JP2020159909A - ガス濃度検出器およびガス濃度計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部光配線の着脱による光学系の構成の変化を抑制することにより、ガス濃度検出器の検出精度を向上させる。【解決手段】光学素子１２１は、接続配線部１３０から導入された光を平行化または集光して測定空間Ｓに測定光Ｌを入射させる。接続配線部１３０は、第１光ファイバ１３３を含んでいる。第１光ファイバ１３３は、接続配線部１３０は、外部光配線１０から入射した光をケース部１２０へ送る。第１光ファイバ１３３は、第１先端面１３４を有している。第１先端面１３４は、ケース部１２０側において軸方向に対して斜めに交差している。接続配線部１３０の一方端１３１がケース部１２０に固定されていることにより、光学素子１２１に対する第１先端面１３４の相対的位置関係が一定に保持されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ガス濃度検出器およびガス濃度計測装置に関する。

ガス濃度検出器の構成を開示した先行文献として、特開２０１８−２０４９６６号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載のガス濃度検出器は、ガス濃度モニタ用プローブと、光源と、検出器とを備えている。ガス濃度モニタ用プローブは、測定対象となるガスを収容する測定空間を有し、測定空間内のガスの濃度をモニタするために用いられる。ガス濃度モニタ用プローブは、セル部と、プローブ部と、窓部材とを含む。セル部には、測定空間が形成されている。プローブ部は、測定空間内に入射させる測定光の光路を形成している。窓部材は、プローブ部からの測定光を透過させて測定空間内に入射させている。窓部材の外周面には、段差部が形成されている。当該段差部においては、窓部材が固定されている。光源は、プローブ部および窓部材を介して、セル部における記測定空間内に測定光を入射させる。検出器は、測定空間内を通過し、当該測定空間から出射した光を検出する。

特開２０１８−２０４９６６号公報

従来のガス濃度検出器においては、着脱可能な外部光配線がガス濃度検出器のケース部に接続される。外部光配線の光ファイバの先端面から出射される光が、ガス濃度検出器の光源として用いられる。このようなガス濃度検出器においては、外部光配線の着脱ごとに光学系の構成が変化して、ガス濃度の測定結果にばらつきが生じる場合がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、外部光配線の着脱による光学系の構成の変化を抑制することにより検出精度を向上できる、ガス濃度検出器を提供することを目的とする。

本発明に基づくガス濃度検出器は、プローブ部と、ケース部と、接続配線部とを備えている。プローブ部には、測定対象ガスが通過可能な測定空間が形成されている。ケース部は、プローブ部に接続されている。接続配線部は、一方端においてケース部と接続され、かつ、他方端において外部光配線と着脱可能に構成されている。ケース部は、光学素子と、光検出器とを収容している。光学素子は、接続配線部から導入された光を平行化または集光して測定空間に測定光を入射させる。光検出器は、測定空間にて反射した測定光を検出する。接続配線部は、第１光ファイバを含んでいる。第１光ファイバは、外部光配線から入射した光をケース部へ送る。第１光ファイバは、第１先端面を有している。第１先端面は、ケース部側において軸方向に対して斜めに交差している。接続配線部の一方端がケース部に固定されていることにより、光学素子に対する第１先端面の相対的位置関係が一定に保持されている。

本発明によれば、外部光配線の着脱による光学系の構成の変化を抑制することにより、ガス濃度検出器の検出精度を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るガス濃度検出器およびガス濃度計測装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るガス濃度検出器における、接続配線部の一方端側の構成を示す、一部拡大図である。 本発明の一実施形態に係るガス濃度検出器の第１光ファイバと、外部光配線の第２光ファイバとが互いに接続された状態を示す、一部拡大図である。 比較例に係るガス濃度検出器の構成を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係るガス濃度検出器およびガス濃度計測装置について図面を参照して説明する。以下の一実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

図１は、本発明の一実施形態に係るガス濃度検出器およびガス濃度計測装置の構成を示す図である。図１に示すように、本発明の一実施形態に係るガス濃度計測装置１００は、ガス濃度検出器１０１と、信号処理部１０２とを備えている。

ガス濃度検出器１０１は、測定対象ガス１の濃度を検出する。本実施形態において、測定対象ガス１は、たとえば、酸素または二酸化炭素である。本実施形態において、測定対象ガス１は、自動車エンジンの吸気ガス中に含まれるガスであってもよい。

信号処理部１０２は、ガス濃度検出器１０１に接続され、ガス濃度検出器１０１から出力された信号を処理する。具体的には、信号処理部１０２は、この信号を変換することにより、測定対象ガス１の濃度を算出する。本実施形態に係るガス濃度計測装置１００は、信号処理部１０２が、ガス濃度検出器１０１から一定時間毎に断続的に出力される信号を処理することにより、測定対象ガス１の濃度をリアルタイムに計測することができる。

信号処理部１０２には、図示しない情報処理部が接続されていてもよい。情報処理部は、たとえば、表示部と記録部とを有する。情報処理部は、信号処理部１０２において算出された測定対象ガス１の濃度を上記表示部に表示する。情報処理部は、測定対象ガス１の濃度を上記記録部に記録する。

図１に示すように、ガス濃度検出器１０１は、プローブ部１１０と、ケース部１２０と、接続配線部１３０とを備えている。

図１に示すように、本実施形態において、プローブ部１１０は、測定対象装置２の外側から、測定対象ガス１が充填された測定対象装置２の内部へ挿入される。プローブ部１１０は、筒状部１１１と、セル部１１２と、第１反射鏡１１３と、窓部材１１４とを含んでいる。

筒状部１１１は、略円筒状の外形を有している。筒状部１１１の一方端は、セル部１１２と接続されており、筒状部１１１の他方端は、ケース部１２０と接続されている。

セル部１１２は、筒状の外形を有しており、本実施形態において、セル部１１２は、略円筒状の外形を有している。セル部１１２は、筒状部１１１と同軸上に配置されている。セル部１１２は、筒状部１１１の一方端側の外周面を覆うようにして、筒状部１１１に接続されている。

セル部１１２のケース部１２０側とは反対側の部分において、セル部１１２の周面には複数の貫通孔１１５が形成されている。複数の貫通孔１１５の形状は特に限定されないが、本実施形態において、複数の貫通孔１１５の各々は、セル部１１２の軸方向を長手方向とする略矩形状の外形を有している。

複数の貫通孔１１５の各々は、セル部１１２の外部と内部とを互いに連通している。複数の貫通孔１１５は、セル部１１２の周面の周方向において等間隔に配列されている。本実施形態において、セル部１１２の周面には、４つの貫通孔１１５が形成されている。複数の貫通孔１１５の各々は、他の貫通孔１１５のうちの１つと対向するように配置されている。複数の貫通孔１１５は、セル部１１２の軸方向において、第１反射鏡１１３と窓部材１１４との間に配置されている。

第１反射鏡１１３は、セル部１１２の軸方向においてケース部１２０側とは反対側の端部に設けられている。第１反射鏡１１３は、セル部１１２の内周面に接合されている。第１反射鏡１１３は、セル部１１２の内部において、外表面１１６を有している。第１反射鏡１１３の外表面１１６は、セル部１１２の軸方向に対して垂直な平面形状を有している。

窓部材１１４は、セル部１１２の軸方向において、筒状部１１１と複数の貫通孔１１５の各々との間に設けられている。窓部材１１４は、セル部１１２の内周面に接触するように固定されている。窓部材１１４は、セル部１１２の軸方向において、筒状部１１１の端面と、セル部１１２の内面とで押さえつけられるようにして固定されている。窓部材１１４は、たとえば、ガラスからなる透明な板状の部材である。本実施形態において、プローブ部１１０が測定対象装置２の内部に挿入されたときに、セル部１１２のうち少なくとも窓部材１１４より先端側の部分が、測定対象装置２の内部に配置される。

このように、プローブ部１１０には、セル部１１２と、第１反射鏡１１３と、窓部材１１４とに囲まれた測定空間Ｓが形成されている。本実施形態において、測定対象ガス１は、貫通孔１１５を通って測定空間Ｓに入り、さらに、貫通孔１１５を通って測定空間Ｓから出ることができる。すなわち、測定空間Ｓは、測定対象ガス１が通過可能である。

なお、筒状部１１１の端面と、窓部材１１４との間には、ガスケット部１１７が配置されている。これにより、測定対象ガス１が、測定空間Ｓ側から、筒状部１１１の端面と窓部材１１４との間の隙間を通過して、筒状部１１１の内部に漏れ出ることを抑制することができる。

ケース部１２０は、プローブ部１１０に接続されている。ケース部１２０は、光学素子１２１と、光検出器１２２とを収容している。本実施形態において、ケース部１２０は、第２反射鏡１２３をさらに含んでいる。ケース部１２０の構成については、後述するガス濃度計測装置１００の動作とともに説明する。

図１に示すように、接続配線部１３０は、一方端１３１においてケース部１２０と接続されている。接続配線部１３０の一方端１３１は、ケース部１２０に固定されている。

接続配線部１３０は、他方端１３２において後述するアダプタ部を介して外部光配線１０と着脱可能に構成されている。すなわち、接続配線部１３０の他方端１３２側は、後述するアダプタ部と嵌合可能に構成されている。接続配線部１３０が外部光配線１０と着脱可能に構成されていることにより、ガス濃度検出器１０１の取扱性が向上する。

接続配線部１３０は、第１光ファイバ１３３を含んでいる。第１光ファイバ１３３は、接続配線部１３０の一方端１３１から他方端１３２にかけて、接続配線部１３０の内部で延在している。第１光ファイバ１３３は、第１先端面１３４と、第２先端面１３５とを有している。

第１光ファイバ１３３は、接続配線部１３０の一方端１３１側であるケース部１２０側において、突出している。第１先端面１３４は、接続配線部１３０の一方端１３１側における、第１光ファイバ１３３の先端面である。第１先端面１３４は、接続配線部１３０の一方端１３１がケース部１２０に固定されることにより、ケース部１２０内に固定配置されている。

なお、第１先端面１３４は、第１先端面１３４から出射される光がケース部１２０内に導入されるように設けられていれば、ケース部１２０内に位置していなくてもよい。

図２は、本発明の一実施形態に係るガス濃度検出器における、接続配線部の一方端側の構成を示す、一部拡大図である。図２においては、ケース部１２０は図示していない。

図１および図２に示すように、第１先端面１３４は、ケース部１２０側において第１光ファイバ１３３の軸方向に対して斜めに交差している。本実施形態において、第１先端面１３４は、第１光ファイバ１３３の先端をＡＰＣ(Angled Physical Contact)研磨することにより形成される。具体的には、第１先端面１３４は、斜め凸球面状に形成されている。これにより、第１光ファイバ１３３を通ってきた光が第１先端面１３４で反射して光源側に戻っていくことを抑制できる。光が光源側に戻ることを抑制することで、半導体レーザ(ＬＤ:Laser Diode)などで構成された光源の出力変動を抑制することができる。

なお、図２に示すように、第１光ファイバ１３３を通って第１先端面１３４から出射される光Ｌ₀は、第１光ファイバ１３３の軸方向に対して斜めに交差するように出る。このため、第１先端面１３４と、当該光Ｌ₀に係る光学系との相対的な位置関係が変化すると、光Ｌ₀の光路は変化する。

図１に示すように、第１光ファイバ１３３は、接続配線部１３０の他方端１３２側である外部光配線１０側において、突出している。第２先端面１３５は、接続配線部１３０の他方端１３２側における、第１光ファイバ１３３の先端面である。

図１に示すように、第２先端面１３５は、外部光配線１０側において軸方向に対して斜めに交差している。本実施形態において、第２先端面１３５は、第１光ファイバ１３３の先端をＡＰＣ研磨することにより形成される。具体的には、第２先端面１３５は、斜め凸球面状に形成されている。これにより、第２先端面１３５は、先端がＡＰＣ研磨された他の光ファイバとＰＣ(Physical Contact)接続することができるように構成されている。

なお、本実施形態において、接続配線部１３０の他方端１３２としては、コスト低減の観点から、ねじ込み式のＦＣコネクタが用いられてもよい。

図１に示すように、外部光配線１０は、接続配線部１３０へ光を送る第２光ファイバ１１を含んでいる。なお、外部光配線１０は、接続配線部１３０側とは反対側において、図示しない光源部に接続されている。当該光源部は、信号処理部１０２と一体的に構成されていてもよい。

第２光ファイバ１１は、接続配線部１３０側において、突出している。第２光ファイバ１１は、第３先端面１２を有している。第３先端面１２は、外部光配線１０の接続配線部１３０側における、第２光ファイバ１１の先端面である。

第３先端面１２は、接続配線部１３０側において軸方向に対して斜めに交差している。本実施形態において、第３先端面１２は、第２光ファイバ１１の先端をＡＰＣ研磨することにより形成される。具体的には、第３先端面１２は、斜め凸球面状に形成されている。これにより、第２光ファイバ１１を通ってきた光が第３先端面１２で反射して光源部に戻っていくことを抑制できる。光が光源部に戻ることを抑制することで、ＬＤなどで構成された光源の出力変動を抑制することができる。

なお、本実施形態において、外部光配線１０の接続配線部１３０側は、コスト低減の観点から、たとえばねじ込み式のＦＣコネクタで構成されている。

図１に示すように、本実施形態において、ガス濃度検出器１０１は、アダプタ部１４０をさらに備えている。アダプタ部１４０は、第１光ファイバ１３３と第２光ファイバ１１とを互いに接続する。

図３は、本発明の一実施形態に係るガス濃度検出器の第１光ファイバと、外部光配線の第２光ファイバとが互いに接続された状態を示す、一部拡大図である。

図３に示すように、接続配線部１３０は、第１光ファイバ１３３のうち他方端１３２側で突出している部分の周囲において、アダプタ部１４０が嵌合可能に構成されている。本実施形態において、アダプタ部１４０は、アダプタ部１４０に接続配線部１３０が嵌め合わされる際にアダプタ部１４０内において第２先端面１３５が位置決めされるように構成されている。

図３に示すように、外部光配線１０は、第２光ファイバ１１のうち接続配線部１３０側で突出している部分の周囲において、アダプタ部１４０が嵌合可能に構成されている。本実施形態において、アダプタ部１４０は、アダプタ部１４０に外部光配線１０が嵌め合わされる際にアダプタ部１４０内において第３先端面１２が位置決めされるように構成されている。

本実施形態において、アダプタ部１４０の内部において、第１光ファイバ１３３は、割スリーブ１４１に対して、割スリーブ１４１の一方端から挿入される。また、アダプタ部１４０の内部において、第２光ファイバ１１は、割スリーブ１４１に対して、割スリーブ１４１の他方端から挿入される。割スリーブ１４１の、軸中心方向へ働く弾性力により、割スリーブ１４１内において、第２先端面１３５と第３先端面１２とが互いに接触する。

このように、本実施形態においては、第２先端面１３５と第３先端面１２とが互いに接触するように、第１光ファイバ１３３と第２光ファイバ１１とが互いに接続される。なお、本実施形態において、アダプタ部１４０は、２つのＦＣアダプタ同士を互いに接続可能に構成されている。

以下、本実施形態に係るガス濃度検出器１０１およびガス濃度計測装置１００の動作について説明する。本実施形態に係るガス濃度計測装置１００において、測定対象ガス１の濃度は、吸光分析法によって測定される。

図１に示すように、本実施形態においては、波長走査により図示しない光源部から所定の範囲の波長を有するレーザ光が出力される。光源部から出力されたレーザ光は、外部光配線１０の第２光ファイバ１１を通り、第３先端面１２まで伝達される。

図３に示すように、第３先端面１２は、第１光ファイバ１３３の第２先端面１３５と接触しているため、第３先端面１２まで伝達された光は、第２先端面１３５を介して、第１光ファイバ１３３に入射する。

図１に示すように、第１光ファイバ１３３に入射した光は、第１先端面１３４まで伝達される。第１先端面１３４まで伝達された光は、第１先端面１３４を介してケース部１２０の内部に入射される。このように、第１光ファイバ１３３は、外部光配線１０から入射した光をケース部１２０へ送る。本実施形態において、当該光は、たとえば赤外線レーザである。

本実施形態において、第１光ファイバ１３３の第１先端面１３４から照射されたレーザ光は、ケース部１２０に収容された光学系のうち、光学素子１２１に最初に到達する。光学素子１２１は、このレーザ光を測定光Ｌに変換しつつ、測定光Ｌをプローブ部１１０に送る。具体的には、光学素子１２１は、上記レーザ光を平行化または集光する。プローブ部１１０に送られた測定光Ｌは、筒状部１１１の内部を通り、窓部材１１４を透過してセル部１１２の測定空間Ｓに入る。このように、光学素子１２１は、接続配線部１３０から導入された光を平行化または集光して測定空間Ｓに測定光Ｌを入射させる。本実施形態において、光学素子１２１はコリメータレンズであり、測定光Ｌは平行光である。なお、光学素子１２１は、反射型コリメータミラーでもよいし、集光光学系であってもよい。このように、測定光Ｌは、測定対象ガス１の濃度が測定可能となるように光検出器１２２に入射するものであれば、平行光に限定されない。

測定空間Ｓに入射された測定光Ｌは、測定対象ガス１の雰囲気中において、第１反射鏡１１３の外表面１１６で反射した後に窓部材１１４を透過して測定空間Ｓの外部に出る。測定空間Ｓにおいては、測定光Ｌに含まれる測定対象ガス１に対応する特定の波長の光が吸収される。

測定空間Ｓの内部から外部に出た測定光Ｌは、筒状部１１１の内部を通って再びケース部１２０の内部に入る。本実施形態において、この測定光Ｌは、ケース部１２０の内部において第２反射鏡１２３で反射した後、光検出器１２２に入射する。このようにして、光検出器１２２は、測定空間Ｓにて反射した測定光Ｌを検出する。

光検出器１２２は、検出した測定光を電気信号に変換する。光検出器１２２は、信号処理部１０２と接続されており、光検出器１２２は、当該電気信号を信号処理部１０２に出力する。

信号処理部１０２において、当該電気信号から吸光度が測定され、吸光度が濃度のデータに変換される。このようにして、測定対象ガス１の濃度が、吸光分析法によって測定される。

ここで、外部光配線が、直接ケース部に着脱可能に接続される、比較例に係るガス濃度検出器の構成について説明する。比較例に係るガス濃度検出器は、ケース部１２０の構成が、本発明の一実施形態に係るガス濃度検出器１０１と異なる。よって、本発明の一実施形態と同様である構成については説明を繰り返さない。

図４は、比較例に係るガス濃度検出器の構成を示す図である。図４に示すように、比較例に係るガス濃度検出器９０１においては、ケース部９２０に、外部端子９２４が設けられている。

外部端子９２４は、外部光配線１０の光源部側とは反対側の端部と着脱可能に構成されている。具体的には、外部端子９２４は、外部光配線１０と嵌め合い可能に構成されている。外部端子９２４は、外部端子９２４に外部光配線１０が嵌め合わされる際に、ケース部９２０内において第３先端面１２が位置決めされるように構成されている。第３先端面１２から出た光Ｌ₀は、光学素子１２１において測定光Ｌに変換される。

しかしながら、比較例に係るガス濃度検出器９０１においては、上記のように、ケース部９２０が、外部光配線１０と着脱可能に構成されているため、外部光配線１０の着脱ごとに、光学素子１２１に対する第３先端面１２の相対的位置関係が変化する。この相対的位置関係が変化することにより、ガス濃度検出器９０１における光学系の構成が変化して、ガス濃度の測定結果にばらつきが生じる。

なお、比較例に係るガス濃度検出器９０１においては、第３先端面１２が位置決めされるように外部端子９２４が構成されている。具体的には、外部光配線１０側に接続キーが設けられ、外部端子９２４にキー溝が設けられており、これらが互いに嵌め合わされることにより、第３先端面１２が位置決めされる。しかしながら、外部端子９２４における上記の位置決めに係る構成は、外部光配線１０の着脱によるガス濃度の測定結果のばらつきを抑制できる程度に、第３先端面１２の位置を保持するものではない。

一方、図１に示すように、本発明の一実施形態においては、接続配線部１３０が、一方端１３１においてケース部１２０と接続され、かつ、他方端１３２において外部光配線１０と着脱可能に構成されている。接続配線部１３０の一方端１３１がケース部１２０に固定されていることにより、光学素子１２１に対する第１先端面１３４の相対的位置関係が一定に保持されている。

これにより、外部光配線１０の着脱による光学系の構成の変化が抑制され、ガス濃度検出器１０１の検出精度を向上させることができる。また、測定対象装置２の振動によって、ガス濃度検出器１０１が振動するような場合においては、上記相対的位置関係が一定に保持されていることにより、ガス濃度検出器１０１において、外乱による測定精度の低下を抑制することができる。

また、本発明の一実施形態においては、第１光ファイバ１３３は、外部光配線１０側において軸方向に対して斜めに交差する第２先端面１３５を有している。第２光ファイバ１１は、接続配線部１３０側において軸方向に対して斜めに交差する第３先端面１２を有している。第２先端面１３５と第３先端面１２とが互いに接触するように、第１光ファイバ１３３と第２光ファイバ１１とは互いに接続される。

これにより、外部光配線１０を接続配線部１３０に接続する際において、第３先端面１２に対する第２先端面１３５の相対的位置が変化した場合においては、測定光の光量が変化する。測定光の光量の変化が光学系の構成へ与える影響は比較的小さいため、ガス濃度検出器１０１の光学系の構成の変化が抑制され、ガス濃度検出器１０１の検出精度を向上させることができる。

［付記］
以上のように、本実施形態は以下のような開示を含む。

［構成１］
測定対象ガス（１）が通過可能な測定空間（Ｓ）が形成されているプローブ部（１１０）と、
上記プローブ部（１１０）に接続されたケース部（１２０）と、
一方端（１３１）において上記ケース部（１２０）と接続され、かつ、他方端（１３２）において外部光配線（１０）と着脱可能に構成されている、接続配線部（１３０）とを備え、
上記ケース部（１２０）は、上記接続配線部（１３０）から導入された光を平行化または集光して上記測定空間（Ｓ）に測定光（Ｌ）を入射させる光学素子（１２１）と、上記測定空間（Ｓ）にて反射した上記測定光（Ｌ）を検出する光検出器（１２２）とを収容し、
上記接続配線部（１３０）は、上記外部光配線（１０）から入射した光を上記ケース部（１２０）へ送る第１光ファイバ（１３３）を含み、
上記第１光ファイバ（１３３）は、上記ケース部（１２０）側において軸方向に対して斜めに交差する第１先端面（１３４）を有し、
上記接続配線部（１３０）の上記一方端（１３１）が上記ケース部（１２０）に固定されていることにより、上記光学素子（１２１）に対する上記第１先端面（１３４）の相対的位置関係が一定に保持されている、ガス濃度検出器（１０１）。

［構成２］
上記第１光ファイバ（１３３）は、外部光配線（１０）側において軸方向に対して斜めに交差する第２先端面（１３５）をさらに有し、
上記外部光配線（１０）は、上記接続配線部（１３０）へ光を送る第２光ファイバ（１１）を含み、
上記第２光ファイバ（１１）は、上記接続配線部（１３０）側において軸方向に対して斜めに交差する第３先端面（１２）を有し、
上記第２先端面（１３５）と上記第３先端面（１２）とが互いに接触するように、上記第１光ファイバ（１３３）と上記第２光ファイバ（１１）とが互いに接続される、構成１に記載のガス濃度検出器（１０１）。

［構成３］
測定対象ガス（１）の濃度を検出するガス濃度検出器（１０１）と、
上記ガス濃度検出器（１０１）に接続され、上記ガス濃度検出器（１０１）から出力された信号を処理する信号処理部（１０２）とを備え、
上記ガス濃度検出器（１０１）は、
上記測定対象ガス（１）が通過可能な測定空間（Ｓ）が形成されているプローブ部（１１０）と、
上記プローブ部（１１０）に接続されたケース部（１２０）と、
一方端（１３１）において上記ケース部（１２０）と接続され、かつ、他方端（１３２）において外部光配線（１０）と着脱可能に構成されている、接続配線部（１３０）とを含み、
上記ケース部（１２０）は、上記接続配線部（１３０）から導入された光を平行化または集光して上記測定空間（Ｓ）に測定光（Ｌ）を入射させる光学素子（１２１）と、上記測定空間（Ｓ）にて反射した上記測定光（Ｌ）を検出する光検出器（１２２）とを収容し、
上記光検出器（１２２）は、上記信号処理部（１０２）と接続され、かつ、検出した上記測定光Ｌを上記信号に変換して上記信号処理部（１０２）に出力し、
上記接続配線部（１３０）は、上記外部光配線（１０）から入射した光を上記ケース部（１２０）へ送る第１光ファイバ（１３３）を有し、
上記第１光ファイバ（１３３）は、上記ケース部（１２０）側において軸方向に対して斜めに交差する第１先端面（１３４）を有し、
上記接続配線部（１３０）の上記一方端（１３１）が上記ケース部（１２０）に固定されていることにより、上記光学素子（１２１）に対する上記第１先端面（１３４）の相対的位置関係が一定に保持されている、ガス濃度計測装置（１００）。

［構成４］
上記第１光ファイバ（１３３）は、外部光配線（１０）側において軸方向に対して斜めに交差する第２先端面（１３５）をさらに有し、
上記外部光配線（１０）は、上記接続配線部（１３０）へ光を送る第２光ファイバ（１１）を含み、
上記第２光ファイバ（１１）は、上記接続配線部（１３０）側において軸方向に対して斜めに交差する第３先端面（１２）を有し、
上記第２先端面（１３５）と上記第３先端面（１２）とが互いに接触するように、上記第１光ファイバ（１３３）と上記第２光ファイバ（１１）とが互いに接続される、構成３に記載のガス濃度計測装置（１００）。

なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 測定対象ガス、２ 測定対象装置、１０ 外部光配線、１１ 第２光ファイバ、１２ 第３先端面、１００ ガス濃度計測装置、１０１，９０１ ガス濃度検出器、１０２ 信号処理部、１１０ プローブ部、１１１ 筒状部、１１２ セル部、１１３ 第１反射鏡、１１４ 窓部材、１１５ 貫通孔、１１６ 外表面、１１７ ガスケット部、１２０，９２０ ケース部、１２１ 光学素子、１２２ 光検出器、１２３ 第２反射鏡、１３０ 接続配線部、１３１ 一方端、１３２ 他方端、１３３ 第１光ファイバ、１３４ 第１先端面、１３５ 第２先端面、１４０ アダプタ部、１４１ 割スリーブ、９２４ 外部端子、Ｌ 測定光、Ｌ₀ 光、Ｓ 測定空間。

Claims (4)

1. 測定対象ガスが通過可能な測定空間が形成されているプローブ部と、
   前記プローブ部に接続されたケース部と、
   一方端において前記ケース部と接続され、かつ、他方端において外部光配線と着脱可能に構成されている、接続配線部とを備え、
   前記ケース部は、前記接続配線部から導入された光を平行化または集光して前記測定空間に測定光を入射させる光学素子と、前記測定空間にて反射した前記測定光を検出する光検出器とを収容し、
   前記接続配線部は、前記外部光配線から入射した光を前記ケース部へ送る第１光ファイバを含み、
   前記第１光ファイバは、前記ケース部側において軸方向に対して斜めに交差する第１先端面を有し、
   前記接続配線部の前記一方端が前記ケース部に固定されていることにより、前記光学素子に対する前記第１先端面の相対的位置関係が一定に保持されている、ガス濃度検出器。
2. 前記第１光ファイバは、外部光配線側において軸方向に対して斜めに交差する第２先端面をさらに有し、
   前記外部光配線は、前記接続配線部へ光を送る第２光ファイバを含み、
   前記第２光ファイバは、前記接続配線部側において軸方向に対して斜めに交差する第３先端面を有し、
   前記第２先端面と前記第３先端面とが互いに接触するように、前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとが互いに接続される、請求項１に記載のガス濃度検出器。
3. 測定対象ガスの濃度を検出するガス濃度検出器と、
   前記ガス濃度検出器に接続され、前記ガス濃度検出器から出力された信号を処理する信号処理部とを備え、
   前記ガス濃度検出器は、
   前記測定対象ガスが通過可能な測定空間が形成されているプローブ部と、
   前記プローブ部に接続されたケース部と、
   一方端において前記ケース部と接続され、かつ、他方端において外部光配線と着脱可能に構成されている、接続配線部とを含み、
   前記ケース部は、前記接続配線部から導入された光を平行化または集光して前記測定空間に測定光を入射させる光学素子と、前記測定空間にて反射した前記測定光を検出する光検出器とを収容し、
   前記光検出器は、前記信号処理部と接続され、かつ、検出した前記測定光を前記信号に変換して前記信号処理部に出力し、
   前記接続配線部は、前記外部光配線から入射した光を前記ケース部へ送る第１光ファイバを有し、
   前記第１光ファイバは、前記ケース部側において軸方向に対して斜めに交差する第１先端面を有し、
   前記接続配線部の前記一方端が前記ケース部に固定されていることにより、前記光学素子に対する前記第１先端面の相対的位置関係が一定に保持されている、ガス濃度計測装置。
4. 前記第１光ファイバは、外部光配線側において軸方向に対して斜めに交差する第２先端面をさらに有し、
   前記外部光配線は、前記接続配線部へ光を送る第２光ファイバを含み、
   前記第２光ファイバは、前記接続配線部側において軸方向に対して斜めに交差する第３先端面を有し、
   前記第２先端面と前記第３先端面とが互いに接触するように、前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとが互いに接続される、請求項３に記載のガス濃度計測装置。
   

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