JP7436020B2 - Gas concentration measuring device and gas concentration measuring method - Google Patents

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Description

本発明は、紫外吸収分光法を用いて非接触により測定対象空間に存在するガスの濃度を測定することが可能なガス濃度測定装置およびガス濃度測定方法に関する。 The present invention relates to a gas concentration measuring device and a gas concentration measuring method capable of non-contactly measuring the concentration of gas present in a measurement target space using ultraviolet absorption spectroscopy.

従来、紫外吸収分光法を用いて非接触により測定対象空間に存在する測定対象ガスの濃度を測定する技術が知られている(たとえば非特許文献1)。たとえば非特許文献1では、紫外吸収分光法を用いて非接触により測定対象空間に存在するSOガス、NOガス、NHガスの濃度を測定することが開示されている。 BACKGROUND ART Conventionally, a technique is known for non-contactly measuring the concentration of a gas to be measured existing in a space to be measured using ultraviolet absorption spectroscopy (for example, Non-Patent Document 1). For example, Non-Patent Document 1 discloses that the concentrations of SO 2 gas, NO gas, and NH 3 gas present in a measurement target space are measured in a non-contact manner using ultraviolet absorption spectroscopy.

「紫外吸収分光法を用いた高温ガス濃度計測装置の開発」、四国電力、四国総合研究所 研究期報102(2015年6月)19-27 (URL:http://www.ssken.co.jp/research/pdf/102/102_04.pdf)“Development of high-temperature gas concentration measuring device using ultraviolet absorption spectroscopy”, Shikoku Electric Power, Shikoku Research Institute Research Report 102 (June 2015) 19-27 (URL: http://www.ssken.co. jp/research/pdf/102/102_04.pdf)

しかしながら、NOガスが紫外線光を吸収する紫外波長帯域と、SOガスが紫外線光を吸収する紫外波長帯域とが重複するため、SOガスが混在する測定対象空間において、NOガスの濃度を測定しようとする場合、SOガスとNOガスとの干渉により、NOガスまたはSOガスの濃度を適切に測定できないという問題があった。 However, since the ultraviolet wavelength band in which NO gas absorbs ultraviolet light and the ultraviolet wavelength band in which SO 2 gas absorbs ultraviolet light overlap, the concentration of NO gas cannot be measured in a measurement target space where SO 2 gas is mixed. When attempting to do so, there was a problem in that the concentration of NO gas or SO 2 gas could not be measured appropriately due to interference between SO 2 gas and NO gas.

本発明は、紫外線光を吸収する紫外波長帯域が重複する2以上のガスが混在する場合でも、ガスの濃度を非接触により適切に測定することが可能なガス濃度測定装置およびガス濃度測定方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a gas concentration measuring device and a gas concentration measuring method that can appropriately measure the gas concentration without contact even when two or more gases with overlapping ultraviolet wavelength bands that absorb ultraviolet light are present. The purpose is to provide.

本発明に係るガス濃度測定装置は、特定の紫外波長帯域において互いに干渉する第1ガスと第2ガスとが混在する測定対象空間に、前記特定の紫外波長帯域を含む波長の紫外線光を照射する照射装置と、前記測定対象空間を通過した紫外線光を受光する受光装置と、前記受光装置により受光した紫外線光の光強度に基づいて、前記第1ガスおよび前記第2ガスの濃度を算出する演算装置と、を備え、前記演算装置は、前記第2ガスが干渉しない第1の紫外波長帯域における第1の光強度に基づいて、前記第2ガスが干渉する第2の紫外波長帯域における、前記第2ガスが干渉しない場合の光強度を補間するための補間線を作成して前記第2の紫外波長帯域における前記第2ガスが干渉しない場合の第2の光強度を算出し、前記第2の光強度と、前記第2の紫外波長帯域における前記第2ガスが干渉する場合の第3の光強度とに基づいて、前記第2ガスの濃度を算出すること、前記第1ガスおよび前記第2ガスに干渉しない参照ガスを充填したセルを通過した前記紫外線光の前記第2の紫外波長帯域における光強度と、前記第2の光強度とに基づいて、前記第1ガスの濃度を算出することを特徴とする
上記ガス濃度測定装置において、前記演算装置は、前記第1の紫外波長帯域が前記第2の紫外波長帯域よりも短波長側および長波長側の両側に存在する場合に、前記第2の紫外波長帯域よりも短波長側の前記第1の紫外波長帯域における光強度と、前記第2の紫外波長帯域よりも長波長側の前記第1の紫外波長帯域における光強度とに基づいて前記補間線を作成し、前記第2の紫外波長帯域における前記補間線上の光強度を、前記第2の光強度として特定するように構成することができる。
上記ガス濃度測定装置において、前記演算装置は、前記第1の紫外波長帯域の波長のうち、前記第2の紫外波長帯域よりも短波長側の波長であって、前記第2の紫外波長帯域から一定の帯域幅以上を隔てた波長における光強度、または、前記第2の紫外波長帯域よりも長波長側の波長であって、前記第2の紫外波長帯域から一定の帯域幅以上を隔てた波長における光強度に基づいて、前記補間線を作成するように構成することができる。
上記ガス濃度測定装置において、さらに、所定の濃度の校正ガスが継続して充填される校正セルを有し、前記演算装置は、前記校正セルを通過した紫外線光の光強度の経時変化量に基づいて、前記第1ガスの濃度を校正するように構成することができる。
上記ガス濃度測定装置において、前記第1ガスは煙道中のSOガスであり、前記第2ガスは煙道中のNOガスであり、前記第2の紫外波長帯域は225~229nmの範囲内の波長帯域であるように構成することができる。
上記ガス濃度測定装置において、前記受光装置は、前記第1ガスが吸収する紫外波長帯域の紫外線光、および、前記第2ガスが吸収する紫外波長帯域の紫外線光を分光する分光器を有するように構成することができる。
上記ガス濃度測定装置において、紫外波長帯域の紫外線光を前記測定対象空間に照射する重水素ランプを有するように構成することができる。
The gas concentration measuring device according to the present invention irradiates a measurement target space in which a first gas and a second gas that interfere with each other in a specific ultraviolet wavelength band coexist with ultraviolet light having a wavelength that includes the specific ultraviolet wavelength band. an irradiation device, a light receiving device that receives the ultraviolet light that has passed through the measurement target space, and a calculation that calculates the concentrations of the first gas and the second gas based on the light intensity of the ultraviolet light received by the light receiving device. a device, the arithmetic device is configured to calculate the light intensity in a second ultraviolet wavelength band where the second gas interferes, based on the first light intensity in the first ultraviolet wavelength band where the second gas does not interfere. Create an interpolation line for interpolating the light intensity when the second gas does not interfere , calculate the second light intensity when the second gas does not interfere in the second ultraviolet wavelength band, calculating the concentration of the second gas based on the light intensity of the first gas and the third light intensity when the second gas interferes in the second ultraviolet wavelength band ; The concentration of the first gas is calculated based on the light intensity in the second ultraviolet wavelength band of the ultraviolet light that has passed through a cell filled with a reference gas that does not interfere with the second gas, and the second light intensity. It is characterized by
In the above gas concentration measuring device, the arithmetic device may detect the second ultraviolet wavelength when the first ultraviolet wavelength band is present on both shorter wavelength side and longer wavelength side than the second ultraviolet wavelength band. The interpolation line is determined based on the light intensity in the first ultraviolet wavelength band on the shorter wavelength side than the band and the light intensity in the first ultraviolet wavelength band on the longer wavelength side than the second ultraviolet wavelength band. The light intensity on the interpolated line in the second ultraviolet wavelength band can be specified as the second light intensity.
In the above gas concentration measuring device, the arithmetic device calculates a wavelength that is shorter than the second ultraviolet wavelength band among the wavelengths in the first ultraviolet wavelength band, and that is from the second ultraviolet wavelength band. Light intensity at a wavelength separated by a certain bandwidth or more, or a wavelength on the longer wavelength side than the second ultraviolet wavelength band, which is separated by a certain bandwidth or more from the second ultraviolet wavelength band. The interpolation line may be created based on the light intensity at .
The gas concentration measuring device further includes a calibration cell that is continuously filled with a calibration gas having a predetermined concentration , and the calculation device is configured to calculate the amount of change over time in the light intensity of the ultraviolet light that has passed through the calibration cell. Accordingly, the concentration of the first gas can be calibrated.
In the gas concentration measuring device, the first gas is SO 2 gas in the flue, the second gas is NO gas in the flue, and the second ultraviolet wavelength band has a wavelength within a range of 225 to 229 nm. It can be configured to be a band.
In the above gas concentration measuring device, the light receiving device includes a spectrometer that spectrally separates ultraviolet light in an ultraviolet wavelength band that is absorbed by the first gas and ultraviolet light in an ultraviolet wavelength band that is absorbed by the second gas. Can be configured.
The gas concentration measuring device may be configured to include a deuterium lamp that irradiates the measurement target space with ultraviolet light in an ultraviolet wavelength band.

本発明に係るガス濃度測定方法は、特定の紫外波長帯域において互いに干渉する第1ガスと第2ガスとが混在する測定対象空間に、前記特定の紫外波長帯域を含む波長の紫外線光を照射し、前記測定対象空間を通過した紫外線光を受光し、前記受光した紫外線光の光強度に基づいて、前記第1ガスおよび前記第2ガスの濃度を算出するガス濃度測定方法であって、前記第2ガスが干渉しない第1の紫外波長帯域における第1の光強度に基づいて、前記第2ガスが干渉する第2の紫外波長帯域における、前記第2ガスが干渉しない場合の光強度を補間するための補間線を作成して前記第2の紫外波長帯域における前記第2ガスが干渉しない場合の第2の光強度を算出し、前記第2の光強度と、前記第2の紫外波長帯域における前記第2ガスが干渉する場合の光強度とに基づいて、前記第2ガスの濃度を算出する、ガス濃度測定方法であって、前記第1ガスおよび前記第2ガスに干渉しない参照ガスを充填したセルを通過した前記紫外線光の前記第2の紫外波長帯域における光強度と、前記第2の光強度とに基づいて、前記第1ガスの濃度を算出することを特徴とする
上記濃度測定方法において、前記第1ガスは煙道中のSOガスであり、前記第2ガスは煙道中のNOガスであり、前記第2の紫外波長帯域は225~229nmの範囲内の波長帯域であるように構成することができる。
The gas concentration measuring method according to the present invention irradiates a measurement target space in which a first gas and a second gas that interfere with each other in a specific ultraviolet wavelength band coexist with ultraviolet light having a wavelength that includes the specific ultraviolet wavelength band. , a gas concentration measuring method comprising: receiving ultraviolet light that has passed through the measurement target space; and calculating the concentrations of the first gas and the second gas based on the light intensity of the received ultraviolet light; Based on the first light intensity in a first ultraviolet wavelength band in which the two gases do not interfere, interpolate the light intensity in a second ultraviolet wavelength band in which the second gas interferes when the second gas does not interfere. The second light intensity in the second ultraviolet wavelength band when the second gas does not interfere is calculated by creating an interpolation line for the second ultraviolet wavelength band. A gas concentration measuring method that calculates the concentration of the second gas based on the light intensity when the second gas interferes, the method comprising: filling a reference gas that does not interfere with the first gas and the second gas; The concentration of the first gas is calculated based on the light intensity in the second ultraviolet wavelength band of the ultraviolet light that has passed through the cell and the second light intensity.
In the above concentration measuring method, the first gas is SO 2 gas in the flue, the second gas is NO gas in the flue, and the second ultraviolet wavelength band is a wavelength band within the range of 225 to 229 nm. It can be configured as follows.

本発明によれば、紫外線光を吸収する紫外波長帯域が重複する2以上のガスが混在する場合でも、ガスの濃度を非接触により適切に測定することができることができる。 According to the present invention, even when two or more gases having overlapping ultraviolet wavelength bands that absorb ultraviolet light are present, the concentration of the gases can be appropriately measured without contact.

本実施形態に係るガス濃度測定装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a gas concentration measuring device according to the present embodiment. NOガス、SOガス、NHガスの単体での吸収断面積(cm)と紫外波長帯域における波長との関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between the absorption cross section (cm 2 ) of NO gas, SO 2 gas, and NH 3 gas as a single substance and the wavelength in the ultraviolet wavelength band. NOガスとSOガスとが混在する混在ガスの紫外分光光度分析の測定結果の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the measurement result of the ultraviolet spectrophotometric analysis of the mixed gas which NO gas and SO2 gas coexist. SOガス単体での紫外分光光度分析の測定結果の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the measurement result of ultraviolet spectrophotometric analysis of SO2 gas alone. NOガス濃度の測定方法を説明するためのグラフである。It is a graph for explaining the measuring method of NO gas concentration. SOガス濃度の測定方法を説明するためのグラフである。It is a graph for explaining a method of measuring SO 2 gas concentration. NOガスおよびSOガスのガス濃度の校正方法を説明するためのグラフである。It is a graph for explaining the calibration method of the gas concentration of NO gas and SO 2 gas. 実施例1におけるNOガスの濃度の測定結果を示すグラフである。5 is a graph showing the measurement results of NO gas concentration in Example 1. FIG. 実施例2におけるNOガスの濃度の測定結果を示すグラフである3 is a graph showing the measurement results of NO gas concentration in Example 2. 実施例3におけるNOガスの濃度の測定結果を示すグラフである3 is a graph showing the measurement results of NO gas concentration in Example 3. 本実施形態に係るガス濃度測定処理を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing gas concentration measurement processing according to the present embodiment.

以下に、図に基づいて、本実施形態に係るガス濃度測定装置を説明する。なお、本実施形態では、火力発電所などの煙道の排ガス中に含まれるNOxガス(たとえばNOガスやNOガス)およびSOガスの濃度を測定するガス濃度測定装置を例示して、本発明を説明するが、本発明に係るガス濃度測定装置はこの用途に限定されるものではなく、たとえば、紫外線光を吸収する紫外波長帯域が重複する2以上のガス、具体的には、紫外波長帯域におけるガスの紫外線吸収帯域が連続的な第1ガス(たとえばCO,O,CO,HS,NH,Cl,HCl,COS)と、紫外波長帯域におけるガスの紫外線吸収帯域が断続的な第2ガス(たとえばNOガス)が存在する場合に、いずれかの1以上のガスの濃度を測定するガス濃度測定装置にも適用することができる。また、本発明において、測定対象空間は、たとえば、煙道の排出口付近などの開放空間でもよいし、煙道内に紫外線透過性の窓を設けた、煙道内の閉鎖空間としてもよい。さらに、火力発電所の煙道に限定されず、ごみ処理場の排ガスの測定、工業用のプロセス管理や排ガスの測定などにも利用することができる。なお、本実施形態においては、NO/NOコンバータによりNOをNOに変換して測定する。 The gas concentration measuring device according to the present embodiment will be explained below based on the drawings. In addition, in this embodiment, a gas concentration measuring device that measures the concentration of NOx gas (for example, NO gas and NO 2 gas) and SO 2 gas contained in the flue gas of a thermal power plant or the like is exemplified. Although the invention will be described, the gas concentration measuring device according to the present invention is not limited to this use, and for example, it can be used to measure two or more gases that have overlapping ultraviolet wavelength bands that absorb ultraviolet light, specifically, to measure ultraviolet wavelengths. A first gas (for example, CO 2 , O 2 , CO, H 2 S, NH 3 , Cl 2 , HCl, COS) in which the ultraviolet absorption band of the gas in the ultraviolet wavelength band is continuous, and a first gas in which the ultraviolet absorption band of the gas in the ultraviolet wavelength band is continuous. The present invention can also be applied to a gas concentration measuring device that measures the concentration of any one or more gases when a second gas (for example, NO gas) is present intermittently. Furthermore, in the present invention, the measurement target space may be, for example, an open space such as near the exhaust port of a flue, or a closed space within the flue in which an ultraviolet-transparent window is provided within the flue. Furthermore, it is not limited to the flue of a thermal power plant, but can also be used to measure exhaust gas at a garbage treatment plant, industrial process management, and exhaust gas measurement. Note that in this embodiment, NO 2 is converted to NO using a NO 2 /NO converter for measurement.

また、以下の本実施形態では、本発明における「第1ガス」としてSOガスを、「第2ガス」としてNOガスを例示して説明する。なお、本発明において、第2ガスが「干渉しない」紫外波長帯域(「第1の紫外波長帯域」)とは、第2ガスが紫外線光を全く吸収しない紫外波長帯域に加えて、第2ガスが「干渉する」紫外波長帯域(「第2の紫外波長帯域」)と比べて、第2ガスの吸収特性(吸収断面積)が1/10以下である紫外波長帯域も含むものとする。 In addition, in the present embodiment below, SO 2 gas is exemplified as the "first gas" and NO gas is exemplified as the "second gas" in the present invention. In the present invention, the ultraviolet wavelength band in which the second gas "does not interfere" (the "first ultraviolet wavelength band") refers to the ultraviolet wavelength band in which the second gas does not absorb any ultraviolet light; It also includes an ultraviolet wavelength band in which the absorption characteristic (absorption cross section) of the second gas is 1/10 or less of that of the ultraviolet wavelength band in which the second gas "interferes" (the "second ultraviolet wavelength band").

図1は、本実施形態に係るガス濃度測定装置1を示す構成図である。ガス濃度測定装置1は、図1に示すように、照射装置10と、レンズ11と、ビームスプリッタ12,13と、反射鏡14,15と、サンプルセル20と、調温装置30と、校正セル40と、遮光板51,52と、分光器60と、演算装置70とを有する。 FIG. 1 is a configuration diagram showing a gas concentration measuring device 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the gas concentration measuring device 1 includes an irradiation device 10, a lens 11, beam splitters 12 and 13, reflectors 14 and 15, a sample cell 20, a temperature control device 30, and a calibration cell. 40, light shielding plates 51 and 52, a spectroscope 60, and an arithmetic device 70.

照射装置10は、少なくとも紫外波長帯域の波長を含む光(以下、紫外線光ともいう)を射出する光源を有している。このような光源として、重水素ランプを用いることができる。照射装置10から照射された紫外線光は、レンズ11により拡径され平行光とされた後に、ビームスプリッタ12により、2つの光束に分割され、一方はサンプルセル20へと導かれ、他方は校正セル40へと導かれる。なお、ビームスプリッタ12は、紫外線光を分割できるものであれば、特に限定されないが、本実施形態では、透過率が約50%のポルカドットビームスプリッタを用いる。 The irradiation device 10 has a light source that emits light including at least a wavelength in the ultraviolet wavelength band (hereinafter also referred to as ultraviolet light). A deuterium lamp can be used as such a light source. The ultraviolet light emitted from the irradiation device 10 is expanded in diameter by the lens 11 and made into parallel light, and then split into two beams by the beam splitter 12, one of which is guided to the sample cell 20 and the other to the calibration cell. Leads to 40. Note that the beam splitter 12 is not particularly limited as long as it can split ultraviolet light, but in this embodiment, a polka dot beam splitter with a transmittance of about 50% is used.

サンプルセル20は、測定対象の混在ガス(少なくとも一部の紫外波長帯域において干渉する2以上のガスを含有する混在ガス)をサンプルセル20内に導入するための導入口21と、測定対象の混在ガスをサンプルセル20から排出するための排出口22とを有する。ビームスプリッタ12により分割された一方の紫外線光は、サンプルセル20の一端からサンプルセル20内に入力され、サンプルセル20内の光路23を通過して、サンプルセル20の他端から外部へと出力される。なお、本実施形態に係るサンプルセル20は、光路長が400mmであり、窓材を合成石英から構成しているが、この構成に限定されるものではない。 The sample cell 20 includes an inlet 21 for introducing a mixed gas to be measured (a mixed gas containing two or more gases that interfere in at least some ultraviolet wavelength bands) into the sample cell 20, and a mixed gas to be measured. and an outlet 22 for discharging gas from the sample cell 20. One of the ultraviolet lights split by the beam splitter 12 is input into the sample cell 20 from one end of the sample cell 20, passes through an optical path 23 inside the sample cell 20, and is outputted from the other end of the sample cell 20 to the outside. be done. Note that although the sample cell 20 according to this embodiment has an optical path length of 400 mm and a window material made of synthetic quartz, the structure is not limited to this.

調温装置30は、サンプルセル20の導入口21および排出口22の近傍を一定の温度に調温する。本実施形態では、調温装置30により、サンプルセル20の導入口21および排出口22の近傍を50℃程度まで加熱保温している。このようにサンプルセル20の導入口21および排出口22の近傍を調温することで、混合ガス中に含まれる水分が窓に付着し、ガス濃度の検出精度が低下してしまうことを有効に防止することができる。なお、調温温度は、50℃に限定されず、たとえば45~55℃の範囲における任意の温度とすることができる。 The temperature control device 30 controls the temperature near the inlet 21 and the outlet 22 of the sample cell 20 to a constant temperature. In this embodiment, the temperature control device 30 heats and maintains the vicinity of the inlet 21 and the outlet 22 of the sample cell 20 to about 50°C. By controlling the temperature near the inlet 21 and outlet 22 of the sample cell 20 in this way, it is possible to effectively prevent moisture contained in the mixed gas from adhering to the window and reducing the detection accuracy of gas concentration. It can be prevented. Note that the controlled temperature is not limited to 50°C, and can be set to any temperature within the range of 45 to 55°C, for example.

サンプルセル20から出力された紫外線光は、反射鏡14により反射された後、ビームスプリッタ13でも反射され、分光器60へと入力される。なお、反射鏡14は、特に限定されないが、反射率が80%以上のアルミ増反射ミラーを用いることができる。また、ガス濃度測定装置1では、サンプルセル20から出力された紫外線光、および、後述する校正セル40から出力される紫外線光を、同一の光路により分光器60に入力するために、ビームスプリッタ13を用いている。すなわち、ビームスプリッタ13を用いることで、サンプルセル20から出力され、反射鏡14により反射された紫外線光が、ビームスプリッタ13でも反射され、分光器60へと入力されるとともに、校正セル40から出力される紫外線光は、ビームスプリッタ13を通過して分光器60に入力される。なお、ビームスプリッタ13は、特に限定されないが、本実施形態では、透過率が約30%のポルカドットビームスプリッタを用いている。 The ultraviolet light output from the sample cell 20 is reflected by the reflecting mirror 14 and then also reflected by the beam splitter 13, and then input to the spectrometer 60. Note that the reflecting mirror 14 is not particularly limited, but an aluminum enhanced reflection mirror having a reflectance of 80% or more can be used. In addition, in the gas concentration measuring device 1, a beam splitter 13 is used to input ultraviolet light output from the sample cell 20 and ultraviolet light output from a calibration cell 40, which will be described later, into the spectrometer 60 through the same optical path. is used. That is, by using the beam splitter 13, the ultraviolet light outputted from the sample cell 20 and reflected by the reflecting mirror 14 is also reflected by the beam splitter 13, inputted to the spectrometer 60, and outputted from the calibration cell 40. The ultraviolet light transmitted passes through the beam splitter 13 and is input to the spectrometer 60. Note that the beam splitter 13 is not particularly limited, but in this embodiment, a polka dot beam splitter with a transmittance of about 30% is used.

また、本実施形態に係るガス濃度測定装置1では、照射装置10の光源の劣化による、サンプルセル20内を通過する紫外線光の光量の低下を検出するために、校正セル40を有している。ここで、本実施形態にガス濃度測定装置1では、混在ガスの濃度を測定する場合、紫外線光がサンプルセル20を通過するように、遮光板51を光路上に配置するとともに遮光板52を光路上から回避させることで、校正セル40への紫外線光の入力を防止するとともに、サンプルセル20から出力された紫外線光が分光器60に入力されるようにしている。これに対して、照射装置10の光源の劣化を検出する場合、遮光板51を光路から回避させるとともに遮光板52を光路上に配置することで、紫外線光に校正セル40を通過させるとともにサンプルセル20から出力された紫外線光が分光器60に入力されることを防止している。これにより、校正セル40を通過した紫外線光だけを分光器60に入力させることができる。なお、遮光板51,52は、手動により位置を変える構成としてもよいし、使用者がボタンなど操作することで位置を自動で変える構成としてもよい。 Furthermore, the gas concentration measuring device 1 according to the present embodiment includes a calibration cell 40 in order to detect a decrease in the amount of ultraviolet light passing through the sample cell 20 due to deterioration of the light source of the irradiation device 10. . Here, in the gas concentration measuring device 1 of this embodiment, when measuring the concentration of a mixed gas, the light shielding plate 51 is placed on the optical path and the light shielding plate 52 is placed on the optical path so that the ultraviolet light passes through the sample cell 20. By avoiding it from the road, input of ultraviolet light to the calibration cell 40 is prevented, and ultraviolet light output from the sample cell 20 is input to the spectrometer 60. On the other hand, when detecting deterioration of the light source of the irradiation device 10, by avoiding the light shielding plate 51 from the optical path and placing the light shielding plate 52 on the optical path, the ultraviolet light is allowed to pass through the calibration cell 40, and the sample cell The ultraviolet light output from 20 is prevented from being input to spectrometer 60. Thereby, only the ultraviolet light that has passed through the calibration cell 40 can be input to the spectrometer 60. Note that the light shielding plates 51 and 52 may have a configuration in which the positions are changed manually, or a configuration in which the positions are automatically changed by the user operating a button or the like.

校正セル40には、約100%の割合でNガスが継続的に充填されており、充填圧力も継続的に1気圧(1atm)とされている。また、本実施形態では、使用前(光源が劣化する前)の状態で、校正セル40を通過させた紫外線光のスペクトルを予め測定しており、使用前の状態のスペクトルと、現時点で校正セル40を通過させた場合の紫外線光のスペクトルとを比較することで、光源の劣化による、紫外線光の光量の減少量を検出することができる。なお、校正セル40での測定結果を用いて、サンプルセル20において測定した紫外線光の光強度を校正する方法の詳細については後述する。 The calibration cell 40 is continuously filled with N 2 gas at a rate of approximately 100%, and the filling pressure is also continuously set to 1 atmosphere (1 atm). Furthermore, in this embodiment, the spectrum of the ultraviolet light that has passed through the calibration cell 40 is measured in advance before use (before the light source deteriorates), and the spectrum before use and the current calibration cell By comparing the spectrum with the spectrum of the ultraviolet light when it passes through the ultraviolet light 40, it is possible to detect the amount of decrease in the amount of ultraviolet light due to deterioration of the light source. Note that details of a method for calibrating the light intensity of the ultraviolet light measured in the sample cell 20 using the measurement results in the calibration cell 40 will be described later.

分光器60は、紫外線光を波長ごとに分光し、波長ごとの強度(スペクトル)を測定する。なお、分光器60は、レンズ61を有し、分光器60に入力される紫外線光の光束を収斂して測定することができる。そして、分光器60による測定結果は、演算装置70へと出力される。 The spectrometer 60 separates the ultraviolet light into wavelengths and measures the intensity (spectrum) of each wavelength. Note that the spectrometer 60 has a lens 61, and can converge and measure the luminous flux of ultraviolet light input to the spectrometer 60. The measurement results obtained by the spectrometer 60 are then output to the arithmetic device 70.

演算装置70は、分光器60による測定結果に基づいて、NOガスの濃度を測定する。ここで、図2は、NOガス、SOガス、NHガスそれぞれの単体での吸収断面積(cm)と紫外波長帯域との関係を示すグラフである。図2に示すように、NOガス、SOガス、NHガスは、それぞれ紫外線光を吸収する波長や、紫外線光を吸収する吸収断面積が異なるが、特定の紫外波長帯域においては、2種以上のガスが重複して吸収されることが分かる。たとえば、図2に示すように、SOガスは200~250nmの紫外波長帯域の全体において紫外線光を吸収する一方、NOガスは200~250nmの紫外波長帯域のうち一部の波長帯域(たとえば226.0nm~227.5nmなど)のみにおいて紫外線光を吸収する特性であることが分かる。そして、SOガスは200~250nmの波長帯域全体において紫外線光を吸収するため、NOガスが紫外線光を吸収する波長帯域(たとえば226.0nm~227.5nmなど)では、NOガスおよびSOガスが共に紫外線光を吸収することとなり、受光装置60により検出される紫外線光の光強度に干渉が生じることとなる。 The calculation device 70 measures the concentration of NO gas based on the measurement results obtained by the spectrometer 60. Here, FIG. 2 is a graph showing the relationship between the absorption cross section (cm 2 ) and the ultraviolet wavelength band of each of NO gas, SO 2 gas, and NH 3 gas. As shown in Figure 2, NO gas, SO 2 gas, and NH 3 gas each have different wavelengths for absorbing ultraviolet light and absorption cross sections for absorbing ultraviolet light, but there are two types of gas in a specific ultraviolet wavelength band. It can be seen that the above gases are absorbed in duplicate. For example, as shown in Figure 2, SO2 gas absorbs ultraviolet light in the entire ultraviolet wavelength band of 200-250 nm, while NO gas absorbs ultraviolet light in a part of the ultraviolet wavelength band of 200-250 nm (for example, 226 nm). 0 nm to 227.5 nm). Since SO 2 gas absorbs ultraviolet light in the entire wavelength band of 200 to 250 nm, in the wavelength band where NO gas absorbs ultraviolet light (for example, 226.0 nm to 227.5 nm), NO gas and SO 2 gas Both will absorb ultraviolet light, and interference will occur in the light intensity of the ultraviolet light detected by the light receiving device 60.

そのため、ガス濃度測定装置1において、NOガスとSOガスとが混在する混合ガスをサンプルセル20に流して紫外線光を測定した場合、NOガスおよびSOガスが干渉する紫外波長帯域を含む220~230nmにおける紫外線光のスペクトルは、図3に示すように、NOガスが紫外線光を吸収する紫外波長帯域(たとえば226.0nm~227.5nm)において光強度が大きく低下する。なお、図3は、NOガスとSOガスとの混合ガスをサンプルセル20に流して紫外線光の光強度を測定した結果の一例を示す図であり、SOガスの濃度を100ppmとした場面を示している。 Therefore, in the gas concentration measurement device 1, when ultraviolet light is measured by flowing a mixed gas containing NO gas and SO 2 gas into the sample cell 20, the ultraviolet wavelength band including the ultraviolet wavelength band where NO gas and SO 2 gas interfere is detected. As shown in FIG. 3, in the spectrum of ultraviolet light in the range from 230 nm to 230 nm, the light intensity decreases significantly in the ultraviolet wavelength band (for example, 226.0 nm to 227.5 nm) where NO gas absorbs ultraviolet light. Note that FIG. 3 is a diagram showing an example of the results of measuring the light intensity of ultraviolet light by flowing a mixed gas of NO gas and SO 2 gas into the sample cell 20, and shows an example where the concentration of SO 2 gas is 100 ppm. It shows.

これに対して、図4は、SOガス単体での紫外線光の光強度を測定した結果の一例を示す図であり、図3と同様に、SOガスの濃度を100ppmとした場面を示している。図4に示すように、NOガスが存在しない場合には、NOガスが紫外線光を吸収する紫外波長帯域(たとえば226.0nm~227.5nm)において光強度が低下していないことがわかる。このことからも、図3において、NOガスが紫外線光を吸収する紫外波長帯域(たとえば226.0nm~227.5nm)において光強度が低下していることは、NOガスが紫外線光を吸収するためであると想定することができる。 On the other hand, FIG. 4 is a diagram showing an example of the results of measuring the light intensity of ultraviolet light for SO 2 gas alone, and similarly to FIG. 3, it shows a scene where the concentration of SO 2 gas is 100 ppm. ing. As shown in FIG. 4, it can be seen that in the absence of NO gas, the light intensity does not decrease in the ultraviolet wavelength band (for example, 226.0 nm to 227.5 nm) where NO gas absorbs ultraviolet light. From this, the reason why the light intensity decreases in the ultraviolet wavelength band (for example, 226.0 nm to 227.5 nm) where NO gas absorbs ultraviolet light in Figure 3 is because NO gas absorbs ultraviolet light. It can be assumed that

このように、NOガスが紫外線光を吸収する紫外波長帯域(以下、第2の紫外波長帯域ともいう)において低下した光強度の変化量は、NOガスが吸収した紫外線光に応じた光強度の変化量と想定される。そこで、本実施形態において、演算装置70は、図5に示すように、第2の紫外波長帯域において低下した光強度の変化量に基づいて、NOガスの濃度を算出する。なお、図5は、NOガスの濃度を測定する方法を説明するための図である。 In this way, the amount of change in light intensity that decreases in the ultraviolet wavelength band where NO gas absorbs ultraviolet light (hereinafter also referred to as the second ultraviolet wavelength band) is due to the change in light intensity according to the ultraviolet light absorbed by NO gas. This is assumed to be the amount of change. Therefore, in this embodiment, the calculation device 70 calculates the concentration of NO gas based on the amount of change in the light intensity decreased in the second ultraviolet wavelength band, as shown in FIG. Note that FIG. 5 is a diagram for explaining a method of measuring the concentration of NO gas.

具体的には、演算装置70は、まず、図5に示すように、NOガスが干渉しない紫外波長帯域(以下、第1の紫外波長帯域W1ともいう)における所定の波長の光強度C1,C2を特定する。なお、上記所定の波長としては、図5に示すように、第1の紫外波長帯域W1,W3の波長のうち、第2の紫外波長帯域W2から比較的近い波長とすることが好ましく、第2の紫外波長帯域W2から所定の帯域幅(余裕代)を隔てた波長とすることが好ましい。たとえば、図5に示す例では、第2の紫外波長帯域(226.0nm~227.5m)から、NOガスの半値幅である1.5nmの帯域幅(余裕代)を隔てた224.5nmおよび229.0nmにおける波長を所定の波長として特定している。 Specifically, as shown in FIG. 5, the computing device 70 first calculates the light intensities C1 and C2 of predetermined wavelengths in the ultraviolet wavelength band (hereinafter also referred to as the first ultraviolet wavelength band W1) in which NO gas does not interfere. Identify. Note that, as shown in FIG. 5, the predetermined wavelength is preferably a wavelength that is relatively close to the second ultraviolet wavelength band W2 among the wavelengths in the first ultraviolet wavelength bands W1 and W3; It is preferable to use a wavelength separated from the ultraviolet wavelength band W2 by a predetermined bandwidth (margin). For example, in the example shown in FIG. 5, 224.5 nm and The wavelength at 229.0 nm is specified as the predetermined wavelength.

そして、演算装置70は、第1の紫外波長帯域W1,W3における所定の波長の光強度C1,C2に基づいて、第2の紫外波長帯域W2においてNOガスが干渉しない場合の紫外線光の光強度を補間する。たとえば、図5に示す例において、演算装置70は、第2の紫外波長帯域(226.0nm~227.5m)から1.5nmの帯域幅(余裕代)を隔てた224.5nmおよび229.0nmの波長を所定の波長C1,C2として特定しており、紫外線光のスペクトルにおいて、224.5nmにおける光強度C1と、229.0nmにおける光強度C2とを結ぶ直線を、第2の紫外波長帯域W2においてNOガスが干渉しない場合の紫外線光のスペクトルを示す補間線として作成する。 Based on the light intensities C1 and C2 of predetermined wavelengths in the first ultraviolet wavelength bands W1 and W3, the arithmetic device 70 calculates the light intensity of the ultraviolet light when NO gas does not interfere in the second ultraviolet wavelength band W2. Interpolate. For example, in the example shown in FIG. are specified as predetermined wavelengths C1 and C2, and in the spectrum of ultraviolet light, a straight line connecting light intensity C1 at 224.5 nm and light intensity C2 at 229.0 nm is defined as the second ultraviolet wavelength band W2. is created as an interpolated line showing the spectrum of ultraviolet light when NO gas does not interfere.

さらに、演算装置70は、第2の紫外波長帯域W2の補間線上における光強度C4(すなわち、第2の紫外波長帯域W2においてNOガスが干渉しない場合の光強度C4)と、第2の紫外波長帯域W2において実際に測定された光強度C3(すなわち、第2の紫外波長帯域W2においてNOガスが干渉する場合の光強度C3)とに基づいて、NOガスの濃度を算出する。なお、NOガスの濃度は、下記式1により算出することができる。
上記式1において、I(λ)は第2の紫外波長帯域W2の補間線上における光強度C4、I(λ)は第2の紫外波長帯域W2において実際に測定された光強度C3、nはNOガスの分子密度(濃度)、σ(λ)は吸収断面積、Lは光路長となる。
Furthermore, the calculation device 70 calculates the light intensity C4 on the interpolation line of the second ultraviolet wavelength band W2 (that is, the light intensity C4 when NO gas does not interfere in the second ultraviolet wavelength band W2) and the second ultraviolet wavelength. The concentration of NO gas is calculated based on the light intensity C3 actually measured in the band W2 (that is, the light intensity C3 when NO gas interferes in the second ultraviolet wavelength band W2). Note that the concentration of NO gas can be calculated using Equation 1 below.
In the above equation 1, I 0 (λ) is the light intensity C4 on the interpolation line of the second ultraviolet wavelength band W2, I (λ) is the light intensity C3 actually measured in the second ultraviolet wavelength band W2, and n is The molecular density (concentration) of NO gas, σ (λ) is the absorption cross section, and L is the optical path length.

また、本実施形態においては、NOガスに加えて、SOガスのガス濃度を測定する構成とすることもできる。SOガスのガス濃度は、NOガスにより干渉を受けない第1の紫外波長帯域W1,W3における光強度を用いて算出してもよいし、NOガスが干渉する第2の紫外波長帯域W2における補間線上の光強度に基づいて算出してもよい。 Further, in this embodiment, a configuration may be adopted in which the gas concentration of SO 2 gas is measured in addition to NO gas. The gas concentration of SO 2 gas may be calculated using the light intensity in the first ultraviolet wavelength band W1, W3 where NO gas interferes, or the light intensity in the second ultraviolet wavelength band W2 where NO gas interferes. It may be calculated based on the light intensity on the interpolation line.

具体的には、演算装置70は、測定対象の混合ガスをサンプルセル20に導入する前に、200nm以上の紫外波長帯域において紫外線光を吸収しないNガスなどの参照ガスをサンプルセル20に導入し、図6に示すように、サンプルセル20におけるNガス存在時の紫外線光の光強度を参照光強度として測定する。その後、演算装置70は、測定対象の混合ガスをサンプルセル20に導入し、混合ガス存在時の紫外線光の光強度を測定する。Nガス存在時の紫外線光の参考光強度は、他のガスにより吸収されていない場合の紫外線光の光強度とみなすことができ、図6に示すように、Nガス存在時の紫外線光の参考光強度C5と第2の紫外波長帯域W2における補間線上の光強度C4との差が、SOガスが紫外線光を吸収することにより低下した光強度の変化量と考えることができる。よって、演算装置70は、上記式1において、I(λ)に紫外線光の参考光強度C5(NOガスおよびSOガスが存在しない場合の光強度C5)を代入し、I(λ)に第2の紫外波長帯域W2の補間線上における光強度C4(NOガスが干渉しない場合の光強度C4)を代入することで、SOガスの濃度nを算出することができる。なお、図6は、サンプルセル20にNを導入した際の紫外線光のスペクトルを図5に示すグラフに重畳したグラフである。 Specifically, before introducing the mixed gas to be measured into the sample cell 20, the calculation device 70 introduces a reference gas such as N2 gas that does not absorb ultraviolet light in an ultraviolet wavelength band of 200 nm or more into the sample cell 20. Then, as shown in FIG. 6, the light intensity of the ultraviolet light in the sample cell 20 in the presence of N2 gas is measured as the reference light intensity. Thereafter, the computing device 70 introduces the mixed gas to be measured into the sample cell 20 and measures the light intensity of the ultraviolet light when the mixed gas is present. The reference light intensity of ultraviolet light in the presence of N2 gas can be regarded as the light intensity of ultraviolet light when it is not absorbed by other gases, and as shown in Figure 6 , the reference light intensity of ultraviolet light in the presence of N2 gas The difference between the reference light intensity C5 and the light intensity C4 on the interpolation line in the second ultraviolet wavelength band W2 can be considered to be the amount of change in the light intensity reduced by the SO 2 gas absorbing the ultraviolet light. Therefore, in the above equation 1, the calculation device 70 substitutes the reference light intensity C5 of ultraviolet light (light intensity C5 when NO gas and SO 2 gas are not present) to I 0 (λ), and calculates the value to I (λ). By substituting the light intensity C4 on the interpolation line of the second ultraviolet wavelength band W2 (light intensity C4 when NO gas does not interfere), the concentration n of SO 2 gas can be calculated. Note that FIG. 6 is a graph in which the spectrum of ultraviolet light when N 2 is introduced into the sample cell 20 is superimposed on the graph shown in FIG.

また、本実施形態においては、校正セル40を用いて、SOガスの濃度を校正する構成とすることもできる。ここで、図7は、校正セル40を用いたSOガスのガス濃度の校正方法を説明するためのグラフである。校正セル40には一定の濃度のNガスが充填されているため、演算装置70は、測定対象である混合ガスのガス濃度測定時(今回測定時)において測定した校正セル40における紫外線光のスペクトルと、使用前(照射装置10の光源が劣化する前)に測定した紫外線光のスペクトルとを比較することで、光源が劣化しているか否かを判断する。たとえば、演算装置70は、校正セル40を用いて、図7に示すように、今回測定したスペクトルの光強度C7と使用前のスペクトルの光強度C6とを比較して、その比(使用前の参照光強度C6/今回測定時の参照光強度C7)を校正率(変化率)αとして算出する。そして、演算装置70は、図6に示すように、Nガス存在時の紫外線光の参照光強度C5に校正率αを乗じることで、参考光強度C5を校正する。校正した参考光強度C5’と第2の紫外波長帯域W2における補間線上の光強度C4との差は、光源の劣化を加味した、SOガスが紫外線光を吸収することにより低下した光強度の変化量(C5’-C4)に応じたものと考えられ、演算装置70は、校正した参考光強度C5’と、補間線上の光強度C4とに基づいて、光源の劣化を加味したSOガスのガス濃度を算出することができる。たとえば、校正セル40において今回測定した紫外線光のスペクトルの参照光強度C7が使用前のスペクトルの参照光強度C6と比べて10%低い場合には(校正率αが1.1である場合には)、光源から照射される紫外線光の光量が10%低下したものとして、サンプルセル20を通過した紫外線光の光強度C5を10%上昇させる校正を行うことで、校正後の光強度を用いて、SOガスの適切な濃度を求めることができる。 Further, in this embodiment, a configuration may be adopted in which the concentration of SO 2 gas is calibrated using the calibration cell 40. Here, FIG. 7 is a graph for explaining a method of calibrating the gas concentration of SO 2 gas using the calibration cell 40. Since the calibration cell 40 is filled with N2 gas at a constant concentration, the calculation device 70 calculates the amount of ultraviolet light in the calibration cell 40 measured when measuring the gas concentration of the mixed gas to be measured (current measurement). By comparing the spectrum with the spectrum of ultraviolet light measured before use (before the light source of the irradiation device 10 deteriorates), it is determined whether the light source has deteriorated. For example, the calculation device 70 uses the calibration cell 40 to compare the light intensity C7 of the spectrum measured this time with the light intensity C6 of the spectrum before use, as shown in FIG. Reference light intensity C6/reference light intensity C7 at the time of current measurement) is calculated as a calibration rate (change rate) α. Then, as shown in FIG. 6, the calculation device 70 calibrates the reference light intensity C5 by multiplying the reference light intensity C5 of the ultraviolet light in the presence of N2 gas by the calibration rate α. The difference between the calibrated reference light intensity C5' and the light intensity C4 on the interpolated line in the second ultraviolet wavelength band W2 is the difference between the light intensity reduced by SO 2 gas absorbing ultraviolet light, taking into account the deterioration of the light source. This is considered to be based on the amount of change (C5'-C4), and the calculation device 70 calculates SO 2 gas based on the calibrated reference light intensity C5' and the light intensity C4 on the interpolation line, taking into account the deterioration of the light source. The gas concentration of can be calculated. For example, if the reference light intensity C7 of the ultraviolet light spectrum measured this time in the calibration cell 40 is 10% lower than the reference light intensity C6 of the spectrum before use (if the calibration rate α is 1.1, ), assuming that the amount of ultraviolet light emitted from the light source has decreased by 10%, by performing calibration to increase the light intensity C5 of the ultraviolet light that has passed through the sample cell 20 by 10%, using the light intensity after calibration. , an appropriate concentration of SO 2 gas can be determined.

(実施例1)
実施例1では、本実施形態に係るガス濃度測定装置1を用い、サンプルセル20に所定の濃度のNOガスを連続して導入し、NOガスの濃度を測定することで、NOガスが適切に測定できるかを検証した。また、実施例1においては、NOガスの濃度を0ppmから5分ごとに100ppmずつ増加するように調整し、NOガスの濃度を測定した。実施例1におけるNOガスの濃度の測定結果を図8に示す。図8に示すように、ガス濃度測定装置1での混合ガスを対象とするNOガスの濃度の測定結果と、サンプルセル20に実際に導入したNOガスの濃度とはほぼ一致し、良好な測定結果が得られることが分かった。
(Example 1)
In Example 1, by using the gas concentration measuring device 1 according to the present embodiment, NO gas at a predetermined concentration is continuously introduced into the sample cell 20, and the concentration of NO gas is measured. We verified whether it could be measured. Further, in Example 1, the concentration of NO gas was adjusted to increase from 0 ppm by 100 ppm every 5 minutes, and the concentration of NO gas was measured. The measurement results of NO gas concentration in Example 1 are shown in FIG. As shown in FIG. 8, the measurement result of the concentration of NO gas in the mixed gas by the gas concentration measuring device 1 and the concentration of NO gas actually introduced into the sample cell 20 almost match, indicating that the measurement was good. It turns out that results can be obtained.

(実施例2)
また、実施例2では、NOガスの濃度を固定する一方、SOガスの濃度を変えて、NOガスの濃度を測定した。また、実施例2では、NOガスの濃度をそれぞれ200ppm、400ppm、600ppmに固定し、またそれぞれの濃度についてNO/NOコンバータを用いた場合と用いていない場合とで測定を行った。その結果、図9に示すように、SOガスの濃度を変更しても、NOガスの濃度を適切に測定することができることがわかった。また、NO/NOコンバータを用いた場合、用いていない場合ともに、NOガスの濃度を適切に測定することもできることがわかった。なお、図9は、実施例2におけるNOガスの濃度の測定結果を示すグラフである。
(Example 2)
Furthermore, in Example 2, the concentration of NO gas was measured while fixing the concentration of NO gas while changing the concentration of SO 2 gas. Further, in Example 2, the concentrations of NO gas were fixed at 200 ppm, 400 ppm, and 600 ppm, respectively, and measurements were performed for each concentration with and without using the NO 2 /NO converter. As a result, as shown in FIG. 9, it was found that even if the concentration of SO 2 gas was changed, the concentration of NO gas could be appropriately measured. Furthermore, it was found that the concentration of NO gas can be appropriately measured both when the NO 2 /NO converter is used and when it is not used. Note that FIG. 9 is a graph showing the measurement results of the concentration of NO gas in Example 2.

(実施例3)
さらに、実施例3では、本実施形態に係るガス濃度測定装置1において、NOガスの濃度を固定したまま、照射装置10の光源の光量を変化させて、NOガスの濃度を測定した。具体的には、実施例3では、NOガスとSOガスの混合ガスが充填されたサンプルセル20で検出した紫外線光のスペクトルに基づいて、補間線を作成し、サンプルセル20における紫外線光の光強度C3と補間線上の光強度C4とに基づいて、NOガスの濃度を算出した。実施例3における、NOガスの濃度の測定結果を図10に示す。図10に示すように、本実施形態に係るガス濃度測定装置1では、サンプルセル20における紫外線光のスペクトルに基づいて補間線を作成し、サンプルセル20における紫外線光の光強度C3と補間線上の光強度C4との差に基づいてNOガスの濃度を算出する構成のため、光源の光量が変化する場合でも、NOガスの濃度を適切に測定できることが分かった。
(Example 3)
Furthermore, in Example 3, the concentration of NO gas was measured in the gas concentration measuring device 1 according to the present embodiment by changing the light intensity of the light source of the irradiation device 10 while keeping the concentration of NO gas fixed. Specifically, in Example 3, an interpolation line is created based on the spectrum of ultraviolet light detected in the sample cell 20 filled with a mixed gas of NO gas and SO 2 gas, and the ultraviolet light in the sample cell 20 is The concentration of NO gas was calculated based on the light intensity C3 and the light intensity C4 on the interpolation line. FIG. 10 shows the measurement results of NO gas concentration in Example 3. As shown in FIG. 10, in the gas concentration measuring device 1 according to the present embodiment, an interpolation line is created based on the spectrum of the ultraviolet light in the sample cell 20, and the light intensity C3 of the ultraviolet light in the sample cell 20 and the interpolation line are It has been found that because the NO gas concentration is calculated based on the difference from the light intensity C4, the NO gas concentration can be appropriately measured even when the light intensity of the light source changes.

このように、本実施形態に係るガス濃度測定装置1では、SOガスとNOガスとが混在する場合でも、また、光源の劣化などにより紫外線光の光量が低下する場合でも、NOガスを高い精度で測定することができた。 In this way, the gas concentration measuring device 1 according to the present embodiment can increase NO gas to a high level even when SO 2 gas and NO gas coexist, or when the amount of ultraviolet light decreases due to deterioration of the light source. It was possible to measure with precision.

次に、本実施形態に係るガス濃度測定装置1の測定処理について説明する。図11は、本実施形態に係るガス濃度測定装置1の測定処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、NOガスおよびSOガスの濃度を繰り返し測定する方法を例示して説明するが、NOガスの濃度だけを繰り返し測定する構成とすることもでき、この場合、ステップS112の処理を省略することができる。また、図11に示す例では、使用前(照射装置10の光源が劣化する前)において、校正セル40に参照ガス(Nガス)を導入した状態で紫外線光のスペクトルが測定され記憶されているものとする。 Next, the measurement processing of the gas concentration measuring device 1 according to this embodiment will be explained. FIG. 11 is a flowchart showing the measurement process of the gas concentration measuring device 1 according to this embodiment. In this embodiment, a method of repeatedly measuring the concentrations of NO gas and SO 2 gas will be described as an example, but it is also possible to adopt a configuration in which only the concentration of NO gas is repeatedly measured, and in this case, step S112 Processing can be omitted. Furthermore, in the example shown in FIG. 11, the spectrum of ultraviolet light is measured and stored with a reference gas ( N2 gas) introduced into the calibration cell 40 before use (before the light source of the irradiation device 10 deteriorates). It is assumed that there is

まず、ステップS101では、今回測定時において校正セル40を通過する紫外線光の参照光強度C6の検出が行われる。具体的には、照射装置10により紫外線光が校正セル40に照射され、校正セル40を通過した紫外線光が分光器60において受光され、校正セル40を通過した紫外線光のスペクトルが測定される。なお、演算装置70は、当該スペクトルのうち、たとえば測定対象ガスの濃度を測定する周波数(たとえば226.7nm)における光強度C6を検出する。また、ステップS101においては、遮光板51を光路上から回避するとともに、遮光板52を光路上に配置することで、サンプルセル20への紫外線光の入力を防止するとともに、校正セル40に紫外線光を入力し、校正セル40を通過した紫外線光が分光器60に入力されるようにしている。 First, in step S101, the reference light intensity C6 of the ultraviolet light passing through the calibration cell 40 during the current measurement is detected. Specifically, the irradiation device 10 irradiates the calibration cell 40 with ultraviolet light, the ultraviolet light that has passed through the calibration cell 40 is received by the spectrometer 60, and the spectrum of the ultraviolet light that has passed through the calibration cell 40 is measured. Note that the arithmetic device 70 detects the light intensity C6 at a frequency (for example, 226.7 nm) at which the concentration of the gas to be measured is measured, for example, out of the spectrum. Further, in step S101, the light shielding plate 51 is avoided from the optical path and the light shielding plate 52 is placed on the optical path to prevent ultraviolet light from entering the sample cell 20 and to prevent the ultraviolet light from entering the calibration cell 40. is input so that the ultraviolet light that has passed through the calibration cell 40 is input to the spectrometer 60.

ステップS102では、演算装置70により、校正率αの算出が行われる。具体的には、演算装置70は、図11に示すガス濃度測定処理を開始する前から記憶している使用前における校正セル40の紫外線光のスペクトルから、測定対象ガスの濃度を測定する周波数(たとえば226.7nm)における光強度を使用前の参照光強度C7として検出する。そして、演算装置70は、ステップS101で取得した現時点での校正セル40における紫外線光の参考光強度C6と、使用前の紫外線光の参考光強度C7との比(C6/C7)を、校正率αとして算出する。 In step S102, the calculation device 70 calculates the calibration rate α. Specifically, the arithmetic device 70 determines the frequency ( For example, the light intensity at 226.7 nm) is detected as the reference light intensity C7 before use. Then, the calculation device 70 calculates the ratio (C6/C7) of the reference light intensity C6 of the ultraviolet light in the calibration cell 40 at the present time obtained in step S101 to the reference light intensity C7 of the ultraviolet light before use, as the calibration rate. Calculated as α.

ステップS103では、サンプルセル20に参照ガス(Nガスなど)が導入される。そして、ステップS104では、演算装置70により、サンプルセル20における参照ガス存在時の紫外線光の参照光強度C5の検出が行われる。具体的には、照射装置10により紫外線光が参照ガスの導入されたサンプルセル20に照射され、分光器60により参照ガス存在時における紫外線光のスペクトルが測定される。演算装置70は、測定したスペクトルのうち測定対象ガスの濃度を測定する周波数(たとえば226.7nm)における光強度を、サンプルセル20における参照ガス存在時の紫外線光の参照光強度C5として検出する。なお、ステップS104以降においては、遮光板51を光路上に配置するとともに、遮光板52を光路から回避させることで、校正セル40への紫外線光の入力を防止するとともに、サンプルセル20から出力された紫外線光が分光器60に入力されるようにしている。 In step S103, a reference gas (such as N 2 gas) is introduced into the sample cell 20. Then, in step S104, the arithmetic unit 70 detects the reference light intensity C5 of the ultraviolet light when the reference gas is present in the sample cell 20. Specifically, the irradiation device 10 irradiates the sample cell 20 into which the reference gas has been introduced with ultraviolet light, and the spectrometer 60 measures the spectrum of the ultraviolet light when the reference gas is present. The computing device 70 detects the light intensity at a frequency (for example, 226.7 nm) for measuring the concentration of the gas to be measured in the measured spectrum as the reference light intensity C5 of the ultraviolet light when the reference gas is present in the sample cell 20. Note that from step S104 onward, the light shielding plate 51 is placed on the optical path and the light shielding plate 52 is avoided from the optical path to prevent ultraviolet light from entering the calibration cell 40 and to prevent ultraviolet light from being output from the sample cell 20. The ultraviolet light is input to a spectrometer 60.

ステップS105では、サンプルセル20に測定対象の混合ガスが導入される。そして、ステップS106では、演算装置70により、サンプルセル20における測定対象ガス存在時の紫外線光の参照光強度C3の検出が行われる。なお、演算装置70は、測定した紫外線光のスペクトルのうち、ステップS101やステップS104で光強度C6,C5を検出した周波数(たとえば226.7nm)における光強度を、サンプルセル20における測定対象ガス存在時の紫外線光の光強度C3として検出する。 In step S105, a mixed gas to be measured is introduced into the sample cell 20. Then, in step S106, the arithmetic unit 70 detects the reference light intensity C3 of the ultraviolet light when the gas to be measured is present in the sample cell 20. Note that the computing device 70 calculates the light intensity at the frequency (for example, 226.7 nm) at which the light intensities C6 and C5 are detected in step S101 and step S104 out of the spectrum of the measured ultraviolet light, based on the presence of the gas to be measured in the sample cell 20. It is detected as the light intensity C3 of the ultraviolet light at the time.

ステップS107では、演算装置70により、NOガスが干渉しない第1の紫外波長帯域W1,W3の所定の波長における光強度C1,C2が特定される。なお、図5に示す例では、第2の紫外波長帯域(226.0nm~227.5m)から1.5nmの帯域幅を隔てた224.5nmおよび229.0nmの波長における光強度C1,C2を、所定の波長における光強度として特定する。そして、ステップ108では、演算装置70により、サンプルセル20を通過した紫外線光のスペクトルにおいて、ステップS107で抽出した波長の光強度C1,C2を結んだ直線が補間線として作成される。 In step S107, the arithmetic device 70 specifies light intensities C1 and C2 at predetermined wavelengths in the first ultraviolet wavelength bands W1 and W3 in which NO gas does not interfere. In the example shown in FIG. 5, the light intensities C1 and C2 at wavelengths of 224.5 nm and 229.0 nm, which are separated by a bandwidth of 1.5 nm from the second ultraviolet wavelength band (226.0 nm to 227.5 m), are , specified as the light intensity at a predetermined wavelength. Then, in step S108, the arithmetic unit 70 creates, as an interpolation line, a straight line connecting the light intensities C1 and C2 of the wavelengths extracted in step S107 in the spectrum of the ultraviolet light that has passed through the sample cell 20.

ステップS109では、演算装置70により、ステップS108で作成した補間線上の光強度C4が検出される。たとえば、演算装置70は、ステップS108で作成した補間線上の光強度であって、測定対象ガスの濃度を測定する周波数(たとえば226.7nm)における光強度を、補間線上の光強度C4として検出する。 In step S109, the arithmetic unit 70 detects the light intensity C4 on the interpolation line created in step S108. For example, the calculation device 70 detects the light intensity on the interpolation line created in step S108 at a frequency (for example, 226.7 nm) at which the concentration of the gas to be measured is measured as the light intensity C4 on the interpolation line. .

ステップS110では、演算装置70により、NOガスの濃度の算出が行われる。具体的には、演算装置70は、上記式1に基づいて、補間線上における光強度C4と、第2の紫外波長帯域W2における紫外線光の実際の光強度C3とに基づいて、サンプルセル20に導入された混合ガスのうちNOガスの濃度を算出することができる。 In step S110, the calculation device 70 calculates the concentration of NO gas. Specifically, the arithmetic device 70 performs a calculation on the sample cell 20 based on the light intensity C4 on the interpolation line and the actual light intensity C3 of the ultraviolet light in the second ultraviolet wavelength band W2, based on the above equation 1. The concentration of NO gas in the introduced mixed gas can be calculated.

ステップS111では、演算装置70により、ステップS104で検出したサンプルセル20における参照ガスN存在時の紫外線光の参照光強度C5を、校正率αに基づいて校正する処理が行われる。なお、以下においては、校正された光強度C5をC5’として説明する。 In step S111, the arithmetic unit 70 performs a process of calibrating the reference light intensity C5 of the ultraviolet light in the sample cell 20 detected in step S104 when the reference gas N2 is present, based on the calibration rate α. Note that in the following description, the calibrated light intensity C5 will be referred to as C5'.

ステップS112では、演算装置70により、SOガスの濃度の算出が行われる。具体的には、演算装置70は、上記式1において、I(λ)に、ステップS111で校正した第2の紫外波長帯域W2における紫外線光の参照光強度C5’を代入し、I(λ)に、第2の紫外波長帯域W2の補間線上における光強度C4を代入することで、SOガスの濃度nを算出することができる。 In step S112, the calculation device 70 calculates the concentration of SO 2 gas. Specifically, the calculation device 70 substitutes the reference light intensity C5' of the ultraviolet light in the second ultraviolet wavelength band W2 calibrated in step S111 to I 0 (λ) in the above equation 1, and calculates I(λ ) by substituting the light intensity C4 on the interpolation line of the second ultraviolet wavelength band W2, the concentration n of SO 2 gas can be calculated.

そして、ステップS113では、演算装置70により、測定対象ガスの測定を終了するか否かの判断が行われる。ユーザが測定対象ガスの測定の終了を指示するまでは、ステップS106~S113の処理を繰り返すことで、ガス濃度測定装置1は周期的に測定対象ガスの濃度の測定を繰り返し、対象測定ガスの監視を行うことができる。そして、ユーザが測定対象ガスの測定の終了を指示することで、図11に示すガス濃度測定処理を終了する。 Then, in step S113, the arithmetic unit 70 determines whether or not to end the measurement of the gas to be measured. Until the user instructs to end the measurement of the target gas, the gas concentration measuring device 1 periodically repeats the measurement of the concentration of the target gas by repeating steps S106 to S113, and monitors the target gas. It can be performed. Then, when the user instructs to end the measurement of the gas to be measured, the gas concentration measurement process shown in FIG. 11 is ended.

以上のように、本実施形態に係るガス濃度測定装置1は、NOガスが干渉しない第1の紫外波長帯域における光強度に基づいて、NOガスが干渉する第2の紫外波長帯域における、NOが干渉しない場合の光強度を補間し、第2の紫外波長帯域におけるNOガスが干渉しない場合の光強度と、第2の紫外波長帯域におけるNOガスが干渉する場合の光強度とに基づいて、NOガスの濃度を算出する。これにより、互いに干渉するNOガスとSOガスとが混在する場合でも、NOガスの濃度を適切に算出することができる。 As described above, the gas concentration measuring device 1 according to the present embodiment detects NO in the second ultraviolet wavelength band where NO gas interferes based on the light intensity in the first ultraviolet wavelength band where NO gas does not interfere. The light intensity when there is no interference is interpolated, and based on the light intensity when NO gas does not interfere in the second ultraviolet wavelength band and the light intensity when NO gas interferes in the second ultraviolet wavelength band, NO Calculate the concentration of gas. Thereby, even when NO gas and SO 2 gas that interfere with each other coexist, the concentration of NO gas can be appropriately calculated.

また、本実施形態では、NOガスが干渉しない第1の紫外波長帯域における波長の光強度C1,C2を結ぶ直線を補間線として作成することで、第2の紫外波長帯域においてNOガスが干渉しない場合の光強度を容易に補間することができる。さらに、本実施形態では、NOガスが干渉しない第1の紫外波長帯域における波長の光強度C1,C2、第2の紫外波長帯域から所定の帯域幅(余裕代)だけ隔てた波長の光強度とすることで、第2の紫外波長帯域においてNOガスが干渉しない場合の光強度を適切に特定することができる。 In addition, in this embodiment, by creating a straight line connecting the light intensities C1 and C2 of wavelengths in the first ultraviolet wavelength band in which NO gas does not interfere, as an interpolation line, NO gas does not interfere in the second ultraviolet wavelength band. The light intensity in the case can be easily interpolated. Furthermore, in this embodiment, the light intensities C1 and C2 of wavelengths in the first ultraviolet wavelength band where NO gas does not interfere, and the light intensity of wavelengths separated by a predetermined bandwidth (margin) from the second ultraviolet wavelength band. By doing so, it is possible to appropriately specify the light intensity when NO gas does not interfere in the second ultraviolet wavelength band.

さらに、本実施形態では、NOガスの濃度だけではなく、校正セル40を通過した紫外線光の光強度に基づいて、SOガスの濃度nを算出することもできる。すなわち、校正セル40には、200nm以上の紫外波長帯域では紫外線光を吸収しないNガスが略100%の割合で充填されており、校正セル40を通過した紫外線光の光強度は、他のガスにより吸収されていない場合の紫外線光の光強度とみなすことができる。そのため、演算装置70は、上記式1において、I(λ)に校正セル40を通過した紫外線光の光強度C5を代入し、I(λ)に第2の紫外波長帯域W2の補間線上における光強度C4を代入することで、SOガスの濃度nを算出することができる。 Furthermore, in this embodiment, the SO 2 gas concentration n can be calculated based not only on the NO gas concentration but also on the light intensity of the ultraviolet light that has passed through the calibration cell 40. That is, the calibration cell 40 is filled with approximately 100% N2 gas that does not absorb ultraviolet light in the ultraviolet wavelength band of 200 nm or more, and the intensity of the ultraviolet light that has passed through the calibration cell 40 is different from that of other ultraviolet light. It can be considered as the light intensity of ultraviolet light when it is not absorbed by the gas. Therefore, in the above equation 1, the arithmetic device 70 substitutes the light intensity C5 of the ultraviolet light that has passed through the calibration cell 40 for I 0 (λ), and substitutes the light intensity C5 of the ultraviolet light that has passed through the calibration cell 40 for I (λ) on the interpolated line of the second ultraviolet wavelength band W2. By substituting the light intensity C4, the concentration n of SO 2 gas can be calculated.

加えて、本実施形態に係るガス濃度測定装置1では、サンプルセル20における紫外線光のスペクトルに基づいて補間線を作成し、サンプルセル20における紫外線光の光強度C3と補間線上の光強度C4との差(C4-C3)に基づいてNOガスの濃度を算出する構成のため、照射装置10の光源が劣化した場合でも、NOガスの濃度を適切に測定できる。また、校正セル40における使用前の紫外線光のスペクトルと現在の紫外線光のスペクトルとの比較結果に基づいて、サンプルセル20または校正セル40を通過した紫外線光のスペクトルを校正する構成とすることで、照射装置10の光源が劣化した場合でも、SOガスの濃度も適切に測定することができる。 In addition, in the gas concentration measuring device 1 according to the present embodiment, an interpolation line is created based on the spectrum of the ultraviolet light in the sample cell 20, and the light intensity C3 of the ultraviolet light in the sample cell 20 and the light intensity C4 on the interpolation line are Since the NO gas concentration is calculated based on the difference (C4-C3), even if the light source of the irradiation device 10 deteriorates, the NO gas concentration can be appropriately measured. Further, the configuration is such that the spectrum of the ultraviolet light that has passed through the sample cell 20 or the calibration cell 40 is calibrated based on the comparison result between the spectrum of the ultraviolet light before use in the calibration cell 40 and the current spectrum of ultraviolet light. Even if the light source of the irradiation device 10 deteriorates, the concentration of SO 2 gas can also be appropriately measured.

以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the description of the above embodiments. Various changes and improvements can be made to the embodiments described above, and forms with such changes and improvements are also included within the technical scope of the present invention.

たとえば、上述した実施形態では、NOガスの濃度を測定する場合に、図5に示すように、第2の紫外波長帯域W2よりも短波長側の第1の紫外波長帯域W1の波長の光強度C1と、第2の紫外波長帯域W2よりも長波長側の第1の紫外波長帯域W3の波長の光強度C2とに基づいて、補間線を作成する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、第1の紫外波長帯域W1の2つの波長の光強度C1,C2に基づいて、あるいは、第1の紫外波長帯域W3の2つの波長の光強度C1,C2に基づいて、補間線を作成する構成とすることもできる。 For example, in the embodiment described above, when measuring the concentration of NO gas, as shown in FIG. Although the configuration in which the interpolation line is created based on C1 and the light intensity C2 of the wavelength of the first ultraviolet wavelength band W3 on the longer wavelength side than the second ultraviolet wavelength band W2 has been illustrated, the present invention is not limited to this configuration. First, for example, an interpolation line is calculated based on the light intensities C1 and C2 of two wavelengths in the first ultraviolet wavelength band W1, or based on the light intensities C1 and C2 of two wavelengths in the first ultraviolet wavelength band W3. It is also possible to create a configuration.

1…ガス濃度測定装置
10…照射装置
11…レンズ
12,13…ビームスプリッタ
14,15…反射鏡
20…サンプルセル
21…導入口
22…排出口
23…光路
30…調温装置
40…校正セル
51,52…遮光板
60…分光器
61…レンズ
70…演算装置
1... Gas concentration measuring device 10... Irradiation device 11... Lens 12, 13... Beam splitter 14, 15... Reflector 20... Sample cell 21... Inlet 22... Outlet 23... Optical path 30... Temperature control device 40... Calibration cell 51 , 52... Light shielding plate 60... Spectrometer 61... Lens 70... Arithmetic device

Claims (9)

特定の紫外波長帯域において互いに干渉する第1ガスと第2ガスとが混在する測定対象空間に、前記特定の紫外波長帯域を含む波長の紫外線光を照射する照射装置と、
前記測定対象空間を通過した紫外線光を受光する受光装置と、
前記受光装置により受光した紫外線光の光強度に基づいて、前記第1ガスおよび前記第2ガスの濃度を算出する演算装置と、を備え、
前記演算装置は、前記第2ガスが干渉しない第1の紫外波長帯域における第1の光強度に基づいて、前記第2ガスが干渉する第2の紫外波長帯域における、前記第2ガスが干渉しない場合の光強度を補間するための補間線を作成して前記第2の紫外波長帯域における前記第2ガスが干渉しない場合の第2の光強度を算出し、前記第2の光強度と、前記第2の紫外波長帯域における前記第2ガスが干渉する場合の第3の光強度とに基づいて、前記第2ガスの濃度を算出すること、
前記第1ガスおよび前記第2ガスに干渉しない参照ガスを充填したセルを通過した前記紫外線光の前記第2の紫外波長帯域における光強度と、前記第2の光強度とに基づいて、前記第1ガスの濃度を算出することを特徴とする、ガス濃度測定装置。
an irradiation device that irradiates ultraviolet light with a wavelength that includes the specific ultraviolet wavelength band to a measurement target space in which a first gas and a second gas that interfere with each other in a specific ultraviolet wavelength band coexist;
a light receiving device that receives the ultraviolet light that has passed through the measurement target space;
an arithmetic device that calculates the concentrations of the first gas and the second gas based on the light intensity of the ultraviolet light received by the light receiving device,
The arithmetic device is configured to determine, based on the first light intensity in a first ultraviolet wavelength band in which the second gas does not interfere, the second gas does not interfere in a second ultraviolet wavelength band in which the second gas interferes. Create an interpolation line to interpolate the light intensity in the case , calculate the second light intensity in the second ultraviolet wavelength band when the second gas does not interfere, and calculate the second light intensity and the calculating the concentration of the second gas based on a third light intensity when the second gas interferes in a second ultraviolet wavelength band ;
Based on the light intensity in the second ultraviolet wavelength band of the ultraviolet light that has passed through a cell filled with a reference gas that does not interfere with the first gas and the second gas, and the second light intensity, A gas concentration measuring device characterized by calculating the concentration of one gas .
前記演算装置は、前記第1の紫外波長帯域が前記第2の紫外波長帯域よりも短波長側および長波長側の両側に存在する場合に、前記第2の紫外波長帯域よりも短波長側の前記第1の紫外波長帯域における光強度と、前記第2の紫外波長帯域よりも長波長側の前記第1の紫外波長帯域における光強度とに基づいて前記補間線を作成し、前記第2の紫外波長帯域における前記補間線上の光強度を、前記第2の光強度として特定する、請求項1に記載のガス濃度測定装置。 When the first ultraviolet wavelength band exists on both the shorter wavelength side and the longer wavelength side than the second ultraviolet wavelength band, the calculation device The interpolation line is created based on the light intensity in the first ultraviolet wavelength band and the light intensity in the first ultraviolet wavelength band on the longer wavelength side than the second ultraviolet wavelength band, and The gas concentration measuring device according to claim 1, wherein the light intensity on the interpolation line in an ultraviolet wavelength band is specified as the second light intensity. 前記演算装置は、前記第1の紫外波長帯域の波長のうち、前記第2の紫外波長帯域よりも短波長側の波長であって、前記第2の紫外波長帯域から一定の帯域幅以上を隔てた波長における光強度、または、前記第2の紫外波長帯域よりも長波長側の波長であって、前記第2の紫外波長帯域から一定の帯域幅以上を隔てた波長における光強度に基づいて、前記補間線を作成する、請求項1または2に記載のガス濃度測定装置。 The arithmetic device operates at a wavelength in the first ultraviolet wavelength band that is shorter than the second ultraviolet wavelength band, and is separated from the second ultraviolet wavelength band by a certain bandwidth or more. Based on the light intensity at a wavelength that is longer than the second ultraviolet wavelength band, or the light intensity at a wavelength that is longer than the second ultraviolet wavelength band and separated from the second ultraviolet wavelength band by a certain bandwidth or more, The gas concentration measuring device according to claim 1 or 2, wherein the interpolation line is created . さらに、所定の濃度の校正ガスが継続して充填される校正セルを有し、
前記演算装置は、前記校正セルを通過した紫外線光の光強度の経時変化量に基づいて、前記第1ガスの濃度を校正する、請求項1ないし3のいずれかに記載のガス濃度測定装置。
Furthermore, it has a calibration cell that is continuously filled with a calibration gas of a predetermined concentration,
4. The gas concentration measuring device according to claim 1, wherein the arithmetic device calibrates the concentration of the first gas based on the amount of change over time in the light intensity of the ultraviolet light that has passed through the calibration cell.
前記第1ガスは煙道中のSOガスであり、
前記第2ガスは煙道中のNOガスであり、
前記第2の紫外波長帯域は225~229nmの範囲内の波長帯域である、請求項1ないしのいずれかに記載のガス濃度測定装置。
The first gas is SO2 gas in the flue,
The second gas is NO gas in the flue,
The gas concentration measuring device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the second ultraviolet wavelength band is a wavelength band within a range of 225 to 229 nm.
前記受光装置は、前記第1ガスが吸収する紫外波長帯域の紫外線光、および、前記第2ガスが吸収する紫外波長帯域の紫外線光を分光する分光器を有する、請求項1ないしのいずれかに記載のガス濃度測定装置。 Any one of claims 1 to 5 , wherein the light receiving device has a spectrometer that spectrally spectra the ultraviolet light in the ultraviolet wavelength band absorbed by the first gas and the ultraviolet light in the ultraviolet wavelength band absorbed by the second gas. The gas concentration measuring device described in . 前記照射装置は、紫外波長帯域の紫外線光を前記測定対象空間に照射する重水素ランプを有する、請求項1ないしのいずれかに記載のガス濃度測定装置。 7. The gas concentration measuring device according to claim 1, wherein the irradiation device includes a deuterium lamp that irradiates the measurement target space with ultraviolet light in an ultraviolet wavelength band. 特定の紫外波長帯域において互いに干渉する第1ガスと第2ガスとが混在する測定対象空間に、前記特定の紫外波長帯域を含む波長の紫外線光を照射し、
前記測定対象空間を通過した紫外線光を受光し、
前記受光した紫外線光の光強度に基づいて、前記第1ガスおよび前記第2ガスの濃度を算出するガス濃度測定方法であって、
前記第2ガスが干渉しない第1の紫外波長帯域における第1の光強度に基づいて、前記第2ガスが干渉する第2の紫外波長帯域における、前記第2ガスが干渉しない場合の光強度を補間するための補間線を作成して前記第2の紫外波長帯域における前記第2ガスが干渉しない場合の第2の光強度を算出し、前記第2の光強度と、前記第2の紫外波長帯域における前記第2ガスが干渉する場合の光強度とに基づいて、前記第2ガスの濃度を算出する、ガス濃度測定方法であって、
前記第1ガスおよび前記第2ガスに干渉しない参照ガスを充填したセルを通過した前記紫外線光の前記第2の紫外波長帯域における光強度と、前記第2の光強度とに基づいて、前記第1ガスの濃度を算出することを特徴とする、ガス濃度測定方法。
irradiating a measurement target space in which a first gas and a second gas that interfere with each other in a specific ultraviolet wavelength band coexist with ultraviolet light having a wavelength that includes the specific ultraviolet wavelength band;
receiving ultraviolet light that has passed through the measurement target space;
A gas concentration measuring method for calculating the concentrations of the first gas and the second gas based on the light intensity of the received ultraviolet light,
Based on the first light intensity in the first ultraviolet wavelength band in which the second gas does not interfere, calculate the light intensity in the second ultraviolet wavelength band in which the second gas does not interfere, when the second gas does not interfere. Create an interpolation line for interpolation, calculate the second light intensity in the second ultraviolet wavelength band when the second gas does not interfere, and calculate the second light intensity and the second ultraviolet wavelength. A gas concentration measuring method that calculates the concentration of the second gas based on the light intensity when the second gas interferes in a band,
Based on the light intensity in the second ultraviolet wavelength band of the ultraviolet light that has passed through a cell filled with a reference gas that does not interfere with the first gas and the second gas, and the second light intensity, A gas concentration measuring method characterized by calculating the concentration of one gas .
前記第1ガスは煙道中のSOガスであり、
前記第2ガスは煙道中のNOガスであり、
前記第2の紫外波長帯域は225~229nmの範囲内の波長帯域である、請求項に記載のガス濃度測定方法。
The first gas is SO2 gas in the flue,
The second gas is NO gas in the flue,
The gas concentration measuring method according to claim 8 , wherein the second ultraviolet wavelength band is a wavelength band within a range of 225 to 229 nm.
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