JPH0133775B2 - - Google Patents
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- JPH0133775B2 JPH0133775B2 JP54154939A JP15493979A JPH0133775B2 JP H0133775 B2 JPH0133775 B2 JP H0133775B2 JP 54154939 A JP54154939 A JP 54154939A JP 15493979 A JP15493979 A JP 15493979A JP H0133775 B2 JPH0133775 B2 JP H0133775B2
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- gas
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
-
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- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/28—Molybdenum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F10/00—Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はガス監視装置に関し、より詳しく
は、特定のガスの成分の定量を行うことのできる
ガス監視装置に関する。
は、特定のガスの成分の定量を行うことのできる
ガス監視装置に関する。
ガスが分析されねばならない例は多数ある。例
えば、バーナーが最適効率で動作しているか否か
を正確に評価するために煙道内のガスの一酸化炭
素含有量を測定する場合がある。また、ガスが不
快あるいは有害な分量だけ含まれていることが知
られている場合に、それが精密に制御されなけれ
ばならない用途も存在する。
えば、バーナーが最適効率で動作しているか否か
を正確に評価するために煙道内のガスの一酸化炭
素含有量を測定する場合がある。また、ガスが不
快あるいは有害な分量だけ含まれていることが知
られている場合に、それが精密に制御されなけれ
ばならない用途も存在する。
現在商業的に入手可能な、例えばボイラや炉の
排気ガス中のCO監視用の装置は一般に２つの種
類に分類される。その１つはガスが最初に資料と
して取出され、次にその資料が分析されるタイプ
のものである。他はガスをその場で監視するタイ
プのものである。
排気ガス中のCO監視用の装置は一般に２つの種
類に分類される。その１つはガスが最初に資料と
して取出され、次にその資料が分析されるタイプ
のものである。他はガスをその場で監視するタイ
プのものである。
最も慣習的なガス監視装置は、最初に資料が採
取されるタイプに属する。ガスはフイルタープロ
ーブを通して固体粒子を除去して資料として採取
される。次に、資料は全ての凝縮物を除去するた
めに乾燥される。最後に、資料は分析器に通され
る。分析器は、通常、分析用の多くの公知の技
法、例えば測光、分光、フイルタリダクシヨン
（felter reduction）、クロマトグラフイのいずれ
かを用いる。このようなガス監視装置の大きな欠
点はガスの資料を採取するという点それ自体にあ
り、分析器そのものは通常適切なものである。資
料採取装置は、一般に、相当の保守を必要とし、
その信頼性が低いことが知られている。
取されるタイプに属する。ガスはフイルタープロ
ーブを通して固体粒子を除去して資料として採取
される。次に、資料は全ての凝縮物を除去するた
めに乾燥される。最後に、資料は分析器に通され
る。分析器は、通常、分析用の多くの公知の技
法、例えば測光、分光、フイルタリダクシヨン
（felter reduction）、クロマトグラフイのいずれ
かを用いる。このようなガス監視装置の大きな欠
点はガスの資料を採取するという点それ自体にあ
り、分析器そのものは通常適切なものである。資
料採取装置は、一般に、相当の保守を必要とし、
その信頼性が低いことが知られている。
現場でのガスの監視に関して、監視装置は使用
可能であり、通常、多数のガスCO、SO2、NOX、
CO2等の同時分析のために分光計を使用する分光
計原理で主として動作し、合理的な精度でガスを
分析できる。しかし、分光計に固有の問題が発生
する。それは分光計が、一般に、振動に対し十分
な保護を必要とする非常に鋭敏な機械であること
である。このため、このような監視装置は現場で
使用されるとき非常に大きくなる傾向があり、分
光計自身も非常に堅固な基板に載置されなければ
ならない。光学的位置合せは困難かつ鋭敏な整備
と保守を必要とするので重大である。しかも、こ
のようなガス監視装置は高価で、必要以上の情報
を自動的に供給する傾向がある。
可能であり、通常、多数のガスCO、SO2、NOX、
CO2等の同時分析のために分光計を使用する分光
計原理で主として動作し、合理的な精度でガスを
分析できる。しかし、分光計に固有の問題が発生
する。それは分光計が、一般に、振動に対し十分
な保護を必要とする非常に鋭敏な機械であること
である。このため、このような監視装置は現場で
使用されるとき非常に大きくなる傾向があり、分
光計自身も非常に堅固な基板に載置されなければ
ならない。光学的位置合せは困難かつ鋭敏な整備
と保守を必要とするので重大である。しかも、こ
のようなガス監視装置は高価で、必要以上の情報
を自動的に供給する傾向がある。
そこで、この発明によればガスを現場で監視す
るためのガス監視装置は、 ガスが通過するダクト系統その他の中に放射光
を伝えるための第１の赤外線源と、 前記第１の赤外線源から間隔をおいて設けら
れ、前記第１の赤外線源の放射光を受け、受けた
放射光に応答する検出器と、 前記第１の赤外線源の放射光の通路に設けら
れ、前記検出器に入射する放射光を所定の波長帯
域に限定するバンドパスフイルタと、 前記第１の赤外線源から前記検出器への前記放
射光の通路上に位置することが可能に構成され、
分析されるべきガスで実質的に満たされたフイル
タセル（第１フイルタセル）、を備え、 前記第１の赤外線源と前記検出器は、前記検出
器が前記ダクト系統中のガスを通つた前記第１の
赤外線源からの放射光と、前記ダクト系統中のガ
スと前記フイルタセル中のガスを通つた前記第１
の赤外線源からの放射光を受け、受けた放射光に
応答するように構成され、 さらに、 前記検出器に接続され、前記検出器が前記ダク
ト系統中のガスを通つた前記放射光を受けている
時の前記検出器の出力信号を受ける第１のサンプ
ルホールド回路と、 前記検出器に接続され、前記検出器が前記ダク
ト系統中のガスと前記フイルタセル中のガスを通
つた前記放射光を受けている時の前記検出器の出
力信号を受ける第２のサンプルホールド回路と、 前記第１と第２のサンプルホールド回路の出力
信号を受け、前記第１と第２のサンプルホールド
回路の出力信号の差を求めることにより、前記ダ
クト系統中のガスを通つた前記第１の赤外線源か
らの放射光と、前記ダクト系統中のガスと前記フ
イルタセル中のガスを通つた前記第１の赤外線源
からの放射光のレベルの差を検出する差分検出回
路と、 前記差分検出回路の出力信号と前記第１と第２
のサンプルホールド回路のいずれか１つの出力信
号を受け、前記差分検出回路の出力を前記いずれ
か１つのサンプルホールド回路の出力で割算し、
前記ダクト系統中のガスの分析されるべきガス成
分のパーセントの関数である信号を出力する割算
回路と、 前記第１の赤外線源と実質的に同一の出力特性
を有する第２の赤外線源を含み、前記第１の赤外
線源からの放射光の代わりに前記第２の赤外線源
の放射光を前記検出器に供給し、前記第２の赤外
線源の予め知られた特性に基づく期待されるべき
出力に対するこの監視装置のチエツクされるべき
出力を発生させる校正手段、より構成され、特定
のガス成分により構成されるガスの量（パーセン
ト）を特定するのに適している。
るためのガス監視装置は、 ガスが通過するダクト系統その他の中に放射光
を伝えるための第１の赤外線源と、 前記第１の赤外線源から間隔をおいて設けら
れ、前記第１の赤外線源の放射光を受け、受けた
放射光に応答する検出器と、 前記第１の赤外線源の放射光の通路に設けら
れ、前記検出器に入射する放射光を所定の波長帯
域に限定するバンドパスフイルタと、 前記第１の赤外線源から前記検出器への前記放
射光の通路上に位置することが可能に構成され、
分析されるべきガスで実質的に満たされたフイル
タセル（第１フイルタセル）、を備え、 前記第１の赤外線源と前記検出器は、前記検出
器が前記ダクト系統中のガスを通つた前記第１の
赤外線源からの放射光と、前記ダクト系統中のガ
スと前記フイルタセル中のガスを通つた前記第１
の赤外線源からの放射光を受け、受けた放射光に
応答するように構成され、 さらに、 前記検出器に接続され、前記検出器が前記ダク
ト系統中のガスを通つた前記放射光を受けている
時の前記検出器の出力信号を受ける第１のサンプ
ルホールド回路と、 前記検出器に接続され、前記検出器が前記ダク
ト系統中のガスと前記フイルタセル中のガスを通
つた前記放射光を受けている時の前記検出器の出
力信号を受ける第２のサンプルホールド回路と、 前記第１と第２のサンプルホールド回路の出力
信号を受け、前記第１と第２のサンプルホールド
回路の出力信号の差を求めることにより、前記ダ
クト系統中のガスを通つた前記第１の赤外線源か
らの放射光と、前記ダクト系統中のガスと前記フ
イルタセル中のガスを通つた前記第１の赤外線源
からの放射光のレベルの差を検出する差分検出回
路と、 前記差分検出回路の出力信号と前記第１と第２
のサンプルホールド回路のいずれか１つの出力信
号を受け、前記差分検出回路の出力を前記いずれ
か１つのサンプルホールド回路の出力で割算し、
前記ダクト系統中のガスの分析されるべきガス成
分のパーセントの関数である信号を出力する割算
回路と、 前記第１の赤外線源と実質的に同一の出力特性
を有する第２の赤外線源を含み、前記第１の赤外
線源からの放射光の代わりに前記第２の赤外線源
の放射光を前記検出器に供給し、前記第２の赤外
線源の予め知られた特性に基づく期待されるべき
出力に対するこの監視装置のチエツクされるべき
出力を発生させる校正手段、より構成され、特定
のガス成分により構成されるガスの量（パーセン
ト）を特定するのに適している。
また、フイルタセルの窓による前記放射光の吸
収により、あるいは、フイルタセルの窓の汚れに
より、検出器の出力信号が歪むことを防止するた
め、前記バンドパスフイルタにより選択された波
長帯域の放射光を吸収しないガスで満たされた第
２のフイルタセルが前記分析されるべきガス成分
で実質的に満たされたフイルタセルと交互に前記
第１の赤外線源又は第２の赤外線源から前記検出
器への放射光の通路に導入されることが望まし
い。
収により、あるいは、フイルタセルの窓の汚れに
より、検出器の出力信号が歪むことを防止するた
め、前記バンドパスフイルタにより選択された波
長帯域の放射光を吸収しないガスで満たされた第
２のフイルタセルが前記分析されるべきガス成分
で実質的に満たされたフイルタセルと交互に前記
第１の赤外線源又は第２の赤外線源から前記検出
器への放射光の通路に導入されることが望まし
い。
フイルタセルと第２フイルタセル（存在する場
合）を、第１の赤外線源からの赤外線の放射路に
定常的に位置させることができる。この場合、フ
イルタセルを通る放射路と第２フイルタセルを通
る放射路の計２つの赤外線の放射路を設けること
が望ましい。２つの放射路を設ける場合、各放射
路（各セル）に１つずつ計２つの検出器が必要と
なる。２つの放射路は、２つの分離した赤外線源
により得られる。あるいは、単一の赤外線源から
の１つの放射路に光線スプリッタを使用して、２
つの放射路を得ても良い。さらに、単一の赤外線
源を用い、フイルタセルと第２フイルタセルが交
互に放射路に選択的に導入可能に構成されても良
い。
合）を、第１の赤外線源からの赤外線の放射路に
定常的に位置させることができる。この場合、フ
イルタセルを通る放射路と第２フイルタセルを通
る放射路の計２つの赤外線の放射路を設けること
が望ましい。２つの放射路を設ける場合、各放射
路（各セル）に１つずつ計２つの検出器が必要と
なる。２つの放射路は、２つの分離した赤外線源
により得られる。あるいは、単一の赤外線源から
の１つの放射路に光線スプリッタを使用して、２
つの放射路を得ても良い。さらに、単一の赤外線
源を用い、フイルタセルと第２フイルタセルが交
互に放射路に選択的に導入可能に構成されても良
い。
赤外線源は電気的に加熱される平板であること
が好ましい。赤外線源は赤外線を透過（伝達）可
能な窓、例えばゲルマニユウムにより保護されて
も良い。赤外線源はダクト系統の１つの側面（側
壁）の開口に取付けられることができる。検出器
としては、雑音が低く、高感度と安定性を提供す
る検出器の１つであるタンタル酸リチユーム等の
パイロツト電気検出器で良い。交流用で、直流エ
ネルギーでは動作しないタンタル酸リチユーム検
出器のようなある形式の検出器では、検出器と赤
外線源の間に入射放射光を所定の周波数に細断す
る細断刃（chopper blade）が配置されなければ
ならない。この細断刃は自蔵装置の一部を形成し
ても良い、検出器、細断刃（備えている場合に
は）、バンドパスフイルタは電子回路と共に、ボ
イラのダクト系統の赤外線源が取付けられた側の
反対側に取付けるために１つの自蔵装置として形
成されることができる。また、必要な電子回路
が、可聴信号手段又は可視信号手段と共に任意の
便利な位置に位置させられるのに適した独立の自
蔵装置を構成しても良い。また、赤外線源（放射
線源）をガス透過性の管の一端に、検出器を該管
の他端に取付け、監視装置をほぼ管状の装置とし
て形成しても良い。このような構成とすると、試
験が必要なときに煙道のガス中に該管状の監視装
置を挿入することが可能となる。また、赤外線源
と１又は２つの検出器を煙道の一側に設け、放射
された赤外線が煙道ガスを横切つて反射器に入射
し、反射された赤外線が検出器に戻るように構成
しても良い。この場合、反射器は煙道の壁の一側
に取付られ、赤外線源と検出器は煙道の壁の他の
側に取付られる。また、赤外線源と検出器をガス
透過性の管の一端に、反射器を管の他端に設け、
管を煙道ガス中に挿入可能に構成することも可能
である。
が好ましい。赤外線源は赤外線を透過（伝達）可
能な窓、例えばゲルマニユウムにより保護されて
も良い。赤外線源はダクト系統の１つの側面（側
壁）の開口に取付けられることができる。検出器
としては、雑音が低く、高感度と安定性を提供す
る検出器の１つであるタンタル酸リチユーム等の
パイロツト電気検出器で良い。交流用で、直流エ
ネルギーでは動作しないタンタル酸リチユーム検
出器のようなある形式の検出器では、検出器と赤
外線源の間に入射放射光を所定の周波数に細断す
る細断刃（chopper blade）が配置されなければ
ならない。この細断刃は自蔵装置の一部を形成し
ても良い、検出器、細断刃（備えている場合に
は）、バンドパスフイルタは電子回路と共に、ボ
イラのダクト系統の赤外線源が取付けられた側の
反対側に取付けるために１つの自蔵装置として形
成されることができる。また、必要な電子回路
が、可聴信号手段又は可視信号手段と共に任意の
便利な位置に位置させられるのに適した独立の自
蔵装置を構成しても良い。また、赤外線源（放射
線源）をガス透過性の管の一端に、検出器を該管
の他端に取付け、監視装置をほぼ管状の装置とし
て形成しても良い。このような構成とすると、試
験が必要なときに煙道のガス中に該管状の監視装
置を挿入することが可能となる。また、赤外線源
と１又は２つの検出器を煙道の一側に設け、放射
された赤外線が煙道ガスを横切つて反射器に入射
し、反射された赤外線が検出器に戻るように構成
しても良い。この場合、反射器は煙道の壁の一側
に取付られ、赤外線源と検出器は煙道の壁の他の
側に取付られる。また、赤外線源と検出器をガス
透過性の管の一端に、反射器を管の他端に設け、
管を煙道ガス中に挿入可能に構成することも可能
である。
２つのフイルタセルを直列に接続し、それをソ
レノイドに固定し、ソレノイドの往復運動により
フイルタセルと第２フイルタセルを交互に繰返し
赤外線の放射路中に導くように構成することも可
能である。フイルタセルと第２フイルタセルを交
互に放射路の内外に切替えることにより、得られ
る２つの信号（フイルタセルが放射路に存在する
ときの検出器からの信号と第２フイルタセルが放
射路に存在するときの検出器からの信号）の差は
煙道内の特定ガスの濃度の関数となる。２つの信
号の差を２つの信号のいずれか１つにより除算し
ても、この回路の最終出力は、ガス濃度の関数で
ある。さらに、この除算により調整、校正のず
れ、温度係数のずれ（ドリフト）の問題が、完全
ではないとしても、著しく減少し、放射光を検出
器に焦点合せするためのレンズ上の汚れにより生
ずる問題も減少する。
レノイドに固定し、ソレノイドの往復運動により
フイルタセルと第２フイルタセルを交互に繰返し
赤外線の放射路中に導くように構成することも可
能である。フイルタセルと第２フイルタセルを交
互に放射路の内外に切替えることにより、得られ
る２つの信号（フイルタセルが放射路に存在する
ときの検出器からの信号と第２フイルタセルが放
射路に存在するときの検出器からの信号）の差は
煙道内の特定ガスの濃度の関数となる。２つの信
号の差を２つの信号のいずれか１つにより除算し
ても、この回路の最終出力は、ガス濃度の関数で
ある。さらに、この除算により調整、校正のず
れ、温度係数のずれ（ドリフト）の問題が、完全
ではないとしても、著しく減少し、放射光を検出
器に焦点合せするためのレンズ上の汚れにより生
ずる問題も減少する。
この発明はそれゆえ小形で丈夫な比較的安価な
ガス監視装置を提供する。
ガス監視装置を提供する。
この発明のさらに別の可能性として、２つの検
出器が備えられた形式において、各検出器に直列
ガスセル（フイルタセルと第２フイルタセルが接
続されたもの）を用意し、各直列ガスセルを放射
路の中に選択的に導入することもできる。この場
合、２つの検出器の直列ガスセルの動きは逆位相
で同期している。即ち、一方の放射路にフイルタ
セルが導入された時、他方の放射路に第２のフイ
ルタセルを導入し、一方の放射路に第２のフイル
タセルが導入された時、他方の放射路にフイルタ
セルを導入し、これを繰返すのである。このよう
な構成とすることにより、分析下にあるガスの実
質的に連続的な測定が可能となる。また、単一の
検出器を用いるシステムにおいて測定値を乱す恐
れのある迷い煙霧による影響は２つの検出器によ
るシスチムでは大部分自己相殺される結果にな
り、迷い煙霧が存在しても分析下のガスの正確な
測定が維持できる。
出器が備えられた形式において、各検出器に直列
ガスセル（フイルタセルと第２フイルタセルが接
続されたもの）を用意し、各直列ガスセルを放射
路の中に選択的に導入することもできる。この場
合、２つの検出器の直列ガスセルの動きは逆位相
で同期している。即ち、一方の放射路にフイルタ
セルが導入された時、他方の放射路に第２のフイ
ルタセルを導入し、一方の放射路に第２のフイル
タセルが導入された時、他方の放射路にフイルタ
セルを導入し、これを繰返すのである。このよう
な構成とすることにより、分析下にあるガスの実
質的に連続的な測定が可能となる。また、単一の
検出器を用いるシステムにおいて測定値を乱す恐
れのある迷い煙霧による影響は２つの検出器によ
るシスチムでは大部分自己相殺される結果にな
り、迷い煙霧が存在しても分析下のガスの正確な
測定が維持できる。
この発明の監視装置の使用の間に定期的に、検
出器の出力信号が正確か否かをチエツクすること
必要である。これを達成するために、第２の赤外
線源を備える校正手段を設けることが望ましい。
この第２の赤外線源は赤外線源の出力と同一の出
力を有する。第２の赤外線源の出力と赤外線源の
出力を同一にすることは今日の技術では比較的容
易に達成できる。検出器の出力が検査される時、
第１の赤外線源からの赤外線が検出器に到達する
のが防止され、代わりに、第２の赤外線源からの
赤外線はフイルタセルを通つて、但し分析される
べきガスは通らずに又は第２フイルタセルを通つ
て（存在する場合には）、但し分析されるべきガ
スは通らずに検出器に到達する。フイルタセル、
第２のフイルタセル、第２の赤外線源の特性は知
られているので、差分回路と除算回路の出力は予
測される。除算回路の出力が予測されるものと異
なる場合、検出器の出力信号が誤つており、検出
器の検査が必要であり、あるいは検出器等の修理
あるいは交換が必要である。
出器の出力信号が正確か否かをチエツクすること
必要である。これを達成するために、第２の赤外
線源を備える校正手段を設けることが望ましい。
この第２の赤外線源は赤外線源の出力と同一の出
力を有する。第２の赤外線源の出力と赤外線源の
出力を同一にすることは今日の技術では比較的容
易に達成できる。検出器の出力が検査される時、
第１の赤外線源からの赤外線が検出器に到達する
のが防止され、代わりに、第２の赤外線源からの
赤外線はフイルタセルを通つて、但し分析される
べきガスは通らずに又は第２フイルタセルを通つ
て（存在する場合には）、但し分析されるべきガ
スは通らずに検出器に到達する。フイルタセル、
第２のフイルタセル、第２の赤外線源の特性は知
られているので、差分回路と除算回路の出力は予
測される。除算回路の出力が予測されるものと異
なる場合、検出器の出力信号が誤つており、検出
器の検査が必要であり、あるいは検出器等の修理
あるいは交換が必要である。
上で述べたように、監視装置は、全て赤外線放
射用の独立の赤外線源を含む。ある環境において
は、熱ガス自体の検出器に向けられる放射（赤外
線）の源として使用可能である。
射用の独立の赤外線源を含む。ある環境において
は、熱ガス自体の検出器に向けられる放射（赤外
線）の源として使用可能である。
以下、添附図面を参照しながら、この発明の一
実施例を説明する。
実施例を説明する。
第１図で、現場でのガス監視用の監視装置はダ
クト系統内その他（図示しない）に位置させるに
適した第１の赤外線源１を有する。このダクトそ
の他を通して分析されるべきガスが通過する。検
出／信号処理装置２が第１の赤外線源１から間隔
をおいて位置させられる。装置２は第１の赤外線
源１から入射する放射線（赤外線）をタンタル酸
リチウム検出器４（のヘツド）上に焦点合せする
のに適した視管３を有する。回転プツシユ／プル
ソレノイド５が分析されるべきガス成分で満たさ
れた第１のフイルタセル６と別の第２のフイルタ
セル（図示しない）を交互に赤外線源１から検出
器４への放射路に位置させる。この装置は第１の
赤外線源１と検出器４の間に細断刃とバンドパス
フイルタをさらに含む。プリント配線基板７はソ
レノイド５の動作を制御するための回路を含む。
検出器４から受けた信号の処理回路も装置２の中
に備えられている。
クト系統内その他（図示しない）に位置させるに
適した第１の赤外線源１を有する。このダクトそ
の他を通して分析されるべきガスが通過する。検
出／信号処理装置２が第１の赤外線源１から間隔
をおいて位置させられる。装置２は第１の赤外線
源１から入射する放射線（赤外線）をタンタル酸
リチウム検出器４（のヘツド）上に焦点合せする
のに適した視管３を有する。回転プツシユ／プル
ソレノイド５が分析されるべきガス成分で満たさ
れた第１のフイルタセル６と別の第２のフイルタ
セル（図示しない）を交互に赤外線源１から検出
器４への放射路に位置させる。この装置は第１の
赤外線源１と検出器４の間に細断刃とバンドパス
フイルタをさらに含む。プリント配線基板７はソ
レノイド５の動作を制御するための回路を含む。
検出器４から受けた信号の処理回路も装置２の中
に備えられている。
自動校正を与えるために、信号処理装置２は第
２の赤外線源８を含む。赤外線源８は鏡９と１０
を通して赤外線を検出器４に向けることができ
る。鏡９は固定されている。この監視装置の通常
の使用の間、鏡１０を不作動位置に保持するた
め、鏡１０は回転ソレノイド１１に取付られてい
る。
２の赤外線源８を含む。赤外線源８は鏡９と１０
を通して赤外線を検出器４に向けることができ
る。鏡９は固定されている。この監視装置の通常
の使用の間、鏡１０を不作動位置に保持するた
め、鏡１０は回転ソレノイド１１に取付られてい
る。
第２図はブロツク線図で装置２の回路を示す。
ソレノイド５は第１のフイルタセル６と第２のフ
イルタセル１３を放射路上に位置させるように、
駆動タイミング回路１２により駆動される。これ
により、検出器４はあるタイミングで、ダクト、
バンドパスフイルタ、第１のフイルタセル６を通
つた前記第１の赤外線源１からの放射を受け、次
のタイミングで、ダクト、バンドパスフイルタ、
第２のフイルタセル１３を通つた前記第１の赤外
線源１からの放射を受ける。検出器４により受け
られた信号は前置増幅器１４に送られる。前記増
幅器１４の出力は第１のサンプルホールド回路１
５か第２サンプルホールド回路１６のどちらかに
送られる。駆動タイミング回路１２は第２のフイ
ルタセル１３が放射路内にあるときの信号が第２
のサンプルホールド回路１６に送られ、第１のフ
イルタセル６が放射路上にあるときの信号が第１
のサンプルホールド回路に１５に送られるように
２つのスイツチ１７，１８を制御する。各サンプ
ルホールド回路１５，１６の出力はデフアレンサ
回路１９へ送られ、そこで２つの信号値の一方が
他方から減算される。デフアレンサ回路１９の出
力信号は測定対象ガスの濃度（パーセント）の関
数となる。ただし、これだけでは、種々のドリフ
トの影響を受けるので、デフアレンサ回路１９の
出力信号は除算回路２０に送られる。除算回路２
０には第１のサンプルホールド回路１５の出力も
供給される。除算回路２０はデフアレンサ回路１
９の出力を第１のサンプルホールド回路１５の出
力で割る。これにより、除算回路２０の出力は測
定対象ガス中の特定のガスの濃度（％）の関数と
なり、かつ、温度などのドリフトの影響が大幅に
減少される。除算回路２０の出力はラインアライ
ザ（line−ariser）２１に送られる。ラインアラ
イザ２１の出力は、試験中のガス流中の監視され
るガスの程度を示す可聴又は可視信号を与えるた
めに、そして／又は、バーナの動作状態の調節用
の制御信号として使用される。
ソレノイド５は第１のフイルタセル６と第２のフ
イルタセル１３を放射路上に位置させるように、
駆動タイミング回路１２により駆動される。これ
により、検出器４はあるタイミングで、ダクト、
バンドパスフイルタ、第１のフイルタセル６を通
つた前記第１の赤外線源１からの放射を受け、次
のタイミングで、ダクト、バンドパスフイルタ、
第２のフイルタセル１３を通つた前記第１の赤外
線源１からの放射を受ける。検出器４により受け
られた信号は前置増幅器１４に送られる。前記増
幅器１４の出力は第１のサンプルホールド回路１
５か第２サンプルホールド回路１６のどちらかに
送られる。駆動タイミング回路１２は第２のフイ
ルタセル１３が放射路内にあるときの信号が第２
のサンプルホールド回路１６に送られ、第１のフ
イルタセル６が放射路上にあるときの信号が第１
のサンプルホールド回路に１５に送られるように
２つのスイツチ１７，１８を制御する。各サンプ
ルホールド回路１５，１６の出力はデフアレンサ
回路１９へ送られ、そこで２つの信号値の一方が
他方から減算される。デフアレンサ回路１９の出
力信号は測定対象ガスの濃度（パーセント）の関
数となる。ただし、これだけでは、種々のドリフ
トの影響を受けるので、デフアレンサ回路１９の
出力信号は除算回路２０に送られる。除算回路２
０には第１のサンプルホールド回路１５の出力も
供給される。除算回路２０はデフアレンサ回路１
９の出力を第１のサンプルホールド回路１５の出
力で割る。これにより、除算回路２０の出力は測
定対象ガス中の特定のガスの濃度（％）の関数と
なり、かつ、温度などのドリフトの影響が大幅に
減少される。除算回路２０の出力はラインアライ
ザ（line−ariser）２１に送られる。ラインアラ
イザ２１の出力は、試験中のガス流中の監視され
るガスの程度を示す可聴又は可視信号を与えるた
めに、そして／又は、バーナの動作状態の調節用
の制御信号として使用される。
次に、校正の動作を具体的に説明する。この発
明の監視装置の使用の間に、例えば、定期的に、
検出器４の出力信号が正確か否かをチエツクする
ことが望ましい。第２の赤外線源８は第１の赤外
線源１の出力と同一の出力を有する。第２の赤外
線源８の出力と第１の赤外線源１の出力を同一に
することは今日の技術では比較的容易に達成でき
る。検出器４からの出力が検査される時、鏡１０
がソレノイド１１の動作により第１の赤外線源１
からの赤外線が検出器４に到達するのを防止し、
代わりに、鏡９と共に第２の赤外線源８からの赤
外線を検出器４に入射させるような位置に導かれ
る（第１図に示される位置）。従つて、第２の赤
外線源８からの赤外線はフイルタセル６を通つ
て、但し分析されるべきガスは通らずに又は第２
フイルタセル１３を通つて、但し分析されるべき
ガスは通らずに検出器４に到達する。フイルタセ
ル６、第２のフイルタセル１３、赤外線源８の特
性は予め知られているので、差分回路１９と除算
回路２０の出力は予測される。もし、除算回路２
０の出力が予測されるものと異なることは、検出
器４の出力信号が誤つており、検出器４の検査が
必要であり、もし必要ならば修理あるいは交換が
必要であることを示している。このようにして校
正が可能となる。
明の監視装置の使用の間に、例えば、定期的に、
検出器４の出力信号が正確か否かをチエツクする
ことが望ましい。第２の赤外線源８は第１の赤外
線源１の出力と同一の出力を有する。第２の赤外
線源８の出力と第１の赤外線源１の出力を同一に
することは今日の技術では比較的容易に達成でき
る。検出器４からの出力が検査される時、鏡１０
がソレノイド１１の動作により第１の赤外線源１
からの赤外線が検出器４に到達するのを防止し、
代わりに、鏡９と共に第２の赤外線源８からの赤
外線を検出器４に入射させるような位置に導かれ
る（第１図に示される位置）。従つて、第２の赤
外線源８からの赤外線はフイルタセル６を通つ
て、但し分析されるべきガスは通らずに又は第２
フイルタセル１３を通つて、但し分析されるべき
ガスは通らずに検出器４に到達する。フイルタセ
ル６、第２のフイルタセル１３、赤外線源８の特
性は予め知られているので、差分回路１９と除算
回路２０の出力は予測される。もし、除算回路２
０の出力が予測されるものと異なることは、検出
器４の出力信号が誤つており、検出器４の検査が
必要であり、もし必要ならば修理あるいは交換が
必要であることを示している。このようにして校
正が可能となる。
前記実施例では、第１又は第２の赤外線源から
の１つの放射路にフイルタセル６と第２フイルタ
セル１３が交互に導入される場合を説明した。こ
の発明はこれに限定されない。例えば、フイルタ
セル６と第２フイルタセル１３を固定して配置
し、検出器を２つ使用することも可能である。こ
の場合、例えば、検出器４と鏡１０の間にビーム
スプリツタを設け、ビームスプリツタからの２つ
のビーム（放射路）のうちの一方のビームはフイ
ルタセル６を通つて第１の検出器に、他方のビー
ムは第２のフイルタセル１３を通つて第２の検出
器に入射される。そして、第１の検出器の出力は
第１のサンプルホールド回路１５に、第２の検出
器の出力は第２のサンプルホールド回路１６に供
給される。このように構成すると、前述のように
連続的な測定も可能となる。校正の場合も同様
に、第２の赤外線源８からの赤外線は鏡９，１０
を介し、ビームスプリツタに入力される、ビーム
スプリツタからの２つのビーム（放射路）のうち
の一方のビームはフイルタセル６を通つて第１の
検出器に、他方のビームは第２のフイルタセル１
３を通つて第２の検出器に入射される。第１の検
出器の出力は第１のサンプルホールド回路１５
に、第２の検出器の出力は第２のサンプルホール
ド回路１６に供給される。除算回路２０の出力が
予定された値と異なる場合には、検出器４のチエ
ツクが必要なこと等が理解できる。
の１つの放射路にフイルタセル６と第２フイルタ
セル１３が交互に導入される場合を説明した。こ
の発明はこれに限定されない。例えば、フイルタ
セル６と第２フイルタセル１３を固定して配置
し、検出器を２つ使用することも可能である。こ
の場合、例えば、検出器４と鏡１０の間にビーム
スプリツタを設け、ビームスプリツタからの２つ
のビーム（放射路）のうちの一方のビームはフイ
ルタセル６を通つて第１の検出器に、他方のビー
ムは第２のフイルタセル１３を通つて第２の検出
器に入射される。そして、第１の検出器の出力は
第１のサンプルホールド回路１５に、第２の検出
器の出力は第２のサンプルホールド回路１６に供
給される。このように構成すると、前述のように
連続的な測定も可能となる。校正の場合も同様
に、第２の赤外線源８からの赤外線は鏡９，１０
を介し、ビームスプリツタに入力される、ビーム
スプリツタからの２つのビーム（放射路）のうち
の一方のビームはフイルタセル６を通つて第１の
検出器に、他方のビームは第２のフイルタセル１
３を通つて第２の検出器に入射される。第１の検
出器の出力は第１のサンプルホールド回路１５
に、第２の検出器の出力は第２のサンプルホール
ド回路１６に供給される。除算回路２０の出力が
予定された値と異なる場合には、検出器４のチエ
ツクが必要なこと等が理解できる。
第１図はこの発明の監視装置の正面図である。
第２図は第１図の監視装置の回路のブロツクダイ
アグラムである。 １，８……赤外線源、２……検出器／信号処理
装置、３……視管、４……タンタルサンリツム検
出器、５，１１……回転ソレノイド、６，１３…
…フイルタセル、７……印刷回路盤（プリント配
線基板）、９，１０……鏡、１２……駆動タイミ
ング回路、１４……前置増幅器、１５，１６……
サンプルホールド回路、１７，１８……スイツ
チ、１９……デフアレンサ回路、２０……除算回
路、２１……ラインアライザ。
第２図は第１図の監視装置の回路のブロツクダイ
アグラムである。 １，８……赤外線源、２……検出器／信号処理
装置、３……視管、４……タンタルサンリツム検
出器、５，１１……回転ソレノイド、６，１３…
…フイルタセル、７……印刷回路盤（プリント配
線基板）、９，１０……鏡、１２……駆動タイミ
ング回路、１４……前置増幅器、１５，１６……
サンプルホールド回路、１７，１８……スイツ
チ、１９……デフアレンサ回路、２０……除算回
路、２１……ラインアライザ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガスが通過するダクト系統その他の中に放射
光を伝えるための第１の赤外線源と、 前記第１の赤外線源から間隔をおいて設けら
れ、前記第１の赤外線源の放射光を受け、受けた
放射光に応答する検出器と、 前記第１の赤外線源の放射光の通路に設けら
れ、前記検出器に入射する放射光を所定の波長帯
域に限定するバンドパスフイルタと、 前記第１の赤外線源から前記検出器への前記放
射光の通路上に位置することが可能に構成され、
分析されるべきガスで実質的に満たされたフイル
タセル、を備え、 前記第１の赤外線源と前記検出器は、前記検出
器が前記ダクト系統中のガスを通つた前記第１の
赤外線源からの放射光と、前記ダクト系統中のガ
スと前記フイルタセル中のガスを通つた前記第１
の赤外線源からの放射光を受け、受けた放射光に
応答するように構成され、 さらに、 前記検出器に接続され、前記検出器が前記ダク
ト系統中のガスを通つた前記放射光を受けている
時の前記検出器の出力信号を受ける第１のサンプ
ルホールド回路と、 前記検出器に接続され、前記検出器が前記ダク
ト系統中のガスと前記フイルタセル中のガスを通
つた前記放射光を受けている時の前記検出器の出
力信号を受ける第２のサンプルホールド回路と、 前記第１と第２のサンプルホールド回路の出力
信号を受け、前記第１と第２のサンプルホールド
回路の出力信号の差を求めることにより、前記ダ
クト系統中のガスを通つた前記第１の赤外線源か
らの放射光と、前記ダクト系統中のガスと前記フ
イルタセル中のガスを通つた前記第１の赤外線源
からの放射光のレベルの差を検出する差分検出回
路と、 前記差分検出回路の出力信号と前記第１と第２
のサンプルホールド回路のいずれか１つの出力信
号を受け、前記差分検出回路の出力を前記１つの
サンプルホールド回路の出力で割算し、前記ダク
ト系統中のガスの分析されるべきガス成分のパー
セントの関数である信号を出力する割算回路と、 前記第１の赤外線源と実質的に同一の出力特性
を有する第２の赤外線源を含み、前記第１の赤外
線源からの放射光の代わりに前記第２の赤外線源
の放射光を前記検出器に供給し、前記第２の赤外
線源の予め知られた特性に基づく期待されるべき
出力に対するこの監視装置のチエツクされるべき
出力を発生させる校正手段、 を備える特定のガス成分により構成されるガスの
量（パーセント）を特定するのに適したガス監視
装置。 ２ 前記ガス監視装置は前記バンドパスフイルタ
により選択された波長帯域の放射光を吸収しない
ガスで満たされた第２のフイルタセルを備え、こ
の第２のフイルタセルは前記分析されるべきガス
成分で実質的に満たされたフイルタセルと交互に
前記第１の赤外線源又は第２の赤外線源から前記
検出器への放射光の通路に導入されることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のガス監視装
置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB7846533 | 1978-11-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5598336A JPS5598336A (en) | 1980-07-26 |
| JPH0133775B2 true JPH0133775B2 (ja) | 1989-07-14 |
Family
ID=10501407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15493979A Granted JPS5598336A (en) | 1978-11-29 | 1979-11-29 | Device for monitoring composition of gas on spot |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4297577A (ja) |
| JP (1) | JPS5598336A (ja) |
| DE (1) | DE2947642C2 (ja) |
| FR (1) | FR2443061B1 (ja) |
| NL (4) | NL183369C (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4549080A (en) * | 1983-06-17 | 1985-10-22 | Infrared Industries, Inc. | Double-pass flue gas analyzer |
| DE3413914A1 (de) * | 1984-04-13 | 1985-10-24 | Pipeline Engineering Gesellschaft für Planung, Bau- und Betriebsüberwachung von Fernleitungen mbH, 4300 Essen | Verfahren und anordnung zur bestimmung der absoluten feuchtigkeit von gasen |
| DE3446436A1 (de) * | 1984-12-20 | 1986-07-03 | Hartmann & Braun Ag, 6000 Frankfurt | Nichtdispersives fotometer |
| JPS62126329A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-08 | Horiba Ltd | 吸光分析計 |
| US4772790A (en) * | 1986-10-14 | 1988-09-20 | Teledyne Industries, Inc. | Non-dispersive optical gas analyzer |
| US5060505A (en) * | 1989-09-12 | 1991-10-29 | Sensors, Inc. | Non-dispersive infrared gas analyzer system |
| DE4138242C2 (de) * | 1991-11-21 | 1997-07-17 | Compur Monitors Sensor Technol | Vorrichtung zur gasanalytischen Brandkontrolle |
| US5693945A (en) * | 1994-07-30 | 1997-12-02 | Horiba Ltd. | Gas analyzer |
| US6927393B2 (en) * | 2002-12-16 | 2005-08-09 | International Business Machines Corporation | Method of in situ monitoring of supercritical fluid process conditions |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2534657A (en) * | 1948-08-07 | 1950-12-19 | Socony Vacuum Oil Co Inc | Monochromator |
| DE1598535C3 (de) * | 1965-09-01 | 1974-02-14 | Hartmann & Braun Ag, 6000 Frankfurt | Mehrstrahl-Infrarot-Gasanalysator |
| GB1174515A (en) * | 1967-05-02 | 1969-12-17 | Beckman Instruments Inc | Non-Dispersive Infrared Analyzer and Source Therefor. |
| US3488491A (en) * | 1967-07-31 | 1970-01-06 | Melpar Inc | Filter techniques for gas analyzers employing an inert gas to pressure broaden the absorption spectrum of gas being detected |
| US3679899A (en) * | 1971-04-16 | 1972-07-25 | Nasa | Nondispersive gas analyzing method and apparatus wherein radiation is serially passed through a reference and unknown gas |
| DE2130331C3 (de) * | 1971-06-18 | 1978-06-29 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentrationen der Komponenten eines aus zwei Gasen und Rauch bestehenden Gemisches |
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| US3793525A (en) * | 1973-01-02 | 1974-02-19 | Philco Ford Corp | Dual cell non-dispersive gas analyzer |
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| US3916195A (en) * | 1974-06-17 | 1975-10-28 | Philco Ford Corp | Non-dispersive multiple gas analyzer |
| US3878107A (en) * | 1974-06-24 | 1975-04-15 | Philco Ford Corp | Electronically compensated rotating gas cell analyzer |
| US3987303A (en) * | 1975-02-06 | 1976-10-19 | Hewlett-Packard Company | Medical-analytical gas detector |
| DE2521934C3 (de) * | 1975-05-16 | 1978-11-02 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentrationen von Komponenten eines Abgasgemisches |
| US4078896A (en) * | 1977-01-21 | 1978-03-14 | International Telephone And Telegraph Corporation | Photometric analyzer |
-
0
- NL NL213983D patent/NL213983A/xx unknown
- NL NL94317D patent/NL94317C/xx active
- NL NL85378D patent/NL85378C/xx active
-
1979
- 1979-11-27 FR FR7929612A patent/FR2443061B1/fr not_active Expired
- 1979-11-27 DE DE2947642A patent/DE2947642C2/de not_active Expired
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