JPH01174938A - Reduction of mutual interference in fluid analyser by multi-fluid modulation system - Google Patents

Reduction of mutual interference in fluid analyser by multi-fluid modulation system

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JPH01174938A
JPH01174938A JP62335786A JP33578687A JPH01174938A JP H01174938 A JPH01174938 A JP H01174938A JP 62335786 A JP62335786 A JP 62335786A JP 33578687 A JP33578687 A JP 33578687A JP H01174938 A JPH01174938 A JP H01174938A
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信隆 木原
Takeshi Aoki
剛 青木
Michio Kada
嘉田 教夫
Ichiro Asano
一朗 浅野
Hajime Mikasa
三笠 元
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Abstract

PURPOSE:To reduce the measuring error caused by the interference noise component of the other frequency signal of a system using one frequency signal as a measuring signal, by supplying a fluid sample having lower concn. to a fluid modulation means of high modulation frequency. CONSTITUTION:Fluid modulation means V1, V2 respectively modulate two high and low concn. sample fluids S1, S2 at frequencies F1, F2Hz different from each other on the basis of comparing fluids R1, R2. An analyzing part A has one detector D and the modulated fluids S1, S2 are supplied simultaneously and continuously. A signal processing means B separates the output signal from the detector D into signal components of frequencies F1, F2 to the respective fluids S1, S2 to respectively apply rectifying and smoothing processing and only the signals of the bands in the vicinity of the frequencies F1, F2 are allowed to respectively pass by a BPF in order to obtain the analytical value relating to each of the fluids S1, S2. The output signal from the BPF is detected and rectified before smoothed. The sample fluid S2 having lower concn. among both samples is supplied to the means V2 having higher modulation frequency among the means V1, V2.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は−マルチ流体変調方式(これは本発明者らの名
付けた名称である)という従来になかった特異な手法を
採用することによって、ただ1個の検出器を用いるだけ
でありながら、2つの(または2つの系に分流された)
サンプル流体を、同時にかつ連続的にしかも非常に精度
良く分析することができる、全く新規な流体分析装置に
おいて、より一層高い測定精度を得られるように、前記
2つのサンプル流体の間の相互干渉による測定誤差を低
減することができる使用方法を提供せんとしてなされた
ものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention employs a unique method that has not been seen before, called a multi-fluid modulation method (this is the name given by the present inventors). Although only one detector is used, two (or split into two systems)
In a completely new fluid analysis device that can analyze sample fluids simultaneously and continuously with high precision, the interaction between the two sample fluids is used to obtain even higher measurement accuracy. This was done to provide a usage method that can reduce measurement errors.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

例えば、サンプル流体の一例である大気中に含まれる自
動車排気ガスや工場排気ガスなどの存置成分(NOX 
、H,C,、あるいは、COxなど)の濃度(ひいては
量)を分析するような場合に使用される流体分析装置と
しては、従来から、ケミカルルミネッセンス検出器(C
LD)を備えた分析装置とか、フレームイオン検出器(
F I D)を備えた分析装置とか、あるいは、コンデ
ンサマイクロフォン方式またはマイクロフロ一方式等に
よるニューマチイック型検出器やサーモパイルあるいは
半導体等の固体検出器を備えた非分散型赤外線分析装置
(ND I R)など、各種の検出器(センサー)を採
用して成る流体分析装置が用いられている。
For example, residual components (NOx) such as automobile exhaust gas and factory exhaust gas contained in the atmosphere, which is an example of a sample fluid, are used.
Conventionally, a chemical luminescence detector (C
An analyzer equipped with an LD) or a flame ion detector (
A non-dispersive infrared analyzer (ND I Fluid analysis devices that employ various types of detectors (sensors) such as R) are used.

ところで、前記のような流体分析を行うに際しては、例
えば、NoとNov、あるいは、メタン(CH4)とメ
タン以外のHC(NMHC) 、あるいはまた、COと
Cogというように、サンプル流体中の2つの成分濃度
を同時にかつ連続的に測定する必要があることが多いが
、従来一般の流体分析装置によってそれを実現するため
には、どうしても2個の検出器(センサー)が必要であ
った。
By the way, when performing the above-mentioned fluid analysis, it is necessary to analyze two components in the sample fluid, such as No and Nov, methane (CH4) and HC other than methane (NMHC), or CO and Cog. It is often necessary to measure component concentrations simultaneously and continuously, but in order to achieve this with a conventional fluid analysis device, two detectors (sensors) are required.

即ち、NOとN Oxとを同時連続測定する場合には、
サンプル流体を2つの測定系に分流し、−方の系にはサ
ンプルガス中のNO濃度をそれ単独で測定するための第
1NO検出器を設け、他方の系にはサンプルガス中のN
Oz;fr−NOに変換する処理を施して生成された処
理流体中の全NO濃度を測定するための第2NO検出器
を設ける、というように2個のNO検出器が必要であり
(N oz濃度は第2NO検出器による全NOs度検出
値と第1NO検出器によるNo単独濃度検出値との差と
して得られ、この手法は差量法と呼ばれる)、また、メ
タンとメタン以外のHC(NMHC)とを同時連続測定
する場合には、サンプル流体を2つの測定系に分流し、
一方の系にはサンプル流体中の全HC濃度(THC)を
測定するための第1HC検出器を設け、他方の系にはサ
ンプル流体中のメタン以外のICを触媒燃焼させて除去
する処理を施して生成された処理ガス中のメタン濃度を
測定するための第2HC検出器を設ける、というように
2個のHC検出器が必要であり(この場合も差量法を用
いており、NMHCは第1HC検出器によるTHC濃度
検出値と第2HC検出器によるメタン濃度検出値との差
として得られる)、また、サンプル流体中のCOとCO
8とを同時連続測定する場合には、サンプル流体を2つ
の測定系に分流し、一方の系にはCO検出器を設は他方
の系にはCO□検出器を設けるというように、CO検出
器とCO1検出器の2個の異なる検出器が必要である。
In other words, when measuring NO and NOx simultaneously and continuously,
The sample fluid is divided into two measurement systems, one system is equipped with a first NO detector for independently measuring the NO concentration in the sample gas, and the other system is equipped with a first NO detector to independently measure the NO concentration in the sample gas.
Two NO detectors are required (No The concentration is obtained as the difference between the total NOs concentration detected by the second NO detector and the NO concentration detected by the first NO detector (this method is called the difference method), and also the difference between methane and non-methane HC (NMHC). ), the sample fluid is divided into two measurement systems,
One system is equipped with a first HC detector for measuring the total HC concentration (THC) in the sample fluid, and the other system is equipped with a process to remove IC other than methane from the sample fluid by catalytic combustion. In this case, two HC detectors are required, such as a second HC detector to measure the methane concentration in the process gas produced by (obtained as the difference between the THC concentration detected by the first HC detector and the methane concentration detected by the second HC detector), and CO and CO in the sample fluid.
8 and 8, the sample fluid is divided into two measurement systems, and one system is equipped with a CO detector, and the other system is equipped with a CO□ detector. Two different detectors are required: a detector and a CO1 detector.

そして、上記のように同一サンプル流体を2つの系に分
流することにより、そのサンプル流体中の2つの成分の
同時連続分析を行う場合に限−らず、2つの異なるサン
プル流体について夫々の中に含まれる特定成分の同時連
続分析を行おうとする場合にも、同様に2つの検出器(
センサー)を必要とすることが明らかである。
By dividing the same sample fluid into two systems as described above, it is possible not only to perform simultaneous and continuous analysis of two components in the sample fluid, but also to analyze two different sample fluids in each system. Similarly, two detectors (
(sensor) is clearly required.

しかしながら、上記したように、同一サンプル流体中の
2つの成分の同時連続分析、あるいは、2つの異なるサ
ンプル流体について夫々の中に含まれる特定成分の同時
連続分析を行うに際して、前記従来装置におけるように
2つの検出器を用いなければならないということは、 (ア)分析装置が大型化すると共に製造コストが高くつ
く、 という問題のみならず、 (イ) 2つの検出器毎にゼロ・スパン調整などの調整
を必要とするので、測定に要する手間が大きく非常に面
倒である、 (つ)各検出器の調整が十分で無く、2つの検出器の間
にゼロ調整誤差や感度差が存在する場合には、非常に大
きな測定誤差が生じることになる、といった種々の問題
を引き起こす。
However, as described above, when performing simultaneous and continuous analysis of two components in the same sample fluid, or simultaneous and continuous analysis of specific components contained in two different sample fluids, it is difficult to use the conventional apparatus as described above. Having to use two detectors not only causes problems such as (a) the large size of the analyzer and high manufacturing costs, but also (b) the need to perform zero and span adjustments for each of the two detectors. (1) When the adjustment of each detector is insufficient and there is a zero adjustment error or sensitivity difference between the two detectors, This causes various problems such as very large measurement errors.

そこで、このような問題を避けるために、ただ1個の検
出器を備えた分析装置を用いて、同一サンプル流体中の
2つの成分を交互に測定するとか、あるいは、2つの異
なるサンプル流体を交互に測定するという、言わばバッ
チ的な分析方法によることも考えられるが、その場合に
は、同時連続測定を行えないために、測定データが不連
続になってしまうという欠点があり、特に、前述した差
量法を用いた分析を行う場合には、測定精度の大きな劣
化を招く虞れがある。従って、単に検出器の個数を節約
するためにのみ、このようなバッチ的分析方法を採用す
ることは、流体分析の本来の目的を大きく犠牲にするこ
とになりかねず、得策とは言えない。
Therefore, in order to avoid such problems, two components in the same sample fluid can be measured alternately using an analyzer equipped with only one detector, or alternatively, two components in the same sample fluid can be measured alternately. It is also possible to use a so-called batch analysis method, in which measurements are taken in batches, but in that case, there is a disadvantage that the measurement data becomes discontinuous because simultaneous and continuous measurements cannot be performed. When performing analysis using the difference method, there is a risk of significant deterioration in measurement accuracy. Therefore, it is not a good idea to adopt such a batch analysis method simply to save the number of detectors, as this may greatly sacrifice the original purpose of fluid analysis.

そこで、かかる従来実情に鑑みて、本発明者らは、鋭意
研究の結果、マルチ流体変調方式という画期的な手法を
採用することによって、ただ1個の検出器を用いるだけ
でありながら、複数の(または複数の系に分流された)
サンプル流体を、同時にかつ連続的に分析すること゛が
できる、全く新規な流体分析方法ならびに流体分析装置
を開発するに至り、その基本的概念については、昭和6
2年12月11日付は出願の特許願および昭和62年1
2月12日付は出願の特許願等の先願により、既に提案
しているところである。
Therefore, in view of the conventional situation, the present inventors have conducted intensive research and have adopted an innovative method called a multi-fluid modulation method. (or divided into multiple systems)
We have developed a completely new fluid analysis method and fluid analysis device that can analyze sample fluids simultaneously and continuously.
The date of December 11, 1982 is the patent application filed and the date of December 1, 1986.
The date of February 12th has already been proposed based on prior filings such as patent applications.

即ち、そのマルチ流体変調方式による流体分析装置!i
’(方法については、この装置において適用されている
)とは、第9図に示す基本的概念図および第10図に示
す要部具体的構成図に示すところから明らかなように、 複数(この例では2つ)のサンプル流体31゜32(こ
れらは、もともと異なるものでも、あるいは、単一のサ
ンプル流体を2つの系に分流したものでもよい)を、夫
々、比較流体R1,R2により互いに異なる周波数Fl
、 F2 (ヘルツ)で流体変調するための流体変調手
段Vl、V2と、ただ一個の検出器りを有すると共に、
前記流体変調された各サンプル流体31.S2が同時に
かつ連続的に供給される分析部Aと、 前記分析部Aにおける前記検出器りからの出力信号○を
、適宜周波数分離手段および信号整流・平滑手段l第1
0図においては概念的に示している)を用いて、前記各
サンプル流体SL、S2に対する各変調周波数F1.F
2の信号成分01゜02に分離して夫々整流および平滑
化処理することにより、前記各サンプル流体Sl、S2
に関する分析値を得るための信号処理手段Bとから成り
、更に、前記信号処理手段Bを構成するに、第10図に
具体的に示しているように、 前記検出器りからの出力信号0から、前記各変調周波数
Fl、F2付近の帯域の信号のみを夫々通過させる2つ
のバンドパスフィルター  al。
In other words, a fluid analysis device using the multi-fluid modulation method! i
``(method applied in this device)'' means a plurality of (methods applied in this device) In the example, two sample fluids 31 and 32 (these may be originally different, or a single sample fluid may be divided into two systems) are different from each other by comparison fluids R1 and R2, respectively. Frequency Fl
, having fluid modulation means Vl, V2 for fluid modulation at F2 (Hertz) and only one detector;
Each of the fluid-modulated sample fluids 31. An analysis part A to which S2 is simultaneously and continuously supplied, and an output signal ○ from the detector in the analysis part A is suitably frequency separated means and signal rectification/smoothing means l first.
(shown conceptually in Figure 0) is used to determine each modulation frequency F1 . F
By separating the two signal components 01°02 and rectifying and smoothing them, the sample fluids S1 and S2 are
and a signal processing means B for obtaining an analytical value of , two bandpass filters al that respectively pass only signals in bands around the respective modulation frequencies Fl and F2.

a2を互いに並列的に設けると共に、 前記各バンドパスフィルターal(a2)の後段に、そ
の通過帯域周波数Fl(F2)に対応する流体変調手段
Vl(V2)による実際の流体変調動作に同期して、そ
のバンドパスフィルターal(a2)からの出力信号を
検波整流する同期検波整流器bl(b2)を設け、かつ
、前記各同期検波整流器bl(b2)の後段に、それか
らの出力信号を平滑化するための平滑素子cl(c2)
を設けである、 という特徴を備えているものである。
a2 are provided in parallel with each other, and at the downstream of each of the bandpass filters al(a2), in synchronization with the actual fluid modulation operation by the fluid modulation means Vl(V2) corresponding to the passband frequency Fl(F2) thereof. , a synchronous detection rectifier bl (b2) for detecting and rectifying the output signal from the band pass filter al (a2) is provided, and a synchronous detection rectifier bl (b2) is provided at the subsequent stage of each of the synchronous detection rectifiers bl (b2) for smoothing the output signal therefrom. Smoothing element cl (c2) for
It has the following characteristics:

つまり、かかる構成を有するマルチ流体変調方式による
流体分析装置においては、例えばロータリーバルブとか
3方切換電磁弁あるいは4方切換電磁弁などで構成され
る適宜流体変調手段Vl。
That is, in a multi-fluid modulation type fluid analysis device having such a configuration, an appropriate fluid modulation means Vl is configured, for example, by a rotary valve, a three-way switching solenoid valve, a four-way switching solenoid valve, or the like.

■2を用いて、比較流体R1,R2により互いに異なる
周波数F1..F2で夫々流体変調した2つの(または
2つの系に分流された)サンプル流体31、S2を、た
だ一個の検出器りを有する分析部Aへ、同時にかつ連続
的に供給することにより、先ず、そのただ一個のI★出
器りから、全てのサンプル流体SJ、32に対応する個
々の測定信号成分(01,02)が−括的に重畳された
ひとつの測定信号0(=○l+02)を得る、という従
来常識では全く考えられなかった特異な手法を採用する
と共に、次に、前記ただ一個の検出器りからの出力信号
Oを、例えば、第10図に例示しているように適宜周波
数分離手段と信号整流・平滑手段とを組み合わせて構成
された信号処理手段Bを用いることによって、前記各サ
ンプル流体31゜s2に対する各変調周波数Fl、F2
の信号成分01.02に分離して夫々整流および平滑化
処理するという信号処理を行うことにより、前記各サン
プル流体31.32に関する分析値を得るようにしてあ
るから、たとえ、同一サンプル流体中の2つの成分の同
時連続分析、あるいは、2つの異なるサンプル流体につ
いて夫々の中に含まれる特定成分の同時連続分析を行う
に際しても、ただ1個の検出器(センサー)を設けるだ
けで済み、従って、2つの検出器を必要としていた従来
一般の流体分析装置の場合に比べて、装置全体の小型化
および簡素化ならびにコスト低減を容易に図れると共に
、検出器の調整を容易かつ短時間に行え、かつ、従来の
ように複数の検出器間のゼロ調整誤差や感度差は生じ得
ないことから、常に良好な測定精度を確保できるという
基本的に優れた利点を存している。
(2) Different frequencies F1. .. First, by simultaneously and continuously supplying two sample fluids 31 and S2 (or divided into two systems) fluid-modulated by F2 to the analysis section A having only one detector, From that single I★ output device, one measurement signal 0 (=○l+02) in which the individual measurement signal components (01, 02) corresponding to all sample fluids SJ, 32 are collectively superimposed is obtained. At the same time, the output signal O from the single detector is adjusted to an appropriate frequency as shown in FIG. 10, for example. By using a signal processing means B configured by combining a separation means and a signal rectification/smoothing means, each modulation frequency Fl, F2 for each sample fluid 31°s2 is determined.
By performing signal processing of separating the signal components into signal components 01.02 and rectifying and smoothing them, the analytical values for each of the sample fluids 31.32 are obtained. Even when performing simultaneous and continuous analysis of two components or simultaneous and continuous analysis of a specific component contained in two different sample fluids, only one detector (sensor) is required. Compared to conventional fluid analysis devices that required two detectors, the entire device can be made smaller and simpler, and costs can be reduced.Also, the detector can be adjusted easily and in a short time. Unlike the conventional method, zero adjustment errors and sensitivity differences between multiple detectors cannot occur, so it has the fundamentally superior advantage of always ensuring good measurement accuracy.

しかも、前記信号処理手段Bとしては、例えばフーリエ
解析(周波数分離処理に相当する)および絶対値平均化
処理(整流・平滑化処理に相当する)などの数値解析の
演算処理が可能なコンピューターを用いるとか、あるい
は、ロックインアンプなどの電気回路を用いるというよ
うに、種々のソフトあるいはハードによる適宜手段を構
成することが可能であるが、上記流体分析装置において
は、特に、バンドパスフィルターal(a2)と、同期
検波整流器bl(b2)と、例えばローパスフィルター
やコンデンサーで構成される平滑素子CI(C2)とを
直列接続して成る信号処理系列を2系列並列に設けた構
成としてあるため、前記のようなコンピューターあるい
はロックインアンプを用いるJ段に比べて、非常に簡単
でかつ安価に構成できるのみならず、バンドパスフィル
ターal(a2)のみでは不十分である虞れがある周波
数分離作用を同期検波整流器bl(b2)により補足し
てより一層精度の良い周波数分離を行えるように構成し
てあるから、例えば、ただ単にバントパスバスフィルタ
ーのみで周波数分離した後で直ちに絶対値整流するだけ
の構成のものに比べて、格段に優れた信号処理性能(S
/N比)を得ることができるという利点もある。
Moreover, as the signal processing means B, a computer capable of performing numerical analysis processing such as Fourier analysis (corresponding to frequency separation processing) and absolute value averaging processing (corresponding to rectification/smoothing processing) is used. Alternatively, it is possible to configure appropriate means using various software or hardware, such as using an electric circuit such as a lock-in amplifier. ), a synchronous detection rectifier bl (b2), and a smoothing element CI (C2) composed of, for example, a low-pass filter or a capacitor, are connected in series. It is not only much simpler and cheaper to construct than a J-stage using a computer or lock-in amplifier, but also has a frequency separation effect that may not be sufficient with band-pass filters alone. Since it is configured to be supplemented by the synchronous detection rectifier BL (b2) to perform even more accurate frequency separation, for example, it is possible to perform absolute value rectification immediately after frequency separation using only a bandpass bus filter. Signal processing performance (S
There is also the advantage that it is possible to obtain a /N ratio).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上記したように種々の有用な利点を備え
ているマルチ流体変調方式による流体分析装置において
も、なお次のような問題が残存している。
However, even in the fluid analysis device using the multi-fluid modulation method, which has various useful advantages as described above, the following problems still remain.

即ち、前記第10図を用いて説明したように、前記信号
処理手段Bにおいては、検出器りから入力される測定信
号0を、先ず、バンドパスフィルターal、a2によっ
て、両サンプル流体Sl。
That is, as explained using FIG. 10, in the signal processing means B, the measurement signal 0 inputted from the detector is first passed through the bandpass filters al and a2 to both sample fluids Sl.

S2に対応する個々の測定信号成分Of(周波数Fl)
、02 (周波数F2)に分離するのであるが、それら
両流体変調周波数F1.F2を十分に大きく異なるもの
に設定するとか、あるいは、両バンドパスフィルターa
l、a2として相当に鋭い周波数カット特性を有する高
級なものを用いる、となどいった実用上非常に困難な対
策を講じない限り、それらにより確実な周波数分離結果
を得ることはできず、従って、各バンドパスフィルター
al(a2)を通過した信号には、本来の周波数Fl(
F2)の信号0以外に、どうしても他方の流体変調周波
数F2(Fl)のノイズ成分が混入してしまう、という
相互干渉影響が生じることになる。
Individual measurement signal components Of (frequency Fl) corresponding to S2
, 02 (frequency F2), but both fluid modulation frequencies F1. Either set F2 to a sufficiently large difference, or set both bandpass filters a
Unless measures are taken that are extremely difficult in practice, such as using high-grade materials with fairly sharp frequency cut characteristics as l and a2, reliable frequency separation results cannot be obtained. The signal that has passed through each bandpass filter al(a2) has the original frequency Fl(
In addition to the signal 0 of F2), a noise component of the other fluid modulation frequency F2 (Fl) inevitably mixes, resulting in a mutual interference effect.

このように、各バンドパスフィルターal(a2)を通
過した信号の中に、相互干渉影響による他方の流体変調
周波数F2(Fl)のノイズ成分が混入していると、下
記のような不都合が生じる。
In this way, if the noise component of the other fluid modulation frequency F2 (Fl) due to mutual interference is mixed into the signal that has passed through each bandpass filter al (a2), the following problems will occur. .

つまり、前記両流体変調周波数Fl、F2は、通常、任
意に設定され得るものであるが、その場合には、一般に
、その信号が同期検波整流器b1(b2)によって同期
検波整流された後においても、前記干渉ノイズ成分に対
応した信号が、測定誤差要因として残存してしまうこと
になる(つまり、その平滑値が0にならない)。
In other words, the fluid modulation frequencies Fl and F2 can usually be set arbitrarily, but in that case, generally even after the signal is synchronously detected and rectified by the synchronously detected rectifier b1 (b2). , the signal corresponding to the interference noise component will remain as a measurement error factor (that is, its smoothed value will not become 0).

また、上記のような問題は、相互干渉影響によるノイズ
成分に限らず、例えば、前記流体変調手段Vl(V2>
の機械的デユーティのずれ等の他の要因に起因する他の
系の周波数F2(Fl)のノイズ成分が混入している場
合にも同様に生じるものである。
Further, the above-mentioned problem is not limited to noise components due to mutual interference effects, but also, for example, when the fluid modulation means Vl (V2>
The same problem occurs when a noise component of the frequency F2 (Fl) of another system is mixed in due to other factors such as a mechanical duty shift.

そこで、このような問題を解決する糸口を見出すために
、本発明者らは、上記したような「一方の周波数信号を
測定信号とする系における他方の周波数信号の干渉ノイ
ズ成分等に起因する測定誤差」について、種々の実験的
および理論的考察を試みた結果、例えば、一方の流体変
調周波数FlをlHz、他方の流体変調周波数F2を3
Hzとした場合の例を示した第11図(イ)、(ロ)か
ら容易に理解されるように、 r上記のような基本構成を有するマルチ流体変調方式に
よる流体分析装置においては、低い方の周波数信号を測
定信号とする系において非常に大きく現れるが、高い方
の周波数信号を測定信号とする系においてはそれほど大
きくは現れない(つまり、高い方の周波数信号を測定信
号とする県側から低い方の周波数信号を測定信号とする
県側への干渉は非常に大きいが、逆に、低い方の周波数
信号を測定信号とする県側から高い方の周波数信号を測
定信号とする県側への干渉はそれほど大きくない)」 という事実を確認した。
Therefore, in order to find a clue to solving such problems, the present inventors investigated the above-mentioned ``measurement caused by interference noise components of the other frequency signal in a system where one frequency signal is the measurement signal''. As a result of trying various experimental and theoretical considerations regarding the error, for example, one fluid modulation frequency Fl is 1Hz, and the other fluid modulation frequency F2 is 3Hz.
As can be easily understood from FIGS. 11 (a) and (b), which show examples in the case of r It appears very strongly in a system where the measurement signal is a frequency signal of The interference to the prefecture side, which uses the lower frequency signal as the measurement signal, is very large, but conversely, the interference is from the prefecture side, which uses the lower frequency signal as the measurement signal, to the prefecture side, which uses the higher frequency signal as the measurement signal. It was confirmed that the interference was not that large).

本発明は、かかる実情ならびに考察結果に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、前述したような種々の利
点を有するところの、先願に係るマルチ流体変調方式に
よる流体分析装置には、例えば、両流体変調周波数を十
分に大きく異なるものに設定したり、あるいは、信号処
理手段における両バンドパスフィルターとして鋭い周波
数カット特性を有する高級なものを用いる、といった実
用上困難な改変を何らを加える必要の無い、極く簡単に
実施できる実用的手法をもって、上記したような一方の
周波数信号を測定信号とする系における他方の周波数信
号の干渉ノイズ成分等に起因する測定誤差を確実に低減
させられるようにセんとすることにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned actual circumstances and results of consideration, and its purpose is to improve the fluid analysis device using the multi-fluid modulation method according to the prior application, which has various advantages as described above. For example, making any changes that are difficult in practice, such as setting the modulation frequencies of both fluids to be sufficiently different, or using high-grade bandpass filters with sharp frequency cut characteristics as both bandpass filters in the signal processing means. Using a practical method that is unnecessary and can be implemented extremely easily, it is possible to reliably reduce measurement errors caused by interference noise components of the other frequency signal in a system where one frequency signal is the measurement signal as described above. It is important to be as careful as possible.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成するために、本発明によル7.。 In order to achieve the above object, according to the present invention, 7. .

チ流体変調方式による流体分析装置における相互干渉低
減方法は、第1図に示す基本的概念図くクレーム対応図
)から明らかなように、 2つの(また2つの系に分流された)サンプル流体31
.32を、夫々、比較流体、 R1,R2により互いに
異なる周波数F1.  F2 (ヘルツ)で流体変調す
るための流体変調手段Vl、V2と、ただ一個の検出器
りを有すると共に、前記流体変調された各サンプル流体
SL、32が同時にかつ連続的に供給される分析部Aと
、 前記分析部Aにおける前記検出器りからの出力信号を、
前記各サンプル流体S1.S2に対する各変調周波数F
l、F2の信号成分01.02に分離して夫々整流およ
び平滑化処理することにより、前記各サンプル流体S1
.S2に関する分析値を得るために、前記検出器りから
の出力信号0から、前記各変調周波数Fl、F2付近の
帯域の信号のみを夫々通過させる2つのバンドパスフィ
ルターal、a2を互いに並列的に設けると共に、前記
各バンドパスフィルターal(a2>の後段に、その通
過帯域周波数Fl  (F2)に対応する流体変調手段
Ml  (V2)による実際の流体変調動作に同期して
、そのバンドパスフィルターal(a2)からの出力信
号を検波整流する同期検波整流器bl(b2)を設け、
かつ、前記各同期検波整流器bl(b2)の後段に、そ
れからの出力信号を平滑化するための平滑素子C1(c
2)を設けて成る信号分析手段Bとから構成してあるマ
ルチ流体変調方式による流体分析装置において、前記両
流体変調手段V1.V2のうちの高い変調周波数の流体
変調手段(v2)の方へ、前記両サンプル流体Sl、3
2のうちの低濃度(または濃度変化の小さい〉方の流体
サンプル(S2)を供給するようにする、 という手法を採用した点に特徴がある。
As is clear from the basic conceptual diagram and claim correspondence diagram shown in Fig. 1, the method for reducing mutual interference in a fluid analysis device using the fluid modulation method is based on two sample fluids 31 (also divided into two systems).
.. 32 are comparative fluids, respectively, and R1 and R2 have mutually different frequencies F1. an analysis section having fluid modulation means Vl, V2 for fluid modulation at F2 (Hertz) and only one detector, and to which each fluid modulated sample fluid SL, 32 is supplied simultaneously and continuously; A, and the output signal from the detector in the analysis section A,
Each sample fluid S1. Each modulation frequency F for S2
By separating the signal components 01.02 of 1 and F2 and rectifying and smoothing them, each sample fluid
.. In order to obtain an analytical value regarding S2, two bandpass filters al and a2 are connected in parallel to each other, which respectively pass only signals in bands around the respective modulation frequencies Fl and F2 from the output signal 0 from the detector. At the same time, a bandpass filter al(a2>) is provided at the subsequent stage of each bandpass filter al(a2>) in synchronization with the actual fluid modulation operation by the fluid modulation means Ml(V2) corresponding to the passband frequency Fl(F2) of the bandpass filter al(a2>). A synchronous detection rectifier bl (b2) is provided to detect and rectify the output signal from (a2),
Further, a smoothing element C1 (c
2), and a signal analysis means B provided with said fluid modulation means V1. towards the fluid modulating means (v2) with the higher modulation frequency of V2, both sample fluids Sl, 3
The present invention is characterized by adopting a method of supplying a fluid sample (S2) with a lower concentration (or a smaller change in concentration) of the two.

〔作用〕[Effect]

上記特徴ある手法を採用したことにより発揮される作用
は下記の通りである。
The effects achieved by adopting the above-mentioned characteristic method are as follows.

即ち、本発明方法は、先に、第11図(イ)。That is, in the method of the present invention, first, the method shown in FIG.

(ロ)を参照しながら説明したように、「上記のような
基本構成を有するマルチ流体変調方式による流体分析装
置においては、高い方の周波数信号を測定信号とする県
側から低い方の周波数信号を測定信号とする県側への干
渉は非常に大きいが、逆に、低い方の周波数信号を測定
信号とする県側から高い方の周波数信号を測定信号とす
る県側への干渉はそれほど大きくない1と事実を巧みに
利用するものであり、両サンプル流体S2.S2のうち
、どちらか一方(S2)が低濃度であるか、あるいは、
濃度変化が小さいということが予め判っている場合、例
えば、大気中のノンメタン(NMHC)?)1度を差量
法で測定する場合のように、一方の測定対象であるメタ
ン単独濃度の方が、他方の測定対象である全HC濃度(
THC)よりも、明らかに低濃度である(これは濃度変
化も非常に小さい)ということが判っているような場合
において、その低濃度(または濃度変化の小さい)方の
流体サンプル(S2)を、上記のように他方の測定系に
対する干渉影響が大きいという不利な特性を有している
ところの、高い変調周波数の系における流体変調手段(
v2)の方へ供給し、他方の商濃度(または濃度変化の
大きい)方のサンプル流体(Sl)は、他方の測定系に
対する干渉影響がそれほど大きくないという有利な特性
を有しているところの、低い変調周波数の系における流
体変調手段(■2)の方へ供給する、′という極く簡単
に実施できる実用的手法を採用するだけで、例えば、両
流体変調周波数を十分に大きく異なるものに設定すると
か、あるいは、信号処理手段における両バンドパスフィ
ルターとして鋭い周波数カット特性を有する高級なもの
を用いる、といった実用上困難な改変を何らを加える必
要無く、前述したような一方の周波数信号を測定信号と
する系における他方の周波数信号の干渉ノイズ成分に起
因する測定誤差を確実に低減させることができる。
As explained with reference to (b), ``In a multi-fluid modulation fluid analysis device having the basic configuration as described above, the lower frequency signal is sent from the prefecture side, which uses the higher frequency signal as the measurement signal. The interference from the prefectural side, which uses the lower frequency signal as the measurement signal, is very large, but conversely, the interference from the prefectural side, which uses the lower frequency signal as the measurement signal, to the prefectural side, which uses the higher frequency signal as the measurement signal, is not so large. This skillfully takes advantage of the fact that there is no sample fluid S2. Either one (S2) of the two sample fluids S2 has a low concentration, or
If it is known in advance that the concentration change will be small, for example, non-methane (NMHC) in the atmosphere? ) When measuring 1 degree using the differential method, the concentration of methane alone, which is one measurement target, is higher than the total HC concentration (
In a case where the fluid sample (S2) with the lower concentration (or with a smaller concentration change) is known to have a clearly lower concentration (this also has a very small change in concentration) than the fluid sample (S2) , the fluid modulation means (
v2), and the sample fluid (Sl) with the other quotient concentration (or with a large concentration change) has the advantageous property that the interference effect on the other measurement system is not so large. , to the fluid modulation means (■2) in a system with a low modulation frequency, by simply adopting a practical method that is extremely easy to implement, for example, it is possible to make the two fluid modulation frequencies sufficiently different. It is possible to measure one frequency signal as described above without having to make any changes that are difficult in practice, such as setting or using high-quality bandpass filters with sharp frequency cut characteristics as both bandpass filters in the signal processing means. Measurement errors caused by interference noise components of the other frequency signal in the signal system can be reliably reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明に係るマルチ流体変調方式による流体分析
装置における相互干渉低減方法の具体的実施例を図面(
第2図ないし第8図)に基いて説明する。
Hereinafter, a specific example of the mutual interference reduction method in a fluid analysis device using a multi-fluid modulation method according to the present invention is shown in the drawings (
This will be explained based on FIGS. 2 to 8).

第2図は、本発明方法を通用した第1実施例に係るマル
チ流体変調方式による流体分析装置の全体概略構成を示
し、これは、例えば大気中や生産設備からの排気流体な
どのサンプル流体中に含まれるNOXあるいはH,C,
などの濃度を分析するような場合に用いられる。
FIG. 2 shows an overall schematic configuration of a fluid analysis device using a multi-fluid modulation method according to a first embodiment of the present invention. NOx or H, C, contained in
It is used when analyzing the concentration of etc.

同第2図に示しているように、2つのサンプル流体SL
、32 (これは、もともと異なるものであっても、あ
るいは、後で詳述するように単一のサンプル流体を2つ
の系に分流したものであってもよい)を、夫々、流体変
調手段Vl、V2を用いて、比較流体R1,R2(一般
にはゼロガスが使用される)により、互いに異なる周波
数Fl。
As shown in Figure 2, two sample fluids SL
, 32 (which may be different in nature or may be a single sample fluid divided into two systems as will be explained in more detail later), respectively, by means of fluid modulation means Vl. , V2, and the comparison fluids R1, R2 (generally zero gas is used) make the frequencies Fl different from each other.

F2(ヘルツ)で流体変調した(つまり、サンプル流体
と比較流体とを所定の周波数で交互に通過させた)後、
それら流体変調された各サンプル流体St、S2 (R
1,R2)を、ただ一個の検出器D(センサー)を存す
る分析部Aへ、同時にかつ連続的に供給するように構成
してある。
After fluid modulation at F2 (Hertz) (i.e. passing the sample fluid and reference fluid alternately at a predetermined frequency),
Each of these fluid-modulated sample fluids St, S2 (R
1, R2) are simultaneously and continuously supplied to the analysis section A, which has only one detector D (sensor).

なお、前記両流体変調手段Vl、V2は、それらによる
流体変調周波数Fl、F2の比が1:2になるように、
つまり、一方の変調周波数F1をIHz (小)に、他
方の変調周波数F2を2Hz(大)になるように設定し
てある。
The fluid modulation means Vl, V2 are arranged so that the ratio of their fluid modulation frequencies Fl, F2 is 1:2.
That is, one modulation frequency F1 is set to IHz (small), and the other modulation frequency F2 is set to 2Hz (large).

ところで、この実施例の場合には、前記分析部Aにおけ
る検出器りとし゛ては、一般に、No検出用のケミカル
ルミネッセンス検出器(CL D)、あるいは、炭化水
素HC検出用のフレームイオン検出器(F I D)な
どのように、サンプル流体が直接通過するタイプのもの
が用いられるため、前記流体変調された両サンプル流体
31.S2は、混合状態で前記検出器りへ供給される。
Incidentally, in the case of this embodiment, the detector in the analysis section A is generally a chemical luminescence detector (CLD) for detecting NO, or a flame ion detector (CLD) for detecting hydrocarbon HC. Since a type through which the sample fluid directly passes, such as FID), is used, both the fluid-modulated sample fluids 31. S2 is supplied to the detector in a mixed state.

従って、プリアンプ2を介して前記検出器りから出力さ
れる信号0は、図中模式的に示しているように、両サン
プル流体Sl、S2に対応する個々の測定信号成分(C
)1,02)が−括的に重畳されたひとつの測定信号(
0=01 +02)として得られることになる。
Therefore, the signal 0 outputted from the detector via the preamplifier 2 has individual measurement signal components (C
)1,02) are collectively superimposed on one measurement signal (
0=01 +02).

そこで、前記検出器りからの出力信号Oを、第2図にお
いては概念的に例示しているように、周波数分離回路3
と信号整流回路4とを組み合わせて構成された電気回路
から成る信号処理手段Bを用いて、前記各サンプル流体
SL、S2に対する各変調周波数Fl (IHz)、F
2 (2Hz)の信号成分01,02に分離して夫々整
流処理するという信号処理を行うことにより、前記各サ
ンプル流体S1.S2に関する分析値を得るようにして
ある。
Therefore, the output signal O from the detector is transferred to a frequency separation circuit 3, as conceptually illustrated in FIG.
and a signal rectifier circuit 4, each modulation frequency Fl (IHz), F for each of the sample fluids SL, S2 is
2 (2 Hz) signal components 01 and 02 and rectify them respectively, each of the sample fluids S1. An analysis value regarding S2 is obtained.

而して、前記信号処理手段Bの具体的な回路構成は第3
図に示すようなものとされている。
The specific circuit configuration of the signal processing means B is as follows.
It is supposed to be as shown in the figure.

即ち、前記プリアンプ2を介して検出器りから出力され
た信号Oを、互いに並列に設けられた複数の信号処理系
列(この例では2系列)に分岐し、一方の信号処理系列
には、サンプル流体S1に対する変調周波数(IHz)
の信号01のみを検波して取り出すく通過させる)ため
のバンドパスフィルターa1を設けると共に、その後段
に、サンプル流体S1に対する流体変調手段■1に付設
された同期信号発生器1aからの同期信号(流体変調手
段v1による実際の流体変調動作を表す信号:F1=I
Hz)により、前記バンドパスフィルターa1のみでは
不十分である虞れがある周波数分離作用を補足してより
一層精度の良い周波数分離を行えると同時に、分離され
た交流を直流に変換できるように、前記バンドパスフィ
ルターa1からの出力信号01を同期整流するための同
期検波整流器b1を設け、更に、その後段に、前記同期
検波整流器b1からの出力信号を平滑化すると共に高周
波ノイズを除去するための平滑素子c1としてのローパ
スフィルター(L、P、F)を設け、また、他方の信号
処理系列には、サンプル流体S2に対する変調周波数(
2Hz)の信号02のみを検波して取り出す(通過させ
る)ためのバンドパスフィルターa2を設けると共に、
その後段に、サンプル流体S2に対する流体変調手段■
2に付設された同期信号発生器1bからの同期信号(流
体変調手段v2による実際の流体変調動作を表す信号:
 F2−2H2)により、前記バンドパスフィルター3
2のみでは不十分である虞れがある周波数分離作用を補
足してより一層精度の良い周波数分離を行えると同時に
、分離された交流を直流に変換できるように、前記バン
ドパスフィルターa2からの出力信号62を同期整流す
るための同期検波整流器b2を設け、更に、その後段に
、前記同期検波整流器b2からの出力信号を平滑化する
と共に高周波ノイズを除去するための平滑素子C2とし
てのローパスフィルター(L、  P、F)を設けたも
のである。
That is, the signal O output from the detector via the preamplifier 2 is branched into a plurality of signal processing series (two series in this example) provided in parallel with each other, and one signal processing series has a sample output. Modulation frequency (IHz) for fluid S1
A band pass filter a1 is provided for detecting and extracting only the signal 01 of the sample fluid S1, and at the subsequent stage, a synchronizing signal ( Signal representing actual fluid modulation operation by fluid modulation means v1: F1=I
Hz), it is possible to supplement the frequency separation effect that may be insufficient with the bandpass filter a1 alone and perform frequency separation with even higher accuracy, and at the same time, to convert the separated alternating current into direct current, A synchronous detection rectifier b1 is provided for synchronously rectifying the output signal 01 from the band-pass filter a1, and a synchronous detection rectifier b1 is provided at a subsequent stage for smoothing the output signal from the synchronous detection rectifier b1 and removing high frequency noise. A low-pass filter (L, P, F) is provided as the smoothing element c1, and the other signal processing series has a modulation frequency (
In addition to providing a band pass filter a2 for detecting and extracting (passing) only the signal 02 (2Hz),
At the subsequent stage, a fluid modulation means for the sample fluid S2 is provided.
A synchronizing signal from the synchronizing signal generator 1b attached to V2 (a signal representing the actual fluid modulating operation by the fluid modulating means v2:
F2-2H2), the bandpass filter 3
The output from the bandpass filter a2 can be used to supplement the frequency separation effect, which may be insufficient with 2 alone, to achieve even more accurate frequency separation, and at the same time, to convert the separated alternating current into direct current. A synchronous detection rectifier b2 for synchronously rectifying the signal 62 is provided, and a low-pass filter (as a smoothing element C2) for smoothing the output signal from the synchronous detection rectifier b2 and removing high frequency noise is provided at the subsequent stage. L, P, F).

さて、上記のように構成されたマルチ流体変調方式によ
る流体分析装置を用いて、例えば、大気中のノンメタン
(NMHC)濃度を差量法で測定する場合のように、一
方の測定対象であるメタン単独濃度の方が、他方の測定
対象である全HC濃度(THC)よりも、明らかに低濃
度である(または濃度変化が非常に小さい)ことが判っ
ているような場合において、そのメタン単独濃度を測定
するためのサンプル流体、つまり、低濃度(または濃度
変化が小さい)方のサンプル流体(図示の例ではS2)
を、前記両流体変調手段Vl、V2のうちの高い変調周
波数の流体変調手段(図示の例では■2)の方へ、供給
するようにすれば、先に〔作用〕の欄で詳細に説明した
ところから明らかなように、一方の周波数信号を測定信
号とする系における他方の周波数信号の干渉ノイズ成分
に起因する測定誤差を確実にかつ容易に低減させること
ができる。
Now, for example, when measuring the concentration of non-methane (NMHC) in the atmosphere by the differential method using a fluid analyzer using the multi-fluid modulation method configured as described above, one of the measurement targets, methane In cases where it is known that the methane concentration alone is clearly lower (or the concentration change is very small) than the total HC concentration (THC), which is the other measurement target, the methane concentration alone A sample fluid for measuring, that is, a sample fluid with a lower concentration (or a smaller concentration change) (S2 in the illustrated example)
is supplied to the fluid modulating means with a higher modulation frequency (in the illustrated example, 2) of the two fluid modulating means Vl and V2. As is clear from the above, it is possible to reliably and easily reduce measurement errors caused by interference noise components of the other frequency signal in a system in which one frequency signal is used as the measurement signal.

更に、本実施例においては、一方(低い方)の流体変調
周波数F1をIHzに、他方(高い方)の流体変調周波
数F2をその偶数倍(2倍)の2H2に設定しているか
ら、次のような利点もある。
Furthermore, in this embodiment, one (lower) fluid modulation frequency F1 is set to IHz, and the other (higher) fluid modulation frequency F2 is set to 2H2, which is an even multiple (twice) of the fluid modulation frequency F1. There are also advantages such as.

即ち、第4図(イ)に示すように、低い方の周波数信号
(IHz)を測定信号とする系におけるバンドパスフィ
ルターa1を通過した信号の中に、本来の信号01 (
IHz)以外に、高い方の流体変調周波数(2Hz)の
干渉ノイズ成分が混入していたとしても、その信号を同
期検波整流器b1により同期検波整流すれば、前記ノイ
ズ成分(2Hz)は、その後における平滑素子C1によ
る平滑値がプラス/マイナス相殺されてOになる形に同
期検波整流されることになり、従って、平滑素子c1か
らは、本来の信号01(1’Hz)のみに対応する正し
い測定信号が得られることになる。
That is, as shown in FIG. 4(a), the original signal 01 (
Even if an interference noise component of a higher fluid modulation frequency (2Hz) is mixed in in addition to IHz), if the signal is synchronously rectified by the synchronous detection rectifier b1, the noise component (2Hz) will be The smoothed value by smoothing element C1 is plus/minus canceled and synchronously detected and rectified in the form of O. Therefore, from smoothing element c1, correct measurement corresponding only to the original signal 01 (1'Hz) is performed. You will get a signal.

また、上記とは逆に、高い方の周波数信号(2H2)を
測定信号とする系においても、低い方の周波数信号(I
Hz)の干渉ノイズ成分が同様にその平滑値がプラス/
マイナス相殺されて0になり、やはり、測定誤差の無い
正しい測定信号が得られることが、第4図(ロ)から容
易に理解されよう。
Also, contrary to the above, even in a system where the higher frequency signal (2H2) is the measurement signal, the lower frequency signal (I
Similarly, the smoothed value of the interference noise component (Hz) is plus/
It can be easily understood from FIG. 4(b) that the negative values are canceled out to 0, and a correct measurement signal without any measurement error is obtained.

第5図は、本発明方法を適用した第2実施例に係るマル
チ流体変調方式による流体分析装置の要部概略構成を示
し、これは、例えば大気中や生産設備からの排気流体な
どのサンプル流体中に含まれるCOXなどの濃度を分析
するような場合に用いられる。
FIG. 5 shows a schematic configuration of main parts of a fluid analysis device using a multi-fluid modulation method according to a second embodiment to which the method of the present invention is applied. It is used when analyzing the concentration of COX, etc. contained in

この場合には、装置の分析部Aは、一般に、非分散型赤
外線分析計(ND I R)で構成され、従って、検出
器D(センサー)としては、コンデンサマイクロフォン
方式あるいはマイクロフロ一方式等によるニューマチイ
ンク型検出器やサーモパイルあるいは半導体等の固体検
出器などのようにサンプル流体が直接通過しないタイプ
のものが用いられる。ただし、この図に示すように、分
析部Aを、ただ一個のセルCを用いた所謂シングルセル
タイプのNDIRで構成する場合には、やはり、上記第
1実施例の場合と同様に、流体変調された両サンプル流
体31.32 (R1,R2)は、混合状態で前記セル
Cへ供給され、そのセルCを通過する測定用赤外線の吸
光度が検出器りにより測定される。
In this case, the analysis part A of the device is generally composed of a non-dispersive infrared analyzer (NDIR), and therefore the detector D (sensor) is a condenser microphone type or a micro flow one type. A type that does not allow the sample fluid to pass through directly, such as a pneumatic ink type detector, a thermopile, or a solid state detector such as a semiconductor, is used. However, as shown in this figure, when the analysis section A is configured with a so-called single cell type NDIR using only one cell C, the fluid modulation is also performed as in the case of the first embodiment. Both sample fluids 31, 32 (R1, R2) are supplied in a mixed state to the cell C, and the absorbance of the measuring infrared rays passing through the cell C is measured by a detector.

なお、この実施例におけるその他の構成等については、
上記第1実施例のものと同様であるから、同じ機能を有
する部材には同じ参照符号を付することにより、その説
明は省略する。
Regarding other configurations in this example,
Since it is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals are given to the members having the same functions, and the explanation thereof will be omitted.

第6図は、本発明方法を適用した第3実施例に係るマル
チ流体変調方式による流体分析装置の要部概略構成を示
し、これも、COXなどの濃度を分析するような場合に
用いられる。
FIG. 6 shows a schematic configuration of main parts of a fluid analysis device using a multi-fluid modulation method according to a third embodiment to which the method of the present invention is applied, and this is also used when analyzing the concentration of COX or the like.

この場合には、分析部Aを、2個のセルCI。In this case, the analysis section A is divided into two cells CI.

C2を有する所謂ダブルセルタイプの非分散型赤外線分
析計(ND I R)で構成してあるから、流体変調さ
れた両サンプル流体St、S2 (R1゜R2)は、互
いに混合されること無く、各別のセルCI、C2内へ供
給されることになるが、それら両セルC1,C2を通過
した各測定用赤外線の吸光度は、1個の検出器りにより
同時に測定される。なお、図示はしていないが、前記2
個のセルC1,C2には、例えば、その一方にCO測定
用のソリッドフィルターが、そして、他方にCO!測定
用のソリッドフィルターが、夫々、付設されている。
Since it is configured with a so-called double cell type non-dispersive infrared analyzer (ND I R) having C2, both fluid-modulated sample fluids St and S2 (R1°R2) are not mixed with each other. Although the infrared rays are supplied into separate cells CI and C2, the absorbance of each measuring infrared ray that has passed through both cells C1 and C2 is simultaneously measured by one detector. Although not shown, the above 2
For example, one of the cells C1 and C2 has a solid filter for CO measurement, and the other has a solid filter for CO measurement. A solid filter for measurement is attached to each.

また、この実施例におけるその他の構成等については、
前記第1実施例および第2実施例のものと同様であるか
ら、同じ機能を有する部材には同じ参照符号を付するこ
とにより、その説明は省略する。
In addition, regarding other configurations in this example,
Since it is the same as that of the first and second embodiments, members having the same functions will be given the same reference numerals and their explanation will be omitted.

ところで、前記2つのサンプル流体S1.32は、例え
ば2つの排気流路から各別に導いてくる場合のように、
もともと異なるものであってもよいし、あるいは、第7
図に例示するように、単一のサンプル流体SOを2つの
系に分流したものであってもよい、これは、一般に、同
一サンプル流体SO中のcoとCOtとか、NoとNo
tとか、メタンとメタン以外のHC(NMHC)とを同
時連続測定する場合などに適用されるが、その場合には
、図示しているように、少な(とも一方の系に、N O
xをNOに変換するための、あるいは、COをCOtに
変換するためコンバータ5とか、図示はしていないが、
ノンメタン除去装置、あるいは、所要のフィルターなど
が設けられるのが普通である。なお、この第7図に例示
しているように、前記比較流体R1,R2についても、
共通のものRO(例えばゼロガス)を用い得るように構
成してもよシ)。
By the way, as in the case where the two sample fluids S1.32 are led separately from two exhaust channels, for example,
It may be originally different, or the seventh
As illustrated in the figure, a single sample fluid SO may be divided into two systems, typically co and COt or No and No in the same sample fluid SO.
It is applied to cases where methane and HC other than methane (NMHC) are simultaneously and continuously measured.
A converter 5 for converting x to NO or CO to COt is not shown, but
Usually, a non-methane removal device or a necessary filter is provided. In addition, as illustrated in FIG. 7, the comparative fluids R1 and R2 also have the following:
It may be configured to use a common RO (e.g. zero gas).

また、前記各流体変調手段Vl、V2は、サンプル流体
31(32)と比較流体R1(R2)とを所定の周波数
で交互に切り換え得るものでありさえすれば、その構成
は任意であり、例えば、第8図(イ)に示すようなロー
タリーバルブで構成してもよく、あるいは、第8図(ロ
)に示すような4方切換電磁弁で構成してもよく、また
、図示はしていないが、3方切換電磁弁を用いて構成し
ても差し支え無い。
Further, each of the fluid modulation means Vl and V2 may have any configuration as long as it can alternately switch between the sample fluid 31 (32) and the comparison fluid R1 (R2) at a predetermined frequency. For example, , it may be constructed with a rotary valve as shown in Figure 8 (A), or it may be constructed with a four-way switching solenoid valve as shown in Figure 8 (B). However, it may be configured using a three-way switching solenoid valve.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したところから明らかなように、本発明に係る
マルチ流体変調方式による流体分析装置における相互干
渉低減方法によれば、他方の測定系に対する干渉影響が
大きいという不都合な特性を有しているところの、高い
変調周波数の系における流体変調手段の方へは、低濃度
(または濃度変化の小さい)方のサンプル流体を供給し
、他方の測定系に対する干渉影響がそれほど太き(ない
という有利な特性を有しているところの、低い変調周波
数の系における流体変調手段の方へは、高濃度(または
濃度変化の大きい)方のサンプル流体を供給する、とい
う極く簡単に実施できる実用的手法を採用したことによ
り、一方の周波数信号を測定信号とする系における他方
の周波数信号の干渉ノイズ成分に起因する測定誤差を確
実に低減させることができる、という優れた効果が発揮
されるのである。
As is clear from the detailed explanation above, the method for reducing mutual interference in a fluid analysis device using a multi-fluid modulation method according to the present invention has the disadvantageous characteristic that the interference effect on the other measurement system is large. However, in a system with a high modulation frequency, a sample fluid with a lower concentration (or a smaller change in concentration) is supplied to the fluid modulation means, which has the advantage of having less interference with the other measurement system. A practical method that is extremely easy to implement is to supply a sample fluid with a higher concentration (or a larger change in concentration) to the fluid modulation means in a system with a lower modulation frequency, which has the characteristic By adopting this method, an excellent effect is achieved in that in a system where one frequency signal is used as a measurement signal, measurement errors caused by interference noise components of the other frequency signal can be reliably reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明に係るマルチ流体変調方式による流体
分析装置における相互干渉低減方法の基本的概念図(ク
レーム対応図)を示している。 また、第2図ないし第8図は本発明方法の各種具体的実
施例を示し、第2図は本発明方法を適用した第1実施例
に係るマルチ流体変調方式による流体分析装置の全体概
略構成図、第3図はその要部具体的回路構成図であり、
第4図(イ)、(ロ)は夫々その作用の説明図であり、
第5図は本発明方法を適用した第2実施例に係るマルチ
流体変調方式による流体分析装置の要部概略構成図であ
り、第6図は本発明方法を適用した第3実施例に係るマ
ルチ流体変調方式による流体分析装置の要部概略構成図
であり、第7図は上記各実施例に対する補足説明のため
の要部概略構成図であり、第8図(イ)、(ロ)は夫々
上記各実施例に対する別の補足説明のための要部概略構
成図である。 更に、第9図ないし第11図は、本発明の技術的背景な
らびに先行技術における問題点を説明するためのもので
あって、第9図および第10図は、先行技術にかかるマ
ルチ流体変調方式による流体分析装置の基本的概念、お
よび、その要部の具体的構成の説明図を示し、そして、
第11図(イ)。 (ロ)は夫々その問題点の説明図を示している。 31、S2:サンプル流体、 R1,R1比較流体、 Fl、Fl流体変調周波数、 Vl、V2:流体変調手段 A    :分析部、 D    :検出器、 B    :信号処理手段、 0    :検出器りからの出力信号、01.02=各
サンプル流体31.32に対する各変調周波数Fl。 F2の信号成分、 al、a2;バンドパスフィルター、 bl、b2:同期検波整流器、 cl、c2:ローバスフィルター。 出願人 株式会社 堀 場 製 作 所代理人 弁理士
  藤 本 英 夫
FIG. 1 shows a basic conceptual diagram (diagram corresponding to claims) of a mutual interference reduction method in a fluid analysis device using a multi-fluid modulation method according to the present invention. Further, FIGS. 2 to 8 show various specific embodiments of the method of the present invention, and FIG. 2 shows the overall schematic configuration of a fluid analysis device using a multi-fluid modulation method according to the first embodiment to which the method of the present invention is applied. Figure 3 is a detailed circuit configuration diagram of the main part,
Figures 4(a) and 4(b) are explanatory diagrams of their effects, respectively.
FIG. 5 is a schematic diagram of the main parts of a fluid analysis device using a multi-fluid modulation method according to a second embodiment to which the method of the present invention is applied, and FIG. FIG. 7 is a schematic diagram of the main part of a fluid analysis device using a fluid modulation method; FIG. 7 is a schematic diagram of the main part for supplementary explanation of each of the above embodiments; FIGS. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of main parts for providing another supplementary explanation to each of the above embodiments. Furthermore, FIGS. 9 to 11 are for explaining the technical background of the present invention and problems in the prior art, and FIGS. 9 and 10 illustrate the multi-fluid modulation system according to the prior art. shows the basic concept of a fluid analysis device by and an explanatory diagram of the specific configuration of its main parts, and
Figure 11 (a). (b) shows an explanatory diagram of each problem. 31, S2: sample fluid, R1, R1 comparison fluid, Fl, Fl fluid modulation frequency, Vl, V2: fluid modulation means A: analysis section, D: detector, B: signal processing means, 0: from the detector Output signal, 01.02 = each modulation frequency Fl for each sample fluid 31.32. Signal components of F2, al, a2: band pass filter, bl, b2: synchronous detection rectifier, cl, c2: low pass filter. Applicant Horiba Manufacturing Co., Ltd. Representative Patent Attorney Hideo Fujimoto

Claims (1)

【特許請求の範囲】 2つの(また2つの系に分流された)サンプル流体を、
夫々、比較流体により互いに異なる周波数で流体変調す
るための流体変調手段と、 ただ一個の検出器を有すると共に、前記流体変調された
各サンプル流体が同時にかつ連続的に供給される分析部
と、 前記分析部における前記検出器からの出力信号を、前記
各サンプル流体に対する各変調周波数の信号成分に分離
して夫々整流および平滑化処理することにより、前記各
サンプル流体に関する分析値を得るために、前記検出器
からの出力信号から、前記各変調周波数付近の帯域の信
号のみを夫々通過させる2つのバンドパスフィルターを
互いに並列的に設けると共に、前記各バンドパスフィル
ターの後段に、その通過帯域周波数に対応する流体変調
手段による実際の流体変調動作に同期して、そのバンド
パスフィルターからの出力信号を検波整流する同期検波
整流器を設け、かつ、前記各同期検波整流器の後段に、
それからの出力信号を平滑化するための平滑素子を設け
て成る信号分析手段とから構成してあるマルチ流体変調
方式による流体分析装置において、 前記両流体変調手段のうちの高い変調周波数の流体変調
手段の方へ、前記両サンプル流体のうちの低濃度(また
は濃度変化の小さい)方の流体サンプルを供給するよう
にする、 ことを特徴とするマルチ流体変調方式による流体分析装
置における相互干渉低減方法。
[Claims] Two sample fluids (also divided into two systems),
fluid modulation means for modulating the fluid at different frequencies with reference fluids; and an analysis section having only one detector and to which each of the fluid-modulated sample fluids is supplied simultaneously and continuously; The output signal from the detector in the analysis section is separated into signal components of each modulation frequency for each of the sample fluids, and rectified and smoothed, respectively, to obtain analysis values for each of the sample fluids. Two bandpass filters are provided in parallel to each other to pass only signals in a band near each of the modulation frequencies from the output signal from the detector, and a filter corresponding to the passband frequency of each of the bandpass filters is provided at a subsequent stage of each of the bandpass filters. A synchronous detection rectifier for detecting and rectifying the output signal from the bandpass filter in synchronization with the actual fluid modulation operation by the fluid modulation means, and downstream of each of the synchronous detection rectifiers,
and a signal analysis means provided with a smoothing element for smoothing an output signal therefrom, in a fluid analysis device using a multi-fluid modulation method, the fluid modulation means having a higher modulation frequency of the two fluid modulation means. A method for reducing mutual interference in a fluid analysis device using a multi-fluid modulation method, characterized in that a fluid sample having a lower concentration (or having a smaller concentration change) of the two sample fluids is supplied to the sample fluid.
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