JP3122480B2 - Gas concentration analyzer - Google Patents

Gas concentration analyzer

Info

Publication number
JP3122480B2
JP3122480B2 JP03083244A JP8324491A JP3122480B2 JP 3122480 B2 JP3122480 B2 JP 3122480B2 JP 03083244 A JP03083244 A JP 03083244A JP 8324491 A JP8324491 A JP 8324491A JP 3122480 B2 JP3122480 B2 JP 3122480B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
gas
intensity
absorption
inspected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03083244A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04294254A (en
Inventor
幹人 雑賀
茂樹 三谷
彦二 伊藤
文彦 山口
義夫 草葉
孝男 倉田
武一 近藤
博明 西川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Electric Power Co Inc
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kansai Electric Power Co Inc filed Critical Kansai Electric Power Co Inc
Priority to JP03083244A priority Critical patent/JP3122480B2/en
Publication of JPH04294254A publication Critical patent/JPH04294254A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3122480B2 publication Critical patent/JP3122480B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ガス濃度分析装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas concentration analyzer.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下、従来のガス濃度分析装置を図5〜
図10を用いて説明する。
2. Description of the Related Art A conventional gas concentration analyzer is shown in FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0003】図5中1はマウント2を介して波長可変半
導体レーザー等のレーザー3を内部に収納支持するクラ
イオスタット、4はクライオスタット1内部をヘリウム
ガスで冷却するために用いるコンプレッサである。
[0005] In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a cryostat for accommodating and supporting a laser 3 such as a wavelength-variable semiconductor laser via a mount 2, and 4 denotes a compressor used for cooling the inside of the cryostat 1 with helium gas.

【0004】5はレーザー3から発信されたレーザー光
を反射させてレーザー光の光路6を形成するミラー、7
は光路の途中に置かれた、図7のような回転円板8に半
径方向のスリット9を形成してレーザー光を断続的に通
過させるようにしたチョッパー、10は光路6のチョッ
パー7より後に置かれた分光器である。
A mirror 5 reflects a laser beam emitted from the laser 3 to form an optical path 6 for the laser beam.
Is a chopper which is placed in the middle of the optical path and has a slit 9 in the radial direction formed in a rotating disk 8 as shown in FIG. It is a placed spectroscope.

【0005】11,12は光路6の分光器10より後に
置かれて、レーザー光の一部を透過させて一部を反射さ
せることによりレーザー光を分岐するビームスプリッ
タ、13はビームスプリッタ11で分岐された分岐光
路、14はビームスプリッタ11を透過した透過光路、
15はビームスプリッタ12で分岐された分岐光路、1
6はビームスプリッタ12を透過した透過光路である。
[0005] Numerals 11 and 12 are disposed after the spectroscope 10 in the optical path 6 to split a laser beam by transmitting a part of the laser beam and reflecting a portion thereof, and 13 is a beam splitter by the beam splitter 11. The split optical path, the transmitted optical path 14 transmitted through the beam splitter 11,
Reference numeral 15 denotes a branched optical path branched by the beam splitter 12, 1
Reference numeral 6 denotes a transmitted light path transmitted through the beam splitter 12.

【0006】17は前記透過光路13を平行に折返して
往路18と復路19を形成するためのコーナーキューブ
ミラー、20は透過光路13の往路18と復路19を遮
るように配設された被検査ガスgのガス通路、21はガ
ス通路20に設けられたレーザー光を透過させるための
透過窓である。
Reference numeral 17 denotes a corner cube mirror for forming the forward path 18 and the return path 19 by folding the transmitted light path 13 in parallel, and reference numeral 20 denotes a gas to be inspected arranged so as to block the forward path 18 and the return path 19 of the transmitted light path 13. g gas passage 21 is a transmission window provided in the gas passage 20 for transmitting laser light.

【0007】22は分岐光路15の途中に設けられ、例
えば内部に図示しない二枚の平行ミラーが置かれて、入
射したレーザー光を二枚の平行ミラー間で複数回反射さ
せた後取り出すことにより出射したレーザー光の強度が
周期的に変化されるようになっていて、入射するレーザ
ー光の波長を変化させることにより波長に対応してレー
ザー光の強度が周期的に変化する波形を作り出し、該波
形の山と山との間隔を波長を調べる物差しとして用いら
れるようにした従来周知のエタロン、23は透過光路1
6の途中に設けられ、内部を真空とされた参考セルであ
る。
Reference numeral 22 is provided in the middle of the branching optical path 15. For example, two parallel mirrors (not shown) are placed inside, and the laser light is reflected by the two parallel mirrors a plurality of times and then extracted. The intensity of the emitted laser light is periodically changed, and by changing the wavelength of the incident laser light, a waveform is generated in which the intensity of the laser light periodically changes in accordance with the wavelength. A conventionally well-known etalon in which the interval between the peaks of the waveform is used as a ruler for examining the wavelength;
This is a reference cell provided in the middle of 6 and the inside of which is evacuated.

【0008】24,25,26は夫々、分岐光路13,
15、透過光路16の終端に設けられた光強度検出器、
27,28,29は各光強度検出器24,25,26か
らの検出信号30,31,32を増幅するプリアンプ、
33,34,35はプリアンプ27,28,29からの
増幅信号36,37,38からノイズを除去しつつ増幅
するロックインアンプ、39はロックインアンプ33,
34,35からの強度信号40,41,42を基にガス
通路20を流れる被検査ガスgの濃度を演算する演算制
御装置である。
Reference numerals 24, 25, and 26 denote branch optical paths 13,
15, a light intensity detector provided at the end of the transmitted light path 16,
27, 28, and 29 are preamplifiers that amplify detection signals 30, 31, and 32 from the respective light intensity detectors 24, 25, and 26;
33, 34 and 35 are lock-in amplifiers for amplifying while removing noise from amplified signals 36, 37 and 38 from the preamplifiers 27, 28 and 29, and 39 is a lock-in amplifier 33,
This is an arithmetic and control unit that calculates the concentration of the gas to be inspected g flowing through the gas passage 20 based on the intensity signals 40, 41 and 42 from 34 and 35.

【0009】43はチョッパー制御装置、44はチョッ
パー制御装置43からチョッパー7へ送る制御電流、4
5はチョッパー制御装置43から各ロックインアンプ3
3,34,35へ送る同調信号である。
Reference numeral 43 denotes a chopper control device; 44, a control current transmitted from the chopper control device 43 to the chopper 7;
Reference numeral 5 designates each lock-in amplifier 3 from the chopper control device 43.
3, 34, 35 are tuning signals to be sent.

【0010】46はクライオスタット1全体に対する温
度制御装置、47は前記演算制御装置39から温度制御
装置46へ送る制御指令、48は温度制御装置46から
図示しないクライオスタット1のヒータへ送る制御電流
である。
Reference numeral 46 denotes a temperature controller for the entire cryostat 1; 47, a control command sent from the arithmetic and control unit 39 to the temperature controller 46; and 48, a control current sent from the temperature controller 46 to the heater of the cryostat 1 (not shown).

【0011】51はクライオスタット1内部のマウント
2に図6のようにコイル状に巻付けられた電源コード4
9を介してレーザー3に与える制御電流50を調整する
ことにより、マウント2周辺の温度を変えてレーザー3
の波長を変化させ得るようにしたレーザー電流制御装
置、52は前記演算制御装置39からレーザー電流制御
装置51へ送る制御指令、53はレーザー電流制御装置
51から演算制御装置39へ送るフィードバック信号、
54はレーザー電流制御装置51から各ロックインアン
プ33,34,35へ送るレーザー波長信号である。
Reference numeral 51 denotes a power cord 4 wound around the mount 2 inside the cryostat 1 in a coil shape as shown in FIG.
The temperature around mount 2 is changed by adjusting the control current 50 applied to laser 3 via
A laser current control device capable of changing the wavelength of the control signal transmitted from the arithmetic control device 39 to the laser current control device 51; a feedback signal 53 transmitted from the laser current control device 51 to the arithmetic control device 39;
Reference numeral 54 denotes a laser wavelength signal sent from the laser current control device 51 to each of the lock-in amplifiers 33, 34, 35.

【0012】演算制御装置39からレーザー電流制御装
置51へ制御指令52を送り、レーザー電流制御装置5
1からレーザー3へ制御電流50を与えてレーザー3に
赤外域のレーザー光を発信させる。この際、制御電流5
0の大きさを僅かな範囲内で変えることにより、クライ
オスタット1内部のマウント2にコイル状に巻付けられ
た電源コード49が発熱してマウント2周辺の温度が変
わり、レーザー3の波長が変化される。
A control command 52 is sent from the arithmetic and control unit 39 to the laser current control unit 51, and the laser current control unit 5
The control current 50 is supplied from 1 to the laser 3 to cause the laser 3 to emit laser light in the infrared region. At this time, the control current 5
By changing the size of 0 within a small range, the power cord 49 wound in a coil shape around the mount 2 inside the cryostat 1 generates heat, the temperature around the mount 2 changes, and the wavelength of the laser 3 changes. You.

【0013】レーザー3から発信されたレーザー光はク
ライオスタット1を出ると、ミラー5で反射されながら
光路6を進み、途中、チョッパー7で断続化された後、
分光器10で分光される。
When the laser beam emitted from the laser 3 exits the cryostat 1, it travels along the optical path 6 while being reflected by the mirror 5, and is interrupted by the chopper 7 on the way.
The light is split by the spectroscope 10.

【0014】そして、レーザー光はビームスプリッタ1
1で分岐光路13と透過光路14に分岐され、分岐光路
13へ進んだレーザー光はコーナーキューブミラー17
で平行に折返されて往路18と復路19を通り、途中、
レーザー光は往路18と復路19を遮るように設けられ
たガス通路20を透過してガス通路20を流れる被検査
ガスgに吸収されることにより弱められ、弱められた後
のレーザー光の強度が光強度検出器24で検出される。
Then, the laser light is transmitted to the beam splitter 1.
At 1, the laser light branched into the branch light path 13 and the transmission light path 14 and traveling to the branch light path 13 is turned into a corner cube mirror 17.
Turns back in parallel, passes through the outbound route 18 and the inbound route 19,
The laser light passes through the gas passage 20 provided so as to block the outward path 18 and the return path 19, and is weakened by being absorbed by the gas to be inspected g flowing through the gas passage 20, and the intensity of the weakened laser light is reduced. The light intensity is detected by the light intensity detector 24.

【0015】一方、透過光路14へ進んだレーザー光
は、更に、ビームスプリッタ12で分岐光路15と透過
光路16に分岐され、分岐光路16へ進んだレーザー光
はエタロン22に入って、エタロン22内部に設けられ
た図示しない二枚の平行ミラー間で複数回反射されるこ
とにより波長に対応して強度が周期に変化する波形とし
て取り出され、周期的な波形を以て変化するレーザー光
の強度が光強度検出器25で検出される。
On the other hand, the laser light that has advanced to the transmission optical path 14 is further split by the beam splitter 12 into a split optical path 15 and a transmission optical path 16, and the laser light that has advanced to the split optical path 16 enters the etalon 22 and enters the etalon 22. Is reflected multiple times between two parallel mirrors (not shown) provided in the light source, and is extracted as a waveform whose intensity changes periodically according to the wavelength, and the intensity of the laser light that changes with the periodic waveform is the light intensity. It is detected by the detector 25.

【0016】最後に、分岐光路16へ進んだレーザー光
は内部が真空の参考セル23に入って、吸収が行なわれ
ないまま元の強度で取り出され、元のままのレーザー光
の強度が光強度検出器26で検出される。
Finally, the laser beam that has proceeded to the branching optical path 16 enters the reference cell 23 having a vacuum inside, and is taken out at the original intensity without being absorbed, and the intensity of the original laser beam is reduced to the light intensity. Detected by detector 26.

【0017】光強度検出器24,25,26で検出され
たレーザー光の強度を示す検出信号はプリアンプ27,
28,29で増幅されて増幅信号36,37,38とさ
れ、増幅信号36,37,38は夫々ロックインアンプ
33,34,35でノイズを除去されつつ増幅されて強
度信号40,41,42とされ、強度信号40,41,
42に基づき以下のようにして演算制御装置39により
被検査ガスgの濃度が求められる。
A detection signal indicating the intensity of the laser light detected by the light intensity detectors 24, 25, 26
The amplified signals are amplified by 28 and 29 to obtain amplified signals 36, 37 and 38, and the amplified signals 36, 37 and 38 are amplified by the lock-in amplifiers 33, 34 and 35 while noise is removed, and the amplified signals are intensity signals 40, 41 and 42, respectively. And the intensity signals 40, 41,
The concentration of the gas to be inspected g is obtained by the arithmetic and control unit 39 on the basis of 42 as follows.

【0018】即ち、図8はレーザー光の強度と波長の関
係を示す線図であり、ガス通路20からの強度信号40
とエタロン22からの強度信号41と参考セル23から
の強度信号42とが示されている。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the intensity and the wavelength of a laser beam.
And an intensity signal 41 from the etalon 22 and an intensity signal 42 from the reference cell 23 are shown.

【0019】図8によれば、ガス通路20からの強度信
号40は、被検査ガスgが或る波長の近傍でレーザー光
を吸収することによってその波長の近傍でレーザー光の
強度が弱められる曲線となっており、又、エタロン22
からの強度信号41は前記したように周期的な波形の曲
線となっており、更に、参考セル23からの強度信号4
2は吸収が行なわれないのでレーザー光が発信された時
のままの強度I0の直線となっている。
According to FIG. 8, the intensity signal 40 from the gas passage 20 is a curve indicating that the gas g to be inspected absorbs a laser beam near a certain wavelength and the intensity of the laser beam is weakened near that wavelength. And etalon 22
The intensity signal 41 from the reference cell 23 has a periodic waveform curve as described above.
No. 2 is a straight line of intensity I 0 as it was when the laser light was emitted since no absorption is performed.

【0020】尚、図8中、強度信号40と強度信号42
の二つの曲線によって囲まれた斜線の部分の面積が、被
検査ガスgによって吸収されたレーザー光の強さを示し
ている。
In FIG. 8, an intensity signal 40 and an intensity signal 42 are shown.
The area of the hatched portion surrounded by the two curves indicates the intensity of the laser beam absorbed by the gas g to be inspected.

【0021】一方、被検査ガスgの充填されたセルへの
入射光の強度I0と透過光の強度Iとの間には、被検査
ガスgの吸収係数をα、セル内の被検査ガスgの濃度を
c、セル内での光の通過距離をLとすると、数式1のよ
うなランバートベルの法則が成立っているので、
On the other hand, between the intensity I 0 of the incident light to the cell filled with the gas to be inspected g and the intensity I of the transmitted light, the absorption coefficient of the gas to be inspected α is α, and the gas to be inspected in the cell is α. When the concentration of g c, the passing distance of the light in the cell is L, since Seiritsu' the law of Ranbatobe Lumpur, such as equation 1,

【数1】 数式1に基づき図8の強度信号40による透過光の強度
Iと、強度信号42による入射光の強度I0とから、セ
ル内の被検査ガスgの濃度cが求められる(尚、被検査
ガスgの吸収係数αと、セル内での光の通過距離Lと
は、被検査ガスgの種類とセルの大きさが決れば特定さ
れる)。
(Equation 1) From the intensity I of the transmitted light by the intensity signal 40 in FIG. 8 and the intensity I 0 of the incident light by the intensity signal 42 in FIG. The absorption coefficient α of g and the light transmission distance L in the cell are specified if the type of the gas g to be inspected and the size of the cell are determined).

【0022】ここで、レーザー光の吸収は図8に示すよ
うに或る波長の幅(a−βからa+β,但、aは吸収ピ
ークの波長、βは吸収ピークの波長aを中心とする吸収
範囲の片側領域、以下単に吸収範囲という、又、吸収ピ
ークの波長a,吸収範囲βはクライオスタット1の温度
等の運転条件によりずれるのでエタロン22からの強度
信号41を物差しとして修正する)を持っていることか
ら、吸収が起こる波長の範囲全域についてランバートベ
ルの法則が適用されるように考慮する必要がある。
Here, as shown in FIG. 8, the absorption of the laser beam is a certain wavelength width (a-β to a + β, where a is the wavelength of the absorption peak and β is the absorption centered on the wavelength a of the absorption peak). One side of the range, hereinafter simply referred to as an absorption range, and the wavelength a of the absorption peak and the absorption range β are shifted depending on operating conditions such as the temperature of the cryostat 1, so the intensity signal 41 from the etalon 22 is corrected as a rule). The Lambertian curve over the entire wavelength range where absorption occurs.
It is necessary to consider as law Lumpur is applied.

【0023】そのため、数式1の自然対数を取って数式
2に変形し(縦軸に入射光の強さI0と透過光の強さI
の比の自然対数を取り横軸に波長を取って図8の関係を
表わした図9参照)、
Therefore, the natural logarithm of Equation 1 is taken and transformed into Equation 2 (the vertical axis represents the intensity of incident light I 0 and the intensity of transmitted light I 0).
, Taking the natural logarithm of the ratio and taking the wavelength on the horizontal axis to represent the relationship of FIG. 8) (see FIG. 9),

【数2】 数式2の左辺を数式3のように、(Equation 2) The left side of Equation 2 is represented by Equation 3,

【数3】 吸収が起こる波長の範囲a−βからa+βで積分して、
図9に斜線で示した面積、いわゆる面積強度を求め、該
面積強度に基づいて予め実験によって求めておいた図1
0のような面積強度と被検査ガスgの濃度との関係から
被検査ガスgの濃度を求める。
(Equation 3) Integrating in the range of absorption from a-β to a + β,
FIG. 1 shows the area indicated by oblique lines in FIG. 9, that is, the so-called area strength, and FIG.
The concentration of the gas to be inspected g is obtained from the relationship between the area intensity such as 0 and the concentration of the gas to be inspected g.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ガス濃度分析装置には、以下のような問題点があった。
SUMMARY OF THE INVENTION However, the conventional
The gas concentration analyzer has the following problems.

【0025】即ち、入射光の強度I0を求めるために参
考セル23を、積分区間a−βからa+βを求めるため
にエタロン22を夫々設けていたので、参考セル23を
設けられた分岐光路15やエタロン22を設けられた透
過光路16に高価な光強度検出器25,26やプリアン
プ28,29やロックインアンプ34,35を必要とし
ていた。
That is, since the reference cell 23 is provided for obtaining the intensity I 0 of the incident light and the etalon 22 is provided for obtaining a + β from the integration interval a-β, the branch optical path 15 provided with the reference cell 23 is provided. In addition, expensive light intensity detectors 25 and 26, preamplifiers 28 and 29, and lock-in amplifiers 34 and 35 are required in the transmission optical path 16 provided with the etalon 22 and the etalon 22.

【0026】本発明は上述の実情に鑑みて、高価な光強
度検出器等の必要数を削減し得るようにしたガス濃度分
析装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a gas concentration analyzer capable of reducing the required number of expensive light intensity detectors and the like.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、被検
査ガスに光を照射する光源と、被検査ガスを透過した光
の強度を検出する光強度検出器と、光強度検出器からの
検出信号及び吸収ピーク設定器からの吸収ピーク設定値
並びに吸収範囲設定器からの吸収範囲設定値に基づいて
被検査ガスの濃度を求める演算制御装置とを備え、光源
からの光を分岐することなく単一の光路を形成し、エタ
ロンもしくは参考セルの少なくとも一つを前記単一の光
路の内外に移動自在に設けて、前記吸収ピーク設定値及
び吸収範囲設定値を補正し得るように構成したものであ
り、請求項2の発明は、被検査ガスに光を照射する光源
と、被検査ガスを透過した光の強度を検出する光強度検
出器と、光強度検出器からの検出信号及び吸収ピーク設
定器からの吸収ピーク設定値並びに吸収範囲設定器から
の吸収範囲設定値に基づいて被検査ガスの濃度を求める
演算制御装置とを備え、光源からの光を分岐することな
く単一の光路を形成し、エタロン及び参考セルを前記単
一の光路の内外に移動自在に設けて、前記吸収ピーク設
定値及び吸収範囲設定値を補正し得るように構成した
のである。
According to the first aspect of the present invention, a test object
A light source that irradiates the inspection gas with light, a light intensity detector that detects the intensity of light transmitted through the gas to be inspected, a detection signal from the light intensity detector, an absorption peak setting value from the absorption peak setting device, and an absorption range. An arithmetic and control unit for obtaining the concentration of the gas to be inspected based on the set value of the absorption range from the setting device ;
Form a single optical path without splitting light from the etalon or at least one of the reference cells.
It is provided movably inside and outside the road, and the absorption peak set value and
And a light source for irradiating the gas to be inspected with light.
And a light intensity detector that detects the intensity of light transmitted through the gas to be inspected , a detection signal from the light intensity detector, an absorption peak setting value from the absorption peak setting device, and an absorption range setting value from the absorption range setting device. and an arithmetic control unit for determining the concentration of the test gas based on, I to branch light from the light source
Ku to form a single optical path, the single etalon and reference cells
It is provided movably inside and outside one optical path, and the absorption peak setting
The configuration is such that the fixed value and the absorption range setting value can be corrected .

【0028】[0028]

【作用】本発明では、演算制御装置は光強度検出器から
の検出信号及び吸収ピーク設定器からの吸収ピーク設定
値並びに吸収範囲設定器からの吸収範囲設定値に基づい
て被検査ガスの濃度を求めると共に、エタロン及び参考
セルを透過光路内に移動させることにより、光源からの
光を分岐することなく単一の光路で被検査ガスの濃度を
求め得るので、高価な光強度検出器等の必要数を減らす
ことができる。又、エタロンか参考セルの一方を透過光
路内に移動させることによりエタロンか或いは参考セル
を透過した被検査ガスの光の強度信号を求め得るので、
吸収ピーク設定値及び吸収範囲設定値を補正することが
できる。
In the present invention, the arithmetic and control unit determines the concentration of the gas to be inspected based on the detection signal from the light intensity detector, the absorption peak setting value from the absorption peak setting device, and the absorption range setting value from the absorption range setting device. with obtaining, by moving the etalon and the reference cell in the transmission optical path, from the light source
Since may determine the concentration of the test gas in a single optical path without branching the light, it is possible to reduce the required number of such high-value light intensity detector. Also, by moving one of the etalon or the reference cell into the transmitted light path, the intensity signal of the light of the gas to be inspected transmitted through the etalon or the reference cell can be obtained.
The absorption peak set value and the absorption range set value can be corrected.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】図1〜図4は、本発明の一実施例である。FIGS. 1 to 4 show an embodiment of the present invention.

【0031】又、図中、ガス濃度分析装置の基本構成自
体については、図5〜図10に示すものと同様であるた
め、同一の構成部分については同一の符号を付して説明
に代えるものとし、以下、本発明に特有の構成について
のみ説明して行く。
In the figure, the basic configuration itself of the gas concentration analyzer is the same as that shown in FIGS. 5 to 10. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. Hereinafter, only the configuration specific to the present invention will be described.

【0032】図中55は演算制御装置39に吸収ピーク
の波長aを入力する吸収ピーク設定器、56は演算制御
装置39に吸収範囲βを入力する吸収範囲設定器であ
る。
In the figure, 55 is an absorption peak setting unit for inputting the wavelength a of the absorption peak to the arithmetic and control unit 39, and 56 is an absorption range setting unit for inputting the absorption range β to the arithmetic and control unit 39.

【0033】57は往路18に内外に移動自在に設けら
れたエタロン、58は往路18に内外に移動自在に設け
られた参考セルである。
Reference numeral 57 denotes an etalon provided on the outward path 18 so as to be movable in and out, and reference numeral 58 denotes a reference cell provided on the outward path 18 so as to be movable in and out.

【0034】図2・図3中59は一例としてのエタロン
57と参考セル58の移動装置であって、互に摺動自在
に嵌合された固定台60とスライド61間にシリンダ6
2を介装した構成を備えている。
Reference numeral 59 in FIGS. 2 and 3 denotes a moving device for the etalon 57 and the reference cell 58 as an example, and a cylinder 6 is provided between a fixed base 60 and a slide 61 slidably fitted to each other.
2 is provided.

【0035】次に、作用について説明する。Next, the operation will be described.

【0036】ガス通路20からの強度信号40が演算装
置39に入力されるまでの経路及び被検査ガスgの濃度
を求めるための演算方法については図5〜図10のもの
と同様である。
The route up to the input of the intensity signal 40 from the gas passage 20 to the computing device 39 and the computing method for determining the concentration of the gas g to be inspected are the same as those shown in FIGS.

【0037】但、本発明では、演算に、吸収ピーク設定
器55や吸収範囲設定器56に設定した、過去における
実験データ等から既にわかっている吸収ピークの波長a
や吸収範囲βを用いると共に、入射光の強度I0として
ガス通路20からの強度信号40による曲線のa−βの
点の値とa+βの点の値とを結んだ直線を用いる。
In the present invention, however, the wavelength a of the absorption peak, which is set in the absorption peak setting unit 55 and the absorption range setting unit 56 and already known from past experimental data and the like, is used in the calculation.
And an absorption range β, and a straight line connecting the value of the point a−β and the value of the point a + β of the curve based on the intensity signal 40 from the gas passage 20 as the intensity I 0 of the incident light.

【0038】このようにすることにより、従来と余り強
度を変えずにエタロン57や参考セル58を不要化して
高価な光強度検出器等の必要数を三分の一に減らすこと
ができる。
By doing so, the etalon 57 and the reference cell 58 can be eliminated without changing the intensity so much, and the required number of expensive light intensity detectors can be reduced to one third.

【0039】又、エタロン57と参考セル58を往路1
8に内外に移動自在に設けたので、ガス通路20の被検
査ガスgの流れを停止させて、エタロン57か参考セル
58の一方を往路18内に移動させることにより、エタ
ロン57か或いは参考セル58を透過したレーザー光の
強度信号を求めることができることから、これらを元に
予め設定された吸収ピークaや吸収範囲βを補正した
り、従来通りの演算方法を行なわせることもできる。
Also, the etalon 57 and the reference cell 58 are connected
8 so that the flow of the gas to be inspected in the gas passage 20 is stopped, and one of the etalon 57 and the reference cell 58 is moved into the outward path 18 so that the etalon 57 or the reference cell is moved. Since the intensity signals of the laser light transmitted through the light source 58 can be obtained, the absorption peak a and the absorption range β which are set in advance can be corrected based on the intensity signals, and a conventional calculation method can be performed.

【0040】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
It should be noted that the present invention is not limited only to the above-described embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス濃度
分析装置によれば、演算制御装置は光強度検出器からの
検出信号及び吸収ピーク設定器からの吸収ピーク設定値
並びに吸収範囲設定器からの吸収範囲設定値に基づいて
被検査ガスの濃度を求めると共に、エタロン及び参考セ
ルを透過光路内に移動させることにより、光源からの光
を分岐することなく単一の光路で被検査ガスの濃度を求
め得るので、高価な光強度検出器等の必要数を減らすこ
とができる。又、エタロンか参考セルの一方を透過光路
内に移動させることによりエタロンか或いは参考セルを
透過した被検査ガスの光の強度信号を求め得るので、吸
収ピーク設定値及び吸収範囲設定値を補正することがで
きるという優れた効果を奏し得る。
As described above, according to the gas concentration analyzer of the present invention, the arithmetic and control unit includes the detection signal from the light intensity detector, the absorption peak setting value from the absorption peak setting unit, and the absorption range setting unit. The concentration of the gas to be inspected is determined based on the set value of the absorption range, and the light from the light source is moved by moving the etalon and the reference cell into the transmission light path.
Since may determine the concentration of the test gas in a single optical path without branching, it is possible to reduce the required number of such high-value light intensity detector. In addition, by moving one of the etalon or the reference cell into the transmitted light path, the intensity signal of the light of the gas to be inspected transmitted through the etalon or the reference cell can be obtained, so that the absorption peak set value and the absorption range set value are corrected. It is possible to achieve an excellent effect of being able to do so.

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

【図1】本発明の一実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の移動装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the moving device of FIG.

【図3】図2のIII−III矢視図である。FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG. 2;

【図4】本発明にかかるレーザー光の強度と波長の関係
を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the intensity and wavelength of laser light according to the present invention.

【図5】従来例の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional example.

【図6】クライオスタットの概略図である。FIG. 6 is a schematic view of a cryostat.

【図7】チョッパーの正面図である。FIG. 7 is a front view of the chopper.

【図8】従来例にかかるレーザー光の強度と波長の関係
を示す線図である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the intensity and wavelength of laser light according to a conventional example.

【図9】縦軸に入射光の強さI0と透過光の強さIの比
の自然対数を取り横軸に波長を取って図8の関係を表わ
した線図である。
9 is a diagram showing the relationship of FIG. 8 with the natural logarithm of the ratio of the intensity I 0 of the incident light and the intensity I of the transmitted light on the vertical axis and the wavelength on the horizontal axis.

【図10】面積強度とガスの濃度の関係を示す線図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between area intensity and gas concentration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 光としてのレーザー光の光路 13 透過光路(光路) 24 光強度検出器 30 検出信号 39 演算制御装置 55 吸収ピーク設定器 56 吸収範囲設定器 57 エタロン 58 参考セル α 吸収ピーク設定値 β 吸収範囲設定値 g 被検査ガス6 Optical path of laser beam as light 13 Transmitted optical path (optical path) 24 Light intensity detector 30 Detection signal 39 Arithmetic controller 55 Absorption peak setting unit 56 Absorption range setting unit 57 Etalon 58 Reference cell α Absorption peak setting value β Absorption range setting Value g Inspection gas

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 彦二 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 山口 文彦 東京都江東区豊洲三丁目2番16号 石川 島播磨重工業株式会社 豊洲総合事務所 内 (72)発明者 草葉 義夫 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川 島播磨重工業株式会社 東二テクニカル センター内 (72)発明者 倉田 孝男 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川 島播磨重工業株式会社 東二テクニカル センター内 (72)発明者 近藤 武一 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川 島播磨重工業株式会社 技術研究所内 (72)発明者 西川 博明 東京都江東区豊洲三丁目1番15号 石川 島播磨重工業株式会社 技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−47637(JP,A) 特開 昭63−113346(JP,A) 特開 昭63−9844(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/00 - 21/61 G01J 3/00 - 3/52 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Koji Ito 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Kansai Electric Power Company (72) Inventor Fumihiko Yamaguchi 3-2-1, Toyosu, Koto-ku, Tokyo No.Ishikawa Shima-Harima Heavy Industries, Ltd.Toyosu Sogo Office (72) Inventor Yoshio Kusaba 3-1-1-15 Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawa Shima-Harima Heavy Industries, Ltd.In the Toji Technical Center (72) Inventor Takao Kurata Tokyo 3-11-15 Toyosu, Koto-ku Ishikawa Shima-Harima Heavy Industries Co., Ltd.In the Toji Technical Center (72) Inventor Takeichi Kondo 3-1-1-15 Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawa Shima-Harima Heavy Industries, Ltd. Inventor Hiroaki Nishikawa 3-1-1-15 Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawajima-Harima Heavy Industries, Ltd. References JP-A-63-47637 (JP, A) JP-A-63-113346 (JP, A) JP-A-63-9844 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name ) G01N 21/00-21/61 G01J 3/00-3/52

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被検査ガスに光を照射する光源と、被検
査ガスを透過した光の強度を検出する光強度検出器と、
光強度検出器からの検出信号及び吸収ピーク設定器から
の吸収ピーク設定値並びに吸収範囲設定器からの吸収範
囲設定値に基づいて被検査ガスの濃度を求める演算制御
装置とを備え、光源からの光を分岐することなく単一の
光路を形成し、エタロンもしくは参考セルの少なくとも
一つを前記単一の光路の内外に移動自在に設けて、前記
吸収ピーク設定値及び吸収範囲設定値を補正し得るよう
に構成したことを特徴とするガス濃度分析装置。
A light source for irradiating the gas to be inspected with light; a light intensity detector for detecting the intensity of light transmitted through the gas to be inspected;
And a detection signal and the absorption peak set value from the absorption peak setter and based on the absorption range setting value from the absorption range setting device to determine the concentration of the test gas arithmetic and control unit from the optical intensity detector from the light source Single without splitting light
Forming an optical path, at least one of an etalon or a reference cell movably provided inside and outside the single optical path,
To be able to correct the absorption peak set value and absorption range set value
Gas concentration analysis apparatus characterized by being configured to.
【請求項2】 被検査ガスに光を照射する光源と、被検
査ガスを透過した光の強度を検出する光強度検出器と、
光強度検出器からの検出信号及び吸収ピーク設定器から
の吸収ピーク設定値並びに吸収範囲設定器からの吸収範
囲設定値に基づいて被検査ガスの濃度を求める演算制御
装置とを備え、光源からの光を分岐することなく単一の
光路を形成し、エタロン及び参考セルを前記単一の光路
の内外に移動自在に設けて、前記吸収ピーク設定値及び
吸収範囲設定値を補正し得るように構成したことを特徴
とするガス濃度分析装置。
A light source for irradiating the gas to be inspected with light; a light intensity detector for detecting the intensity of light transmitted through the gas to be inspected;
And a detection signal and the absorption peak set value from the absorption peak setter and based on the absorption range setting value from the absorption range setting device to determine the concentration of the test gas arithmetic and control unit from the optical intensity detector from the light source Single without splitting light
Form an optical path and connect the etalon and reference cell to the single optical path
Movably provided inside and outside of the, the absorption peak set value and
A gas concentration analyzer configured to correct an absorption range set value .
JP03083244A 1991-03-22 1991-03-22 Gas concentration analyzer Expired - Fee Related JP3122480B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03083244A JP3122480B2 (en) 1991-03-22 1991-03-22 Gas concentration analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03083244A JP3122480B2 (en) 1991-03-22 1991-03-22 Gas concentration analyzer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04294254A JPH04294254A (en) 1992-10-19
JP3122480B2 true JP3122480B2 (en) 2001-01-09

Family

ID=13796919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03083244A Expired - Fee Related JP3122480B2 (en) 1991-03-22 1991-03-22 Gas concentration analyzer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3122480B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101793821A (en) * 2010-03-23 2010-08-04 北京交通大学 Sensing system used for monitoring multipoint gas concentration

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04294254A (en) 1992-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6313464B1 (en) Infrared, multiple gas analyzer and methods for gas analysis
JPH08304282A (en) Gas analyzer
JPH06508443A (en) photometer
US3887473A (en) Method and system for the infrared analysis of gases
JPS58174833A (en) Fluorescent luminous intensity meter
EP1468271A1 (en) Method for monitoring and controlling the high temperature reducing combustion atmosphere
JP2003501653A (en) Analysis equipment
Tanaka et al. Measurement of ethylene in combustion exhaust using a 3.3-μm distributed feedback interband cascade laser with wavelength modulation spectroscopy
JP2844503B2 (en) Gas measurement device
US4247205A (en) Gas measuring apparatus with standardization means, and method therefor
US4253770A (en) Optoacoustic analyzer
JP3122480B2 (en) Gas concentration analyzer
US5617212A (en) Open-path gas monitoring
JP2540670B2 (en) Multi-type gas detector using optical fiber
JPH07190930A (en) Gas analyzer
JPH04220545A (en) Analyzing apparatus for gas concentration
JPS639842A (en) Gas detection device
JPH04248423A (en) Apparatus for measuring luminescence
KR870005265A (en) Single Mode Fiber Optic Mode Wheeled Radius Measurement Method and Apparatus
JP2603867Y2 (en) Gas chromatograph-infrared spectrophotometer
CN117405619A (en) Multi-component infrared gas analysis method and device based on wavelength modulation technology
JP2005083875A (en) Measuring instrument for measuring concentration of specific gas in tunnel and exhaustion method in tunnel
JPS6252436A (en) Gas detector
RU2044303C1 (en) Gas analyzer
JPS59162425A (en) Phase compensating type ratio spectrophotometer

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071020

Year of fee payment: 7

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071020

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071020

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081020

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees