JP2021507221A5 - - Google Patents

Claims (7)

1. 複数の干渉ガスを含む可能性のあるガスマトリックスを含むターゲットガス（５００）中の水素ガス（Ｈ２）の濃度を測定する調整可能なレーザー分光法に基づくガス分析器であって、
   送信機部（６００）及び受信機部（６５０）であって、前記送信機部（６００）は、レーザービーム（２１００）の形態でレーザー光を出射するように構成された調整可能なレーザー（２０００）を含み、前記レーザービーム（２１００）は光路を進む、前記送信機部（６００）及び受信機部（６５０）と、
   レーザー調整及びレーザー変調のための手段を含むハウスキーピングを実行する処理ユニット（２７００）であって、前記レーザー光の波長は、測定対象の少なくとも１つのガス成分の吸収線にわたって調整され、前記レーザービーム（２１００）は、ターゲットガス（５００）を通過し、前記受信機部（６５０）によって備えられる光感知検出器（２５００）に到達し、前記光感知検出器は、前記測定対象のガス成分及び前記複数の干渉ガスからの吸収信号の寄与を含む可能性のある吸収信号（２５１０）を生成する、前記処理ユニット（２７００）と、
   前記吸収信号（２５１０）をデジタル化するデジタル化ユニット（２６００）であって、前記デジタル化ユニット（２６００）からのデジタル化された吸収信号は、前記処理ユニット（２７００）に入力される、前記デジタル化ユニット（２６００）と、を備える前記ガス分析器において、
   前記処理ユニット（２７００）は、デジタル化された吸収信号に基づいて前記ターゲットガス（５００）中の前記測定対象のガス成分の測定濃度を算出し、
   前記レーザー光の波長は、２１２２ｎｍ付近のＨ２吸収線にわたって調整され、前記ガス分析器は、Ｈ２の吸収線にスペクトル的に近接する少なくとも１つの吸収線を有するＨ２以外の他のガスを含む密閉された参照ガスセル（５５０）をさらに備え、前記レーザー光は、Ｈ２の吸収線にわたって且つ前記参照ガスセル内の前記ガスの前記吸収線にわたって調整され、前記ガス分析器は、波長変調分光法（ＷＭＳ）又はデジタル波長変調分光法（ｄＷＭＳ）に適しており、前記処理ユニット（２７００）は、前記波長のより高い周波数変調をレーザーに適用し、前記波長変調の振幅は、Ｈ２のＷＭＳ吸収信号を維持しかつＨ２の吸収線よりも広い吸収線を有する可能性のある前記干渉ガスからのＷＭＳ吸収信号を抑制するように、Ｈ２吸収線の幅に略適合するように設定されており、前記処理ユニット（２７００）は、デジタル化されたＷＭＳ信号に高次デジタルフィルタタイプのデジタルフィルタを適用し、前記デジタルフィルタは、Ｈ２のＷＭＳ信号を通過させ且つ前記可能性のある干渉ガスからのＷＭＳ信号を抑制するように適合され、前記処理ユニット（２７００）は、フィルタリングされた信号に基づいて水素ガス成分の濃度を算出し、Ｈ２の吸収線を含む波長間隔にわたってレーザー調整を制御するために前記参照ガスセルに含まれる前記他のガスからの信号を検証することを特徴とするガス分析器。
2. 前記参照ガスセル（５５０）は、前記光路に恒久的に配置される、請求項１に記載のガス分析器。
3. 前記参照ガスセル（５５０）は、該参照ガスセルがガス濃度を測定するためにフリップアウトされ且つ該参照ガスセルが前記信号を検証するためにフリップインされるように、必要な機能に応じて前記光路にフリップイン及びフリップアウトされるように配置される、請求項１に記載のガス分析器。
4. 前記処理ユニット（２７００）は、前記参照ガスセル（５５０）からの情報に基づいて、前記吸収信号中のＨ２吸収線の中心をレーザー調整範囲に対して相対的に同じ位置に位置付けるようにレーザー調整を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス分析器。
5. 前記処理ユニット（２７００）は、前記吸収線の位置がサンプリングされた領域に対して相対的に略同じ位置に維持されるように且つ前記レーザー調整が線形性または任意の所定の調整方法で維持されるように、前記参照ガスセル（５５０）からの情報に基づいて、前記レーザー調整範囲を調整する、請求項４に記載のガス分析器。
6. 前記参照ガスセル（５５０）は前記他のガスを含み、該他のガスはＮ２Ｏである、請求項１に記載のガス分析器。
7. 前記波長変調の振幅は、前記ターゲットガス中のＨ２吸収線の半値半幅（ＨＷＨＭ）の約２．２倍に設定されている、請求項１に記載のガス分析器。