JPH0217327Y2 - - Google Patents
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- JPH0217327Y2 JPH0217327Y2 JP1984102806U JP10280684U JPH0217327Y2 JP H0217327 Y2 JPH0217327 Y2 JP H0217327Y2 JP 1984102806 U JP1984102806 U JP 1984102806U JP 10280684 U JP10280684 U JP 10280684U JP H0217327 Y2 JPH0217327 Y2 JP H0217327Y2
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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
- G01N21/37—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using pneumatic detection
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は赤外線ガス分析計に係るもので、特に
複数の干渉成分による干渉影響を効果的に除去し
うるようにしたガス分析計に関する。
複数の干渉成分による干渉影響を効果的に除去し
うるようにしたガス分析計に関する。
赤外線ガス分析計（以下、分析計という）によ
つて試料ガス中の測定対象成分の濃度を測定する
場合、試料ガス中に含まれる干渉成分の赤外線吸
収により測定に誤差が生ずることがあるので、従
来より干渉成分の影響を補償するものとして、第
５図に示す如き構成の分析計が知られている。同
図において、１，２は互いに並列配置された比較
セル、測定セルで、３，４は前記各セル１，２を
それぞれ照射する赤外線発生用の光源である。
５，６はそれぞれ測定用検出器、補償用検出器
で、前記セル１，２に対し光学的に直列配置され
ており、例えば、測定対象成分のがSO2ガス（亜
硫酸ガス）で、干渉成分がH2O（水蒸気）である
とき、測定用検出器５によつてSO2＋H2Oに見合
う検出出力ａ＋ｂを、他方、補償用検出器６によ
つてH2Oに見合う検出出力ｂを、それぞれ得て、
減算器７において前者から後者を差し引くことに
より、干渉成分であるH2Oの干渉補償を行うよ
うにしている。なお、８はチヨツパーである。
つて試料ガス中の測定対象成分の濃度を測定する
場合、試料ガス中に含まれる干渉成分の赤外線吸
収により測定に誤差が生ずることがあるので、従
来より干渉成分の影響を補償するものとして、第
５図に示す如き構成の分析計が知られている。同
図において、１，２は互いに並列配置された比較
セル、測定セルで、３，４は前記各セル１，２を
それぞれ照射する赤外線発生用の光源である。
５，６はそれぞれ測定用検出器、補償用検出器
で、前記セル１，２に対し光学的に直列配置され
ており、例えば、測定対象成分のがSO2ガス（亜
硫酸ガス）で、干渉成分がH2O（水蒸気）である
とき、測定用検出器５によつてSO2＋H2Oに見合
う検出出力ａ＋ｂを、他方、補償用検出器６によ
つてH2Oに見合う検出出力ｂを、それぞれ得て、
減算器７において前者から後者を差し引くことに
より、干渉成分であるH2Oの干渉補償を行うよ
うにしている。なお、８はチヨツパーである。
しかしながら、サンプルガス中において、測定
対象成分であるSO2の濃度が低く、しかもH2Oの
他、干渉成分として共存するCH4ガス（メタンガ
ス）の濃度が高い場合、H2O，CH4ガスの補正を
同時に行うのが非常に難しくなる。このため、従
来はサンプルガス中のCH4ガスを前処理で除去し
たり、或いは補償用検出器６内に特殊なガスを封
入する等していたが、この場合でも検出器５，６
の出力を電気信号処理とする必要があり、この煩
らわしい信号処理をするための装置が必要となる
ほか、封入するガスの濃度や検出器５，６の加工
のバラツキ等により満足しうる干渉補償の精度が
得られなかつた。
対象成分であるSO2の濃度が低く、しかもH2Oの
他、干渉成分として共存するCH4ガス（メタンガ
ス）の濃度が高い場合、H2O，CH4ガスの補正を
同時に行うのが非常に難しくなる。このため、従
来はサンプルガス中のCH4ガスを前処理で除去し
たり、或いは補償用検出器６内に特殊なガスを封
入する等していたが、この場合でも検出器５，６
の出力を電気信号処理とする必要があり、この煩
らわしい信号処理をするための装置が必要となる
ほか、封入するガスの濃度や検出器５，６の加工
のバラツキ等により満足しうる干渉補償の精度が
得られなかつた。
本考案は、上述の事柄に留意してなされたもの
で、複数の干渉成分による干渉影響の補償を煩ら
わしい信号処理を施すことなく確実に行なえ、精
度の高い測定をなし得る分析計を提供することを
目的とする。
で、複数の干渉成分による干渉影響の補償を煩ら
わしい信号処理を施すことなく確実に行なえ、精
度の高い測定をなし得る分析計を提供することを
目的とする。
上記目的を達成するため、本考案においては、
試料ガスが導入されるセルの一端側に光源を備
え、他端側に検出部を備えた赤外線ガス分析計に
おいて、前記検出部が、第１〜第３の受光室とニ
ユーマテイツク検出器とから構成され、しかも、
前記第１の受光室が、前記ニユーマテイツク検出
器の一方の検出室に連通するように構成されると
ともに、前記セルを通過した赤外線が入射される
ように配置され、前記第２の受光室が、前記ニユ
ーマテイツク検出器の他方の検出室に連通するよ
うに構成されるとともに、前記セルを通過した赤
外線が前記第１の受光室を経て入射するように第
１の受光室と光学的に直列に配置され、前記第３
の受光室が、前記ニユーマテイツク検出器の他方
の検出室に連通するように構成されるとともに、
前記セルおよび干渉成分の吸収波長に対応するフ
イルタを通過した赤外線が入射するように前記第
１の受光室と光学的に並列に配置されている。
試料ガスが導入されるセルの一端側に光源を備
え、他端側に検出部を備えた赤外線ガス分析計に
おいて、前記検出部が、第１〜第３の受光室とニ
ユーマテイツク検出器とから構成され、しかも、
前記第１の受光室が、前記ニユーマテイツク検出
器の一方の検出室に連通するように構成されると
ともに、前記セルを通過した赤外線が入射される
ように配置され、前記第２の受光室が、前記ニユ
ーマテイツク検出器の他方の検出室に連通するよ
うに構成されるとともに、前記セルを通過した赤
外線が前記第１の受光室を経て入射するように第
１の受光室と光学的に直列に配置され、前記第３
の受光室が、前記ニユーマテイツク検出器の他方
の検出室に連通するように構成されるとともに、
前記セルおよび干渉成分の吸収波長に対応するフ
イルタを通過した赤外線が入射するように前記第
１の受光室と光学的に並列に配置されている。
本考案の実施例を図面に基づいて説明する。な
お、以下の実施例において、測定対象成分を
SO2、干渉成分をH2O，CH4ガスとする。
お、以下の実施例において、測定対象成分を
SO2、干渉成分をH2O，CH4ガスとする。
第１図において、１１は赤外線発光用の光源、
１２は光源１１からの赤外線が照射されるセルで
あり、導入口１２ａ、導出口１２ｂを備え、図外
のガス供給源によつて試料ガスが導入されるよう
構成してある。１３は図外の駆動源によつて回転
する変調手段としてのチヨツパーである。
１２は光源１１からの赤外線が照射されるセルで
あり、導入口１２ａ、導出口１２ｂを備え、図外
のガス供給源によつて試料ガスが導入されるよう
構成してある。１３は図外の駆動源によつて回転
する変調手段としてのチヨツパーである。
２０は検出部で、３つの受光室２１，２２，２
３とニユーマテイツク型検出器（図示例ではコン
デンサマイクロホン型検出器であり、以下検出器
という）２４と２つのフイルタF1，F2とから主
として構成されている（但し、フイルタF1は必
ずしも必要ではない）。そして、第１の受光室２
１は前記検出器２４の一方の検出室２４ａと連通
せしめられるとともに、セル１２を透過した赤外
線が一方のフイルタF1を経て入射するよう構成
されている。第２の受光室２２は検出器２４の他
方の検出室２４ｂと連通せしめられるとともに、
前記第１の受光室２１と光学的に直列配置され、
該第１の受光室２１を通過した赤外線が入射され
るように構成されている。第３の受光室２３は前
記第２の受光室２２と同じく検出器２４の他方の
検出室２４ｂに連通せしめられるとともに、セル
１２を通過した赤外線が他方のフイルタF2を経
て入射されるように、前記第１の受光室２１と光
学的に並列に配置されている。２４ｃは検出室２
４ａ，２４ｂ内の圧力差により変位する隔膜、２
５は必要により設けられる増幅器である。
３とニユーマテイツク型検出器（図示例ではコン
デンサマイクロホン型検出器であり、以下検出器
という）２４と２つのフイルタF1，F2とから主
として構成されている（但し、フイルタF1は必
ずしも必要ではない）。そして、第１の受光室２
１は前記検出器２４の一方の検出室２４ａと連通
せしめられるとともに、セル１２を透過した赤外
線が一方のフイルタF1を経て入射するよう構成
されている。第２の受光室２２は検出器２４の他
方の検出室２４ｂと連通せしめられるとともに、
前記第１の受光室２１と光学的に直列配置され、
該第１の受光室２１を通過した赤外線が入射され
るように構成されている。第３の受光室２３は前
記第２の受光室２２と同じく検出器２４の他方の
検出室２４ｂに連通せしめられるとともに、セル
１２を通過した赤外線が他方のフイルタF2を経
て入射されるように、前記第１の受光室２１と光
学的に並列に配置されている。２４ｃは検出室２
４ａ，２４ｂ内の圧力差により変位する隔膜、２
５は必要により設けられる増幅器である。
又、前記フイルタF1は測定対象成分であるSO2
の吸収波長に対応する正のフイルタ、例えば主と
してSO2の吸収波長帯の赤外線のみを透過させる
ソリツトタイプのバンドパスフイルタより成り、
他方、フイルタF2は干渉成分であるCH4ガスの吸
収波長に対応する正のフイルタ、例えば主として
CH4ガスの吸収波長帯の赤外線のみを透過させる
ソリツドタイプのバンドパスフイルタより成る。
の吸収波長に対応する正のフイルタ、例えば主と
してSO2の吸収波長帯の赤外線のみを透過させる
ソリツトタイプのバンドパスフイルタより成り、
他方、フイルタF2は干渉成分であるCH4ガスの吸
収波長に対応する正のフイルタ、例えば主として
CH4ガスの吸収波長帯の赤外線のみを透過させる
ソリツドタイプのバンドパスフイルタより成る。
そして、前記第１、第２、第３の各受光室２
１，２２，２３内には測定対象成分であるSO2の
吸収波長を吸収するガスすなわちSO2が、例えば
窒素ガスによつて等濃度に希釈して充填してあ
る。更に、光源１１による赤外線の照射に先立
ち、干渉成分であるH2Oの干渉影響を補償し得
るように、第１の受光室２１と第２の受光室２２
の光路方向の長さを所定の値に設定しておく。
１，２２，２３内には測定対象成分であるSO2の
吸収波長を吸収するガスすなわちSO2が、例えば
窒素ガスによつて等濃度に希釈して充填してあ
る。更に、光源１１による赤外線の照射に先立
ち、干渉成分であるH2Oの干渉影響を補償し得
るように、第１の受光室２１と第２の受光室２２
の光路方向の長さを所定の値に設定しておく。
而して、セル１２内に試料ガスを導入して光源
１１によつて赤外線を照射する。第１の受光室２
１の光源側にはSO2の吸収波長に対応する正のフ
イルタF1が設けられ、他方、第１の受光室２１
と並列的に配置された第３の受光室２３の光源側
にはCH4ガスの吸収波長に対応する正のフイルタ
F2が設けられているから、前記第１の受光室２
１にはSO2の吸収波長に対応する波長の赤外線し
か入射しない。他方、第３の受光室２３にはCH4
ガスの吸収波長に対応する波長の赤外線しか入射
しない。そして、検出器２４の一方の検出室２４
ａには前記第１の受光室２１が連通しており、他
方の検出室２４ｂには前記第１の受光室２１と光
学的に直列配置された第２の受光室２２並びに前
記第１の受光室２１と並列配置された第３の受光
室２３とが連通していることから、第１の受光室
２１と第２の受光室２２とによつて干渉成分の１
つであるH2Oの干渉影響が補償され、第１の受
光室２１と第３の受光室２３とによつて他の干渉
成分であるCH4ガスの干渉影響が補償され、検出
器２４の出力としてH2O，CH4ガスの干渉影響が
補償されたSO2のみの検出出力が得られる。
１１によつて赤外線を照射する。第１の受光室２
１の光源側にはSO2の吸収波長に対応する正のフ
イルタF1が設けられ、他方、第１の受光室２１
と並列的に配置された第３の受光室２３の光源側
にはCH4ガスの吸収波長に対応する正のフイルタ
F2が設けられているから、前記第１の受光室２
１にはSO2の吸収波長に対応する波長の赤外線し
か入射しない。他方、第３の受光室２３にはCH4
ガスの吸収波長に対応する波長の赤外線しか入射
しない。そして、検出器２４の一方の検出室２４
ａには前記第１の受光室２１が連通しており、他
方の検出室２４ｂには前記第１の受光室２１と光
学的に直列配置された第２の受光室２２並びに前
記第１の受光室２１と並列配置された第３の受光
室２３とが連通していることから、第１の受光室
２１と第２の受光室２２とによつて干渉成分の１
つであるH2Oの干渉影響が補償され、第１の受
光室２１と第３の受光室２３とによつて他の干渉
成分であるCH4ガスの干渉影響が補償され、検出
器２４の出力としてH2O，CH4ガスの干渉影響が
補償されたSO2のみの検出出力が得られる。
第２図は本考案の別の実施例を示すもので、同
図において、３０は流体変調を行うガス切換部で
あつて、例えばロータリーバルブから成る。３
１，３２，３３，３４はガス切換部３０の開口
で、３５は回転自在な板状の仕切部材である。前
記開口３１〜３４のうち、開口３１は図外の試料
ガス供給源に接続されており、開口３２は図外の
比較ガス供給源に接続されており、更に、開口３
３はセル１２の導入口１２ａに接続されてあつ
て、前記切換部材３５の動作により、セル１２内
に所定量の試料ガスＡ又は比較ガスＢが交互に導
入されるように構成してある。なお、他の構成に
ついては第１図に示したものと変わるところがな
い。従つて、本実施例においても検出器２４から
H2O，CH4ガスの干渉影響が補償されたSO2のみ
の検出出力が得られる。
図において、３０は流体変調を行うガス切換部で
あつて、例えばロータリーバルブから成る。３
１，３２，３３，３４はガス切換部３０の開口
で、３５は回転自在な板状の仕切部材である。前
記開口３１〜３４のうち、開口３１は図外の試料
ガス供給源に接続されており、開口３２は図外の
比較ガス供給源に接続されており、更に、開口３
３はセル１２の導入口１２ａに接続されてあつ
て、前記切換部材３５の動作により、セル１２内
に所定量の試料ガスＡ又は比較ガスＢが交互に導
入されるように構成してある。なお、他の構成に
ついては第１図に示したものと変わるところがな
い。従つて、本実施例においても検出器２４から
H2O，CH4ガスの干渉影響が補償されたSO2のみ
の検出出力が得られる。
上述の第１図及び第２図に示す実施例におい
て、第１、第２、第３の受光室２１，２２，２３
に封入するSO2に対し、第３の受光室２３におけ
る検出感度が低くCH4ガスの干渉影響を十分に補
償し得ない場合には、第１の受光室２１と第２の
受光室２２におけるH2Oの干渉影響の補償に支
障を与えない程度に、CH4ガスを少量混入して、
第３の受光室２３の検出感度を上げるようにして
もよいが、第３図に示すように、第１の受光室２
１、第３の受光室２３にそれぞれ対応するセルの
長さを変えたり、又は光源を２つ設けて個々にそ
の光量を変え得るようにしてもよい。
て、第１、第２、第３の受光室２１，２２，２３
に封入するSO2に対し、第３の受光室２３におけ
る検出感度が低くCH4ガスの干渉影響を十分に補
償し得ない場合には、第１の受光室２１と第２の
受光室２２におけるH2Oの干渉影響の補償に支
障を与えない程度に、CH4ガスを少量混入して、
第３の受光室２３の検出感度を上げるようにして
もよいが、第３図に示すように、第１の受光室２
１、第３の受光室２３にそれぞれ対応するセルの
長さを変えたり、又は光源を２つ設けて個々にそ
の光量を変え得るようにしてもよい。
即ち、第３図において、１４は光路方向のセル長
が異なる２つの室１４ａ，１４ｂより成るセル
で、前記両室１４ａ，１４ｂの間はパイプ等で接
続されている。このように異なつたセル長のセル
１４を用いることによつて、特に干渉成分である
CH4ガスの補償用検出感度を調整することが可能
となる。また、１５ａ，１５ｂは上記両室１４
ａ，１４ｂにそれぞれ対応して個々に光量を調節
可能とした光源で、このようにすることによつて
もCH4ガスの補償用検出感度を調整することがで
きる。
が異なる２つの室１４ａ，１４ｂより成るセル
で、前記両室１４ａ，１４ｂの間はパイプ等で接
続されている。このように異なつたセル長のセル
１４を用いることによつて、特に干渉成分である
CH4ガスの補償用検出感度を調整することが可能
となる。また、１５ａ，１５ｂは上記両室１４
ａ，１４ｂにそれぞれ対応して個々に光量を調節
可能とした光源で、このようにすることによつて
もCH4ガスの補償用検出感度を調整することがで
きる。
上述の第３図に示す実施例においては、供給さ
れる試料ガスの点から見れば、２つの室１４ａ，
１４ｂは互いに直列であるが、これを第４図に示
すように構成してセルに並列的に前記ガスが供給
されるようにしてもよい。
れる試料ガスの点から見れば、２つの室１４ａ，
１４ｂは互いに直列であるが、これを第４図に示
すように構成してセルに並列的に前記ガスが供給
されるようにしてもよい。
即ち、第４図において、１６ａ，１６ｂは光路
方向のセル長が互いに異なるセルで、光源１７
ａ，１７ｂによつてそれぞれ独立して照射される
よう構成してある。１８はセル１６ａの導入口１
６a′，セル１６ｂの導入口１６b′とガス切換部３
０との間を接続する配管で、前記ガス切換部３０
からの試料ガスＡ又は比較ガスＢは同時に前記セ
ル１６ａ，１６ｂに供給される。
方向のセル長が互いに異なるセルで、光源１７
ａ，１７ｂによつてそれぞれ独立して照射される
よう構成してある。１８はセル１６ａの導入口１
６a′，セル１６ｂの導入口１６b′とガス切換部３
０との間を接続する配管で、前記ガス切換部３０
からの試料ガスＡ又は比較ガスＢは同時に前記セ
ル１６ａ，１６ｂに供給される。
なお、前述の検出器２４は、コンデンサマイク
ロホン検出器に代えて、２つの検出室間に白金等
の熱線を設け、両室内のガス圧力の差によつて生
ずる風の流れが前記熱線に作用して抵抗値を変化
させるという原理を利用した所謂マイクロフロー
センサを用いてもよい。又、フイルタF1，F2と
してガスフイルタより成る負のフイルタを用いて
もよい。
ロホン検出器に代えて、２つの検出室間に白金等
の熱線を設け、両室内のガス圧力の差によつて生
ずる風の流れが前記熱線に作用して抵抗値を変化
させるという原理を利用した所謂マイクロフロー
センサを用いてもよい。又、フイルタF1，F2と
してガスフイルタより成る負のフイルタを用いて
もよい。
上述した説明から明らかなように、本考案によ
れば、試料ガス中に２つ以上の干渉成分が含まれ
ていても、単一の検出部によつて、干渉影響が補
償された精度の高い測定信号が得られ、Ｓ／Ｎが
向上され信頼性の高い分析計が得られる。そし
て、従来の煩らわしい信号処理が不要となるの
で、分析計全体の構成も簡単化されるという効果
を有する。
れば、試料ガス中に２つ以上の干渉成分が含まれ
ていても、単一の検出部によつて、干渉影響が補
償された精度の高い測定信号が得られ、Ｓ／Ｎが
向上され信頼性の高い分析計が得られる。そし
て、従来の煩らわしい信号処理が不要となるの
で、分析計全体の構成も簡単化されるという効果
を有する。
第１図は本考案に係る赤外線ガス分析計の一実
施例を示す構成図、第２図乃至第４図はそれぞれ
他の実施例を示す構成図、第５図は従来の赤外線
分析計の構成図である。 １１，１５ａ，１５ｂ……光源、１２，１４セ
ル、２０……検出部、２１……第１の受光室、２
２……第２の受光室、２３……第３の受光室、２
４……ニユーマテイツク型検出器、２４ａ，２４
ｂ……検出室、F2……フイルタ。
施例を示す構成図、第２図乃至第４図はそれぞれ
他の実施例を示す構成図、第５図は従来の赤外線
分析計の構成図である。 １１，１５ａ，１５ｂ……光源、１２，１４セ
ル、２０……検出部、２１……第１の受光室、２
２……第２の受光室、２３……第３の受光室、２
４……ニユーマテイツク型検出器、２４ａ，２４
ｂ……検出室、F2……フイルタ。
Claims (1)
- 試料ガスが導入されるセルの一端側に光源を備
え、他端側に検出部を備えた赤外線ガス分析計に
おいて、前記検出部が、第１〜第３の受光室とニ
ユーマテイツク検出器とから構成され、しかも、
前記第１の受光室が、前記ニユーマテイツク検出
器の一方の検出室に連通するように構成されると
ともに、前記セルを通過した赤外線が入射される
ように配置され、前記第２の受光室が、前記ニユ
ーマテイツク検出器の他方の検出室に連通するよ
うに構成されるとともに、前記セルを通過した赤
外線が前記第１の受光室を経て入射するように第
１の受光室と光学的に直列に配置され、前記第３
の受光室が、前記ニユーマテイツク検出器の他方
の検出室に連通するように構成されるとともに、
前記セルおよび干渉成分の吸収波長に対応するフ
イルタを通過した赤外線が入射するように前記第
１の受光室と光学的に並列に配置されてなること
を特徴とする赤外線ガス分析計。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984102806U JPS6117654U (ja) | 1984-07-07 | 1984-07-07 | 赤外線ガス分析計 |
| CN85105061A CN85105061B (zh) | 1984-07-07 | 1985-07-03 | 红外气体分析仪 |
| DE19853524189 DE3524189A1 (de) | 1984-07-07 | 1985-07-05 | Infrarot-gasanalysator |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984102806U JPS6117654U (ja) | 1984-07-07 | 1984-07-07 | 赤外線ガス分析計 |
| CN85105061A CN85105061B (zh) | 1984-07-07 | 1985-07-03 | 红外气体分析仪 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6117654U JPS6117654U (ja) | 1986-02-01 |
| JPH0217327Y2 true JPH0217327Y2 (ja) | 1990-05-15 |
Family
ID=25741834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984102806U Granted JPS6117654U (ja) | 1984-07-07 | 1984-07-07 | 赤外線ガス分析計 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| CN (1) | CN85105061B (ja) |
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-
1984
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-
1985
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- 1985-07-05 DE DE19853524189 patent/DE3524189A1/de active Granted
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| CN85105061A (zh) | 1986-12-31 |
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