JP6838289B2 - How to measure the amount of fuel in the exhaust gas - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の排ガス中の分析などで使用できる排ガス中の未然燃料量の計測方法に関する。 The present invention relates in advance the amount of fuel measured how in the exhaust gas can be used in such analysis in the exhaust gas of an internal combustion engine.

ディーゼルエンジンなどの内燃機関では、排ガス浄化装置の浄化性能の向上や再生のために未燃燃料を供給して燃焼させて排ガスを昇温することが行われており、この未燃燃料の供給量の最適化や排ガス浄化装置の性能評価などのために、排ガス中の未燃燃料量を計測することが重要になってきている。 In internal combustion engines such as diesel engines, in order to improve the purification performance of the exhaust gas purification device and regenerate it, unburned fuel is supplied and burned to raise the temperature of the exhaust gas, and the amount of this unburned fuel supplied. It is becoming important to measure the amount of unburned fuel in the exhaust gas for the purpose of optimizing the fuel and evaluating the performance of the exhaust gas purification device.

従来では、この排ガス中の未燃燃料量の計測は、フィルタに排ガスを一定量通過させて、このフィルタで捕集した未燃燃料をガスクロマトグラフィー(GC)と質量分析(MS)を用いたGC/MS分析で分析し多環芳香族炭化水素類などを計測している(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the amount of unburned fuel in the exhaust gas is measured by passing a certain amount of the exhaust gas through the filter and using gas chromatography (GC) and mass spectrometry (MS) to collect the unburned fuel by the filter. Polycyclic aromatic hydrocarbons and the like are measured by GC / MS analysis (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、この計測方法では、未燃燃料の分離に要した溶出時間(保持時間)と、その時の検出量からなるクロマトグラムを用いて、測定した特定イオンのクロマトグラムの面積を定量可能な成分の面積を用いて近似して、未燃燃料量を計算して求めているが、フィルタで捕集した未燃燃料を分析しているため、リアルタイムの計測ができないという問題がある。 However, in this measurement method, the area of the chromatogram of the measured specific ion can be quantified by using the chromatogram consisting of the elution time (retention time) required for the separation of the unburned fuel and the amount detected at that time. The amount of unburned fuel is calculated and obtained by approximating using the area, but there is a problem that real-time measurement cannot be performed because the unburned fuel collected by the filter is analyzed.

特開2009−175048号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-175048

本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関等から排出される排ガス中の未然燃料量を比較的簡易な計測システムでリアルタイム計測できる排ガス中の未然燃料量の計測方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and its object is advance fuel in the exhaust gas can be measured in real time the advance amount of fuel in exhaust gas discharged from an internal combustion engine or the like in a relatively simple measurement system It is to provide an amount of measuring how.

上記の目的を達成するための本発明の排ガス中の未然燃料量の計測方法は、内燃機関で燃料の燃焼により発生する測定対象の排ガスに含まれている未燃燃料量を計測する排ガス中の未燃燃料量の計測方法において、前記測定対象中の不揮発成分を排除して、排ガス中の揮発成分のみをガスクロマトグラフィーを通過させることなく質量分析器に導入して分析した質量分析の計測時分析の結果と、事前に前記内燃機関で使用される燃料の試料を分析した事前分析の結果とから、排ガス中の未燃燃料量算出することを特徴とする。 The method for measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas of the present invention for achieving the above object is to measure the amount of unburned fuel contained in the exhaust gas to be measured generated by the combustion of fuel in an internal combustion engine. the measuring method of the amount of unburned fuel, to eliminate the non-volatile components in the measurement object, when measuring only volatile components in the exhaust gas mass spectrometry were analyzed introduced into the mass spectrometer without passing through the gas chromatography It is characterized in that the amount of unburned fuel in the exhaust gas is calculated from the result of the analysis and the result of the preliminary analysis in which the fuel sample used in the internal combustion engine is analyzed in advance.

この方法によれば、測定対象の排ガスに含まれる未燃燃料量を質量分析計を用いて分析する際に、ガスクロマトグラフィーを用いずに、質量分析器を用いるので、分析機器が簡素化され、自動車搭載の内燃機関などにおける走行時の測定が可能となる。 According to this method, when analyzing the amount of unburned fuel contained in the exhaust gas to be measured by using a mass spectrometer, a mass spectrometer is used instead of gas chromatography, so that the analytical instrument is simplified. , It is possible to measure during running in an internal combustion engine mounted on an automobile.

より具体的には、上記の排ガス中の未然燃料量の計測方法において、前記事前分析として前記内燃機関で使用される燃料の試料をガスクロマトグラフィーと質量分析器からなるGC/MS分析計を用いて分析し、前記燃料中の燃料成分に対応する特定イオンのイオン強度と分子イオンのイオン強度との強度比を求めると共に、前記特定イオンのイオン強度と前記燃料成分の質量との関係である検量線を求め、前記計測時分析としてマススペクトルにおける前記分子イオンのイオン強度を測定して、前記分子イオンのイオン強度と前記強度比からこの分子イオンに対応する前記特定イオンのイオン強度を算定すると共に、この算定された前記特定イオンのイオン強度の和に前記検量線から得られる換算値とを掛け算して前記燃料成分の質量を算出し、この算出された前記燃料成分の質量を積算して排ガス中の未燃燃料量とする。 More specifically, in the above-mentioned method for measuring the amount of fuel in the exhaust gas, as the preliminary analysis, a GC / MS analyzer comprising gas chromatography and a mass spectrometer for a fuel sample used in the internal combustion engine. It analyzed using, together with obtaining the intensity ratio of the ionic strength of certain of the ionic strength and molecular ion corresponding to the fuel component in the fuel, in relation to the weight of the fuel component and the ionic strength of the specific ions A certain calibration curve is obtained, and as the analysis at the time of measurement, the ion intensity of the molecular ion in the mass spectrum is measured, and the ion intensity of the specific ion corresponding to the molecular ion is determined from the ion intensity of the molecular ion and the intensity ratio. together to calculate, by multiplying the converted value obtained from the previous SL calibration curve to a sum of the ionic strength of the calculated by said identified ions calculated mass of the fuel component, the mass of the fuel component this calculated The total amount is the amount of unburned fuel in the exhaust gas.

あるいは、より具体的には、上記の排ガス中の未然燃料量の計測方法において、前記事前分析として前記内燃機関で使用される燃料の試料をガスクロマトグラフィーと質量分析器からなるGC/MS分析計を用いて分析し、前記燃料中の燃料成分に対応する特定イオンのイオン強度と分子イオンのイオン強度との強度比と、前記特定イオンのイオン強度と前記燃料成分の質量との関係である検量線をそれぞれ求め、さらに、選択されたイオンのみを現す選択イオンクロマトグラムにおける前記特定イオンのイオン強度で、全イオンを現す全イオンクロマトグラムにおける前記特定イオンとその周囲とからなる特定全イオンのイオン強度を割り算した換算係数を求めると共に、前記計測時分析として、マススペクトルにおける前記分子イオンのイオン強度を測定して、前記分子イオンのイオン強度と前記強度比から前記分子イオンに対応する前記特定イオンのイオン強度を算定すると共に、この算定された前記特定イオンのイオン強度の和に前記換算係数と前記検量線から得られる換算値とを掛け算して前記燃料成分の質量を算出し、この算出された前記燃料成分の質量を積算して排ガス中の未燃燃料量とする。 Alternatively, more specifically, in the above-mentioned method for measuring the amount of fuel in the exhaust gas, as the preliminary analysis, a sample of the fuel used in the internal combustion engine is subjected to GC / MS including gas chromatography and mass spectrometer. spectrometer and analyzed using the intensity ratio of the ionic strength of certain of the ionic strength and molecular ion corresponding to the fuel component in the fuel, in relation to the mass of the ionic strength and the fuel component of the specific ions A specific calibration line is obtained, and the specific total ion consisting of the specific ion and its surroundings in the total ion chromatogram that represents all ions with the ion intensity of the specific ion in the selective ion chromatogram that represents only the selected ion. The conversion coefficient corresponding to the molecular ion is obtained by dividing the ion intensity of the above, and the ion intensity of the molecular ion in the mass spectrum is measured as the analysis at the time of measurement, and the ion intensity of the molecular ion and the intensity ratio correspond to the molecular ion. In addition to calculating the ion intensity of the specific ion, the mass of the fuel component is calculated by multiplying the calculated sum of the ion intensity of the specific ion by the conversion coefficient and the conversion value obtained from the calibration line. The calculated mass of the fuel component is integrated to obtain the amount of unburned fuel in the exhaust gas.

これらにより、比較的簡単なアルゴリズムで、分子イオンのイオン強度から未燃燃料量を算出できるので、排ガス中の未燃燃料量をリアルタイムで計測できるようになる。 As a result, the amount of unburned fuel can be calculated from the ionic strength of molecular ions with a relatively simple algorithm, so that the amount of unburned fuel in the exhaust gas can be measured in real time.

また、上記の排ガス中の未燃燃料量の計測方法において、前記特定イオンとして、炭化数が15以上で26以下の直鎖飽和炭化水素の分子量に相当する質量電荷比とフラグメントイオンの質量電荷比が57、71、85のイオンを使用すると、ディーゼルエンジンの燃料に含まれている直鎖飽和炭化水素を特定イオンとした計測方法となるので、ディーゼルエンジンの排ガス中の未燃燃料量の計測に適した方法となる。 Further, in the above-mentioned method for measuring the amount of unburned fuel in exhaust gas, the mass-charge ratio corresponding to the molecular weight of a linear saturated hydrocarbon having a hydrocarbon number of 15 or more and 26 or less as the specific ion and the mass-charge ratio of fragment ions. However, when 57, 71, and 85 ions are used, the measurement method uses linear saturated hydrocarbons contained in the fuel of the diesel engine as specific ions, so that the amount of unburned fuel in the exhaust gas of the diesel engine can be measured. This is a suitable method.

また、上記の排ガス中の未燃燃料量の計測方法において、排ガスを加熱した加熱衝突部材に衝突させるか、又は、加熱したフィルタを通過させることで、測定対象の排ガス中の不揮発成分を排除すると、比較的簡便な構成で、容易に排ガス中の不揮発成分を排除するができる。 Further, in the above method for measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas, the non-volatile component in the exhaust gas to be measured is eliminated by colliding the exhaust gas with a heated collision member or passing it through a heated filter. With a relatively simple configuration, non-volatile components in the exhaust gas can be easily eliminated.

本発明の排ガス中の未然燃料量の計測方法によれば、測定対象の排ガスに含まれる未然燃料量を質量分析計を用いて分析する際に、ガスクロマトグラフィーを用いずに分析するので、分析機器が簡素化されると共に未然燃料量をリアルタイムで算出できるようになる。 According to advance the fuel amount measuring method in the exhaust gas of the present invention, when analyzed using a mass spectrometer to advance the amount of fuel contained in the exhaust gas to be measured, since the analysis without the use of gas chromatography analysis The equipment will be simplified and the amount of fuel can be calculated in real time.

本発明に係る実施の形態の排ガス中の未燃燃料量の計測方法に用いるシステムの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the system used for the method of measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas of embodiment which concerns on this invention. 図1の質量分析装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the mass spectrometer of FIG. 本発明に係る実施の形態の排ガス中の未燃燃料量の計測方法におけるステップの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the step in the method of measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas of the embodiment which concerns on this invention. 質量分析器で得られるクロマトグラムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the chromatogram obtained by the mass spectrometer. 質量分析器で得られるマススペクトラムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mass spectrum obtained by the mass spectrometer. 燃料の成分における特定イオンと分子イオンのカウントの関係を示すマススペクトラムの第1例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the mass spectrum which shows the relationship of the count of a specific ion and a molecular ion in a fuel component. 燃料の成分における特定イオンと分子イオンのカウントの関係を示すマススペクトラムの第2例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the mass spectrum which shows the relationship of the count of a specific ion and a molecular ion in a fuel component. 燃料の成分における特定イオンと分子イオンのカウントの関係を示すマススペクトラムの第3例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of the mass spectrum which shows the relationship of the count of a specific ion and a molecular ion in a fuel component. 特定イオンと直鎖飽和炭化水素量との関係を示す検量線を示す図である。It is a figure which shows the calibration curve which shows the relationship between a specific ion and the amount of a linear saturated hydrocarbon. 測定するすべての範囲のイオンカウントの総量(TIC)を示すクロマトグラムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the chromatogram which shows the total amount (TIC) of the ion count of all the ranges to measure. 選択されたイオンのみのイオンカウントの量(SIC)を示すクロマトグラムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the chromatogram which shows the amount (SIC) of the ion count of only selected ions. 燃料の試料の分析時におけるクロマトグラムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the chromatogram at the time of analysis of a fuel sample. クロマトグラムの溶出時間における区分の仕方を示す図である。It is a figure which shows the method of classification in the elution time of a chromatogram. クロマトグラムにおけるSICピーク面積とTIC区分面積の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the SIC peak area and the TIC division area in a chromatogram. 排気ガスの分析における全イオンと選択されたイオンのみのクロマトグラムを重ねて示す図である。It is a figure which superimposes the chromatogram of only the selected ion with all the ions in the analysis of an exhaust gas. 排気ガスの分析における特定イオンのカウントと分子イオンのカウントの関係を示す排ガスのマスフラグメントを示すマスペクトラムの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the mass spectrum which shows the mass fragment of the exhaust gas which shows the relationship between the count of a specific ion and the count of a molecular ion in the analysis of an exhaust gas. 燃料の試料の分析に使用するGC/MS分析計の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the GC / MS analyzer used for the analysis of the fuel sample. GC/MS分析計を使用しての燃料の試料の分析における作業手順を示す図である。It is a figure which shows the working procedure in the analysis of the fuel sample using a GC / MS analyzer.

以下、本発明に係る実施の形態の排ガス中の未然燃料量の計測方法について図面を参照しながら説明する。 It will be described below with reference to the drawings attached to the measuring how advance the amount of fuel in the exhaust gas of the embodiment according to the present invention.

最初に、本発明に係る実施の形態の排ガス中の未然燃料量の計測方法に用いるシステムについて説明する。図1に示すように、この排ガス中の未燃燃料量の計測システム1は、計測用配管21と加熱衝突部22と質量分析装置30とを備え、測定対象の排ガスGが通過する排ガス通路である内燃機関(以下、エンジン)10の排気管11と質量分析装置30とを計測用配管21で接続して構成される。 First, the system used for the method of measuring the amount of fuel in the exhaust gas according to the embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the measurement system 1 for the amount of unburned fuel in the exhaust gas includes a measurement pipe 21, a heating collision portion 22, and a mass spectrometer 30, and is an exhaust gas passage through which the exhaust gas G to be measured passes. The exhaust pipe 11 of a certain internal combustion engine (hereinafter, engine) 10 and the mass spectrometer 30 are connected by a measuring pipe 21.

さらに、加熱衝突部22を計測用配管11の途中に設けて、この加熱衝突部22の内部に計測用配管21に導入された排ガスGの煤等の粒子状物質を衝突させる加熱衝突部材22aを配置すると共に、図2に示すように、質量分析装置30を質量分析器(MS:マススペクトロメトリー)30aと、演算部34とからなる演算装置30bを有して構成される。この質量分析器30aはイオン化室31と四重極32とイオン検出器33とからなる。 Further, a heating collision portion 22 is provided in the middle of the measurement pipe 11, and a heating collision member 22a that collides the inside of the heating collision portion 22 with a particulate matter such as soot of exhaust gas G introduced into the measurement pipe 21. In addition to being arranged, as shown in FIG. 2, the mass spectrometer 30 includes a mass spectrometer (MS: mass spectrometry) 30a and a calculation device 30b including a calculation unit 34. The mass spectrometer 30a includes an ionization chamber 31, a quadrupole 32, and an ion detector 33.

そして、図1に示すように、この計測用配管21の先端側の排気管11内に挿入される部分にはプローブ23が設けられ、計測用配管21の途中には、流量調整弁24と吸引ポンプ25が設けられている。さらに、質量分析装置30で不要になった排ガスGを排出するための排気用配管26が設けられ、この排気用配管26に設けられた排ガス浄化装置(図示しない)により排ガスGを浄化した後大気中に放出する。 Then, as shown in FIG. 1, a probe 23 is provided at a portion inserted into the exhaust pipe 11 on the tip end side of the measurement pipe 21, and a flow rate adjusting valve 24 and suction are provided in the middle of the measurement pipe 21. A pump 25 is provided. Further, an exhaust gas pipe 26 for discharging the exhaust gas G that is no longer needed by the mass spectrometer 30 is provided, and after purifying the exhaust gas G by an exhaust gas purification device (not shown) provided in the exhaust gas pipe 26, the atmosphere is reached. Release inside.

また、加熱衝突部22は、排ガスGの入口側は計測用配管21で排気管11に、排ガスGの出口側は計測用配管21で質量分析装置30に接続されている。また、加熱衝突部22の内部に、計測用配管21の出口に対向して加熱衝突部材22aが配置されている。この加熱衝突部材22aに衝突する粒子状物質の表面上に付着した有機物を揮発させることができるように、計測時には、電熱ヒータなどにより、400℃以上で600℃(熱分解や炭化を防ぐため)以下程度に加熱しておくことができるように構成する。 Further, the heating collision portion 22 is connected to the exhaust pipe 11 by the measurement pipe 21 on the inlet side of the exhaust gas G and to the mass spectrometer 30 by the measurement pipe 21 on the outlet side of the exhaust gas G. Further, inside the heating collision portion 22, the heating collision member 22a is arranged so as to face the outlet of the measurement pipe 21. At the time of measurement, an electric heater or the like is used at 400 ° C. or higher to 600 ° C. (to prevent thermal decomposition and carbonization) so that the organic matter adhering to the surface of the particulate matter that collides with the thermal collision member 22a can be volatilized. It is configured so that it can be heated to the following extent.

この加熱衝突部材22aは板状に形成すると簡単な構成となる。また、加熱衝突部材22aの周囲と加熱衝突部22の壁面22bとの間に隙間22cを設ける。この加熱衝突部材22aに衝突した排ガスGが、この隙間22cを通過して、加熱衝突部材22aの裏側に接続された計測用配管21の横に設けた開口部21aから計測用配管21に流入して、揮発した成分を含んだ排ガスGが計測用配管21から質量分析器30aに導入されるように構成する。一方、加熱衝突部材22aに衝突した不揮発成分の粒子状物質は加熱衝突部材22aに付着して排ガスGと分離される。 The heating collision member 22a has a simple structure when formed in a plate shape. Further, a gap 22c is provided between the periphery of the heating collision member 22a and the wall surface 22b of the heating collision portion 22. The exhaust gas G that has collided with the heating collision member 22a passes through the gap 22c and flows into the measurement pipe 21 through an opening 21a provided next to the measurement pipe 21 connected to the back side of the heating collision member 22a. Therefore, the exhaust gas G containing the volatilized component is introduced from the measurement pipe 21 into the mass spectrometer 30a. On the other hand, the non-volatile particulate matter that has collided with the heating collision member 22a adheres to the heating collision member 22a and is separated from the exhaust gas G.

なお、加熱衝突部材22aとしては、板材の代わりに、400℃以上で600℃(熱分解や炭化を防ぐため)以下程度に加熱されたフィルタ(図示しない)を設けてもよく、この場合は、導入した排ガスGをこの加熱されたフィルタを通過させて、粒子状物質の表面上に付着した有機物を揮発させると共に、煤等の粒子状物質等の不揮発成分をフィルタで捕捉することで、揮発成分と不揮発成分が分離され、揮発した成分のみを含んだ排ガスGが計測用配管21から質量分析器30aに導入される。 In addition, as the heating collision member 22a, a filter (not shown) heated at 400 ° C. or higher and 600 ° C. or lower (to prevent thermal decomposition and carbonization) may be provided instead of the plate material. The introduced exhaust gas G is passed through this heated filter to volatilize the organic substances adhering to the surface of the particulate matter, and the non-volatile components such as the particulate matter such as soot are captured by the filter to cause the volatile components. And the non-volatile component are separated, and the exhaust gas G containing only the volatilized component is introduced into the mass analyzer 30a from the measurement pipe 21.

そして、排ガスG中の未燃燃料量を計測する際の、排ガスGのサンプリングでは、エンジン10の排気管11から排ガスGを分流して、計測用配管21に導入する。この計測用配管21に導入した排ガスGを計測用配管21の途中に設けた加熱衝突板22aに衝突させて、排ガスG中に含まれている粒子状物質の表面上に付着した有機物を揮発させ、その揮発成分を含んだ排ガスGを質量分析器30aに導入する。 Then, in sampling the exhaust gas G when measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas G, the exhaust gas G is diverted from the exhaust pipe 11 of the engine 10 and introduced into the measurement pipe 21. The exhaust gas G introduced into the measurement pipe 21 is made to collide with the heating collision plate 22a provided in the middle of the measurement pipe 21 to volatilize the organic matter adhering to the surface of the particulate matter contained in the exhaust gas G. , The exhaust gas G containing the volatile component is introduced into the mass spectrometer 30a.

図2に示すように、この質量分析器30aに導入された排ガスG中の各成分は、イオン化室31で電子衝撃法(EIイオン化法)によりイオン化される。このイオン化する電圧としては、10eV〜70eVが使用される。このイオン化室31でイオン化した各成分のイオンItは、静電力により飛行させて、四重極32を通過させる。 As shown in FIG. 2, each component in the exhaust gas G introduced into the mass spectrometer 30a is ionized in the ionization chamber 31 by the electron impact method (EI ionization method). As the ionizing voltage, 10 eV to 70 eV is used. The ions It of each component ionized in the ionization chamber 31 are made to fly by electrostatic force and pass through the quadrupole 32.

この四重極32において電圧を変化させて電場の強さを変えることで特定のイオンIsのみを検出器33に到達させることができる。これにより、イオンを質量電荷比(m/z:mはイオンの質量、zは電荷)に応じて分離及び選別することができる。 By changing the voltage in the quadrupole 32 to change the strength of the electric field, only specific ions Is can reach the detector 33. Thereby, the ions can be separated and sorted according to the mass-to-charge ratio (m / z: m is the mass of the ions and z is the charge).

この選別されたイオンIsを検出器33で電子増倍管やマイクロチャンネルプレートで増感して検出して、このイオンIsの数をカウントし、カウント数に応じて電気信号に変換して演算装置30bの演算部34に送る。このカウントの数がイオンIsのイオン強度となる。 The selected ion Is is sensitized and detected by a detector 33 with an electron multiplier tube or a microchannel plate, the number of the ion Is is counted, and the number of the ion Is is converted into an electric signal according to the count number to be converted into an electric signal. It is sent to the arithmetic unit 34 of 30b. The number of this count becomes the ionic strength of the ion Is.

この検出器33で変換された電気信号から図5に示すようなマススペクトラム(質量スペクトラム)を得ることができる。この横軸は質量電荷比で、縦軸は検出されたイオン強度(カウント)である。 The mass spectrum (mass spectrum) as shown in FIG. 5 can be obtained from the electric signal converted by the detector 33. The horizontal axis is the mass-to-charge ratio, and the vertical axis is the detected ionic strength (count).

このマススペクトラムでは、正または負の電荷を1つだけ持ったイオン、2価以上に帯電した多価イオン、イオン化の過程や飛行中に解離したフラグメントイオン(Fin、Fim)、試料同士が会合した会合イオンなどが現れる。通常では、分子は同位体元素を含んでおり、それぞれのピークはこれに由来する分子固有の分布を持って現れる。そして、マススペクトルは、これらの情報の全てを含んでいるため、相当複雑なスペクトルとなる。 In this mass spectrum, ions with only one positive or negative charge, polyvalent ions charged with divalent or higher, fragment ions (Fin, Fim) dissociated during the ionization process or flight, and samples are associated with each other. Associative ions appear. Normally, the molecule contains isotope elements, and each peak appears with a unique distribution of the molecule derived from it. And since the mass spectrum contains all of this information, it becomes a considerably complicated spectrum.

本発明に係る実施の形態の排ガス中の未燃燃料量の計測方法は、図1及び図2に示すように、測定対象の排ガスG中の不揮発成分を排除して、排ガス中Gの揮発成分のみをガスクロマトグラフィーを通過させることなく質量分析器30aに導入して分析した質量分析の計測時分析の結果と、図17に示すような、事前に測定対象の排ガスGを発生する燃料の試料をガスクロマトグラフィー40aと質量分析器30aからなるGC/MS分析計40を用いて分析した事前分析の結果とから、排ガスG中の未燃燃料量の算出する方法である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the method for measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas according to the embodiment of the present invention excludes the non-volatile component in the exhaust gas G to be measured and eliminates the volatile component in the exhaust gas G. The result of mass spectrometry at the time of measurement, which was analyzed by introducing only the sample into the mass spectrometer 30a without passing through gas chromatography, and a sample of a fuel that generates exhaust gas G to be measured in advance as shown in FIG. Is a method of calculating the amount of unburned fuel in the exhaust gas G from the result of the preliminary analysis analyzed by using the GC / MS spectrometer 40 including the gas chromatography 40a and the mass spectrometer 30a.

そして、この排ガス中の未燃燃料量の計測方法においては、事前分析として、エンジン10で使用する燃料の試料を、図17に示すような、ガスクロマトグラフィー(GC)40aとマススペクトロメトリー(MS:質量分析器)30aが直結し、ガスクロマトグラフィー(GC)40aからの試料を質量分析するGC/MS(ジーシーエムエス)分析計40で分析しておく。 Then, in this method of measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas, as a preliminary analysis, a sample of the fuel used in the engine 10 is subjected to gas chromatography (GC) 40a and mass spectrometry (MS) as shown in FIG. : Mass spectrometer) 30a is directly connected, and a sample from gas chromatography (GC) 40a is analyzed by a GC / MS (GCMS) analyzer 40 for mass spectrometry.

このGC/MS分析では、シリンジ(図示しない)等で打ち込まれた試料(サンプル)は、高温の気化室(図示しない)で気化した後、移動相として用いられるキャリアガスによって、ガスクロマトグラフィー(GC)40aのGCインジェクタ41からキャピラリーカラム42に移動する。このキャリアガスには、ヘリウムや窒素やアルゴンなどの不活性ガスが用いられ、試料はこのキャリアガスによって運ばれる。 In this GC / MS analysis, a sample (sample) driven by a syringe (not shown) or the like is vaporized in a high-temperature vaporization chamber (not shown), and then gas chromatography (GC) is performed by a carrier gas used as a mobile phase. ) Move from the GC injector 41 of 40a to the capillary column 42. An inert gas such as helium, nitrogen, or argon is used as this carrier gas, and the sample is carried by this carrier gas.

この試料は、溶融石英の内径1mm以下の管の内壁に成分分離用の固定相を塗布したキャピラリーカラム42において、クロマトグラフィーの原理によって各成分に分離される。 This sample is separated into each component by the principle of chromatography in a capillary column 42 in which a stationary phase for component separation is applied to the inner wall of a tube having an inner diameter of 1 mm or less of molten quartz.

この溶出時間(保持時間:キャピラリ−カラムから溶出した時間)で分離されて、キャリアガスに運ばれる試料の各成分は、さらに、質量分析器30aに送られる。この質量分析器30aでは、送られてきたキャリアガスに含まれる各成分をイオン化室31で高電圧をかけた真空中でイオン化して、このイオン化した各成分を静電力により、装置内を飛行させて、このイオンを四重極32で電気的・磁気的な作用などにより、質量電化比に応じて分離し、この四重極32で選別されたイオンを検出器33で電子増倍管やマイクロチャンネルプレートで増感して検出する。 Each component of the sample separated by this elution time (retention time: time elution from the capillary column) and carried to the carrier gas is further sent to the mass spectrometer 30a. In this mass spectrometer 30a, each component contained in the sent carrier gas is ionized in a vacuum applied with a high voltage in the ionization chamber 31, and each of the ionized components is made to fly in the apparatus by electrostatic force. Then, the ions are separated by the quadrupole 32 by electrical and magnetic action according to the mass spectrometry ratio, and the ions selected by the quadrupole 32 are separated by the detector 33 in an electron multiplying tube or micro. Sensitize with a channel plate for detection.

この作業フローを図18に示す。この作業フローでは、前処理行程S20のステップS21において、測定対象の燃料の試料の可溶分を有機溶媒で抽出し、ステップS22で、この燃料の試料の可溶分をGCインジェクタ41に注入する。一方、ステップS23では、加熱脱離により燃料の試料の揮発成分をGCインジェクタ41に導入する。次のGC分離工程S30のステップS31で、キャピラリーカラム42で混合物を分離して、次の検出工程S40のステップS41で、キャピラリーカラム42から溶出した成分を質量分析器30aで検出する。 This work flow is shown in FIG. In this work flow, in step S21 of the pretreatment step S20, the soluble component of the fuel sample to be measured is extracted with an organic solvent, and in step S22, the soluble component of the fuel sample is injected into the GC injector 41. .. On the other hand, in step S23, the volatile component of the fuel sample is introduced into the GC injector 41 by thermal desorption. In step S31 of the next GC separation step S30, the mixture is separated by the capillary column 42, and in step S41 of the next detection step S40, the component eluted from the capillary column 42 is detected by the mass spectrometer 30a.

この検出器33で電気信号に変換され、この電気信号を、時間を横軸に、検出器33から得られた信号強度を縦軸にとることで、図4に示すような、クロマトグラムが得られる。このクロマトグラムでは、横軸で示される溶出時間trから物質の同定を行い、縦軸のピークP(i)と呼ばれるクロマトグラムの高さ又は面積から定量を行う。ここで使用するクロマトグラムでは、検出したイオンの数を示している。 The detector 33 converts the electrical signal into an electric signal, and the time is taken on the horizontal axis and the signal intensity obtained from the detector 33 is taken on the vertical axis to obtain a chromatogram as shown in FIG. Be done. In this chromatogram, the substance is identified from the elution time tr indicated by the horizontal axis, and the quantification is performed from the height or area of the chromatogram called the peak P (i) on the vertical axis. In the chromatogram used here, the number of detected ions is shown.

この燃料の試料を分析したときに得られるクロマトグラムの例を図12に示す。例えば、JIS号軽油を燃料とした場合の分析結果では、横軸を溶出時間trとすると、この溶出時間trに対して、直鎖飽和炭化水素のピークP(i)が定期的に一定間隔で表れる。つまり、炭化水素には、その分子構造により、アルカン、アルケン、アルキン、シクロアルカン、芳香族炭化水素などに区分されるが、燃料成分としては、直鎖飽和炭化水素が多く、この直鎖飽和炭化水素のピークP(i)が現れるので、このピークP(i)を基準に用いる。 An example of a chromatogram obtained when a sample of this fuel is analyzed is shown in FIG. For example, in the analysis results when JIS light oil is used as fuel, assuming that the horizontal axis is the elution time tr, the peak P (i) of the linear saturated hydrocarbon is periodically spaced at regular intervals with respect to this elution time tr. appear. That is, hydrocarbons are classified into alkanes, alkenes, alkynes, cycloalkanes, aromatic hydrocarbons, etc. according to their molecular structure, but most of the fuel components are linear saturated hydrocarbons, and these linear saturated hydrocarbons are used. Since the peak P (i) of hydrogen appears, this peak P (i) is used as a reference.

そして、この燃料の試料中の燃料成分(例えば、炭素数15〜26の直鎖飽和炭化水素(ノルマルアルカン:n−alkane))に対応する特定イオンの幾つか(a,b)を選んで設定しておく。この選択では、分子ごとに異なる電子衝撃法(EIイオン化法)で得られるマスフラグメントパターンの生成割合の高いフラグメントイオンおよび分子イオンを選択することが好ましい。この特定イオン(生成割合の高いフラグメントイオン)として、質量電荷比が57、71、85のイオンを使用すると、ディーゼルエンジンの燃料に含まれている直鎖飽和炭化水素を特定イオンとした計測方法となるので、ディーゼルエンジンの排ガス中の未燃燃料量の計測に適した方法となり、より好ましい。なお、以下では、説明を簡略化するために、特定イオンを2個(a、b)で説明するが、本発明は、2個に限定されない。 Then, some (a, b) of specific ions corresponding to the fuel component (for example, a linear saturated hydrocarbon having 15 to 26 carbon atoms (normal alkane: n-alkane)) in the fuel sample are selected and set. I will do it. In this selection, it is preferable to select fragment ions and molecular ions having a high production rate of mass fragment patterns obtained by an electron impact method (EI ionization method) that differs for each molecule. When ions having mass-to-charge ratios of 57, 71, and 85 are used as the specific ions (fragment ions having a high production ratio), a measurement method using linear saturated hydrocarbons contained in the fuel of a diesel engine as specific ions can be used. Therefore, it becomes a method suitable for measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas of a diesel engine, which is more preferable. In the following, for the sake of simplicity, the specific ions will be described with two (a, b), but the present invention is not limited to two.

さらに、ガスクロマトグラフィー(GC)で分離した直鎖飽和炭化水素のマススペクトラム、図6〜図8に示すようなマススペクトラムを得る。この図6〜図8では、3つの分子イオンpのカウントp(j)と特定イオンa、bのカウントa(j)、b(j)との関係を示す。つまり、図6〜図8では、それぞれ分子イオンpのカウントp(n)、p(m)、p(o)に対する特定イオンa、bのカウント「a(n)、b(n)」、「a(m)、b(m)」、「a(o)、b(o)」)をそれぞれ示している。 Further, a mass spectrum of linear saturated hydrocarbons separated by gas chromatography (GC), as shown in FIGS. 6 to 8, is obtained. 6 to 8 show the relationship between the count p (j) of the three molecular ions p and the counts a (j) and b (j) of the specific ions a and b. That is, in FIGS. 6 to 8, the counts “a (n), b (n)” and “a (n)” of the specific ions a and b with respect to the counts p (n), p (m) and p (o) of the molecular ions p, respectively. “A (m), b (m)”, “a (o), b (o)”) are shown, respectively.

更に、燃料の資料の分析時においては、特定イオンa、bのカウント(イオンの数)ac(j)、bc(j)と分子イオンpのカウントp(j)とを検出して、これらの比の値である強度比、α(j)=ac(j)/pc(j)、β(j)=bc(j)/pc(j)を算出しておく。なお、「a」「b」「p」の次の添え字の「c」は燃料の試料の分析時の値を表す。 Furthermore, at the time of analysis of fuel data, the counts of specific ions a and b (number of ions) ac (j) and bc (j) and the count p (j) of molecular ions p are detected, and these are detected. The intensity ratio, which is the value of the ratio, α (j) = ac (j) / pc (j), β (j) = bc (j) / pc (j) is calculated. The subscript "c" next to "a", "b", and "p" represents the value at the time of analysis of the fuel sample.

これにより、排ガスの分析時に検出される分子イオンpのカウントpm(j)から特定イオンa、bのカウントam(j)、bm(j)を推定することができるようにする。つまり、「am(j)=α(j)×p(j)」、「bm(j)=β(j)×pm(j)」となる。なお、「a」「b」「p」の次の添え字の「m」は排ガスの分析時の値を表す。 This makes it possible to estimate the counts am (j) and bm (j) of the specific ions a and b from the count pm (j) of the molecular ions p detected during the analysis of the exhaust gas. That is, “am (j) = α (j) × p (j)” and “bm (j) = β (j) × pm (j)”. The subscript "m" next to "a", "b", and "p" represents the value at the time of exhaust gas analysis.

また、図9に示すように、これらの特定イオン(i=a、b)のイオン強度(カウント)P(i)(=at、bt)と、これらの特定イオンP(i)(=a、b)に対応する燃料成分の質量(直鎖飽和炭化水素量)M(i)(=M(a)、M(b))との関係を示す検量線L(i)(=L(a)、L(b))を作成して用意しておく。具体的には、特定イオンa、bの強度at、btから燃料成分の質量(直鎖飽和炭化水素量)M(i)(=M(a)、M(b))を求めるための換算値C(i)(=C(a),C(b))を設定しておく。 Further, as shown in FIG. 9, the ionic strength (count) P (i) (= at, bt) of these specific ions (i = a, b) and these specific ions P (i) (= a, Calibration curve L (i) (= L (a)) showing the relationship with the mass (linear saturated hydrocarbon amount) M (i) (= M (a), M (b)) of the fuel component corresponding to b). , L (b)) is created and prepared. Specifically, a conversion value for obtaining the mass (linear saturated hydrocarbon amount) M (i) (= M (a), M (b)) of the fuel component from the intensities at and bt of the specific ions a and b. C (i) (= C (a), C (b)) is set.

つまり、特定イオンaの強度atに対応する直鎖飽和炭化水素量M(a)は、「M(a)=C(a)×at」で、特定イオンbの強度btに対応する直鎖飽和炭化水素量M(b)は、「M(b)=C(b)×bt」で、算出できるようにする。つまり、「M(i)=C(i)×P(i)」となる。 That is, the amount of linear saturated hydrocarbon M (a) corresponding to the intensity at of the specific ion a is “M (a) = C (a) × at”, and the linear saturation corresponding to the intensity bt of the specific ion b. The amount of hydrocarbon M (b) can be calculated by "M (b) = C (b) x bt". That is, "M (i) = C (i) x P (i)".

また、燃料中にはそれぞれの直鎖飽和炭化水素に近い沸点の化合物が一定の割合で含まれているので、その周囲の化合物を含めた燃料量を得るための換算係数k(i)を求めておくことが好ましい。 Further, since the fuel contains a compound having a boiling point close to that of each linear saturated hydrocarbon at a constant ratio, the conversion coefficient k (i) for obtaining the fuel amount including the surrounding compounds is obtained. It is preferable to keep it.

これに関連して、質量分析器30aを使用する分析では、この図4に示すようなクロマトグラフに関しては、選択するイオン毎に描くことが可能であり、図10に示すように、測定するすべての範囲の全イオンカウントの総量を示すTIC(Total Ion Counts)と、図11に示すように、選択したイオンのみの選択イオンカウントの量を示すSIC(Selected Ion Counts)の両方を表すことができる。 In this regard, in the analysis using the mass spectrometer 30a, the chromatograph as shown in FIG. 4 can be drawn for each selected ion, and as shown in FIG. 10, all measurements are made. Both TIC (Total Ion Counts) indicating the total amount of total ion counts in the range of and SIC (Selected Ion Counts) indicating the amount of selected ion counts of only selected ions can be represented. ..

このクロマトグラムの分析では、換算係数k(i)を求めるために、図13に示すように、クロマトグラムを溶出時間ベースで分割する。この分割点は、隣接するピーク(P(i),P(i+1))の中間点ts(i)とし、一つの区分Δts(i)は溶出時間trに関して、2つのピーク(P(i−1),P(i))の中間点ts(i−1)から.次の2つのピーク(P(i),P(i+1))の中間点ts(i)までとする。 In this chromatogram analysis, the chromatogram is divided on an elution time basis as shown in FIG. 13 to determine the conversion factor k (i). This division point is an intermediate point ts (i) of adjacent peaks (P (i), P (i + 1)), and one division Δts (i) has two peaks (P (i-1)) with respect to the elution time tr. ), From the midpoint ts (i-1) of P (i)). It is up to the midpoint ts (i) of the next two peaks (P (i), P (i + 1)).

次に、図14に示すように、対象ピークP(i)の中間点ts(i−1)から中間点ts(i)までの面積に関して、測定するすべての範囲の全イオンカウントの総量を示すTICでTIC区分面積At(i)とし、選択した特定イオンフラグメントのみの選択イオンカウントの量を示すSICでのピークP(i)に対応するピーク部分の面積をSICピーク面積Ap(i)として求める。このSICピーク面積Ap(i)が直鎖飽和炭化水素のみによる面積となり、TIC区分面積At(i)が直鎖飽和炭化水素とその周辺の化合物との和による面積となる。 Next, as shown in FIG. 14, the total amount of total ion counts in the entire range to be measured with respect to the area from the midpoint ts (i-1) to the midpoint ts (i) of the target peak P (i) is shown. The TIC division area At (i) is defined by TIC, and the area of the peak portion corresponding to the peak P (i) in SIC indicating the amount of selected ion count of only the selected specific ion fragment is determined as the SIC peak area Ap (i). .. The SIC peak area Ap (i) is the area of only the linear saturated hydrocarbon, and the TIC division area At (i) is the area of the sum of the linear saturated hydrocarbon and the compounds around it.

そして、事前分析における、燃料の試料に関して分析では、測定するすべての範囲のイオンカウントの総量TICを現す総量イオンクロマトグラムのTIC区分面積At(i)と、選択した特定イオンフラグメントのみをカウントする選択イオンカウントSICを現す選択イオンクロマトグラムのSICピーク面積Ap(i)を算出する。 Then, in the analysis of the fuel sample in the preliminary analysis, the TIC division area At (i) of the total amount ion chromatogram representing the total amount TIC of the ion count in the entire range to be measured and the selection to count only the selected specific ion fragment are selected. The SIC peak area Ap (i) of the selected ion chromatogram representing the ion count SIC is calculated.

これらの面積を用いて、TIC区分面積At(i)とSICピーク面積Ap(i)の比の値である換算係数k(i)を、クロマトグラムのピークP(i)毎に、「k(i)=(TIC区分面積/SICピーク面積)=(Act(i)/Acp(i))」で算出する。これにより、SIC区分面積As(i)からTIC区分面積At(i)を推定することができる。「Act(i)=k(i)×Acs(i)」となる。なお、この換算係数k(i)を求めるときの面積Acは燃料の試料を分析した時に得られるもので、排ガスを分析した時の面積Amとは異なるので、燃料の試料を分析した時の面積をAcとしている。 Using these areas, a conversion coefficient k (i), which is a value of the ratio of the TIC division area At (i) and the SIC peak area Ap (i), is set for each peak P (i) of the chromatogram. i) = (TIC division area / SIC peak area) = (Act (i) / Acp (i)) ”. Thereby, the TIC division area At (i) can be estimated from the SIC division area As (i). “Act (i) = k (i) × Acs (i)”. The area Ac when calculating the conversion coefficient k (i) is obtained when the fuel sample is analyzed, and is different from the area Am when the exhaust gas is analyzed. Therefore, the area when the fuel sample is analyzed. Is set to Ac.

つまり、事前分析では、GC/MS分析で得られたマススペクトラムにおいて、測定対象の排ガスGを発生する燃料中の特定の燃料成分(直鎖飽和炭化水素)に対応する特定イオンa、bのイオン強度a(j)、b(j)と分子イオンpのイオン強度p(j)との強度比α(j)、β(j)と、特定イオンa、bのイオン強度P(i)と燃料成分の質量M(i)との関係である検量線L(i)をそれぞれ求める。さらに、好ましくは、選択されたイオンのみを現す選択イオンスペクトラムにおける特定イオンa、bのイオン強度Acs(i)で、全イオンを現す全イオンスペクトラムにおける特定イオンa、bとでその周囲とからなる特定全イオンのイオン強度Act(i)を割り算した換算係数k(i)を求める。 That is, in the preliminary analysis, in the mass spectrum obtained by GC / MS analysis, the ions of the specific ions a and b corresponding to the specific fuel component (linear saturated hydrocarbon) in the fuel that generates the exhaust gas G to be measured The intensity ratios α (j) and β (j) of the intensities a (j) and b (j) to the ionic strength p (j) of the molecular ion p, the ionic strength P (i) of the specific ions a and b, and the fuel. The calibration line L (i), which is the relationship with the mass M (i) of the component, is obtained. Further, preferably, the ionic strengths Acs (i) of the specific ions a and b in the selected ion spectrum representing only the selected ions are composed of the specific ions a and b in the total ion spectrum representing all the ions and their surroundings. The conversion coefficient k (i) obtained by dividing the ionic strength Act (i) of all the specific ions is obtained.

次に、排ガスに対して行う分析では、ガスクロマトグラフィー(GC)を用いずに、マススペクトロメトリー(MS:質量分析器)30aのみを用いる。この場合は、図16に示すような分子イオンpが全部が含まれている排ガスのマススペクトラムを得る。なお、この場合に、特定の燃料の成分(直鎖飽和炭化水素)に対応する特定イオンa、bは重なり合うが、分子イオンp(n)、p(m)、p(o)は、質量電荷比が異なるため、分離されている。言い換えれば、図16に示すようなマススペクトラムとなる。 Next, in the analysis performed on the exhaust gas, only mass spectrometry (MS: mass spectrometer) 30a is used without using gas chromatography (GC). In this case, the mass spectrum of the exhaust gas containing all of the molecular ions p as shown in FIG. 16 is obtained. In this case, the specific ions a and b corresponding to the specific fuel component (linear saturated hydrocarbon) overlap, but the molecular ions p (n), p (m), and p (o) have mass charges. They are separated because of the different ratios. In other words, the mass spectrum is as shown in FIG.

そして、この排ガスの分析では、エンジン10の排気管11に取り付けたプローブ23から流量調整弁24で一定流量に調整された状態で排ガスGを吸引ポンプ25により引き込み、この排気管11から排ガスGを採取管である計測用配管21に導き、さらに、加熱衝突部22の加熱衝突部材22aに排ガスGの粒子状物質を衝突させて、排ガスG中に含まれている粒子状物質の表面上に付着した有機物を揮発させ、その揮発成分を含んだ排ガスGを質量分析装置30に導入して、排ガスG中の未燃燃料量を測定する。 Then, in this exhaust gas analysis, the exhaust gas G is drawn from the probe 23 attached to the exhaust pipe 11 of the engine 10 by the suction pump 25 in a state of being adjusted to a constant flow rate by the flow rate adjusting valve 24, and the exhaust gas G is drawn from the exhaust pipe 11. It is guided to the measurement pipe 21 which is a sampling pipe, and further, the particulate matter of the exhaust gas G is made to collide with the heating collision member 22a of the heating collision portion 22 and adheres to the surface of the particulate matter contained in the exhaust gas G. The organic matter is volatilized, and the exhaust gas G containing the volatile component is introduced into the mass analyzer 30 to measure the amount of unburned fuel in the exhaust gas G.

この排ガスG中の未燃燃料量を測定においては、図16に示すような、排ガスのマススペクトルから分子イオンp(j=n、m、o)のカウント(イオン強度)pm(j)を検出する。この分子イオンpのカウントpm(j)から、事前分析で求めておいた、特定イオンa、bのカウントac(j)、bc(j)と分子イオンpのカウントpc(j)の比である強度比α(j)、β(j)を用いて、特定イオンのカウントam(j)、bm(j)を求める。つまり、am(j)=α(j)×p(j)」、「bm(j)=β(j)×pm(j)」などでam(j)、bm(j)を算出する。 In measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas G, the count (ionic strength) pm (j) of the molecular ions p (j = n, m, o) is detected from the mass spectrum of the exhaust gas as shown in FIG. To do. From the count pm (j) of the molecular ion p, it is the ratio of the count ac (j) and bc (j) of the specific ions a and b and the count pc (j) of the molecular ion p obtained by the preliminary analysis. Using the intensity ratios α (j) and β (j), the counts of specific ions am (j) and bm (j) are determined. That is, am (j) and bm (j) are calculated by "am (j) = α (j) × p (j)", “bm (j) = β (j) × pm (j)” and the like.

そして、それぞれの分子イオンに対応する特定イオンのカウントam(j)、bm(j)の和amt、bmtを求める。amt=Σam(j)、bmt=Σbm(j)である。図16は、「amt=am(n)+am(m)+am(o)+・・」、「bmt=bm(n)+bm(m)+bm(o)+・・」を表している。 Then, the sum amt and bmt of the counts am (j) and bm (j) of the specific ions corresponding to the respective molecular ions are obtained. amt = Σam (j), bmt = Σbm (j). FIG. 16 represents "amt = am (n) + am (m) + am (o) + ..." and "bmt = bm (n) + bm (m) + bm (o) + ...".

次に、この特定イオンa,bのカウントam(j)、bm(j)の和amt、bmtであるP(i)に対して、事前分析で設定しておいた検量線L(i)の換算値C(i)を用いて、この特定イオンa,bに対応する燃料成分の質量(直鎖飽和炭化水素量)M(i)を算出する。具体的には、「M(i)=C(i)×P(i)」であり、より具体的には、「M(a)=C(b)×amt」、「M(a)=C(b)×bmt」となる。 Next, with respect to P (i), which is the sum of the counts am (j) and bm (j) of the specific ions a and b, and bmt, of the calibration curve L (i) set in the preliminary analysis. Using the converted value C (i), the mass (linear saturated hydrocarbon amount) M (i) of the fuel component corresponding to the specific ions a and b is calculated. Specifically, "M (i) = C (i) x P (i)", and more specifically, "M (a) = C (b) x amt", "M (a) =". C (b) × bmt ”.

次に、特定ピークP(i)に対応した燃料成分の質量(直鎖飽和炭化水素量)のみの値M(i)から、特定ピークP(i)に対応した周辺の化合物も含まれた特定の燃料成分の質量Mf(i)を算出する。この算出は、特定イオンのカウントの和amt、bmtは、選択したイオンのみカウントする選択イオンカウントSICを現す選択イオンクロマトグラムのSICピーク面積Amp(i)に相当するので、このSICピーク面積Amp(i)から、換算係数k(i)を用いて、全イオンカウントTICを現す全イオンクロマトグラムのTIC区分面積Amt(i)を算出することで行う。「Amt(i)=k(i)×Amp(i)」となるので、Mf(i)=k(i)×M(i)で、特定ピークP(i)に対応した周辺の化合物も含まれた燃料の特定成分の質量Mf(i)を算出する。 Next, from the value M (i) of only the mass (the amount of linear saturated hydrocarbon) of the fuel component corresponding to the specific peak P (i), the identification including the peripheral compounds corresponding to the specific peak P (i) is also included. The mass Mf (i) of the fuel component of the above is calculated. In this calculation, the sum of the counts of specific ions amt and bmt correspond to the SIC peak area Amp (i) of the selected ion chromatogram representing the selected ion count SIC that counts only the selected ions. From i), the conversion coefficient k (i) is used to calculate the TIC division area Amt (i) of the total ion chromatogram representing the total ion count TIC. Since "Amt (i) = k (i) x Amp (i)", Mf (i) = k (i) x M (i) includes peripheral compounds corresponding to the specific peak P (i). The mass Mf (i) of the specific component of the fuel is calculated.

そして、この燃料の特定成分の質量Mf(i)をピークP(i)の数だけ積算して、排ガス中の未燃燃料量Mt(=ΣMf(i))を求める。 Then, the mass Mf (i) of the specific component of the fuel is integrated by the number of peaks P (i) to obtain the unburned fuel amount Mt (= ΣMf (i)) in the exhaust gas.

つまり、計測時分析では、分子イオンpのイオン強度pm(j)を測定して、この分子イオンpのイオン強度pm(j)と強度比α(j)、β(j)からこの分子イオンpに対応する特定イオンa、bのイオン強度am(j)、bm(j)を算定すると共に、この算定された特定イオンa、bのイオン強度am(j)、bm(j)の和amt、bmtに検量線L(i)とから得られる換算値C(i)を掛け算して燃料成分の質量M(i)を算出し、この算出された燃料成分の質量M(i)を積算して排ガス中の未燃燃料量Mtとすると、分子イオンpのイオン強度pm(j)から未燃燃料量Mtを算出できるので、排ガス中の未燃燃料量Mtをリアルタイムで計測できるようになる。 That is, in the measurement analysis, the ionic strength pm (j) of the molecular ion p is measured, and the ionic strength pm (j) of the molecular ion p and the intensity ratios α (j) and β (j) are used to determine the molecular ion p. The ionic strengths am (j) and bm (j) of the specific ions a and b corresponding to the above are calculated, and the sum of the calculated ionic strengths of the specific ions a and b am (j) and bm (j) amt, Multiply bmt by the conversion value C (i) obtained from the calibration line L (i) to calculate the mass M (i) of the fuel component, and integrate the calculated mass M (i) of the fuel component. Assuming that the amount of unburned fuel in the exhaust gas is Mt, the amount of unburned fuel Mt can be calculated from the ionic strength pm (j) of the molecular ions p, so that the amount of unburned fuel Mt in the exhaust gas can be measured in real time.

また、換算係数k(i)を求めてある場合には、計測時分析で、算定された特定イオンa、bのイオン強度am(j)、bm(j)の和amt、bmtに換算係数k(i)と検量線L(i)とから得られる換算値C(i)を掛け算して燃料成分の質量M(i)を算出し、この算出された燃料成分の質量M(i)を積算して排ガス中の未燃燃料量Mtとする。 When the conversion coefficient k (i) has been obtained, the conversion coefficient k is converted to the sum of the ionic strengths am (j) and bm (j) of the specific ions a and b calculated by the measurement analysis. Multiply the converted value C (i) obtained from (i) and the calibration curve L (i) to calculate the mass M (i) of the fuel component, and integrate the calculated mass M (i) of the fuel component. Then, the amount of unburned fuel in the exhaust gas is Mt.

上記の分析をステップ表示すると図3に示すようなステップ構成となる。すなわち、この排ガス中の未燃燃料量の計測方法S50は、次のようなステップから構成される。つまり、燃料の試料の分析(事前分析)S50Aでは、第1分析ステップS51、イオン選択ステップS52、強度比算出ステップS53、検量線設定ステップS54、換算係数算出ステップS55があり、排ガスの計測時における過程に相当する排ガスの分析(計測時分析)S50Bでは、第2分析ステップS56、特定イオン強度算出ステップS57、定量ステップS58、未燃燃料量算出ステップS59がある。 When the above analysis is displayed in steps, the step configuration is as shown in FIG. That is, the method S50 for measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas is composed of the following steps. That is, in the fuel sample analysis (pre-analysis) S50A, there are a first analysis step S51, an ion selection step S52, an intensity ratio calculation step S53, a calibration curve setting step S54, and a conversion coefficient calculation step S55. In the analysis of exhaust gas corresponding to the process (analysis at the time of measurement) S50B, there are a second analysis step S56, a specific ion intensity calculation step S57, a quantification step S58, and an unburned fuel amount calculation step S59.

この第1分析ステップS51は、測定対象の排ガスGを発生する燃料の試料をガスクロマトグラフィー40aと質量分析器30aからなるGC/MS分析計40を用いて分析するステップであり、イオン選択ステップS52は、第1分析ステップS51で得られるガスクロマトグラフ40aにおける燃料成分に対するピークに対応するマススペクトラムから、このマススペクトラムを構成するイオンの中から特定イオンa,bを選択するステップである。 The first analysis step S51 is a step of analyzing a sample of a fuel that generates exhaust gas G to be measured by using a GC / MS analyzer 40 including a gas chromatography 40a and a mass spectrometer 30a, and is an ion selection step S52. Is a step of selecting specific ions a and b from the ions constituting the mass spectrum from the mass spectrum corresponding to the peak for the fuel component in the gas chromatograph 40a obtained in the first analysis step S51.

また、強度比算出ステップS53は、イオン選択ステップS52で選択した特定イオンa、bのイオン強度ac(j)、bc(j)と分子イオンpのイオン強度p(j)との強度比α(j)、β(j)を算出するステップであり、検量線設定ステップS54は、特定イオンa、bのイオン強度at、btと燃料成分の質量M(i)との関係を示す検量線L(i)を設定しておくステップである。 Further, in the intensity ratio calculation step S53, the intensity ratio α (intensity ratio α (j) of the ionic strengths ac (j) and bc (j) of the specific ions a and b selected in the ion selection step S52 and the ionic strength p (j) of the molecular ion p j), β (j) is calculated, and the calibration curve setting step S54 is a calibration curve L (which shows the relationship between the ionic strengths at and bt of the specific ions a and b and the mass M (i) of the fuel component. This is the step of setting i).

そして、換算係数算出ステップS55は、第1分析ステップS51で得られるガスクロマトグラフにおいて、全イオンを表示する全イオンクロマトグラムと選択したイオンのみを表示する選択イオンクロマトグラムとにおいて、全イオンクロマトグラムの特定全イオンの面積であるTIC区分面積Act(i)と、選択イオンクロマトグラムにおける特定イオンa、bのピークの面積であるSICピーク面積Acp(i)とから、換算係数k(i)を算出するステップである。 Then, in the conversion coefficient calculation step S55, in the gas chromatograph obtained in the first analysis step S51, in the total ion chromatogram displaying all ions and the selected ion chromatogram displaying only selected ions, the total ion chromatogram is displayed. The conversion coefficient k (i) is calculated from the TIC division area Act (i), which is the area of the specific total ions, and the SIC peak area Accp (i), which is the area of the peaks of the specific ions a and b in the selected ion chromatogram. It is a step to do.

一方、計測時分析の第2分析ステップS56は、測定対象の排ガス中の未燃燃料量を質量分析器30aを用いて分析するステップであり、特定イオン強度算出ステップS57は、この第2分析ステップにおいて、分子イオンpのイオン強度pm(j)を測定して、分子イオンpのイオン強度pm(j)と強度比α(j)、β(j)から特定イオンa、bのイオン強度am(j),bm(j)を算出するステップである。 On the other hand, the second analysis step S56 of the analysis at the time of measurement is a step of analyzing the amount of unburned fuel in the exhaust gas to be measured by using the mass spectrometer 30a, and the specific ion intensity calculation step S57 is the second analysis step. In, the ionic strength pm (j) of the molecular ion p is measured, and the ionic strength am (j) of the specific ions a and b is obtained from the ionic strength pm (j) of the molecular ion p and the intensity ratios α (j) and β (j). This is a step of calculating j) and bm (j).

定量ステップS58は、特定イオン強度算出ステップS7で特定イオンa、bのイオン強度am(j),bm(j)の和amt,bmtに検量線L(i)から得れる換算値C(i)を掛け算して燃料成分の質量M(i)を算出する、あるいは、さらに、この掛け算した値に換算係数k(i)を掛け算して、燃料成分の質量Mf(i)を算出するステップであり、未燃燃料量算出ステップS59は、この定量ステップS58で算出された燃料成分の質量M(i)又はMf(i)を積算して、この積算値を排気ガス中の未燃燃料量Mtとするステップである。 In the quantification step S58, the conversion value C (i) obtained from the calibration line L (i) on the sum amt and bmt of the ionic strengths am (j) and bm (j) of the specific ions a and b in the specific ionic strength calculation step S7. Is a step of multiplying the fuel component mass M (i) to calculate the fuel component mass Mf (i), or further multiplying the multiplied value by the conversion coefficient k (i) to calculate the fuel component mass Mf (i). In the unburned fuel amount calculation step S59, the mass M (i) or Mf (i) of the fuel component calculated in the quantification step S58 is integrated, and this integrated value is taken as the unburned fuel amount Mt in the exhaust gas. It is a step to do.

この排ガス中の未燃燃料量の計測方法によれば、事前に燃料中の燃料成分(例えば、直鎖飽和炭化水素)の特定イオンと分子イオンの比を求め、また、特定イオンの強度と燃料成分の質量との関係を示す検量線L(i)を用意して、測定対象の排ガスGを計測用配管21に導入して、質量分析装置30のマススペクトロメトリー(MS)に導入し、電子衝突による分子のイオン化を行い、この時に得られる分子に電子が負荷した分子イオンのイオン強度と検出して、この分子イオンのイオン強度と特定イオンのイオン強度の関係を求めると共に、特定イオンのイオン強度を基に燃料成分の質量の定量を行う。 According to this method for measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas, the ratio of specific ions to molecular ions of the fuel component (for example, linear saturated hydrocarbon) in the fuel is obtained in advance, and the strength of the specific ions and the fuel A calibration line L (i) showing the relationship with the mass of the component is prepared, the exhaust gas G to be measured is introduced into the measurement pipe 21, introduced into the mass spectrometry (MS) of the mass spectrometer 30, and the electrons are introduced. Ionization of molecules by collision is performed, and the ion strength of the molecular ion loaded with electrons on the molecule obtained at this time is detected, the relationship between the ion strength of this molecular ion and the ion strength of the specific ion is obtained, and the ion of the specific ion is obtained. The mass of the fuel component is quantified based on the strength.

そして、これらをもとに、排ガス中の未燃燃料の計測時に、各燃料成分に対応する分子イオンのイオン強度に事前に求めておいた強度比を掛けることにより、排ガス中の特定イオンの強度を算出して、各燃料成分の質量を定量し、これらの各燃料成分の質量を積算して未燃燃料量を算出することができる。このとき、燃料中には各燃料成分に近い沸点の化合物が一定割合で含まれているため、この一定割合を考慮した換算係数で、各燃料成分の質量を補正して未燃燃料量を算出することが好ましい。 Then, based on these, when measuring the unburned fuel in the exhaust gas, the strength of the specific ions in the exhaust gas is multiplied by the ion strength of the molecular ions corresponding to each fuel component in advance. Can be calculated, the mass of each fuel component can be quantified, and the mass of each of these fuel components can be integrated to calculate the amount of unburned fuel. At this time, since the fuel contains a compound having a boiling point close to that of each fuel component at a constant ratio, the amount of unburned fuel is calculated by correcting the mass of each fuel component with a conversion coefficient that takes this constant ratio into consideration. It is preferable to do so.

そして、さらに、測定対象の排ガスをMS分析計を用いて分析する際に、全イオンクロマトグラムを用いずに、選択イオンクロマトグラムを用いると、より比較的短時間で、高い精度で排気ガス中に含まれる未燃燃料量を求めることができる。 Furthermore, when analyzing the exhaust gas to be measured using an MS analyzer, if a selective ion chromatogram is used instead of a total ion chromatogram, the exhaust gas is contained in a relatively short time and with high accuracy. The amount of unburned fuel contained in can be determined.

上記の構成の実施の形態の排ガス中の未燃燃料量の計測方法によれば、測定対象の排ガスに含まれる未燃燃料量を質量分析計を用いて分析する際に、ガスクロマトグラフィーを用いずに分析するので、分析機器が簡素化されると共に未燃燃料量をリアルタイムで算出できるようになる。 According to the amount of unburned fuel measuring how in the exhaust gas of the above-described embodiments of the structure, when analyzed using a mass spectrometer amount of unburned fuel contained in the exhaust gas to be measured, a gas chromatography since analysis without, analytical instrument will be able to calculate the amount of unburned fuel in real time while being simplified.

そして、内燃機関等から排出される排ガス中の未燃燃料の量をリアルタイムで計測できるので、自動車搭載の内燃機関などにおける走行時の測定を可能とすることができる。 Then, since the amount of unburned fuel in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine or the like can be measured in real time, it is possible to measure the running time in the internal combustion engine or the like mounted on the automobile.

1 排ガス中の未燃燃料量の計測システム
10 内燃機関(エンジン)
11 排気管
21 計測用配管
22 加熱衝突部
22a 加熱衝突部材
30 質量分析装置
30a 質量分析器
30b 演算装置
31 イオン化室
32 四重極
33 イオン検出器
34 演算部
40 GC/MS(ジーシーエムエス)分析計
40a ガスクロマトグラフィー(GC)
41 GCインジェクタ
42 キャピラリーカラム
At(i)、Act(i)、Amt(i) 区分面積
Ap(i)、Acp(i)、Amp(i) ピーク面積(ピークの部分の面積)
C(i) 検量線の換算値
G 排ガス
k(i) 換算係数
L(i) 検量線
p(j) 分子イオン
P(i)、P(i+1) 燃料成分(直鎖飽和炭化水素)のピーク
tr 溶出時間(保持時間:Retention Time)
ts(i−1)、ts(i) 分割点(隣接するピークの中間点)
Δts(i) 区分
1 Measurement system for the amount of unburned fuel in exhaust gas 10 Internal combustion engine (engine)
11 Exhaust pipe 21 Measurement pipe 22 Heating collision part 22a Heating collision member 30 Mass spectrometer 30a Mass spectrometer 30b Computing device 31 Ionization chamber 32 Quadrupole 33 Ion detector 34 Calculation unit 40 GC / MS analyzer 40a Gas Chromatography (GC)
41 GC injector 42 Capillary column At (i), Act (i), Amt (i) Division area Ap (i), Ap (i), Amp (i) Peak area (area of peak part)
C (i) Calibration curve conversion value G Exhaust gas k (i) Conversion coefficient L (i) Calibration curve p (j) Molecular ions P (i), P (i + 1) Peak tr of fuel component (linear saturated hydrocarbon) Elution time (retention time: Retention Time)
ts (i-1), ts (i) partition point (midpoint of adjacent peaks)
Δts (i) classification

Claims (4)

内燃機関で燃料の燃焼により発生する測定対象の排ガスに含まれている未燃燃料量を計測する排ガス中の未燃燃料量の計測方法において、
事前分析として、前記内燃機関で使用される燃料の試料をガスクロマトグラフィーと質量分析器からなるGC/MS分析計を用いて分析し、前記燃料中の燃料成分に対応する特定イオンのイオン強度と分子イオンのイオン強度との強度比を求めると共に、前記特定イオンのイオン強度と前記燃料成分の質量との関係である検量線を求めておき、
前記測定対象の排ガス中の不揮発成分を排除して、排ガス中の揮発成分のみをガスクロマトグラフィーを通過させることなく質量分析器に導入して分析した質量分析の計測時分析として、マススペクトルにおける前記分子イオンのイオン強度を測定して、前記分子イオンのイオン強度と前記強度比からこの分子イオンに対応する前記特定イオンのイオン強度を算定すると共に、この算定された前記特定イオンのイオン強度の和に前記検量線から得られる換算値とを掛け算して前記燃料成分の質量を算出し、この算出された前記燃料成分の質量を積算して排ガス中の未燃燃料量とすることを特徴とする排ガス中の未燃燃料量の計測方法。
In the method of measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas, which measures the amount of unburned fuel contained in the exhaust gas to be measured generated by the combustion of fuel in the internal combustion engine.
As a preliminary analysis, a sample of the fuel used in the internal combustion engine is analyzed using a GC / MS analyzer consisting of gas chromatography and a mass spectrometer, and the ion intensity of a specific ion corresponding to the fuel component in the fuel is determined. The intensity ratio of the molecular ion to the ion intensity is obtained, and the calibration line which is the relationship between the ion intensity of the specific ion and the mass of the fuel component is obtained.
As a measurement analysis of mass spectrometry analyzed by excluding the non-volatile components in the exhaust gas to be measured and introducing only the volatile components in the exhaust gas into a mass spectrometer without passing through gas chromatography, the above-mentioned in the mass spectrum. The ion intensity of the molecular ion is measured, the ion intensity of the specific ion corresponding to the molecular ion is calculated from the ion intensity of the molecular ion and the intensity ratio, and the sum of the calculated ion intensity of the specific ion is calculated. wherein by multiplying the converted value obtained from the calibration curve to calculate the mass of the fuel component, characterized in that the amount of unburned fuel in the exhaust gas by integrating the mass of the fuel component this is calculated A method for measuring the amount of unburned fuel in exhaust gas.
内燃機関で燃料の燃焼により発生する測定対象の排ガスに含まれている未燃燃料量を計測する排ガス中の未燃燃料量の計測方法において、
事前分析として、前記内燃機関で使用される燃料の試料をガスクロマトグラフィーと質量分析器からなるGC/MS分析計を用いて分析し、前記燃料中の燃料成分に対応する特定イオンのイオン強度と分子イオンのイオン強度との強度比と、前記特定イオンのイオン強度と前記燃料成分の質量との関係である検量線をそれぞれ求め、さらに、選択されたイオンのみを現す選択イオンクロマトグラムにおける前記特定イオンのイオン強度で、全イオンを現す全イオンクロマトグラムにおける前記特定イオンとその周囲とからなる特定全イオンのイオン強度を割り算した換算係数を求めると共に、
前記測定対象の排ガス中の不揮発成分を排除して、排ガス中の揮発成分のみをガスクロマトグラフィーを通過させることなく質量分析器に導入して分析した質量分析の計測時分析として、マススペクトルにおける前記分子イオンのイオン強度を測定して、前記分子イオンのイオン強度と前記強度比から前記分子イオンに対応する前記特定イオンのイオン強度を算定すると共に、この算定された前記特定イオンのイオン強度の和に前記換算係数と前記検量線から得られる換算値とを掛け算して前記燃料成分の質量を算出し、この算出された前記燃料成分の質量を積算して排ガス中の未燃燃料量とすることを特徴とする排ガス中の未燃燃料量の計測方法。
In the method of measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas, which measures the amount of unburned fuel contained in the exhaust gas to be measured generated by the combustion of fuel in the internal combustion engine.
As a preliminary analysis, a sample of the fuel used in the internal combustion engine is analyzed using a GC / MS analyzer consisting of gas chromatography and a mass spectrometer, and the ion intensity of a specific ion corresponding to the fuel component in the fuel is determined. The intensity ratio of the molecular ion to the ion intensity, the calibration line which is the relationship between the ion intensity of the specific ion and the mass of the fuel component are obtained, and further, the specification in the selected ion chromatogram showing only the selected ion. The conversion coefficient obtained by dividing the ion intensity of the specific ion consisting of the specific ion and its surroundings in the total ion chromatogram representing all ions by the ion intensity of the ion is obtained, and at the same time.
As a measurement analysis of mass spectrometry analyzed by excluding the non-volatile components in the exhaust gas to be measured and introducing only the volatile components in the exhaust gas into a mass spectrometer without passing through gas chromatography, the above-mentioned in the mass spectrum. The ion intensity of the molecular ion is measured, the ion intensity of the specific ion corresponding to the molecular ion is calculated from the ion intensity of the molecular ion and the intensity ratio, and the sum of the calculated ion intensities of the specific ion. wherein by multiplying the converted value obtained conversion factor and from the calibration curve to calculate the mass of the fuel component, to the amount of unburned fuel in the exhaust gas by integrating the mass of the fuel component this is calculated A method for measuring the amount of unburned fuel in exhaust gas, which is characterized by.
前記特定イオンとして、炭化数が15以上で26以下の直鎖飽和炭化水素の分子量に相当する質量電荷比とフラグメントイオンの質量電荷比が57、71、85のイオンを使用する請求項1又は2に記載の排ガス中の未燃燃料量の計測方法。 Claim 1 or 2 uses ions having a mass-to-charge ratio corresponding to the molecular weight of a linear saturated hydrocarbon having a carbonation number of 15 or more and 26 or less and a mass-to-charge ratio of fragment ions of 57, 71, 85 as the specific ions. The method for measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas described in. 内燃機関で燃料の燃焼により発生する測定対象の排ガスに含まれている未燃燃料量を計測する排ガス中の未燃燃料量の計測方法において、
前記測定対象の排ガスを加熱した加熱衝突部材に衝突させるか、又は、加熱したフィルタを通過させることで、その測定対象中の不揮発成分を排除して、排ガス中の揮発成分のみをガスクロマトグラフィーを通過させることなく質量分析器に導入して分析した質量分析の計測時分析の結果と、事前に前記内燃機関で使用される燃料の試料を分析した事前分析の結果とから、排ガス中の未燃燃料量算出することを特徴とする排ガス中の未燃燃料量の計測方法。
In the method of measuring the amount of unburned fuel in the exhaust gas, which measures the amount of unburned fuel contained in the exhaust gas to be measured generated by the combustion of fuel in the internal combustion engine.
By colliding the exhaust gas to be measured with a heated heating collision member or passing it through a heated filter, the non-volatile components in the measurement target are eliminated, and only the volatile components in the exhaust gas are subjected to gas chromatography. From the result of the measurement analysis of the mass spectrometry that was introduced into the mass spectrometer without passing through and the result of the pre-analysis that analyzed the fuel sample used in the internal combustion engine in advance, it is unburned in the exhaust gas. A method for measuring the amount of unburned fuel in exhaust gas, which comprises calculating the amount of fuel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001351569A (en) * 2000-06-02 2001-12-21 Hitachi Ltd On-line monitor for measuring gas
JP3986752B2 (en) * 2000-12-20 2007-10-03 株式会社日立製作所 Exhaust gas measurement and monitoring system
JP3825251B2 (en) * 2000-12-20 2006-09-27 株式会社日立製作所 Exhaust gas measuring device
JP3725826B2 (en) * 2002-01-21 2005-12-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ Exhaust gas measuring device and its standard sample generator
JP2009175048A (en) * 2008-01-25 2009-08-06 Isuzu Motors Ltd Sampling system and analyzing method
JP2010249647A (en) * 2009-04-15 2010-11-04 Isuzu Motors Ltd Recovery rate evaluation method of polycyclic aromatic hydrocarbons
JP5862202B2 (en) * 2011-10-28 2016-02-16 富士通株式会社 Suspended particulate matter measuring apparatus and suspended particulate matter measuring method
WO2013132154A1 (en) * 2012-03-05 2013-09-12 Pegasor Oy Apparatus and process for particle mass concentration measurement and use of an apparatus for particle mass concentration measurement

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