JP2005069874A

JP2005069874A - ガス濃度測定装置

Info

Publication number: JP2005069874A
Application number: JP2003300131A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Matsuhisa; 浩明松久; Katsuhiko Araya; 克彦荒谷; Hirofumi Miura; 宏文三浦
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】
測定の停止時に分析部等をパージすることのできるガス濃度測定装置を提供する。
【解決手段】
測定停止時には、バルブ１０を校正ガス側に切り換えて、試料ガス導入口６からの試料ガスの導入を停止し、ゼロガスを３分間流し続けて分析部２及びサンプルポンプ１２内に残留した試料ガスを排出口１８からゼロガスとともに排出して、サンプルポンプ１２や分析部２、配管等をパージする。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃焼排ガス中のＳＯ₂、ＮＯ_X、ＣＯ、ＣＯ₂、Ｏ₂等の対象成分濃度を測定するガス濃度測定装置に関する。

ガス濃度測定装置は、連続測定を行なう際に用いる定置型と、持ち運んで短時間の測定を行なう際に用いる可搬型とに分類される。可搬型は、測定終了時にサンプリング配管を取り外し、試料ガス導入口から試料ガスの代わりに大気を吸引して分析計内部をパージした後、装置の電源を切ることができる。しかし定置型は、試料ガスをサンプリングするプローブや分析計との間をつなぐサンプリング配管が固定されており、保守点検の際を除いては、これらを外すことがない。

定置型のガス濃度測定装置で、例えばバッチ式ゴミ焼却炉の燃焼排ガスの測定を行なう場合、ガス濃度測定はゴミを焼却している間のみ測定を行なえばよく、それ以外の時にも装置内にガスを導入していると、ポンプやフィルタなどの消耗品の劣化を早めてしまうことになる。そのため、ゴミを焼却していない時にはサンプルポンプを停止し、試料ガスの装置への導入を止めて測定を中断する。
しかし、測定を停止する際に、すぐにサンプルポンプの電源を切って試料ガスの導入を止めると、それ以前に導入していた試料ガスが分析部やポンプ、キャピラリ内に残留した状態となってしまい、分析部の汚染による感度低下やキャピラリ、ポンプ等のつまりの要因となる。

そこで本発明は、測定の停止後に分析部や流路に試料ガスが残留することによる不具合を防ぐことを目的とするものである。

本発明は、分析部と、試料ガスを分析部に導入する試料ガス導入流路と、ゼロ点又はスパン点を校正する際に分析部に校正ガスを導入する校正ガス導入流路と、これらの流路の切換えを制御する流路切換制御部とを備え、試料ガス中の対象成分の含有ガス濃度を測定するガス濃度測定装置であって、流路切換え制御部は、含有ガス濃度測定を停止（中断又は終了）したときに、分析部への試料ガスの導入を停止し、一定時間分析部に校正ガスを導入するものであることを特徴とするものである。
その場合、含有ガス濃度測定を停止したときに、分析部に導入される校正ガスをゼロガスとするのが好ましい。

本発明の他の局面では、試料ガス導入流路及び校正ガス導入流路とは別に設けられ、分析部に大気を導入しうる大気導入流路を備えて、含有ガス濃度測定を停止したときに、分析部への試料ガスの導入を停止し、大気導入流路から一定時間分析部に大気を導入するようにしてもよい。

含有ガス濃度測定を停止したときに、分析部への試料ガスの導入を停止し、一定時間前記分析部に校正ガス又は大気を導入することによって、キャピラリや分析部内に残留した試料ガスを、校正ガス好ましくはゼロガス、又は大気によって外部に排出し、キャピラリや分析部内をパージして、分析部の汚れによる感度低下やキャピラリの詰まり等を防止することができる。

［実施例１］
図１は第１の実施例の構成を概略的に示すブロック図である。

このガス濃度測定装置には、試料ガスを分析部２に導入する試料ガス導入流路Ａと、校正ガスを分析部２に導入する校正ガス導入流路Ｂと、分析部２内のガスを外部に排出する流路Ｃとが設けられている。流路Ａは試料ガス導入口６から分析部２まで試料ガスを送る流路であり、流路Ａ上には試料ガス導入口６側から、除塵、除湿、流量調節などを行なう前処理部８、バルブ１０、サンプルポンプ１２が順に設置されている。流路Ｂは校正ガス（ゼロガス、スパンガス）を校正ガス導入口７ａ、７ｂから分析部２まで送るための流路である。この流路Ｂ上には校正ガス導入口７ａ、７ｂからバルブ１０を経てサンプルポンプ１２により校正ガスが分析部２へ導入される。校正ガス導入口７ａ、７ｂにはそれぞれゼロガス、スパンガスを供給する配管が接続されており、それらのガスの装置への導入はバルブ１４、１６により制御される。バルブ１０には、試料ガス導入流路Ａの前処理部８からの配管と、校正ガス導入流路Ｂからの配管が接続されており、バルブ１０によって、試料ガスを分析部２に導入するか、又は校正ガスを分析部２に導入するかを切り換えることができるようになっている。サンプルポンプ１２は両流路Ａ、Ｂで兼用されている。流路Ｃは分析部２から排出口１８まで配管によって形成された流路である。

試料ガス導入口６には試料ガスを吸入して装置内に導入するサンプリングプローブ４が接続されている。試料ガス導入口６から導入された試料ガスは配管を通ってまず前処理部８に導入され、前処理部８で前処理を受けた後、バルブ１０を介してサンプルポンプ１２によって分析部２に導入される。

またこの装置は、バルブ１０、１４、１６、及びサンプルポンプ１２の動作を制御する判断・制御部２０と、オペレータが操作する操作部２２とを備えており、オペレータが操作部２２から指示を入力することにより、判断・制御部２０がその指示に応じた制御を行なうようになっている。判断・制御部２０は、流路切換え制御部を実現している。
測定時は、バルブ１０は試料ガスを分析部２に導入するようになっているが、ゼロ点・スパン点の校正を行なう際は校正ガス導入口７ａ、７ｂからの校正ガスを分析部に導入するように判断・制御部２０がバルブ１０を切り換える。その際、ゼロ点校正時はバルブ１４を開いてバルブ１６を閉じ、スパン点校正時はバルブ１６を開いてバルブ１４を閉じるように判断・制御部２０が制御する。また、測定の停止時は、判断・制御部２０によりバルブ１０、１４、１６の操作が制御されて校正ガス、好ましくはゼロガスが一定時間分析部２に供給される。

測定を停止する際の動作を図２のフローチャート図を参照してさらに説明する。
測定を停止する際は、オペレータが操作部２２において測定終了の指示を入力する（ステップＳ１）と判断・制御部２０が以下のような制御を行なう。
分析部２の分析動作を停止させ（ステップＳ２）、バルブ１０を校正ガス導入側に切り換え（ステップＳ３）、バルブ１４を開いてゼロガスを分析部２に一定時間導入する（ステップＳ４）。この一定時間とは分析部２に残留した試料ガスが完全に外部に排出されるまでの時間であり、ここでは３分間とする。この３分間の間にバルブ１０から分析部２までの配管やサンプルポンプ１２、及び分析部２内に残留していた試料ガスは、導入されるゼロガスとともに排出口１８から排出され、分析部２やサンプルポンプ１２、配管がパージされる。
３分経過後、サンプルポンプ１２を停止させ、バルブ１４を閉じてゼロガスの導入を停止させる（ステップＳ５）。

［実施例２］
図３は第２の実施例のガス濃度測定装置の構成を概略的に示すブロック図である。

本実施例のガス濃度測定装置は、実施例１のガス濃度測定装置の流路Ａ上の前処理部８とバルブ１０との間にさらにバルブ１１を設け、このバルブ１１に大気導入口９を接続して、大気を分析部２に導入するか又は試料ガスを導入するかを切り換えることができるようになっている。判断・制御部２０は、バルブ１０、１４、１６、サンプルポンプ１２の制御に加えて、バルブ１１の制御も行なう。
同実施例では、測定時、ゼロ点・スパン点校正時には、バルブ１１は試料ガスを導入する側に設定しておく。そして、測定を停止したときにはバルブ１１は大気側に切り換えられて、大気が分析部２に導入される。

図４はこの実施例において、測定停止時の動作を示したフローチャート図である。
測定を停止する際は、オペレータが操作部２２において測定終了指示を入力する（ステップＳ１１）と、判断・制御部２０が以下のような制御を行なう。
分析部２の測定動作を停止させ（ステップＳ１２）、バルブ１０は試料ガス側のままでバルブ１１を大気側に切り換えて（ステップＳ１３）、大気を一定時間（３分間）分析部２に導入する（ステップＳ１４）。３分経過後、サンプルポンプ１２を停止させて大気の導入を停止させる（ステップＳ１５）。
実施例１の校正ガスに代えて大気を導入することで、校正ガスの消耗を抑える経済的利点もある。

このように、測定終了後すぐにサンプルポンプ１２の電源を切らず、校正ガスや大気を装置内に一定時間流すことで、バルブ１０やポンプ１２、分析部２内に残留した試料ガスを排出してパージすることができる。

実施例１、実施例２において、バルブ１０を試料ガス導入口６と前処理部８の間か、又は前処理部８内に設けることも可能である。
実施例２において、バルブ１１をバルブ１０とサンプルポンプ１２の間、又は校正ガス導入用のバルブ１４、１６とバルブ１０の間に設けてもよい。
測定を停止してから校正ガス又は大気を分析部２に導入する時間は３分以上であってもそれ以下であってもよく、分析部２内を完全にパージできる程度の時間であれば特に限定されない。

第１の実施例を概略的に示すブロック図である。同実施例の測定停止時の動作を示すフローチャート図である。第２の実施例を概略的に示すブロック図である。同実施例の測定停止時の動作を示すフローチャート図である。

符号の説明

２分析部
４サンプリングプローブ
６試料ガス導入口
７校正ガス導入口
８前処理部
９大気導入口
１０,１１,１４,１６バルブ
１２サンプルポンプ
１８排出口
２０判断・制御部
２２操作部

Claims

分析部と、試料ガスを前記分析部に導入する試料ガス導入流路と、ゼロ点又はスパン点を校正する際に前記分析部に校正ガスを導入する校正ガス導入流路と、これらの流路の切換えを制御する流路切換制御部とを備え、試料ガス中の対象成分の含有ガス濃度を測定するガス濃度測定装置において、
前記流路切換え制御部は、含有ガス濃度測定を停止したときに、分析部への試料ガスの導入を停止し、一定時間前記分析部に校正ガスを導入するものであることを特徴とするガス濃度測定装置。
含有ガス濃度測定を停止したときに、前記分析部に導入される校正ガスはゼロガスである請求項１に記載のガス濃度測定装置。
分析部と、試料ガスを前記分析部に導入する試料ガス導入流路と、ゼロ点又はスパン点を校正する際に前記分析部に校正ガスを導入する校正ガス導入流路と、これらの流路の切換えを制御する流路切換制御部とを備え、試料ガス中の対象成分の含有ガス濃度を測定するガス濃度測定装置において、
前記流路切換え制御部は、前記試料ガス導入流路及び前記校正ガス導入流路とは別に設けられ、前記分析部に大気を導入しうる大気導入流路を備え、
前記流路切換え制御部は、含有ガス濃度測定を停止したときに、試料ガスの分析部への導入を停止し、前記大気導入流路から一定時間前記分析部に大気を導入するものであることを特徴とするガス濃度測定装置。