性センサー |
| JP2013210298A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Dkk Toa Corp | 油膜検出装置 |
| WO2013147158A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 東亜ディーケーケー株式会社 | 油膜検出装置 |
| JP2013210302A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Dkk Toa Corp | 薄板固定方法およびそれを用いた油膜検出装置 |
| JP2018509598A (ja) * | 2015-01-19 | 2018-04-05 | インテグリス・インコーポレーテッド | 赤外線および紫外線を監視するための小容積、長経路長のマルチパスガスセル |
| US10451540B2 (en) | 2015-01-19 | 2019-10-22 | Entegris, Inc. | Multi-pass gas cell with mirrors in openings of cylindrical wall for IR and UV monitoring |
| US10295460B2 (en) * | 2015-03-18 | 2019-05-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Laser-based IR spectroscopy for measuring sulfur trioxide in the exhaust gas of gas power plants |
| KR20190105374A (ko) * | 2018-03-05 | 2019-09-17 | 건국대학교 산학협력단 | 나선형 광로를 갖는 ndir 분석기 및 상기 분석기를 이용한 측정방법 |
| KR102083720B1 (ko) | 2018-03-05 | 2020-03-02 | 건국대학교 산학협력단 | 나선형 광로를 갖는 ndir 분석기 |
| CN113686819A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-23 | 江苏省农业科学院 | 作物生长信息传感器的入射光路结构 |
| CN113686819B (zh) * | 2021-08-11 | 2024-05-14 | 江苏省农业科学院 | 作物生长信息传感器的入射光路结构 |
| WO2023095326A1 (ja) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 富士電機株式会社 | ガス分析計および多重反射セル |
| JP7485237B2 (ja) | 2021-11-29 | 2024-05-16 | 富士電機株式会社 | ガス分析計および多重反射セル |
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