JP3261272B2 - 流体変調型分析計の校正装置とその校正方法 - Google Patents

流体変調型分析計の校正装置とその校正方法

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JP3261272B2 JP30972894A JP30972894A JP3261272B2 JP 3261272 B2 JP3261272 B2 JP 3261272B2 JP 30972894 A JP30972894 A JP 30972894A JP 30972894 A JP30972894 A JP 30972894A JP 3261272 B2 JP3261272 B2 JP 3261272B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ボイラー燃焼
排ガス中の複数の成分を分析測定するための流体変調型
分析計の校正装置とその校正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】測定成分中にSO2 が含まれる場合、そ
のSO2 は水に対して溶解吸着しやすいため、サンプル
ガス中に水分が存在していると、応答遅れが生じる。
【0003】例えばボイラー燃焼排ガスを測定する場
合、環境温度飽和以上の水分を含む条件下でSO2 成分
を測定しなければならない。従って、サンプルガス中の
水分による影響(例えば赤外線ガス分析計であれば、H
2 Oによる干渉ガス影響等)を少なくするために、例え
ば図4に示すように、電子冷却器4を用いてサンプルガ
ス中の水分濃度を一定値まで低下させる方法が採られる
のが一般的である。なお、同図中、1はサンプルガスラ
イン、2は比較ガスライン、3は吸引ポンプ、5は電磁
三方弁、6はキャピラリ、7は流体変調型分析計の本体
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、校正の際に、
電子冷却器4内のサンプルガスラインにSO2 を校正ガ
スとして導入すると、内部に存在している水分にSO2
が吸着されて応答遅れが生じ、スパン校正に長時間を要
して、校正ガスの消費も甚だしかった。この点について
は、ゼロ校正時においても同様であった。なお、SO2
に限らずNH3 、NO2 等の溶解損失の大きなガスの場
合にも同様の難点となっていた。
【0005】また、電子冷却器4を経由させずにドライ
な校正ガスを導入する場合には、水分分圧や水分干渉等
の補正を行う必要があり、そのために、装置の構成が複
雑化する難点があった。
【0006】本発明はこのような実情に鑑みてなされ、
溶解損失の大きな測定成分を含む場合でも、校正時間が
短時間で済み、かつ校正ガスの消費も少ない校正装置と
その校正方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するための手段を以下のように構成している。すな
わち、請求項1に記載の発明では、サンプルガスライン
と比較ガスラインとが、除湿手段を介して流体変調型分
析計に接続されるとともに、前記比較ガスラインの前記
除湿手段と流体変調型分析計との間に流路切換弁を設
け、この流路切換弁と、前記サンプルガスラインの前記
除湿手段と流体変調型分析計との間の点とを接続するよ
うにバイパス流路を設け、ゼロ校正時、前記比較ガスラ
インから導入したゼロガスを、前記除湿手段内のサンプ
ルガスラインを通さず、比較ガスラインを経由させた
後、前記流路切換弁およびバイパス流路を介して前記
ンプルガスライン側のラインから前記流体変調型分析計
に導入するようにしたことを特徴としている。
【0008】請求項2に記載の発明では、サンプルガス
ライン除湿手段を介して流体変調型分析計に接続され
る一方、比較ガスラインが流路切換弁を介して前記流体
変調型分析計に接続され、かつ前記流路切換弁と、前記
サンプルガスラインの前記除湿手段と流体変調型分析計
の間との間の点とを接続するようにバイパス流路を設
け、ゼロ校正時、前記比較ガスラインから導入したゼロ
ガスを、前記除湿手段を通すことなく、前記流路切換弁
およびバイパス流路を介して前記サンプルガスライン側
のラインから前記流体変調型分析計に導入するようにし
たことを特徴としている。
【0009】請求項3に記載の発明では、サンプルガス
ラインと比較ガスラインとが、除湿手段を介して流体変
調型分析計に接続されるとともに、前記比較ガスライン
の前記除湿手段と流体変調型分析計との間に流路切換弁
を設け、この流路切換弁と、前記サンプルガスラインの
前記除湿手段と流体変調型分析計との間の点とを接続す
るようにバイパス流路を設け、溶解損失の大きいガスが
測定成分として含まれる複数の測定成分を行う際、前記
溶解損失の大きいガスのスパン校正を最後に行うように
したことを特徴としている。
【0010】
【作用】請求項1に記載の発明では、ゼロ校正時には、
ゼロガスを比較ガスラインの入口から導入して除湿手段
中の比較ガスラインを流過させた後、流路切換弁、バイ
パス流路を介してサンプルガスライン側から流体変調型
分析計に導入する。
【0011】また、スパン校正時には、バイパス流路を
閉塞して、ゼロガスを、もっぱら比較ガスラインを介し
て流体変調型分析計に導入する一方、サンプルガスライ
ンを介してスパン校正ガスを導入する。その際に、SO
2 スパンガスは他のスパンガスの校正終了後に導入す
る。
【0012】請求項2に記載の発明では、特に計測対象
が単一成分である場合に適用され、ゼロガスおよびスパ
ン校正ガスを除湿手段を通すことなく、バイパス流路を
介して流体変調型分析計に導入する。
【0013】
【実施例】以下に本発明の流体変調型分析計の校正装置
とその校正方法の実施例について詳細に説明する。図1
は校正装置の構成を示し、符号1はサンプルガスライン
で、このサンプルガスライン1には、煙道内に配置され
るプローブ11、フィルタ12、ドレンセパレータ1
3、電子冷却器(除湿手段)4A、ミストキャッチャー
15、スクラバー16、NOX コンバータ17、フィル
タ12、ニードルバルブ18、ポンプ3、絞り19が下
流側に向けて順次配設され、電子冷却器(除湿手段)4
Bを経由した後、一点鎖線で囲まれる流体変調型分析計
Cに導入接続される。
【0014】2は大気をゼロガスとして導入するための
比較ガスラインで、スクラバー16、フィルタ12、ノ
ーマルオープンの電磁三方弁9、ニードルバルブ18、
ポンプ3が下流側に向けて順次配設され、電子冷却器4
Bを経由した後、電磁三方弁10を介してノーマルオー
プンで流体変調型分析計Cに導入接続される。前記電磁
三方弁10はノーマルクローズでバイパス流路21を介
してサンプルガスライン1の合流点1Bと接続されてい
る。このバイパス流路21により、ゼロ校正時にゼロガ
スを電子冷却器4B中の比較ガスライン2に通すことが
でき、水分干渉の影響を受けないようにすることがで
き、校正時間の短縮が可能となる。ちなみに、その校正
時間については、従来15分であったのが、3分程度と
なった。
【0015】流体変調型分析計Cについては、サンプル
ガスライン1と比較ガスライン2とに接続される両ライ
ン1C,2Cには、それぞれフィルタ12、電磁三方弁
5、キャピラリ6が配設され、かつ、その両電磁三方弁
5,5がそれぞれノーマルクローズで他方のライン側に
接続され、サンプルガスとゼロガスとを交互に分析計7
に導入できるようになっている。なお、8は流量計であ
る。
【0016】前述の比較ガスライン2の上流側に設けら
れる電磁三方弁9には、ノーマルクローズでゼロガスラ
イン22と接続され、ゼロ校正時およびスパン校正時
に、N2 ガスボンベ23から調圧弁24を介してN2
スをゼロガスとして比較ガスライン2に導入できるよう
になっている。
【0017】一方、サンプルガスライン1における電子
冷却器4Bの前段には、スパン校正ライン27が合流接
続されている。このスパン校正ライン27は、スパン校
正用のNOガスボンベ31、SO2 ガスボンベ32、C
Oガスボンベ33、CO2 ガスボンベ34、O2 ガスボ
ンベ(オプション)35が、それぞれ調圧弁24、電磁
開閉弁251〜255とともに、並列に接続されて成
る。
【0018】また、その合流点よりも下流側で分岐した
ライン28と、比較ガスライン2から分岐したライン2
9には、それぞれバッファタンク36を介してドレンポ
ット41,42が接続されている。なお、このサンプル
ガスライン1における電子冷却器4Aの前段と、流体変
調型分析計Cの後段とにかけて、サンプルガスの取り込
み量を調整するためのバイパスライン26が設けられて
いる。
【0019】以上のように構成される流体変調型分析計
の校正装置では、電磁三方弁9,10のノーマルオープ
ンの状態で、サンプルガスライン1からサンプルガスを
導入するとともに、比較ガスライン2から大気をゼロガ
スとして導入し、かつ両電磁三方弁5,5を交互にオン
・オフすることによって、分析計7にサンプルガスとゼ
ロガスとを交互に導入して成分ガスの濃度を測定するこ
とができる。
【0020】一方、ゼロ校正時には、電磁三方弁10を
オンとして、比較ガスライン2から導入した大気を電子
冷却器4Bを経由させた後、バイパス流路21を介して
サンプルガスライン側のライン1Cから分析計7に導入
させる。これにより、電子冷却器4B内のドレンに溶解
したSO2 等による指示の応答遅れがなく、校正時の指
示の安定が早く得られ、校正時間が短縮される。また、
ゼロガスとしてN2 ガスを使用する場合には、N2 ガス
の使用量を1/2以下に抑えることができる。なお、電
子冷却器4B内では、特に、サンプルガスライン1内に
ドレンの析出があるため、電子冷却器4B内のサンプル
ガスライン1にN2 ガスを通さないようにしたのであ
る。
【0021】他方、スパン校正時には、バイパス流路2
1を閉として、サンプルガスライン1にスパン校正用の
ガスを導入するとともに、比較ガスライン2に大気また
はN2 ガスをゼロガスとして導入し、スパン校正ガスと
ゼロガスとを交互に分析計7に導入する。その際、SO
2 のスパン校正を最後に行うことにより、電子冷却器4
B内でSO2 を吸着した状態でサンプルガスに切り換わ
るから、SO2 の溶解による応答遅れがなくなる。従っ
て、スパンガスからサンプルガスに切り換えられたとき
の置換時間が短くなり、トータルの校正時間の短縮を実
現することができる。スパン校正の順序としては、例え
ば最初にNO、次いでCO、CO2 、O2 そしてSO2
の順にスパン校正を行えばよい。
【0022】このような校正方法により、校正時間を1
/2以下に短縮することができ、欠測時間、メンテナン
ス時間、校正ガス消費量のいずれをも1/2以下とする
ことができる。なお、このような校正方法は、SO2
限らず、NH3 やNO2 等の溶解損失の大きなガスに対
しても有効であることはいうまでもない。
【0023】図2は異なる実施例を示し、計測対象が単
一成分の場合には、比較ガスライン2を、電子冷却器4
Bを通さずに電磁三方弁10に接続させた構成としても
よい。また、除湿手段として、電子冷却器4Bに代えて
半透膜除湿器4Cを採用することもできる(図3参
照)。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明では、サンプルガスラインと比較ガスラインとが、
除湿手段を介して流体変調型分析計に接続されるととも
に、前記比較ガスラインの前記除湿手段と流体変調型分
析計との間に流路切換弁を設け、この流路切換弁と、前
記サンプルガスラインの前記除湿手段と流体変調型分析
計との間の点とを接続するようにバイパス流路を設け、
ゼロ校正時、前記比較ガスラインから導入したゼロガス
を、前記除湿手段内のサンプルガスラインを通さず、比
較ガスラインを経由させた後、前記流路切換弁およびバ
イパス流路を介して前記サンプルガスライン側のライン
から前記流体変調型分析計に導入するようにしているの
で、ゼロ校正に要する時間短縮とゼロガスの消費量の
削減が可能となる。 そして、請求項2に記載の発明で
は、サンプルガスラインが除湿手段を介して流体変調型
分析計に接続される一方、比較ガスラインが流路切換弁
を介して前記流体変調型分析計に接続され、かつ前記流
路切換弁と、前記サンプルガスラインの前記除湿手段と
流体変調型分析計の間との間の点とを接続するようにバ
イパス流路を設け、ゼロ校正時、前記比較ガスラインか
ら導入したゼロガスを、前記除湿手段を通すことなく、
前記流路切換弁およびバイパス流路を介して前記サンプ
ルガスライン側のラインから前記流体変調型分析計に導
入するようにしているので、前記請求項1に記載の発明
と同様の効果が得られる。なお、この構成は、測定対象
成分が単一の場合、特に有効である。また、請求項3に
記載の発明では、サンプルガスラインと比較ガスライン
とが 、除湿手段を介して流体変調型分析計に接続される
とともに、前記比較ガスラインの前記除湿手段と流体変
調型分析計との間に流路切換弁を設け、この流路切換弁
と、前記サンプルガスラインの前記除湿手段と流体変調
型分析計との間の点とを接続するようにバイパス流路を
設け、溶解損失の大きいガスが測定成分として含まれる
複数の測定成分を行う際、前記溶解損失の大きいガスの
スパン校正を最後に行うようにしているので、複数成分
を測定対象とする場合に、溶解損失の大きいSO2 やN
3 、NO2 等のスパン校正を最後に行うことによって
除湿手段内での吸着による損失を最小限に止めることが
でき、校正時の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の流体変調型分析計の校正装置の一実施
例を示す構成図である。
【図2】一成分を測定対象とする場合の前記校正装置
の要部の構成の一例を示す図である。
【図3】単一成分を測定対象とする場合の前記校正装置
の要部の構成の他の例を示す図である。
【図4】従来の流体変調型分析計の校正装置の一例を示
す構成図である。
【符号の説明】
1…サンプルガスライン、1B…サンプルガスラインの
除湿手段と流体変調型分析計との間の点、1C…サンプ
ルガスライン側のライン、2…比較ガスライン、4B…
除湿手段、10…流路切換弁、21…バイパス流路、C
…流体変調型分析計。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/00 - 21/61 G01N 1/00 実用ファイル(PATOLIS) 特許ファイル(PATOLIS)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サンプルガスラインと比較ガスラインと
    が、除湿手段を介して流体変調型分析計に接続されると
    ともに、前記比較ガスラインの前記除湿手段と流体変調
    型分析計との間に流路切換弁を設け、この流路切換弁
    と、前記サンプルガスラインの前記除湿手段と流体変調
    型分析計との間の点とを接続するようにバイパス流路を
    設け、ゼロ校正時、前記比較ガスラインから導入したゼ
    ロガスを、前記除湿手段内のサンプルガスラインを通さ
    ず、比較ガスラインを経由させた後、前記流路切換弁お
    よびバイパス流路を介して前記サンプルガスライン側の
    ラインから前記流体変調型分析計に導入するようにした
    ことを特徴とする流体変調型分析計の校正装置。
  2. 【請求項2】 サンプルガスライン除湿手段を介して
    流体変調型分析計に接続される一方、比較ガスラインが
    流路切換弁を介して前記流体変調型分析計に接続され、
    かつ前記流路切換弁と、前記サンプルガスラインの前記
    除湿手段と流体変調型分析計の間との間の点とを接続す
    るようにバイパス流路を設け、ゼロ校正時、前記比較ガ
    スラインから導入したゼロガスを、前記除湿手段を通す
    ことなく、前記流路切換弁およびバイパス流路を介して
    前記サンプルガスライン側のラインから前記流体変調型
    分析計に導入するようにしたことを特徴とする流体変調
    型分析計の校正装置。
  3. 【請求項3】 サンプルガスラインと比較ガスラインと
    が、除湿手段を介して流体変調型分析計に接続されると
    ともに、前記比較ガスラインの前記除湿手段と流体変調
    型分析計との間に流路切換弁を設け、この流路切換弁
    と、前記サンプルガスラインの前記除湿手段と流体変調
    型分析計との間の点とを接続するようにバイパス流路を
    設け、溶解損失の大きいガスが測定成分として含まれる
    複数の測定成分を行う際、前記溶解損失の大きいガスの
    スパン校正を最後に行うようにしたことを特徴とする流
    体変調型分析計の校正方法。
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