JPH0219718Y2 - - Google Patents
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- JPH0219718Y2 JPH0219718Y2 JP1982033703U JP3370382U JPH0219718Y2 JP H0219718 Y2 JPH0219718 Y2 JP H0219718Y2 JP 1982033703 U JP1982033703 U JP 1982033703U JP 3370382 U JP3370382 U JP 3370382U JP H0219718 Y2 JPH0219718 Y2 JP H0219718Y2
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 28
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
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
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/71—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/60—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
-
- 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
- G01N21/314—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、サンプルガス中の特定成分の濃度を
測定するガス分析計に関する。
測定するガス分析計に関する。
従来、ガス濃度の測定には、ランベルト・ベー
ルの法則を利用した非分散赤外線吸収法による分
析計が用いられているが、赤外線光源と光源安定
化電源が必要で、回路構成が複雑かつ高価なもの
となり、また光源に起因するドリフトを防ぐため
の比較セルを備えさせる上から、そのセルとサン
プルセルの光量を調節するための光学調整機構と
光学調節を必要としたものである。
ルの法則を利用した非分散赤外線吸収法による分
析計が用いられているが、赤外線光源と光源安定
化電源が必要で、回路構成が複雑かつ高価なもの
となり、また光源に起因するドリフトを防ぐため
の比較セルを備えさせる上から、そのセルとサン
プルセルの光量を調節するための光学調整機構と
光学調節を必要としたものである。
このような欠点を解消すべく、気体分子が高温
になつた時に輻射するガス固有の特定波長の赤外
線輻射量を測定することにより、従来の赤外線ガ
ス分析計において必要とされた赤外線光源や光源
安定化電源を用いない簡単かつ安価な構成によつ
て、サンプルガス中の特定成分の濃度を測定する
事のできる赤外線輻射式のガス分析計を、本出願
人は別途出願している。
になつた時に輻射するガス固有の特定波長の赤外
線輻射量を測定することにより、従来の赤外線ガ
ス分析計において必要とされた赤外線光源や光源
安定化電源を用いない簡単かつ安価な構成によつ
て、サンプルガス中の特定成分の濃度を測定する
事のできる赤外線輻射式のガス分析計を、本出願
人は別途出願している。
しかしながら、その赤外線輻射式のガス分析計
において、未だ測定精度面で改善の余地があつ
た。
において、未だ測定精度面で改善の余地があつ
た。
即ち、セルが高温である事によつて、測定対象
成分と、同じ波長の赤外線がセルから輻射された
り、あるいは、セルやセル窓、その他温度変化等
によつて、赤外線検出器が受光する赤外線輻射量
が変化し、このためにゼロ点が変化して、これが
濃度検出の測定誤差要因となるのである。
成分と、同じ波長の赤外線がセルから輻射された
り、あるいは、セルやセル窓、その他温度変化等
によつて、赤外線検出器が受光する赤外線輻射量
が変化し、このためにゼロ点が変化して、これが
濃度検出の測定誤差要因となるのである。
本考案は、この測定誤差の要因を除去して、濃
度測定を高精度で行ない得る使用面で有用な赤外
線輻射式ガス分析計を提供せんとするものであ
る。
度測定を高精度で行ない得る使用面で有用な赤外
線輻射式ガス分析計を提供せんとするものであ
る。
以下、本考案の実施例を図面に基いて説明す
る。
る。
第１図は本考案に係る赤外線輻射式ガス分析計
の一例を示す。
の一例を示す。
同図において、１はサンプルガスの入口２と出
口３を有するサンプルセルで、その内周面を鏡面
にすると共に、両端夫々に赤外透過材料から成る
セル窓１ａ，１ｂが設けられ、もつて、背景から
の赤外線輻射量を小さくするようにされている。
４はセル１内のガスを加熱するヒーターで、ガス
からの輻射を強くして背景からの赤外線輻射量を
相対的に小さくするように、セル１内のガスを
100℃以上に加熱して、そのガスから赤外線を輻
射させるものであり、その周囲には断熱材５が被
覆されている。６はフイルター付きチヨツパー
で、第２図に示すように、回転チヨツパー本体８
に対して回転中心の対称箇所に、サンプルガス中
の測定対象成分から輻射される特定範囲の波長
（例えばCO2濃度を測定する場合には、相対輻射
強度の高い4.8μmのバンド）の赤外線を透過する
第１フイルター９と、前記特定範囲を外れかつ特
定範囲に近い波長の赤外線を透過する第２フイル
ター１０を設けてある。７はチヨツパー６の近く
に設けられたスリツトである。
口３を有するサンプルセルで、その内周面を鏡面
にすると共に、両端夫々に赤外透過材料から成る
セル窓１ａ，１ｂが設けられ、もつて、背景から
の赤外線輻射量を小さくするようにされている。
４はセル１内のガスを加熱するヒーターで、ガス
からの輻射を強くして背景からの赤外線輻射量を
相対的に小さくするように、セル１内のガスを
100℃以上に加熱して、そのガスから赤外線を輻
射させるものであり、その周囲には断熱材５が被
覆されている。６はフイルター付きチヨツパー
で、第２図に示すように、回転チヨツパー本体８
に対して回転中心の対称箇所に、サンプルガス中
の測定対象成分から輻射される特定範囲の波長
（例えばCO2濃度を測定する場合には、相対輻射
強度の高い4.8μmのバンド）の赤外線を透過する
第１フイルター９と、前記特定範囲を外れかつ特
定範囲に近い波長の赤外線を透過する第２フイル
ター１０を設けてある。７はチヨツパー６の近く
に設けられたスリツトである。
１１は赤外線検出器で、前記第１及び第２フイ
ルター９，１０を透過する赤外線を交互に受光
し、その赤外線の輻射量に応じた波長の交流電気
信号が取出される。赤外線検出器１１としては、
焦電検出器等の固体検出器が好適である。
ルター９，１０を透過する赤外線を交互に受光
し、その赤外線の輻射量に応じた波長の交流電気
信号が取出される。赤外線検出器１１としては、
焦電検出器等の固体検出器が好適である。
１２は前記赤外線検出器１１からの交流電気信
号を増巾する増巾器、１３は比較演算器で、増巾
された交流電気信号を交互に入力してそれらの差
を演算するものである。
号を増巾する増巾器、１３は比較演算器で、増巾
された交流電気信号を交互に入力してそれらの差
を演算するものである。
即ち、例えばCO2の濃度測定を対象にする場合
において、前記第１フイルター９は、第３図イに
示すように、CO2のみから輻射される特定範囲Ｗ
の波長の赤外線と、同図ロに示すように、CO2以
外の背景から輻射されるほぼブロードな赤外線の
うちの前記特定範囲に相当する赤外線とがトータ
ルされた量の赤外線を透過し、そして第２フイル
ター１０は、前記特定範囲の波長に近接した特定
範囲W′の背景赤外線で前記背景からの赤外線に
ほぼ近似する量の赤外線を透過するもので、その
赤外線の輻射量を減算処理させる事によつて、ほ
ぼ近似的に測定対象成分からの赤外線の輻射量を
検出させるものであり、それからの信号を基にし
て測定対象成分の濃度を算出表示する濃度表示機
構１４を設けてある。
において、前記第１フイルター９は、第３図イに
示すように、CO2のみから輻射される特定範囲Ｗ
の波長の赤外線と、同図ロに示すように、CO2以
外の背景から輻射されるほぼブロードな赤外線の
うちの前記特定範囲に相当する赤外線とがトータ
ルされた量の赤外線を透過し、そして第２フイル
ター１０は、前記特定範囲の波長に近接した特定
範囲W′の背景赤外線で前記背景からの赤外線に
ほぼ近似する量の赤外線を透過するもので、その
赤外線の輻射量を減算処理させる事によつて、ほ
ぼ近似的に測定対象成分からの赤外線の輻射量を
検出させるものであり、それからの信号を基にし
て測定対象成分の濃度を算出表示する濃度表示機
構１４を設けてある。
上記の構成によれば、サンプルセル１に導入さ
れた一定圧力のサンプルガスがヒーター４によつ
て一定温度にまで加熱されると、サンプルガスか
ら赤外線が輻射され、そのうちの測定対象成分と
背景から輻射される特定範囲の波長の赤外線の和
と、背景から輻射される背景赤外線とが、フイル
ター付きチヨツパー６を経て赤外線検出器１１に
交互に受光され、その赤外線輻射量の差、即ち、
測定対象成分と背景の両者から輻射される赤外線
の輻射量から前記背景の赤外線の輻射量を差し引
いた赤外線輻射量の差に基いて測定対象成分の濃
度が表示機構１４に表示されるもので、背景赤外
線を取り除く精度の高い濃度検出を行なわせる事
ができ、勿論、セル１やセル窓１ａの汚れ、その
他温度変化によつて赤外線輻射量が変化しても、
輻射量の差をとることにより精度良く濃度検出を
行なわせる事ができる。
れた一定圧力のサンプルガスがヒーター４によつ
て一定温度にまで加熱されると、サンプルガスか
ら赤外線が輻射され、そのうちの測定対象成分と
背景から輻射される特定範囲の波長の赤外線の和
と、背景から輻射される背景赤外線とが、フイル
ター付きチヨツパー６を経て赤外線検出器１１に
交互に受光され、その赤外線輻射量の差、即ち、
測定対象成分と背景の両者から輻射される赤外線
の輻射量から前記背景の赤外線の輻射量を差し引
いた赤外線輻射量の差に基いて測定対象成分の濃
度が表示機構１４に表示されるもので、背景赤外
線を取り除く精度の高い濃度検出を行なわせる事
ができ、勿論、セル１やセル窓１ａの汚れ、その
他温度変化によつて赤外線輻射量が変化しても、
輻射量の差をとることにより精度良く濃度検出を
行なわせる事ができる。
尚、第１図の窓１ｂをつけない構造でもよい。
また、サンプルガスをセル１に導入させる分析計
態の実施例を示したが、第４図に示すように、内
燃機からの排ガスや工場排ガスなどの排ガス管を
セル１と見做して、その管にセル窓１ａを設ける
と共に、セル窓１ａ一側に、フイルター付きチヨ
ツパー６、スリツト７、赤外線検出器１１を設け
て、高温の排ガスそのものを対象にしてそのガス
中の特定成分のガス濃度を検出させる形態をとる
も良い。
また、サンプルガスをセル１に導入させる分析計
態の実施例を示したが、第４図に示すように、内
燃機からの排ガスや工場排ガスなどの排ガス管を
セル１と見做して、その管にセル窓１ａを設ける
と共に、セル窓１ａ一側に、フイルター付きチヨ
ツパー６、スリツト７、赤外線検出器１１を設け
て、高温の排ガスそのものを対象にしてそのガス
中の特定成分のガス濃度を検出させる形態をとる
も良い。
また、チヨツパー６に第１及び第２フイルター
９，１０を備えさせたが、それらを別体構成にす
るも良く、更に、赤外線検出器１１やフイルター
９，１０としては、各種公知のものを利用できる
事は言うまでもなく、そしてフイルター９，１０
を、種々の波長の赤外線を透過させるものに交換
する事によつて、各種成分の濃度を検出する事が
できるものであり、即ち、測定対象成分が限定さ
れるものでは無い。
９，１０を備えさせたが、それらを別体構成にす
るも良く、更に、赤外線検出器１１やフイルター
９，１０としては、各種公知のものを利用できる
事は言うまでもなく、そしてフイルター９，１０
を、種々の波長の赤外線を透過させるものに交換
する事によつて、各種成分の濃度を検出する事が
できるものであり、即ち、測定対象成分が限定さ
れるものでは無い。
以上説明したように本考案によれば、背景赤外
線に相当する波長の赤外線を赤外線検出器で検出
させる第２フイルターを設けて、第１フイルター
を透過する背景赤外線を含むサンプルガスからの
赤外線の輻射量と第２フイルターを透過する赤外
線の輻射量の差によつて、測定対象成分から輻射
される真の値あるいはそれに近い赤外線の輻射量
を検出させる事ができるようになり、１個の赤外
線検出器を用いて、それに第１及び第２フイルタ
ーを透過する赤外線を交互に輻射させるだけの簡
単な改造によつて、特定成分のガス濃度を高い精
度で検出できるようになつた。
線に相当する波長の赤外線を赤外線検出器で検出
させる第２フイルターを設けて、第１フイルター
を透過する背景赤外線を含むサンプルガスからの
赤外線の輻射量と第２フイルターを透過する赤外
線の輻射量の差によつて、測定対象成分から輻射
される真の値あるいはそれに近い赤外線の輻射量
を検出させる事ができるようになり、１個の赤外
線検出器を用いて、それに第１及び第２フイルタ
ーを透過する赤外線を交互に輻射させるだけの簡
単な改造によつて、特定成分のガス濃度を高い精
度で検出できるようになつた。
第１図は赤外線輻射式ガス分析計の構成図、第
２図はフイルター付きチヨツパーの正面図、第３
図イ，ロは相対輻射強度のグラフ、第４図は別の
実施例の構成図である。 ９……第１フイルター、１０……第２フイルタ
ー、１１……赤外線検出器。
２図はフイルター付きチヨツパーの正面図、第３
図イ，ロは相対輻射強度のグラフ、第４図は別の
実施例の構成図である。 ９……第１フイルター、１０……第２フイルタ
ー、１１……赤外線検出器。
Claims (1)
- 高温のサンプルガスから輻射される赤外線を受
光する１個の赤外線検出器を設け、サンプルガス
中の測定対象成分から輻射される特定範囲の波長
の赤外線を透過する第１フイルターと、前記特定
範囲を外れかつ特定範囲に近い波長の赤外線を透
過する第２フイルターを、前記赤外線検出器への
赤外線の受光路を交互に横断させる状態で設け、
前記赤外線検出器で検出した前記両フイルターを
透過する赤外線輻射量の差に基いて測定対象成分
の濃度を測定すべく構成してなる赤外線輻射式ガ
ス分析計。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982033703U JPS58136757U (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | 赤外線輻射式ガス分析計 |
| DE19833307133 DE3307133C2 (de) | 1982-03-09 | 1983-03-01 | Infrarotemissions-Gasanalysator |
| US06/471,455 US4501968A (en) | 1982-03-09 | 1983-03-02 | Infrared radiation gas analyzer |
| GB08306203A GB2116316B (en) | 1982-03-09 | 1983-03-07 | Infrared radiation gas analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982033703U JPS58136757U (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | 赤外線輻射式ガス分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58136757U JPS58136757U (ja) | 1983-09-14 |
| JPH0219718Y2 true JPH0219718Y2 (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=12393774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1982033703U Granted JPS58136757U (ja) | 1982-03-09 | 1982-03-09 | 赤外線輻射式ガス分析計 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4501968A (ja) |
| JP (1) | JPS58136757U (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4652755A (en) * | 1985-01-10 | 1987-03-24 | Advanced Fuel Research, Inc. | Method and apparatus for analyzing particle-containing gaseous suspensions |
| US4859858A (en) * | 1986-12-04 | 1989-08-22 | Cascadia Technology Corporation | Gas analyzers |
| JPH0619327B2 (ja) * | 1988-03-10 | 1994-03-16 | 三洋電機株式会社 | 赤外線ガス濃度計 |
| US5026992A (en) * | 1989-09-06 | 1991-06-25 | Gaztech Corporation | Spectral ratioing technique for NDIR gas analysis using a differential temperature source |
| US5075550A (en) * | 1990-07-12 | 1991-12-24 | Amoco Corporation | Infrared detector for hydrogen fluoride gas |
| US5146283A (en) * | 1991-03-26 | 1992-09-08 | Andros Incorporated | Spectrophotometer sample cell |
| US6809807B1 (en) | 1999-03-09 | 2004-10-26 | Integ, Inc. | Body fluid analyte measurement |
| EP1801561A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-06-27 | Delphi Technologies, Inc. | Thermally Insulated Components |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3794838A (en) * | 1972-02-10 | 1974-02-26 | Barnes Eng Co | Compensation means for ambient temperature changes of a radiation chopper in a radiometer |
| DE2400221C3 (de) * | 1974-01-03 | 1978-06-01 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Nichtd'ispers'ives Infrarot-Gasanalysengerät |
| US4233513A (en) * | 1978-10-05 | 1980-11-11 | Andros Incorporated | Gas analyzer |
| DE2924843A1 (de) * | 1979-06-20 | 1981-01-22 | Hartmann & Braun Ag | Nichtdisperisives infrarot-gasanalysegeraet |
| JPS5817343A (ja) * | 1981-07-23 | 1983-02-01 | Anritsu Corp | 紫外線式アンモニアガス分析計 |
-
1982
- 1982-03-09 JP JP1982033703U patent/JPS58136757U/ja active Granted
-
1983
- 1983-03-02 US US06/471,455 patent/US4501968A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4501968A (en) | 1985-02-26 |
| JPS58136757U (ja) | 1983-09-14 |
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