JPH054627B2 - - Google Patents
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- JPH054627B2 JPH054627B2 JP61294614A JP29461486A JPH054627B2 JP H054627 B2 JPH054627 B2 JP H054627B2 JP 61294614 A JP61294614 A JP 61294614A JP 29461486 A JP29461486 A JP 29461486A JP H054627 B2 JPH054627 B2 JP H054627B2
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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
- G01N21/17—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
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はガス状試料、特にフイルタにかけられ
ていない燃焼排ガス中の炭化水素の定量測定のた
めの方法であつて、その際その試料と標準体を透
過する電磁ビームの赤外線透過強度を測定しその
ビーム強度の差を対応測定値として用いる方法に
関する。
ていない燃焼排ガス中の炭化水素の定量測定のた
めの方法であつて、その際その試料と標準体を透
過する電磁ビームの赤外線透過強度を測定しその
ビーム強度の差を対応測定値として用いる方法に
関する。
（従来の技術）
前述の方法を行なうための排ガス分析システム
はドイツ公開公報2557508号から知られている。
そこでは3μmから5μmまでの波長領域の赤外線ビ
ームが標準ガスを入れている標準室と例えば自動
車排ガスを入れたガス試料室とに交互に導き入れ
られる。両方の室には上記の波長領域のビームが
通過できるフイルタがその入口側と出口側に備え
られている。試料室あるいは標準室を通つた後、
赤外線ビームは凹面鏡によつて２つの赤外線検出
器を備えた検出部に焦点を合わされる。各赤外線
検出器の前には、赤外線フイルタがあり、その１
つは最大CO−濃度が生じるところの4.74μmにそ
の中心が位置するビーム帯域が透過するものであ
り、他の１つは炭化水素濃度の測定のため炭化水
素ヘクサンの最大吸収のところに中心が位置する
ビーム帯域が透過するものである。各検出器によ
つて発生した電気信号は評価の後標準室に関連さ
せCO−濃度や炭化水素濃度を示す。炭化水素濃
度の測定のために用いられる3.2μmから3.7μmの
波長領域の干渉フイルタは、排ガスの炭化水素成
分の相対構成が変化しないか又はわずかしか変化
しない場合に重量測定的に正しい測定値を与え
る。この干渉フイルタを使用する場合は、システ
ム的な、変化する成分割合を原因とする不正確
さ、測定値の10％から30％時には100％にまでの
ぼる誤差が起こり得る。
はドイツ公開公報2557508号から知られている。
そこでは3μmから5μmまでの波長領域の赤外線ビ
ームが標準ガスを入れている標準室と例えば自動
車排ガスを入れたガス試料室とに交互に導き入れ
られる。両方の室には上記の波長領域のビームが
通過できるフイルタがその入口側と出口側に備え
られている。試料室あるいは標準室を通つた後、
赤外線ビームは凹面鏡によつて２つの赤外線検出
器を備えた検出部に焦点を合わされる。各赤外線
検出器の前には、赤外線フイルタがあり、その１
つは最大CO−濃度が生じるところの4.74μmにそ
の中心が位置するビーム帯域が透過するものであ
り、他の１つは炭化水素濃度の測定のため炭化水
素ヘクサンの最大吸収のところに中心が位置する
ビーム帯域が透過するものである。各検出器によ
つて発生した電気信号は評価の後標準室に関連さ
せCO−濃度や炭化水素濃度を示す。炭化水素濃
度の測定のために用いられる3.2μmから3.7μmの
波長領域の干渉フイルタは、排ガスの炭化水素成
分の相対構成が変化しないか又はわずかしか変化
しない場合に重量測定的に正しい測定値を与え
る。この干渉フイルタを使用する場合は、システ
ム的な、変化する成分割合を原因とする不正確
さ、測定値の10％から30％時には100％にまでの
ぼる誤差が起こり得る。
炭化水素の定量的測定をフイルタを通されてい
ない燃焼排ガスで行なう際の外乱は、燃焼機関の
動作パラメータによつて変化する広帯域吸収性の
黒鉛粒子成分による。このためにオーストリア特
許376301から知られている方法がある。この方法
では3.8μmから4.15μmの波長領域の電磁ビームを
用いて、黒鉛粒子、特にすす粒を持つた排ガス中
を透過させて、吸収に基づくビーム強度の低下か
ら粒子含有量が推測される。この赤外線領域にお
いて黒鉛粒子のノイズのない測定結果は排ガス中
に存在する排ガス構成成分のいずれもが測定すべ
き吸収に影響しない条件のもとで得られ、この周
波数帯域における吸収はもつぱら広帯域吸収性の
黒鉛粒子に原因があることがわかつた。
ない燃焼排ガスで行なう際の外乱は、燃焼機関の
動作パラメータによつて変化する広帯域吸収性の
黒鉛粒子成分による。このためにオーストリア特
許376301から知られている方法がある。この方法
では3.8μmから4.15μmの波長領域の電磁ビームを
用いて、黒鉛粒子、特にすす粒を持つた排ガス中
を透過させて、吸収に基づくビーム強度の低下か
ら粒子含有量が推測される。この赤外線領域にお
いて黒鉛粒子のノイズのない測定結果は排ガス中
に存在する排ガス構成成分のいずれもが測定すべ
き吸収に影響しない条件のもとで得られ、この周
波数帯域における吸収はもつぱら広帯域吸収性の
黒鉛粒子に原因があることがわかつた。
（解決すべき問題点）
つまり冒頭部に述べた方法では、ガス状試料に
おける炭化水素の定量測定では、測定すべき排ガ
ス中の炭化水素成分の含有割合が変化すると正確
な測定結果が得られなかつた。本発明の目的はこ
の問題を解決すべき従来の方法を改善することで
ある。すなわち測定すべき排ガス中の炭化水素成
分の含有割合が大きく変化しても正確な測定結果
が得られる方法を提供することである。
おける炭化水素の定量測定では、測定すべき排ガ
ス中の炭化水素成分の含有割合が変化すると正確
な測定結果が得られなかつた。本発明の目的はこ
の問題を解決すべき従来の方法を改善することで
ある。すなわち測定すべき排ガス中の炭化水素成
分の含有割合が大きく変化しても正確な測定結果
が得られる方法を提供することである。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、上記問題点は、ガス状試料内
に存在するガス状で凝縮している炭化水素の全質
量を決定するためにその集積赤外線吸収がその主
に存在する炭化水素のそれぞれに関し少なくとも
等しい値をもつ周波数帯の電磁ビームが用いら
れ、その電磁ビームは； 中心波長が3.465±0.05μm、半値幅が0.07μmか
ら0.18μm、まで、3.35μmを越える波長において
５％カツトオン、3.358μm未満の波長において５
％カツトオフである周波数帯であり、かつ、 さらに試料中に含まれる炭素粒子の全質量が
3.8μmから4.15μmまでの領域のビームを使用して
決定され、この後者の測定値が炭化水素の全質量
の測定の際に前記測定値の補正のために利用され
ることを特徴とする方法によつて解決される。
に存在するガス状で凝縮している炭化水素の全質
量を決定するためにその集積赤外線吸収がその主
に存在する炭化水素のそれぞれに関し少なくとも
等しい値をもつ周波数帯の電磁ビームが用いら
れ、その電磁ビームは； 中心波長が3.465±0.05μm、半値幅が0.07μmか
ら0.18μm、まで、3.35μmを越える波長において
５％カツトオン、3.358μm未満の波長において５
％カツトオフである周波数帯であり、かつ、 さらに試料中に含まれる炭素粒子の全質量が
3.8μmから4.15μmまでの領域のビームを使用して
決定され、この後者の測定値が炭化水素の全質量
の測定の際に前記測定値の補正のために利用され
ることを特徴とする方法によつて解決される。
（作用効果）
狭い周波数帯域での電磁ビームの集積赤外線吸
収は全ての炭化水素にとつて実質的に同じであ
り、例えばプロパン、イソブタン、ｎ−デカン、
そしてｎ−ヘキサデカンの混合からなる排ガスの
相対赤外線吸収は標準全質量に関し約±１〜７％
のみ中心値から変化するだけであるという驚くべ
き事実の発見に基づいて、この波長領域での炭化
水素の全質量を、排ガス中の成分割合がかなり変
動していても、高い測定精度をもつて確定するこ
とが可能となつた。標準全質量は、その赤外線吸
収が例えば760トルで20℃の室内温度において１
ｇ／m3質量負荷の標準境界条件に基づいているも
のである。
収は全ての炭化水素にとつて実質的に同じであ
り、例えばプロパン、イソブタン、ｎ−デカン、
そしてｎ−ヘキサデカンの混合からなる排ガスの
相対赤外線吸収は標準全質量に関し約±１〜７％
のみ中心値から変化するだけであるという驚くべ
き事実の発見に基づいて、この波長領域での炭化
水素の全質量を、排ガス中の成分割合がかなり変
動していても、高い測定精度をもつて確定するこ
とが可能となつた。標準全質量は、その赤外線吸
収が例えば760トルで20℃の室内温度において１
ｇ／m3質量負荷の標準境界条件に基づいているも
のである。
上記仕様を満足する周波帯域は、例えば、中心
波長が3.465±0.05μm、半値幅が0.07μmから
0.18μm、立ち上がり及び立ち下がり幅が中心波
長の２％および2.5％のそれぞれより小さいもの、
あるいは、中心波長が3.41±0.15μm、半値幅が
0.7μmより小さく、立ち上がり及び立ち下がり幅
が中心波長の0.08％より小さいものである。
波長が3.465±0.05μm、半値幅が0.07μmから
0.18μm、立ち上がり及び立ち下がり幅が中心波
長の２％および2.5％のそれぞれより小さいもの、
あるいは、中心波長が3.41±0.15μm、半値幅が
0.7μmより小さく、立ち上がり及び立ち下がり幅
が中心波長の0.08％より小さいものである。
周波帯域のカツトオン位置およびカツトオフ位
置が決定されることによつて、つまり、中心波長
で得られる最高強度に対する一定の強度を越える
周波数帯域が決定されることによつて、周波帯域
の形状に関するもう１つの仕様が与えられる。こ
れが満足されると、測定精度はさらに向上する。
置が決定されることによつて、つまり、中心波長
で得られる最高強度に対する一定の強度を越える
周波数帯域が決定されることによつて、周波帯域
の形状に関するもう１つの仕様が与えられる。こ
れが満足されると、測定精度はさらに向上する。
（実施例）
重量分析で用いられる重量測定で同じ全質量に
規準化された炭化水素の赤外線スペクトルが第１
図に示されている。その際横軸は波長をμmで表
し、縦軸は透過強度を％で表している。20℃にお
いて凝縮しない炭化水素、例えばイソブタンやプ
ロパンで図中とで示されているものと20℃に
おいて凝縮する炭化水素、例えばｎ−デカンやｎ
−ヘキサデカンで図中とで示されているもの
との赤外線吸収は図示された波長領域において大
きな相違を見せている。このことは、一定の周囲
温度例えば20℃で凝縮しない炭化水素がたいてい
長連鎖の周囲温度で凝縮する炭化水素に較べ体積
当たりのメチル基（CH3−）を本質的に多く含ん
でいるということから生じる。それにもかかわら
ず、例えばCWL1で目印を付けられた3.465μmの
領域では炭化水素の個々の透過強度値は、用いら
れた周波数帯によつて定められる波長間隔にわた
つて集積され、実質的に等しいということが示さ
れている。
規準化された炭化水素の赤外線スペクトルが第１
図に示されている。その際横軸は波長をμmで表
し、縦軸は透過強度を％で表している。20℃にお
いて凝縮しない炭化水素、例えばイソブタンやプ
ロパンで図中とで示されているものと20℃に
おいて凝縮する炭化水素、例えばｎ−デカンやｎ
−ヘキサデカンで図中とで示されているもの
との赤外線吸収は図示された波長領域において大
きな相違を見せている。このことは、一定の周囲
温度例えば20℃で凝縮しない炭化水素がたいてい
長連鎖の周囲温度で凝縮する炭化水素に較べ体積
当たりのメチル基（CH3−）を本質的に多く含ん
でいるということから生じる。それにもかかわら
ず、例えばCWL1で目印を付けられた3.465μmの
領域では炭化水素の個々の透過強度値は、用いら
れた周波数帯によつて定められる波長間隔にわた
つて集積され、実質的に等しいということが示さ
れている。
3.8から4.15μmまでの領域での透過強度測定か
ら調べられる、試料中に含まれる炭素粒子の全質
量から、ガス状でかつ凝縮した炭化水素の全質量
の測定に用いられた波長領域でのその吸収量を確
定することができる。炭化水素含有量に対応する
測定値からこのノイズ量を取り除くことにより先
に述べた高い正確度をもつて決定される。
ら調べられる、試料中に含まれる炭素粒子の全質
量から、ガス状でかつ凝縮した炭化水素の全質量
の測定に用いられた波長領域でのその吸収量を確
定することができる。炭化水素含有量に対応する
測定値からこのノイズ量を取り除くことにより先
に述べた高い正確度をもつて決定される。
本発明のさらに利点を有する構成によれば、弱
揮発性でガス状の炭化水素の全質量を検出するた
めに、中心波長が3.365±0.025μmで半値幅が
0.1μm以下の周波数帯の電磁波が3.29μm以上の波
長において５％カツトオンそして3.45μm以下の
波長において５％カツトオフで付加的に用いられ
ることが意図されている。CWL2で目印をつけて
いる3.365μmの波長領域において凝縮していない
炭化水素（と）と凝縮している炭化水素（
と）との赤外線吸収は大きく違つていることが
第１図から明らかである。燃焼排ガスの炭化水素
測定のために前述の周波数帯の赤外線透過強度を
使用し、その際１つの周波数帯が全ての炭化水素
の全質量の重量測定のために用いられ、２番目の
周波数帯が20℃室内温度においてガス状の炭化水
素を、少なくとも部分的には室内温度において凝
縮する炭化水素に較べ大きく落ち込んで検出する
のである。このことにより現在知られている炭化
水素測定システムとは違つて、２つの得られた測
定値から燃焼排ガスの室内温度においてガス状の
炭化水素あるいは凝縮した炭化水素の重量測定に
よる成分を別々に決定することが可能となる。さ
らに160〜200℃の温度における排ガス測定システ
ムでの純粋なガス炭化水素の測定によつて、ある
周囲温度例えば室内温度において炭化水素粒子と
して沈殿する燃焼排ガスの炭化水素成分を一般の
凝縮計算を用いて動的に算出することが可能であ
る。
揮発性でガス状の炭化水素の全質量を検出するた
めに、中心波長が3.365±0.025μmで半値幅が
0.1μm以下の周波数帯の電磁波が3.29μm以上の波
長において５％カツトオンそして3.45μm以下の
波長において５％カツトオフで付加的に用いられ
ることが意図されている。CWL2で目印をつけて
いる3.365μmの波長領域において凝縮していない
炭化水素（と）と凝縮している炭化水素（
と）との赤外線吸収は大きく違つていることが
第１図から明らかである。燃焼排ガスの炭化水素
測定のために前述の周波数帯の赤外線透過強度を
使用し、その際１つの周波数帯が全ての炭化水素
の全質量の重量測定のために用いられ、２番目の
周波数帯が20℃室内温度においてガス状の炭化水
素を、少なくとも部分的には室内温度において凝
縮する炭化水素に較べ大きく落ち込んで検出する
のである。このことにより現在知られている炭化
水素測定システムとは違つて、２つの得られた測
定値から燃焼排ガスの室内温度においてガス状の
炭化水素あるいは凝縮した炭化水素の重量測定に
よる成分を別々に決定することが可能となる。さ
らに160〜200℃の温度における排ガス測定システ
ムでの純粋なガス炭化水素の測定によつて、ある
周囲温度例えば室内温度において炭化水素粒子と
して沈殿する燃焼排ガスの炭化水素成分を一般の
凝縮計算を用いて動的に算出することが可能であ
る。
中心波長がCWL1とCWL2である２つの周波数
帯を用いるとその際得られる異なつた測定値から
燃焼排ガスの室内温度においてガス状の炭化水素
の成分の算出を行なうことが可能となる。ガス状
の炭化水素の成分を知ることにより、燃焼排ガス
中に含まれるガス状で凝縮している炭化水素の全
質量に対応する測定値をさらに補正することがで
きる。これはこの測定精度が主に燃焼排ガスの短
連鎖の濃度変動に基づくためである。これで５％
以下の標準偏差をもつより良好な重量測定精度を
達成することができる。
帯を用いるとその際得られる異なつた測定値から
燃焼排ガスの室内温度においてガス状の炭化水素
の成分の算出を行なうことが可能となる。ガス状
の炭化水素の成分を知ることにより、燃焼排ガス
中に含まれるガス状で凝縮している炭化水素の全
質量に対応する測定値をさらに補正することがで
きる。これはこの測定精度が主に燃焼排ガスの短
連鎖の濃度変動に基づくためである。これで５％
以下の標準偏差をもつより良好な重量測定精度を
達成することができる。
本発明によるさらに別な態様において、ガス状
で凝縮した炭化水素の全質量の測定のために用い
られる周波数帯を作り出すためにその透過強度値
が3.38μmと3.55μmとの間に位置する波長間隔に
おいて最大透過強度の50％を越える干渉フイルタ
を電磁波のビーム路程中に配設し、また弱揮発性
でガス状の炭化水素の全質量の測定のために用い
られる周波数帯を作り出すためにその透過強度値
が3.31μmと3.42μmの間に位置する波長間隔にお
いて最大透過強度の50％を越える干渉フイルタを
電磁波のビーム路程中に配設している。これで測
定のために、その1/2ポイントが上記の境界内に
入つている場合、その中心波長に関して大変非対
称な周波数帯を利用することができる。その際周
波数帯がその最大強さの50％を下回るあるいは上
回る点が1/2ポイントで表される。この方法を行
なうために必要とされる周波数帯に対する上述の
要求は特別な干渉フイルタ、好ましくは干渉バン
ドパスフイルタによつて最もよく満たされる。分
散的でない赤外線スペクトル使つた炭化水素の測
定のためのフイルタの透過曲線は第２図と第３図
に示されている。
で凝縮した炭化水素の全質量の測定のために用い
られる周波数帯を作り出すためにその透過強度値
が3.38μmと3.55μmとの間に位置する波長間隔に
おいて最大透過強度の50％を越える干渉フイルタ
を電磁波のビーム路程中に配設し、また弱揮発性
でガス状の炭化水素の全質量の測定のために用い
られる周波数帯を作り出すためにその透過強度値
が3.31μmと3.42μmの間に位置する波長間隔にお
いて最大透過強度の50％を越える干渉フイルタを
電磁波のビーム路程中に配設している。これで測
定のために、その1/2ポイントが上記の境界内に
入つている場合、その中心波長に関して大変非対
称な周波数帯を利用することができる。その際周
波数帯がその最大強さの50％を下回るあるいは上
回る点が1/2ポイントで表される。この方法を行
なうために必要とされる周波数帯に対する上述の
要求は特別な干渉フイルタ、好ましくは干渉バン
ドパスフイルタによつて最もよく満たされる。分
散的でない赤外線スペクトル使つた炭化水素の測
定のためのフイルタの透過曲線は第２図と第３図
に示されている。
第２図は３つのフイルタの透過曲線，と
を示しており、これらのフイルタはそれぞれそれ
だけでガス状で凝縮している炭化水素の全質量の
測定のために利用される。重量測定のために適し
た干渉フイルタのパラメータは要約して次に示
す： 中心波長CWL1は3.465±0.05μmのところにあ
り、最大強さＭの50％、M50のところで計つた半
値幅HWが0.07μmから0.18μmとなつている。そ
の際1/2ポイントHW1及びHW2は3.38μmより大
きく及び3.55μm未満となつている。透過曲線の
立ち上がりの急傾斜は、第２図においてM10と
M90で示される最大強さＭの10％から90％への上
昇で、波長間隔FL1内に入つている。またその立
ち下がりは波長間隔FL2内に入つている。５％カ
ツトオンC1は3.35μmより大きいところにあり、
５％カツトオフC2は3.58μm未満のところにある。
第３図において透過曲線によつて示される干渉
フイルタは弱揮発性でガス状の炭化水素の測定の
ために利用される。そこでは、中心波長CWL2は
3.365±0.025μmの波長領域に位置しており、半値
幅HWは0.01μm未満である。その他のパラメー
タは次の通りである： 1/2ポイント：HW1＞3.29μm、HW2＞
3.45μm、中心波長の1.5％未満の範囲内で最大強
さの10％から90％への透過曲線の立ち上がり、曲
線のだらだらした終端部で同じ傾斜、５％カツト
オンは3.29μmより大きく、で５％カツトオフは
3.45μm未満。
を示しており、これらのフイルタはそれぞれそれ
だけでガス状で凝縮している炭化水素の全質量の
測定のために利用される。重量測定のために適し
た干渉フイルタのパラメータは要約して次に示
す： 中心波長CWL1は3.465±0.05μmのところにあ
り、最大強さＭの50％、M50のところで計つた半
値幅HWが0.07μmから0.18μmとなつている。そ
の際1/2ポイントHW1及びHW2は3.38μmより大
きく及び3.55μm未満となつている。透過曲線の
立ち上がりの急傾斜は、第２図においてM10と
M90で示される最大強さＭの10％から90％への上
昇で、波長間隔FL1内に入つている。またその立
ち下がりは波長間隔FL2内に入つている。５％カ
ツトオンC1は3.35μmより大きいところにあり、
５％カツトオフC2は3.58μm未満のところにある。
第３図において透過曲線によつて示される干渉
フイルタは弱揮発性でガス状の炭化水素の測定の
ために利用される。そこでは、中心波長CWL2は
3.365±0.025μmの波長領域に位置しており、半値
幅HWは0.01μm未満である。その他のパラメー
タは次の通りである： 1/2ポイント：HW1＞3.29μm、HW2＞
3.45μm、中心波長の1.5％未満の範囲内で最大強
さの10％から90％への透過曲線の立ち上がり、曲
線のだらだらした終端部で同じ傾斜、５％カツト
オンは3.29μmより大きく、で５％カツトオフは
3.45μm未満。
３つの干渉フイルタの使用、つまり１つを燃焼
排ガスの黒鉛粒子の重量分析測定のための通常の
方法で使い、そしてその他の２つを本発明に従つ
て燃焼排ガス中の炭化水素を決定するために使う
こと、このことによつて、炭化水素の全質量、例
えば20℃の周囲温度において落下する全粒子の質
量、黒鉛粒子の質量、この温度において存在する
凝縮する炭化水素粒子の質量、及び燃焼排ガスの
凝縮しておらずガス状の炭化水素の質量を動的重
量分析的測定法により、一度の測定で同時に決定
することが可能となる。これらのデータの総合測
定のためにはこれまで部分的に異なつた物理的原
理に基づく測定システムをもつ測定機器が必要で
あつた。
排ガスの黒鉛粒子の重量分析測定のための通常の
方法で使い、そしてその他の２つを本発明に従つ
て燃焼排ガス中の炭化水素を決定するために使う
こと、このことによつて、炭化水素の全質量、例
えば20℃の周囲温度において落下する全粒子の質
量、黒鉛粒子の質量、この温度において存在する
凝縮する炭化水素粒子の質量、及び燃焼排ガスの
凝縮しておらずガス状の炭化水素の質量を動的重
量分析的測定法により、一度の測定で同時に決定
することが可能となる。これらのデータの総合測
定のためにはこれまで部分的に異なつた物理的原
理に基づく測定システムをもつ測定機器が必要で
あつた。
これらの全ての測定値を0.2秒より良好な時間
分解能をもつて動的に測定することは、特に同時
に粒子成分を測定しなければなららない場合やは
りこれまでは不可能であつた。
分解能をもつて動的に測定することは、特に同時
に粒子成分を測定しなければなららない場合やは
りこれまでは不可能であつた。
本発明のさらに別な形態においては、10μmか
ら可視領域までの波長間隔でのそのパスバンド外
の干渉フイルタの透過強度値が対応中心波長領域
での最大透過強度の0.1％未満である。本発明に
よる方法に用いられる干渉フイルタのこの特徴
は、測定のために用いられる周波数領域外のこの
フイルタの透過性に関係する。“ブロツキング”
として表される量は測定領域外で、中心波長領域
での最大強さの0.1％を越えない。この事実は第
２図と第３図に明確に表わされており、透過強度
は短波及び長波領域において非常に小さな値にま
で急速に低下する。
ら可視領域までの波長間隔でのそのパスバンド外
の干渉フイルタの透過強度値が対応中心波長領域
での最大透過強度の0.1％未満である。本発明に
よる方法に用いられる干渉フイルタのこの特徴
は、測定のために用いられる周波数領域外のこの
フイルタの透過性に関係する。“ブロツキング”
として表される量は測定領域外で、中心波長領域
での最大強さの0.1％を越えない。この事実は第
２図と第３図に明確に表わされており、透過強度
は短波及び長波領域において非常に小さな値にま
で急速に低下する。
最後に、本発明によれば用いられる周波数帯域
を作り出すために１つ又は複数の狭帯域放射赤外
線源、例えばレーザが用いられる。
を作り出すために１つ又は複数の狭帯域放射赤外
線源、例えばレーザが用いられる。
第１図は、重量分析で用いられる重量測定で同
じ全質量に基準化された炭化水素の赤外線スペク
トルを示している。第２図および第３図は分散的
でない赤外線スペクトルを使つた炭化水素の測定
のためのフイルタの透過曲線を示している。
じ全質量に基準化された炭化水素の赤外線スペク
トルを示している。第２図および第３図は分散的
でない赤外線スペクトルを使つた炭化水素の測定
のためのフイルタの透過曲線を示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 燃焼排ガス中の炭化水素の定量測定のための
方法であつて、その際その試料と標準体を透過す
る電磁ビームの赤外線透過強度を測定しそのビー
ム強度の差を対応測定値として用いる方法におい
て、 ガス状試料内に存在するガス状で凝縮している
炭化水素の全質量を決定するためにその集積赤外
線吸収がその主に存在する炭化水素のそれぞれに
関し少なくとも近似的に等しい値をもつ周波数帯
の電磁ビームが用いられ、その電磁ビームは； 中心波長が3.445±0.03μm、半値幅が0.07μmか
ら0.14μm、まで、3.35μmを越える波長において
５％カツトオン、3.58μm未満の波長において５
％カツトオフである周波数帯であり、かつ、 さらに、試料中に含まれる炭素粒子の全質量が
3.8μmから4.15μmまでの領域のビームを使用して
決定され、この後者の測定値が炭化水素の全質量
の測定の際に前記測定値の補正のために利用され
ることを特徴とする方法。 ２ 弱揮発性でガス状の炭化水素の全質量の決定
のために、中心波長が3.365±0.025μm、半値幅が
0.1μm未満、3.29μmを越える波長において５％カ
ツトオン、3.45μm未満の波長において５％カツ
トオフであるもう１つの周波数帯を持つ電磁ビー
ムを追加的に用いることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の方法。 ３ ガス状で凝縮している炭化水素の全質量を定
めるために用いる周波数帯を作り出すためにその
透過強度値が3.38μmと3.55μmとの間に位置する
波長間隔において、最大透過強度の50％を越える
干渉フイルタを電磁ビームのビーム路程中に配設
することを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
第２項に記載の方法。 ４ 弱揮発性でガス状の炭化水素の全質量を定め
るために用いる周波数帯を作り出すためにその透
過強度値が3.31μmと3.42μmとの間に位置する波
長間隔において、最大透過強度の50％を越える干
渉フイルタを電磁ビームのビーム路程中に配設す
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
の方法。 ５ 10μmから可視領域でのそのパスバンド外の
干渉フイルタの透過強度値がそれぞれの中心波長
領域での最大透過強度の0.1％未満であることを
特徴とする特許請求の範囲第３又は第４項に記載
の方法。 ６ 用いられる周波数帯を作り出すために１つ又
は複数の狭帯域を放射する、レーザ 等の赤外線
源が用いられることを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT3566/85A AT391208B (de) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | Verfahren zur quantitativen messung von kohlenwasserstoffen |
| AT3566/85 | 1985-12-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62137540A JPS62137540A (ja) | 1987-06-20 |
| JPH054627B2 true JPH054627B2 (ja) | 1993-01-20 |
Family
ID=3552297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61294614A Granted JPS62137540A (ja) | 1985-12-09 | 1986-12-09 | 炭化水素の定量測定のための方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4771176A (ja) |
| EP (1) | EP0226569B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62137540A (ja) |
| AT (1) | AT391208B (ja) |
| DE (1) | DE3676974D1 (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4924095A (en) * | 1987-06-02 | 1990-05-08 | West Lodge Research | Remote gas analyzer for motor vehicle exhaust emissions surveillance |
| EP0304230A3 (en) * | 1987-08-21 | 1989-12-20 | The British Petroleum Company P.L.C. | Optical measurement method |
| US5126570A (en) * | 1988-09-27 | 1992-06-30 | The Standard Oil Company | Sensor and method for measuring alcohol concentration in an alcohol-gasoline mixture |
| US4914719A (en) * | 1989-03-10 | 1990-04-03 | Criticare Systems, Inc. | Multiple component gas analyzer |
| US5041723A (en) * | 1989-09-30 | 1991-08-20 | Horiba, Ltd. | Infrared ray detector with multiple optical filters |
| JPH0760119B2 (ja) * | 1989-09-30 | 1995-06-28 | 株式会社堀場製作所 | 赤外線検出器 |
| CA2008831C (en) * | 1990-01-29 | 1996-03-26 | Patrick T.T. Wong | Method of detecting the presence of anomalies in biological tissues and cells in natural and cultured form by infrared spectroscopy |
| US5168162A (en) * | 1991-02-04 | 1992-12-01 | Cornell Research Foundation, Inc. | Method of detecting the presence of anomalies in exfoliated cells using infrared spectroscopy |
| US5859430A (en) * | 1997-04-10 | 1999-01-12 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for the downhole compositional analysis of formation gases |
| US5939717A (en) * | 1998-01-29 | 1999-08-17 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and apparatus for determining gas-oil ratio in a geological formation through the use of spectroscopy |
| US6230087B1 (en) | 1998-07-15 | 2001-05-08 | Envirotest Systems Corporation | Vehicular running loss detecting system |
| US6723989B1 (en) | 1998-09-17 | 2004-04-20 | Envirotest Systems Corporation | Remote emissions sensing system and method with a composite beam of IR and UV radiation that is not split for detection |
| US6307201B1 (en) | 1998-11-30 | 2001-10-23 | Envirotest Systems Corp. | Method and apparatus for selecting a filter for a remote sensing device |
| AT409039B (de) | 1999-11-26 | 2002-05-27 | Avl List Gmbh | Verfahren zur messung der opacität in gasen |
| US6789021B2 (en) * | 2001-08-16 | 2004-09-07 | Spx Corporation | Method and system for detection of hydrocarbon species in a gas |
| JP2006220625A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Denso Corp | 赤外線式ガス検知装置 |
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| US20080078694A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Marathon Petroleum Company Llc | Method and apparatus for controlling FCC effluent with near-infrared spectroscopy |
| CA2766406C (en) * | 2009-06-25 | 2018-08-28 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Method of detecting contaminants |
| US10696906B2 (en) | 2017-09-29 | 2020-06-30 | Marathon Petroleum Company Lp | Tower bottoms coke catching device |
| DE102018006137A1 (de) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | Paragon Gmbh & Co. Kgaa | Partikelmessvorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Partikelmassenkonzentrationen in Aerosolen |
| US12000720B2 (en) | 2018-09-10 | 2024-06-04 | Marathon Petroleum Company Lp | Product inventory monitoring |
| US11975316B2 (en) | 2019-05-09 | 2024-05-07 | Marathon Petroleum Company Lp | Methods and reforming systems for re-dispersing platinum on reforming catalyst |
| CA3109675A1 (en) | 2020-02-19 | 2021-08-19 | Marathon Petroleum Company Lp | Low sulfur fuel oil blends for stability enhancement and associated methods |
| US11905468B2 (en) | 2021-02-25 | 2024-02-20 | Marathon Petroleum Company Lp | Assemblies and methods for enhancing control of fluid catalytic cracking (FCC) processes using spectroscopic analyzers |
| US20220268694A1 (en) | 2021-02-25 | 2022-08-25 | Marathon Petroleum Company Lp | Methods and assemblies for determining and using standardized spectral responses for calibration of spectroscopic analyzers |
| US11702600B2 (en) | 2021-02-25 | 2023-07-18 | Marathon Petroleum Company Lp | Assemblies and methods for enhancing fluid catalytic cracking (FCC) processes during the FCC process using spectroscopic analyzers |
| US11898109B2 (en) | 2021-02-25 | 2024-02-13 | Marathon Petroleum Company Lp | Assemblies and methods for enhancing control of hydrotreating and fluid catalytic cracking (FCC) processes using spectroscopic analyzers |
| WO2023037269A1 (en) * | 2021-09-08 | 2023-03-16 | Onpoint Technologies, Llc | Spectrometer and method for detecting volatile organic compounds |
| US11692141B2 (en) | 2021-10-10 | 2023-07-04 | Marathon Petroleum Company Lp | Methods and systems for enhancing processing of hydrocarbons in a fluid catalytic cracking unit using a renewable additive |
| CA3188122A1 (en) | 2022-01-31 | 2023-07-31 | Marathon Petroleum Company Lp | Systems and methods for reducing rendered fats pour point |
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|---|---|---|---|---|
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| US3790797A (en) * | 1971-09-07 | 1974-02-05 | S Sternberg | Method and system for the infrared analysis of gases |
| US3932754A (en) * | 1973-01-22 | 1976-01-13 | Infrared Industries, Inc. | Gas analyzer |
| GB1470381A (en) * | 1973-03-30 | 1977-04-14 | Mullard Ltd | Absorption measurement apparatus for analysing internal com bustion engine exhaust gas |
| US3998557A (en) * | 1974-06-03 | 1976-12-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Gas detector |
| US3957372A (en) * | 1974-12-19 | 1976-05-18 | United Technologies Corporation | Vehicle exhaust gas analysis system |
| US3973848A (en) * | 1974-12-19 | 1976-08-10 | United Technologies Corporation | Automatic gas analysis and purging system |
| SE7513901L (sv) * | 1974-12-19 | 1976-06-21 | United Technologies Corp | Analyssystem for fordonsavgaser. |
| US4044257A (en) * | 1975-02-20 | 1977-08-23 | Diax Corporation | Retention time chromatograph employing an IR absorption spectrographic detector |
| US4268751A (en) * | 1979-04-02 | 1981-05-19 | Cmi Incorporated | Infrared breath analyzer |
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| AT379452B (de) * | 1983-04-21 | 1986-01-10 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Verfahren zur bestimmung der massen von absorbierenden anteilen einer probe und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
-
1985
- 1985-12-09 AT AT3566/85A patent/AT391208B/de not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-11-18 DE DE8686890321T patent/DE3676974D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-18 EP EP86890321A patent/EP0226569B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-03 US US06/937,612 patent/US4771176A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-09 JP JP61294614A patent/JPS62137540A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| AT391208B (de) | 1990-09-10 |
| EP0226569B1 (de) | 1991-01-16 |
| JPS62137540A (ja) | 1987-06-20 |
| EP0226569A2 (de) | 1987-06-24 |
| ATA356685A (de) | 1990-02-15 |
| EP0226569A3 (en) | 1988-04-27 |
| DE3676974D1 (de) | 1991-02-21 |
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