JP3004458U

JP3004458U - 赤外線ガス分析計

Info

Publication number: JP3004458U
Application number: JP1994006904U
Authority: JP
Inventors: 建之助小島; 茂根本
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 1994-05-21
Filing date: 1994-05-21
Publication date: 1994-11-15
Anticipated expiration: 2000-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】赤外線ガス分析計が測定モードであっても、
サンプルガスを採取せず、一定時間以上放置されている
ときは、モード切換えキーを操作しなくても、待機モー
ドに切り換えることにより、上記課題を一掃した取扱い
の簡便な赤外線ガス分析計を提供すること。【構成】サンプルガスＳＧ中の特定の測定対象成分を
検出する赤外線ガス分析計において、前記測定対象成分
の濃度が設定値未満である状態が所定時間継続している
か否かを判別する判別機能と、前記状態が所定時間継続
している場合、待機モードに自動的に移行させる機能と
を備えさせた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えば車検時の使用過程車排ガス測定に用いられる排ガス分析計など赤外線ガス分析計の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

前記排ガス分析計は、次のような測定原理に基づいて排ガス中の測定対象成分を測定している。すなわち、赤外線が排ガス中を通過すると、排ガス中に含まれる測定対象成分に特有な波長領域の赤外線が吸収されるが、この吸収量を計ることによって測定対象成分の濃度を計測することができる。

【０００３】このとき、光の吸収を扱う場合の基礎となるのは、ランバート・ベールの法則（Lambert-Beer's law）というもので、（１）式で表される。Ｉ_t＝Ｉ₀・ｅ^-kCl ……（１）Ｉ₀：入射光の強度Ｉ_t：出射光の強度ｋ：吸光計数ｌ：吸光層の厚さＣ：サンプル濃度

【０００４】したがって、サンプルの濃度がＣであるときに排ガス分析計から得られる出力は、（２）式によって得られる。Ｉ_t＝Ｉ₀・（１−ｅ^-kCl） ……（２）

【０００５】図２は、上記測定原理に則った分析部を備えた排ガス分析計の構成を概略的に示すブロック図で、この図において、１は分析部、２は各種の入力キーを備えた操作部、３は分析結果を表示したり、現在の装置の状態などを必要に応じて表示する表示・外部出力部、４は操作部２によるキー入力に基づいて装置各部を制御したり、分析部１からの信号に基づいて濃度計算を行ったり、得られたデータを記憶したりする制御・演算部で、例えばマイクロコンピュータである。

【０００６】図３は、前記排ガス分析計におけるガスフローの構成を概略的に示すもので、この図において、５はハウジングで、例えばその前面にはサンプルガス導入口６が形成されている。このサンプルガス導入口６は、ハウジング５内に設けられた分析部１に対して、ダストフィルタ４、圧力スイッチ８、サンプリング用の吸引ポンプ９などを備えたサンプルガス流路１０を介して接続されるとともに、その外部側には、先端にサンプリングプローブ１１を備え、途中に前置フィルタ１２を備え、他端側にドレンセパレータ１３を備えたサンプリングチューブ１４が接続される。なお、１５はサンプルガス流路１０に接続されたスパンガス入口、１６はストレーナ１７、吸引ポンプ１８などを備え、ドレンセパレータ１３と排気口１９との間に設けられたドレン流路である。

【０００７】図４は、前記分析部１の構成を概略的に示すもので、この分析部１は、例えばシングルセル複数成分測定用に構成されている。すなわち、この図において、２０は円筒状の測定セルで、その両端部は赤外線透過性材料よりなるセル窓２０ａ，２０ｂで閉塞され、サンプルガス流路１０に接続されるサンプル入口２０ｃと排気口１９に接続されたサンプル出口２０ｄとが設けられている。２１は測定セル２０の一方のセル窓２０ａ側に設けられ、測定セル２０を照射するための赤外光源である。

【０００８】そして、２２は測定セル２０の他方のセル窓２０ｂ側に設けられる検出部で、例えばＣＯ₂測定用、ＨＣ測定用、ＣＯ測定用、比較用として同心円上に設けられた（図では、便宜上、一列に配置して示している）４つの赤外線検出器（以下、単に検出器という）２３，２４，２５，２６と光チョッパ２７とからなる。そして、２３Ｆ，２４Ｆ，２５Ｆ，２６Ｆは、検出器２３〜２６の受光側にそれぞれ設けられる光学フィルタで、測定対象成分のみの特性吸収帯域の赤外線を通過させるバンドパスフィルタよりなる。例えばＣＯ₂測定用検出器２３の光学フィルタ２３Ｆは、ＣＯ₂の特性吸収帯域の赤外線を通過させるバンドパスフィルタよりなり、他の光学フィルタ２４Ｆ，２５Ｆも同様である。一方、比較用検出器２６の光学フィルタ２６Ｆは、サンプルガス中の共存ガスに対して吸収帯域のないところの波長の赤外線を通過させるバンドパスフィルタよりなる。

【０００９】そして、光チョッパ２７は、図示してないモータによって回転駆動され、測定セル２０を通過し検出器２３〜２６に入射する赤外光をチョッピングするように構成されている。

【００１０】前記検出器２３〜２６の出力はそれぞれ、プリアンプを経てマイクロコンピュータ４に入力され、例えばＣＯ₂濃度は、比較用検出器２６の出力からＣＯ₂測定用検出器２３の出力を引算して得られる。

【００１１】図５は、上記排ガス分析計のハウジング５の前面部の構成を概略的に示す図である。なお、この図においては、表示・外部出力部３の下方に装置の状態を表示するマークが表示されているが、これらのマークが常時または同時に表示されることがないのは言うまでもない。

【００１２】上記構成の排ガス分析計を用いて、例えば自動車の排ガス中に含まれるＣＯ₂ 、ＨＣ、ＣＯの濃度を測るには、排ガス分析計が測定モード状態において、サンプリングプローブ１１を自動車の排気管（図示してない）に挿入して、排ガスをサンプリングする。ここで、測定モードとは、サンプリング用ポンプ９，１８、赤外光源２１、光チョッパ２７のモータがオン状態になっており、直ちにサンプリングを行い、測定ができる状態のことを言う。

【００１３】サンプリングされた排ガス（以下、サンプルガスＳＧと言う）は、サンプルガス流路１０を経て測定セル２０に導入される。そして、赤外光源２１を発して測定セル２０を通過する赤外光は、測定セル２０に導入されたサンプルガスＳＧ中に含まれるＣＯ₂、ＨＣ、ＣＯに固有の波長の赤外光が吸収され、測定用検出器２３〜２５に入射する赤外光量が減少する。一方、比較用検出器２６に入射する赤外光量は、サンプルガスＳＧ中の吸収帯がない波長であるため減少しない。

【００１４】したがって、ＣＯ₂、ＨＣ、ＣＯの濃度は、比較用検出器２６の出力から測定用検出器２３〜２５の出力をそれぞれ引算することによって得ることができ、検出されたＣＯ₂、ＨＣ、ＣＯの濃度は、前面パネル５ａに設けられた液晶を利用した表示・外部出力部３に表示される。

【００１５】このように、上記排ガス分析計は、非常に取扱いが簡単であり、複数の測定対象成分の濃度を同時に測定できるといった利点があるところから、自動車整備検査用として、整備工場や車検場などで使用されている。

【００１６】ところで、上記排ガス分析計においては、測定モードにおいては、サンプリング用ポンプ９，１８、赤外光源２１、光チョッパ２７のモータがオン状態になっており、直ちにガスサンプリングを行い、測定ができるが、ガスサンプリングを行わず測定を行わないときには、前記ポンプ９，１８などをオンさせておく必要はなく、待機モード（スタンバイモード）に戻すようにしている。従来、このモード切換えは、測定員（操作者）が前記操作部２における所定のモード切換えキー２８を操作することによって行っていた。

【００１７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記キー操作を失念しやすく、特に、整備工場においては、整備作業や顧客への対応に取り紛れてしまうことが多い。そして、測定モードから待機モードへの切換えを行ってないと、サンプリング用ポンプ９，１８、赤外光源２１、光チョッパ２７のモータがいつまでもオン状態を継続し、それらの寿命がそれだけ短縮され、また、省エネの観点からも好ましくない。さらに、サンプリング用ポンプ９，１８が動作していることにより、サンプルプローブ１１から余分な異物を吸引しやすくなり、これが前置フィルタ１２を目詰まりさせたり、サンプルガス流路１０を汚損させたり、分析部１に侵入して分析計に大きな支障を与えるおそれもある。

【００１８】この考案は、上述の事柄に留意してなされたもので、赤外線ガス分析計が測定モードであっても、サンプルガスを採取せず、一定時間以上放置されているときは、モード切換えキーを操作しなくても、待機モードに切り換えることにより、上記課題を一掃した取扱いの簡便な赤外線ガス分析計を提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、この考案は、サンプルガス中の特定の測定対象成分を検出する赤外線ガス分析計において、前記測定対象成分の濃度が設定値未満である状態が所定時間継続しているか否かを判別する判別機能と、前記状態が所定時間継続している場合、待機モードに自動的に移行させる機能とを備えた点に特徴がある。

【００２０】

【作用】

例えば、アイドル中の自動車の排ガス中には、通常、ＣＯ₂が５％ｖｏｌ以上含まれているところから、これを基準にして、ＣＯ₂濃度が５％ｖｏｌ未満の状態が一定時間（例えば３０分）以上継続したときに、待機モードに自動的に切り換えるようにすれば、モード切換えキーを操作しなくても、排ガス分析計は待機モードになり、サンプリング用ポンプ９，１８、赤外光源２１、光チョッパ２７のモータなどが停止する。

【００２１】

【実施例】

この考案の赤外線ガス分析計の一例としての排ガス分析計は、機械的、構造的な構成については、図２〜図５に示したものと変わるところがなく、モード切換えのために、図１に示すフローチャートのように制御されるように構成した点が、従来のこの種の排ガス分析計と大きく異なる。以下、図１を参照しながら説明する。

【００２２】アイドル中の自動車の排ガス中には、通常、ＣＯ₂が５％ｖｏｌ以上含まれていることに着目して、測定モード中に、所定のサンプリングが行われ、測定が行われているかを判別する。すなわち、ＣＯ₂濃度が５％ｖｏｌ以上であれば、所定のガスサンプリングが行われ、排ガス分析が行われているのであり、ＣＯ₂濃度が５％ｖｏｌ未満であれば、所定のガスサンプリングが行われず、排ガス分析が行われていない状態、つまり、待機モードであると判断するのである。

【００２３】今、排ガス分析計が測定モードにあるものとする（ステップＳ１）。この測定モードにおいては、サンプリング用ポンプ９，１８、赤外光源２１、光チョッパ２７のモータなどはオンしている。

【００２４】カウンターの時間Ｔを設定する（ステップＳ２）。この時間は、余り短くても、また、あまり長くても、測定に支障を来すところから、例えば３０分に設定する。

【００２５】マイクロコンピュータでは、常に、ＣＯ₂濃度の演算が行われるとともに、これが５％ｖｏｌ未満であるか否かを判別しており（ステップＳ３）、ＣＯ₂濃度が５％ｖｏｌ未満であれば、ステップＳ３においてＹＥＳの方向に進み、カウンタによるカウントダウンが開始される（ステップＳ４）。一方、ＣＯ₂濃度が５％ｖｏｌ以上であれば、ステップＳ３においてＮＯの方向に進み、カウンターの時間Ｔが改めて設定される。

【００２６】そして、前記カウントダウンによってカウント値がゼロになっか否か、つまり、ＣＯ₂濃度が５％ｖｏｌ未満の状態が３０分継続したか否かが判別され（ステップＳ５）、カウント値がゼロになっていれば、つまり、前記状態が３０分継続していた場合には、ステップＳ４においてＹＥＳの方向に進み、排ガス分析計は待機モードになる（ステップＳ６）。つまり、排ガス分析計は、モード切換えキー３１を操作しなくても、自動的にモード切換えが行われ、待機モードになる。したがって、サンプリング用ポンプ９，１８、赤外光源２１、光チョッパ２７のモータなどが停止する。

【００２７】一方、カウント値がゼロになっていなければ、前記ステップＳ５において、ＮＯの方向に進み、ＣＯ₂濃度が５％ｖｏｌ未満であるかの判定が行われる。

【００２８】なお、待機モードの排ガス分析計を測定モードに切換えるには、例えばモード切換えキー２８を操作すればよい。

【００２９】この考案は、上述の実施例に限られるものではなく、例えば濃度設定値や継続時間の設定を任意に設定することができる。そして、測定対象成分をＨＣやＣＯとしてもよい。

【００３０】また、分析部１は、必ずしも複数成分測定用に構成されてなくてもよく、単一の測定対象成分のみを測定できるようにしてあってもよい。

【００３１】そして、この考案は、上記排ガス分析計に限られるものではなく、広く赤外線ガス分析計一般に適用することができる。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案においては、従来の赤外線ガス分析計に、ある測定対象成分について、その濃度が設定値未満である状態がどの程度継続しているかを判別するという機能を付加しただけで、排ガス分析計を測定モードから待機モードに自動的にモード切り換えすることができる。したがって、モード切換えキーの操作を失念することがあっても、サンプリング用ポンプなどが無益にオン状態を継続することがなく、サンプリング用ポンプなどの寿命の必要以上の短縮化が防止されるとともに、無駄なエネルギーの消費が防止される。また、前置フィルタの目詰まりや、サンプルガス流路の汚損や、分析部に侵入して分析計に大きな支障を与えるといったことも防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の赤外線ガス分析計における自動モー
ド切換えのためのフローチャートの一例を示す図であ
る。

【図２】前記赤外線ガス分析計の構成を概略的に示す図
である。

【図３】前記赤外線ガス分析計のガスフローを示す図で
ある。

【図４】前記赤外線ガス分析計の分析部の構成の一例を
概略的に示す図である。

【図５】前記赤外線ガス分析計の前面部の構成の一例を
概略的に示す図である。

【符号の説明】

ＳＧ…サンプルガス。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】サンプルガス中の特定の測定対象成分を
検出する赤外線ガス分析計において、前記測定対象成分
の濃度が設定値未満である状態が所定時間継続している
か否かを判別する判別機能と、前記状態が所定時間継続
している場合、待機モードに自動的に移行させる機能と
を備えたことを特徴とする赤外線ガス分析計。
【請求項２】測定対象成分がＣＯ₂、濃度設定値が５
％ｖｏｌ以下、継続時間が３０分以上である請求項１に
記載の赤外線ガス分析計。