JP6142900B2

JP6142900B2 - レーザガス分析計

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Publication number: JP6142900B2
Application number: JP2015139847A
Authority: JP
Inventors: 一人田村; 健太郎間; 加藤　誠; 誠加藤
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2014-12-01
Filing date: 2015-07-13
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2035-07-13
Also published as: CN105651741A; CN105651741B; JP2016109662A

Description

本発明は、レーザガス分析計に関する。

レーザガス分析計は、測定対象ガスにレーザ光を照射し、測定対象ガスを透過したレーザ光の吸収スペクトルに基づいて、測定対象ガスに含まれる成分及びその濃度等を測定する装置である。このレーザガス分析計は、概して測定対象ガスに照射するレーザ光を発光する発光部と、測定対象ガスを透過したレーザ光を受光する受光部とを備える構成である。このようなレーザガス分析計は、発光部及び受光部が、煙道（測定対象ガスが導かれる管路）を挟むように対向して設置されることが多い。

ここで、レーザガス分析計の発光部及び受光部には、光軸の調整のための機構である光軸調整機構が設けられており、レーザガス分析計の設置時のみならず定期又は不定期のメンテナンス時に、発光部と受光部との光軸調整が行われる。これは、発光部の光軸と受光部の光軸とにずれが生じていると、受光部で受光されるレーザ光の光量が低下して測定精度が低下するためである。

レーザガス分析計の発光部と受光部との光軸調整は、おおむね以下の手順で行われる。
（１）レーザ光の透過率が最大となるように、発光部の光軸を調整
（２）レーザ光の透過率が最大となるように、受光部の光軸を調整
（３）レーザ光の透過率が最大となるように、発光部の光軸を調整
尚、以下の特許文献１には、広い範囲で光軸を調整することが可能なレーザガス分析計の一例が開示されている。

特開２０１０−９６６３１号公報

ところで、従来のレーザガス分析計は、測定対象ガスに含まれる成分及びその濃度等を演算する演算部、及び演算部の演算結果（測定結果）を表示する表示器が発光部に設けられている。このため、上述した手順（１），（３）の発光部の光軸調整については、作業員が表示器の表示内容（レーザ光の透過率）を目視で確認しつつ１人で行うことが可能であるが、上述した手順（２）の受光部の光軸調整については、作業員がレーザ光の透過率を目視で確認することができないため１人で行うことは困難である。

従って、現状では、発光部の光軸調整を行う作業員と受光部の光軸調整を行う作業員とがペアとなり、受光部の光軸調整を行う場合には、トランシーバ、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）等の通信機器を用いて、表示器の表示内容を伝えながら受光部の光軸調整が行われている。このように、現状では、レーザガス分析計の発光部と受光部との光軸調整を行うには、最低でも２人の作業員が必要になるため、効率が悪いという問題がある。

また、レーザガス分析計の発光部及び受光部が設置される煙道の直径が数十メートルに及ぶ場合には、僅かな光軸のずれでレーザ光の透過率が著しく低下してしまう。このような場合において、上述した２人の作業員が通信機器を用いて表示器の内容を伝えながら光軸調整を行う方法で受光部の光軸調整を行うことは不可能ではないが、作業員が表示器の内容を目視で確認しつつ光軸調整を行う方法に比べれば作業効率が極端に悪くなるという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、作業員が１人で光軸調整を効率的に行うことが可能なレーザガス分析計を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のレーザガス分析計は、測定対象ガス（Ｘ）に照射するレーザ光（Ｌ）を発光する発光部（１０）と、測定対象ガスを透過したレーザ光を受光する受光部（２０）と、前記発光部及び前記受光部の各々に設けられた光軸調整機構（１０ｂ、２０ｂ）とを備えるレーザガス分析計（１）において、前記発光部及び前記受光部の何れか一方に設けられ、前記測定対象ガスを透過したレーザ光を受光して得られる測定結果を表示するメイン表示器（Ｄ１）と、前記発光部及び前記受光部の何れか他方に設けられ、前記メイン表示器に表示される前記測定結果の一部を表示するサブ表示器（Ｄ２）とを備えることを特徴としている。
また、本発明のレーザガス分析計は、前記メイン表示器が、前記測定結果として、少なくとも前記測定対象ガスの濃度及び前記レーザ光の透過率を示す情報を表示し、前記サブ表示器が、前記測定結果の一部として、前記レーザ光の透過率を示す情報を表示することを特徴としている。
また、本発明のレーザガス分析計は、前記発光部及び前記受光部の何れか一方に設けられ、前記測定対象ガスを透過したレーザ光を受光して得られる受光信号を用いて前記測定結果を演算する演算部（２２）を備えることを特徴としている。
また、本発明のレーザガス分析計は、前記メイン表示器及び前記演算部が、前記受光部に設けられ、前記サブ表示器が、前記発光部に設けられていることを特徴としている。
また、本発明のレーザガス分析計は、前記レーザ光の透過率に対する閾値を記憶するメモリ（２３）を備えており、前記メイン表示器及び前記サブ表示器が、前記レーザ光の透過率が前記閾値を超えない場合と超えた場合とで、前記測定結果及び前記測定結果の一部を異なる態様で表示することを特徴としている。
また、本発明のレーザガス分析計は、前記レーザ光の透過率が前記閾値を超えない場合と超えた場合とで異なる信号を外部に出力する出力端子（２５）を備えることを特徴としている。
また、本発明のレーザガス分析計は、前記メイン表示器及び前記サブ表示器の少なくとも一方は、前記演算部の演算周期毎に、表示内容の少なくとも一部を変えることを特徴としている。
或いは、本発明のレーザガス分析計は、前記発光部及び前記受光部の少なくとも一方に、前記演算部の演算周期毎に発光する発光素子（Ｑ１、Ｑ１４）を備えることを特徴としている。

本発明によれば、測定対象ガスを透過したレーザ光を受光して得られる測定結果を表示するメイン表示器が発光部及び受光部の何れか一方に設けられており、メイン表示器に表示される測定結果の一部を表示するサブ表示器が発光部及び受光部の何れか他方に設けられているため、作業員が１人で光軸調整を効率的に行うことが可能であるという効果がある。

本発明の一実施形態によるレーザガス分析計の概略構成を示す図である。本発明の一実施形態によるレーザガス分析計に設けられる光軸調整機構を示す斜視図である。本発明の一実施形態によるレーザガス分析計に設けられるメイン表示器の表示内容の一例を示す図である。本発明の一実施形態によるレーザガス分析計に設けられるサブ表示器の表示内容の一例を示す図である。本発明の一実施形態によるレーザガス分析計の電気的構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態によるレーザガス分析計１の光軸調整手順を示すフローチャートである。本発明の一実施形態におけるサブ表示器での更新周期の通知例を示す図である。本発明の一実施形態におけるメイン表示器での更新周期の通知例を示す図である。本発明の一実施形態におけるサブ表示器での更新周期の他の通知例を示す図である。本発明の一実施形態におけるメイン表示器での更新周期の他の通知例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態によるレーザガス分析計について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態によるレーザガス分析計の概略構成を示す図である。図１に示す通り、本実施形態のレーザガス分析計１は、煙道（測定対象ガスＸが導かれる管路Ｐ）を挟むように対向して設置された発光部１０及び受光部２０を備えており、管路Ｐを流れる測定対象ガスＸにレーザ光を照射し、測定対象ガスを透過したレーザ光の吸収スペクトルに基づいて、測定対象ガスＸに含まれる成分及びその濃度等を測定する。

発光部１０は、管路Ｐの側壁に形成された枝管路Ｂ１の固定フランジＦ１に取り付けられており、管路Ｐを流れる測定対象ガスＸに照射するレーザ光を射出する。尚、発光部１０から射出されたレーザ光は、枝管路Ｂ１の内部を介して管路Ｐに導かれる。この発光部１０は、発光部本体１０ａ及び光軸調整機構１０ｂからなる。

発光部本体１０ａは、半導体レーザ等の発光素子（図示省略）、コリメートレンズ等の光学素子（図示省略）等を収容しており、管路Ｐを流れる測定対象ガスＸに照射するレーザ光を射出する。また、この発光部本体１０ａには、サブ表示器Ｄ２（詳細は後述する）が設けられている。光軸調整機構１０ｂは、発光部１０の光軸を調整するための機構である。

受光部２０は、管路Ｐの側壁に形成された枝管路Ｂ２（枝管路Ｂ１と同一直線上に配置されるように形成された枝管路）の固定フランジＦ２に取り付けられており、管路Ｐを流れる測定対象ガスＸを透過したレーザ光を受光して吸収スペクトルを求め、この吸収スペクトルに基づいて測定対象ガスＸに含まれる成分及びその濃度等を測定する。尚、測定対象ガスＸを透過したレーザ光は、枝管路Ｂ２の内部を介して受光部２０に導かれる。この受光部２０は、受光部本体２０ａ及び光軸調整機構２０ｂからなる。

受光部本体２０ａは、集光レンズ等の光学素子（図示省略）、フォトダイオード等の受光素子（図示省略）等を収容しており、測定対象ガスＸを透過したレーザ光を受光し、測定対象ガスＸに含まれる成分及びその濃度等を測定する。また、この受光部本体２０ａには、メイン表示器Ｄ１（詳細は後述する）が設けられている。光軸調整機構２０ｂは、受光部２０の光軸を調整するための機構である。

図２は、本発明の一実施形態によるレーザガス分析計に設けられる光軸調整機構を示す斜視図である。尚、発光部１０に設けられる光軸調整機構１０ｂと受光部２０に設けられる光軸調整機構２０ｂとは同様の機構であるため、ここでは発光部１０に設けられる光軸調整機構１０ｂについて説明する。図２に示す通り、光軸調整機構１０ｂは、取付フランジ１０ｃ、取付フランジ１０ｄ、及び調整部１０ｅからなる。取付フランジ１０ｃは、光軸調整機構１０ｂを固定フランジＦ１に取り付けるためのフランジであり、取付フランジ１０ｄは、発光部本体１０ａを光軸調整機構１０ｂに取り付けるためのフランジである。調整部１０ｅは、ベローズＢＬと４本の調整ネジＮとからなる。

ベローズＢＬは、可撓性のある円筒形状の部材であり、取付フランジ１０ｃと取付フランジ１０ｄとの間における光路（レーザ光の光路）の周囲を覆うために設けられる。具体的に、ベローズＢＬは、一端が取付フランジ１０ｃの中央部に形成された孔部（図示省略）を全周に亘って取り囲むように取付フランジ１０ｃに取り付けられており、他端が取付フランジ１０ｄの中央部に形成された孔部（図示省略）を全周に亘って取り囲むように取付フランジ１０ｄに取り付けられている。

調整ネジＮは、取付フランジ１０ｃと取付フランジ１０ｄとを連結するとともに、発光部１０の光軸を調整するためのネジであり、ベローズＢＬの外周側において周方向に沿って等間隔で設けられる。これら４本の調整ネジＮのうちの１つ又は複数の回転量を調整することで、発光部本体１０ａの傾き（固定フランジＦ１に平行な面に対する傾き）を任意に調整することができる。

図３は、本発明の一実施形態によるレーザガス分析計に設けられるメイン表示器の表示内容の一例を示す図である。受光部２０の受光部本体２０ａに設けられるメイン表示器Ｄ１は、例えば液晶表示器（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）であり、測定対象ガスＸを透過したレーザ光を受光して得られる測定結果（測定対象ガスＸの濃度やレーザ光の透過率）等を複数表示する。

図３に示す例では、測定対象ガスＸの濃度「Ｏ_２」として“１０．０％”が表示され、レーザ光の透過率「Trans」として“９４．８％”が表示され、測定対象ガスＸの温度「Temp ActA」として“８９．７１℃”が表示されている。また、アラーム「FLT」として“Laser Curr Low”なる表示（半導体レーザ等の発光素子に供給される電流が少ない旨を示す表示）、及びレーザガス分析計１のシリアル番号「SN」として“XXXXXXXX”が表示されている。尚、これら以外に、測定条件を示す情報（例えば、測定レンジ）を表示しても良い。また、アラームの表示に関しては、メイン表示器Ｄ１の周辺に別途独立したランプを設け、アラームの発生をランプの点灯により表示してもよい。

図４は、本発明の一実施形態によるレーザガス分析計に設けられるサブ表示器の表示内容の一例を示す図である。発光部１０の発光部本体１０ａに設けられるサブ表示器Ｄ２は、例えば７セグメントＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）表示器であり、メイン表示器Ｄ１に表示される測定結果の一部を表示する。図４に示す例では、メイン表示器Ｄ１に表示されたレーザ光の透過率“９４．８”が表示されている。

図３に示すメイン表示器Ｄ１は、測定対象ガスＸを透過したレーザ光を受光して得られる複数の測定結果やアラーム等を表示する必要があることから、液晶表示器等の表示器が用いられる。これに対し、サブ表示器Ｄ２は、基本的には発光部１０の光軸調整時のみに用いられるものであり、メイン表示器Ｄ１の表示内容の一部（図４に示す例では、レーザ光の透過率）が表示できれば良いものであるため、コストを低減するために７セグメントＬＥＤ表示器等の表示器が用いられる。

図５は、本発明の一実施形態によるレーザガス分析計の電気的構成を示すブロック図である。図５に示す通り、レーザガス分析計１の発光部１０は、上述したサブ表示器Ｄ２に加えて、発光モジュール１１、入力部１２、及び制御部１３を備える。また、レーザガス分析計１の受光部２０は、上述したメイン表示器Ｄ１に加えて、受光モジュール２１、演算制御部２２（演算部）、メモリ２３、出力部２４、及び出力端子２５を備える。

発光モジュール１１は、半導体レーザ等の発光素子を備えており、制御部１３の制御の下で、管路Ｐを流れる測定対象ガスＸに照射するレーザ光Ｌを射出する。尚、発光モジュール１１から射出されるレーザ光Ｌの波長は、測定対象ガスＸの種類等に応じて設定される。入力部１２は、受光部２０に設けられた出力部２４とケーブルＣＢを介して接続されており、出力部２４から出力される透過率信号（レーザ光Ｌの透過率を示す信号）を入力して制御部１３に出力する。

制御部１３は、発光モジュール１１を制御して、測定対象ガスＸに照射するレーザ光Ｌを射出させる。具体的に、制御部１３は、発光モジュール１１に設けられた発光素子に流れる電流の検出結果、或いは発光モジュール１１から射出されるレーザ光Ｌの検出結果に基づいて、レーザ光Ｌの強度が一定となるように発光モジュール１１を制御し、且つ、ある波長領域を掃引するように制御する。また、制御部１３は、入力部１２からの透過率信号に基づいてサブ表示器Ｄ２を駆動制御し、透過率信号で示されるレーザ光Ｌの透過率をサブ表示器Ｄ２に表示させる。

受光モジュール２１は、フォトダイオード等の受光素子を備えており、レーザ光Ｌを受光して得られる受光信号を演算制御部２２に出力する。演算制御部２２は、受光モジュール２１からの受光信号を用いてレーザ光Ｌの吸収スペクトルを求め、この吸収スペクトルに基づいて測定対象ガスＸに含まれる成分及びその濃度、レーザ光Ｌの透過率、測定対象ガスＸの温度等を測定する。また、演算制御部２２は、メイン表示器Ｄ１を駆動制御し、測定対象ガスＸの複数の測定結果（測定対象ガスＸに含まれる成分及びその濃度、レーザ光Ｌの透過率、測定対象ガスＸの温度等）をメイン表示器Ｄ１に表示させる。

また、演算制御部２２は、受光モジュール２１からの受光信号を用いて得られたレーザ光Ｌの透過率と、メモリ２３に記憶された閾値とを比較し、レーザ光Ｌの透過率が閾値を超えない場合と超えた場合とで、測定結果を異なる態様でメイン表示器Ｄ１に表示させる。例えば、レーザ光Ｌの透過率が閾値を超えない場合には、メイン表示器Ｄ１の表示領域の全てを通常表示（黒色の背景に白色で文字を表示）にし、レーザ光Ｌの透過率が閾値を超えた場合には、メイン表示器Ｄ１の表示領域の半分（例えば、下半分）を反転表示（白色の背景に黒白色で文字を表示）にする。このような表示を行うのは、受光部２０の光軸調整を行っている作業員が、光軸の調整具合を容易に把握できるようにするためである。

尚、演算制御部２２は、レーザ光Ｌの透過率が閾値を超えない場合と超えた場合とで、レーザ光Ｌの透過率の（測定結果の一部）を異なる態様でサブ表示器Ｄ２にも表示させるようにする。例えば、レーザ光Ｌの透過率が閾値を超えない場合には、点滅表示で測定結果をサブ表示器Ｄ２に表示させるようにし、レーザ光Ｌの透過率が閾値を超えた場合には、点灯表示（通常の表示）で測定結果をサブ表示器Ｄ２に表示させるようにする。このような表示を行うのは、発光部１０の光軸調整を行っている作業員が、光軸の調整具合を容易に把握できるようにするためである。

加えて、演算制御部２２は、レーザ光Ｌの透過率が閾値を超えない場合と超えた場合とで、異なる信号を出力端子２５から出力させる。例えば、レーザ光Ｌの透過率が閾値を超えない場合には、相対的に周波数が低い可聴周波数帯域の信号を出力端子２５から出力させ、レーザ光Ｌの透過率が閾値を超えた場合には、相対的に周波数が高い可聴周波数帯域の信号を出力端子２５から出力させる。このような出力を行うことで、例えば出力端子２５にスピーカを接続すれば、作業員が光軸の調整具合を聴覚により把握することが可能となる。

メモリ２３は、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ＲＯＭ）等の不揮発性のメモリであり、光軸調整の際に用いられる上述した閾値を記憶する。ここで、閾値は、任意の値を設定することができる。例えば、閾値によって大まかな透過率を判定できれば良いという場合には、例えば「５０％」程度の値が設定され、閾値によって高精度の光軸調整の確認を行う必要がある場合には、例えば「９０％」程度の値が設定される。また、閾値は、単一の値が設定されていても良く、複数の値が設定されていても良い。複数の閾値が設定される場合には、各々の閾値を超える度に、メイン表示器Ｄ１及びサブ表示器Ｄ２の表示を異ならせたり、出力端子２５から出力される信号を異ならせたりするのが望ましい。

出力部２４は、ケーブルＣＢを介して発光部１０の入力部１２に接続されており、演算制御部２２で求められたレーザ光Ｌの透過率を示す透過率信号を出力する。この透過率信号はディジタル信号であり、ノイズの影響を受けることなくケーブルＣＢを介して発光部１０に伝送される。出力端子２５は、例えば防爆規格を満たす端子であり、演算制御部２２の測定結果を外部に出力する（伝送する）ために設けられる。尚、この出力端子２５は、上述した可聴周波数帯域の信号を出力するためにも用いられる。

ここで、複数の測定結果等を表示可能なメイン表示器Ｄ１を受光部２０に設ける理由は、信号処理効率を向上させるとともにノイズの影響を少なくするためである。つまり、演算制御部２２が設けられている受光部２０にメイン表示器Ｄ１を設けることで、従来のようにノイズが重畳された信号を演算する必要を無くして信号処理効率を向上させ、また、受光信号に極力ノイズが重畳しないようにすることでノイズの影響を少なくしたものである。

また、メイン表示器Ｄ１に表示される測定結果の一部（レーザ光Ｌの透過率）を表示するサブ表示器Ｄ２を発光部１０に設ける理由は、作業員が１人で発光部１０の光軸調整を効率的に行うことができるようにするためである。レーザガス分析計１の光軸調整は、発光部１０の光軸調整が支配的となる。つまり、発光部１０の光軸調整がある程度行われていなければ、受光部２０の光軸調整は無意味なものとなる。このように支配的となる発光部１０の光軸調整を作業員が１人で効率的に行えるようにするために、サブ表示器Ｄ２が発光部１０に設けられている。

次に、上記構成におけるレーザガス分析計１の光軸を調整する方法について説明する。図６は、本発明の一実施形態によるレーザガス分析計１の光軸調整手順を示すフローチャートである。尚、レーザガス分析計１の光軸調整は、レーザガス分析計１の設置時、或いはレーザガス分析計１の定期又は不定期のメンテナンス時に、１人の作業員によって行われる。

作業が開始されると、まず作業員が発光部１０の設置位置に赴いて、サブ表示器Ｄ２に表示されているレーザ光Ｌの透過率を参照しつつ、発光部１０の光軸を調整する作業が実施される（手順Ｓ１１）。具体的には、図４に示すサブ表示器Ｄ２の表示内容（レーザ光Ｌの透過率）を確認しながら、レーザ光Ｌの透過率が最大となるように、発光部１０に設けられた光軸調整機構の調整ネジＮ（図２参照）を調整する作業が行われる。

この作業が行われている間、レーザ光Ｌの透過率が最大になったか否かが作業者によって判断される（手順Ｓ１２）。レーザ光Ｌの透過率が最大になってはいないと作業者が判断した場合（手順Ｓ１１の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、発光部１０の光軸を調整する作業が継続される（手順Ｓ１１）。

これに対し、レーザ光Ｌの透過率が最大になったと作業者が判断した場合（手順Ｓ１２の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、作業員が受光部２０の設置位置に赴いて、メイン表示器Ｄ１に表示されているレーザ光Ｌの透過率を参照しつつ、受光部２０の光軸を調整する作業が実施される（手順Ｓ１３）。具体的には、図３に示すメイン表示器Ｄ１の表示内容のうちのレーザ光Ｌの透過率を確認しながら、レーザ光Ｌの透過率が最大となるように、受光部２０に設けられた光軸調整機構の調整ネジＮを調整する作業が行われる。

この作業が行われている間、レーザ光Ｌの透過率が最大になったか否かが作業者によって判断される（手順Ｓ１４）。レーザ光Ｌの透過率が最大になってはいないと作業者が判断した場合（手順Ｓ１４の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、受光部２０の光軸を調整する作業が継続される（手順Ｓ１３）。

これに対し、レーザ光Ｌの透過率が最大になったと作業者が判断した場合（手順Ｓ１４の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、作業員が再び発光部１０の設置位置に赴いて、サブ表示器Ｄ２に表示されているレーザ光Ｌの透過率を参照しつつ、発光部１０の光軸を調整する作業が実施される（手順Ｓ１５）。この作業が行われている間、レーザ光Ｌの透過率が最大になったか否かが作業者によって判断される（手順Ｓ１６）。レーザ光Ｌの透過率が最大になってはいないと作業者が判断した場合（手順Ｓ１６の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、発光部１０の光軸を調整する作業が継続される（手順Ｓ１５）。これに対し、レーザ光Ｌの透過率が最大になったと作業者が判断した場合（手順Ｓ１６の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、図６に示す一連の作業が終了する。

以上の通り、本実施形態では、測定対象ガスＸを透過したレーザ光Ｌを受光して得られる測定結果を表示するメイン表示器Ｄ１がレーザガス分析計１の受光部２０に設けられており、メイン表示器Ｄ１に表示される測定結果の一部を表示するサブ表示器Ｄ２がレーザガス分析計１の発光部１０に設けられている。このため、作業員は、発光部１０に設けられたサブ表示器Ｄ２の表示内容を参照しながら発光部１０の光軸調整を１人で効率的に行うことができるとともに、受光部２０に設けられたメイン表示器Ｄ１の表示内容を参照しながら受光部２０の光軸調整を１人で効率的に行うことができる。

ここで、レーザガス分析計１の演算制御部２２では、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）を向上させるために、レーザ光Ｌの吸収スペクトルを一定時間（例えば、数秒〜数十秒程度）に亘って平均化する処理が行われ、平均化された吸収スペクトルに基づいて測定対象ガスＸに含まれる成分及びその濃度等が測定される。このため、メイン表示器Ｄ１及びサブ表示器Ｄ２の表示内容は、上記の一定時間（演算制御部２２の演算周期）毎に更新されることになる。尚、演算制御部２２の演算周期は、測定対象ガスＸや測定環境によってまちまちであるため、メイン表示器Ｄ１及びサブ表示器Ｄ２の表示内容が更新される周期（更新周期）もまちまちである。

作業員は、メイン表示器Ｄ１又はサブ表示器Ｄ２に表示されている測定結果（例えば、透過率）が変化すれば、更新周期が到来したことを知ることができるが、測定結果が変化しなければ更新周期が到来したことを知ることはできない。例えば、光軸の微調整を行っている最中、或いは光軸調整が終了して透過率が安定しているかの最終確認を行っている最中は、メイン表示器Ｄ１又はサブ表示器Ｄ２に表示されている測定結果が変化しない場合が多い。このため、上記の更新周期を作業者に通知するようにしても良い。

図７は、本発明の一実施形態におけるサブ表示器での更新周期の通知例を示す図である。尚、図７に示すサブ表示器Ｄ２は、図４に示すサブ表示器Ｄ２と同様のものであり、例えば７セグメントＬＥＤ表示器である。図７に示す例では、レーザ光の透過率“９２．０”が表示されている。このようなレーザ光の透過率が表示されるサブ表示器Ｄ２では、最も右側に位置する小数点ＰＴ１は用いられない。このため、例えば演算制御部２２からの信号に基づいて、小数点ＰＴを点灯させる表示（図７（ａ）参照）と、小数点ＰＴを消灯させる表示（図７（ｂ）参照）とを更新周期毎に交互に行う表示（トグル表示）を行えば、コストの上昇を伴わずに、更新周期を作業者に通知することができる。

図８は、本発明の一実施形態におけるメイン表示器での更新周期の通知例を示す図である。尚、図８に示すメイン表示器Ｄ１は、図３に示すメイン表示器Ｄ１と同様のものであり、例えば液晶表示器である。図８に示す例では、測定対象ガスＸの濃度「Ｏ_２」として“２０．５０％”が表示され、レーザ光の透過率「Trans」として“９８．３％”が表示されている。また、測定時刻「Measuring」として“１７：５２”が表示され、レーザガス分析計１のＩＰアドレスとして“IP:192.168.1.10”が表示されている。また、図８（ａ）に示す例では、第３行目Ｌ３（測定対象ガスＸの濃度「Ｏ_２」が表示される第１行目Ｌ１、レーザ光の透過率「Trans」が表示される第２行目Ｌ２に続く行）に、圧力の測定結果「Pres AI1」として“１０１．３３ｋＰａ”が表示されており、図８（ｂ）に示す例では、第３行目Ｌ３に温度の測定結果「Temp AI2」として“２５．６℃”が表示されている。

このような表示がなされるメイン表示器Ｄ１では、レーザ光の透過率「Trans」以外に、複数の測定結果等が表示される。このため、演算制御部２２からの信号に基づいて、レーザ光の透過率「Trans」以外の測定結果を更新周期毎に交互に変える表示（トグル表示）を行えば、コストの上昇を伴わずに、更新周期を作業者に通知することができる。例えば、図８（ａ）に示す第３行目Ｌ３の表示（圧力の測定結果「Pres AI1」を示す表示）と、図８（ｂ）に示す第３行目Ｌ３の表示（温度の測定結果「Temp AI2」を示す表示）とを更新周期毎に交互に変えるといった具合である。このような表示がなされることで、作業者は、第１行目Ｌ１の濃度及び第２行目Ｌ２の透過率の値が変化しない場合であっても、第３行目Ｌ３の表示の変化から更新周期を知ることができる。

図９は、本発明の一実施形態におけるサブ表示器での更新周期の他の通知例を示す図である。図９に示す例では、サブ表示器Ｄ２の近傍にＬＥＤ素子等の発光素子Ｑ１を設け、演算制御部２２からの信号に基づいて、発光素子Ｑ１の点灯と発光素子Ｑ１の消灯とを更新周期毎に交互に行う動作（トグル点灯）を行うようにしたものである。図９に示す例では、発光素子Ｑ１を設ける必要があるものの、大幅なコストの上昇を伴うことなく更新周期を作業者に通知することができる。

図１０は、本発明の一実施形態におけるメイン表示器での更新周期の他の通知例を示す図である。図１０に示す例では、メイン表示器Ｄ１の近傍に設けられている発光素子Ｑ１１〜Ｑ１３に対して、発光素子Ｑ１４を設け、図９に示す例と同様に、演算制御部２２からの信号に基づいて、発光素子Ｑ１４の点灯と発光素子Ｑ１４の消灯とを更新周期毎に交互に行う動作（トグル点灯）を行うようにしたものである。尚、メイン表示器Ｄ１の近傍に設けられている発光素子Ｑ１１〜Ｑ１３は、レーザガス分析計１の状態を示すために設けられたＬＥＤ等の発光素子である。例えば、発光素子Ｑ１１は、警報（ＤＯ）を示すオレンジ色の発光素子であり、発光素子Ｑ１２は、故障（ＦＡＵＬＴ）を示す赤色の発光素子であり、発光素子Ｑ１３は電源投入（ＰＯＷＥＲ）を示す緑色の発光素子である。図１０に示す例では、図９に示す例と同様に、発光素子Ｑ１４を設ける必要があるものの、大幅なコストの上昇を伴うことなく更新周期を作業者に通知することができる。

図７〜図１０を用いて説明した方法で更新周期を作業者に通知することで、作業者は、レーザガス分析計１毎にまちまちな更新周期を把握する必要は無く、通知された更新周期を確認するだけで確実に作業を行うことができる。これにより、レーザガス分析計１における光軸調整の作業効率及び確実性を向上させることができる。

以上、本発明の一実施形態による表示器について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、レーザ光Ｌの透過率がメモリ２３に記憶された閾値を超えたか否かで、メイン表示器Ｄ１及びサブ表示器Ｄ２の表示内容を変えるようにしていたが、レーザ光Ｌの透過率の変化の仕方を解析して、光軸を調整すべき方向を矢印で表示するようにしても良い。

また、上記実施形態では、図６において、サブ表示器Ｄ２の表示内容を参照して発光部１０の光軸調整を行い、メイン表示器Ｄ１の表示内容に基づいて受光部２０の光軸調整を行う例について説明した。しかしながら、図５に示す出力端子２５にスピーカを接続し、スピーカから発せられる音を参照して発光部１０及び受光部２０の光軸調整を行うようにしても良い。また、演算制御部２２の演算周期（更新周期）を示す信号を出力端子２５から出力するようにし、スピーカから発せられる音によって更新周期を通知するようにしても良い。

また、上記実施形態では、演算制御部２２及びメイン表示器Ｄ１が受光部２０に設けられ、サブ表示器Ｄ２が発光部１０に設けられている構成について説明した。しかしながら、これとは逆に、演算制御部２２及びメイン表示器Ｄ１が発光部１０に設けられ、サブ表示器Ｄ２が受光部２０に設けられている構成でも良い。但し、この構成では、受光部２０の受光モジュール２１で得られる受光信号を発光部１０に伝達する必要があることから、受光信号にノイズが混入するのを防止する必要がある。

また、上記実施形態では、メイン表示器Ｄ１及びサブ表示器Ｄ２にトグル表示をさせ（図７，図８参照）、発光素子Ｑ１，Ｑ１４をトグル点灯させる（図９，図１０参照）例について説明した。しかしながら、メイン表示器Ｄ１及びサブ表示器Ｄ２の表示態様、発光素子Ｑ１，Ｑ１４の発光態様は任意である。例えば、メイン表示器Ｄ１及びサブ表示器Ｄ２において、更新周期が到来した瞬間に透過率表示を一瞬だけ表示させてから再表示をさせるといった表示態様を行っても良い。

１レーザガス分析計
１０発光部
１０ｂ光軸調整機構
２０受光部
２０ｂ光軸調整機構
２２演算制御部
２３メモリ
２５出力端子
Ｄ１メイン表示器
Ｄ２サブ表示器
Ｌレーザ光
Ｘ測定対象ガス

Claims

測定対象ガスに照射するレーザ光を発光する発光部と、測定対象ガスを透過したレーザ光を受光する受光部と、前記発光部及び前記受光部の各々に設けられた光軸調整機構とを備えるレーザガス分析計において、
前記発光部及び前記受光部の何れか一方に設けられ、前記測定対象ガスを透過したレーザ光を受光して得られる測定結果を表示するメイン表示器と、
前記発光部及び前記受光部の何れか他方に設けられ、前記メイン表示器に表示される前記測定結果の一部を表示するサブ表示器と、
前記発光部及び前記受光部の何れか一方に設けられ、前記測定対象ガスを透過したレーザ光を受光して得られる受光信号を用いて前記測定結果を演算する演算部と
を備え
前記メイン表示器は、前記測定結果として、少なくとも前記測定対象ガスの濃度及び前記レーザ光の透過率を示す情報を表示し、
前記サブ表示器は、前記測定結果の一部として、前記レーザ光の透過率を示す情報を表示し、
前記メイン表示器及び前記サブ表示器の少なくとも一方は、前記演算部の演算周期毎に、前記レーザ光の透過率を示す情報が表示されている部分以外の部分の少なくとも一部の表示内容を交互に変える表示を行う
ことを特徴とするレーザガス分析計。
測定対象ガスに照射するレーザ光を発光する発光部と、測定対象ガスを透過したレーザ光を受光する受光部と、前記発光部及び前記受光部の各々に設けられた光軸調整機構とを備えるレーザガス分析計において、
前記発光部及び前記受光部の何れか一方に設けられ、前記測定対象ガスを透過したレーザ光を受光して得られる測定結果を表示するメイン表示器と、
前記発光部及び前記受光部の何れか他方に設けられ、前記メイン表示器に表示される前記測定結果の一部を表示するサブ表示器と、
前記発光部及び前記受光部の何れか一方に設けられ、前記測定対象ガスを透過したレーザ光を受光して得られる受光信号を用いて前記測定結果を演算する演算部と、
前記発光部及び前記受光部の少なくとも一方に設けられ、前記演算部の演算周期毎に点灯と消灯とを交互に行う発光素子と
を備え、
前記メイン表示器は、前記測定結果として、少なくとも前記測定対象ガスの濃度及び前記レーザ光の透過率を示す情報を表示し、
前記サブ表示器は、前記測定結果の一部として、前記レーザ光の透過率を示す情報を表示する
ことを特徴とするレーザガス分析計。
前記メイン表示器及び前記演算部は、前記受光部に設けられ、
前記サブ表示器は、前記発光部に設けられている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザガス分析計。
前記レーザ光の透過率に対する閾値を記憶するメモリを備えており、
前記メイン表示器及び前記サブ表示器は、前記レーザ光の透過率が前記閾値を超えない場合と超えた場合とで、前記測定結果及び前記測定結果の一部を異なる態様で表示する
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のレーザガス分析計。
前記レーザ光の透過率が前記閾値を超えない場合と超えた場合とで異なる信号を外部に出力する出力端子を備えることを特徴とする請求項４記載のレーザガス分析計。