JPH0220937B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、測定地点が遠く離れている箇所での
アンモニアガス濃度測定に好適なガス濃度測定法
およびその装置に関するものである。

アンモニアガスは、毒性ガスであるだかりでな
く空気中濃度16〜22容量％で爆発するガスであ
り、このガスを取扱う工場等ではその取扱いを慎
重にしなければならない。したがつて、アンモニ
アガスの濃度を測定するためには遠隔測定が可能
であつてしかも着火源をもたない本質安全防爆構
造の検知方式、検知機器を用いる必要がある。

従来より用いられている電気化学センサーであ
る定電位電解式センサーは応答特性や干渉ガス
（被測定ガス以外の毒性ガス、可燃性ガスや電気
伝導性ガスなど）との伏離などの問題があり、さ
らに電解液の劣化や汚れなどがあり、保守の面で
相当に考慮しなければならない点が多いなどの問
題点がある。又、遠隔監視、遠隔測定の場合、電
気信号が送受されるので電磁誘導による誤報やケ
ーブルの損傷による事故誘発などの危険性も無視
することができなかつた。

上述の事情に鑑みて、既に『特願昭58−55116
アンモニア濃度の測定方法およびその装置』とし
て、光を利用する方法及び装置を発明者等は提案
してきたが、今回新たにアンモニアの特性吸収波
長帯を先の1.285〜1.675μｍの波長域とは別の1.18
〜1.22μｍ帯で見出した。そして、この波長帯で
のガス濃度の検出方法、装置によつて検討し実用
上有効であることを見出した。

本発明はアンモニアガスの漏出を確実に、迅速
に検知して警報を発するようにしたものであつ
て、厳しい使用条件下でも信頼性が高く、実時間
測定ができ、かつ極めて遠隔の箇所における測定
が可能であると共に事故誘発などの危険性の全く
ないアンモニアガス濃度の測定方法およびその測
置を提供することにある。

以下図面を参照しながら本発明のアンモニアガ
ス濃度の測定方法およびその装置の詳しい内容を
説明する。

本発明は、近年光通信用として開発された例え
ば石英系光フアイバーのような光フアイバーを利
用するものである。

このような光フアイバーは1.0〜1.8μｍの波長
領域では光の伝送損失が低く、特に1.1〜1.7μｍ
の波長領域では伝導損失が1dB／Km以下の極めて
低損失である。又、アンモニアガスは1.18〜
1.22μｍのブロードな波長帯域にわたつて連続し
た特性吸収帯がある。そして、上記のアンモニア
ガスの特性吸収帯内には水蒸気（H₂O）および
炭酸ガス（CO₂）による光の吸収がほとんどない
狭い波長域が選択できる。本発明は以上のような
新たな知見にもとづいてなされたものである。即
ち、アンモニアガスの特性吸収帯内の波長帯であ
つて、伝送路として用いる光フアイバーによる損
失が少なく、H₂OやCO₂の影響をほとんど受ける
ことのない波長域を選ぶことによつて本発明の目
的である遠隔の地点においてアンモニアガスの濃
度を正確に、しかも迅速に測定できるようにした
ものである。

第１図は石英系光フアイバーの0.6〜1.8μｍの
波長域における伝送損失を示すグラフである。こ
の図より明らかなように波長1.1〜1.7μｍでの伝
送損失は１Km当り1dB以下である。そして、実用
的には可視域から1.8μｍまでの波長域の光の伝送
に有効であることがわかる。この様な低損失の光
フアイバーを光伝送路として用いれば、遠隔地に
存在するアンモニアガス濃度を吸光光度法によつ
て測定することが可能である。

第２図は本発明の対象となるアンモニアガスの
特性吸収を示す一連の吸収波長帯を示す。これら
の一連の波長帯から特性吸収波長はブロードな１
つの波長域であることを示し、その領域は1.18〜
1.22μｍであることがわかる。但し、この1.18〜
1.22μｍの波長域は測定上の関係でこの領域にと
どめたが、第２図から推定すると1.18〜1.24μｍ
程度にわたつて存在し、先願で明らかにした
1.285〜1.325μ帯の特性吸収波長帯へ関連してく
るものと思われる。ここでは本発明時に明らかと
なつた1.18〜1.22μｍの波長帯を対象として取扱
う。第２図を観察すると、ブロードな波長帯では
あるが、特徴的な吸収波長として1.198μｍ，
1.202μｍ，1.208μｍ，1.211μｍ，1.214μｍ，
1.217μｍ等々が挙げられる。

第２図の特性吸収帯はアンモニアガスの圧力が
１気圧で、測定セルの光路長が50cm、分光器の分
解能が0.1〜0.2nｍのときに得られたものである。
この特性吸収をみると、例えば1.198μｍ，1.214μ
ｍでは光の吸収率は50％に達しており、極めて光
吸収の大なることがわかる。すなわち、これらの
波長を測定波長として選べばアンモニアガスの濃
度測定上有利となる。

アンモニアガスの濃度を吸光光度法によつて測
定する場合はまず、アンモニアガスの特性吸収波
長帯である1.18〜1.22μｍにおいて、少なくとも
１つの波長を中心波長とする光を選ぶ。実際には
この光は１つの狭い波長帯である。例えば帯域透
過フイルターによつて1.197〜1.199μｍあるいは
1.213〜1.215μｍなどの狭い波長帯が選ばれる。
そして、これらの狭い波長帯の光を含む光が発光
源から発せられ、アンモニアガスの存在する測定
セル（吸収セル）中を光が通過した際に前述の狭
い波長帯の光がどの程度吸収されるかによつて、
アンモニアガスの濃度がその吸収率から検知され
る。

上述した狭い波長帯（測定波長）を１つ又は複
数個使つて、アンモニアガスの濃度を吸光光度法
によつて測定する場合には通常アンモニアガスの
特性吸収帯以外の、すなわち、アンモニアガスに
よつて光の吸収が行なわれない波長域から、測定
波長と同様に少なくとも１つの波長を中心波長と
する狭い波長帯の光を選ぶ。この波長を参照波長
と呼ぶ。参照波長はアンモニアガスの特性吸収帯
の近傍である1.15μｍや1.25μｍ付近の波長域を選
択するのが好ましい。参照波長、測定波長は
H₂O（水蒸気）やCO₂の影響をほとんど受けない
波長を選ぶことが肝要である。

アンモニアガスによつて吸収された少なくとも
１つの測定波長とアンモニアガスによつて光の吸
収されない少なくとも１つの参照波長との光強度
比を１つ又は複数個とることによつてアンモニア
ガスの濃度を精度よく検知、測定することができ
る。

第３図および第１０図はH₂Oの吸収波長特性
曲線を示すものである。これらの図より明らかな
ようにH₂Oの強い吸収帯は1.2〜1.7μｍ帯におい
ては1.350〜1.393μｍの波長帯に集中している。
従つて、この波長帯を除けば水分の影響の少ない
測定が可能である。同様にして、CO₂の特性吸収
の強い波長帯4.0〜4.6μｍを除いた波長帯を利用
することによつて炭酸ガスの影響の少ない測定が
可能となる。

以上述べた内容から明らかなように、例えば石
英ガラス系の光フアイバーを光伝送路として用
い、第２図に示すようなアンモニアガスの特性吸
収波長帯を利用すれば、遠隔地にあるアンモニア
ガスの濃度を共存するH₂O（水蒸気、水分）や
CO₂（炭酸ガス）の影響をほとんど受けることな
く、又光伝送路における光損失などの影響もほと
んど受けることなく高精度、高信頼性にて測定が
できる。

次に、本発明のアンモニアガス濃度測定装置に
用いられる光源、すなわちアンモニアガスの特性
吸収波長帯に対応する近赤外域の光を発光する光
源について説明する。この波長域の光源として
は、一般に半導体レーザーダイオード（LD）、発
光ダイオード（LED）、放電管（キセノンランプ
など）、加熱線などが挙げられる。いずれにして
も測定波長域をカバーする光を連続的に、あるい
はパルス的に発し、しかも発光エネルギー強度の
大きいものほど低濃度ガスの検知ができるので望
ましい。

LDは高出力が得られやすく、単色性が強いの
でアンモニアガスの特性波長帯のようなブロード
な波長帯である場合は発振波長が選びやすく望ま
しい。ただし、電源電圧の変動や温度変化などに
よる発振波長の変動がないように留意する必要が
ある。又LDを光源として用いる場合は、参照波
長用と測定波長用の少なくとも２つの異なるLD
を用いることが必要であるが、帯域透過フイルタ
ー等の分光器を用いる必要はない。尚、参照波長
用のLD、あるいは測定波長用のLDの一方又は両
方において発光波長の異なるものを複数用いるこ
とによつて感度や精度のより高い測定が可能とな
る。

LEDや放電管などは、出力は低いが出力の安
定性や長寿命性などは良い。又、発光スペクトル
はブロードであるのでこれらの光源を用いる場合
には、分光器を用いて検出波長帯を狭め、所望の
特性吸収波長帯や参照波長帯での選択した波長に
おける変化量をキヤツチして、ガス濃度を測定す
るようにすればよい。この場合の分光器としては
安価な帯域透過フイルター、プリズム等が考えら
れる。本発明の実施例では帯域透過フイルターを
用いた。

帯域透過フイルターの透過幅（半値幅）は一般
には幅広であつて１〜数ｎｍ程度であり、被測定
ガスの特性吸収波長域が、この透過幅よりも狭い
場合は効率的に不利となる。しかし、本アンモニ
アガスの特性吸収波長帯は前述したようにブロー
ドな帯状で、広い波長域にわたつて存在している
ので、このような帯域透過フイルターを用いても
測定、検知が行なえる。

第４図は中心波長が1.198μｍ、半値幅が2nｍで
ある透過特性がガウス分布型の帯域透過フイルタ
ーを用い、このフイルターを透過した後の光の強
度分布を模式的に示した図である。この図におい
て、破線はアンモニアガスが光路長50cmの測定セ
ル内に１気圧の圧力で含まれている場合を表わ
し、実線はアンモニアガスが存在しない場合を示
している。この図における各曲線内の面積の差を
実線にて囲まれた面積で割ることによつてアンモ
ニアガスによる吸光比Ａが求められる。このフイ
ルターは、半値幅が例えば3nｍや5nｍのものを
用いても良い。

第５図は上述したような方法にもとづいて構成
されたアンモニアガス濃度測定装置の一実施例を
示すものである。本実施例は測定波長２ケと参照
波長１ケを使用してガス濃度を測定する装置であ
る。

この図において１はLEDよりなる光源であつ
て、連続発光またはパルス発光される。同図は連
続発光する場合のブロツクダイヤグラムを示した
が、パルス発光させる場合には、例えばマイクロ
コンピユーターからなる演算処理装置２２がパル
ス信号処理にすぐれた装置であることおよびパル
ス発光のタイミングが演算処理装置２２でわか
り、従つて演算処理のタイミングをとれる必要が
あることが異なるが、他は連続発光の場合と同様
である。ここでは、１のLED光源が連続発光す
る場合について説明する。１の光源より発光され
る例えば1.20μｍ帯（半値幅約0.1μｍ）の光は光
結合器２を経て光伝送路である低伝送損失の光フ
アイバー、例えば石英系光フアイバー３すなわち
第１の光フアイバーに送られる。この石英系光フ
アイバーは前述の第１図に示すような伝送特性を
有し、1.1〜1.7μｍで極めて低伝損失のものであ
る。したがつて、その長さが数Km〜10Kmのもので
あつても差しつかえない。この石英系光フアイバ
ー３により伝送された光は結合器４ｂを経て測定
セル４に送り込まれる。この測定セル４は円筒状
体４ａの両端に光結合器４ｂ，４b′を設けた構造
であつて、同筒状体４ａは測定ガスの自然流出入
を可能にするために多孔性焼結金属や連続気孔構
造のプラスチツクスフオームなどにて構成されて
いる。なお、この測定セル４は円筒状に限定され
るものでなく、直方体状などの種々の形状の変更
が考えられる。この測定セル４の光路長（光結合
器４ｂ，４b′の間の距離）は一例として50〜100
cmのものが用いられるが、この長さよりも短くし
て局部的な検知用としてもよく、、反対にさらに
光路長を長くして検出ガスによる光吸収を大とし
たり、測定セルの存在する長さが大となることに
よつて１ケの測定セルでのガス検知範囲を大きく
するなどの配慮が払われる。また、周知の多重光
路型吸収セル等を用いても良い。

この測定セル４からの光は光結合器４b′を経て
低伝送損失の光フアイバー、例えば石英系光フア
イバー５すなわち第２の光フアイバーに伝送され
る。この石英系光フアイバーも同様に低伝送損失
のものが使用される。光フアイバー５によつて更
に伝送された光は、光結合器６を通つてハーフミ
ラーにて構成されるビームスプリツター７に送ら
れ、ここでまず２つの光束に分けられる。第１の
光束８は第１の帯域透過フイルタ９に送られ、第
２の光束１０は第２のビームスプリツター１１に
送られ、ここでさらに２つの光束：第３の光束１
２および第４の光束１３に分けられる。第３の光
束１２は第２の帯域透過フイルタ１４に送られ、
第４の光束１３は、第３の帯域透過フイルタ１５
にそれぞれ送られる。

これらフイルタ９，１４，１５はいずれも薄膜
による光の干渉作用を利用した干渉フイルタであ
り、多層膜干渉フイルタなどが好適に用いられ、
中心波長での透過率ができるだけ高く、半値幅が
２〜5nｍと狭いものが望ましい。そして、例え
ば、第１のフイルタ９の中心波長は1.198μｍとさ
れ、第２のフイルタ１４の中心波長は1.214μｍと
されるか、あるいはこの逆の組み合わせとされ
る。また、第３のフイルタ１５の中心波長はアン
モニアガスの特性吸収波長以外の波長、例えば
1.250μｍが選ばれる。なお、アンモニアガスの特
性吸収波長帯の波長である1.198μｍや1.214μｍが
ここでは選ばれたが、既提案の特願昭58−55116
で示したアンモニアの特性吸収帯、すなわち
1.285〜1.325μｍ又は1.465〜1.560μｍ又は1.615〜
1.675μｍの吸収帯内のすくなくとも１つの波長を
中心波長とする波長も併せて選択し、測定に使用
することもできる。要は本発明で示したアンモニ
アガスの特性吸収波長帯の波長を少なくとも１つ
選び、ガス濃度の検出、測定に供することが本発
明の主眼である。

これらのフイルタの波長は当然ながら、H₂O，
CO₂の特性吸収をほとんど示さない波長として選
択される。これによつて、第１のフイルタ９、第
２のフイルタ１４を透過した光はアンモニアガス
での吸収によつて光強度の低下した光となり、ま
た、第３のフイルタ１５を透過した光は、アンモ
ニアガスでの吸収には無関係な波長分布がガウス
分布形の光となる。これらの光は、それぞれアバ
ランシエフオトダイオード（APD）やフオトダ
イオード（PD）（例えばGe半導体、Pbs検出器）
などで構成された第１、第２、第３の光検出器１
６，１７，１８に送られ、電気信号に変換され増
幅器１９，２０，２１にて増幅されたのち、マイ
クロコンピユーターなどから構成された演算処理
装置２２に送られる。演算処理装置２２において
は、第１の光検出器１６で検出された電気信号
と、第３の光検出器１８で検出された電気信号と
が比較され、波長1.198μｍでのアンモニアガスの
吸光比Ａが求められ、予め標準アンモニアガスで
求めた吸光比とアンモニアガス濃度との関係を用
いて演算処理が行なわれ、測定セル内に存在する
気体中のアンモニアガスの濃度が求められる。こ
れと同時に、第２の光検出器１７で検出された電
気信号と第３の光検出器１８で検出された電気信
号とが比較され、波長1.214μｍでのアンモニアガ
スの吸光比A′が求められ同様にしてアンモニア
ガス濃度が求められる。そして、これら２つの測
定濃度は、さらに相互に比較され両者が誤差範囲
内で同一の場合はその結果が測定セル４内の気体
のエチレンガス濃度として表示器２３に表示され
る。また、両者の間に所定値以上の偏差のある場
合には、測定セル４内の気体にはアンモニアガス
以外の不測の干渉ガスが含まれていて、そのガス
の特性吸収波長とアンモニアガスのそれとが重な
るために生じた結果であるか、あるいは測定装置
の光結合器６以降の部分：ビームスプリツタ７，
１１、帯域透過フイルタ９，１４，１５、光検出
器１６，１７，１８、増幅器１９，２０，２１に
異常を生じたことを意味するので、その旨の表示
が表示器２３に示される。なお、光結合器６と第
１のビームスプリツタ７との間にテスト用発光源
を設け、上記異常時に光結合器６からの光を遮断
し、上記テスト用光源を発光させて測定装置自体
の異常を判断できる。

第６図は、この発明の測定装置の他の例を示す
ものである。この例では、測定セル４を出た光は
たとえば石英系光フアイバーのような低損失の光
フアイバー５を通り、光分岐路２４によつて３つ
の光束に分けられ、それぞれ光結合器２５，２
６，２７からチヨツパ２８を経て、第１のフイル
タ９、第２のフイルタ１４、第３のフイルタ１５
に送り込まれる点と、第１の光検出器１６と第３
の光検出器１８とからの電気信号が増幅器２９に
送られ、第２の光検出器１７と第３の光検出器１
８とからの電気信号が増幅器３０に送られる点が
前例と異なるところである。この例ではチヨツパ
２８によつて光検出器１６，１７，１８からの電
気信号が交流となり、増幅等が容易である利点が
ある。

なお、上記例に限られず、光源１からの光を光
分岐路で複数の光に分割し、これら光を別々の石
英系光フアイバー３で複数の測定セル４……に送
り込み、複数の地点でのアンモニアガスを同時に
測定するよう構成することもできる。

第７図は本発明の測定装置の第３の実施例を示
す図である。LEDよりなる光源１をパルス発生
させるために、マイクロコンピユーターからなる
演算処理装置２２から信号が送られる。もつとも
この信号を送らないで光源１を連続発光として使
用してもよい。測定セル４を通過した光は光フア
イバー５によつて伝送されて光結合器６へ送られ
る。ここで、（帯域透過）フイルター９，１４，
１５を有する回転セクター３１によつて、順次参
照波長、測定波長の光が光検出器１６へパルス信
号として送られる。このパルス信号がどの波長の
光であるかは回転セクターに別途設けられたフオ
トダイオード等の受光器とランプからなる同期信
号発生器３２，３３，３４の信号が演算処理装置
２２へ送られることによつて知られる。信号処理
については前述した内容と同じである。

本実施例では光検出器、増幅器が各々１ケで済
ませられるなどメリツトが大きい。また、最近の
マイクロコンピユーターの普及のめざましいこ
と、廉価化が進んでいることを考えれば、実用上
非常に有効な装置である。

第８図は、本発明の測定装置の第４の例を示す
図である。この例では、発光源としてLDを用い
たもので、例えばエチレンガスの特性吸収波長帯
内の波長である1.198μｍを発光の中心波長（測定
波長）とする第１の発光源１ａと前記の特性吸収
波長以外の波長である1.250μｍを発光の中心波長
（参照波長）とする第２の発光源１ｂと２つの発
光源を用いている点と多層膜干渉フイルタ等の帯
域透過フイルタ（分光器）を使用していない点で
他の例と異なつている。これらLDは参照波長用、
測定波長用各々において、１つ以上用いてもよい
ことはLEDを発光源とした説明と同様である。

なお、LEDを発光源とした場合でも干渉フイ
ルタを使わないで済む点について述べる。LDに
比してLEDの発光波長はブロードであるが、そ
の幅（半値幅）は約0.1μｍである。したがつて、
本発明のアンモニアガスの場合1.20μｍを中心波
長とする発光ダイオードを用いることができる。
この場合、測定のための光量は大となるが波長が
選択的でないため、他の混在ガスの影響がやや大
きくなり測定精度、信頼性に欠けることが測定自
体は可能である。

この第８図の例では第１の発光源と第２の発光
源とからの光はチヨツパ２８によつて交互に送ら
れ、光フアイバー３ａ，３ｂ、光合波器３５、他
の光フアイバー３ｃにて伝送されて測定セル４に
送られる。更に、測定セル４を通つた光は、光フ
アイバーにより伝送されて光検出器１６にて検出
される。光検出器１６よりの出力電気信号は増幅
器１９にて増幅され演算処理装置２２に於て演算
等が行なわれ、表示器２３にて濃度が表示され
る。尚、３２はランプとフオトダイオード等の受
光器からなり、第１の発光源か第２の発光源かを
判別する同期信号発生器で、この発生器３２から
の信号にもとづいて検出器１６からの電気信号を
判別する。

光フアイバーを用いて遠隔ガス検知する場合、
光フアイバーを往復用に別々、光伝送路として使
用するよりも１本の光フアイバー（例えば１Km）
の大部分を往復光路として用いた方が価格上有利
である点を考慮した装置について述べる。

第９図ａ，ｂは光分波器３６と光合波器３７と
を用いて、光フアイバー３の大部分を光の往復用
の長距離フアイバーとして用いたものである。ａ
は光が測定セル４の一方から入射し、測定セル４
の他方へ伝送する形式を示し、ｂは測定セル４内
で反射ミラー３８によつて光が入射側に戻される
形式を示してある。いずれにおいても、遠隔地ま
で光を伝送するフアイバーは往路用と復路用の大
部分を兼ねる１本の光フアイバー３であつて、光
フアイバーのコストが畔半分になる。なお、光分
波器３６は１本の光フアイバーから複数本の光フ
アイバーへ伝送光を分波し、また光合波器３７は
複数本の光フアイバーから１本の光フアイバーへ
伝送光を合波するために用いられている。

回路のその他の詳細は前述した例と同様であ
る。

以上説明した様に本発明のアンモニアガス濃度
の測定方法によれば、アンモニアガスの特性吸収
波長帯で、光フアイバーの最も低損失な波長領域
でしかもCO₂，H₂Oの吸収帯がほとんど存在しな
い狭い波長帯を選択してガス濃度を測定するもの
であるから、極めて遠隔な地点よりCO₂，H₂O等
の影響をほとんど受けることなく高精度の測定が
可能である。又、本発明の装置によれば、発光源
としてLDや安定性のよいLEDを、また光伝送路
として低伝送損失の石英系光フアイバーを、波長
選択に安価な帯域透過フイルターを用いたもので
あるから、遠隔地点における測定を電磁誘導を受
けたり、ケーブル断線時の短絡事故を生ずること
なしに行なえ、しかも広い地域にわたつて配置さ
れた複数の測定セルでの測定を集中監視する場合
などに好適である。また、吸光光度法を利用して
の測定であるので、実時間測定が可能であり、ア
ンモニアガス濃度の変動に対して迅速な対応が可
能であつて、実用性の高い、高信頼性、高精度の
装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は石英系光フアイバーの0.6〜1.8μｍの
波長域における伝送損失を示すグラフである。第
２図はアンモニアガスの特性吸収を示す図であり
第３図は1.3μｍ帯におけるH₂Oの特性吸収を示す
図である。第４図は帯域透過フイルター透過後の
光の強度分布を模式的に示した図である。第５図
は本発明にかかるアンモニアガス濃度測定装置の
一実施例を示すものであり、１―光源、２―光結
合器、３―光フアイバー、４―測定セル、４ａ―
円筒状体、４ｂ，４b′―光結合器、５―光フアイ
バー、６―光結合器、７，１１―ビームスプリツ
ター、８，１０，１２，１３―光束、９，１４，
１５―帯域透過フイルター、１６，１７，１８―
光検出器、１９，２０，２１―増幅器、２２―演
算処理装置、２３―表示器である。第６図は本発
明の他の実施例であつて１〜２３は第５図と同
じ、２４―光分岐路、２５，２６，２７―光結合
器、２８―チヨツパ、２９，３０―増幅器であ
る。第７図は本発明の第３の実施例であつて１〜
３０は第６図と同じ、３１―回転セクター、３
２，３３，３４―同期信号発生器である。第８図
は本発明の第４の実施例で１ａ，１ｂ―発光源、
３ａ，３ｂ，３ｃ―光フアイバー、１〜３４は第
７図と同じ、３５―光合波器である。第９図は本
発明の実施例中、光の往復用の長距離フアイバー
３を用いたもので１〜３５は第８図と同じ、３６
―光分波器、３８―反射ミラーである。第１０図
は1.1〜1.7μｍ帯におけるH₂Oの特性吸収を示す
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続光またはパルス光を発する発光源からの
   光を伝送損失の小さい光フアイバーを通して、雰
   囲気ガスの流出入する測定セルへ伝送し、該測定
   セルを通つた後、他の光フアイバーを通して光検
   出器に伝送し、該光検出器にて検出して吸光光度
   法にてガス濃度を検出する方法で、アンモニアガ
   スの特性吸収波長帯である1.18〜1.22μｍの波長
   帯内の少なくとも１つの波長を中心波長とした光
   を測定光とし、前記特性吸収波長帯以外の波長帯
   において、少なくとも１つの波長を中心波長とし
   た光を参照光とし、前記測定光と前記参照光を検
   出器にて検出して、その強度比を求めることによ
   つて濃度を測定することを特徴とするアンモニア
   ガス濃度の測定方法。 ２ アンモニアガスの特性吸収波長帯である1.18
   〜1.22μｍの波長領域内の波長を少なくとも含ん
   でいる波長領域の光を連続的あるいはパルス的に
   発する発光源と、雰囲気ガスの流出入する測定セ
   ルと、前記発光源の光を前記測定セルへ伝送する
   ために用いられる前記波長領域での伝送損失の少
   ない第１の光フアイバーと、前記測定セルからの
   光を光検出器へ伝送するために用いられる前記波
   長領域での伝送損失の少ない第２の光フアイバー
   と、前記測定セルからの光を前記特性吸収波長帯
   内の少なくとも１つの波長を中心波長とした測定
   光と、特性吸収波長帯外の波長帯において、少な
   くとも１つの波長を中心波長とした参照光とに分
   光する分光器と、該分光器にて分光された測定光
   と参照光の光を検出する前記光検出器と、該光検
   出器で検出された測定光の電気信号と参照光の電
   気信号との比を演算してアンモニアガス濃度を求
   めるための演算処理装置とを備えたアンモニアガ
   ス濃度測定装置。 ３ 連続光またはパルス光を発する発光源からの
   光を光分波器に入射し、該入射した光の全量を伝
   送損失の小さい第１の光フアイバーおよび光合波
   器を順次通して雰囲気ガスの流出入する測定セル
   へ伝送し、該測定セルを通つた後、第２の光フア
   イバーから前記の光合波器、第１の光フアイバー
   および光分波器を逆送して光検出器にて検出し、
   吸光光度法にてガス濃度を検出する方法で、アン
   モニアガスの特性吸収波長帯である1.18〜1.22μ
   ｍの波長帯内の少なくとも１つの波長を中心波長
   とした光を測定光とし、前記特性吸収波長帯以外
   の波長帯において、少なくとも１つの波長を中心
   波長とした光を参照光とし、前記測定光と前記参
   照光を前記光検出器にて検出して、その強度比を
   求めることによつて濃度を測定することを特徴と
   するアンモニアガス濃度の測定方法。 ４ アンモニアガスの特性吸収波長帯である1.18
   〜1.22μｍの波長領域内の波長を少なくとも含ん
   でいる波長領域の光を連続的あるいはパルス的に
   発する発光源と、該発光源からの光が入射し、全
   量伝送損失の小さい第１の光フアイバーの一端に
   出射する光分波器と、前記第１の光フアイバーの
   他端が接続された光合波器と、該光合波器からの
   光が入射し、雰囲気ガスの流出入する測定セル
   と、該測定セルからの光を伝送する他端が前記光
   合波器に接続された伝送損失の小さい第２の光フ
   アイバーと、前記測定セルより前記の第２の光フ
   アイバー、光合波器、第１の光フアイバーおよび
   光分波器と逆送された光を前記特性吸収波長帯内
   の少なくとも１つの波長を中心波長とした測定光
   と、特性吸収波長帯外の波長帯において、少なく
   とも１つの波長を中心波長とした参照光とに分光
   する分光器と、該分光器にて分光された測定光と
   参照光の光を検出する光検出器と、該光検出器で
   検出された測定光の電気信号と参照光の電気信号
   との比を演算してアンモニアガス濃度を求めるた
   めの演算処理装置とを備えたアンモニアガス濃度
   測定装置。 ５ アンモニアガスの特性吸収波長帯である1.18
   〜1.22μｍの波長帯内の少なくとも１つの波長を
   中心波長とする光を発するレーザーダイオードと
   前記特性吸収帯外の波長帯において、少なくとも
   １つの波長を中心波長とする光を発するレーザー
   ダイオードとを含む少なくとも２ケ以上のレーザ
   ーダイオードから成る発光源と、雰囲気ガスの流
   出入する測定セルと、前記発光源からの光を前記
   測定セルへ伝送するための伝送損失の少ない第１
   の光フアイバーと、前記測定セルを通つた後の光
   を光検出器へ伝送する伝送損失の少ない第２の光
   フアイバーと、該光フアイバーにより伝送された
   前記特性吸収波長帯内の波長の測定光と、前記特
   性吸収波長帯外の波長の参照光との強度を検出す
   る前記光検出器と、該光検出器で検出された測定
   光の電気信号と参照光の電気信号との比を演算し
   てアンモニアガス濃度を求めるための演算処理装
   置とを備えたアンモニアガス濃度測定装置。 ６ アンモニアガスの特性吸収波長帯である1.18
   〜1.22μｍの波長帯内の少なくとも１つの波長を
   中心波長とする光を発するレーザーダイオードと
   前記特性吸収帯外の波長帯において、少なくとも
   １つの波長を中心波長とする光を発するレーザー
   ダイオードとを含む少なくとも２ケ以上のレーザ
   ーダイオードから成る発光源と、該発光源からの
   光が入射し、全量伝送損失の小さい第１の光フア
   イバーの一端に出射する光分波器と、前記第１の
   光フアイバーの他端が接続された光合波器と、該
   光合波器からの光が入射し、雰囲気ガスの流出入
   する測定セルと、該測定セルからの光を伝送する
   他端が前記光合波器に接続された伝送損失の小さ
   い第２の光フアイバーと、前記測定セルより前記
   の第２の光フアイバー、光合波器、第１の光フア
   イバーおよび光分波器と逆送された前記特性吸収
   波長帯内の波長の測定光と、前記特性吸収波長帯
   外の波長の参照光との強度を検出する光検出器
   と、該光検出器で検出された測定光の電気信号と
   参照光の電気信号との比を演算してアンモニアガ
   ス濃度を求めるための演算処理装置とを備えたア
   ンモニアガス濃度測定装置。