JPH0452891B2 - - Google Patents

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JPH0452891B2
JPH0452891B2 JP22645983A JP22645983A JPH0452891B2 JP H0452891 B2 JPH0452891 B2 JP H0452891B2 JP 22645983 A JP22645983 A JP 22645983A JP 22645983 A JP22645983 A JP 22645983A JP H0452891 B2 JPH0452891 B2 JP H0452891B2
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gas
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ozone
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JP22645983A
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JPS60119443A (ja
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Choku Tsuruta
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/37Investigating 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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  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、赤外線吸収によるガス分析に用いら
れている比較セル流通技術を用いて、測定対象ガ
スである例えばNOガスを検出器により検出され
えない他の成分ガスであるNO2ガスに変換し、
測定対象ガスである例えばNOガスを測定する光
吸収式ガス分析計に関するものである。
(ロ) 従来技術 例えば、赤外線吸収式ガス分析計は、標準スペ
クトルとの比較による定性同定分析や物質の構造
解析などに用いられている。
ところで、複雑な成分を含む含酸素試料ガス中
の特定成分のみを測定対象ガスとする場合には含
酸素試料ガス中の複雑な成分による測定結果の誤
差を補償するために、比較セル流通法と呼ばれる
技術が用いられている。
この比較セル流通法により複雑な成分を含む試
料ガス中の水蒸気を測定する場合を第1図により
概念的に説明すると、1は赤外光発光光源であ
り、2はホトチヨツパで不図示のモータにより回
転駆動され、試料セル3と比較セル4に対し同時
的な赤外光の照射と遮光とを行なう。は検出器
で、測定対象ガスが充填された室51と52とに区
分されている。6は水蒸気吸収器で、水蒸気吸収
材が充填されている。gは、赤外光透過用のガラ
ス板である。パイプ7から注入された試料ガスは
2分され、一方はパイプ8を介して試料セル3に
注入され、他方はパイプ9を介して成分ガス吸収
器6に加えられる。水蒸気吸収器6により水蒸気
成分のみが除去された試料ガスは比較セル4に注
入される。試料セル3に注入された試料ガスは矢
印で示す方向に排出され、比較セル4に注入され
水蒸気成分のみを除去された試料ガスは矢印方向
に排出される。そして、検出器の有する選択性
により、測定対象ガスである水蒸気が検出され
る。
このような比較セル流通法を用いて自動車の排
気ガスや煙道ガスなどに含まれる一酸化窒素を測
定する場合には、吸収器に一酸化窒素吸収材を充
填しなければならないが、実験室で使用するもの
は別として一酸化窒素吸収材として長期間にわた
つて使用しうるものは皆無であり、またガス中に
含まれる一酸化窒素成分のみを選択的に吸着し、
長期間にわたつてその吸収性能を維持させると共
に、吸着性能の劣化を判断するチエツク機能をそ
の吸収材に持たせることは技術的に困難であつ
た。
(ハ) 目的 本発明は、前記した従来技術の有する欠点を解
消するもので、比較セル流通システムにおいて吸
着剤を使用することなく、測定ガスを含む含酸素
試料ガスを試料セルに流通させ、この含酸素試料
ガスをこれに含まれる測定ガスを他の成分ガスに
変換させた後に比較セルに流通させることによ
り、測定ガスを他の成分ガスの干渉を受けること
なく正確に測定することができる光吸収式ガス分
析計を提供することを目的とする。
(ニ) 構成 本発明は、比較セルと試料ガス供給部との間に
オゾン発生器とオゾン分解器を接続し、試料セル
には含酸素試料ガス中に含まれる測定ガス成分を
流通させ、オゾン発生器を流通する測定ガス成分
を検出器により検出され得ない他の成分ガスに変
換して比較セルに流通させるものであるから、従
来の比較セル流通システムに用いられている吸着
装置を必要とすることなく、光吸収によるガス分
析を行なうことができる。
(ホ) 実施例 第2図により、本発明の光吸収式ガス分析計の
実施例を以下に説明する。
なお、その実施例の説明においては赤外線吸収
式ガス分析計を挙げて説明する。
第2図において、21は赤外光光源であり、2
2はホトチヨツパーでモータ23に軸着され回転
駆動される。24は試料セル、25は比較セルで
ある。26は検出器で、室261と262とに区分
され、その内部には測定ガスである一酸化窒素
(以下、NOと記載する)ガスが充填されている。
28はオゾン発生器で、無声放電又は紫外線照射
により酸素(以下、O2と記載する)をオゾン
(O3)に変換するもので、導管27を介して試料
セル24の排気部に接続されている。30はオゾ
ン分解器で導管29を介してオゾン発生器28に
接続されている。このオゾン分解器はオゾン発生
器から流入されるオゾンを例えば300℃から700℃
に達しない温度で加熱することにより酸素O2
変換する。オゾン発生器30は導管31を介し比
較セル25の流入部に接続されている。gは赤外
光を透過させるためのガラスで、赤外光発光源1
の前面、試料セル24と比較セル25の光入射側
および透過側、検出器26の光入射側にそれぞれ
固設されている。なお、26は検出器で、室26
と262に区分され、両室にはNOガスが充填さ
れている。
このように構成された比較セル流通技術を使用
する赤外線吸収式ガス分析計により、試料ガス中
に含まれるNO成分を測定する場合のその作用に
ついて説明する。
赤外光発光光源21より放射される赤外光は、
モータ23により回転駆動されるホトチヨツパ2
2により、試料セル24と比較セル25とに同時
的に照射、遮光が行なわれ、その照射時に試料セ
ル24と比較セル25とにガラス窓gを介して入
射される。
試料ガスは、矢印で示す方向から試料セル24
に導入される。NOガスを含む試料ガスは試料セ
ル24の排出口側から導管27を経由し、オゾン
発生器28に注入される。オゾン発生器28にお
いては、試料ガス中に含まれる酸素O2が無声放
電又は紫外線照射によりオゾンO3に変換される。
同時にこのオゾンO3と試料ガス中に含まれるNO
ガスとが酸化反応し、NO+O3→NO2+O2に示さ
れるようにNOガスがNO2ガスにそしてオゾンO3
が酸素O2に変換され、導管29を経由してオゾ
ン分解器30に注入される。このときNOガスが
完全にNO2ガスに変換されるためには十分な量
(通常、1000〜2000ppm)のオゾンを発生させな
ければならないが、このため未反応のオゾンもオ
ゾン分解器30に注入される。オゾン分解器で
は、300℃以上の熱を加えてオゾンO3を熱分解さ
せ酸素O2に変換する。その理由は、オゾンO3
比較セル25に注入されると、オゾンO3の有す
る強烈な酸化作用により比較セル25がステンレ
ス製である場合には錆を発生させ、又はガラス製
である場合にはその内面に被覆した被覆層に損傷
を与えてしまうからである。オゾン発生器30か
ら導管31を経由した試料ガスは比較セル25に
注入され、矢印方向で示すように比較セル25か
ら外部に排出される。
試料セル24には試料ガス中に含まれるNOガ
スが注入されており、比較セル25に注入される
試料ガスはこれに含まれるNOガスを前記した手
法により変換されたNO2ガスを含んでいるから、
比較セル25にはNO2ガスが注入されている。
NOガスとNO2ガスとの赤外光スペクトル吸収波
長帯は相違しているから、検出器26の室261
と262に充填されたNOガスによる熱膨脹は室
261よりも室262の方が大となり、これを不図
示の差動コンデンサ型検出器により検出する。
なお、試料ガス中に測定ガスであるNOガス以
外にCOガスを含む場合に、オゾン発生器28に
おいて試料ガス中に含まれる酸素O2をオゾンO3
に変換する、そしてこのオゾンO3とCOガスとが
反応し、3CO+O3→3CO2と示すようにCOガスも
酸化されCO2ガスに変換され比較セル25に流入
されるが、COガスは100ppm程度の濃度であるた
め、測定結果に誤差を与えることが殆んどない。
ここで試料ガス中に含まれるガス成分が測定ガ
スであるNOガス以外に、SO2、H2O、CO、
CO2、O2、NO2、N2であるとすると、オゾン発
生器28とオゾン分解器30とを経由して比較セ
ル25に注入される試料ガスは前記したように
NOガスとCOガスとがオゾン発生器28内にお
けるオゾンO3により酸化され、NO2ガスとCO2
スとに変換されるが、その他のガスに対してはな
んらの変化を与えないから、比較セル25に流入
される試料ガスはNO2、SO2、CO2、O2、NO2
N2とから成る。
そして、試料セル24に流入された試料ガスの
うちSO2、O2、NO2、N2のガス成分と比較セル
25に流入された試料ガスのうちSO2、O2
NO2、N2のガス成分は相殺除去されるが、測定
ガスであるNOガスの測定に対し干渉の影響を与
える試料セル24と比較セル25とにおける
H2OガスとCO2ガスとは検出器26による干渉除
去作用により測定結果に影響を与えない。また、
試料セル24に存在するCOガスと比較セル25
に存在するCO2ガスは、前述したように、測定結
果に誤差を与えることが殆んどない。
従つて、試料ガス中に含まれる測定ガスである
NOガスの濃度を正確に測定することができる。
前記した実施例においては試料ガス中に含まれ
るNOガスを検出する場合について説明したが、
試料ガス中に含まれるCOガスを測定する場合に
は、検出器26の室261と262とにはCOガス
を充填する。そして、オゾン発生器28により試
料セル24から流入するCOガスをオゾンにより
酸化させてCO2に変換し、比較セル25に流入さ
せ、試料セル24にはCOガスをそして比較セル
25にはCO2ガスを存在させ、検出器26により
COガスのみを検出することができる。
さらに、前記した実施例において試料ガスの流
通路を試料セル24、導管27、オゾン発生器2
8、オゾン分解器30、比較セル25の直列順路
に構成したが、導管27の中間部に試料ガス流入
路を設け、一方の試料ガスを導管27から試料セ
ル24へ、他方の試料ガスを導管27、オゾン発
生器28、オゾン分解器30、比較セル25への
並列流路を構成しても、同様の作用効果を奏する
ことができる。
なお、オゾン分解器として熱分解によるものの
他に、触媒による還元でもよいが、NO2ガスか
らNOガスへと反応が進んだり、また試料ガスの
吸着などを生ぜしめるものであつてはならない。
(ヘ) 効果 以上説明したように本発明によると、比較セル
流通技術を用いた光吸収式ガス分析計において、
試料ガスに含まれる測定ガスを試料セルに流入さ
せ、この測定ガスをオゾン発生器により別のガス
成分に変換した後比較セルに流入させれる構成と
したから、従来装置のように吸着剤を必要とせ
ず、光吸収式ガス分析計における測定ガスの測定
結果に影響を及ぼすその他のガス成分による干渉
影響を完全に除去することができ、さらに干渉影
響除去のための干渉ガスフイルタや光学フイルタ
を使用する必要がなく、従つてこれらによる感度
低下を避け、もつて低濃度においても正確に測定
ガスを確実に検出することができる上に、また
H2Oによる干渉がないため水分除去装置を省略
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の比較セル流通型の赤外線吸収式
ガス分析計の構成図、第2図は本発明の光吸収式
ガス分析計の構成図を示す。 図中、21は赤外光発光光源、22はホトチヨ
ツパ、23はモータ、24は試料セル、25は比
較セル、26は検出器、28はオゾン発生器、3
0はオゾン分解器、27,29,31は導管を示
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 発光光源と試料セルと、比較セルと、検出器
    とを備える光吸収型ガス分析計において、含酸素
    試料ガス流入部と比較セルとの間に配置されたオ
    ゾン発生器とオゾン分解器を備え、試料セルには
    含酸素試料ガス中に含まれる測定ガス成分を流通
    させそして比較セルにはオゾン発生器により含酸
    素試料ガス中の測定ガス成分をこれとは他の成分
    に変換した成分を流通させる光吸収型ガス分析
    計。 2 前記した試料セルには含酸素試料ガスを二分
    しその一方を流通させる流路と、前記した比較セ
    ルには他方の試料ガスをオゾン発生器とオゾン分
    解器を介して、流通させる流路とから成る並列流
    路を備える特許請求の範囲第1項記載の光吸収型
    ガス分析計。 3 前記した試料セルと比較セルとの間に、導管
    と、オゾン発生器と、オゾン分解器とを介在さ
    せ、直列流路を形成して成る特許請求の範囲第1
    項記載の光吸収型ガス分析計。 4 前記した発光光源が赤外光を発生する光源で
    ある前記した特許請求の範囲第1項ないし第3項
    のいずれか一つに従う光吸収型ガス分析計。
JP58226459A 1983-11-30 1983-11-30 光吸収式ガス分析計 Granted JPS60119443A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2292596A2 (en) 1997-02-12 2011-03-09 Japan Tobacco, Inc. CETP activity inhibitor

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0515087Y2 (ja) * 1987-03-20 1993-04-21
CN105026915B (zh) * 2013-04-03 2018-01-02 富士电机株式会社 气体分析仪
DE102017213196A1 (de) 2017-07-31 2019-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Gasanalysator zur Messung von Stickoxiden und Schwefeldioxid in Abgasen
EP3553499B1 (de) * 2018-04-13 2020-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Gasanalysator und verfahren zur messung von stickoxiden in einem abgas

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EP2292596A2 (en) 1997-02-12 2011-03-09 Japan Tobacco, Inc. CETP activity inhibitor

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