JP2526263Y2 - NO gas analyzer - Google Patents

NO gas analyzer

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JP2526263Y2
JP2526263Y2 JP1932592U JP1932592U JP2526263Y2 JP 2526263 Y2 JP2526263 Y2 JP 2526263Y2 JP 1932592 U JP1932592 U JP 1932592U JP 1932592 U JP1932592 U JP 1932592U JP 2526263 Y2 JP2526263 Y2 JP 2526263Y2
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、各種の排ガスにおける
NOガス濃度を測定するNOガス分析計に関し、例え
ば、煙道に導かれた排ガスのNOガス分析に使用される
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a NO gas analyzer for measuring the concentration of NO gas in various kinds of exhaust gas, which is used, for example, in the analysis of NO gas in flue gas led to a flue.

【0002】[0002]

【従来の技術】煙道などに導かれた排ガスにおけるNO
ガスの濃度を分析する場合、前記排ガスに共存する干渉
成分、例えば、CO2 の影響を補償して、NOガスの測
定精度を向上させることが行われている。このCO2
影響を補償するNOガス分析計として、例えば、図6に
示した赤外線ガス分析計が知られている。
2. Description of the Related Art NO in exhaust gas led to a flue or the like
When analyzing the concentration of gas, it has been practiced to improve the measurement accuracy of NO gas by compensating for the influence of interference components coexisting in the exhaust gas, for example, CO 2 . As an NO gas analyzer that compensates for the influence of CO 2 , for example, an infrared gas analyzer shown in FIG. 6 is known.

【0003】図6において、31a,31b は赤外線の透過が
可能に構成された第1セルと第2セルで、これらにガス
導入口32a,32b とガス排出口33a,33b とが設けられてい
る。34はガス導入口32a,32b に接続された四方切替弁
で、これにはサンプルガス35とゼロガス36とが供給され
る。37a,37b は第1,2セル31a,31b の一側に配置され
た赤外線を射出する第1光源と第2光源、38は第1,2
セル31a,31b の他側に配置された光学フイルタで、これ
はNOガスの吸収波長域を透過し、他の干渉成分の吸収
波長域の透過を阻止するように構成されている。
In FIG. 6, reference numerals 31a and 31b denote a first cell and a second cell which are configured to transmit infrared rays, and these are provided with gas inlets 32a and 32b and gas outlets 33a and 33b. . Reference numeral 34 denotes a four-way switching valve connected to the gas inlets 32a and 32b, to which a sample gas 35 and a zero gas 36 are supplied. 37a and 37b are a first light source and a second light source which emit infrared light arranged on one side of the first and second cells 31a and 31b, and 38 are first and second light sources.
An optical filter disposed on the other side of the cells 31a and 31b, which is configured to transmit the absorption wavelength band of NO gas and block transmission of the absorption wavelength band of other interference components.

【0004】39は前記光学フイルタ38を透過した赤外線
が入射されるコンデンサマイクロホンを用いたニューマ
ティック型の主検出器で、これは測定成分であるNOガ
スと干渉成分であるCO2 とを検出することが可能であ
る。40は主検出器39を透過した前記赤外線が入射される
ニューマティック形の副検出器で、これはCO2 の検出
が可能である。41a,41b は主検出器39と副検出器40の各
検出信号が入力される前置増幅器、42は前置増幅器41a
の出力から前置増幅器41b の出力信号を減算または両出
力信号を比率演算その他の演算処理をして、CO2 の影
響を補償した信号を出力する演算器である。
Numeral 39 denotes a pneumatic main detector using a condenser microphone into which infrared light transmitted through the optical filter 38 is incident, and detects a NO gas as a measurement component and CO 2 as an interference component. It is possible. Numeral 40 denotes a pneumatic sub-detector into which the infrared light transmitted through the main detector 39 is incident, which is capable of detecting CO 2 . 41a and 41b are preamplifiers to which detection signals of the main detector 39 and the sub detector 40 are input, and 42 is a preamplifier 41a
Is an arithmetic unit that subtracts the output signal of the preamplifier 41b from the output of the preamplifier 41b or performs a ratio operation or other arithmetic processing on both output signals to output a signal in which the influence of CO 2 is compensated.

【0005】前記赤外線ガス分析計は、第1、2光源37
a,37b から第1、2セル31a,31b に赤外線を入射し、か
つ、四方切替弁34の操作で,第1、2セル31a,31b のそ
れぞれにサンプルガス35とゼロガス36とを交互に導入す
る。このようにして、第1、2セル31a,31b のそれぞれ
と光学フイルタ38とを透過して、主検出器39及び副検出
器40に前記赤外線が入射されると、主検出器39と副検出
器40のそれぞれが各検出信号を出力するから、この各検
出信号を演算器42が減算または比率演算などの演算処理
をして、干渉成分CO2 の影響を補償したNOガスの濃
度に対応する信号を出力するから、この出力に基づいて
NOガス濃度を測定するものである。
The infrared gas analyzer comprises a first light source 37 and a second light source 37.
Infrared rays enter the first and second cells 31a and 31b from a and 37b, and the sample gas 35 and the zero gas 36 are alternately introduced into the first and second cells 31a and 31b by operating the four-way switching valve 34. I do. In this way, when the infrared rays are transmitted through the first and second cells 31a and 31b and the optical filter 38 and enter the main detector 39 and the sub-detector 40, the main detector 39 and the sub-detector Since each of the devices 40 outputs each detection signal, the arithmetic unit 42 performs an arithmetic process such as subtraction or ratio operation on each of the detection signals to correspond to the concentration of the NO gas in which the influence of the interference component CO 2 is compensated. Since a signal is output, the NO gas concentration is measured based on the output.

【0006】[0006]

【考案が解決しようとする課題】前記のように、従来の
NOガス分析計は、主検出器39と副検出器40とで干渉成
分の影響を補償する。しかし、干渉成分CO2 の影響を
主検出器39と副検出器40とで精度よく補償するために
は、主検出器39と副検出器40のそれぞれに充填するガス
を適切に選択し、かつ第1、2セル31a,31b にH2 Oを
導入して、主検出器39と副検出器40の各出力信号におけ
るH2 Oの干渉値がゼロになるように調整したときに、
CO2 その他の干渉成分も一定値以下にできる分光特性
が、前記光学フイルタ38に要求される。しかし、前記干
渉成分を一定値以下にすることが可能な分光特性を備え
た光学フイルタ38を精度よく製作することは大変困難で
あり、そのCO2 を一定値以下にすることはより困難で
ある。したがって、主検出器39と副検出器40とを使用し
ても、干渉成分CO2 の影響を精度よく補償して、NO
ガスを測定することに限界が生じる課題がある。
As described above, in the conventional NO gas analyzer, the main detector 39 and the sub-detector 40 compensate for the influence of the interference component. However, in order to accurately compensate for the influence of the interference component CO 2 by the main detector 39 and the sub-detector 40, the gas to be filled in each of the main detector 39 and the sub-detector 40 is appropriately selected, and When H 2 O is introduced into the first and second cells 31a and 31b to adjust the interference value of H 2 O in each output signal of the main detector 39 and the sub-detector 40 to zero,
The optical filter 38 is required to have a spectral characteristic capable of reducing CO 2 and other interference components to a certain value or less. However, it is very difficult to accurately manufacture an optical filter 38 having a spectral characteristic capable of reducing the interference component to a certain value or less, and it is more difficult to reduce the CO 2 to a certain value or less. . Therefore, even if the main detector 39 and the sub-detector 40 are used, the influence of the interference component CO 2 can be accurately compensated, and NO
There is a problem that the measurement of gas is limited.

【0007】本考案は、上記のような課題を解決するも
のであって、干渉成分CO2 の影響を精度よく補償し
て、NOガスを測定することが可能なNOガス分析計を
うることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a NO gas analyzer capable of measuring the NO gas by accurately compensating for the influence of the interference component CO 2. Aim.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本考案のNOガス分析計
は、サンプルガスを流通させるセルの一側に、そのセル
に赤外線を入射する光源が、他側に前記セルを透過した
赤外線を検出するニューマティック型の測定検出器がそ
れぞれ配置されたNOガス分析計において、前記セルを
透過する赤外線の光軸に垂直の位置で、セルに赤外線検
出素子が配置され、かつその赤外線検出素子の光線入射
側に、約4μm付近で立ち上がり、約5μm付近で立ち
下がるワイドバンドパス型の光学フイルタが配置され
て、セルに入射された赤外線が光学フイルタを透過して
赤外線検出素子にも入射するように構成され、前記測定
検出器の検出信号と赤外線検出素子の検出信号とを演算
処理して、干渉成分の影響を補償してNOガスを測定す
ることを特徴とする。
According to the NO gas analyzer of the present invention, a light source for irradiating an infrared ray into the cell on one side of a cell through which a sample gas flows and an infrared ray transmitted through the cell on the other side are detected. In the NO gas analyzer in which the pneumatic measurement detectors are respectively arranged, an infrared detecting element is arranged in the cell at a position perpendicular to the optical axis of the infrared light passing through the cell, and the light beam of the infrared detecting element On the incident side, a wide band pass type optical filter that rises at about 4 μm and falls at about 5 μm is arranged so that the infrared light incident on the cell passes through the optical filter and also enters the infrared detecting element. The detection signal of the measurement detector and the detection signal of the infrared detection element are arithmetically processed to compensate for the influence of the interference component and measure the NO gas.

【0009】前記測定検出器は、前記従来例のように、
セルを透過した赤外線が入射される主検出器と、この主
検出器を透過した赤外線が入射される副検出器の2個を
並べて構成、またはNOガスを検出する1個の検出器の
みで構成するなど任意にすることが可能である。そし
て、セル及びそれに対するサンプルガスなどの導入は、
前記従来例のように、一対のセルを使用して、それらに
サンプルガスとゼロガスとを交互に導入、または1個の
セルに対してサンプルガスとゼロガスとを交互に導入、
さらには、一対のセルを使用して、その一方にサンプル
ガスを、他方にゼロガスを導入して、それらに入射する
赤外線をチョッパーで断続光にするなど、任意の構成に
することが可能である。また、前記赤外線検出素子は、
PbSe、PbSその他の量子型や焦電型またはサーモ
パイルなどの任意の赤外線検出素子で構成することが可
能であり、かつこの赤外線検出素子の光線入射側に配置
する前記光学フイルタは、多層膜干渉フイルタなどで構
成する。前記演算器による測定検出器と赤外線検出素子
の各出力信号の演算処理は、測定検出器の出力信号から
赤外線検出素子の出力信号を減算、または両出力信号を
比率演算するなど、前記両出力信号に基づいてサンプル
ガスにおける干渉成分の影響を補償して、NOガスの濃
度に対応した検出信号を出力することが可能な任意の演
算処理を選定することが可能である。
The measuring detector is, as in the conventional example,
Two detectors, a main detector to which the infrared light transmitted through the cell is incident and a sub-detector to which the infrared light transmitted through the main detector is incident, or only one detector to detect NO gas It is possible to make it arbitrary. And the introduction of the cell and the sample gas to it,
As in the conventional example, using a pair of cells, sample gas and zero gas are alternately introduced into them, or sample gas and zero gas are alternately introduced into one cell,
Furthermore, it is possible to use a pair of cells, introduce a sample gas into one of them, and introduce a zero gas into the other, and make the infrared rays incident on them into intermittent light with a chopper. . Further, the infrared detection element,
The optical filter, which can be composed of an arbitrary infrared detecting element such as PbSe, PbS or other quantum type, pyroelectric type or thermopile, and which is disposed on the light incident side of the infrared detecting element, is a multilayer interference filter. And so on. The arithmetic processing of each output signal of the measurement detector and the infrared detection element by the arithmetic unit is performed by subtracting the output signal of the infrared detection element from the output signal of the measurement detector, or calculating the ratio of both output signals. , It is possible to select an arbitrary calculation process capable of compensating for the influence of the interference component in the sample gas and outputting a detection signal corresponding to the NO gas concentration.

【0010】[0010]

【作用】前記本考案のNOガス分析計は、そのセルにサ
ンプルガスを導入し、かつ光源が射出した赤外線をセル
に入射する。このようにして、サンプルガスを透過して
測定検出器に入射された赤外線に基づいて、測定検出器
がNOガスの濃度に対応した検出信号を出力する。一
方、セルに入射されてサンプルガスを透過した前記赤外
線は、光学フイルタを透過して赤外線検出素子にも入射
されて、それを赤外線検出素子が検出するが、前記光学
フイルタは、約4μm付近で立ち上がり、約5μm付近
で立ち下がるワイドバンドパス型であって、その理論的
分光特性は、図5に0度入射として示したものであっ
て、CO2 とCOの吸収波長域を共に透過させる。
In the NO gas analyzer of the present invention, a sample gas is introduced into the cell, and the infrared light emitted from the light source is incident on the cell. In this way, the measurement detector outputs a detection signal corresponding to the concentration of the NO gas based on the infrared light transmitted through the sample gas and incident on the measurement detector. On the other hand, the infrared light that has entered the cell and has passed through the sample gas has passed through the optical filter and has also entered the infrared detection element, where the infrared detection element detects the infrared light. It is a wide band-pass type that rises and falls near about 5 μm, and its theoretical spectral characteristic is shown as 0 degree incidence in FIG. 5, and allows both the CO 2 and CO absorption wavelength ranges to pass.

【0011】しかし、前記光学フイルタの光線入射面と
前記赤外線の光軸とが互いに平行状態になるから、前記
光源からセル内に入射された赤外線は、平行光換算で約
60度の角度で光学フイルタに入射すると考えられる。
そして、そのときの光学フイルタの理論的分光特性は、
図5に60度入射として示したものになる。一方、CO
2 とCOの各吸収波長域の実験結果は、図5のとおりで
ある。したがって、この図5から明らかなように、前記
光学フイルタは、平行光換算で約60度の角度で赤外線
が入射されると、CO2 の吸収波長域を透過させるが、
COの吸収波長域の透過を大きく低減させる。このた
め、赤外線検出素子は、ほぼCO2 のみの濃度に対応し
た検出信号を出力するから、この赤外線検出素子の出力
信号を前記測定検出器の出力信号から電気的に減算する
などの演算処理をして、CO2 の影響を補償してNOガ
スを測定するものである。
However, since the light incident surface of the optical filter and the optical axis of the infrared light are parallel to each other, the infrared light incident into the cell from the light source is converted into an optical light at an angle of about 60 degrees in parallel light conversion. It is considered to be incident on the filter.
The theoretical spectral characteristics of the optical filter at that time are as follows:
This is shown in FIG. 5 as a 60 degree incidence. On the other hand, CO
The experimental results in the absorption wavelength ranges of 2 and CO are as shown in FIG. Therefore, as is apparent from FIG. 5, when the infrared light is incident at an angle of about 60 degrees in parallel light conversion, the optical filter transmits the CO 2 absorption wavelength range.
It greatly reduces the transmission of CO in the absorption wavelength range. For this reason, since the infrared detection element outputs a detection signal corresponding to the concentration of almost only CO 2 , arithmetic processing such as electrically subtracting the output signal of the infrared detection element from the output signal of the measurement detector is performed. Then, the NO gas is measured while compensating for the influence of CO 2 .

【0012】[0012]

【実施例】本考案のNOガス分析計の第1実施例を図1
〜2について説明する。図1〜2において、1a,1b は平
行状に配置された第1セルと第2セルで、これらは赤外
線の透過が可能に構成されるとともに、ガス導入口2a,2
b 及びガス排出口3a,3b が設けられている。4はガス導
入口2a,2b のそれぞれに接続された四方切替弁で、これ
に供給されたサンプルガス5とゼロガス6とを、四方切
替弁4の操作で切り替えて、第1,2セル1a,1b のそれ
ぞれに交互に導入することが可能に構成されている。7
a,7b は第1,2セル1a,1b の一側に配置されて、それ
らに赤外線を入射する第1光源と第2光源、8は第1,
2セル1a,1b の他側に配置された測定用光学フイルタ
で、これはNOガスの吸収波長域を透過し、他の干渉成
分の吸収波長域の透過を阻止するように構成されてい
る。
1 shows a first embodiment of the NO gas analyzer of the present invention.
2 will be described. In FIGS. 1 and 2, reference numerals 1a and 1b denote a first cell and a second cell arranged in parallel, which are configured to allow transmission of infrared light and gas inlets 2a and 2b.
b and gas outlets 3a and 3b are provided. Reference numeral 4 denotes a four-way switching valve connected to each of the gas inlets 2a and 2b. The sample gas 5 and the zero gas 6 supplied thereto are switched by operating the four-way switching valve 4, and the first and second cells 1a, 1b can be introduced alternately. 7
a, 7b are arranged on one side of the first and second cells 1a, 1b, and a first light source and a second light source for emitting infrared rays to them, and 8 is a first light source and a second light source.
This is an optical filter for measurement arranged on the other side of the two cells 1a and 1b, and is configured to transmit the absorption wavelength range of the NO gas and block transmission of the absorption wavelength range of other interference components.

【0013】9は前記測定用光学フイルタ8を透過した
赤外線が入射されるコンデンサマイクロホンを用いたニ
ューマティック形の主検出器で、これは測定成分である
NOガスと干渉成分であるCO2 とを検出することが可
能に構成されている。10は主検出器9を透過した前記赤
外線が入射されるニューマティック形の副検出器で、こ
れはCO2 の検出が可能に構成されている。11a,11b は
主検出器9と副検出器10の各検出信号が入力される前置
増幅器、12は前置増幅器11a の出力信号から前置増幅器
11b の出力信号を減算して測定信号を出力する第1減算
器である。
Reference numeral 9 denotes a pneumatic main detector using a condenser microphone into which the infrared light transmitted through the measuring optical filter 8 is incident. This detector detects NO gas as a measurement component and CO 2 as an interference component. It is configured to be able to detect. Numeral 10 denotes a pneumatic sub-detector into which the infrared light transmitted through the main detector 9 is incident, which is configured to be capable of detecting CO 2 . 11a and 11b are preamplifiers to which the detection signals of the main detector 9 and the sub detector 10 are input, and 12 is a preamplifier based on the output signal of the preamplifier 11a.
11b is a first subtractor that subtracts the output signal of 11b and outputs a measurement signal.

【0014】13a,13b は第1,2セル1a,1b を透過する
各赤外線の光軸に垂直の位置で、第1,2セル1a,1b の
それぞれに取付けられた赤外線検出器で、これらは図2
に示したように、第1,2セル1a,1b のそれぞれの周壁
に検出孔14が設けられるとともに、この検出孔14を閉鎖
した検出窓15の外側に配置されている。16は赤外線検出
器13a,13b と検出窓15との間に配置された光学フイルタ
で、これは約4μm付近で立ち上がり、約5μm付近で
立ち下がるワイドバンドパス型の多層膜干渉フイルタで
構成されている。17は赤外線検出器13a,13b 内に設けら
れた焦電型の赤外線検出素子で、これが前記検出孔14か
ら、検出窓15と光学フイルタ16とを透過して赤外線検出
器13a,13b に入射された赤外線を検出し、その信号を出
力する。18は赤外線検出器13a,13b を保持したゴムなど
からなるパッキン、19はパッキン18を支持した支持部
で、これが第1,2セル1a,1b の各外面に固着されてい
る。20a,20b は赤外線検出器13a,13b の各出力信号が入
力される前置増幅器、21は前記第1減算器12の出力信号
から前置増幅器20a または20b の出力信号を減算する第
2減算器である。そして、第1,2セル1a,1b の各内面
と検出孔14の周面には金めっきが施されている。
Reference numerals 13a and 13b denote infrared detectors mounted at the first and second cells 1a and 1b, respectively, at positions perpendicular to the optical axes of the infrared rays passing through the first and second cells 1a and 1b. FIG.
As shown in (1), a detection hole 14 is provided in each of the peripheral walls of the first and second cells 1a and 1b, and is disposed outside a detection window 15 in which the detection hole 14 is closed. Reference numeral 16 denotes an optical filter disposed between the infrared detectors 13a and 13b and the detection window 15, which is a wide band pass type multilayer interference filter that rises at about 4 μm and falls at about 5 μm. I have. Reference numeral 17 denotes a pyroelectric infrared detecting element provided in the infrared detectors 13a and 13b, which is transmitted through the detection window 15 and the optical filter 16 from the detection hole 14 and is incident on the infrared detectors 13a and 13b. And outputs the signal. Reference numeral 18 denotes a packing made of rubber or the like holding the infrared detectors 13a and 13b. Reference numeral 19 denotes a supporting portion for supporting the packing 18, which is fixed to each outer surface of the first and second cells 1a and 1b. 20a and 20b are preamplifiers to which the output signals of the infrared detectors 13a and 13b are input, and 21 is a second subtracter for subtracting the output signal of the preamplifier 20a or 20b from the output signal of the first subtractor 12. It is. The inner surfaces of the first and second cells 1a and 1b and the peripheral surface of the detection hole 14 are plated with gold.

【0015】前記光学フイルタ16は、Siからなる基板
(図示省略)にGeとSiOの各薄膜を多層に重ねて構
成した多層膜干渉フイルタであるが、これは前記分光特
性を実現する任意の素材、構成からなる光学フイルタを
使用することが可能である。そして、第1,2セル1a,1
b に設けた赤外線検出器13a,13b は、図1に示したよう
に、第1,2セル1a,1b の第1、2光源7a,7b に比較的
近い位置に配置することが、検量線の曲がりを少なくす
ることに対して適するが、この赤外線検出器13a,13b の
位置は任意に設定することが可能である。
The optical filter 16 is a multilayer interference filter formed by laminating a plurality of thin films of Ge and SiO on a substrate (not shown) made of Si, which is an arbitrary material for realizing the above-mentioned spectral characteristics. It is possible to use an optical filter having the above configuration. Then, the first and second cells 1a, 1
As shown in FIG. 1, the infrared detectors 13a and 13b provided for the first and second light sources 7a and 7b of the first and second cells 1a and 1b are arranged at positions relatively close to the calibration curve. Although it is suitable for reducing the bending of the infrared detectors, the positions of the infrared detectors 13a and 13b can be set arbitrarily.

【0016】前記のように構成されたNOガス分析計
は、排ガスであるサンプルガス5とゼロガス6とを、四
方切替弁4の切替え操作で第1,2セル1a,1b のそれぞ
れに交互に導入し、かつ第1、第2光源7a,7b が赤外線
を第1,2セル1a,1b のそれぞれに入射する。すると、
第1,2セル1a,1b のそれぞれに導入されたガスを透過
した各赤外線が、測定用光学フイルタ8を透過して主検
出器9に入射するから、この主検出器9が測定用光学フ
イルタ8を透過した赤外線に対応した検出信号を出力
し、その信号が前置増幅器11a を経て第1減算器12に入
力される。また、主検出器9に入射された赤外線は、そ
れを透過し副検出器10に入射され、それを副検出器10が
検出して、その信号が前置増幅器11b を経て第1減算器
12に入力されるから、第1減算器12が前記主検出器9の
検出信号から副検出器10の検出信号を減算して、干渉成
分CO2 の影響を補償したNOガス濃度に対応する測定
信号を第2減算器21に入力する。
In the NO gas analyzer configured as described above, the sample gas 5 and the zero gas 6 as the exhaust gas are alternately introduced into the first and second cells 1a and 1b by switching the four-way switching valve 4. Then, the first and second light sources 7a and 7b emit infrared rays to the first and second cells 1a and 1b, respectively. Then
Since each infrared ray that has passed through the gas introduced into each of the first and second cells 1a and 1b passes through the optical filter for measurement 8 and enters the main detector 9, the main detector 9 is connected to the optical filter for measurement. A detection signal corresponding to the infrared light transmitted through the detector 8 is output, and the detection signal is input to the first subtractor 12 via the preamplifier 11a. The infrared light incident on the main detector 9 is transmitted through the main detector 9 and is incident on the sub-detector 10, which detects it, and outputs the signal via the preamplifier 11b to the first subtractor.
As a result, the first subtracter 12 subtracts the detection signal of the sub-detector 10 from the detection signal of the main detector 9 to measure the NO gas concentration that compensates for the influence of the interference component CO 2. The signal is input to the second subtractor 21.

【0017】一方、第1,2セル1a,1b のそれぞれに導
入されてサンプルガス5を透過した前記赤外線は、検出
孔14から検出窓15と光学フイルタ16とを透過して赤外線
検出器13a または13b にも入射し、それを赤外線検出素
子17が検出して、その検出信号を前置増幅器20a または
20b を経て第2減算器21に入力するから、第2減算器21
が、第1減算器12から入力された前記測定信号から赤外
線検出器13a または13b から入力された検出信号を減算
して信号を出力する。この第2減算器21の出力信号に基
づいてサンプルガス5のNOガス濃度を測定するもので
ある。
On the other hand, the infrared light introduced into each of the first and second cells 1a and 1b and transmitted through the sample gas 5 passes through the detection window 15 and the optical filter 16 through the detection hole 14 and passes through the infrared detector 13a or 13a. 13b, which is detected by the infrared detection element 17, and the detection signal is sent to the preamplifier 20a or
20b, the signal is input to the second subtractor 21.
Subtracts the detection signal input from the infrared detector 13a or 13b from the measurement signal input from the first subtractor 12, and outputs a signal. The NO gas concentration of the sample gas 5 is measured based on the output signal of the second subtractor 21.

【0018】前記のように、このNOガス分析計は、副
検出器10及び赤外線検出器13a または13b の各検出信号
で、主検出器9の検出信号における干渉成分CO2 の影
響を補償して、サンプルガス5のNOガスの濃度を測定
する。そして、第1、2光源7a,7b から第1,2セル1
a,1b に入射された赤外線は、前記のように、平行光換
算で約60度の角度で光学フイルタ16に入射すると考え
られる。しかも、図5に示した、60度入射における光
学フイルタ16の理論的分光特性では、CO2 の吸収波長
域を透過させるが、COの吸収波長域の透過を大きく低
減させることが明らかである。したがって、光学フイル
タ16は干渉成分CO2 の吸収波長域のみをほぼ透過させ
て、それを赤外線検出素子17に入射するから、赤外線検
出素子17はサンプルガス5の干渉成分CO2 の濃度を精
度よく検出することができる。このため、サンプルガス
5における干渉成分CO2 の影響をより精度よく補償し
て、そのNOガス濃度を測定することが可能である。
As described above, this NO gas analyzer compensates for the influence of the interference component CO 2 on the detection signal of the main detector 9 with each detection signal of the sub detector 10 and the infrared detector 13a or 13b. Then, the concentration of the NO gas in the sample gas 5 is measured. Then, from the first and second light sources 7a and 7b, the first and second cells 1
It is considered that the infrared rays incident on the optical filters 16a and 1b enter the optical filter 16 at an angle of about 60 degrees in parallel light conversion as described above. In addition, the theoretical spectral characteristics of the optical filter 16 at 60 degrees incidence shown in FIG. 5 clearly show that the transmission through the absorption wavelength range of CO 2 is greatly reduced, while the transmission through the absorption wavelength range of CO 2 is greatly reduced. Therefore, since the optical filter 16 almost transmits only the absorption wavelength range of the interference component CO 2 and makes it incident on the infrared detection element 17, the infrared detection element 17 accurately detects the concentration of the interference component CO 2 of the sample gas 5. Can be detected. Therefore, it is possible to more accurately compensate for the influence of the interference component CO2 in the sample gas 5 and measure the NO gas concentration.

【0019】なお、第1,2セル1a,1b を透過した赤外
線の検出は、副検出器10を設けることなく、主検出器9
のみで行うことも可能である。この場合は、主検出器9
の検出信号から赤外線検出器13a または13b の検出信号
を減算して、干渉成分CO2の影響を補償する。
The detection of the infrared light transmitted through the first and second cells 1a and 1b can be performed without providing the sub-detector 10 and the main detector 9
It is also possible to perform only with. In this case, the main detector 9
From the detection signal by subtracting a detection signal of the infrared detector 13a or 13b of compensating for the effect of interfering components CO 2.

【0020】図3は第2実施例を示すものである。この
NOガス分析計は、1個のセル1にガス導入口2及びガ
ス排出口3が設けられている。4aはガス導入口2に接続
された三方切替弁で、これに供給されたサンプルガス5
とゼロガス6とが、三方切替弁4aの操作で切り替えられ
て、セル1に交互に導入される。7はセル1の一側に配
置されて、それに赤外線を入射する光源、8はセル1の
他側に配置された測定用光学フイルタで、これはNOガ
スの吸収波長域を透過し、他の干渉成分の吸収波長域の
透過を阻止するように構成されている。13はセル1に取
付けられた赤外線検出器、20は赤外線検出器13の出力信
号が入力される前置増幅器である。他の構成は第1実施
例と同じであるから、同符号を付して示した。
FIG. 3 shows a second embodiment. In this NO gas analyzer, one cell 1 is provided with a gas inlet 2 and a gas outlet 3. Reference numeral 4a denotes a three-way switching valve connected to the gas inlet 2 and the sample gas 5 supplied thereto.
And the zero gas 6 are switched by the operation of the three-way switching valve 4a, and are alternately introduced into the cell 1. Reference numeral 7 denotes a light source which is arranged on one side of the cell 1 and emits infrared rays thereto. Reference numeral 8 denotes a measurement optical filter which is arranged on the other side of the cell 1 and transmits an NO gas absorption wavelength region and transmits another light. It is configured to prevent transmission of the interference component in the absorption wavelength range. Reference numeral 13 denotes an infrared detector attached to the cell 1, and reference numeral 20 denotes a preamplifier to which an output signal of the infrared detector 13 is input. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and is therefore denoted by the same reference numerals.

【0021】この第2実施例のNOガス分析計によるサ
ンプルガス5のNOガスの測定は、三方切替弁4aの操作
でサンプルガス5とゼロガス6とを交互にセル1に供給
し、それを透過した赤外線を主検出器9と副検出器10の
それぞれで検出し、かつサンプルガス5の干渉成分CO
2 を赤外線検出器13で検出する。このようにして得た各
検出信号による干渉成分CO2 の影響補償は、第1実施
例と同じである。
In the measurement of the NO gas of the sample gas 5 by the NO gas analyzer of the second embodiment, the sample gas 5 and the zero gas 6 are alternately supplied to the cell 1 by operating the three-way switching valve 4a, and the gas is transmitted therethrough. The detected infrared rays are detected by the main detector 9 and the sub-detector 10, respectively, and the interference component CO of the sample gas 5 is detected.
2 is detected by the infrared detector 13. The compensation of the influence of the interference component CO 2 by each detection signal thus obtained is the same as in the first embodiment.

【0022】図4は第3実施例である。この実施例は、
第1セル1aにサンプルガス5が、第2セル1bにゼロガス
6がそれぞれ供給され、第1、第2光源7a,7b と第1、
2セル1a,1b との間にチョッパー22が配置されて、この
チョッパー22で、第1、第2光源7a,7b から射出された
各赤外線を断続光として、第1、2セル1a,1b に入射す
るものである。そして、サンプルガス5が供給される第
1セル1aに赤外線検出器13が取付けられており、その検
出信号を前置増幅器20を経て第2減算器21に入力する。
他の構成は第1実施例と同じであるから、同符号を付し
て示した。
FIG. 4 shows a third embodiment. This example is
The sample gas 5 is supplied to the first cell 1a, and the zero gas 6 is supplied to the second cell 1b. The first and second light sources 7a and 7b and the first and second light sources 7a and 7b
A chopper 22 is disposed between the first and second cells 1a and 1b, and the chopper 22 uses the infrared rays emitted from the first and second light sources 7a and 7b as intermittent light to form first and second cells 1a and 1b. It is incident. The infrared detector 13 is attached to the first cell 1a to which the sample gas 5 is supplied, and the detection signal is input to the second subtracter 21 via the preamplifier 20.
The other configuration is the same as that of the first embodiment, and is therefore denoted by the same reference numerals.

【0023】この実施例のNOガス分析計によるサンプ
ルガス5のNOガスの測定は、第1セル1aにサンプルガ
ス5を、第2セル1bにゼロガス6をそれぞれ供給し、か
つ第1、2セル1a,1b を透過した赤外線を主検出器9と
副検出器10のそれぞれで検出し、かつ第1セル1aのサン
プルガス5の干渉成分CO2 を赤外線検出器13で検出す
る。このようにして得た各検出信号による干渉成分CO
2 の影響補償は、第1実施例と同じである。
In the measurement of the NO gas of the sample gas 5 by the NO gas analyzer of this embodiment, the sample gas 5 is supplied to the first cell 1a, the zero gas 6 is supplied to the second cell 1b, and the first and second cells are supplied. 1a, the infrared light transmitted through the 1b detected by each of the main detector 9 and the sub-detector 10, and the interference component CO 2 in the sample gas 5 of the first cell 1a is detected by the infrared detector 13. The interference component CO due to each detection signal thus obtained
The effect compensation of 2 is the same as in the first embodiment.

【0024】[0024]

【考案の効果】本考案のNOガス分析計は、上記のよう
に、サンプルガスをセルに導入し、かつそのセルに赤外
線を入射して透過した赤外線を測定検出器で検出し、か
つ前記赤外線の光軸に垂直の位置で、前記セルに配置し
た赤外線検出素子によっても、前記赤外線を光学フイル
タを透過させて検出して、前記測定検出器の検出信号か
ら赤外線検出素子の出力信号を減じた信号に基づいて、
NOガスを測定するものである。
As described above, the NO gas analyzer of the present invention introduces a sample gas into a cell, makes the cell incident on the cell, detects the transmitted infrared light with a measurement detector, and detects the infrared light. At a position perpendicular to the optical axis, even by an infrared detecting element arranged in the cell, the infrared light was detected by transmitting through an optical filter, and the output signal of the infrared detecting element was subtracted from the detection signal of the measurement detector. Based on the signal
It measures NO gas.

【0025】そして、前記光学フイルタは、約4μm付
近で立ち上がり、約5μm付近で立ち下がるワイドバン
ドパス型であって、その分光特性はCO2 及びCOの吸
収波長域を透過させる。しかし、この光学フイルタに
は、光源からセルに入射された赤外線が平行光換算で約
60度の角度で入射すると考えられ、かつこの光線の入
射角度では前記光学フイルタはCO2 の吸収波長域を透
過させるが、COの吸収波長域の透過を実効よく阻止す
るから、赤外線検出素子は、干渉成分であるほぼCO2
のみの濃度に対応する検出信号を出力する。したがっ
て、サンプルガスにおける干渉成分CO2 の影響を精度
よく補償して、NOガスを測定することが可能である。
しかも、前記赤外線検出素子の光線入射側に配置する前
記光学フイルタは、その分光特性から精度よく低コスト
で製作できるから、NOガスを高精度で測定可能な分析
計を容易にうることが可能である。
The optical filter is of a wide band pass type that rises at about 4 μm and falls at about 5 μm, and has a spectral characteristic that allows transmission in the absorption wavelength range of CO 2 and CO. However, this optical filter, infrared rays incident on the cell from the light source is considered to be incident at an angle of about 60 degrees parallel light converted, and the absorption wavelength region of the optical filter is CO 2 at an incident angle of the light beam While transmitting, from the transmission of the absorption wavelength region of the CO to the effective well blocking, infrared detector is substantially CO 2 is an interference component
A detection signal corresponding to only the density is output. Therefore, it is possible to accurately compensate for the influence of the interference component CO 2 in the sample gas and measure the NO gas.
Moreover, since the optical filter disposed on the light incident side of the infrared detection element can be manufactured accurately and at low cost due to its spectral characteristics, it is possible to easily obtain an analyzer capable of measuring NO gas with high accuracy. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施例の一部を断面した構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram in which a part of a first embodiment is sectioned;

【図2】第1実施例の要部の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the first embodiment.

【図3】第2実施例の一部を断面した構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram in which a part of the second embodiment is sectioned;

【図4】第3実施例の一部を断面した構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram in which a part of a third embodiment is sectioned.

【図5】光学フイルタの理論的分光特性図である。FIG. 5 is a theoretical spectral characteristic diagram of an optical filter.

【図6】従来例の一部を断面した構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram in which a part of a conventional example is sectioned.

【符号の説明】 1a・1b…第1、2セル、7a・7b…第1、2光源、8…測
定用フイルタ、9…主検出器、10…副検出器、13a ・13
b …赤外線検出器、16…光学フイルタ、17…赤外線検出
素子、12・21…第1、2減算器。
[Description of References] 1a / 1b: First and second cells, 7a / 7b: First and second light sources, 8: Measurement filter, 9: Main detector, 10: Sub detector, 13a / 13
b: infrared detector, 16: optical filter, 17: infrared detection element, 12.21: first and second subtractors.

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 サンプルガスを流通させるセルの一側
に、そのセルに赤外線を入射する光源が、他側に前記セ
ルを透過した赤外線を検出するニューマティック型の測
定検出器がそれぞれ配置されたNOガス分析計におい
て、前記セルを透過する赤外線の光軸に垂直の位置で、
セルに赤外線検出素子が配置され、かつその赤外線検出
素子の光線入射側に、約4μm付近で立ち上がり、約5
μm付近で立ち下がるワイドバンドパス型の光学フイル
タが配置されて、セルに入射された赤外線が光学フイル
タを透過して赤外線検出素子にも入射するように構成さ
れ、前記測定検出器の検出信号と赤外線検出素子の検出
信号とを演算処理して、干渉成分の影響を補償してNO
ガスを測定することを特徴とするNOガス分析計。
1. A light source for irradiating an infrared ray into the cell and a pneumatic measurement detector for detecting an infrared ray transmitted through the cell are arranged on one side of the cell through which the sample gas flows, and on the other side. In the NO gas analyzer, at a position perpendicular to the optical axis of the infrared light transmitted through the cell,
An infrared detecting element is disposed in the cell, and rises at about 4 μm on the light incident side of the infrared detecting element, and about 5 μm
A wide band-pass type optical filter that falls near μm is arranged, and infrared light incident on the cell is configured to pass through the optical filter and also enter the infrared detecting element, and the detection signal of the measurement detector and The detection signal of the infrared detection element is arithmetically processed to compensate for the influence of the interference component, and NO
A NO gas analyzer characterized by measuring gas.
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