JP7176470B2 - gas analyzer - Google Patents

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Description

本開示は、ガス分析装置に関する。 The present disclosure relates to gas analyzers.

従来、被測定ガスの成分濃度等の分析対象に関する情報を光吸収スペクトル等の分光スペクトルに基づいて分光学的に取得する技術が知られている。例えば、特許文献1には、所定の流路を流れる被測定ガスの成分濃度を分光学的に算出するガス濃度測定装置が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a technique of spectroscopically obtaining information about an analysis target such as the component concentration of a gas to be measured based on a spectroscopic spectrum such as an optical absorption spectrum. For example, Patent Literature 1 discloses a gas concentration measuring device that spectroscopically calculates the component concentration of a gas to be measured flowing through a predetermined flow path.

特開2010-185694号公報JP 2010-185694 A

このようなガス分析装置では、光学部品に汚染及び腐食等の不具合が生じないように、流路を流れる被測定ガスと光学部品との接触を抑制するパージガスが装置内から流路に向けて放出される。このとき、パージガスによって被測定ガスが必要以上に冷却されないように、パージガスの温度を高くする。しかしながら、パージガスが流れる経路の近傍に配置されているガス分析装置の各構成部の耐熱温度によってパージガスの温度が制限され、耐熱温度よりも高温の被測定ガスの冷却を十分に抑制することは困難であった。 In such a gas analyzer, a purge gas is discharged from inside the device toward the flow channel to suppress contact between the gas to be measured flowing through the flow channel and the optical components in order to prevent problems such as contamination and corrosion of the optical components. be done. At this time, the temperature of the purge gas is increased so that the gas to be measured is not cooled more than necessary by the purge gas. However, the temperature of the purge gas is limited by the heat resistance temperature of each component of the gas analyzer arranged near the path through which the purge gas flows, and it is difficult to sufficiently suppress the cooling of the gas to be measured that has a temperature higher than the heat resistance temperature. Met.

本開示は、各構成部の耐熱温度よりも被測定ガスの温度が高いときでも、パージガスによる被測定ガスの冷却を抑制可能なガス分析装置を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a gas analyzer capable of suppressing cooling of the gas to be measured by the purge gas even when the temperature of the gas to be measured is higher than the heat-resistant temperature of each component.

幾つかの実施形態に係るガス分析装置は、流路を流れる被測定ガスに対して照射した照射光に基づく被測定光を用いて前記被測定ガス中の分析対象成分を分析するガス分析装置であって、少なくとも1つの光学系を有する光学部と、前記光学部と前記流路との間に形成されている領域に臨む排出口が配置され、前記光学部の耐熱温度よりも高い温度を有する第1パージガスが流通する第1配管と、前記第1配管よりも前記光学部側に位置して前記領域に臨む排出口が配置され、前記耐熱温度以下の温度を有する第2パージガスが流通する第2配管と、を備える。このようなガス分析装置によれば、各構成部の耐熱温度よりも被測定ガスの温度が高いときでも、パージガスによる被測定ガスの冷却を抑制可能である。より具体的には、ガス分析装置は、光学部の耐熱温度よりも高い温度を有する第1パージガスを、流路側に配置されている第1配管から流路へと放出させることで、被測定ガスと高温の第1パージガスとを直接接触させ、被測定ガスの冷却を抑制可能である。加えて、ガス分析装置は、光学部の耐熱温度以下の温度を有する第2パージガスを、当該光学部側に配置されている第2配管から流路へと放出させることで、当該光学部を耐熱温度以下で動作させることが可能である。 A gas analyzer according to some embodiments is a gas analyzer that analyzes an analyte component in a gas to be measured using a light to be measured that is based on irradiation light applied to a gas to be measured flowing through a flow path. An optical section having at least one optical system and an outlet facing an area formed between the optical section and the flow path are arranged, and have a temperature higher than the heat resistant temperature of the optical section. A first pipe, through which a first purge gas flows, and an outlet, which is positioned closer to the optical part than the first pipe and faces the region, are arranged, and a second purge gas, having a temperature equal to or lower than the heat resistant temperature, flows through. 2 piping. According to such a gas analyzer, cooling of the gas under measurement by the purge gas can be suppressed even when the temperature of the gas under measurement is higher than the heat-resistant temperature of each component. More specifically, the gas analyzer discharges the first purge gas having a temperature higher than the heat-resistant temperature of the optical section into the flow path from the first pipe arranged on the side of the flow path. and the high-temperature first purge gas can be brought into direct contact with each other to suppress cooling of the gas to be measured. In addition, the gas analyzer discharges the second purge gas having a temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the optical section into the flow path from the second pipe arranged on the side of the optical section, thereby making the optical section heat-resistant. It is possible to operate at sub-temperatures.

一実施形態に係るガス分析装置において、前記第1配管は、前記被測定ガスに含まれる液化成分の凝縮温度が前記耐熱温度よりも高いときに、前記凝縮温度よりもさらに高い温度を有する前記第1パージガスを流通させてもよい。これにより、被測定ガスの冷却が効果的に抑制される。すなわち、被測定ガスに含まれる液化成分の凝縮が抑制される。したがって、流路の内部空間とガス分析装置内部とを隔てる境界部分への液化成分の付着が抑制される。結果として、照射光及び被測定光の散乱も抑制されるので、ガス分析装置は、成分濃度に関する分析を正確に実行可能である。 In the gas analyzer according to one embodiment, the first pipe has a temperature higher than the condensation temperature when the condensation temperature of the liquefied component contained in the gas to be measured is higher than the heat resistant temperature. 1 purge gas may be circulated. This effectively suppresses the cooling of the gas to be measured. That is, the condensation of the liquefied components contained in the gas to be measured is suppressed. Therefore, the adhesion of the liquefied components to the boundary separating the inner space of the flow path and the inside of the gas analyzer is suppressed. As a result, the scattering of the irradiation light and the light to be measured is also suppressed, so that the gas analyzer can accurately perform analysis on component concentrations.

一実施形態に係るガス分析装置は、各配管から対応するパージガスを定常的に放出させてもよい。これにより、ガス分析装置は、パージガスの放出に関して複雑なタイミング制御等を実行する必要なく、簡便な制御によってパージガスを放出させることができる。加えて、ガス分析装置内部から流路へとパージガスが定常的に放出されているので、ガス分析装置は、光学部品に汚染及び腐食等の不具合が生じないように、流路を流れる被測定ガスと光学部品との接触をより効果的に抑制することができる。 A gas analyzer according to an embodiment may steadily release the corresponding purge gas from each pipe. As a result, the gas analyzer can release the purge gas through simple control without the need to perform complicated timing control or the like for releasing the purge gas. In addition, since the purge gas is constantly discharged from the inside of the gas analyzer into the flow path, the gas analyzer is designed to prevent defects such as contamination and corrosion of the optical parts. contact with the optical component can be more effectively suppressed.

一実施形態に係るガス分析装置は、前記被測定ガスの温度を測定する温度測定部を備え、前記第2パージガスを前記第2配管から定常的に放出させ、前記温度測定部によって測定された前記被測定ガスの温度が前記凝縮温度よりも高いと、前記第1配管からの前記第1パージガスの放出を停止させ、前記温度測定部によって測定された前記被測定ガスの温度が前記凝縮温度以下になると、前記第1パージガスを前記第1配管から放出させてもよい。これにより、ガス分析装置は、第1パージガスを必要に応じて流路に放出させることができ、第1パージガスの消費を抑制可能である。すなわち、第1パージガスが有効に利用され、コストが低減する。 A gas analyzer according to one embodiment includes a temperature measurement unit that measures the temperature of the gas to be measured, constantly discharges the second purge gas from the second pipe, and measures the temperature measured by the temperature measurement unit. When the temperature of the gas to be measured is higher than the condensing temperature, the discharge of the first purge gas from the first pipe is stopped, and the temperature of the gas to be measured measured by the temperature measuring unit falls below the condensing temperature. Then, the first purge gas may be discharged from the first pipe. As a result, the gas analyzer can discharge the first purge gas into the flow path as needed, and can suppress consumption of the first purge gas. That is, the first purge gas is effectively used and the cost is reduced.

一実施形態に係るガス分析装置において、前記光学部は、前記流路を流れる前記被測定ガスに対して前記照射光を照射する第1光学部と、前記被測定光に基づく受光信号を取得して前記分析対象成分を分析する第2光学部と、を有し、前記第1光学部と前記第2光学部とは、前記流路の延設方向又は該延設方向に直交する方向に沿って、別体として互いに離間した状態で配置され、一対の前記第1配管及び前記第2配管は、前記第1光学部及び前記第2光学部のそれぞれに対して設けられていてもよい。これにより、ガス分析装置は、例えば、光源と光検出器とが被測定ガスを挟んで分離した対向型として構成され得る。 In the gas analyzer according to one embodiment, the optical unit includes a first optical unit that irradiates the gas under measurement flowing through the flow path with the irradiation light, and acquires a received light signal based on the light under measurement. and a second optical unit that analyzes the component to be analyzed by using The pair of the first pipe and the second pipe may be provided for each of the first optical section and the second optical section. As a result, the gas analyzer can be configured, for example, as a facing type in which the light source and the photodetector are separated with the gas to be measured interposed therebetween.

本開示によれば、各構成部の耐熱温度よりも被測定ガスの温度が高いときでも、パージガスによる被測定ガスの冷却を抑制可能なガス分析装置を提供可能である。 According to the present disclosure, it is possible to provide a gas analyzer capable of suppressing cooling of the gas under measurement by the purge gas even when the temperature of the gas under measurement is higher than the heat-resistant temperature of each component.

一実施形態に係るガス分析装置の光学部に関する構成の一例を主に示す模式図である。It is a schematic diagram mainly showing an example of the configuration related to the optical section of the gas analyzer according to one embodiment. 一実施形態に係るガス分析装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of a gas analysis device concerning one embodiment. 図1の第2光学部側に配置されているパージガス供給系の構成の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a purge gas supply system arranged on the second optical section side of FIG. 1; 図1のガス分析装置の光学部に関する構成の変形例を主に示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram mainly showing a modification of the configuration of the optical section of the gas analyzer of FIG. 1;

初めに、従来技術の背景及び問題点について主に説明する。 First, the background and problems of the prior art will be mainly described.

例えば、プロセスガス等の被測定ガスが流れる流路にガス分析装置が直接取り付けられ、分析対象成分の濃度分析が行われる。被測定ガスは、例えばCO(一酸化炭素)、CO2(二酸化炭素)、H2O(水)、Cnm(炭化水素)、NH3(アンモニア)、及びO2(酸素)等のガス分子を含む。流路は、配管、煙道、及び燃焼炉等を含む。 For example, a gas analyzer is directly attached to a flow path through which a gas to be measured such as a process gas flows, and concentration analysis of a component to be analyzed is performed. Gases to be measured include, for example, CO (carbon monoxide) , CO2 (carbon dioxide), H2O (water), CnHm (hydrocarbon), NH3 (ammonia), and O2 (oxygen). Contains gas molecules. Flow paths include pipes, flues, combustion furnaces, and the like.

このようなガス分析装置は、例えばTDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy:波長可変ダイオードレーザ吸収分光)式レーザガス分析計を含む。TDLAS式レーザガス分析計は、例えば被測定ガスに対してレーザ光を照射することで分析対象成分の濃度を分析する。 Such a gas analyzer includes, for example, a TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy) type laser gas analyzer. A TDLAS type laser gas analyzer analyzes the concentration of a component to be analyzed by, for example, irradiating a gas to be measured with a laser beam.

被測定ガスに含まれるガス分子は、赤外から近赤外域において、分子の振動及び回転エネルギー遷移に基づく光吸収スペクトルを示す。光吸収スペクトルは、成分分子に固有である。Lambert-Beerの法則により、レーザ光に関するガス分子の吸光度がその成分濃度及び光路長に比例する。したがって、光吸収スペクトルの強度を測定することで分析対象成分の濃度が分析可能である。 Gas molecules contained in the gas to be measured exhibit optical absorption spectra in the infrared to near-infrared region based on molecular vibrational and rotational energy transitions. Optical absorption spectra are specific to component molecules. According to the Lambert-Beer law, the absorbance of a gas molecule with respect to laser light is proportional to its component concentration and optical path length. Therefore, the concentration of the analyte component can be analyzed by measuring the intensity of the light absorption spectrum.

TDLASでは、ガス分子が有するエネルギー遷移の吸収線幅よりも十分に狭い線幅の半導体レーザ光を被測定ガスに対して照射する。半導体レーザの注入電流を高速変調することで、その発振波長を掃引する。被測定ガスを透過した半導体レーザ光の光強度を測定して、1本の独立した光吸収スペクトルを測定する。 In TDLAS, a gas to be measured is irradiated with a semiconductor laser beam having a line width sufficiently narrower than the absorption line width of energy transition of gas molecules. The oscillation wavelength is swept by modulating the injection current of the semiconductor laser at high speed. By measuring the light intensity of the semiconductor laser light that has passed through the gas to be measured, one independent light absorption spectrum is measured.

半導体レーザ光の掃引範囲は用途によって異なる。分析対象成分がO2の場合、半導体レーザ光の線幅は例えば0.0002nmであり、掃引幅は例えば0.1~0.2nmである。0.1~0.2nmの掃引幅を掃引することで、光吸収スペクトルの測定を行う。取得した1本の光吸収スペクトルから濃度換算を行うことにより、分析対象成分の濃度が算出される。濃度換算の方法は、ピーク高さ法、スペクトル面積法、及び2f法等の既知の方法を含む。 The sweep range of semiconductor laser light varies depending on the application. When the component to be analyzed is O 2 , the line width of the semiconductor laser light is, for example, 0.0002 nm, and the sweep width is, for example, 0.1 to 0.2 nm. A light absorption spectrum is measured by sweeping the sweep width from 0.1 to 0.2 nm. The concentration of the component to be analyzed is calculated by performing concentration conversion from one acquired light absorption spectrum. Concentration conversion methods include known methods such as the peak height method, spectrum area method, and 2f method.

以上のようなガス分析装置では、光学部品に汚染及び腐食等の不具合が生じないように、流路を流れる被測定ガスと光学部品との接触を抑制するパージガスが装置内から流路に向けて放出される。このとき、仮にパージガスによって被測定ガスが冷却されると、いくつかの不都合が生じる。 In the gas analyzer as described above, a purge gas that suppresses the contact between the gas to be measured flowing through the flow path and the optical parts is directed toward the flow path from inside the apparatus so as to prevent problems such as contamination and corrosion of the optical parts. released. At this time, if the measured gas were cooled by the purge gas, some inconveniences would occur.

例えば、パージガスによって被測定ガス中の液化成分が冷却されると、当該液化成分は凝縮して流路の内部空間と装置内部とを隔てる境界部分に付着する。ここで、液化成分は、被測定ガス中に含まれ、被測定ガスの温度及び圧力等によってプロセス中に液化し得る成分を含む。例えば、液化成分は、被測定ガス中に存在している場合に、当該被測定ガスの温度が液化成分の凝縮温度等を含む所定の温度よりも高いときには、液化せずに気体又は微粒子の状態で被測定ガス中に存在する。一方で、液化成分は、被測定ガス中に存在している場合に、当該被測定ガスの温度が所定の温度以下になったときには、凝縮(液化又は凝集)して上記の境界部分に付着する。以上のような液化成分に関する説明は、後述する本開示の一実施形態に対しても当てはまる。 For example, when a liquefied component in the gas to be measured is cooled by the purge gas, the liquefied component condenses and adheres to the boundary separating the inner space of the flow path and the inside of the device. Here, the liquefied component includes a component that is contained in the gas to be measured and that can be liquefied during the process depending on the temperature and pressure of the gas to be measured. For example, when a liquefied component is present in a gas under measurement, and the temperature of the gas under measurement is higher than a predetermined temperature including the condensation temperature of the liquefied component, the liquefied component does not liquefy and remains in a state of gas or fine particles. exists in the gas under test. On the other hand, when the liquefied component is present in the gas to be measured and the temperature of the gas to be measured falls below a predetermined temperature, the liquefied component condenses (liquefies or aggregates) and adheres to the boundary portion. . The above description of the liquefying component also applies to one embodiment of the present disclosure, which will be described later.

光吸収スペクトルの測定用に発光部から照射される照射光は、上記の境界部分に付着した液化成分によって、装置内部から流路の内部空間へと出射するときに散乱する。同様に、被測定ガスに対して照射された照射光に基づく被測定光としての透過光は、上記の境界部分に付着した液化成分によって、流路の内部空間から装置内部へと入射するときに散乱する。以上により、成分濃度に関する分析が正確に行われない恐れがある。 Irradiation light emitted from the light-emitting part for measurement of the light absorption spectrum is scattered by the liquefied component adhering to the boundary portion when emitted from the inside of the device into the internal space of the channel. Similarly, when the transmitted light as the light to be measured based on the irradiation light irradiated to the gas to be measured is incident on the inside of the device from the internal space of the flow channel due to the liquefied component adhering to the boundary portion, scatter. Due to the above, there is a risk that the analysis of component concentrations will not be performed accurately.

例えば、プロセスガスとしての被測定ガスが有する熱エネルギーを熱交換器で用いる場合、パージガスによって被測定ガス自体が冷却されると、流路を流れた先に配置されている熱交換器によって交換可能な熱エネルギーが低減してしまう。 For example, when the heat energy of the gas to be measured as the process gas is used in a heat exchanger, when the gas to be measured is cooled by the purge gas, it can be exchanged by the heat exchanger located at the end of the flow path. thermal energy is reduced.

以上のような不都合を解消するために、パージガスによって被測定ガスが必要以上に冷却されないように、パージガスの温度が所定の閾値よりも高く設定される。所定の閾値は、例えば、被測定ガスに含まれる液化成分の凝縮温度を含む。所定の閾値は、例えば、熱交換器における利用に最低限必要となる被測定ガスの要求温度を含む。しかしながら、パージガスが流れる経路の近傍に配置されているガス分析装置の各構成部の耐熱温度によってパージガスの温度は制限される。結果として、被測定ガスが耐熱温度よりも高温であり、所定の閾値が耐熱温度よりも高い場合、耐熱温度以下に制限されているパージガスでは被測定ガスの冷却を十分に抑制することは困難であった。 In order to solve the above problems, the temperature of the purge gas is set higher than a predetermined threshold so that the gas under measurement is not cooled more than necessary by the purge gas. The predetermined threshold includes, for example, the condensation temperature of liquefied components contained in the gas under measurement. The predetermined threshold includes, for example, the minimum required temperature of the gas to be measured for use in the heat exchanger. However, the temperature of the purge gas is limited by the heat-resistant temperatures of the components of the gas analyzer arranged near the path through which the purge gas flows. As a result, when the temperature of the measured gas is higher than the heat resistant temperature and the predetermined threshold value is higher than the heat resistant temperature, it is difficult to sufficiently suppress the cooling of the measured gas with the purge gas that is limited to the heat resistant temperature or less. there were.

本開示は、各構成部の耐熱温度よりも被測定ガスの温度が高いときでも、パージガスによる被測定ガスの冷却を抑制可能なガス分析装置を提供することを目的とする。以下では、添付図面を参照しながら本開示の一実施形態について主に説明する。 An object of the present disclosure is to provide a gas analyzer capable of suppressing cooling of the gas to be measured by the purge gas even when the temperature of the gas to be measured is higher than the heat-resistant temperature of each component. An embodiment of the present disclosure will be mainly described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、一実施形態に係るガス分析装置1の光学部2に関する構成の一例を主に示す模式図である。図1における一点鎖線は、照射光L1及び被測定光L2を含む光の光軸を示す。図1における破線の矢印は、被測定ガスG及び各パージガスを含むガスの流れを示す。図1を参照しながら、一実施形態に係るガス分析装置1の光学部2に関する構成及び機能について主に説明する。 FIG. 1 is a schematic diagram mainly showing an example of the configuration of the optical section 2 of the gas analyzer 1 according to one embodiment. The dashed-dotted line in FIG. 1 indicates the optical axis of light including the irradiation light L1 and the light to be measured L2. The dashed arrows in FIG. 1 indicate the flow of gas containing the gas to be measured G and each purge gas. The configuration and functions of the optical unit 2 of the gas analyzer 1 according to one embodiment will be mainly described with reference to FIG. 1 .

ガス分析装置1は、例えば流路Fを流れる被測定ガスGに対して照射光L1を照射し、被測定光L2の受光信号に基づいて被測定ガスG中の分析対象成分の濃度を分析する。ガス分析装置1は、例えばTDLAS式レーザガス分析計を含む。この場合、被測定光L2は、被測定ガスGに対して照射された照射光L1に基づく透過光を含む。 The gas analyzer 1 irradiates, for example, the gas G to be measured flowing through the flow path F with the irradiation light L1, and analyzes the concentration of the component to be analyzed in the gas G to be measured based on the received signal of the light L2 to be measured. . The gas analyzer 1 includes, for example, a TDLAS type laser gas analyzer. In this case, the light to be measured L2 includes transmitted light based on the irradiation light L1 with which the gas G to be measured is irradiated.

被測定ガスGは、例えばCO、CO2、H2O、Cnm、NH3、及びO2等のガス分子を含む。図1に示すとおり、被測定ガスGは、例えば下方から上方に向けて一方向に流路F内を流れる。 The measured gas G includes gas molecules such as CO, CO2 , H2O , CnHm , NH3 , and O2 . As shown in FIG. 1, the gas to be measured G flows through the flow path F in one direction, for example, from the bottom to the top.

ガス分析装置1は、少なくとも1つの光学系を有する光学部2を有する。例えば、光学部2は、流路Fの延設方向に直交する方向に沿って別体として互いに離間した状態で配置されている第1光学部10及び第2光学部20を有する。ここで、延設方向は、例えば被測定ガスGが流路Fを流れる方向であり、図1の上下方向に対応する。延設方向に直交する方向は、例えば被測定ガスGが流路Fを流れる方向に直交する方向であり、図1の左右方向に対応する。 The gas analyzer 1 has an optical section 2 with at least one optical system. For example, the optical section 2 has a first optical section 10 and a second optical section 20 which are arranged separately from each other along the direction orthogonal to the extending direction of the flow path F. Here, the extension direction is, for example, the direction in which the gas to be measured G flows through the flow path F, and corresponds to the vertical direction in FIG. The direction orthogonal to the extending direction is, for example, the direction orthogonal to the direction in which the gas to be measured G flows through the flow path F, and corresponds to the left-right direction in FIG.

より具体的には、光学部2は、発光側を構成する第1光学部10を有する。第1光学部10には、発光部11が含まれる。光学部2は、受光側を構成する第2光学部20を有する。第2光学部20には、受光部21a及び演算部21bが含まれる。例えば、ガス分析装置1では、発光部11を含む第1光学部10は、被測定ガスGが流れている流路Fを挟んで、受光部21aを含む第2光学部20と対向するように配置されている。 More specifically, the optical section 2 has a first optical section 10 forming a light emitting side. The first optical section 10 includes a light emitting section 11 . The optical section 2 has a second optical section 20 forming a light receiving side. The second optical section 20 includes a light receiving section 21a and a computing section 21b. For example, in the gas analyzer 1, the first optical section 10 including the light emitting section 11 faces the second optical section 20 including the light receiving section 21a across the channel F through which the gas G to be measured flows. are placed.

第1光学部10に含まれる発光部11は、例えば、被測定ガスGに対してTDLASによる測定が可能な任意の光源を含む。発光部11は、例えば、半導体レーザを含む。発光部11は、流路Fを流れる被測定ガスGに対して照射光L1を照射する。より具体的には、発光部11は、波長掃引信号としての注入電流に基づいて、発振波長が掃引された照射光L1を被測定ガスGに対して照射する。発光部11の発振波長は、被測定ガスGに含まれる分析対象成分の分析波長に対応して決定される。 The light emitting section 11 included in the first optical section 10 includes, for example, any light source capable of measuring the gas G to be measured by TDLAS. The light emitting unit 11 includes, for example, a semiconductor laser. The light emitting unit 11 irradiates the measurement gas G flowing through the flow path F with the irradiation light L1. More specifically, the light emitting unit 11 irradiates the measurement gas G with the irradiation light L1 whose oscillation wavelength is swept based on the injection current as the wavelength sweep signal. The oscillation wavelength of the light emitting unit 11 is determined according to the analysis wavelength of the component to be analyzed contained in the gas G to be measured.

ガス分析装置1は、第1光学部10を流路Fの壁Wに取り付ける第1固定管12を有する。ガス分析装置1は、第1光学部10側に取り付けられている第1配管13及び第2配管14を有する。第1配管13の排出口は、照射光L1の光軸に沿って第1光学部10と流路Fとの間に形成されている第1領域R1に臨むように配置されている。第2配管14の排出口は、第1配管13よりも第1光学部10側に位置して第1領域R1に臨むように配置されている。 The gas analyzer 1 has a first fixed tube 12 that attaches the first optical section 10 to the wall W of the channel F. As shown in FIG. The gas analyzer 1 has a first pipe 13 and a second pipe 14 attached to the first optical section 10 side. The outlet of the first pipe 13 is arranged to face the first region R1 formed between the first optical section 10 and the flow path F along the optical axis of the irradiation light L1. The outlet of the second pipe 14 is located closer to the first optical unit 10 than the first pipe 13 and is arranged to face the first region R1.

ガス分析装置1は、第1光学部10の耐熱温度よりも高い温度を有する第1パージガスG11を第1配管13において流通させ、第1配管13から流路Fへと流入するように放出させる。例えば、第1配管13は、所定の閾値が第1光学部10の耐熱温度よりも高いときに、当該所定の閾値よりもさらに高い温度を有する第1パージガスG11を流通させる。所定の閾値は、例えば、被測定ガスGに含まれる液化成分の凝縮温度を含む。所定の閾値は、例えば、熱交換器における利用に最低限必要となる被測定ガスGの要求温度を含む。ガス分析装置1は、第1光学部10の耐熱温度以下の温度を有する第2パージガスG12を第2配管14において流通させ、第2配管14から流路Fへと流入するように放出させる。第1パージガスG11及び第2パージガスG12は、発光部11等を構成する光学部品の配置領域への被測定ガスGの混入を抑制する。より具体的には、第1パージガスG11及び第2パージガスG12は、当該光学部品に汚染及び腐食等の不具合が生じないよう、当該光学部品への被測定ガスGの接触を抑制する。 The gas analyzer 1 circulates the first purge gas G11 having a temperature higher than the heat-resistant temperature of the first optical section 10 through the first pipe 13, and discharges the first purge gas G11 from the first pipe 13 so as to flow into the flow path F. For example, when the predetermined threshold is higher than the heat-resistant temperature of the first optical unit 10, the first pipe 13 circulates the first purge gas G11 having a temperature higher than the predetermined threshold. The predetermined threshold includes, for example, the condensation temperature of the liquefied components contained in the gas G under measurement. The predetermined threshold includes, for example, the minimum required temperature of the gas G to be measured that is required for use in the heat exchanger. The gas analyzer 1 circulates the second purge gas G12 having a temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the first optical section 10 through the second pipe 14 and discharges the second purge gas G12 from the second pipe 14 so as to flow into the flow path F. The first purge gas G11 and the second purge gas G12 suppress mixing of the measurement target gas G into the arrangement region of the optical components that constitute the light emitting unit 11 and the like. More specifically, the first purge gas G11 and the second purge gas G12 suppress the contact of the measurement target gas G with the optical components so as to prevent defects such as contamination and corrosion of the optical components.

ガス分析装置1は、第1固定管12の内部に配置され、第1配管13及び第2配管14のそれぞれの排出口が形成されている第1挿入管15を有してもよい。第1挿入管15において、第1配管13の排出口は、第2配管14の排出口よりも流路F側に配置されている。第1挿入管15の流路F側の先端は、流路F内部に位置する。第1挿入管15は、発光部11から照射された照射光L1を流路Fの内部まで伝搬させつつ、第1配管13及び第2配管14からそれぞれ放出された第1パージガスG11及び第2パージガスG12を流路Fの内部まで導く。 The gas analysis device 1 may have a first insertion tube 15 arranged inside the first fixed tube 12 and formed with respective outlets of the first pipe 13 and the second pipe 14 . In the first insertion tube 15 , the outlet of the first pipe 13 is arranged closer to the flow path F than the outlet of the second pipe 14 . The tip of the first insertion tube 15 on the side of the flow path F is positioned inside the flow path F. As shown in FIG. The first insertion pipe 15 propagates the irradiation light L1 emitted from the light emitting part 11 to the inside of the flow path F, and the first purge gas G11 and the second purge gas emitted from the first pipe 13 and the second pipe 14, respectively. G12 is guided to the inside of the channel F.

第1挿入管15は、排出口から流路Fまでの第1パージガスG11及び第2パージガスG12の経路の幅を狭めるために配置されている。これにより、各パージガスの圧力が増加して、流路Fを流れる被測定ガスGとガス分析装置1内の光学部品との接触が効率良く抑制される。 The first insertion pipe 15 is arranged to narrow the width of the path of the first purge gas G11 and the second purge gas G12 from the discharge port to the flow path F. As a result, the pressure of each purge gas is increased, and the contact between the gas to be measured G flowing through the flow path F and the optical components in the gas analyzer 1 is efficiently suppressed.

ガス分析装置1は、第1挿入管15を有するとして説明したが、これに限定されない。ガス分析装置1は、流路Fを流れる被測定ガスGとガス分析装置1内の光学部品との接触を十分に抑制可能であれば、第1挿入管15を有さなくてもよい。このとき、第1配管13及び第2配管14のそれぞれの排出口は、第1固定管12に直接形成されていてもよい。 Although the gas analyzer 1 has been described as having the first insertion tube 15, it is not limited to this. The gas analyzer 1 may not have the first insertion tube 15 as long as the contact between the gas to be measured G flowing through the flow path F and the optical components in the gas analyzer 1 can be sufficiently suppressed. At this time, each outlet of the first pipe 13 and the second pipe 14 may be directly formed in the first fixed pipe 12 .

第2光学部20に含まれる受光部21aは、例えば、被測定ガスGに対してTDLASによる測定が可能な任意の光検出器を含む。受光部21aは、例えば、フォトダイオードを含む。受光部21aは、照射光L1に基づく被測定光L2の受光信号を出力する。当該受光信号は、被測定ガスGに含まれる分析対象成分の分光スペクトルに関する情報を含む。分光スペクトルは、例えば光吸収スペクトルを含む。 The light receiving section 21a included in the second optical section 20 includes, for example, any photodetector capable of measuring the gas G to be measured by TDLAS. The light receiving section 21a includes, for example, a photodiode. The light receiving unit 21a outputs a light receiving signal of the light L2 to be measured based on the irradiation light L1. The received light signal includes information on the spectroscopic spectrum of the component to be analyzed contained in the gas G to be measured. Spectral spectrum includes, for example, optical absorption spectrum.

第2光学部20に含まれる演算部21bは、1つ以上のプロセッサを含む。例えば、演算部21bは、第2光学部20に関する処理を可能にするプロセッサを含む。より具体的には、演算部21bは、受光部21aによって出力された被測定光L2の受光信号を受光部21aから取得する。演算部21bは、受光部21aから取得した受光信号に基づいて、被測定ガスG中の分析対象成分の濃度を分析する。 The arithmetic unit 21b included in the second optical unit 20 includes one or more processors. For example, the calculation unit 21b includes a processor that enables processing related to the second optical unit 20. FIG. More specifically, the calculation unit 21b acquires from the light receiving unit 21a the light receiving signal of the light to be measured L2 output by the light receiving unit 21a. The calculation unit 21b analyzes the concentration of the component to be analyzed in the gas G to be measured based on the received light signal acquired from the light receiving unit 21a.

ガス分析装置1は、第2光学部20を流路Fの壁Wに取り付ける第2固定管22を有する。ガス分析装置1は、第2光学部20側に取り付けられている第1配管23及び第2配管24を有する。第1配管23の排出口は、被測定光L2の光軸に沿って第2光学部20と流路Fとの間に形成されている第2領域R2に臨むように配置されている。第2配管24の排出口は、第1配管23よりも第2光学部20側に位置して第2領域R2に臨むように配置されている。 The gas analyzer 1 has a second fixed tube 22 that attaches the second optical section 20 to the wall W of the channel F. As shown in FIG. The gas analyzer 1 has a first pipe 23 and a second pipe 24 attached to the second optical section 20 side. The outlet of the first pipe 23 is arranged to face the second region R2 formed between the second optical section 20 and the flow path F along the optical axis of the light L2 to be measured. The outlet of the second pipe 24 is located closer to the second optical unit 20 than the first pipe 23 and is arranged to face the second region R2.

ガス分析装置1は、第2光学部20の耐熱温度よりも高い温度を有する第1パージガスG21を第1配管23において流通させ、第1配管23から流路Fへと流入するように放出させる。例えば、第1配管23は、所定の閾値が第2光学部20の耐熱温度よりも高いときに、当該所定の閾値よりもさらに高い温度を有する第1パージガスG21を流通させる。ガス分析装置1は、第2光学部20の耐熱温度以下の温度を有する第2パージガスG22を第2配管24において流通させ、第2配管24から流路Fへと流入するように放出させる。第1パージガスG21及び第2パージガスG22は、受光部21a等を構成する光学部品の配置領域への被測定ガスGの混入を抑制する。より具体的には、第1パージガスG21及び第2パージガスG22は、当該光学部品に汚染及び腐食等の不具合が生じないよう、当該光学部品への被測定ガスGの接触を抑制する。 The gas analyzer 1 circulates the first purge gas G21 having a temperature higher than the heat-resistant temperature of the second optical section 20 through the first pipe 23 and discharges it from the first pipe 23 so as to flow into the flow path F. For example, when the predetermined threshold is higher than the heat-resistant temperature of the second optical section 20, the first pipe 23 circulates the first purge gas G21 having a temperature higher than the predetermined threshold. The gas analyzer 1 circulates the second purge gas G22 having a temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the second optical section 20 through the second pipe 24 and discharges the second purge gas G22 from the second pipe 24 so as to flow into the flow path F. The first purge gas G21 and the second purge gas G22 suppress mixing of the measurement target gas G into the arrangement region of the optical components constituting the light receiving section 21a and the like. More specifically, the first purge gas G21 and the second purge gas G22 suppress the contact of the measurement target gas G with the optical components so as to prevent defects such as contamination and corrosion of the optical components.

以上のように、一対の第1配管及び第2配管は、第1光学部10及び第2光学部20のそれぞれに対して設けられている。第1光学部10側及び第2光学部20側で放出される各パージガスは、例えば空気及び窒素等のガス分子を含む。各パージガスは、互いに同一成分により構成されてもよいし、互いに異なる成分により構成されてもよい。 As described above, a pair of the first pipe and the second pipe are provided for each of the first optical section 10 and the second optical section 20 . Each purge gas discharged on the first optical section 10 side and the second optical section 20 side contains gas molecules such as air and nitrogen. Each purge gas may be composed of the same components, or may be composed of different components.

ガス分析装置1は、第2固定管22の内部に配置され、第1配管23及び第2配管24のそれぞれの排出口が形成されている第2挿入管25を有してもよい。第2挿入管25において、第1配管23の排出口は、第2配管24の排出口よりも流路F側に配置されている。第2挿入管25の流路F側の先端は、流路F内部に位置する。第2挿入管25は、照射光L1に基づく被測定光L2を受光部21aに向けて伝搬させつつ、第1配管23及び第2配管24からそれぞれ放出された第1パージガスG21及び第2パージガスG22を流路Fの内部まで導く。 The gas analysis device 1 may have a second insertion tube 25 arranged inside the second fixed tube 22 and formed with respective outlets of the first pipe 23 and the second pipe 24 . In the second insertion tube 25 , the outlet of the first pipe 23 is arranged closer to the flow path F than the outlet of the second pipe 24 . The tip of the second insertion tube 25 on the side of the flow path F is located inside the flow path F. As shown in FIG. The second insertion tube 25 propagates the light L2 to be measured based on the irradiation light L1 toward the light receiving part 21a, and the first purge gas G21 and the second purge gas G22 emitted from the first pipe 23 and the second pipe 24, respectively. is guided to the inside of the flow channel F.

第2挿入管25は、排出口から流路Fまでの第1パージガスG21及び第2パージガスG22の経路の幅を狭めるために配置されている。これにより、各パージガスの圧力が増加して、流路Fを流れる被測定ガスGとガス分析装置1内の光学部品との接触が効率良く抑制される。 The second insertion pipe 25 is arranged to narrow the width of the path of the first purge gas G21 and the second purge gas G22 from the discharge port to the flow path F. As a result, the pressure of each purge gas is increased, and the contact between the gas to be measured G flowing through the flow path F and the optical components in the gas analyzer 1 is efficiently suppressed.

ガス分析装置1は、第2挿入管25を有するとして説明したが、これに限定されない。ガス分析装置1は、流路Fを流れる被測定ガスGとガス分析装置1内の光学部品との接触を十分に抑制可能であれば、第2挿入管25を有さなくてもよい。このとき、第1配管23及び第2配管24のそれぞれの排出口は、第2固定管22に直接形成されていてもよい。 Although the gas analyzer 1 has been described as having the second insertion tube 25, it is not limited to this. The gas analyzer 1 may not have the second insertion tube 25 as long as the contact between the gas to be measured G flowing through the flow path F and the optical components in the gas analyzer 1 can be sufficiently suppressed. At this time, each outlet of the first pipe 23 and the second pipe 24 may be directly formed in the second fixed pipe 22 .

図2は、一実施形態に係るガス分析装置1の構成の一例を示すブロック図である。図2では簡便な図示を目的として、パージガス供給系40の構成を簡略化している。パージガス供給系40の詳細な構成については、図3を参照しながら後述する。図2を参照しながら、図1を用いて説明した光学部2以外のガス分析装置1の構成部に関する構成及び機能について主に説明する。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the gas analyzer 1 according to one embodiment. In FIG. 2, the configuration of the purge gas supply system 40 is simplified for the purpose of simple illustration. A detailed configuration of the purge gas supply system 40 will be described later with reference to FIG. With reference to FIG. 2, the configuration and functions of the components of the gas analyzer 1 other than the optical unit 2 described with reference to FIG. 1 will be mainly described.

ガス分析装置1は、第1光学部10及び第2光学部20に加えて、制御装置30と、パージガス供給系40と、温度測定部50と、を有する。制御装置30は、制御部31と、記憶部32と、表示部33と、入力部34と、を有する。 The gas analyzer 1 has a controller 30 , a purge gas supply system 40 , and a temperature measurement section 50 in addition to the first optical section 10 and the second optical section 20 . The control device 30 has a control section 31 , a storage section 32 , a display section 33 and an input section 34 .

制御部31は、1つ以上のプロセッサを含む。例えば、制御部31は、ガス分析装置1に関する処理を可能にするプロセッサを含む。制御部31は、ガス分析装置1を構成する各構成部に接続され、各構成部をはじめとしてガス分析装置1全体を制御及び管理する。例えば、制御部31は、第1光学部10に制御信号を出力して、発光部11の発光動作を制御してもよい。例えば、制御部31は、第2光学部20から被測定ガスG中の分析対象成分の濃度分析に関するデータを取得して、当該データを記憶部32に格納してもよい。制御部31は、濃度分析の結果として、被測定ガスG中の分析対象成分の濃度を表示部33に表示してもよい。例えば、制御部31は、温度測定部50から被測定ガスGの温度に関する情報を取得して、被測定ガスGの温度に基づいてパージガス供給系40を制御してもよい。 Control unit 31 includes one or more processors. For example, the controller 31 includes a processor that enables processing related to the gas analyzer 1 . The control unit 31 is connected to each component constituting the gas analyzer 1, and controls and manages the entire gas analyzer 1 including each component. For example, the control section 31 may output a control signal to the first optical section 10 to control the light emitting operation of the light emitting section 11 . For example, the control unit 31 may acquire data related to concentration analysis of the component to be analyzed in the gas G to be measured from the second optical unit 20 and store the data in the storage unit 32 . The control unit 31 may display the concentration of the component to be analyzed in the measurement gas G on the display unit 33 as the result of the concentration analysis. For example, the control unit 31 may acquire information about the temperature of the gas G under measurement from the temperature measurement unit 50 and control the purge gas supply system 40 based on the temperature of the gas G under measurement.

記憶部32は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、ROM(Read-Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)等の任意の記憶装置を含む。記憶部32は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部32は、ガス分析装置1に内蔵されるものに限定されず、USB等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置であってもよい。例えば、記憶部32は、被測定ガスG中の分析対象成分の濃度分析に関するデータを記憶してもよい。 The storage unit 32 is, for example, an HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), ROM (Read-Only Memory), and RAM (Random Access Memory). of memory. The storage unit 32 may function, for example, as a main storage device, an auxiliary storage device, or a cache memory. The storage unit 32 is not limited to one built into the gas analyzer 1, and may be an external storage device connected via a digital input/output port such as a USB. For example, the storage unit 32 may store data relating to concentration analysis of the component to be analyzed in the gas G to be measured.

表示部33は、ユーザの視覚に作用する任意の出力インタフェースを含む。表示部33は、例えば、液晶ディスプレイ等の任意の表示機器を含む。表示部33は、例えば、タッチパネルを含んでもよい。表示部33は、例えば、濃度分析の結果として、被測定ガスG中の分析対象成分の濃度を表示してもよい。 Display 33 includes any output interface that affects the user's vision. The display unit 33 includes, for example, any display device such as a liquid crystal display. The display unit 33 may include, for example, a touch panel. The display unit 33 may display, for example, the concentration of the component to be analyzed in the measurement gas G as the result of the concentration analysis.

入力部34は、タッチパネル、タッチパッド、キーボード、マウス、及び音声により各種の指示が入力されるマイクロホン等の任意の入力インタフェースを含む。入力部34は、例えば、タッチパネルとして、表示部33を構成する液晶ディスプレイと一体に構成されてもよい。入力部34は、例えば、表示部33に表示された画面に対するユーザの入力を受け付け、取得した入力情報を制御部31に出力する。 The input unit 34 includes any input interface such as a touch panel, a touch pad, a keyboard, a mouse, and a microphone through which various instructions are input by voice. For example, the input unit 34 may be configured integrally with a liquid crystal display that constitutes the display unit 33 as a touch panel. The input unit 34 , for example, receives user input on the screen displayed on the display unit 33 and outputs the acquired input information to the control unit 31 .

パージガス供給系40は、第1光学部10側に第1パージガスG11及び第2パージガスG12を供給する。パージガス供給系40は、第2光学部20側に第1パージガスG21及び第2パージガスG22を供給する。パージガス供給系40は、ガスボンベ41と、減圧弁42と、流量計43と、温調器44と、バルブ45と、を有する。ガスボンベ41から流出したパージガスは、減圧弁42によって所定の圧力まで減圧される。減圧されたパージガスは、流量計43を通過する。パージガスの流量は、流量計43によって測定される。流量計43を通過したパージガスは、温調器44を通過する。パージガスの温度は、温調器44によって調整される。例えば、パージガスは、温調器44に含まれるヒータによって加熱される。温調器44によって温度が調整されたパージガスは、バルブ45を通過して第1光学部10側及び第2光学部20側のそれぞれに供給される。 The purge gas supply system 40 supplies the first purge gas G11 and the second purge gas G12 to the first optical section 10 side. The purge gas supply system 40 supplies the first purge gas G21 and the second purge gas G22 to the second optical section 20 side. The purge gas supply system 40 has a gas cylinder 41 , a pressure reducing valve 42 , a flow meter 43 , a temperature controller 44 and a valve 45 . The purge gas flowing out of the gas cylinder 41 is decompressed to a predetermined pressure by the decompression valve 42 . The decompressed purge gas passes through flow meter 43 . The purge gas flow rate is measured by a flow meter 43 . After passing through the flow meter 43 , the purge gas passes through the temperature controller 44 . The temperature of the purge gas is adjusted by the temperature controller 44 . For example, the purge gas is heated by a heater included in temperature controller 44 . The purge gas whose temperature is adjusted by the temperature controller 44 passes through the valve 45 and is supplied to the first optical section 10 side and the second optical section 20 side.

温度測定部50は、例えば少なくとも1つの温度センサを含む。温度測定部50は、図2に示すとおり、例えば第2光学部20よりも被測定ガスGの下流側に配置され、被測定ガスGの温度を測定する1つの温度センサを含む。この他にも、温度測定部50は、図1に示す第1挿入管15内に配置され、第1パージガスG11及び第2パージガスG12の温度をそれぞれ測定する複数の温度センサを含んでもよい。同様に、温度測定部50は、図1に示す第2挿入管25内に配置され、第1パージガスG21及び第2パージガスG22の温度をそれぞれ測定する複数の温度センサを含んでもよい。 Temperature measurement unit 50 includes, for example, at least one temperature sensor. The temperature measurement unit 50 is arranged, for example, downstream of the measured gas G than the second optical unit 20, and includes one temperature sensor that measures the temperature of the measured gas G, as shown in FIG. In addition, the temperature measurement unit 50 may include a plurality of temperature sensors arranged in the first insertion tube 15 shown in FIG. 1 and measuring the temperatures of the first purge gas G11 and the second purge gas G12 respectively. Similarly, the temperature measurement unit 50 may include a plurality of temperature sensors arranged inside the second insertion tube 25 shown in FIG. 1 and measuring the temperatures of the first purge gas G21 and the second purge gas G22, respectively.

図3は、図1の第2光学部20側に配置されているパージガス供給系40の構成の一例を示す模式図である。図3では、簡便な図示を目的として、第2挿入管25の図示は省略している。図3では、パージガス供給系40について、第2光学部20側の構成のみを図示しているが、同様の構成が第1光学部10側にも配置されている。 FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the purge gas supply system 40 arranged on the side of the second optical section 20 in FIG. In FIG. 3, illustration of the second insertion tube 25 is omitted for the purpose of simple illustration. FIG. 3 shows only the configuration of the purge gas supply system 40 on the second optical section 20 side, but a similar configuration is also arranged on the first optical section 10 side.

図3に示すように、第2光学部20側のパージガス供給系40では、第1パージガスG21が流れる第1配管23及び第2パージガスG22が流れる第2配管24のそれぞれに対して、上述した複数の配管部品が取り付けられている。より具体的には、パージガス供給系40は、第1配管23に取り付けられている、ガスボンベ41aと、減圧弁42aと、流量計43aと、温調器44aと、バルブ45aと、を有する。同様に、パージガス供給系40は、第2配管24に取り付けられている、ガスボンベ41bと、減圧弁42bと、流量計43bと、温調器44bと、バルブ45bと、を有する。 As shown in FIG. 3, in the purge gas supply system 40 on the side of the second optical unit 20, the above-described plurality of of piping components are installed. More specifically, the purge gas supply system 40 has a gas cylinder 41a attached to the first pipe 23, a pressure reducing valve 42a, a flow meter 43a, a temperature controller 44a, and a valve 45a. Similarly, the purge gas supply system 40 has a gas cylinder 41b attached to the second pipe 24, a pressure reducing valve 42b, a flow meter 43b, a temperature controller 44b, and a valve 45b.

図3では、第1配管23及び第2配管24に対して、異なるガスボンベ41a及びガスボンベ41bがそれぞれ配置されているが、これに限定されない。第1配管23及び第2配管24に対して、共通の一のガスボンベ41のみが配置されていてもよい。同様に、第1光学部10側及び第2光学部20側で、異なる複数のガスボンベ41がそれぞれ配置されていてもよいし、共通の一のガスボンベ41のみが配置されていてもよい。 In FIG. 3, different gas cylinders 41a and 41b are arranged for the first pipe 23 and the second pipe 24, respectively, but the present invention is not limited to this. Only one common gas cylinder 41 may be arranged for the first pipe 23 and the second pipe 24 . Similarly, a plurality of different gas cylinders 41 may be arranged on the first optical section 10 side and the second optical section 20 side, respectively, or only one common gas cylinder 41 may be arranged.

以下では、第2光学部20側のパージガス供給系40を用いた第1パージガスG21及び第2パージガスG22の放出に関する制御について主に説明する。以下と同様の説明が、第1光学部10側のパージガス供給系40に対しても当てはまる。以下では、例えば、所定の閾値が第2光学部20の耐熱温度よりも高い場合を考える。 In the following, the control regarding the release of the first purge gas G21 and the second purge gas G22 using the purge gas supply system 40 on the second optical section 20 side will be mainly described. The same description as below also applies to the purge gas supply system 40 on the side of the first optical section 10 . Below, for example, a case where the predetermined threshold is higher than the heat-resistant temperature of the second optical unit 20 is considered.

第1の制御の例では、ガス分析装置1は、減圧弁42a及び減圧弁42bを含む減圧弁42、温調器44a及び温調器44bを含む温調器44、並びにバルブ45a及びバルブ45bを含むバルブ45を定常的に動作させる。 In the first control example, the gas analyzer 1 controls the pressure reducing valve 42 including the pressure reducing valve 42a and the pressure reducing valve 42b, the temperature controller 44 including the temperature controller 44a and the temperature controller 44b, and the valve 45a and the valve 45b. The valve 45 containing is operated steadily.

より具体的には、ガス分析装置1は、対応するパージガスを一定の温度及び流量で各配管から定常的に放出させる。例えば、ガス分析装置1は、温調器44aによって加熱されて、第2光学部20の耐熱温度よりも高い温度を有する第1パージガスG21を第1配管23から定常的に放出させる。例えば、ガス分析装置1は、所定の閾値よりも高い温度を有する第1パージガスG21を第1配管23から定常的に放出させる。例えば、ガス分析装置1は、温調器44bによって加熱されて、第2光学部20の耐熱温度以下の温度を有する第2パージガスG22を第2配管24から定常的に放出させる。 More specifically, the gas analyzer 1 steadily releases the corresponding purge gas from each pipe at a constant temperature and flow rate. For example, the gas analyzer 1 is heated by the temperature regulator 44 a to steadily release the first purge gas G<b>21 having a temperature higher than the heat-resistant temperature of the second optical section 20 from the first pipe 23 . For example, the gas analyzer 1 steadily releases the first purge gas G21 having a temperature higher than a predetermined threshold from the first pipe 23 . For example, the gas analyzer 1 is heated by the temperature regulator 44 b to steadily release the second purge gas G<b>22 having a temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the second optical section 20 from the second pipe 24 .

第1の制御の例では、バルブ45は、手動により、又は図2に示す制御部31による制御により常時開放されていてもよい。これに限定されず、パージガス供給系40は、バルブ45を有さずに、温調器44を通過した各パージガスを直接放出してもよい。制御部31は、第1パージガスG21及び第2パージガスG22が上述した温度を定常的に有するように温調器44a及び温調器44bをそれぞれ制御する。制御部31は、第1パージガスG21及び第2パージガスG22が一定の流量を有するように減圧弁42a及び減圧弁42bをそれぞれ制御する。 In a first control example, the valve 45 may be always opened manually or under control by the controller 31 shown in FIG. Without being limited to this, the purge gas supply system 40 may directly discharge each purge gas that has passed through the temperature controller 44 without having the valve 45 . The controller 31 controls the temperature adjusters 44a and 44b so that the first purge gas G21 and the second purge gas G22 have the above-described temperatures steadily. The controller 31 controls the pressure reducing valves 42a and 42b so that the first purge gas G21 and the second purge gas G22 have constant flow rates.

第2の制御の例では、ガス分析装置1は、減圧弁42、温調器44、及びバルブ45のうちバルブ45aのみを非定常的に動作させる。 In the second control example, the gas analyzer 1 unsteadily operates only the valve 45 a among the pressure reducing valve 42 , the temperature controller 44 and the valve 45 .

より具体的には、ガス分析装置1は、温調器44bによって加熱されて、第2光学部20の耐熱温度以下の温度を有する第2パージガスG22を一定の流量で第2配管24から定常的に放出させる。一方で、ガス分析装置1は、図2に示す温度測定部50によって測定された被測定ガスGの温度が所定の閾値よりも高いと、第1配管23からの第1パージガスG21の放出を停止させる。ガス分析装置1は、例えば、第2光学部20の耐熱温度以下の温度を有する第2パージガスG22によって被測定ガスGの温度が所定の閾値以下になると、温調器44aによって加熱されて、所定の閾値よりも高い温度を有する第1パージガスG21を一定の流量で第1配管23から放出させる。 More specifically, the gas analyzer 1 is heated by the temperature controller 44b, and the second purge gas G22 having a temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the second optical unit 20 is steadily supplied from the second pipe 24 at a constant flow rate. released to On the other hand, the gas analyzer 1 stops discharging the first purge gas G21 from the first pipe 23 when the temperature of the gas G to be measured measured by the temperature measuring unit 50 shown in FIG. 2 is higher than a predetermined threshold value. Let In the gas analyzer 1, for example, when the temperature of the gas to be measured G becomes equal to or lower than a predetermined threshold value due to the second purge gas G22 having a temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the second optical section 20, the gas analyzer 1 is heated by the temperature controller 44a to a predetermined temperature. The first purge gas G21 having a temperature higher than the threshold of is discharged from the first pipe 23 at a constant flow rate.

第2の制御の例では、バルブ45bは、手動により、又は制御部31による制御により常時開放されていてもよい。これに限定されず、パージガス供給系40は、バルブ45bを有さずに、温調器44bを通過した第2パージガスG22を直接放出してもよい。制御部31は、第2パージガスG22が第2光学部20の耐熱温度以下の温度を定常的に有するように温調器44bを制御する。制御部31は、第2パージガスG22が一定の流量を有するように減圧弁42bを制御する。 In a second example of control, the valve 45b may be always opened manually or under the control of the controller 31 . Without being limited to this, the purge gas supply system 40 may directly discharge the second purge gas G22 that has passed through the temperature controller 44b without having the valve 45b. The controller 31 controls the temperature controller 44b so that the second purge gas G22 constantly has a temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the second optical section 20 . The controller 31 controls the pressure reducing valve 42b so that the second purge gas G22 has a constant flow rate.

一方で、制御部31は、温度測定部50から取得した被測定ガスGの温度に関する情報に基づいて、被測定ガスGの温度が所定の閾値よりも高いか否かを判定する。制御部31は、被測定ガスGの温度が所定の閾値よりも高いと判定すると、バルブ45aを閉じて第1配管23からの第1パージガスG21の放出を停止させる。制御部31は、被測定ガスGの温度が所定の閾値以下であると判定すると、バルブ45aを開いて第1パージガスG21を第1配管23から放出させる。制御部31は、第1パージガスG21が所定の閾値よりも高い温度を定常的に有するように温調器44aを制御する。制御部31は、バルブ45aの開放後に第1パージガスG21が一定の流量を有するように減圧弁42aを制御する。 On the other hand, the control unit 31 determines whether or not the temperature of the gas under measurement G is higher than a predetermined threshold based on the information regarding the temperature of the gas under measurement G acquired from the temperature measurement unit 50 . When the control unit 31 determines that the temperature of the gas G to be measured is higher than the predetermined threshold value, the control unit 31 closes the valve 45 a to stop the discharge of the first purge gas G21 from the first pipe 23 . When the control unit 31 determines that the temperature of the gas G to be measured is equal to or lower than the predetermined threshold value, the control unit 31 opens the valve 45 a to release the first purge gas G<b>21 from the first pipe 23 . The controller 31 controls the temperature adjuster 44a so that the first purge gas G21 constantly has a temperature higher than a predetermined threshold. The controller 31 controls the pressure reducing valve 42a so that the first purge gas G21 has a constant flow rate after the valve 45a is opened.

第3の制御の例では、ガス分析装置1は、減圧弁42、温調器44、及びバルブ45のうち温調器44のみを非定常的に動作させる。 In the third control example, the gas analyzer 1 unsteadily operates only the temperature controller 44 out of the pressure reducing valve 42 , the temperature controller 44 and the valve 45 .

より具体的には、ガス分析装置1は、温度測定部50によって測定された被測定ガスGの温度が所定の閾値よりも高いと、温調器44a及び温調器44bを停止させる。ガス分析装置1は、温調器44a及び温調器44bによって加熱されていない第1パージガスG21及び第2パージガスG22を一定の流量で第1配管23及び第2配管24からそれぞれ定常的に放出させる。 More specifically, the gas analyzer 1 stops the temperature controllers 44a and 44b when the temperature of the gas G under measurement measured by the temperature measuring unit 50 is higher than a predetermined threshold. The gas analyzer 1 steadily discharges the first purge gas G21 and the second purge gas G22 that are not heated by the temperature controllers 44a and 44b from the first pipe 23 and the second pipe 24 at a constant flow rate, respectively. .

一方で、ガス分析装置1は、例えば、温調器44によって加熱されていない各パージガスによって被測定ガスGの温度が所定の閾値以下になると、温調器44a及び温調器44bを動作させる。ガス分析装置1は、温調器44bによって加熱されて、第2光学部20の耐熱温度以下の温度を有する第2パージガスG22を一定の流量で第2配管24から定常的に放出させる。ガス分析装置1は、温調器44aによって加熱されて、所定の閾値よりも高い温度を有する第1パージガスG21を一定の流量で第1配管23から定常的に放出させる。 On the other hand, the gas analyzer 1 operates the temperature controllers 44a and 44b, for example, when the temperature of the measurement gas G becomes equal to or lower than a predetermined threshold value due to each purge gas that is not heated by the temperature controller 44. The gas analyzer 1 is heated by the temperature controller 44b to steadily release the second purge gas G22 having a temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the second optical section 20 from the second pipe 24 at a constant flow rate. The gas analyzer 1 is heated by the temperature controller 44a to steadily release the first purge gas G21 having a temperature higher than a predetermined threshold from the first pipe 23 at a constant flow rate.

第3の制御の例では、バルブ45は、手動により、又は制御部31による制御により常時開放されていてもよい。これに限定されず、パージガス供給系40は、バルブ45を有さずに、温調器44を通過した各パージガスを直接放出してもよい。制御部31は、第1パージガスG21及び第2パージガスG22が一定の流量を有するように減圧弁42a及び減圧弁42bをそれぞれ制御する。 In a third control example, the valve 45 may always be opened manually or under the control of the controller 31 . Without being limited to this, the purge gas supply system 40 may directly discharge each purge gas that has passed through the temperature controller 44 without having the valve 45 . The controller 31 controls the pressure reducing valves 42a and 42b so that the first purge gas G21 and the second purge gas G22 have constant flow rates.

一方で、制御部31は、温度測定部50から取得した被測定ガスGの温度に関する情報に基づいて、被測定ガスGの温度が所定の閾値よりも高いか否かを判定する。制御部31は、被測定ガスGの温度が所定の閾値よりも高いと判定すると、温調器44を停止させる。制御部31は、被測定ガスGの温度が所定の閾値以下であると判定すると、温調器44を動作させる。このとき、制御部31は、温調器44a及び温調器44bを同時に動作させてもよい。これに限定されず、制御部31は、一方のパージガスが所望の温度を有するように対応するいずれか一方の温調器44を動作させた後、他方のパージガスが所望の温度を有するように対応する他方の温調器44を動作させてもよい。 On the other hand, the control unit 31 determines whether or not the temperature of the gas under measurement G is higher than a predetermined threshold based on the information regarding the temperature of the gas under measurement G acquired from the temperature measurement unit 50 . When the control unit 31 determines that the temperature of the gas G to be measured is higher than the predetermined threshold value, the control unit 31 stops the temperature controller 44 . When the control unit 31 determines that the temperature of the gas G to be measured is equal to or lower than the predetermined threshold value, the control unit 31 operates the temperature controller 44 . At this time, the controller 31 may simultaneously operate the temperature controllers 44a and 44b. The control unit 31 operates one of the temperature controllers 44 so that one of the purge gases has a desired temperature, and then adjusts the other purge gas to have a desired temperature. The other temperature controller 44 may be operated.

上記の第1乃至第3の制御の例に限定されずに、ガス分析装置1は、パージガスによる被測定ガスGの冷却を抑制可能であり、かつ第2光学部20を耐熱温度よりも高い温度環境下にさらすことがないような任意の制御を実行してもよい。例えば、ガス分析装置1は、温度測定部50によって測定された被測定ガスGの温度に基づいて、減圧弁42を非定常的に動作させてもよい。 Without being limited to the above first to third control examples, the gas analyzer 1 can suppress the cooling of the measurement gas G by the purge gas, and the second optical section 20 can be heated to a temperature higher than the heat resistant temperature. Any control that does not expose to the environment may be implemented. For example, the gas analyzer 1 may operate the pressure reducing valve 42 unsteadily based on the temperature of the gas G under measurement measured by the temperature measuring section 50 .

例えば、ガス分析装置1は、減圧弁42、温調器44、及びバルブ45のうち、任意の組み合わせの配管部品を非定常的に動作させてもよい。例えば、ガス分析装置1は、温調器44及びバルブ45aを非定常的に動作させてもよい。この場合、ガス分析装置1は、被測定ガスGの温度が所定の閾値よりも高いと、温調器44を停止させ、かつバルブ45aを閉じる。ガス分析装置1は、被測定ガスGの温度が所定の閾値以下になると、例えば温調器44bを初めに動作させる。続いて、ガス分析装置1は、バルブ45aを開放する。続いて、ガス分析装置1は、温調器44aを動作させる。 For example, the gas analyzer 1 may operate any combination of piping components among the pressure reducing valve 42, the temperature regulator 44, and the valve 45 in an unsteady manner. For example, the gas analyzer 1 may operate the temperature controller 44 and the valve 45a unsteadily. In this case, the gas analyzer 1 stops the temperature regulator 44 and closes the valve 45a when the temperature of the gas G to be measured is higher than a predetermined threshold. When the temperature of the gas to be measured G becomes equal to or lower than a predetermined threshold value, the gas analyzer 1 first operates the temperature controller 44b, for example. Subsequently, the gas analyzer 1 opens the valve 45a. Subsequently, the gas analyzer 1 operates the temperature controller 44a.

以上のような一実施形態に係るガス分析装置1によれば、各構成部の耐熱温度よりも被測定ガスGの温度が高いときでも、パージガスによる被測定ガスGの冷却を抑制可能である。より具体的には、ガス分析装置1は、光学部2の耐熱温度よりも高い温度を有する第1パージガスを、流路F側に配置されている第1配管から流路Fへと放出させることで、被測定ガスGと高温の第1パージガスとを直接接触させ、被測定ガスGの冷却を抑制可能である。 According to the gas analyzer 1 according to the embodiment as described above, cooling of the gas G to be measured by the purge gas can be suppressed even when the temperature of the gas G to be measured is higher than the heat-resistant temperature of each component. More specifically, the gas analyzer 1 discharges the first purge gas having a temperature higher than the heat-resistant temperature of the optical section 2 into the flow path F from the first pipe arranged on the flow path F side. , the gas G to be measured and the high-temperature first purge gas can be brought into direct contact with each other, and the cooling of the gas G to be measured can be suppressed.

ガス分析装置1は、光学部2の耐熱温度以下で第2パージガスを加熱することで、光学部2の耐熱温度よりも高い温度を有する第1パージガスとの温度差を低減することができる。これにより、第1パージガスと第2パージガスとが混合して流路Fへと流入するときでも、第1パージガスの温度低下が抑制される。結果として、被測定ガスGの冷却が抑制可能である。 By heating the second purge gas to a temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the optical section 2 , the gas analyzer 1 can reduce the temperature difference from the first purge gas having a temperature higher than the heat-resistant temperature of the optical section 2 . Accordingly, even when the first purge gas and the second purge gas are mixed and flow into the flow path F, the temperature drop of the first purge gas is suppressed. As a result, cooling of the gas G to be measured can be suppressed.

例えば、被測定ガスGに含まれる液化成分の凝縮温度が光学部2の耐熱温度よりも高く、第1パージガスの温度が当該凝縮温度よりも高いことで、被測定ガスGの冷却が効果的に抑制される。これにより、被測定ガスGに含まれる液化成分の凝縮が抑制される。したがって、流路Fの内部空間とガス分析装置1内部とを隔てる境界部分への液化成分の付着が抑制される。ここで、ガス分析装置1内部は、例えば第1固定管12及び第1挿入管15の内部、並びに第2固定管22及び第2挿入管25の内部を含む。境界部分は、例えば第1挿入管15及び第2挿入管25のそれぞれにおいて被測定ガスGにさらされている流路F側の開口部を含む先端部分を含む。その他にも、境界部分は、流路Fの内部空間とガス分析装置1内部とを隔てる任意の光学窓等を含んでもよい。結果として、照射光L1及び被測定光L2の散乱も抑制されるので、ガス分析装置1は、成分濃度に関する分析を正確に実行可能である。 For example, the condensation temperature of the liquefied component contained in the measurement gas G is higher than the heat resistant temperature of the optical section 2, and the temperature of the first purge gas is higher than the condensation temperature, so that the measurement gas G can be effectively cooled. Suppressed. Thereby, the condensation of the liquefied components contained in the gas G to be measured is suppressed. Therefore, adhesion of liquefied components to the boundary portion separating the inner space of the flow path F and the inside of the gas analyzer 1 is suppressed. Here, the inside of the gas analyzer 1 includes, for example, the insides of the first fixed tube 12 and the first insertion tube 15 and the insides of the second fixed tube 22 and the second insertion tube 25 . The boundary portion includes, for example, tip portions including openings on the flow path F side exposed to the gas G to be measured in each of the first insertion tube 15 and the second insertion tube 25 . In addition, the boundary portion may include any optical window or the like that separates the internal space of the flow path F and the inside of the gas analyzer 1 . As a result, the scattering of the irradiation light L1 and the light L2 to be measured is also suppressed, so that the gas analyzer 1 can accurately analyze the component concentration.

例えば、熱交換器における利用に最低限必要となる被測定ガスGの要求温度が光学部2の耐熱温度よりも高く、当該要求温度よりも第1パージガスの温度が高いことで、被測定ガスGの冷却が効果的に抑制される。すなわち、プロセスガスとしての被測定ガスGが有する熱エネルギーを熱交換器で用いる場合にも、被測定ガスG自体の冷却が抑制可能である。これにより、流路Fを流れた先に配置されている熱交換器によって交換可能な熱エネルギーが維持される。 For example, the required temperature of the gas G to be measured, which is the minimum required for use in the heat exchanger, is higher than the heat resistant temperature of the optical section 2, and the temperature of the first purge gas is higher than the required temperature. cooling is effectively suppressed. That is, even when the thermal energy of the gas G to be measured as the process gas is used in the heat exchanger, cooling of the gas G to be measured itself can be suppressed. As a result, the heat energy that can be exchanged by the heat exchanger arranged ahead of the flow path F is maintained.

ガス分析装置1は、光学部2の耐熱温度以下の温度を有する第2パージガスを、光学部2側に配置されている第2配管から流路Fへと放出させることで、光学部2を耐熱温度以下で動作させることが可能である。より具体的には、ガス分析装置1は、第2パージガスを光学部2側から第1パージガスに向けて放出させることで、第1パージガスの光学部2側への流入を抑制可能である。したがって、ガス分析装置1は、光学部2を耐熱温度よりも高い温度環境下にさらすことがなく、熱による不具合を抑制して適切に保護可能である。 The gas analyzer 1 discharges the second purge gas having a temperature equal to or lower than the heat resistance temperature of the optical section 2 from the second pipe arranged on the side of the optical section 2 to the flow path F, thereby making the optical section 2 heat resistant. It is possible to operate at sub-temperatures. More specifically, the gas analyzer 1 can suppress the inflow of the first purge gas to the optical section 2 side by discharging the second purge gas from the optical section 2 side toward the first purge gas. Therefore, the gas analyzer 1 does not expose the optical section 2 to a temperature environment higher than the heat-resistant temperature, and can appropriately protect the optical section 2 by suppressing problems caused by heat.

本開示は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。したがって、先の記述は例示的であり、これに限定されない。開示の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含される。 It will be apparent to those skilled in the art that the present disclosure can be embodied in certain other forms than those described above without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Accordingly, the preceding description is exemplary, and not limiting. The scope of the disclosure is defined by the appended claims rather than by the foregoing description. Any changes that come within the range of equivalence are included therein.

例えば、上述した各構成部の形状、配置、向き、及び個数等は、上記の説明及び図面における図示の内容に限定されない。各構成部の形状、配置、向き、及び個数等は、その機能を実現できるのであれば、任意に構成されてもよい。 For example, the shape, arrangement, orientation, number, and the like of each component described above are not limited to the contents illustrated in the above description and drawings. The shape, arrangement, orientation, number, and the like of each component may be arbitrarily configured as long as the function can be realized.

例えば、上述したパージガス供給系40に関する制御における各ステップ及び各ステップに含まれる機能等は、論理的に矛盾しないように再配置可能であり、ステップの順序を変更したり、複数のステップを1つに組み合わせたり、又は分割したりすることが可能である。 For example, each step in the control of the purge gas supply system 40 described above and the functions included in each step can be rearranged so as not to be logically inconsistent, the order of the steps can be changed, or a plurality of steps can be combined into one. can be combined or divided into

上記では、パージガス供給系40は、互いに異なる温度を有する第1パージガス及び第2パージガスのみを放出するとして説明したが、これに限定されない。パージガス供給系40は、第1パージガス及び第2パージガスに加えて、これらのパージガスよりも十分に高圧で流路Fに向けて放出される第3パージガスを供給してもよい。このとき、パージガス供給系40は、所定の時間間隔で定期的に第3パージガスを放出してもよい。所定の時間間隔は、例えば、最後に第3パージガスを放出してから、照射光L1及び被測定光L2の光強度が境界部分に付着した液化成分によって分析対象成分の正確な濃度分析に支障をきたす程度の光強度に到達するまでの時間に基づいて決定されてもよい。 Although the purge gas supply system 40 is described above as discharging only the first purge gas and the second purge gas having different temperatures, the present invention is not limited to this. The purge gas supply system 40 may supply, in addition to the first purge gas and the second purge gas, a third purge gas discharged toward the flow path F at a pressure sufficiently higher than these purge gases. At this time, the purge gas supply system 40 may periodically release the third purge gas at predetermined time intervals. For example, the predetermined time interval is such that after the third purge gas is finally released, the light intensities of the irradiation light L1 and the light L2 to be measured interfere with accurate concentration analysis of the analysis target component due to the liquefied component adhering to the boundary portion. It may be determined based on the time it takes to reach the desired light intensity.

パージガス供給系40は、第1配管及び第2配管に加えてこのような第3パージガスを流す新たな配管を有してもよいし、第1配管及び第2配管のいずれか一方を第3パージガス用の配管として兼用してもよい。パージガス供給系40は、第3パージガスを加熱せずに流路Fに向けて放出してもよいし、例えば第3パージガスが流れる配管に取り付けられている温調器によって加熱された第3パージガスを流路Fに向けて放出してもよい。ガス分析装置1は、このような高圧の第3パージガスによって、第1パージガス及び第2パージガスの放出のみでは除去しきれなった境界部分に付着している液化成分をより効果的に吹き飛ばすことが可能である。 The purge gas supply system 40 may have a new pipe for flowing such a third purge gas in addition to the first pipe and the second pipe, or one of the first pipe and the second pipe may be connected to the third purge gas. You may use it also as piping for. The purge gas supply system 40 may discharge the third purge gas toward the flow path F without heating it, or may, for example, supply the third purge gas heated by a temperature controller attached to the piping through which the third purge gas flows. You may discharge toward the flow path F. With such a high-pressure third purge gas, the gas analyzer 1 can more effectively blow off the liquefied components adhering to the boundary portion that have not been completely removed by only discharging the first and second purge gases. is.

上記では、ガス分析装置1は、温度測定部50から取得した被測定ガスGの温度に関する情報に基づいてパージガス供給系40を制御するとして説明したが、これに限定されない。ガス分析装置1は、温度測定部50に加えて、又は代えて、被測定ガスGの圧力を測定する圧力センサを含む圧力測定部を有してもよい。ガス分析装置1は、温度測定部50から取得した被測定ガスGの温度に関する情報に加えて、又は代えて、圧力測定部から取得した被測定ガスGの圧力に関する情報に基づいてパージガス供給系40を上記と同様に制御してもよい。 In the above description, the gas analyzer 1 controls the purge gas supply system 40 based on the information about the temperature of the gas G to be measured obtained from the temperature measuring section 50, but the present invention is not limited to this. The gas analyzer 1 may have a pressure measurement section including a pressure sensor that measures the pressure of the gas G to be measured in addition to or instead of the temperature measurement section 50 . In addition to or instead of the information about the temperature of the gas G to be measured obtained from the temperature measuring part 50, the gas analyzer 1 controls the purge gas supply system 40 based on the information about the pressure of the gas G to be measured obtained from the pressure measuring part. may be controlled in the same manner as above.

図1では、発光部11を含む第1光学部10は、被測定ガスGが流れている流路Fを挟んで、受光部21aを含む第2光学部20と対向するように配置されていると説明した。ガス分析装置1は、これに限定されず、第1光学部10と第2光学部20とが流路Fの延設方向又は当該延設方向に直交する方向に沿って、別体として互いに離間した状態で配置されている任意の構成を有してもよい。 In FIG. 1, the first optical section 10 including the light emitting section 11 is arranged so as to face the second optical section 20 including the light receiving section 21a across the channel F through which the gas G to be measured flows. explained. The gas analyzer 1 is not limited to this, and the first optical section 10 and the second optical section 20 are separated from each other along the extending direction of the flow path F or a direction orthogonal to the extending direction. It may have any configuration in which it is arranged in a closed position.

例えば、第1光学部10と第2光学部20とは、流路Fの延設方向に沿って、別体として互いに離間した状態で配置されていてもよい。例えば、照射光L1の光軸と被測定光L2の光軸とが流路Fの延設方向に対して所定の角度で傾いた状態で、第1光学部10と第2光学部20とが流路Fに対して延設方向に直交する方向の同一側に配置されていてもよい。このとき、被測定光L2は、被測定ガスGに対して照射された照射光L1に基づいて所定の散乱角度で散乱した散乱光を含む。 For example, the first optical section 10 and the second optical section 20 may be arranged separately along the extending direction of the flow path F in a state of being spaced apart from each other. For example, in a state in which the optical axis of the irradiation light L1 and the optical axis of the light L2 to be measured are inclined at a predetermined angle with respect to the extending direction of the flow path F, the first optical section 10 and the second optical section 20 They may be arranged on the same side of the flow path F in the direction orthogonal to the extending direction. At this time, the light L2 to be measured includes scattered light scattered at a predetermined scattering angle based on the irradiation light L1 irradiated to the gas G to be measured.

図4は、図1のガス分析装置1の光学部2に関する構成の変形例を主に示す模式図である。上記のガス分析装置1では、第1光学部10と第2光学部20とが流路Fの延設方向又は当該延設方向に直交する方向に沿って、別体として互いに離間した状態で配置されていると説明した。ガス分析装置1は、これに限定されず、第1光学部10と第2光学部20とが一体化して、発光部11及び受光部21aが流路Fに対して延設方向に直交する方向の同一側に配置されている構成を有してもよい。例えば、ガス分析装置1は、発光部11、受光部21a、及び演算部21bが光学部2にまとめて含まれるように構成されてもよい。 FIG. 4 is a schematic diagram mainly showing a modification of the configuration of the optical section 2 of the gas analyzer 1 of FIG. In the gas analysis device 1 described above, the first optical section 10 and the second optical section 20 are arranged separately and separated from each other along the extending direction of the flow path F or a direction orthogonal to the extending direction. explained that it is The gas analyzer 1 is not limited to this, and the first optical section 10 and the second optical section 20 are integrated, and the light emitting section 11 and the light receiving section 21a extend in a direction perpendicular to the extending direction of the flow path F. may have configurations that are located on the same side of the . For example, the gas analyzer 1 may be configured such that the light emitting section 11, the light receiving section 21a, and the computing section 21b are collectively included in the optical section 2. FIG.

より具体的には、ガス分析装置1は、照射光L1及び被測定光L2の光軸に沿って被測定ガスGと重畳するように延在するプローブ部60と、被測定ガスGを挟んで発光部11と対向するようにプローブ部60の先端に位置する反射部70と、をさらに有してもよい。このとき、受光部21aは、被測定ガスGを挟んで反射部70と対向するように、発光部11と同一側に配置されている。 More specifically, the gas analyzer 1 includes a probe portion 60 extending so as to overlap the gas G to be measured along the optical axes of the irradiation light L1 and the light L2 to be measured, and the gas G to be measured. and a reflecting portion 70 located at the tip of the probe portion 60 so as to face the light emitting portion 11 . At this time, the light receiving section 21a is arranged on the same side as the light emitting section 11 so as to face the reflecting section 70 with the gas G to be measured interposed therebetween.

図4に示すようなガス分析装置1では、下方から上方に向けて流路F内を流れる被測定ガスGの一部は、切り欠き61を介して下方からプローブ部60内の測定領域R3に流入する。被測定ガスGの他の一部は、開口62から回り込んで上方からプローブ部60内の測定領域R3に流入する。このように、流路Fを流れる被測定ガスGは、プローブ部60の内部を流通する。プローブ部60の内部を流通した被測定ガスGは、例えば開口62から再度流路F内に流出する。ここで、測定領域R3は、開口62によって流路F内に露出しているプローブ部60の内部空間を含む。このように、測定領域R3は、被測定ガスGによって満たされている。 In the gas analyzer 1 as shown in FIG. 4, a portion of the gas G to be measured flowing upward through the flow path F flows from below through the notch 61 into the measurement region R3 in the probe section 60. influx. Another part of the gas G to be measured goes around from the opening 62 and flows into the measurement region R3 in the probe section 60 from above. In this manner, the gas to be measured G flowing through the flow path F circulates inside the probe section 60 . The measured gas G that has flowed through the inside of the probe section 60 flows out into the flow path F again through the opening 62, for example. Here, the measurement region R3 includes the internal space of the probe section 60 exposed inside the flow channel F through the opening 62 . Thus, the measurement region R3 is filled with the gas G to be measured.

一方で、プローブ部60の内部において測定領域R3の左右両側にそれぞれ形成されている領域R4及び領域R5には、上記と同様の構成のパージガスが供給されている。図4において、測定領域R3と領域R4との境界、及び測定領域R3と領域R5との境界のそれぞれは、点線によって示されている。パージガスは、反射部70、発光部11、及び受光部21a等を構成する光学部品に汚染及び腐食等の不具合が生じないよう、これらの光学部品への被測定ガスGの接触を抑制する。このように、領域R4及び領域R5は、パージガスによって満たされている。 On the other hand, the purge gas having the same configuration as above is supplied to regions R4 and R5 formed on the left and right sides of the measurement region R3 inside the probe section 60, respectively. In FIG. 4, the boundary between the measurement regions R3 and R4 and the boundary between the measurement regions R3 and R5 are indicated by dotted lines. The purge gas prevents the measurement gas G from contacting the optical components such as the reflecting section 70, the light emitting section 11, and the light receiving section 21a so as not to cause problems such as contamination and corrosion of these optical components. Thus, the regions R4 and R5 are filled with the purge gas.

上記実施形態では、TDLASに限定して説明したが、ガス分析装置1は、任意の分析対象の分光分析を行う任意の分析計に対して応用可能である。 In the above embodiment, the explanation was limited to TDLAS, but the gas analyzer 1 can be applied to any analyzer that performs spectroscopic analysis of any analysis target.

上記実施形態では、分光スペクトルは光吸収スペクトルを含むとして説明したが、これに限定されない。ガス分析装置1は、このような吸収分光法以外にも任意の分光法を用いて分析対象成分を分析してもよい。分光法は、例えば、蛍光分光法及びラマン分光法等を含んでもよい。例えば、蛍光分光法では、分光スペクトルは蛍光スペクトルを含む。例えば、ラマン分光法では、分光スペクトルはラマンスペクトルを含む。 In the above embodiment, the spectroscopic spectrum has been described as including the light absorption spectrum, but it is not limited to this. The gas analyzer 1 may analyze the analysis target component using any spectroscopic method other than such an absorption spectroscopic method. Spectroscopy may include, for example, fluorescence spectroscopy and Raman spectroscopy. For example, in fluorescence spectroscopy, spectroscopic spectra include fluorescence spectra. For example, in Raman spectroscopy, spectroscopic spectra include Raman spectra.

1 ガス分析装置
2 光学部
10 第1光学部
11 発光部
12 第1固定管
13 第1配管
14 第2配管
15 第1挿入管
20 第2光学部
21a 受光部
21b 演算部
22 第2固定管
23 第1配管
24 第2配管
25 第2挿入管
30 制御装置
31 制御部
32 記憶部
33 表示部
34 入力部
40 パージガス供給系
41、41a、41b ガスボンベ
42、42a、42b 減圧弁
43、43a、43b 流量計
44、44a、44b 温調器
45、45a、45b バルブ
50 温度測定部
60 プローブ部
61 切り欠き
62 開口
70 反射部
F 流路
G 被測定ガス
G11、G21 第1パージガス
G12、G22 第2パージガス
L1 照射光
L2 被測定光
R1 第1領域
R2 第2領域
R3 測定領域
R4 領域
R5 領域
W 壁
1 gas analyzer 2 optical unit 10 first optical unit 11 light emitting unit 12 first fixed pipe 13 first pipe 14 second pipe 15 first insertion pipe 20 second optical unit 21a light receiving unit 21b calculation unit 22 second fixed pipe 23 First pipe 24 Second pipe 25 Second insertion pipe 30 Control device 31 Control unit 32 Storage unit 33 Display unit 34 Input unit 40 Purge gas supply system 41, 41a, 41b Gas cylinders 42, 42a, 42b Pressure reducing valves 43, 43a, 43b Flow rate Totals 44, 44a, 44b Temperature controllers 45, 45a, 45b Valve 50 Temperature measuring section 60 Probe section 61 Notch 62 Opening 70 Reflecting section F Channel G Gas to be measured G11, G21 First purge gas G12, G22 Second purge gas L1 Irradiation light L2 Light to be measured R1 First region R2 Second region R3 Measurement region R4 Region R5 Region W Wall

Claims (5)

流路を流れる被測定ガスに対して照射した照射光に基づく被測定光を用いて前記被測定ガス中の分析対象成分を分析するガス分析装置であって、
少なくとも1つの光学系を有する光学部と、
前記光学部と前記流路との間に形成されている領域に臨む排出口が配置され、前記光学部に含まれる各構成部の耐熱温度よりも高い温度を有する第1パージガスが流通する第1配管と、
前記第1配管よりも前記光学部側に位置して前記領域に臨む排出口が配置され、前記耐熱温度以下の温度を有する第2パージガスが流通する第2配管と、
を備える、
ガス分析装置。
A gas analyzer for analyzing a component to be analyzed in a gas under measurement using a light to be measured based on irradiation light applied to the gas under measurement flowing through a flow path,
an optical section having at least one optical system;
A first purge gas having a temperature higher than the heat-resistant temperature of each component included in the optical section and having a discharge port facing a region formed between the optical section and the flow path flows through the first purge gas. piping;
a second pipe having an outlet located closer to the optical unit than the first pipe and facing the region, through which a second purge gas having a temperature equal to or lower than the heat resistant temperature flows;
comprising a
gas analyzer.
前記第1配管は、前記被測定ガスに含まれる液化成分の凝縮温度が前記耐熱温度よりも高いときに、前記凝縮温度よりもさらに高い温度を有する前記第1パージガスを流通させる、
請求項1に記載のガス分析装置。
The first pipe circulates the first purge gas having a temperature higher than the condensation temperature when the condensation temperature of the liquefied component contained in the gas to be measured is higher than the heat resistant temperature.
The gas analyzer according to claim 1.
各配管から対応するパージガスを定常的に放出させる、
請求項1又は2に記載のガス分析装置。
steadily discharging the corresponding purge gas from each pipe,
The gas analyzer according to claim 1 or 2.
前記被測定ガスの温度を測定する温度測定部を備え、
前記第2パージガスを前記第2配管から定常的に放出させ、
前記温度測定部によって測定された前記被測定ガスの温度が前記凝縮温度よりも高いと、前記第1配管からの前記第1パージガスの放出を停止させ、
前記温度測定部によって測定された前記被測定ガスの温度が前記凝縮温度以下になると、前記第1パージガスを前記第1配管から放出させる、
請求項2に記載のガス分析装置。
A temperature measuring unit that measures the temperature of the gas to be measured,
steadily releasing the second purge gas from the second pipe;
stopping discharge of the first purge gas from the first pipe when the temperature of the gas to be measured measured by the temperature measuring unit is higher than the condensation temperature;
discharging the first purge gas from the first pipe when the temperature of the gas under measurement measured by the temperature measuring unit becomes equal to or lower than the condensation temperature;
The gas analyzer according to claim 2.
前記光学部は、
前記流路を流れる前記被測定ガスに対して前記照射光を照射する第1光学部と、
前記被測定光に基づく受光信号を取得して前記分析対象成分を分析する第2光学部と、
を有し、
前記第1光学部と前記第2光学部とは、前記流路の延設方向又は該延設方向に直交する方向に沿って、別体として互いに離間した状態で配置され、
一対の前記第1配管及び前記第2配管は、前記第1光学部及び前記第2光学部のそれぞれに対して設けられている、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のガス分析装置。
The optical section is
a first optical unit that irradiates the gas to be measured flowing through the flow path with the irradiation light;
a second optical unit that acquires a received light signal based on the light to be measured and analyzes the component to be analyzed;
has
The first optical section and the second optical section are arranged separately and separated from each other along the extending direction of the flow path or a direction orthogonal to the extending direction,
A pair of the first pipe and the second pipe are provided for each of the first optical unit and the second optical unit,
The gas analyzer according to any one of claims 1 to 4.
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