JPH032844Y2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH032844Y2
JPH032844Y2 JP18635284U JP18635284U JPH032844Y2 JP H032844 Y2 JPH032844 Y2 JP H032844Y2 JP 18635284 U JP18635284 U JP 18635284U JP 18635284 U JP18635284 U JP 18635284U JP H032844 Y2 JPH032844 Y2 JP H032844Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow rate
sample gas
reaction tank
light
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP18635284U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61102855U (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP18635284U priority Critical patent/JPH032844Y2/ja
Publication of JPS61102855U publication Critical patent/JPS61102855U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH032844Y2 publication Critical patent/JPH032844Y2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 大気中や排ガス中などのNOxを測定分析する
化学発光式分析計に関する。
[Detailed explanation of the invention] (a) Industrial application field This invention relates to a chemiluminescent analyzer that measures and analyzes NOx in the atmosphere and exhaust gas.

(ロ) 従来技術 化学発光式の分析計は、NOとO3とを反応さ
せ、発光する光エネルギーを測定するものであ
る。この光エネルギーはNOの質量流量に比例す
るため、従来の化学発光式分析計においては常に
所定流量のサンプルガスを採取しながら化学発光
による光量を検出して、サンプルガスのNO又は
NOx濃度を算出するようにしてきた。従つて分
析計の分析精度はサンプルガスの採取流量を所定
値に管理する制御機構の能力に依存するものであ
つた。
(b) Prior Art A chemiluminescent analyzer measures the light energy emitted by reacting NO and O 3 . This light energy is proportional to the mass flow rate of NO, so in conventional chemiluminescence analyzers, the amount of light due to chemiluminescence is detected while always collecting a predetermined flow rate of sample gas.
I have been trying to calculate the NOx concentration. Therefore, the analytical accuracy of the analyzer depends on the ability of the control mechanism to manage the sample gas sampling flow rate to a predetermined value.

また、従来の化学発光式分析計においては、解
決すべき次のような問題点がある。すなわち、 (1) この流量制御にはフロコントローラ、減圧
弁、背圧弁などが用いられるが、サンプルガス
流量はガス中の異物などの外乱により影響をう
けやすいため、それを常に一定流量(例えば
500±5ml/min)に制御しながら採取するこ
とは技術的に容易でない。
Further, in the conventional chemiluminescence analyzer, there are the following problems that need to be solved. In other words, (1) Flow controllers, pressure reducing valves, back pressure valves, etc. are used to control the flow rate, but since the sample gas flow rate is easily affected by disturbances such as foreign substances in the gas, it is always controlled at a constant flow rate (e.g.
500±5ml/min) is technically not easy to collect while controlling the flow rate.

(2) サンプルガス流量の一定制御に用いる従来の
制御機構は、通常0.5〜1.0Kg/cm3の圧力損失
を有するため、サンプルガスが加圧されるが、
この加圧によつてサンプルガス中に水分が発生
することがある。
(2) Conventional control mechanisms used for constant control of the sample gas flow rate usually have a pressure loss of 0.5 to 1.0 Kg/cm 3 , so the sample gas is pressurized;
Moisture may be generated in the sample gas due to this pressurization.

(ハ) 考案の目的 この考案はこれらの事情に鑑みてなされたもの
で、その主目的の一つは、サンプルガス流量を一
定量に制御する制御機構が不要で、高精度な測定
が可能な化学発光式分析計を提供することにあ
る。
(c) Purpose of the invention This invention was made in view of these circumstances, and one of its main purposes is to enable highly accurate measurement without the need for a control mechanism to control the sample gas flow rate to a constant amount. The purpose of the present invention is to provide a chemiluminescence analyzer.

(ニ) 考案の構成 この考案の構成を第1図を用いて説明する。(d) Structure of the idea The configuration of this invention will be explained using FIG. 1.

101は一酸化窒素NOとオゾンO3とを反応させ
化学発光させる反応槽、102は反応槽101へ
窒素酸化物を含む気体を供給するサンプルガス供
給手段、103は反応槽101へオゾンガスを供
給するオゾンガス供給手段、104はサンプルガ
ス供給手段102の流量を測定し、その流量に比
例する第1信号e1を出力する流量測定手段、1
05は反応槽101の化学発光量を検出し、その
光量に比例する第2信号e2を出力する光量検出
手段、106は第2信号e2の第1信号e1に対
する比e2/e1を演算して出力e3を出力する
演算手段である。
101 is a reaction tank for causing chemiluminescence by reacting nitrogen monoxide NO and ozone O3 ; 102 is a sample gas supply means for supplying a gas containing nitrogen oxide to the reaction tank 101; and 103 is for supplying ozone gas to the reaction tank 101. Ozone gas supply means 104 is a flow rate measurement means 1 that measures the flow rate of the sample gas supply means 102 and outputs a first signal e1 proportional to the flow rate.
05 is a light amount detection means for detecting the amount of chemiluminescence in the reaction tank 101 and outputting a second signal e2 proportional to the amount of light, and 106 is a means for calculating and outputting the ratio e2/e1 of the second signal e2 to the first signal e1. This is a calculation means that outputs e3.

このような構成において、サンプルガス供給手
段102から供給されるサンプルガスの一酸化窒
素濃度を〔C〕(ppm)、流量をQ(ml/min)と
すると、流量測定手段の出力e1は流量Qに比例
するから e1=K1・Q ……(1) (ただし、K1は比例定数) で表わされる。また、反応槽101においてはよ
く知られた反応式、 NO+O3→NO2 *+O2 ……(A) NO2 *→NO2+hν ……(B) (ただし、NO2 *は励起状態のNO2,hはプラ
ンク定数、νは発光エネルギーの振動数) によつて、NOとO3とが反応し発光エネルギーhν
を放出する。従つて光量検出手段105の出力e
2は反応槽101に存在するNO量に比例するの
で、 e2=K2・〔C〕・Q ……(2) で表わされる。ところで演算手段106の出力e
3は、 e3=e2/e1 ……(3) であるから、(1),(2)式より(3)式が演算されて e3=K2・〔C〕・Q/K1・Q =K2/K1・〔C〕 ……(4) となり、ガス流量Qに無関係に濃度〔C〕に比例
した出力e3が得られることになる。また、この
ときオゾンガスは一定量(rich条件)以上の濃度
があれば、その流量が変動しても前記(A),(B)式の
反応に関与しないことは周知の通りである。
In such a configuration, if the nitrogen monoxide concentration of the sample gas supplied from the sample gas supply means 102 is [C] (ppm) and the flow rate is Q (ml/min), the output e1 of the flow rate measuring means is equal to the flow rate Q. Since it is proportional to, it is expressed as e1=K 1・Q...(1) (where K 1 is a constant of proportionality). In addition, in the reaction tank 101, the well-known reaction formula is NO + O 3 → NO 2 * + O 2 ... (A) NO 2 * → NO 2 + hν ... (B) (However , NO 2 2 , h is Planck's constant, ν is the frequency of the emission energy), NO and O 3 react, and the emission energy hν
emit. Therefore, the output e of the light amount detection means 105
2 is proportional to the amount of NO present in the reaction tank 101, so it is expressed as e2=K 2 ·[C] ·Q (2). By the way, the output e of the calculation means 106
3 is e3=e2/e1...(3), so equation (3) is calculated from equations (1) and (2), and e3=K 2・[C]・Q/K 1・Q = K 2 /K 1 ·[C] ...(4) Therefore, an output e3 proportional to the concentration [C] can be obtained regardless of the gas flow rate Q. Furthermore, it is well known that at this time, as long as the ozone gas has a concentration of a certain amount (rich condition) or more, it will not participate in the reactions of formulas (A) and (B) even if the flow rate changes.

このようにして、この考案によれば、サンプル
ガス流量を検出することによりガス流量を常に一
定値に維持する制御を必要としない化学発光式分
析計が提供される。
In this manner, this invention provides a chemiluminescent analyzer that does not require control to constantly maintain the gas flow rate at a constant value by detecting the sample gas flow rate.

なお、流量測定手段104には、熱電対やサー
ミスタなどを利用した熱線流量計を用いることが
好ましい。また演算手段106には集積回路で構
成されたアナログ演算回路やデジタル演算回路を
用いることができる。出力e3は、アナログ又は
デジタルメータで表示してもよいし、記録計その
他への制御入力としてもよい。
Note that it is preferable to use a hot wire flowmeter using a thermocouple, a thermistor, or the like as the flow rate measuring means 104. Further, as the calculation means 106, an analog calculation circuit or a digital calculation circuit configured with an integrated circuit can be used. The output e3 may be displayed by an analog or digital meter, or may be a control input to a recorder or the like.

(ホ) 実施例 以下図面に示す実施例に基づいて、この考案を
詳述する。なお、これによつてこの考案が限定さ
れるものではない。
(e) Examples This invention will be described in detail below based on examples shown in the drawings. Note that this invention is not limited to this.

第2図において1はサンプルガス入口、2はサ
ンプルガス中の粉塵を除去するフイルター、3は
校正ガス入口、4はサンプルガスと校正ガスとを
切替える切替電磁弁、5は「NO測定」モード用
流路、6は「NOx測定」モード時にNO2をNOに
変換するコンバータ、7は「NO測定」と「NOx
測定」を切替えるモード切替電磁弁、8はポンプ
であり、これらはサンプルガス供給手段Aを構成
する。9はサンプルガスの流量を測定し流量に比
例する電圧E1を出力する熱線流量計、10は
NOとO3との反応槽、11は反応後のサンプルガ
スを排出する排気口である。12はオゾン発生用
空気入口、13はポンプ、14は空気を冷却して
空気中の水分を除去するためのクーラ通路、15
はニードル弁付流量計、16は空気中で無声放電
を行いO3を発生させるオゾン発生器であり、こ
れらはオゾンガス供給手段Bを構成する。17は
反応槽10の化学発光量を検出する光電子増倍
管、18は光電子増倍管17が反応槽10から受
光する光を周期的に遮光する遮光板、19は遮光
板18を回転させるモータ、23は光電子増倍管
17用の光学フイルター、20は光電子増倍管の
出力を増幅して電圧E2を出力する増幅器、21
は電圧E2のE1に対する比E2/E1を演算し
て電圧E3を出力する演算器、22は演算器21
の出力を記録する記録計である。
In Figure 2, 1 is a sample gas inlet, 2 is a filter that removes dust in the sample gas, 3 is a calibration gas inlet, 4 is a switching solenoid valve that switches between sample gas and calibration gas, and 5 is for "NO measurement" mode. Flow path, 6 is a converter that converts NO 2 to NO in "NOx measurement" mode, 7 is a "NO measurement" and "NOx measurement" mode.
A mode switching solenoid valve for switching between "measurement" and a pump 8 constitute a sample gas supply means A. 9 is a hot wire flow meter that measures the flow rate of the sample gas and outputs a voltage E1 proportional to the flow rate;
A reaction tank for NO and O 3 , 11 is an exhaust port for discharging the sample gas after the reaction. 12 is an air inlet for ozone generation, 13 is a pump, 14 is a cooler passage for cooling the air and removing moisture from the air, 15
1 is a flow meter with a needle valve, and 16 is an ozone generator that generates O 3 by performing silent discharge in the air, and these constitute ozone gas supply means B. 17 is a photomultiplier tube that detects the amount of chemiluminescence in the reaction tank 10; 18 is a light shielding plate that periodically blocks the light that the photomultiplier tube 17 receives from the reaction tank 10; and 19 is a motor that rotates the light shielding plate 18. , 23 is an optical filter for the photomultiplier tube 17, 20 is an amplifier that amplifies the output of the photomultiplier tube and outputs a voltage E2, 21
is an arithmetic unit that calculates the ratio E2/E1 of the voltage E2 to E1 and outputs the voltage E3; 22 is an arithmetic unit 21;
This is a recorder that records the output of

次にこの構成における作用を説明する。サンプ
ルガスはポンプ8によつてサンプルガス入口1か
ら導入され、フイルター2で約5ミクロンメータ
以上のダストが除去された後、「NO」か「NOx」
のいずれかの測定モードに、モード切替電磁弁に
よつて切替えられ、熱線流量計9を介して反応槽
10へ供給される。このとき熱線流量計9は流量
に比例する電圧E1を出力する。
Next, the operation of this configuration will be explained. The sample gas is introduced from the sample gas inlet 1 by the pump 8, and after dust of approximately 5 micrometers or more is removed by the filter 2, it is converted to "NO" or "NOx".
The measurement mode is switched to one of the measurement modes by the mode switching solenoid valve, and the measurement mode is supplied to the reaction tank 10 via the hot wire flow meter 9. At this time, the hot wire flow meter 9 outputs a voltage E1 proportional to the flow rate.

一方、空気入口12からポンプ13によつて導
入される空気は、クーラ通路14で5℃以下に冷
却され除湿され、ニードル弁付流量計で0.8/
min程度の流量に調整されてオゾン発生器16に
供給される。オゾン発生器16では供給される空
気の約1%の量のオゾンが発生し、そのオゾンは
反応槽10へ導入される。反応槽10ではサンプ
ルガス中のNOとO3とが反応して発光し、その光
の波長はNOに特有なスペクトル(0.6〜3マイク
ロメータ)もつため、比較的長波長測定が可能な
光電子増倍管17により検出される。光の強度は
NOの質量流量に比例するので、光電子増倍管1
7はNO濃度に比例した信号を出力する。なお反
応槽において発光する光は、NOとO3以外にO3
C2H4、硫黄化合物などサンプルガス中に含まれ
る共存成分によつて発光する光を含むため、それ
らの不要な光を除去するために光学フイルター2
3が設置される。またNOとO3との反応による光
は微弱光であるためその安定性を向上させるため
光電子増倍管17に入る光を遮光板18によつて
断続光にして光電子増倍管17の出力信号を交流
信号にしている。
On the other hand, air introduced from the air inlet 12 by the pump 13 is cooled down to 5°C or less in the cooler passage 14 and dehumidified, and is measured at 0.8% by flow meter with a needle valve.
The flow rate is adjusted to about min and then supplied to the ozone generator 16. The ozone generator 16 generates ozone in an amount of about 1% of the supplied air, and the ozone is introduced into the reaction tank 10. In the reaction tank 10, NO in the sample gas reacts with O 3 to emit light, and the wavelength of the light has a spectrum (0.6 to 3 micrometers) specific to NO, so it is a photoelectron increaser that can measure relatively long wavelengths. It is detected by the multiplier tube 17. The intensity of the light is
Since it is proportional to the mass flow rate of NO, the photomultiplier tube 1
7 outputs a signal proportional to NO concentration. In addition to NO and O 3 , the light emitted in the reaction tank also contains O 3 and O 3 .
Since it contains light emitted by coexisting components contained in the sample gas such as C 2 H 4 and sulfur compounds, an optical filter 2 is used to remove this unnecessary light.
3 will be installed. In addition, since the light generated by the reaction between NO and O 3 is weak light, in order to improve its stability, the light entering the photomultiplier tube 17 is made into an intermittent light by a light shielding plate 18 and the output signal of the photomultiplier tube 17 is is used as an AC signal.

光電子増倍管17の出力信号は増幅器20によ
つて電圧E2に増幅され、熱線流量計9の出力電
圧E1と共に演算器21に入力される。演算器2
1はE2/E1を演算して電圧E3を出力し、電
圧E3は記録計22に記録される。ところで、第
2図において、ポンプ8によつて導入するサンプ
ルガス流量が変動してもその流量は熱線流量計9
によつて監視され、その出力E1として検出され
ると同時に、反応槽17ではNOの質量流量に比
例する光の強さが測定され電圧E2として検出さ
れ、その比E2/E1が演算されて電圧E3とし
て出力されるので、前述の式(4)によりサンプルガ
ス流量に無関係にNO濃度が検出される。
The output signal of the photomultiplier tube 17 is amplified to a voltage E2 by an amplifier 20, and is input to a computing unit 21 together with the output voltage E1 of the hot wire flowmeter 9. Arithmetic unit 2
1 calculates E2/E1 and outputs a voltage E3, and the voltage E3 is recorded on the recorder 22. By the way, in FIG. 2, even if the flow rate of the sample gas introduced by the pump 8 fluctuates, the flow rate is not changed by the hot wire flowmeter 9.
At the same time, in the reaction tank 17, the intensity of light proportional to the NO mass flow rate is measured and detected as a voltage E2, and the ratio E2/E1 is calculated to determine the voltage. Since it is output as E3, the NO concentration can be detected by the above-mentioned equation (4) regardless of the sample gas flow rate.

第3図は、この実施例の性能試験時の各出力電
圧および検出濃度の記録の一例を示している。す
なわち、サンプルガスとして、100ppmNOおよ
び200ppmNOを含む2種類の標準ガスを切換え
て導入した場合の測定結果である。
FIG. 3 shows an example of recording of each output voltage and detected concentration during a performance test of this embodiment. That is, these are the measurement results when two types of standard gases containing 100 ppm NO and 200 ppm NO were introduced as sample gases while switching between them.

最初の1分間は100ppmNOガスを、次の1分
間は200ppmNOを、それぞれ流量を人為的に300
〜800ml/minの範囲に変動させ、電圧E1と、
電圧E2と、電圧E3によつて換算した検出濃度
を記録した例をそれぞれ第3図a,b,cに示し
ている。第3図aの電圧E1の変化は熱線流量計
9が流量300〜800ml/minの変化に比例追従した
値を出力することを示し、第3図bの電圧E2の
変化は反応槽17の発光量の時間的変化が忠実に
出力されることを示し、第3図cはE2/E1の
演算結果によつてサンプル流量の変化に無関係に
サンプルガスの濃度が精度よく検出されることを
示している。
100 ppm NO gas for the first minute, 200 ppm NO gas for the next minute, and the flow rate was artificially increased to 300.
〜800ml/min, voltage E1,
Examples of recording the detected density converted by voltage E2 and voltage E3 are shown in FIGS. 3a, b, and c, respectively. The change in voltage E1 in FIG. It shows that the temporal change in the amount is outputted faithfully, and Figure 3c shows that the concentration of the sample gas can be detected with high accuracy by the calculation result of E2/E1, regardless of the change in the sample flow rate. There is.

このように、この実施例は、従来から行われて
きた流量を一定に管理することは不要となり、精
度の良好な分析が可能となることを示している。
In this way, this example shows that it is no longer necessary to keep the flow rate constant, which has been done in the past, and that highly accurate analysis becomes possible.

(ヘ) 考案の効果 この考案によれば、サンプルガス流量の変化を
検出し、その検出値と化学発光の光の強さとの比
をとることにより、サンプルガス流量に無関係に
NO濃度が高精度に検出され、従来から用いられ
てきたサンプルガスを一定に管理するための制御
機構が不要となる。
(f) Effect of the device According to this device, by detecting the change in the sample gas flow rate and taking the ratio between the detected value and the intensity of chemiluminescence light, the change in the sample gas flow rate can be detected, regardless of the sample gas flow rate.
The NO concentration is detected with high precision, eliminating the need for a conventional control mechanism to maintain a constant sample gas.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの考案の構成を示す構成図、第2図
はこの考案の一実施例を示す構成図、第3図は第
2図の性能の一例を示すグラフである。 1……サンプルガス入口、9……熱線流量計、
10……反応槽、16……オゾン発生器、17…
…光電子増倍管、20……増幅器、21……演算
器、22……記録計。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of this invention, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of this invention, and FIG. 3 is a graph showing an example of the performance of FIG. 2. 1...Sample gas inlet, 9...Hot wire flowmeter,
10...Reaction tank, 16...Ozone generator, 17...
...Photomultiplier tube, 20...Amplifier, 21...Arithmetic unit, 22...Recorder.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 (a) 一酸化窒素とオゾンとを反応させ化学発光さ
せる反応槽、 (b) 前記反応槽へ窒素酸化物を含む気体を供給す
るサンプルガス供給手段、 (c) 前記反応槽へオゾンガスを供給するオゾンガ
ス供給手段、 (d) 前記サンプルガス供給手段の流量を測定し、
その流量に比例する第1信号を出力する流量測
定手段、 (e) 前記反応槽の化学発光量を検出し、その光量
に比例する第2信号を出力する光量検出手段、 (f) 前記第2信号の前記第1信号に対する比を演
算して出力する演算手段、 から構成された化学発光式分析計。
[Claims for Utility Model Registration] (a) A reaction tank for reacting nitrogen monoxide and ozone to produce chemiluminescence, (b) Sample gas supply means for supplying a gas containing nitrogen oxides to the reaction tank, (c) ozone gas supply means for supplying ozone gas to the reaction tank; (d) measuring the flow rate of the sample gas supply means;
a flow rate measuring means for outputting a first signal proportional to the flow rate; (e) a light amount detection means for detecting the amount of chemiluminescence in the reaction tank and outputting a second signal proportional to the amount of light; (f) the second signal. A chemiluminescent analyzer comprising: a calculation means for calculating and outputting a ratio of a signal to the first signal.
JP18635284U 1984-12-07 1984-12-07 Expired JPH032844Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18635284U JPH032844Y2 (en) 1984-12-07 1984-12-07

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18635284U JPH032844Y2 (en) 1984-12-07 1984-12-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61102855U JPS61102855U (en) 1986-06-30
JPH032844Y2 true JPH032844Y2 (en) 1991-01-25

Family

ID=30743820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18635284U Expired JPH032844Y2 (en) 1984-12-07 1984-12-07

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH032844Y2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61102855U (en) 1986-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5129257A (en) System for measuring engine exhaust constituents
US3967933A (en) Dual channel nitrogen oxides analyzer
US3528779A (en) Chemiluminescent method of detecting ozone
US5559333A (en) Apparatus of non-dispersive infrared analyzer
US3674435A (en) Low concentration constituent of gaseous mixture selective converter and detector
JP4804782B2 (en) Nitrogen oxide analyzer and parameter setting method applied to nitrogen oxide analyzer
JPH0121896B2 (en)
US10876929B2 (en) Exhaust gas analysis device, exhaust gas analysis method and storage medium recording programs for exhaust gas analysis device
Sedlak et al. A new electrochemical analyser for nitric oxide and nitrogen dioxide
JP3656231B2 (en) Analytical system for high-precision nitrogen measurement
US2417321A (en) Analysis of nitrous gases
JPH032844Y2 (en)
JP3024904B2 (en) Optical gas analyzer
JP2001324446A (en) Apparatus for measuring isotope gas
RU2493556C1 (en) Method and apparatus for determining concentration of nitrogen oxide(no) in gaz medium
JP3998190B2 (en) Method and apparatus for analyzing nitrogen compounds in particulate matter contained in exhaust gas from combustion means
EP0261452B1 (en) Gas analyzer
Mitscherling et al. Non-invasive and isotope-selective laser-induced fluorescence spectroscopy of nitric oxide in exhaled air
FR2272395A1 (en) Measurement of anhydride gases in air - using solid state detector element
JPS58166253A (en) Device for measuring concentration of component
JPS5540999A (en) Ammonia analysis unit
JP2712486B2 (en) Gas analyzer
JPH06265475A (en) Oxygen inflow combustion gas analyzer
JP3283658B2 (en) Method for measuring converter conversion efficiency in a chemiluminescent nitrogen oxide meter
SU763770A1 (en) Atomic flux meter