JPH02116737A - Ｃｏ分析計 - Google Patents
Ｃｏ分析計Info
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- JPH02116737A JPH02116737A JP27049988A JP27049988A JPH02116737A JP H02116737 A JPH02116737 A JP H02116737A JP 27049988 A JP27049988 A JP 27049988A JP 27049988 A JP27049988 A JP 27049988A JP H02116737 A JPH02116737 A JP H02116737A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
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- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、例えば空気中のＣｏ（−酸化炭素）の濃度を
測定する赤外線ガス分析計などのＣＯ分析計に関する。
測定する赤外線ガス分析計などのＣＯ分析計に関する。
例えば赤外線ガス分析計でＣＯ濃度を測定する場合、赤
外線におけるＣｏの主吸収帯が約４．４〜５．０μ）で
あり、Ｃｏｔ（二酸化炭素）の主吸収帯が約４．２〜４
．５ｎであるので、Ｃｏ２が干渉成分として作用する。
外線におけるＣｏの主吸収帯が約４．４〜５．０μ）で
あり、Ｃｏｔ（二酸化炭素）の主吸収帯が約４．２〜４
．５ｎであるので、Ｃｏ２が干渉成分として作用する。
そこで、従来より、セルの一側に光源を配置すると共に
、他側に主検出器と干渉成分補償用検出器とを、主検出
器がセルにより近くなるように配置し、さらに、半値幅
（ＨＷ）が約４％というようなナローバンドの光学フィ
ルタを、例えばセルと主検出器との間に挿入してなるＣ
Ｏ分析計を用い、主検出器の出力と干渉成分補償用検出
器の出力との差をとることにより、干渉成分の影響を除
去して、ＣＯ濃度を測定するようにしている。
、他側に主検出器と干渉成分補償用検出器とを、主検出
器がセルにより近くなるように配置し、さらに、半値幅
（ＨＷ）が約４％というようなナローバンドの光学フィ
ルタを、例えばセルと主検出器との間に挿入してなるＣ
Ｏ分析計を用い、主検出器の出力と干渉成分補償用検出
器の出力との差をとることにより、干渉成分の影響を除
去して、ＣＯ濃度を測定するようにしている。
なお、上記半値幅とは、光学フィルタの特性を表す指標
の一つで、第６図に示すように、透過率（縦軸）が最大
値を示すときの波長（横軸）をλ。とじ、透過率が最大
値の半分を示すときの波長をそれぞれλｅｌ＋ λｃ
ｔ（λｃ１〈λｃりとし、λ、−λ。
の一つで、第６図に示すように、透過率（縦軸）が最大
値を示すときの波長（横軸）をλ。とじ、透過率が最大
値の半分を示すときの波長をそれぞれλｅｌ＋ λｃ
ｔ（λｃ１〈λｃりとし、λ、−λ。
＝Δλとするとき、Δλ／λ、 Ｘ １００で表される
値のことを云う。
値のことを云う。
しかしながら、上述のようにセルと主検出器との間に半
値幅が約４％の光学フィルタを設けても、干渉成分に基
づくノイズが大きくなり、Ｓ／Ｎが小さいことが指摘さ
れるに至っている。
値幅が約４％の光学フィルタを設けても、干渉成分に基
づくノイズが大きくなり、Ｓ／Ｎが小さいことが指摘さ
れるに至っている。
本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その
目的とするところは、コスト的な見地から光学系の構成
は変えずに、Ｓ／Ｎが大きく、検出精度の高いＣＯ分析
計を提供することにある。
目的とするところは、コスト的な見地から光学系の構成
は変えずに、Ｓ／Ｎが大きく、検出精度の高いＣＯ分析
計を提供することにある。
（課題を解決するための手段〕
上述の目的を達成するため、本発明に係るＣＯ分析計は
、光源と主検出器との間の光路中に、中心波長が４．６
〜４．９μ、半値幅が６〜９％の光学フィルタを設けた
点に特徴がある。
、光源と主検出器との間の光路中に、中心波長が４．６
〜４．９μ、半値幅が６〜９％の光学フィルタを設けた
点に特徴がある。
本発明において使用する光学フィルタの光学特性は、第
５図において太線Ａで示す通りであり、一方、半値幅が
約４％である従来の光学フィルタの光学特性は、同図に
おいて実線Ｂで示す通りである。
５図において太線Ａで示す通りであり、一方、半値幅が
約４％である従来の光学フィルタの光学特性は、同図に
おいて実線Ｂで示す通りである。
そして、半値幅の異なる光学フィルタを用いて、検出器
からの検出信号に含まれる信号の割合を調べてみたとこ
ろ、第４図に示す結果が得られた。
からの検出信号に含まれる信号の割合を調べてみたとこ
ろ、第４図に示す結果が得られた。
即ち、同図において、縦軸は検出信号（ｍＶ）の大きさ
を表し、また、横軸における■〜■は使用した光学フィ
ルタの種類を示し、１〜■は比較例としての光学フィル
タで、Ｉは半値幅が４％のナローバンドの光学フィルタ
、■は半値幅が２０％のワイドバンドの光学フィルタ、
■は光学フィルタなし、■〜■は実施例に係る光学フィ
ルタで、半値幅は何れも８％、そして、中心波長は■が
４．６０８ｐｍ、Ｖが４．６３３Ｊ／Ｉ、 ＶＴが４．
６７４ｎである。また、図中、１〜４は、各成分に対応
する信号を示し、ｌはＣＯ感度（９，５７ｐｐｍ）、２
は）（、Ｏ（２５℃）、３はＨ，Ｏ（０°Ｃ）、４はＣ
Ｏ□（１９７４ｐｐｍ）をそれぞれ表す信号である。
を表し、また、横軸における■〜■は使用した光学フィ
ルタの種類を示し、１〜■は比較例としての光学フィル
タで、Ｉは半値幅が４％のナローバンドの光学フィルタ
、■は半値幅が２０％のワイドバンドの光学フィルタ、
■は光学フィルタなし、■〜■は実施例に係る光学フィ
ルタで、半値幅は何れも８％、そして、中心波長は■が
４．６０８ｐｍ、Ｖが４．６３３Ｊ／Ｉ、 ＶＴが４．
６７４ｎである。また、図中、１〜４は、各成分に対応
する信号を示し、ｌはＣＯ感度（９，５７ｐｐｍ）、２
は）（、Ｏ（２５℃）、３はＨ，Ｏ（０°Ｃ）、４はＣ
Ｏ□（１９７４ｐｐｍ）をそれぞれ表す信号である。
この第４図からも理解されるように、中心波長が約４．
７ｆｌ、半値幅が８％の光学フィルタを用いたものは、
他のものに比べて、大幅にＳ／Ｎが改善されている。
７ｆｌ、半値幅が８％の光学フィルタを用いたものは、
他のものに比べて、大幅にＳ／Ｎが改善されている。
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する
。
。
第１図は、本発明の一実施例に係るＣＯ分析計の構成を
示すもので、いわゆるｌ光源ｌセルタイプに構成しであ
る。すなわち、同図において、１はセル窓１ａ、 ｌｂ
およびガスの入口１ｃ＋ 出口１ｄを備えてなるセルで
ある。２はこのセルｌの一方のセル窓１ａに対向して設
けられる光源で、赤外光を発する。
示すもので、いわゆるｌ光源ｌセルタイプに構成しであ
る。すなわち、同図において、１はセル窓１ａ、 ｌｂ
およびガスの入口１ｃ＋ 出口１ｄを備えてなるセルで
ある。２はこのセルｌの一方のセル窓１ａに対向して設
けられる光源で、赤外光を発する。
３．４はセル１の他方のセル窓１ｂの外方において互い
に光学的に直列に配置された主検出器、干渉成分補償用
検出器（以下、補償用検出器と云う）で、主検出器３が
セル１により近くなるように配置さ五ている。
に光学的に直列に配置された主検出器、干渉成分補償用
検出器（以下、補償用検出器と云う）で、主検出器３が
セル１により近くなるように配置さ五ている。
そして、雨検出器３，４は、何れもコンデンサマイクロ
フォン検出器によりなる。つまり、主検出器３の内部は
連通孔（図外）を有する可動膜３ａによって２つの室３
ｂ、 ３Ｃに区分され、これらの室３ｂ。
フォン検出器によりなる。つまり、主検出器３の内部は
連通孔（図外）を有する可動膜３ａによって２つの室３
ｂ、 ３Ｃに区分され、これらの室３ｂ。
３Ｃには測定対象成分であるＣｏ（またはｃｏと同等の
吸収帯を有するガス）が封入しであるととともに、室３
Ｃ内には固定極３ｄが可動膜３ａに対向するように設け
である。また、補償用検出器４の内部は連通孔（図外）
を有する可動Ｈ４ａによって２つの室４ｂ、 ４Ｃに区
分され、これらの室４ｂ、 ４Ｇには干渉補償を行うた
めに高濃度のＣＯが封入しであるとともに、室４Ｃ内に
は固定極４ｄが可動膜４ａに対向するように設けである
。
吸収帯を有するガス）が封入しであるととともに、室３
Ｃ内には固定極３ｄが可動膜３ａに対向するように設け
である。また、補償用検出器４の内部は連通孔（図外）
を有する可動Ｈ４ａによって２つの室４ｂ、 ４Ｃに区
分され、これらの室４ｂ、 ４Ｇには干渉補償を行うた
めに高濃度のＣＯが封入しであるとともに、室４Ｃ内に
は固定極４ｄが可動膜４ａに対向するように設けである
。
５は固定極３ｄ、 ４ｄからの出力がそれぞれ入力され
る差動増幅器で、主検出器３例の出力Ｐから補償用検出
器４例の出力Ｑ８減するようにしである。
る差動増幅器で、主検出器３例の出力Ｐから補償用検出
器４例の出力Ｑ８減するようにしである。
６はセル１と主検出器３との間に設けられる光学フィル
タであって、この光学フィルタ６はその中心波長が約４
．７μ、半値幅が約８％になるように設定してあり、そ
の光学特性は、ｉ３過率の波長による変化を示す第５図
における太線Ａで示す通りである。このような特性を有
する光学フィルタ６は従来の光学フィルタと同様に容易
に製作することができる。なお、同図において、点線Ｃ
２−点鎖線りはそれぞれｃｏ、ｃｏ２の吸収時性を示す
曲線である。
タであって、この光学フィルタ６はその中心波長が約４
．７μ、半値幅が約８％になるように設定してあり、そ
の光学特性は、ｉ３過率の波長による変化を示す第５図
における太線Ａで示す通りである。このような特性を有
する光学フィルタ６は従来の光学フィルタと同様に容易
に製作することができる。なお、同図において、点線Ｃ
２−点鎖線りはそれぞれｃｏ、ｃｏ２の吸収時性を示す
曲線である。
７はセル１に対してサンプルガスＳとリファレンスガス
Ｒとを交互にしかも一定周期で供給するためのガス切り
換え装置としてのロータリバルブで、４つの開ロアａ、
７ｂ、 ７ｃ、 ７ｄと、図外のモータにより例えば
矢印し方向に回転駆動される切り換えロータ７ｅを備え
ている。そして、開ロアａは図外のサンプルガス供給源
に接続され、また、開ロアｂは図外のリファレンスガス
供給源に接続され、さらに、開ロアｃはセル１のガス入
口ＩＣに接続されている。なお、開ロアｄは例えば図外
の排気路に接続されている。
Ｒとを交互にしかも一定周期で供給するためのガス切り
換え装置としてのロータリバルブで、４つの開ロアａ、
７ｂ、 ７ｃ、 ７ｄと、図外のモータにより例えば
矢印し方向に回転駆動される切り換えロータ７ｅを備え
ている。そして、開ロアａは図外のサンプルガス供給源
に接続され、また、開ロアｂは図外のリファレンスガス
供給源に接続され、さらに、開ロアｃはセル１のガス入
口ＩＣに接続されている。なお、開ロアｄは例えば図外
の排気路に接続されている。
而して、上述のように構成されたＣ○分析計においては
、ロータリパルプ７を介してサンプルガスＳとリファレ
ンスガスＲとをセル１に対して交互にしかも一定周期で
供給した状態で、光＃２から赤外光をセル１に照射する
と、検出器３．４からはそれぞれ所定の出力Ｐ、Ｑが得
られる。そして、差動増幅器５において再出力Ｐ、Ｑの
差をとることにより、干渉成分であるＣＯｌの影響が除
去されたＣＯのみの濃度が得られるのである。
、ロータリパルプ７を介してサンプルガスＳとリファレ
ンスガスＲとをセル１に対して交互にしかも一定周期で
供給した状態で、光＃２から赤外光をセル１に照射する
と、検出器３．４からはそれぞれ所定の出力Ｐ、Ｑが得
られる。そして、差動増幅器５において再出力Ｐ、Ｑの
差をとることにより、干渉成分であるＣＯｌの影響が除
去されたＣＯのみの濃度が得られるのである。
そして、半値幅の異なる光学フィルタを用いて、検出器
３．４からの検出信号における各種信号の大きさをを比
べてみたところ、第４図に示す結果が得られた。既に説
明したように、この図において、Ｉ−［［＋は比較例を
、また、■〜■は実施例を示すが、これらの結果から、
中心波長が４，７ｎで、しかも、半値幅が８％の光学フ
ィルタ６を用いた場合、Ｓ／Ｎが従来の２倍に改善され
、また、干渉影響も権力抑えられていることが判る。
３．４からの検出信号における各種信号の大きさをを比
べてみたところ、第４図に示す結果が得られた。既に説
明したように、この図において、Ｉ−［［＋は比較例を
、また、■〜■は実施例を示すが、これらの結果から、
中心波長が４，７ｎで、しかも、半値幅が８％の光学フ
ィルタ６を用いた場合、Ｓ／Ｎが従来の２倍に改善され
、また、干渉影響も権力抑えられていることが判る。
なお、詳細に実験したところ、光学フィルタ６としては
、中心波長が４．６〜４．９１で、半値幅が６〜９％の
ものであれば、上記と同等の効果が得られることが判っ
た。
、中心波長が４．６〜４．９１で、半値幅が６〜９％の
ものであれば、上記と同等の効果が得られることが判っ
た。
本発明は上述の１光源１セルタイプのＣＯ分析計に限定
されるものではなく、種々に変形して実施することがで
きる。
されるものではなく、種々に変形して実施することがで
きる。
第２図はいわゆる２光源２セルタイプに構成した例を示
し、この図において第１図に示す符号と同一のものは同
一物または相当物を示す。
し、この図において第１図に示す符号と同一のものは同
一物または相当物を示す。
そして、上記第１図および第２図に示す実施例において
は、何れもロータリパルプ７を用いていわゆる流体変調
方式を採用したものであったが、本発明はチョッパ方式
のものにも適用することができる。すなわち、第３図に
示すように、セルｌにはサンプルガスＳのみを供給する
ようにすると共に、リファレンスガスＲを封入したセル
８をセル１に並設し、図外のモータによって回転駆動さ
れるチヲンパ９を設けるようにしてもよい。なお、この
図においても、第１図に示す符号と同一のものは同一物
または相当物を示す。
は、何れもロータリパルプ７を用いていわゆる流体変調
方式を採用したものであったが、本発明はチョッパ方式
のものにも適用することができる。すなわち、第３図に
示すように、セルｌにはサンプルガスＳのみを供給する
ようにすると共に、リファレンスガスＲを封入したセル
８をセル１に並設し、図外のモータによって回転駆動さ
れるチヲンパ９を設けるようにしてもよい。なお、この
図においても、第１図に示す符号と同一のものは同一物
または相当物を示す。
さらに、フィルタ６は光源１と主検出器３との間の光路
中に設けてあればよく、従って、セル１と主検出器３と
の間に設けてもよい。
中に設けてあればよく、従って、セル１と主検出器３と
の間に設けてもよい。
そして、第１図および第２図において、ロータリバルブ
７に代えて、例えば２つの３方バルブを用いてもよい。
７に代えて、例えば２つの３方バルブを用いてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、Ｓ／Ｎが大きく
、検出精度の高いＣＯ分析計が得られる。
、検出精度の高いＣＯ分析計が得られる。
第１図〜第３図は本発明に係るＣＯ分析計の構成例を示
し、第１図は１光源ｌセルタイプで、流体変調方式のＣ
Ｏ分析計を示す図、第２図は２光ａ２セルタイプで、流
体変調方式のＣＯ分析計を示す図、第３図は２光源２セ
ルタイプで、チョッパ方式のＣＯ分析計を示す図である
。 第４図は種々の光学フィルタを用いたときにおける検出
信号に含まれる信号の割合を示すグラフである。 第５図は波長による透過率の変化を示す特性図である。 第６図は半値幅を説明するための図である。 １．８・・・セル、３・・・主検出器、４・・・干渉成
分補償用検出器、６・・・光学フィルタ。
し、第１図は１光源ｌセルタイプで、流体変調方式のＣ
Ｏ分析計を示す図、第２図は２光ａ２セルタイプで、流
体変調方式のＣＯ分析計を示す図、第３図は２光源２セ
ルタイプで、チョッパ方式のＣＯ分析計を示す図である
。 第４図は種々の光学フィルタを用いたときにおける検出
信号に含まれる信号の割合を示すグラフである。 第５図は波長による透過率の変化を示す特性図である。 第６図は半値幅を説明するための図である。 １．８・・・セル、３・・・主検出器、４・・・干渉成
分補償用検出器、６・・・光学フィルタ。
Claims (1)
- セルの一側に光源を配置すると共に、他側に主検出器と
干渉成分補償用検出器とを、主検出器がセルにより近く
なるように配置し、主検出器の出力と干渉成分補償用検
出器の出力との差をとることにより、干渉成分の影響を
除去したＣＯ濃度を測定するようにしたＣＯ分析計にお
いて、前記光源と前記主検出器との間の光路中に、中心
波長が４．６〜４．９μｍ、半値幅が６〜９％の光学フ
ィルタを設けたことを特徴とするＣＯ分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63270499A JP2811563B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | Ｃｏ分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63270499A JP2811563B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | Ｃｏ分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02116737A true JPH02116737A (ja) | 1990-05-01 |
| JP2811563B2 JP2811563B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=17487118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63270499A Expired - Fee Related JP2811563B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | Ｃｏ分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2811563B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0575654U (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-15 | 株式会社堀場製作所 | 干渉成分補償型ｎ２ ０ガス分析計 |
| WO2001027596A1 (fr) * | 1999-10-12 | 2001-04-19 | Nok Corporation | Capteur de co |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4842792A (ja) * | 1971-09-29 | 1973-06-21 | ||
| JPS61199657U (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-13 |
-
1988
- 1988-10-26 JP JP63270499A patent/JP2811563B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4842792A (ja) * | 1971-09-29 | 1973-06-21 | ||
| JPS61199657U (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-13 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0575654U (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-15 | 株式会社堀場製作所 | 干渉成分補償型ｎ２ ０ガス分析計 |
| WO2001027596A1 (fr) * | 1999-10-12 | 2001-04-19 | Nok Corporation | Capteur de co |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2811563B2 (ja) | 1998-10-15 |
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