JP3696223B2 - Device for measuring global warming gas components in liquid - Google Patents
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Description
本発明は、液中に含まれるたとえばメタンや二酸化炭素などの地球温暖化気体成分を測定する液中の地球温暖化気体成分測定装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for measuring a global warming gas component in a liquid that measures a global warming gas component such as methane or carbon dioxide contained in the liquid.
メタン(CH4)および二酸化炭素(CO2)は、大気中の含有量が増加すると、温室効果によって地球を温暖化する気体成分として知られている。メタンは、有機物を微生物が分解することや有機物の熱分解などによって生成され、大気中への主たる放出源として、湿地帯や水田、畜産、ガス田・油田などが挙げられる。また海洋も、有機物が供給されて酸素供給が乏しい環境では海底土壌中および海水中の微生物がメタンを生成するので、メタン放出源の一つである。この海洋は、生成されるメタンの大半が海水中で酸化分解の形で消費されるので、大気へのメタン放出源としては、従来それ程大きいものではないと考えられていた。 Methane (CH 4 ) and carbon dioxide (CO 2 ) are known as gas components that warm the earth due to the greenhouse effect when the content in the atmosphere increases. Methane is produced by the decomposition of organic matter by microorganisms, thermal decomposition of organic matter, etc., and the main sources of release to the atmosphere include wetlands, paddy fields, livestock, gas fields and oil fields. The ocean is also one of the sources of methane emission, since microorganisms in the seabed soil and seawater produce methane in an environment where organic matter is supplied and oxygen supply is scarce. In this ocean, most of the produced methane is consumed in the form of oxidative decomposition in seawater, so it has been conventionally considered not as large as a source of methane emission to the atmosphere.
しかしながら、近年、深海底のような低温高圧環境下では、メタンは、メタン分子の一部が水分子と結合して固体化したメタンハイドレートと呼ばれる包接化合物の形で大量に蓄積されていることが明らかとなった。メタンハイドレートは、海底の土壌中に存在する微生物が有機物を分解することによって生成されたメタンが、海水中へ移行して消費されることなく低温高圧環境のもとで水分子と結合して形成、また海水中に存在する微生物が有機物を分解することによって生成されたメタンが海底へ沈降し低温高圧環境のもとで水分子と結合して形成されたものである。 However, in recent years, in a low-temperature and high-pressure environment such as the deep sea floor, methane is accumulated in a large amount in the form of an inclusion compound called methane hydrate, in which a part of the methane molecule is solidified by combining with water molecules. It became clear. Methane hydrate binds to water molecules in a low-temperature and high-pressure environment without the methane produced by the decomposition of organic matter by microorganisms present in the seabed soil without being transferred to seawater and consumed. Methane produced by the formation and decomposition of organic matter by microorganisms present in seawater settles on the seabed and is formed by combining with water molecules under a low temperature and high pressure environment.
メタンハイドレートが固体状態で存在するには前述の低温高圧環境が必要とされる。したがって、環境変化が生じた場合、メタンハイドレートは容易に分解して海水中にメタンを移行させる。海洋中に蓄積される多量のメタンハイドレートが一時に分解した場合、海水中でメタンを消費し尽くすことができず、大気中へ多量にメタンを放出し、温暖化を急速に進行させることが懸念される。 In order for methane hydrate to exist in a solid state, the aforementioned low temperature and high pressure environment is required. Therefore, when environmental changes occur, methane hydrate is easily decomposed to transfer methane into seawater. If a large amount of methane hydrate accumulated in the ocean breaks down at one time, it cannot consume all the methane in seawater, but releases a large amount of methane into the atmosphere, which can cause rapid warming. Concerned.
またメタンハイドレートは、温暖化のような負の要素だけでなく、有益な要素をも備える。すなわちメタンハイドレートを海底より地上に回収し、しかるべきタイミングで分解してメタンを気化させることによって燃料として利用することができる。前述のようにメタンハイドレートは、海底に大量に存在するので、化石燃料の枯渇が心配される現況では、重要なエネルギ源と考えられる。したがって、海洋におけるメタンハイドレートの分布を正確に把握することは、環境対策上においても、またエネルギ供給対策上においても極めて重要な課題である。 Methane hydrate has not only negative elements such as warming but also beneficial elements. In other words, methane hydrate can be recovered from the sea floor to the ground, decomposed at an appropriate timing, and vaporized methane to be used as fuel. As mentioned above, methane hydrate is present in large quantities on the ocean floor, so it is considered to be an important energy source in the current situation where fossil fuel depletion is a concern. Therefore, accurately grasping the distribution of methane hydrate in the ocean is an extremely important issue in terms of environmental measures and energy supply measures.
一方、二酸化炭素は、工業生産活動に伴う燃料の燃焼や動物の生命維持活動に伴う排出によって大量に生成される。この二酸化炭素は、ある程度水に溶解するので、地球規模における二酸化炭素の循環系において、河川、湖沼とくに海洋が二酸化炭素を大量に吸収して、大気中の二酸化炭素濃化に対する緩衝機能を果たしている。したがって、海洋における二酸化炭素の濃度分布を正確に把握することは、環境対策上において重要な課題である。 On the other hand, carbon dioxide is produced in large quantities by combustion of fuel accompanying industrial production activities and emissions accompanying life support activities of animals. Since this carbon dioxide dissolves in water to some extent, in the global carbon dioxide circulation system, rivers, lakes and oceans, especially the ocean, absorb a large amount of carbon dioxide and perform a buffer function against the concentration of carbon dioxide in the atmosphere. . Therefore, accurately grasping the concentration distribution of carbon dioxide in the ocean is an important issue for environmental measures.
ところで、従来、水中のメタンは、水中からメタンガスをパージしトラップして、水中のメタンを気相に抽出し、気相のメタンを水素炎イオン化検出法(略称FID法)を用いたガスクロマトグラフィーによって測定されている(たとえば、非特許文献1参照)。FID法は、水素炎中にキャリアガスとともに有機物のガスを送込み、有機物のガスが燃焼することによって発生する微弱電流を検出し、その電流変化を検出して濃度測定するものである(たとえば、非特許文献2参照)。 By the way, conventionally, methane in water is purged and trapped with methane gas from the water to extract the methane in water into the gas phase, and gas chromatography using the flame ionization detection method (abbreviated as FID method) for the gas phase methane. (For example, refer nonpatent literature 1). In the FID method, an organic gas is sent together with a carrier gas into a hydrogen flame, a weak current generated by the combustion of the organic gas is detected, and the current change is detected to measure the concentration (for example, Non-patent document 2).
また二酸化炭素は、水と空気をよく混合(気液平衡器)した後、空気を取出して除湿し、非分散赤外分光装置によって測定されている(たとえば、非特許文献3参照)。 Carbon dioxide is measured by a non-dispersive infrared spectroscopic device after thoroughly mixing water and air (gas-liquid equilibrator), taking out the air and dehumidifying it (for example, see Non-Patent Document 3).
しかしながら、メタンおよび二酸化炭素の測定に用いられてきた従来の方法には、以下のような問題がある。前述のメタンおよび二酸化炭素の測定に用いられてきた従来の方法は、測定試料に液体を用いることができず、測定試料が気体でなければならないという制約がある。したがって、海洋すなわち海水中のたとえばメタンを測定する場合、海水中に含有されるメタン等の気体成分を一旦気化させてたとえば大気中などに抽出するパージアンドトラップを行い、その気化させた気体を測定試料として分析する方法をとらなければならない。 However, the conventional methods that have been used for measuring methane and carbon dioxide have the following problems. The conventional methods that have been used for the above-described measurement of methane and carbon dioxide have a limitation that a liquid cannot be used as a measurement sample, and the measurement sample must be a gas. Therefore, when measuring, for example, methane in the ocean, that is, seawater, the gas component such as methane contained in the seawater is once vaporized and then purged and trapped to extract it into the atmosphere, and the vaporized gas is measured. The method of analyzing as a sample must be taken.
このように従来法では、メタンを含有する液体試料を一旦気化させる操作を施すので、高圧下の海底では(深さ1000mで約10MPa)気化させるのは困難である。このため、本来測定対象とする液体たとえば海水のあるがままの状態、いわゆるin−situで測定することができないので、試料を採取した後、分析しなければならない。 As described above, in the conventional method, an operation for once vaporizing a liquid sample containing methane is performed, so that it is difficult to vaporize on the seabed under high pressure (about 10 MPa at a depth of 1000 m). For this reason, since it cannot measure in the state as it is with the liquid which is a measuring object originally, for example, seawater, what is called in-situ, it must analyze after collecting a sample.
このような問題点は、さらに海底の火山活動による有機物の熱分解起因のメタンを含有する熱水の湧出や、海底地盤の変化等によるメタン湧出などの現象をリアルタイムに把握することができないという問題、またin−situでの測定ができず海洋中のメタンハイドレートからの溶出メタンを連続的に測定することができないので、その堆積分布を広域なマップとして捉えることができないという問題などに通じる。 Such problems are also problematic in that it is impossible to grasp in real time phenomena such as hot water containing methane due to pyrolysis of organic matter due to volcanic activity on the seabed, and methane seepage due to changes in the seabed ground. Moreover, since in-situ measurement cannot be performed and methane leached from methane hydrate in the ocean cannot be continuously measured, the deposition distribution cannot be understood as a wide-area map.
本発明の目的は、地球温暖化気体成分を含有する液体を測定試料に用いることが可能であり、精度と迅速性に優れる液中の地球温暖化気体成分測定装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a global warming gas component measuring device in liquid that can use a liquid containing a global warming gas component as a measurement sample and is excellent in accuracy and rapidity.
本発明は、地球温暖化気体成分を含む試験液を供給する試験液供給手段と、
非赤外吸収性有機溶媒を供給する有機溶媒供給手段と、
試験液中に含まれる地球温暖化気体成分を、非赤外吸収性有機溶媒中に、試験液中の地球温暖化気体成分含有濃度と平衡になるように連続的に抽出する抽出手段と、
透光性素材によって形成され、地球温暖化気体成分抽出後の非赤外吸収性有機溶媒を収容するセルと、
赤外線をセルに向けて出射する光源と、
セルおよびセルに収容される非赤外吸収性有機溶媒を透過した赤外線をフィルタ処理する光学フィルタと、
光学フィルタによってフィルタ処理された赤外線を検出する非分散赤外検出器とを含むことを特徴とする液中の地球温暖化気体成分測定装置である。
The present invention provides a test solution supply means for supplying a test solution containing a global warming gas component,
An organic solvent supply means for supplying a non-infrared absorbing organic solvent;
An extraction means for continuously extracting the global warming gas component contained in the test liquid into the non-infrared absorbing organic solvent so as to be in equilibrium with the concentration of the global warming gas component in the test liquid;
A cell formed of a translucent material and containing a non-infrared absorbing organic solvent after extraction of a global warming gas component;
A light source that emits infrared rays toward the cell;
An optical filter for filtering the infrared rays transmitted through the cell and the non-infrared absorbing organic solvent contained in the cell;
A non-dispersive infrared detector for detecting infrared light filtered by an optical filter.
また本発明は、前記抽出手段は、気体透過膜を含むことを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the extraction unit includes a gas permeable membrane .
また本発明は、前記光学フィルタは、少なくとも相異なる2つの波長を選択的に透過させるようにフィルタ処理可能に構成され、
前記光学フィルタに設けられ、光学フィルタが少なくとも相異なる2つの波長の赤外線を選択的に透過させることができるように光学フィルタを駆動する駆動手段と、
一方の波長を有する赤外線の検出出力と、他方の波長を有する赤外線の検出出力とを用い、一妨害成分の影響を減殺および/またはノイズもしくはドリフトを補償するように演算する演算手段とを、さらに含むことを特徴とする。
In the present invention, the optical filter is configured to be capable of filtering so as to selectively transmit at least two different wavelengths.
Drive means provided in the optical filter, for driving the optical filter so that the optical filter can selectively transmit infrared rays of two wavelengths different from each other;
A calculation means for calculating an infrared detection output having one wavelength and an infrared detection output having the other wavelength to reduce the influence of one interference component and / or compensate for noise or drift; It is characterized by including.
また本発明は、前記光学フィルタは、少なくとも相異なる2つの波長を選択的に透過させることができるように複数設けられ、
前記光学フィルタに設けられ、複数の光学フィルタが少なくとも相異なる2つの波長の赤外線を選択的にそれぞれ透過させることができるように光学フィルタを切換える切換手段と、
一方の波長を有する赤外線の検出出力と、他方の波長を有する赤外線の検出出力とを用い、一妨害成分の影響を減殺および/またはノイズもしくはドリフトを補償するように演算する演算手段とを、さらに含むことを特徴とする。
Further, in the present invention, a plurality of the optical filters are provided so as to selectively transmit at least two different wavelengths.
Switching means provided in the optical filter, for switching the optical filter so that the plurality of optical filters can selectively transmit at least two infrared rays having different wavelengths, respectively;
A calculation means for calculating an infrared detection output having one wavelength and an infrared detection output having the other wavelength to reduce the influence of one interference component and / or compensate for noise or drift; It is characterized by including.
また本発明は、前記地球温暖化気体成分は、メタンであり、
前記非赤外吸収性有機溶媒は、四塩化炭素、テトラクロロエチレン、二硫化炭素のうちから選択される1であることを特徴とする。
In the present invention, the global warming gas component is methane,
The non-infrared absorbing organic solvent is one selected from carbon tetrachloride, tetrachloroethylene, and carbon disulfide.
また本発明は、前記地球温暖化気体成分は、二酸化炭素であり、
前記非赤外吸収性有機溶媒は、二硫化炭素であることを特徴とする。
In the present invention, the global warming gas component is carbon dioxide,
The non-infrared absorbing organic solvent is carbon disulfide.
本発明によれば、液中の地球温暖化気体成分測定装置は、試験液中に含有される地球温暖化気体成分を、試験液中の地球温暖化気体成分含有濃度と平衡になるように連続的に非赤外吸収性有機溶媒へと抽出し、その非赤外吸収性有機溶媒に赤外線を透過させ、透過した赤外線を非分散赤外検出器で検出することによって、地球温暖化気体成分濃度を測定することができる。このように液中の地球温暖化気体成分測定装置は、液体試料に一旦気化させるなどの操作を施すことなくin−situで測定することができ、かつ液体試料を連続的に測定することができるので、海洋、河川、湖沼などの液中の地球温暖化気体成分をリアルタイムで測定するとともに、マッピングすることも可能になる。 According to the present invention, the apparatus for measuring a global warming gas component in a liquid continuously causes the global warming gas component contained in the test liquid to be in equilibrium with the global warming gas component-containing concentration in the test liquid. By extracting to a non-infrared absorbing organic solvent, transmitting infrared light through the non-infrared absorbing organic solvent, and detecting the transmitted infrared with a non-dispersive infrared detector. Can be measured. Thus, the global warming gas component measuring device in the liquid can measure in-situ without performing operations such as once vaporizing the liquid sample, and can continuously measure the liquid sample. Therefore, it is possible to measure and map the global warming gas components in liquids such as oceans, rivers and lakes in real time.
また本発明によれば、抽出手段に気体透過膜を用いることによって、簡易な構成で、試験液中に含有される地球温暖化気体成分を、試験液中の地球温暖化気体成分含有濃度と平衡になるように連続的に非赤外吸収性有機溶媒へ抽出することができるので、装置の低コスト化、および汎用化に寄与することができる。 Further, according to the present invention, by using a gas permeable membrane as the extraction means, the global warming gas component contained in the test liquid is balanced with the global warming gas component content concentration in the test liquid with a simple configuration. Therefore, it is possible to continuously extract into a non-infrared absorbing organic solvent so that the cost of the apparatus can be reduced and the apparatus can be widely used.
また本発明によれば、液中の地球温暖化気体成分測定装置は、光学フィルタによって選択される相異なる2つの波長の赤外線をそれぞれ検出し、一方の波長を有する赤外線の検出出力と、他方の波長を有する赤外線の検出出力とを用い、メタンの測定精度上の妨害となる一妨害成分の影響を減殺したり、ノイズもしくはドリフトを補償するように演算手段によって演算することができる。このことによって、非赤外吸収性有機溶媒に混入した測定対象物質以外の物質、たとえば水が測定結果に対して及ぼす影響を排除することが可能になり、またノイズやドリフトの補償をすることが可能になる。 Further, according to the present invention, the global warming gas component measuring device in the liquid detects the infrared rays having two different wavelengths selected by the optical filter, respectively, and detects the infrared detection output having one wavelength and the other. Using the infrared detection output having a wavelength, the calculation means can perform calculation so as to reduce the influence of one interfering component that interferes with the measurement accuracy of methane or compensate for noise or drift. This makes it possible to eliminate the influence of substances other than the measurement target substance mixed in the non-infrared absorbing organic solvent, such as water, on the measurement result, and to compensate for noise and drift. It becomes possible.
また本発明によれば、メタンを、非赤外吸収性有機溶媒である四塩化炭素、テトラクロロエチレン、二硫化炭素のうちから選択される1に抽出し、非分散赤外分析することができるので、液中に含有されるメタンをin−situで測定することが可能になる。 Further, according to the present invention, methane can be extracted into one selected from carbon tetrachloride, tetrachloroethylene, and carbon disulfide, which are non-infrared absorbing organic solvents, and non-dispersive infrared analysis can be performed. It becomes possible to measure methane contained in the liquid in-situ.
また本発明によれば、二酸化炭素を、非赤外吸収性有機溶媒である二硫化炭素に抽出し、非分散赤外分析することができるので、液中に含有される二酸化炭素をin−situで測定することが可能になる。 In addition, according to the present invention, carbon dioxide can be extracted into carbon disulfide, which is a non-infrared absorbing organic solvent, and non-dispersive infrared analysis can be performed. Therefore, carbon dioxide contained in the liquid is in-situ. It becomes possible to measure with.
図1は、本発明の実施の一形態である液中の地球温暖化気体成分測定装置1の構成を簡略化して示す系統図である。液中の地球温暖化気体成分測定装置1(以後、単に測定装置1と略称する)は、地球温暖化気体成分を含む試験液を供給する試験液供給手段2と、非赤外吸収性有機溶媒を供給する有機溶媒供給手段3と、試験液中に含まれる地球温暖化気体成分を、非赤外吸収性有機溶媒中に、試験液中の地球温暖化気体成分含有濃度と平衡になるように連続的に抽出する抽出手段4と、透光性素材によって形成され、地球温暖化気体成分抽出後の非赤外吸収性有機溶媒を収容するセル5と、赤外線をセルに向けて出射する光源6と、セル5およびセル5に収容される非赤外吸収性有機溶媒を透過した赤外線をフィルタ処理する光学フィルタ7と、光学フィルタ7によってフィルタ処理された赤外線を検出する非分散赤外検出器8と、非分散赤外検出器8によって検出された出力信号を増幅する増幅器であるアンプ9と、アンプ9に接続される処理回路10と、検出出力を表示する表示手段11とを含む。
FIG. 1 is a system diagram showing a simplified configuration of a
なお本実施の形態では、地球温暖化気体成分の一つであるメタン(CH4)を測定する場合について例示する。 In the present embodiment, a case where methane (CH 4 ), which is one of the global warming gas components, is measured is illustrated.
試験液供給手段2は、メタンを含有する液体たとえば海水を採取するポンプと、採取した試験液を一旦貯留する貯留槽と、貯留槽内の試験液を抽出手段4に送給する送液ポンプとを有して構成される。また試験液供給手段2は、メタンを含有する液体を採取するポンプのみからなる構成であってもよい。 The test liquid supply means 2 includes a pump that collects a liquid containing methane such as seawater, a storage tank that temporarily stores the collected test liquid, and a liquid feed pump that supplies the test liquid in the storage tank to the extraction means 4. It is comprised. Further, the test liquid supply means 2 may be composed of only a pump that collects a liquid containing methane.
有機溶媒供給手段3は、非赤外吸収性有機溶媒である四塩化炭素(CCl4)、テトラクロロエチレン(Cl2C=CCl2)、二硫化炭素(CS2)のうちから選択される1つの有機溶媒を貯留する貯留槽を備える有機溶媒供給源12と、有機溶媒供給源12に貯留される非赤外吸収性有機溶媒を抽出手段4に送給する送液ポンプ13と、有機溶媒供給源12と送液ポンプ13と抽出手段4との間を接続して非赤外吸収性有機溶媒の搬送路を形成する第1管路14とを含む。
The organic solvent supply means 3 is an organic material selected from carbon tetrachloride (CCl 4 ), tetrachloroethylene (Cl 2 C═CCl 2 ), and carbon disulfide (CS 2 ), which are non-infrared absorbing organic solvents. An organic
本明細書において、非赤外吸収性有機溶媒とは、測定対象物質であるメタンおよび後述する二酸化炭素(CO2)の赤外吸収波長と同一の波長域にほとんど赤外吸収特性を有しない有機溶媒のことを意味する。 In the present specification, the non-infrared absorbing organic solvent is an organic having almost no infrared absorption property in the same wavelength range as the infrared absorption wavelength of methane as a measurement target substance and carbon dioxide (CO 2 ) described later. It means a solvent.
図2は、抽出手段4の一例について構成を簡略化して示す断面図である。図2に一例として示す抽出手段4は、液液平衡器または連続溶媒抽出器と呼ばれる装置である。抽出手段4である液液平衡器は、大略2重管構造を有する。外管21は、ステンレス鋼や硬質合成樹脂などからなる。内管22には、アモルファスフルオロポリマーまたは多孔質構造のポリテトラフルオロエチレンなどからなる気体透過膜が用いられる。内管22を構成する気体透過膜は、多数の極めて微細な孔25が形成されている多孔質膜であり、液体を透過させることはないけれども、液体中に含有される気体成分を透過させることのできる膜である。外管21の内壁と内管22の外壁との間には、第1空間23が形成される。また内管22の内方には第2空間24が形成される。第1空間23と第2空間24とは、内管22を隔壁として隔てられ直接連通されていない。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a simplified configuration of an example of the
外管21には、第1空間23へ試験液供給手段2から試験液を矢符30方向に供給する第1供給口26と、第1空間23内を流過した試験液を矢符31方向に排出する第1排出口27と、第2空間24へ有機溶媒供給手段3から非赤外吸収性有機溶媒を矢符32方向に供給する第2供給口28と、第2空間24内を流過した非赤外吸収性有機溶媒を矢符33方向、すなわちセル5へ送るように排出する第2排出口29とが、形成される。
The
第1供給口26から供給されて第1排出口27から排出される試験液と、第2供給口28から供給されて第2排出口29から排出される非赤外吸収性有機溶媒とは、内管22を介して接する状態でそれぞれの空間内を流過する。前述のように内管22は、液体を透過させず液体中の気体成分のみを透過させる気体透過膜で構成されるので、試験液と非赤外吸収性有機溶媒とが、それぞれの空間内を流過する間に、試験液中に含有されるメタンが、内管22を透過して第2空間24内を流過している非赤外吸収性有機溶媒に抽出される。
The test solution supplied from the
非赤外吸収性有機溶媒に抽出されるメタンの濃度は、矢符32,33で示す方向の上流から下流に向けて流過する間に、試験液中に含有されるメタン濃度と平衡に達する。すなわち、分析試料収容容器であるセル5には、試験液中に含有されるメタン濃度と同一濃度のメタンを含有する非赤外吸収性有機溶媒が、抽出手段4とセル5とを接続する管路である第2管路34を通じて供給される。
The concentration of methane extracted into the non-infrared absorbing organic solvent reaches equilibrium with the methane concentration contained in the test solution while flowing from upstream to downstream in the direction indicated by
光源6は、赤外線を放射することのできる公知のものを用いることができる。光源6から放射する赤外線の波長は、たとえば0.76〜60μmが用いられるけれども、この放射赤外線波長の上下限は特に厳密に規定されるものではなく、異なる範囲のものであってもよい。
As the
光学フィルタ7は、特定の波長域の赤外線のみを透過させるバンドパスフィルタであり、メタンの測定に際しては、メタンの赤外吸収波長である波長3.32μm付近の帯域を選択的に透過させるものが用いられる。 The optical filter 7 is a band-pass filter that transmits only infrared rays in a specific wavelength range. When measuring methane, the optical filter 7 selectively transmits a band around a wavelength of 3.32 μm, which is the infrared absorption wavelength of methane. Used.
非分散赤外検出器8には、公知のものを用いることができる。処理回路10は、中央処理装置(略称CPU)を搭載するたとえばマイクロコンピュータなどによって実現される。処理回路10には、図示しないメモリが備えられ、メモリには種々の濃度にメタンを含有する基準試料の吸光度情報いわゆる検量線が予めストアされており、アンプ9を介して入力される非分散赤外検出器8による検出出力とメモリから読出した情報とに基づいてメタンの分析測定結果を求め、画像表示制御信号とともに表示手段11へ出力する。
A known one can be used for the non-dispersive
表示手段11は、たとえば液晶または陰極線管などを備える画像表示装置であり、非分散赤外検出器8で検出されアンプ9で増幅された検出信号、すなわちメタンの分析測定結果を表示する。なお表示手段11は、プリンタやX−Yプロッタなどの記録装置を備えることが望ましい。
The display means 11 is an image display device including a liquid crystal or a cathode ray tube, for example, and displays a detection signal detected by the non-dispersive
以下測定装置1の動作について説明する。まず試験液供給手段2が、たとえば海底付近のメタンを含有する海水を試験液として採取し、抽出手段4である液液平衡器へ第1供給口26から供給する。一方、有機溶媒供給手段3からは、有機溶媒供給源12に貯留されるたとえば四塩化炭素が、液液平衡器4へ第2供給口28から供給される。液液平衡器4の第2空間24内を流過することによって、海水からメタンを抽出し、海水中に含有されるメタン濃度と平衡する濃度に達した四塩化炭素は、第2排出口29からセル5へ送給される。
Hereinafter, the operation of the measuring
海水中に含有されるメタン濃度と平衡する濃度に達した四塩化炭素がセル5内に収容されている状態で、セル5およびセル5内の四塩化炭素を透過するように、光源6から赤外線を出射する。分析測定試料である四塩化炭素を透過した赤外線は、光学フィルタ7を透過する際、メタンの赤外吸収波長である3.32μm付近の帯域のみが選択透過される。
Infrared light from the
図3は、FTIRによる赤外吸収スペクトルを示す図である。図3には、メタンおよび四塩化炭素の赤外吸収波長を確認するべく、フーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)によって赤外吸収スペクトルを求めた結果を示す。図3中のライン35が、メタンを含む四塩化炭素の赤外吸収スペクトルであり、ライン36が、メタンガスのみの赤外吸収スペクトルであり、ライン37が、四塩化炭素のみの赤外吸収スペクトルである。
FIG. 3 is a diagram showing an infrared absorption spectrum by FTIR. In FIG. 3, in order to confirm the infrared absorption wavelength of methane and carbon tetrachloride, the result of having calculated | required the infrared absorption spectrum by the Fourier-transform infrared spectrophotometer (FTIR) is shown. The
メタンのみの赤外吸収スペクトルを示すライン36に見られるように、メタンは、波長3.32μmに固有の赤外吸収特性を有する。一方、四塩化炭素のみの赤外吸収スペクトルを示すライン37に見られるように、四塩化炭素は、メタンの赤外吸収波長である3.32μm付近の帯域においてはほとんど赤外吸収特性を有しない。このように四塩化炭素、テトラクロロエチレンおよび二硫化炭素は、メタンの赤外吸収波長付近において、ほとんど赤外吸収特性を持たないので、前述のように非赤外吸収性有機溶媒と定義する。したがって、メタンを含有する四塩化炭素の赤外吸収スペクトル形状は、図3中のライン35に見られるように、メタンの赤外吸収スペクトルと四塩化炭素の赤外吸収スペクトルとの和として得られる。
As seen in the
前述のように四塩化炭素は、波長3.32μm付近にほとんど赤外吸収特性を有しないので、メタンを含有する四塩化炭素を透過した波長3.32μmの赤外線強度の変化は、メタン含有量の差異に基づくものである。したがって、メタンの赤外吸収波長である3.32μm付近の帯域のみを、光学フィルタ7によって選択的に透過させ、透過させた赤外線を非分散赤外検出器8で測定するとき、その赤外線の検出強度(セル5内の分析測定試料による吸光度)の変化を、四塩化炭素中に含有されるメタン、すなわち海水中に含有されるメタン濃度として測定することができる。
As described above, carbon tetrachloride has almost no infrared absorption characteristics near the wavelength of 3.32 μm. Therefore, the change in the infrared intensity at the wavelength of 3.32 μm transmitted through the carbon tetrachloride containing methane is the same as the methane content. Based on differences. Accordingly, when only the band around 3.32 μm, which is the infrared absorption wavelength of methane, is selectively transmitted by the optical filter 7 and the transmitted infrared light is measured by the non-dispersive
非分散赤外検出器8による検出出力は、アンプ9によって増幅されて処理回路10に送られる。処理回路10では、メモリから読出した検量線に基づいてメタン濃度を求め、求めた結果の画像表示制御信号とともに表示手段11に出力される。表示手段11では、測定結果である海水中のメタン濃度が、グラフや表の形で表示されて、一連の測定動作が終了する。
The detection output from the non-dispersive
本発明の実施の第2の形態の測定装置は、液中の二酸化炭素の測定に用いられるけれども、その全体構成は、実施の第1形態と同様であるので、異なる点のみを以下に列挙し、図および詳細な説明を省略する。 Although the measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention is used for measuring carbon dioxide in a liquid, the overall configuration is the same as that of the first embodiment, and therefore only different points are listed below. The drawings and detailed description are omitted.
試験液には、メタンの代わりに二酸化炭素を含有する液体試料が用いられる。非赤外吸収性有機溶媒には、二酸化炭素の赤外吸収波長である15μm付近に、ほとんど赤外吸収特性を有しない二硫化炭素が用いられる。光学フィルタ7には、波長15μm付近の帯域を選択的に透過させるものが用いられる。非分散赤外検出器8には、波長15μm付近の赤外線検出能を有するものが用いられる。また処理回路10のメモリには、二酸化炭素に関する検量線が予めストアされる。
As the test liquid, a liquid sample containing carbon dioxide instead of methane is used. As the non-infrared absorbing organic solvent, carbon disulfide having almost no infrared absorption property is used in the vicinity of 15 μm which is the infrared absorption wavelength of carbon dioxide. As the optical filter 7, an optical filter that selectively transmits a band around a wavelength of 15 μm is used. As the non-dispersive
実施の第2形態の測定装置による二酸化炭素測定動作は、実施の第1形態の測定装置1におけるメタンの測定と同様にして実行される。
The carbon dioxide measuring operation by the measuring device of the second embodiment is executed in the same manner as the methane measurement in the
図4は、本発明の実施の第3の形態である測定装置41の構成を簡略化して示す系統図である。本実施の形態の測定装置41は、実施の第1形態の測定装置1に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
FIG. 4 is a system diagram schematically showing the configuration of the measuring
本実施の形態の測定装置41は、備えられる光学フィルタ42が、少なくとも相異なる2つの波長を選択的に透過させるようにフィルタ処理可能に構成され、光学フィルタ42に設けられ、光学フィルタ42が少なくとも相異なる2つの波長の赤外線を選択的に透過させることができるように光学フィルタ42を駆動する駆動手段43と、一方の波長を有する赤外線の検出出力と、他方の波長を有する赤外線の検出出力とを用い、メタンの測定精度上の妨害となる一妨害成分の影響を減殺したり、ノイズもしくはドリフトを補償するように演算する演算手段44とをさらに含むことを特徴とする。
The measuring
図5は、相異なる2つの波長の赤外線を選択的に透過させることができる光学フィルタ42の構成を例示する図である。図5では、赤外線路程51上に配置させるフィルタの赤外線路程51に対する傾斜角度が可変に構成される光学フィルタ42を示す。図5に示す光学フィルタ42は、赤外線の入射角度に応じて透過させる波長が異なるように形成される光学フィルタ42である。駆動手段43は、モータ52と、モータ52の出力軸53が接続される減速機構であるギヤボックス54とを備え、ギヤボックス54の出力軸54aが赤外線の路程51に対して直交する方向に設けられ、前記出力軸54aが光学フィルタ42の側面に接続される。したがって、モータ52の駆動力が光学フィルタ42に伝えられ、光学フィルタ42は、矢符56方向に可逆的に角変位することができる。このことによって、光学フィルタ42は、赤外線路程51に対する傾斜角度を変化させて、異なる波長の赤外線を選択的に透過させることができる。なお、測定装置41は、駆動手段43のモータ52に電力供給する電源およびその動作制御を行う制御器をも備えるけれども、図示を省略した。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the
図6は、図5に示す構成の光学フィルタ42を用いて選択的に透過させた2つの異なる波長の赤外線を例示する図である。図6は、図5に示す構成の光学フィルタ42の赤外線路程51に対する傾斜角度を、零(0)度およびプラスマイナス(±)45度にそれぞれ設定し、FTIRによって赤外吸収スペクトルを求めた結果を示す。図6中の実線で示すライン57が、傾斜角度0度の赤外吸収スペクトルであり、一点鎖線で示すライン58が、傾斜角度45度の赤外吸収スペクトルであり、破線で示すライン59が、傾斜角度−45度の赤外吸収スペクトルである。なお、図6に結果を示す測定においては、赤外線吸収対象物を赤外線路程51上に介在させていないので、それぞれの傾斜角度に設定された光学フィルタ42を透過した当該波長の赤外線強度が赤外吸収スペクトルとして得られている。
FIG. 6 is a diagram illustrating two different wavelengths of infrared rays that are selectively transmitted using the
図5に示す光学フィルタ42は、図6に示すように、傾斜角度0度において波長3.32μmの赤外線を選択透過させ、+45度または−45度に傾斜させることによって、波長3.10μmの赤外線を選択透過させることができるように構成される。
As shown in FIG. 6, the
前記波長3.10μmは、水が赤外吸収特性を有する波長である。また、水は、メタンと同一の波長3.32μmにおいて、波長3.10μmと同等の吸収係数の赤外吸収特性を有する。したがって、2つの波長3.32μmおよび3.10μmの赤外線を選択的に透過させ、両波長における赤外線検出出力(吸光度:absorbance略称ABS)を測定することによって、測定対象試料であるメタンを抽出した四塩化炭素に水が混入した場合であっても、この水がメタンの分析測定に及ぼす影響を排除することが可能になる。 The wavelength of 3.10 μm is a wavelength at which water has infrared absorption characteristics. Moreover, water has an infrared absorption characteristic with an absorption coefficient equivalent to that of a wavelength of 3.10 μm at the same wavelength of 3.32 μm as methane. Therefore, by selectively transmitting infrared rays having two wavelengths of 3.32 μm and 3.10 μm and measuring infrared detection outputs (absorbance: abbreviated ABS) at both wavelengths, methane as a measurement target sample is extracted. Even when carbon chloride is mixed with water, it is possible to eliminate the influence of this water on the analytical measurement of methane.
図7は、2つの異なる波長(λ0,λ1)において検出した吸光度を示す図である。図7を参照し、メタンの分析測定に及ぼす水の影響を排除する方法ついて説明する。 FIG. 7 is a diagram showing absorbance detected at two different wavelengths (λ 0 , λ 1 ). With reference to FIG. 7, a method for eliminating the influence of water on the analytical measurement of methane will be described.
ここで一方の波長3.32μmをλ1とし、他方の波長3.10μmをλ0とする。一方の波長λ1におけるメタンの吸収係数をεMλ1とし、水の吸収係数をεWλ1とし、また他方の波長λ0におけるメタンの吸収係数をεMλ0とし、水の吸収係数をεWλ0とする。測定試料である四塩化炭素に含有されるメタンの濃度をCMとし、測定試料である四塩化炭素に含有される混入水の濃度をCWとする。 Here, one wavelength of 3.32 μm is λ 1 , and the other wavelength of 3.10 μm is λ 0 . The absorption coefficient of methane at one wavelength λ 1 is εMλ 1 , the absorption coefficient of water is εWλ 1 , the absorption coefficient of methane at the other wavelength λ 0 is εMλ 0, and the absorption coefficient of water is εWλ 0 . The concentration of methane contained in carbon tetrachloride, which is a measurement sample, is CM, and the concentration of mixed water contained in carbon tetrachloride, which is a measurement sample, is CW.
このとき、非分散赤外検出器8によって検出される一方の波長λ1の赤外線強度、すなわちABSλ1は、式(1)によって与えられる。また非分散赤外検出器8によって検出される他方の波長λ0の赤外線強度、すなわちABSλ0は、式(2)によって与えられる。
ABSλ1=εMλ1・CM+εWλ1・CW …(1)
ABSλ0=εMλ0・CM+εWλ0・CW …(2)
At this time, the infrared intensity of one wavelength λ 1 detected by the non-dispersive
ABS λ1 = εMλ 1 · CM + εWλ 1 · CW (1)
ABS λ0 = εMλ 0 · CM + εWλ 0 · CW (2)
他方の波長λ0=3.10μmでは、水は赤外吸収特性を有するけれども、メタンは赤外吸収特性を有しないのでその吸収係数εMλ0は0である。また前述したように、他方の波長λ0=3.10μmは、水が一方の波長λ0=3.32μmにおいて有する吸収係数と等しい吸収係数を有する波長として選択されているので、λ1とλ0とにおける水の吸収係数は等しく、εWλ1=εWλ0である。 At the other wavelength λ 0 = 3.10 μm, water has infrared absorption characteristics, but methane does not have infrared absorption characteristics, so its absorption coefficient εMλ 0 is zero. Also, as described above, the other wavelength λ 0 = 3.10 μm is selected as the wavelength having the same absorption coefficient as that of water at one wavelength λ 0 = 3.32 μm, so that λ 1 and λ The absorption coefficient of water at 0 is equal, and εWλ 1 = εWλ 0 .
したがって、一方の波長λ1を有する赤外線の検出出力であるABSλ1から他方の波長λ0を有する赤外線の検出出力であるABSλ0を減算、すなわち式(1)から式(2)を減算することによって、メタンの測定精度を妨害する一妨害成分である水の影響を排除して精度の高いメタンの測定結果を得ることが可能になる。この演算は、前述の演算手段44によって実行される。 Therefore, subtracting ABS λ0 , which is the infrared detection output having the other wavelength λ 0 , from ABS λ1, which is the infrared detection output having one wavelength λ 1 , that is, subtracting formula (2) from formula (1). Thus, it becomes possible to obtain a highly accurate measurement result of methane by eliminating the influence of water, which is one disturbing component that disturbs the measurement accuracy of methane. This calculation is executed by the calculation means 44 described above.
このように本実施の形態では、測定試料であるメタンを含有する四塩化炭素に混入した水の影響を排除することを例示するけれども、異なる2つの波長に係る検出出力をそれぞれ求め、両検出出力の差を演算する構成を備えることによって、ノイズもしくはドリフトの補償をすることも可能になる。 As described above, this embodiment exemplifies removing the influence of water mixed in carbon tetrachloride containing methane as a measurement sample. However, the detection outputs related to two different wavelengths are obtained respectively, and both detection outputs are obtained. It is possible to compensate for noise or drift by providing a configuration for calculating the difference between the two.
図8は、本発明の実施の第4の形態である測定装置61の構成を簡略化して示す系統図である。本実施の形態の測定装置61は、実施の第3形態の測定装置41に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
FIG. 8 is a system diagram showing a simplified configuration of the
図9は、測定装置61に備えられる光学フィルタ62の構成を示す図である。
測定装置61において注目すべきは、光学フィルタ62には、相異なる2つの波長を選択的に透過させることができるように2個の第1および第2フィルタ46,47が設けられ、さらに2つの第1および第2フィルタ46,47が少なくとも相異なる2つの波長の赤外線を選択的にそれぞれ透過させることができるように第1フィルタ46と第2フィルタ47とを切換える切換手段63が設けられることである。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the
It should be noted in the measuring
この光学フィルタ62は、赤外線を遮蔽することのできる素材からなる円形の基板45と、メタンの赤外吸収波長である3.32μm付近の帯域を選択的に透過させる第1フィルタ46と、水の赤外吸収波長である3.10μm付近の帯域を選択的に透過させる第2フィルタ47とを備える。基板45には、基板45の中心48から等距離の位置に、それぞれの中心を有するように円形の第1および第2開口部49,50が形成される。第1および第2開口部49,50に、第1および第2フィルタ46,47がそれぞれ装着される。基板45をその中心48まわりに回転させるとき、第1および第2開口部49,50の中心、すなわち第1および第2フィルタ46,47の中心が赤外線の路程51上に位置し、赤外線が第1または第2フィルタ46,47をそれぞれ透過することができるように、光学フィルタ62が設けられる。
The
切換手段63は、前述の実施の第3形態の駆動手段43と類似に構成されるけれども、ギヤボックス54の出力軸54aが赤外線の路程51の延びる方向と平行になるように配置され、前記出力軸54aが前述の基板45の中心48に接続されるので、モータ52の回転駆動力が光学フィルタ62に伝えられ、光学フィルタ62が、矢符55に示すように可逆的にいずれの方向にも回転することができる。このことによって、光学フィルタ62は、赤外線の路程51上のフィルタを交互に切換えて、異なる2つの波長の赤外線をそれぞれ選択的に透過させることが可能になり、前述の実施の第3形態の測定装置41と同様の効果を奏することができる。
The switching means 63 is configured similarly to the driving means 43 of the third embodiment described above, but is arranged so that the
図10は、本発明の実施の第5の形態である測定装置65の構成を簡略化して示す系統図である。本実施の形態の測定装置65は、実施の第1形態の測定装置1に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
FIG. 10 is a system diagram showing a simplified configuration of the measuring
本実施の形態の測定装置65は、抽出手段である液液平衡器4とセル5とを接続する第2管路34に非赤外吸収性有機溶媒中の水分を除去する除湿手段66を有するとともに、セル5から排出されるメタン測定後の非赤外吸収性有機溶媒を送液ポンプ13に還流させる管路である有機溶媒循環管路67が設けられることを特徴とする。
The measuring
除湿手段66は、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、モレキュラーシーブスなどの除湿材が用いられてもよく、また、中空糸膜式ドライヤーなどの半透膜除湿器であってもよく、また液体クロマトグラフィーに使用されるオクタデシル基またはイオン交換基などを有するポリマー、シリカゲル、カーボンなどを母体にしたカラムなどであってもよい。 The dehumidifying means 66 may be a dehumidifying material such as sodium sulfate, calcium chloride, magnesium sulfate, or molecular sieves, or may be a semipermeable membrane dehumidifier such as a hollow fiber membrane dryer. It may be a polymer having an octadecyl group or an ion exchange group used for lithography, a column based on silica gel, carbon or the like.
測定装置65に有機溶媒循環管路67が設けられることによって、非赤外吸収性有機溶媒を捨ててしまうことなく、再利用することができる。また、試験液からメタンを連続的に抽出する抽出手段4の効率が低下した場合、有機溶媒循環管路67を設けることによって効率を高めることが可能となる。
By providing the organic
なお、本実施の形態の測定装置65や前述した実施の第1〜第4形態の測定装置では、抽出手段である液液平衡器4の外管21を備えることなく、液液平衡器4の内管22が直接試験液に接触し、試験液中の地球温暖化気体成分が内管22の中を流過する非赤外吸収性有機溶媒に抽出される構成であってもよく、このような変形形態も本発明範囲に含まれる。
In addition, in the measuring
図11は、本発明の実施の第6の形態である測定装置71の構成を簡略化して示す系統図である。本実施の形態の測定装置71は、実施の第1形態の測定装置1に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
FIG. 11 is a system diagram schematically showing the configuration of the measuring
本実施の形態の測定装置71は、第1管路14の送液ポンプ13と液液平衡器4との間、すなわち液液平衡器4の入側に設けられる分岐手段72と、第2管路34の液液平衡器4の出側に設けられる流路切換弁73とを備え、非赤外吸収性有機溶媒を、有機溶媒供給手段3から液液平衡器4内を流過することなく直接セル5へ送給することのできる分岐管路74が形成されることを特徴とする。
The measuring
分岐手段72は、単なるT字管であってもよく、またもう一つの流路切換弁によって構成されてもよい。流路切換弁73を動作し、非赤外吸収性有機溶媒の流路を切換えることによって、液液平衡器4を通過して試験液からメタンを抽出した非赤外吸収性有機溶媒の測定と、液液平衡器4を通過することなくメタンを抽出していない、いわゆるブランクの非赤外吸収性有機溶媒の測定とを、交互に実施することができる。このように、目的とする試験液中のメタン含有量の測定と、メタン含有量が零(0)であるブランク試料の測定とを交互に行うことができるので、光源6および非分散赤外検出器8のノイズもしくはドリフトを補償することが可能になる。
The branching means 72 may be a simple T-shaped tube or may be constituted by another flow path switching valve. By operating the flow
図12は、本発明の実施の第7の形態である測定装置75の構成を簡略化して示す系統図である。本実施の形態の測定装置75は、大略実施の第1形態の測定装置1に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
FIG. 12 is a system diagram schematically showing the configuration of the measuring
本実施の形態の測定装置75は、たとえば1000m以上の深海に沈め、海水中に含有されるメタンをin−situで測定することが可能に構成される。測定装置75では、光源6、光学フィルタ7、非分散赤外検出器8、アンプ9、処理回路10およびメタンの測定結果を記録する記録手段76(実施の第1形態の表示手段11が併設されてもよい)が、たとえば金属製の耐圧容器77内に収容され、測定セル5に対しては、光源6から出射される光を第1光ファイバ78で導いて入射し、セル5およびセル5内の非赤外吸収性有機溶媒を透過した光を第2光ファイバ79で導いて光学フィルタ7へ入射させる。
The
さらに測定装置75に備わる有機溶媒供給手段3の送液ポンプ13と試験液を液液平衡器4へ供給するもう一つの送液ポンプ80とが、たとえば金属製の被圧容器81中に蓄えられる油82に浸漬されて、被圧容器81に収容される。液液平衡器4、セル5および管路は、試験液である海水に直接触れる籠やケーシングに収容される。このように構成される測定装置75によれば、前述のような深さ1000m以上の深海に装置を沈め、in−situで海水中のメタン含有量の測定を行うことができる。
Further, the
(実施例)
以下本発明の実施例について説明する。メタンを全く含有しない四塩化炭素と、濃度0〜80μmol/Lのメタンが溶存した試料溶液とを調整し、本発明の実施の第3形態の測定装置41を用いて四塩化炭素中に含有されるメタンを分析測定し、その精度を検証した。
(Example)
Examples of the present invention will be described below. Carbon tetrachloride containing no methane and a sample solution in which methane having a concentration of 0 to 80 μmol / L is dissolved are prepared and contained in carbon tetrachloride using the measuring
図13は、メタン含有量測定結果を表す図である。図13に示すように、本発明の測定装置41によるメタン含有量の測定結果は、メタン含有量の真値と、相関係数R2=0.9958という極めて高い一次相関を示し、高精度のメタン含有量の測定が可能であることが判る。
FIG. 13 is a diagram showing the methane content measurement results. As shown in FIG. 13 , the measurement result of the methane content by the measuring
1,41,61,65,71,75,85 液中の地球温暖化気体成分測定装置
2 試験液供給手段
3 有機溶媒供給手段
4 抽出手段
5 セル
6 光源
7,42,62 光学フィルタ
8 非分散赤外検出器
9 アンプ
10 処理回路
11 表示手段
12 有機溶媒供給源
13,80 送液ポンプ
43 駆動手段
44 演算手段
63 切換手段
66 除湿手段
67 有機溶媒循環管路
72 分岐手段
73,87,89 流路切換弁
74 分岐管路
76 記録手段
77 耐圧容器
78 第1光ファイバ
79 第2光ファイバ
81 被圧容器
82 油
1, 41, 61, 65, 71, 75, 85 Global warming gas component measuring device in
Claims (6)
非赤外吸収性有機溶媒を供給する有機溶媒供給手段と、
試験液中に含まれる地球温暖化気体成分を、非赤外吸収性有機溶媒中に、試験液中の地球温暖化気体成分含有濃度と平衡になるように連続的に抽出する抽出手段と、
透光性素材によって形成され、地球温暖化気体成分抽出後の非赤外吸収性有機溶媒を収容するセルと、
赤外線をセルに向けて出射する光源と、
セルおよびセルに収容される非赤外吸収性有機溶媒を透過した赤外線をフィルタ処理する光学フィルタと、
光学フィルタによってフィルタ処理された赤外線を検出する非分散赤外検出器とを含むことを特徴とする液中の地球温暖化気体成分測定装置。 A test solution supply means for supplying a test solution containing a global warming gas component;
An organic solvent supply means for supplying a non-infrared absorbing organic solvent;
An extraction means for continuously extracting the global warming gas component contained in the test liquid into the non-infrared absorbing organic solvent so as to be in equilibrium with the concentration of the global warming gas component in the test liquid;
A cell formed of a translucent material and containing a non-infrared absorbing organic solvent after extraction of a global warming gas component;
A light source that emits infrared rays toward the cell;
An optical filter for filtering the infrared rays transmitted through the cell and the non-infrared absorbing organic solvent contained in the cell;
An apparatus for measuring a global warming gas component in a liquid, comprising: a non-dispersive infrared detector that detects infrared light filtered by an optical filter.
前記光学フィルタに設けられ、光学フィルタが少なくとも相異なる2つの波長の赤外線を選択的に透過させることができるように光学フィルタを駆動する駆動手段と、Drive means provided in the optical filter, for driving the optical filter so that the optical filter can selectively transmit infrared rays of two wavelengths different from each other;
一方の波長を有する赤外線の検出出力と、他方の波長を有する赤外線の検出出力とを用い、一妨害成分の影響を減殺および/またはノイズもしくはドリフトを補償するように演算する演算手段とを、さらに含むことを特徴とする請求項1または2記載の液中の地球温暖化気体成分測定装置。A calculation means for calculating an infrared detection output having one wavelength and an infrared detection output having the other wavelength to reduce the influence of one interference component and / or compensate for noise or drift; The apparatus for measuring a global warming gas component in liquid according to claim 1 or 2, wherein
前記光学フィルタに設けられ、複数の光学フィルタが少なくとも相異なる2つの波長の赤外線を選択的にそれぞれ透過させることができるように光学フィルタを切換える切換手段と、Switching means provided in the optical filter, for switching the optical filter so that the plurality of optical filters can selectively transmit at least two infrared rays having different wavelengths, respectively;
一方の波長を有する赤外線の検出出力と、他方の波長を有する赤外線の検出出力とを用い、一妨害成分の影響を減殺および/またはノイズもしくはドリフトを補償するように演算する演算手段とを、さらに含むことを特徴とする請求項1または2記載の液中の地球温暖化気体成分測定装置。A calculation means for calculating an infrared detection output having one wavelength and an infrared detection output having the other wavelength to reduce the influence of one interference component and / or compensate for noise or drift; The apparatus for measuring a global warming gas component in liquid according to claim 1 or 2, wherein
前記非赤外吸収性有機溶媒は、四塩化炭素、テトラクロロエチレン、二硫化炭素のうちから選択される1であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の地球温暖化気体成分測定装置。The global warming gas component measurement according to any one of claims 1 to 4, wherein the non-infrared absorbing organic solvent is 1 selected from carbon tetrachloride, tetrachloroethylene, and carbon disulfide. apparatus.
前記非赤外吸収性有機溶媒は、二硫化炭素であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液中の地球温暖化気体成分測定装置。The said non-infrared absorptive organic solvent is carbon disulfide, The global warming gas component measuring apparatus in the liquid in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
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