JP2018091827A - ガス分析装置及びガス分析方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】試料ガスに含まれる第1ガス成分濃度を測定する第1ガス分析部と、前記試料ガスに含まれる第2ガス成分濃度を測定する第2ガス分析部と、第1ガスに対する第2ガスの影響を補正するための補正係数を格納する補正係数格納部41と、第1ガス分析部により得られた第1ガス成分濃度を、補正係数、第1ガス分析部の校正に用いた校正ガスの第2成分濃度、及び第2ガス分析部により得られた第2ガス成分濃度に基づいて補正する濃度補正部43とを具備する。
【選択図】図2
Description
本実施形態のガス分析装置100は、例えばエンジンなどの排ガス源から排出される排ガスに含まれる複数のガス成分を分析するものである。本実施形態では、エンジン排ガスに含まれる第1ガス成分である一酸化炭素(CO)及び第2ガス成分である二酸化炭素(CO2)を含む多成分ガスを同時に測定する非分散赤外吸収法(NDIR法)を用いたものである。ガス分析装置100は、多成分ガスを同時に測定するものでなくても良いし、NDIR法以外の例えばFTIR法等の光吸収法を用いたものであっても良い。
相対誤差=(「CO濃度_共存影響あり」−「CO濃度_共存影響なし」)/「CO濃度_共存影響なし」×100%
ここで、f(C(CO2))は、CO濃度の相対誤差を示す関数(補正後の補正係数)であり、
f(C(CO2))=K1×C(CO2)×C(CO2)+K2×C(CO2)−{K1×C(CO2_span)×C(CO2_span)+K2×C(CO2_span)}
C(CO):補正前の実測時のCO濃度[%vol]
C(CO2):実測時のCO2濃度[%vol]
C(CO2_span):CO計をスパン校正したときの共存CO2濃度[%vol]
K1、K2:実験により求まる係数(本実施形態では、CO2濃度とCO濃度の相対誤差との関係を二次曲線に近似した場合の係数である。)
図4から分かるように、本実施形態の共存影響補正を行うことによって、補正後のCO濃度の相対誤差が±1%の範囲に収まるように補正されていることがわかる。
このように構成された本実施形態に係るガス分析装置100によれば、第1ガス分析部2により得られたCO濃度を、補正係数変更部42により変更された変更後の補正係数と、第2ガス分析部3により得られた実測時のCO2濃度とに基づいて補正するので、共存成分であるCO2の濃度が変動する場合であっても、COに対するCO2の共存影響をリアルタイムに精度よく補正することができる。なお、赤外線検出器12を用いた場合において、CO2の吸収スペクトルとCOの吸収スペクトルとが重畳することによって生じる干渉影響も考えられるが、この干渉影響は、上述した共存影響に比べて小さい。CO濃度をより一層精度よく測定するためには、本実施形態に加えて、COに対するCO2の干渉影響をさらに補正するようにしてもよい。干渉影響補正についても、補正係数格納部41に干渉影響補正用の補正係数を格納することで、共存影響と同様の方法を用いて補正することができる。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、第1ガス分析部2により得られた第1ガス成分濃度が5%volであり、第2ガス分析部3により得られた第2ガス成分濃度が6%volであった場合には、濃度補正部43は、補正係数(例えば前記実施形態の変更前の補正係数)を用いて、相対誤差を求める。この場合、相対誤差は、約+2%である。そして、濃度補正部は、この相対誤差(約2%)を用いて、第1ガス成分濃度(5%vol)を補正する。その後、濃度補正部43は、補正後の第1ガス成分濃度(約4.9%vol)を、補正係数の第1ガス成分濃度の相対誤差がゼロとなる第2ガス成分濃度(0%vol)と、第1ガス分析部2の校正に用いた校正ガスの第2ガス成分濃度(例えば10%vol)との差(10%vol)に基づき補正係数をシフトした場合の相対誤差の変化分(シフト量:−2.65%)を用いて、補正後の第1ガス成分濃度(約4.9%)を更に補正する。この場合、更に補正した補正後の第1ガス成分濃度は、約5.37%volとなる。
2 ・・・第1ガス分析部
3 ・・・第2ガス分析部
4 ・・・演算装置
41 ・・・補正係数格納部
42 ・・・補正係数変更部
43 ・・・濃度補正部
Claims (8)
- 試料ガスに含まれる第1ガス成分濃度を測定する第1ガス分析部と、
前記試料ガスに含まれる第2ガス成分濃度を測定する第2ガス分析部と、
前記第1ガスに対する前記第2ガスの影響を補正するための補正係数を格納する補正係数格納部と、
前記第1ガス分析部により得られた第1ガス成分濃度を、前記補正係数、第1ガス分析部の校正に用いた校正ガスの第2ガス成分濃度、及び前記第2ガス分析部により得られた第2ガス成分濃度に基づいて決定される値で補正する濃度補正部と、を具備するガス分析装置。 - 前記濃度補正部は、前記第1ガス成分濃度を、前記補正係数と、前記校正ガスの第2ガス成分濃度及び前記第2ガス分析部により得られた第2ガス成分濃度の差とに基づいて補正するものである、請求項1記載のガス分析装置。
- 前記補正係数は、第2ガス成分濃度と当該第2ガス成分濃度における第1ガス成分濃度の相対誤差との関係を示すものであり、
前記第1ガス成分濃度の相対誤差がゼロとなる第2ガス成分濃度が前記校正ガスの第2ガス成分濃度となるように、前記補正係数をシフトさせて変更する補正係数変更部をさらに備え、
前記濃度補正部は、前記第1ガス分析部により得られた第1ガス成分濃度を、前記補正係数変更部により変更された変更後の補正係数及び前記第2ガス分析部により得られた第2ガス成分濃度を用いて補正する、請求項1又は2記載のガス分析装置。 - 前記第1ガス分析部は、少なくとも前記第1ガス成分及び前記第2ガス成分を含む混合ガスを用いて校正される、請求項1乃至3の何れか一項に記載のガス分析装置。
- 前記第1ガス分析部及び前記第2ガス分析部は、NDIR法を用いた検出器を有する、請求項1乃至4の何れか一項に記載のガス分析装置。
- 前記第1ガス成分又は前記第2ガス成分の一方が一酸化炭素(CO)であり、
前記第1ガス成分又は前記第2ガス成分の他方が二酸化炭素(CO2)である、請求項1乃至5の何れか一項に記載のガス分析装置。 - 前記試料ガスは、内燃機関から排出される排ガスである、請求項1乃至6の何れか一項に記載のガス分析装置。
- 試料ガスに含まれる第1ガス成分濃度を測定する第1ガス分析部と、前記試料ガスに含まれる第2ガス成分濃度を測定する第2ガス分析部とを用いたガス分析方法であって、
前記第1ガス分析部により得られた第1ガス成分濃度を、前記第1ガスに対する前記第2ガスの影響を補正するための補正係数と、第1ガス分析部の校正に用いた校正ガスの第2ガス成分濃度と、前記第2ガス分析部により得られた第2ガス成分濃度とに基づいて補正するガス分析方法。
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