JP2605718B2 - 化学発光式窒素酸化物測定装置 - Google Patents

化学発光式窒素酸化物測定装置

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JP2605718B2 JP62155234A JP15523487A JP2605718B2 JP 2605718 B2 JP2605718 B2 JP 2605718B2 JP 62155234 A JP62155234 A JP 62155234A JP 15523487 A JP15523487 A JP 15523487A JP 2605718 B2 JP2605718 B2 JP 2605718B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は化学発光式測定装置に関する。さらに詳し
くは化学発光法により空気等中の低濃度の窒素酸化物を
測定する一系列出力の化学発光式窒素酸化物測定装置に
関する。
(ロ)従来の技術 従来空気中の窒素酸化物、ことにNO、NO2(以下NOX
等、低濃度の窒素酸化物を測定する測定装置としては、
NO測定用流路またはNO2−NOコンバータを有するNOX(NO
+NO2)測定用流路に切換導入される試料ガスを、それ
ぞれオゾンガスの混在下で化学発光法に付してNO濃度信
号とNOX濃度信号とを間欠的に出力しうる一系列出力を
化学発光式NOX計が知られている。該一系列出力の化学
発光式窒素酸化物測定装置(1′)としては、第2図に
示すごとく、光電子増倍管(71)を有しかつオゾンガス
供給路(c)を備えた発光反応セル(61)と、該セルに
試料ガスを直接供給しうるNO測定用流路(d)と、試料
ガスをNO2−NOコンバータ(41)を介して供給しうるNOX
測定用流路(e)とを切換接続する切換弁(31)と、上
記光電子増倍管(71)からの信号を一定の増幅度で増幅
するアンプ(81)とから主として構成されたものが知ら
れている。上記装置では試料ガスは、切換弁(31)の切
換えによりNOX測定またはNO測定のいずれかの測定モー
ドに選択されて発光反応セルに導入され、そこでオゾン
と反応して発光し、光電子増倍管により、選択モードに
応じた成分ガス(NOXまたはNO)濃度に相当する信号が
検出され、該信号はアンプ(81)により一定に増幅され
て、該増幅信号に基づいて試料ガス中のNOまたはNOX
スの濃度が演算される。
上記濃度演算は、校正時に各測定モード下でゼロガス
およびスパンガスを発光反応セルに導入して、その増幅
度によって決定されるそれぞれの校正定数に基づいて行
われるが、上記校正におけるゼロ調整はNO測定モードで
ゼロガス(高純度窒素ガス)を発光反応セル内に導入し
てそのときの増幅信号をゼロとし、一方スパン調整はNO
測定モードにおいて濃度既知のNO標準ガス(NOinN2)を
反応槽内に導入し、このときの増幅信号を標準ガス濃度
に合わせることによって行っている。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のごとくゼロガス(N2)と標準ガ
ス(NOinN2)ガスとによって行われるゼロ点校正および
スパン点校正は、高感度測定においては同じガスを流し
てもNO測定モード(イ)とNOX測定モード(ロ)とでは
若干の誤差が生ずることが避けられない(第3図)。従
ってNOとNOXの濃度信号を並列に出力しない一系列の分
析計においては、いずれか一方のモードで校正し、他方
のモードは測定誤差としてそのまま計測するか、あるい
は測定者が自ら補正する必要があった。
この発明はかかる状況に鑑みなされたものであり、こ
とにNOX測定モードとNO測定モードで同一ガスを用いた
ときに生ずる誤差を自動的に補正して出力しうるよう構
成された一系列出力の化学発光式窒素酸化物測定装置を
提供しようとするものである。
(ニ)問題点を解決するための手段 かくしてこの発明によれば、試料ガスを直接供給しう
るNO測定用流路と、試料ガスをNO2−NOコンバータを介
して供給しうるNOX測定用流路とを、受光器を有しかつ
オゾンガス供給路を備えた同一の発光反応セルに、切換
弁により切換可能に流路接続するとともに上記受光器に
受光信号を一定の増幅度で増幅する増幅器を備えてな
り、 (a)校正用ゼロガスおよびスパンガスをNO測定用流路
を通じて発光反応セルへ供給した際の化学発光による受
光信号に基づいて校正用定数を演算記憶する第1記憶
部、 (b)校正用ゼロガスおよびスパンガスをNOX測定用流
路を通じて発光反応セルへ供給した際の化学発光による
受光信号に基づいて校正用定数を演算記憶する第2記憶
部、 (c)測定モードによって上記第1記憶部と第2記憶部
に切換え接続して、試料ガスをNO測定用流路を通じて発
光反応セルへ供給した際の化学発光に基づく増幅器の出
力と、上記第1記憶部の校正用定数とから、NO濃度を算
出するとともに、試料ガスをNOX測定用流路を通じて発
光反応セルへ供給した際の化学発光に基づく増幅器の出
力と、上記第2記憶部の校正用定数とから、NOX濃度を
算出する濃度変換部、 を具備してなる化学発光式窒素酸化物測定装置が提供さ
れる。
この発明は、校正時にNO測定モードまたはNOX測定モ
ードの各測定モードで、それぞれゼロガスおよび標準ガ
スの校正用ガスによるゼロ調整およびスパン調整を行っ
て、各測定モード別に独立して校正用定数を演算記憶す
るとともに、測定時において測定モードに対応する上記
校正定数を選択して用いることにより、各測定モード間
での誤差が生じないように構成したことを特徴とする。
この発明において各測定モードで記憶される校正用定
数とは、各測定モード下でのゼロガスおよび標準ガス
(スパンガス)に基づく増幅信号とこれらのガス濃度と
の対応関係を表わす検量線を決定する定数を意味する。
この発明の化学発光式窒素酸化物測定装置は、従来公
知の一系列出力の化学発光式窒素酸化物測定装置に、さ
らに上記のごとき各測定モード別に独立して校正用定数
を記憶する複数の記憶部と、切換弁の流路切換作動に基
づいて測定モードを判断する測定モード判断部と、該測
定モード判断部に基づいて上記記憶部のいずれかを選択
してこれらを作動制御する校正指示部からなる信号処理
部を具備して構成される。その制御については後述する
実施例が参照される。
(ホ)作用 この発明によれば、各測定モードでの校正用ガスに基
づく各校正用定数が、それぞれ独立して各測定モード別
に記憶され、これらの記憶された校正用定数は、測定時
にそれぞれ測定モードに対応して選択されて用いられ、
測定モードに適合した校正用定数に基づいて試料ガス中
のNOXまたはNOガス濃度が演算される。
以下実施例によりこの発明を詳細に説明するが、これ
によりこの発明は限定されるものではない。
(ヘ)実施例 第1図はこの発明の化学発光式窒素酸化物測定装置の
一例の構成説明図である。図において、化学発光式窒素
酸化物測定装置(1)は、試料ガスまたは校正用ガス
(ゼロガス、スパンガス)を切換導入しうるガス供給部
(2)から三方電磁弁(3)、NO2−NOコンバータ
(4)をこの順に介して接続され、さらにオゾン発生器
(5)に管路接続された発光反応セル(6)まで延設さ
れるNOX測定モード流路(a)と、上記三方電磁弁
(3)を介して設定され上記NOX測定流路(a)のNO2
NOコンバータ(4)と発光用反応セル(6)との間に管
路接続されるNO測定モード流路(b)と、上記反応セル
(6)内での校正用ガスもしくは試料ガスとオゾンとの
化学発光を検出する光電子増倍管(7)と、該光電子増
倍管(7)からの出力信号を一定の増幅率で増幅するに
アンプ(8)と、該アンプ(8)からの増幅信号に基づ
いてNOまたはNO2の濃度を演算しうる演算部(9)と、
上記三方電磁弁(3)を切換作動する測定モード切換作
動部(10)とから主として構成されている。
上記演算部(9)は、上記測定モード切換作動部(1
0)と電気接続され切換作動に基づいてNOまたはNO2の測
定モードを判断する測定モード判断部(91)と、上記演
算部(9)にそれぞれ切換接続可能に電気接続され、各
測定モードでそれぞれ校正用ガスを上記反応セル(6)
に導入したとき得られる光電子増倍管からの出力信号に
基づいて決定されるそれぞれの校正用定数を記憶する独
立したNOXモード用記憶部(92)およびNOモード用記憶
部(93)と、これらの記憶部(92)(93)のいずれかを
対応する測定モードに基づいて上記演算部(9)に切換
接続しうる校正指示入力部(94)から構成される信号処
理部が設けられている。上記校正指示入力部(94)はさ
らに上記測定モード判断部(91)および記憶部(92)
(93)に電気接続され、該判断部からの出力信号に基づ
いて、アンプ(8)での増幅信号を上記2つの記憶部
(92)(93)のいずれか対応する記憶部に記憶させるよ
うアンプ(8)と意図する記憶部との切換接続の作動を
行うように構成されている。
この化学発光式窒素酸化物測定装置(1)において試
料ガス中のNOまたはNOX(NO+NO2)ガスの濃度演算は、
例えば光電子増倍管(7)からからアンプを経て一定に
増幅された増幅電圧信号に基づいて演算されるように構
成されていてもよい。この場合、上記校正用定数記憶部
(92)(93)においても、NOXおよびNOのそれぞれの測
定モードでのゼロガスおよびスパンガスによる各増幅電
圧信号をゼロ濃度および標準濃度とする検量線の、切片
および傾きに関する情報として、これらの増幅電圧信号
を校正用定数として記憶するように構成されている。
上記のごとく構成された化学発光式窒素酸化物測定装
置(1)の作動を説明する。
分析を開始するにあたり、まず任意の測定モード流路
に設定するが、今例えば測定モード切換作動部によりNO
X測定モードに設定したとする。次ぎに校正動作に入る
が、このとき上記流路構成で発光反応セルに校正用ガス
〔ゼロガス(N2ガス)またはスパンガス(NOinN2
ス)〕を流し、指示が安定した後、校正指示入力部に校
正指示を入力する。このとき校正指示入力部からの指示
をうけて測定モード判断部はそのときの測定モード(今
はNOXモード)を確認すると同時に、校正指示入力部は
測定モード判断部からの信号に基づいてアンプからの増
幅信号をNOXモード用記憶部に出力するよう切換接続す
る。こうしてNOX測定モード下でのゼロ点校正またはス
パン点校正に基づく校正用定数が、NOXモード用記憶部
にメモリされる。
この後、測定モード切換作動部は自動的に三方電磁弁
をNO測定モードに切換えて、これと同時に測定モード判
断部からの出力信号に基づいて、校正指示入力部はアン
プからの増幅信号をNOモード用記憶部に出力するよう切
換接続し、上記と同様にして該モード下での校正用定数
が、NOモード用記憶部にメモリされる。この後測定モー
ド切換作動部は測定モードを再びNOX測定モードに切換
えて、該作動により校正指示入力部は校正終了を知らせ
る。以上の校正用定数の記憶に関する動作は例えば第4
図に示すごときフローチャートにより制御されてもよ
い。
上述のようにして校正が終了した後、測定モードを自
由に切換えて、試料ガスについての測定を行うが、第5
図のフローチャート図に示すごとく測定モード判断部は
その測定モード毎にそのモードを判断し、該判断部から
の信号に基づいて校正指示入力部は演算部に各測定モー
ドに対応する記憶部を切換接続する。これによって演算
部ではそれぞれの測定モード下で決定された適切な校正
用定数に基づいて濃度が演算されることとなる。
(ト)発明の効果 この発明によれば、各測定モード別に独立して決定さ
れた濃度換算用の校正定数に基づいて、各測定モード下
における試料ガス中の所定成分のガス濃度が算出される
ので、測定精度が向上しかつ測定モード間での誤差を自
動的に補正することができる。並列出力系のシステムに
比べて安価なシステムでありかつ校正も容易にできる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の化学発光式窒素酸化物測定装置の一
例の構成説明図、第2図は従来例の化学発光式窒素酸化
物測定装置の構成説明図、第3図は従来例の装置による
各測定モードにおいての校正時の出力状態を説明する説
明図、第4図は第1図の装置における校正用定数を記憶
する作動の制御の一例を示すフローチャート図、第5図
は第1図の装置の測定時における演算部の作動を説明す
るフローチャート図である。 (1)……化学発光式窒素酸化物測定装置、 (2)……ガス供給部、(3)……三方電磁弁、 (4)……NO2−NOコンバータ、 (5)……オゾン発生器、(6)……発光反応セル、 (7)……光電子増倍管、(8)……アンプ、 (9)……演算部、 (10)……測定モード切換作動部、 (91)……測定モード判断部、 (92)(93)……校正用定数記憶部、 (94)……校正指示入力部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】試料ガスを直接供給しうるNO測定用流路
    と、試料ガスをNO2−NOコンバータを介して供給しうるN
    OX測定用流路とを、受光器を有しかつオゾンガス供給路
    を備えた同一の発光反応セルに、切換弁により切換可能
    に流路接続するとともに、上記受光器に受光信号を一定
    の増幅度で増幅する増幅器を備えてなり、 (a)校正用ゼロガスおよびスパンガスをNO測定用流路
    を通じて発光反応セルへ供給した際の化学発光による受
    光信号に基づいて校正用定数を演算記憶する第1記憶
    部、 (b)校正用ゼロガスおよびスパンガスをNOX測定用流
    路を通じて発光反応セルへ供給した際の化学発光による
    受光信号に基づいて校正用定数を演算記憶する第2記憶
    部、 (c)測定モードによって上記第1記憶部と第2記憶部
    に切換え接続して、試料ガスをNO測定用流路を通じて発
    光反応セルへ供給した際の化学発光に基づく増幅器の出
    力と、上記第1記憶部の校正用定数とから、NO濃度を算
    出するとともに、試料ガスをNOX測定用流路を通じて発
    光反応セルへ供給した際の化学発光に基づく増幅器の出
    力と、上記第2記憶部の校正用定数とから、NOX濃度を
    算出する濃度変換部、 を具備してなる化学発光式窒素酸化物測定装置。
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