JPH05215684A - 赤外線ガス分析計 - Google Patents
赤外線ガス分析計Info
- Publication number
- JPH05215684A JPH05215684A JP2033892A JP2033892A JPH05215684A JP H05215684 A JPH05215684 A JP H05215684A JP 2033892 A JP2033892 A JP 2033892A JP 2033892 A JP2033892 A JP 2033892A JP H05215684 A JPH05215684 A JP H05215684A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- block
- gas analyzer
- gas
- reflecting mirror
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- Pending
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】小形，コンパクトな構成で複数成分ガスの測定
が同時に行える吸光式赤外線ガス分析計を提供する。 【構成】試料ガスで満たした測定セル１を挟んでその入
射側に赤外線光源２, 出射側には試料ガス中の各測定成
分ガスに対応する複数の赤外線センサ５をバンドパスフ
ィルタ６と組合わせて配備した吸光式の赤外線ガス分析
計に対し、複数の赤外線センサを環状形センサ取付ブロ
ック８の周面上に分散配備するとともに、該センサ取付
ブロックに対してその中心部に錐形の反射鏡ブロック９
を付設し、測定セルを透過した光束７を反射鏡ブロック
で半径方向に偏向させてセンサ取付ブロックの周上に並
ぶ各赤外線センサに受光させる。
が同時に行える吸光式赤外線ガス分析計を提供する。 【構成】試料ガスで満たした測定セル１を挟んでその入
射側に赤外線光源２, 出射側には試料ガス中の各測定成
分ガスに対応する複数の赤外線センサ５をバンドパスフ
ィルタ６と組合わせて配備した吸光式の赤外線ガス分析
計に対し、複数の赤外線センサを環状形センサ取付ブロ
ック８の周面上に分散配備するとともに、該センサ取付
ブロックに対してその中心部に錐形の反射鏡ブロック９
を付設し、測定セルを透過した光束７を反射鏡ブロック
で半径方向に偏向させてセンサ取付ブロックの周上に並
ぶ各赤外線センサに受光させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、試料ガスを定性，定量
分析する吸光式赤外線ガス分析計に関する。
分析する吸光式赤外線ガス分析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】頭記した吸光式の赤外線ガス分析計は、
試料ガス中に含まれる測定成分ガスによる赤外線の吸収
量から試料ガスの定性，定量分析を行うものであり、こ
の方式は一般に選択性が良く、測定感度が高いことから
ガス分析計として各種分野で広く使用されている。
試料ガス中に含まれる測定成分ガスによる赤外線の吸収
量から試料ガスの定性，定量分析を行うものであり、こ
の方式は一般に選択性が良く、測定感度が高いことから
ガス分析計として各種分野で広く使用されている。
【０００３】次に、従来より実施されているシングルビ
ーム方式の吸光式赤外線ガス分析計の構成，並びにその
動作原理を図６により説明する。図において、１は試料
ガスを流す測定セル、２は測定セル１の入射側に備えた
赤外線光源、３は赤外線光源２から出射した光束を断続
させる回転式チョッパ、４は測定セル１の出射側に配備
した円板状のセンサ取付ブロックであり、該センサ取付
ブロック４には試料ガス中に含まれる各種測定成分ガス
に対応する複数の赤外線センサ５がバンドパスフィルタ
（個々に異なる波長帯域の光を透過させるようにした多
層膜干渉フィルタ）６と対にして並置配備されている。
なお、赤外線センサ５は、例えば焦電型センサ，半導体
センサなどの固体センサである。
ーム方式の吸光式赤外線ガス分析計の構成，並びにその
動作原理を図６により説明する。図において、１は試料
ガスを流す測定セル、２は測定セル１の入射側に備えた
赤外線光源、３は赤外線光源２から出射した光束を断続
させる回転式チョッパ、４は測定セル１の出射側に配備
した円板状のセンサ取付ブロックであり、該センサ取付
ブロック４には試料ガス中に含まれる各種測定成分ガス
に対応する複数の赤外線センサ５がバンドパスフィルタ
（個々に異なる波長帯域の光を透過させるようにした多
層膜干渉フィルタ）６と対にして並置配備されている。
なお、赤外線センサ５は、例えば焦電型センサ，半導体
センサなどの固体センサである。
【０００４】かかる構成で、光源２から出射した赤外線
はチョッパ３により一定周期で断続した光束７となって
測定セル１に入射し、測定セル内を透過する過程で試料
ガス中に含まれている各種測定成分ガスにより固有の赤
外線波長が成分濃度に応じて吸収される。また、測定セ
ル１を透過した光束はバンドパスフィルタ６を通じて各
赤外線センサ５に受光され、その光量に応じた検出信号
が電気信号に変換して外部に取り出される。
はチョッパ３により一定周期で断続した光束７となって
測定セル１に入射し、測定セル内を透過する過程で試料
ガス中に含まれている各種測定成分ガスにより固有の赤
外線波長が成分濃度に応じて吸収される。また、測定セ
ル１を透過した光束はバンドパスフィルタ６を通じて各
赤外線センサ５に受光され、その光量に応じた検出信号
が電気信号に変換して外部に取り出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
に試料ガス中に含まれる複数の測定成分ガスを同時に測
定するために、測定セル１の出射端に向かい合わせて複
数の赤外線センサ５を並置配備した構成では、赤外線セ
ンサの設置数に相応してその占有面積が大きくなること
から、これに伴って測定セル１の口径も大となる。しか
も、測定セル１の口径が大きくなると、それだけセル内
容積が増すためにセル内を満たす試料ガスの供給量が多
くなり、この結果として測定セル内での試料ガスの滞留
時間が長引き、安定した測定出力を得るまでの応答時間
が大となって応答特性に遅れが生じるなどのほか、さら
に各赤外線センサ５で受光する光エネルギー密度が小さ
くなってＳ／Ｎ比が低下するという問題も派生する。
に試料ガス中に含まれる複数の測定成分ガスを同時に測
定するために、測定セル１の出射端に向かい合わせて複
数の赤外線センサ５を並置配備した構成では、赤外線セ
ンサの設置数に相応してその占有面積が大きくなること
から、これに伴って測定セル１の口径も大となる。しか
も、測定セル１の口径が大きくなると、それだけセル内
容積が増すためにセル内を満たす試料ガスの供給量が多
くなり、この結果として測定セル内での試料ガスの滞留
時間が長引き、安定した測定出力を得るまでの応答時間
が大となって応答特性に遅れが生じるなどのほか、さら
に各赤外線センサ５で受光する光エネルギー密度が小さ
くなってＳ／Ｎ比が低下するという問題も派生する。
【０００６】さらに、試料ガス中に特定な測定成分ガス
とその吸収波長帯が一部で重なり合うような干渉成分ガ
スが混在している場合に、その測定値に及ぼす干渉の影
響を抑えるための手段として、赤外線センサの前段にガ
スフィルタを組合わせて使用する場合があるが、図６の
ような検出部の構成では、ここに組み込むガスフィルタ
として特殊な構造のガスフィルタが必要で高価となる。
とその吸収波長帯が一部で重なり合うような干渉成分ガ
スが混在している場合に、その測定値に及ぼす干渉の影
響を抑えるための手段として、赤外線センサの前段にガ
スフィルタを組合わせて使用する場合があるが、図６の
ような検出部の構成では、ここに組み込むガスフィルタ
として特殊な構造のガスフィルタが必要で高価となる。
【０００７】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は前記課題を解決してガス分析計の小
形，コンパクト化、および測定感度の向上を図るととも
に、併せて特定な赤外線センサに対してガスフィルタを
簡単に組合わせられるよう巧みに構成した赤外線ガス分
析計の構成を提供することにある。
であり、その目的は前記課題を解決してガス分析計の小
形，コンパクト化、および測定感度の向上を図るととも
に、併せて特定な赤外線センサに対してガスフィルタを
簡単に組合わせられるよう巧みに構成した赤外線ガス分
析計の構成を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の赤外線ガス分析計においては、複数の赤外
線センサを環状形センサ取付ブロックの周面上に分散配
備するとともに、該センサ取付ブロックに対し、測定セ
ルを透過した光束をセンサ取付ブロックの周上に並ぶ各
赤外線センサへ向けて偏向させる錐形の反射鏡ブロック
を組合わせて構成するものとする。
に、本発明の赤外線ガス分析計においては、複数の赤外
線センサを環状形センサ取付ブロックの周面上に分散配
備するとともに、該センサ取付ブロックに対し、測定セ
ルを透過した光束をセンサ取付ブロックの周上に並ぶ各
赤外線センサへ向けて偏向させる錐形の反射鏡ブロック
を組合わせて構成するものとする。
【０００９】また、前記の反射鏡ブロックは、鏡面を円
錐形，あるいは赤外線センサの数に対応した多角錐形と
して構成することができる。さらに、特定な赤外線セン
サにガスフィルタを組合わせる構造として、反射鏡ブロ
ックの中心部に光軸と平行な透光穴を穿孔し、かつその
後方にガスフィルタと組み合わせて赤外線センサを取付
けた構成がある。
錐形，あるいは赤外線センサの数に対応した多角錐形と
して構成することができる。さらに、特定な赤外線セン
サにガスフィルタを組合わせる構造として、反射鏡ブロ
ックの中心部に光軸と平行な透光穴を穿孔し、かつその
後方にガスフィルタと組み合わせて赤外線センサを取付
けた構成がある。
【００１０】
【作用】上記の構成において、環状形センサ取付ブロッ
クの周面上に分散配備された複数の赤外線センサに対し
て、測定セルを透過した赤外線の光束は錐形反射鏡ブロ
ックの鏡面で反射した後、光軸に対し半径方向に偏向し
て赤外線センサに入射する。したがって、赤外線センサ
の設置数は測定セルの口径に制約されることがなく、測
定セルが口径の小さなものであっても、複数のセンサを
環状形のセンサ取付ブロックの周面上に分散して余裕の
ある配置とすることができる。
クの周面上に分散配備された複数の赤外線センサに対し
て、測定セルを透過した赤外線の光束は錐形反射鏡ブロ
ックの鏡面で反射した後、光軸に対し半径方向に偏向し
て赤外線センサに入射する。したがって、赤外線センサ
の設置数は測定セルの口径に制約されることがなく、測
定セルが口径の小さなものであっても、複数のセンサを
環状形のセンサ取付ブロックの周面上に分散して余裕の
ある配置とすることができる。
【００１１】また、錐形の反射鏡ブロックの中心に透光
穴を穿孔することにより、測定セルを透過した光束の一
部はそのまま透光穴の中を直進し、反射鏡ブロックに背
後にガスフィルタと組合わせて取付けた赤外線センサに
入射する。
穴を穿孔することにより、測定セルを透過した光束の一
部はそのまま透光穴の中を直進し、反射鏡ブロックに背
後にガスフィルタと組合わせて取付けた赤外線センサに
入射する。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、実施例の図中で図６と対応する同一部材には
同じ符号が付してある。まず、図１に赤外線ガス分析計
の全体構成を示す。すなわち、図示実施例においては、
検出部の構造として、複数の赤外線センサ５がバンドパ
スフィルタ６とともに環状形になるセンサ取付ブロック
８の周面上に分散して配備されている。さらにセンサ取
付ブロック８の後部には錐面の先端をブロック８の中心
に向けて突き出した錐形の反射鏡ブロック９が設けてあ
る。ここで、センサ取付ブロック８の構造は図２に示す
ごとくであり、ブロック８の周面上には６箇所に分散し
て半径方向にセンサ取付穴８ａが開口しており、各セン
サ取付穴８ａごとに赤外線センサ５がバンドパスフィル
タ６と対にして装着されている。また、図３，図４はそ
れぞれ前記した反射鏡ブロック９の異なる実施例を示す
ものであり、図３の構成では表面を鏡面に仕上げた円錐
形の鏡部９ａと、該鏡部９ａの取付けフランジ部９ｂと
かならる。これに対して図４に示した実施例の構成で
は、反射鏡ブロック９の鏡部９ｃが赤外線センサの設置
数に対応した鏡面からなる多角錐形（図示例では六角
錐）としてなる。
る。なお、実施例の図中で図６と対応する同一部材には
同じ符号が付してある。まず、図１に赤外線ガス分析計
の全体構成を示す。すなわち、図示実施例においては、
検出部の構造として、複数の赤外線センサ５がバンドパ
スフィルタ６とともに環状形になるセンサ取付ブロック
８の周面上に分散して配備されている。さらにセンサ取
付ブロック８の後部には錐面の先端をブロック８の中心
に向けて突き出した錐形の反射鏡ブロック９が設けてあ
る。ここで、センサ取付ブロック８の構造は図２に示す
ごとくであり、ブロック８の周面上には６箇所に分散し
て半径方向にセンサ取付穴８ａが開口しており、各セン
サ取付穴８ａごとに赤外線センサ５がバンドパスフィル
タ６と対にして装着されている。また、図３，図４はそ
れぞれ前記した反射鏡ブロック９の異なる実施例を示す
ものであり、図３の構成では表面を鏡面に仕上げた円錐
形の鏡部９ａと、該鏡部９ａの取付けフランジ部９ｂと
かならる。これに対して図４に示した実施例の構成で
は、反射鏡ブロック９の鏡部９ｃが赤外線センサの設置
数に対応した鏡面からなる多角錐形（図示例では六角
錐）としてなる。
【００１３】前記構成で、図１で赤外線光源２より出射
して測定セル１を透過した光束７は、センサ取付ブロッ
ク８に入射したところで反射鏡ブロック９の錐面に反射
し、半径方向に偏向してブロック８の周面上に並ぶ赤外
線センサ５に受光される。次に本発明の応用実施例を図
５に示す。この実施例は、特定な赤外線センサに対して
ガスフィルタを組合わせて使用する場合に好適な検出部
の構造を提供するものであり、環状形のセンサ取付ブロ
ック８に付設した錐形反射鏡ブロック９に対してその中
心部には光軸と平行な透光穴９ｄが穿孔してあり、かつ
この透光穴９ｄに位置を合わせて反射鏡ブロック９の背
後に干渉防止用のガスフィルタ１０と組合わせて赤外線
センサ５，バンドパスフィルタ６が装備されている。
して測定セル１を透過した光束７は、センサ取付ブロッ
ク８に入射したところで反射鏡ブロック９の錐面に反射
し、半径方向に偏向してブロック８の周面上に並ぶ赤外
線センサ５に受光される。次に本発明の応用実施例を図
５に示す。この実施例は、特定な赤外線センサに対して
ガスフィルタを組合わせて使用する場合に好適な検出部
の構造を提供するものであり、環状形のセンサ取付ブロ
ック８に付設した錐形反射鏡ブロック９に対してその中
心部には光軸と平行な透光穴９ｄが穿孔してあり、かつ
この透光穴９ｄに位置を合わせて反射鏡ブロック９の背
後に干渉防止用のガスフィルタ１０と組合わせて赤外線
センサ５，バンドパスフィルタ６が装備されている。
【００１４】かかる構成によれば、ガスフィルタ１０を
特殊な構造にすることなく、赤外線センサ５と組合わせ
て反射鏡ブロック９の後部に容易に取付けられる。
特殊な構造にすることなく、赤外線センサ５と組合わせ
て反射鏡ブロック９の後部に容易に取付けられる。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように本発明の構成によれ
ば、口径の小いさな測定セルを採用しつつ、この測定セ
ルに対し複数の赤外線センサを十分な余裕を持たせてセ
ンサ取付ブロックに分散配備して複数の成分ガスを同時
に測定することができる。しかも、測定セルの口径を小
さくするとこにより、ガス分析計の小形，コンパクト化
が図れるほか、測定の応答特性，Ｓ／Ｎ比も向上する。
ば、口径の小いさな測定セルを採用しつつ、この測定セ
ルに対し複数の赤外線センサを十分な余裕を持たせてセ
ンサ取付ブロックに分散配備して複数の成分ガスを同時
に測定することができる。しかも、測定セルの口径を小
さくするとこにより、ガス分析計の小形，コンパクト化
が図れるほか、測定の応答特性，Ｓ／Ｎ比も向上する。
【００１６】また、反射鏡ブロックの中心に光軸方向の
透光穴を穿孔することで、その後方に赤外線センサと組
合わせてガスフィルタを容易に取りつけることができ
る。
透光穴を穿孔することで、その後方に赤外線センサと組
合わせてガスフィルタを容易に取りつけることができ
る。
【図１】本発明の実施例による赤外線ガス分析計の全体
構成を表す断面図
構成を表す断面図
【図２】図１におけるセンサ取付ブロックの構造を表す
図であり、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は縦断正面図
図であり、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は縦断正面図
【図３】図１における反射鏡ブロックの構造を表す図で
あり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図
あり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図
【図４】図３と異なる実施例の反射鏡ブロックの構造を
表す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図
表す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図
【図５】本発明の応用実施例の要部構成を表す断面図
【図６】従来における赤外線ガス分析計の全体構成を表
す断面図
す断面図
１ 測定セル ２ 赤外線光源 ３ チョッパ ５ 赤外線センサ ６ バンドパスフィルタ ７ 光束 ８ 環状形センサ取付ブロック ９ 反射鏡ブロック ９ａ 円錐形の鏡部 ９ｃ 多角錐形の鏡部 ９ｄ 透光穴 １０ ガスフィルタ
Claims (4)
- 【請求項１】試料ガスで満たした測定セルを挟んでその
入射側に赤外線光源, 出射側には試料ガス中の各測定成
分ガスに対応する複数の赤外線センサを配備した吸光式
の赤外線ガス分析計において、複数の赤外線センサを環
状形センサ取付ブロックの周面上に分散配備するととも
に、該センサ取付ブロックに対し、測定セルを透過した
光束をセンサ取付ブロックの周上に並ぶ各赤外線センサ
へ向けて偏向させる錐形の反射鏡ブロックを組合わせて
構成したことを特徴とする赤外線ガス分析計。 - 【請求項２】請求項１記載の赤外線ガス分析計におい
て、反射鏡ブロックの鏡面が円錐形であることを特徴と
する赤外線ガス分析計。 - 【請求項３】請求項１記載の赤外線ガス分析計におい
て、反射鏡ブロックの鏡面が赤外線センサの数に対応し
た多角錐形であることを特徴とする赤外線ガス分析計。 - 【請求項４】請求項１記載の赤外線ガス分析計におい
て、反射鏡ブロックの中心部に光軸と平行な透光穴を穿
孔し、かつその後方にガスフィルタと組み合わせて赤外
線センサを取付けたことを特徴とする赤外線ガス分析
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2033892A JPH05215684A (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | 赤外線ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2033892A JPH05215684A (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | 赤外線ガス分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215684A true JPH05215684A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12024356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2033892A Pending JPH05215684A (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | 赤外線ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05215684A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1288700A1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Instrumentarium Corporation | A geometrical beam splitter and a sensor for multi-element detectors |
| KR100979991B1 (ko) * | 2009-03-04 | 2010-09-03 | (주) 인바이런먼트 리딩 테크놀러지 | 멀티 가스 센서용 광 공동 |
-
1992
- 1992-02-06 JP JP2033892A patent/JPH05215684A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1288700A1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Instrumentarium Corporation | A geometrical beam splitter and a sensor for multi-element detectors |
| US6665124B2 (en) | 2001-08-30 | 2003-12-16 | Instrumentarium Corp. | Geometrical beam splitter and a sensor for multi-element detectors |
| KR100979991B1 (ko) * | 2009-03-04 | 2010-09-03 | (주) 인바이런먼트 리딩 테크놀러지 | 멀티 가스 센서용 광 공동 |
| WO2010101430A3 (ko) * | 2009-03-04 | 2010-12-16 | (주)인바이런먼트 리딩 테크놀러지 | 멀티 가스 센서용 광 공동 |
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