JPH0620131Y2 - 非分散型ガス分析計 - Google Patents
非分散型ガス分析計Info
- Publication number
- JPH0620131Y2 JPH0620131Y2 JP1986142443U JP14244386U JPH0620131Y2 JP H0620131 Y2 JPH0620131 Y2 JP H0620131Y2 JP 1986142443 U JP1986142443 U JP 1986142443U JP 14244386 U JP14244386 U JP 14244386U JP H0620131 Y2 JPH0620131 Y2 JP H0620131Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- light
- light source
- detector
- divider
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、光源部とセルと複数の検出器とを備えた非分
散型ガス分析計の改良に関する。
散型ガス分析計の改良に関する。
光源とセルと複数の検出器とを備えた非分散型ガス分析
計の一例として、例えば複数の測定対象成分を同時に検
出することができる所謂複数成分検出用赤外線ガス分析
計があり、第３図、第４図に示すように構成されてい
る。
計の一例として、例えば複数の測定対象成分を同時に検
出することができる所謂複数成分検出用赤外線ガス分析
計があり、第３図、第４図に示すように構成されてい
る。
即ち、第３図において、31は赤外線を発する光源、32は
両端にセル窓33,34を有し、サンプルガスSGの導入口3
5，導出口36を備えたセル、37は図外のモータによって
回転駆動されるチョッパである。
両端にセル窓33,34を有し、サンプルガスSGの導入口3
5，導出口36を備えたセル、37は図外のモータによって
回転駆動されるチョッパである。
そして、40はサンプルガスSG中の測定対象成分（例えば
CO、CO2、HC)を検出する検出部を示し、この検出部40は第
４図に示すように、４つのパイロセンサからなる固体検
出器41,42,43,44がそれぞれCO検出用、CO2検出用、HC検
出用、比較用として同心円上に設けられている。
CO、CO2、HC)を検出する検出部を示し、この検出部40は第
４図に示すように、４つのパイロセンサからなる固体検
出器41,42,43,44がそれぞれCO検出用、CO2検出用、HC検
出用、比較用として同心円上に設けられている。
ところで、上述のように構成した赤外線ガス分析計にお
いては、セル32を通過した光が角固体検出器41,42,43,4
4の何れの受光部41A,42A,43A,44Aにも入射するようにす
る必要があるが、通常の固体検出器41,42,43,44におい
ては、受光部41A,42A,43A,44Aの外径は検出器41,42,43,
44の外径の1/2〜1/3程度であり、従って、全ての固体検
出器41,42,43,44の受光部41A,42A,43A,44Aに所定の光量
を入射させるためには、セル32の内径を大きくする必要
がある。
いては、セル32を通過した光が角固体検出器41,42,43,4
4の何れの受光部41A,42A,43A,44Aにも入射するようにす
る必要があるが、通常の固体検出器41,42,43,44におい
ては、受光部41A,42A,43A,44Aの外径は検出器41,42,43,
44の外径の1/2〜1/3程度であり、従って、全ての固体検
出器41,42,43,44の受光部41A,42A,43A,44Aに所定の光量
を入射させるためには、セル32の内径を大きくする必要
がある。
しかしながら、このようにセル32の内径を大きくする
と、セル32内を通過する光が分散し易くなり、この光の
分散によって検出感度が低下すると共に、光のロス分が
増加するといったことが生ずる。又、セル32の内径の増
大は同時にセル容積を増大させ、その結果、より大量の
サンプルガスSGを必要とし、このため例えば煙道排ガス
分析計においてはサンプリング系部品の負荷が増大し、
分析計全体の構成が大掛かりになるといったことが生ず
る。
と、セル32内を通過する光が分散し易くなり、この光の
分散によって検出感度が低下すると共に、光のロス分が
増加するといったことが生ずる。又、セル32の内径の増
大は同時にセル容積を増大させ、その結果、より大量の
サンプルガスSGを必要とし、このため例えば煙道排ガス
分析計においてはサンプリング系部品の負荷が増大し、
分析計全体の構成が大掛かりになるといったことが生ず
る。
しかも、セル32の内径を大きくすると、通常の大きさの
光源31では光量不足となり、検出感度が低下する。
光源31では光量不足となり、検出感度が低下する。
本考案は、上述の事柄に留意してなされたもので、その
目的とするところは、複数の検出器に対して検出に必要
な光量をそれぞれ入射しつつセルの内径を可及的に小さ
くし、且つ光源も小さなもので済む非分散型ガス分析計
を提供することにある。
目的とするところは、複数の検出器に対して検出に必要
な光量をそれぞれ入射しつつセルの内径を可及的に小さ
くし、且つ光源も小さなもので済む非分散型ガス分析計
を提供することにある。
上述の目的を達成するため、本考案においては光源部と
セルと複数の検出器とを備えた非分散型ガス分析計にお
いて、前記光源部はブロック体の内部に断面形状が楕円
形の曲面体空間が形成され、その１つの焦点位置に光源
が設けられてなり、かつ、前記ブロック体は前記楕円形
のもう一つの焦点位置が前記セルのセル窓より内側に位
置するように設けられ、さらに、前記セルと検出器との
間に、セルを通過した光源部からの光をそれぞれ検出器
に導くための複数の導光路を形成してなるライトデバイ
ダを設けるようにしている。
セルと複数の検出器とを備えた非分散型ガス分析計にお
いて、前記光源部はブロック体の内部に断面形状が楕円
形の曲面体空間が形成され、その１つの焦点位置に光源
が設けられてなり、かつ、前記ブロック体は前記楕円形
のもう一つの焦点位置が前記セルのセル窓より内側に位
置するように設けられ、さらに、前記セルと検出器との
間に、セルを通過した光源部からの光をそれぞれ検出器
に導くための複数の導光路を形成してなるライトデバイ
ダを設けるようにしている。
上記構成の作用は次の通りである。即ち、ライトデバイ
ダに形成される複数の導光路の内径は少なくとも検出器
の受光部全面に光を入射させるに十分な大きさでよいか
ら、ライトデバイダのセル側の導光路入口の大きさは小
さなものでよく、さらに、光源部に断面形状が楕円形の
曲面体空間が形成されその一つの焦点位置に光源が設け
られ、もう一つの焦点位置がセル窓よりやや内側に位置
するように設けられていることにより、光源を小さくす
ることができる。従って、セルの内径は複数の導光路入
口の全てに光を入射させるのに必要な大きさでよい。
ダに形成される複数の導光路の内径は少なくとも検出器
の受光部全面に光を入射させるに十分な大きさでよいか
ら、ライトデバイダのセル側の導光路入口の大きさは小
さなものでよく、さらに、光源部に断面形状が楕円形の
曲面体空間が形成されその一つの焦点位置に光源が設け
られ、もう一つの焦点位置がセル窓よりやや内側に位置
するように設けられていることにより、光源を小さくす
ることができる。従って、セルの内径は複数の導光路入
口の全てに光を入射させるのに必要な大きさでよい。
以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、本考案を適用した複数成分検出用赤外線ガス
分析計の一例を示し、所謂シングルビーム・シングルセ
ルタイプの分析計を示す。
分析計の一例を示し、所謂シングルビーム・シングルセ
ルタイプの分析計を示す。
図において、１は内面が鏡面仕上げされたセルで、その
両端部はセル窓２，３によって封止されており、サンプ
ルガスSGの導入口４、導出口５を備えている。
両端部はセル窓２，３によって封止されており、サンプ
ルガスSGの導入口４、導出口５を備えている。
６は一方のセル窓２に対向して配置される光源部で、ア
ルミニウム等金属製のブロック体７の内部に断面形状が
楕円形の曲面体空間８が形成され、その１つの焦点位置
F1に赤外線を発する光源９が設けられ、曲面体空間８の
開口側には赤外線の透過性に優れた材質よりなる窓10が
設けられている又、ブロック体７の内周表面11は鏡面に
仕上げられている。そして、このブロック体７は、他の
焦点位置F2がセル１のセル窓２よりやや内方に位置する
ように設けられている。
ルミニウム等金属製のブロック体７の内部に断面形状が
楕円形の曲面体空間８が形成され、その１つの焦点位置
F1に赤外線を発する光源９が設けられ、曲面体空間８の
開口側には赤外線の透過性に優れた材質よりなる窓10が
設けられている又、ブロック体７の内周表面11は鏡面に
仕上げられている。そして、このブロック体７は、他の
焦点位置F2がセル１のセル窓２よりやや内方に位置する
ように設けられている。
12はセル１とブロック体７との間に介装されるチョッパ
で、図外のモータによって適宜の速度で回転駆動され
る。
で、図外のモータによって適宜の速度で回転駆動され
る。
13は他方のセル窓３に対向して配置されるライトデバイ
ダで、このライトデバイダ13はアルミブロックよりな
り、その内部を貫通するようにして複数の導光６14…が
形成されている。各導光路14…の入口側（セル窓３に近
い側）開口部14a…は、第２図に示すように、セル１の
内径内に収まるように形成される。又、導光路14…の出
口側（セル窓３から遠い側）開口部14b…には、測定す
る成分（例えばCO、CO2、HC)にそれぞれ対応してパイロセ
ンサ、半導体センサ、或いはサーモパイルセンサの如き
複数の固体検出器15,16,17,18が設けられている。尚、
固体検出器18は比較用検出器である。
ダで、このライトデバイダ13はアルミブロックよりな
り、その内部を貫通するようにして複数の導光６14…が
形成されている。各導光路14…の入口側（セル窓３に近
い側）開口部14a…は、第２図に示すように、セル１の
内径内に収まるように形成される。又、導光路14…の出
口側（セル窓３から遠い側）開口部14b…には、測定す
る成分（例えばCO、CO2、HC)にそれぞれ対応してパイロセ
ンサ、半導体センサ、或いはサーモパイルセンサの如き
複数の固体検出器15,16,17,18が設けられている。尚、
固体検出器18は比較用検出器である。
ここで、導光路14…の内径は固体検出器15,16,17,18の
受光部15A,16A,17A,18Aに所定量の光が入射するだけの
大きさを有していればよく、従って、入口側開口部14a
の内径は少なくとも前記受光部15A,16A,17A,18Aより若
干大きくしてあればよい。
受光部15A,16A,17A,18Aに所定量の光が入射するだけの
大きさを有していればよく、従って、入口側開口部14a
の内径は少なくとも前記受光部15A,16A,17A,18Aより若
干大きくしてあればよい。
尚、詳細には図示してないが、各固体検出器15,16,17,1
8は、それぞれ測定対象成分のみの特性吸収帯域の赤外
線を通過させるバンドパスフィルタの如きフィルタを備
えており、例えばCOを検出する検出器の場合、COの特性
吸収帯域の赤外線を通過させるフィルタを備えている。
8は、それぞれ測定対象成分のみの特性吸収帯域の赤外
線を通過させるバンドパスフィルタの如きフィルタを備
えており、例えばCOを検出する検出器の場合、COの特性
吸収帯域の赤外線を通過させるフィルタを備えている。
次に上記構成のガス分析計の作動について説明すると、
光源９からの光はセル１を通過して所定吸収を受けた
後、固体検出器15,16,17,18に入射し、所定の測定対象
成分の濃度が検出される。
光源９からの光はセル１を通過して所定吸収を受けた
後、固体検出器15,16,17,18に入射し、所定の測定対象
成分の濃度が検出される。
上記実施例においては、光源９は曲面体空間８の一方の
焦点位置F1に設けられているので、この光源９によって
発せられる光のうち発散光は内周表面11において反射
し、その反射光は他の焦点位置F2に向かって進み、セル
１の内部に入射する。従って、セル１内には光源９から
直進して入射する直射光に加えて前記反射光が入射され
るため、セル１への入射光量は著しく増加し、それだけ
検出感度が高められて高精度の測定が可能となる。
焦点位置F1に設けられているので、この光源９によって
発せられる光のうち発散光は内周表面11において反射
し、その反射光は他の焦点位置F2に向かって進み、セル
１の内部に入射する。従って、セル１内には光源９から
直進して入射する直射光に加えて前記反射光が入射され
るため、セル１への入射光量は著しく増加し、それだけ
検出感度が高められて高精度の測定が可能となる。
つまり、上記断面形状が楕円形の曲面体空間８を形成す
ることにより、光源９からの光がセル窓２よりやや内側
の焦点位置F2に集中して入射されるため、光源９は小さ
くすることができ、光源９が小さいと安価に構成でき
る。また、そうすることによって、さらにセル１の内径
を最小限に小さくすることが可能となる。
ることにより、光源９からの光がセル窓２よりやや内側
の焦点位置F2に集中して入射されるため、光源９は小さ
くすることができ、光源９が小さいと安価に構成でき
る。また、そうすることによって、さらにセル１の内径
を最小限に小さくすることが可能となる。
ところで、測定対象成分によっては、その吸収係数の大
小によって検出感度に差がある。例えばNOの如きガスは
検出感度が低く、又、CO2の如きガスは検出感度が高
い。従って、光軸LXに対して導光路14…のなす角度θを
適宜設定することによって、最適の検出感度で測定を行
うことができる。例えば、検出感度の低い成分を検出す
る場合は、θ＝０が好適であり、又、検出感度の高い成
分を検出する場合はθが大きくても測定ができる。
小によって検出感度に差がある。例えばNOの如きガスは
検出感度が低く、又、CO2の如きガスは検出感度が高
い。従って、光軸LXに対して導光路14…のなす角度θを
適宜設定することによって、最適の検出感度で測定を行
うことができる。例えば、検出感度の低い成分を検出す
る場合は、θ＝０が好適であり、又、検出感度の高い成
分を検出する場合はθが大きくても測定ができる。
そして、複数の成分を同時に測定する場合には相互間の
干渉影響を補償するのが好ましいが、このような場合、
測定対象成分の検出感度の大小に応じて上記角度θを適
宜設定することによって、検出感度のバランスをとるこ
とができる。
干渉影響を補償するのが好ましいが、このような場合、
測定対象成分の検出感度の大小に応じて上記角度θを適
宜設定することによって、検出感度のバランスをとるこ
とができる。
尚、本考案は上述の実施例に限られるものではなく、種
々の変形が考えられる。例えばセル１とライトデバイダ
13とを一体的に構成してあってもよい。又、出力を交流
化するためのチョッパ12を省略し、サンプルガスSGとゼ
ロガスとを交互にセル１に導入するようにして所謂流体
変調方式によって出力を交流化してもよい。尚、この流
体変調方式は例えば特公昭56-48822号公報に開示されて
いる。
々の変形が考えられる。例えばセル１とライトデバイダ
13とを一体的に構成してあってもよい。又、出力を交流
化するためのチョッパ12を省略し、サンプルガスSGとゼ
ロガスとを交互にセル１に導入するようにして所謂流体
変調方式によって出力を交流化してもよい。尚、この流
体変調方式は例えば特公昭56-48822号公報に開示されて
いる。
そして、光源部６の構成は上記のようにする必要はな
く、セル１と一体化してあってもよい。
く、セル１と一体化してあってもよい。
又、ライトデバイダ13を合成樹脂で成形し、導光路14の
内面をスパッタリング等によって鏡面仕上げしてもよ
く、更に、ライトデバイダ13をブロック体ではなく、複
数の導光路としての筒体によって構成してもよい。
内面をスパッタリング等によって鏡面仕上げしてもよ
く、更に、ライトデバイダ13をブロック体ではなく、複
数の導光路としての筒体によって構成してもよい。
更に、固体検出器15,16,17,18はライトデバイダ13の外
部に設けてあってもよい。
部に設けてあってもよい。
以上説明したように、本考案においては光源部とセルと
複数の検出器とを備えた非分散型ガス分析計において、
前記光源部はブロック体の内部に断面形状が楕円形の曲
面体空間が形成され、その１つの焦点位置に光源が設け
られてなり、かつ、前記ブロック体は前記楕円形のもう
一つの焦点位置が前記セルのセル窓より内側に位置する
ように配置され、さらに、前記セルと検出器との間に、
セルを通過した光源部からの光をそれぞれ検出器に導く
ための複数の導光路を形成してなるライトデバイダを設
けるようにしているので、光源部の光源が小さくても十
分の光量の光を入射することでき、ライトデバイダに形
成される複数の導光路の内径は少なくとも検出器の受光
部全面に光を入射させるに十分な大きさでよいから、ラ
イトデバイダのセル側の導光路入口の大きさは小さなも
のでよく、従って、セルの内径は複数の導光路入口の全
てに光を入射させるのに必要な大きさでよい。
複数の検出器とを備えた非分散型ガス分析計において、
前記光源部はブロック体の内部に断面形状が楕円形の曲
面体空間が形成され、その１つの焦点位置に光源が設け
られてなり、かつ、前記ブロック体は前記楕円形のもう
一つの焦点位置が前記セルのセル窓より内側に位置する
ように配置され、さらに、前記セルと検出器との間に、
セルを通過した光源部からの光をそれぞれ検出器に導く
ための複数の導光路を形成してなるライトデバイダを設
けるようにしているので、光源部の光源が小さくても十
分の光量の光を入射することでき、ライトデバイダに形
成される複数の導光路の内径は少なくとも検出器の受光
部全面に光を入射させるに十分な大きさでよいから、ラ
イトデバイダのセル側の導光路入口の大きさは小さなも
のでよく、従って、セルの内径は複数の導光路入口の全
てに光を入射させるのに必要な大きさでよい。
例えば、第２図に示すように４個の検出器を設けた場合
におけるセルの内径Ｄは、第４図に示す従来構造のセル
の内径ｄの1/4以下にすることができるようになり、光
源部に断面形状が楕円形の曲面体空間を形成し、その焦
点位置の１つをセル窓のやや内側に位置させることによ
り、光を集中的にセル内に入射することができ、この光
源部と前記ライトデバイダにより、光源より放射されセ
ル内を通過する光の分散を効果的に抑制することができ
るので、検出感度を向上させることができると共に、光
のロス分を減少させることができるようになった。
におけるセルの内径Ｄは、第４図に示す従来構造のセル
の内径ｄの1/4以下にすることができるようになり、光
源部に断面形状が楕円形の曲面体空間を形成し、その焦
点位置の１つをセル窓のやや内側に位置させることによ
り、光を集中的にセル内に入射することができ、この光
源部と前記ライトデバイダにより、光源より放射されセ
ル内を通過する光の分散を効果的に抑制することができ
るので、検出感度を向上させることができると共に、光
のロス分を減少させることができるようになった。
又、上述のようにセル径を大幅に小さくすることができ
るので、セル長が同一の場合にはセル容積が小さくな
り、その結果、より少ないサンプルガスで測定をおこな
うことができ、分析計全体の構成をコンパクトなものに
することができる。
るので、セル長が同一の場合にはセル容積が小さくな
り、その結果、より少ないサンプルガスで測定をおこな
うことができ、分析計全体の構成をコンパクトなものに
することができる。
第１図は本考案に係る非分散型ガス分析計の一例を示す
構成図、第２図は第１図における検出器とセルと導光路
との位置関係を示す平面図、第３図は従来例を示す構成
図、第４図は第３図における検出器とセルとの位置関係
を示す平面図である。 １…セル、９…光源、13…ライトデバイダ、14…導光
路、15,16,17,18…検出器。
構成図、第２図は第１図における検出器とセルと導光路
との位置関係を示す平面図、第３図は従来例を示す構成
図、第４図は第３図における検出器とセルとの位置関係
を示す平面図である。 １…セル、９…光源、13…ライトデバイダ、14…導光
路、15,16,17,18…検出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 藤原 雅彦 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (72)考案者 佐竹 司 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (56)参考文献 特開 昭49−44786（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−57881（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−160048（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】光源部とセルと複数の検出器とを備えた非
分散型ガス分析計において、前記光源部はブロック体の
内部に断面形状が楕円形の曲面体空間が形成され、その
１つの焦点位置に光源が設けられてなり、かつ、前記ブ
ロック体は前記楕円形のもう一つの焦点位置が前記セル
のセル窓より内側に位置するように設けられ、さらに、
前記セルと検出器との間に、セルを通過した光源部から
の光をそれぞれ検出器に導くための複数の導光路を形成
してなるライトデバイダを設けたことを特徴とする非分
散型ガス分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986142443U JPH0620131Y2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 非分散型ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986142443U JPH0620131Y2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 非分散型ガス分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6348148U JPS6348148U (ja) | 1988-04-01 |
| JPH0620131Y2 true JPH0620131Y2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=31051181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986142443U Expired - Lifetime JPH0620131Y2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 非分散型ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620131Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010055182B4 (de) * | 2010-12-20 | 2016-08-11 | Binder Gmbh | Messsystem zum Messen der CO2-Konzentration in einem Klimaschrank oder einem Inkubator |
| JP2013213724A (ja) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Fuji Electric Co Ltd | 赤外線ガス分析計 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3770974A (en) * | 1972-06-29 | 1973-11-06 | Mine Safety Appliances Co | Non-dispersive infrared fluid analyzer with compensation for absorptive and mechanical effects of ambient conditions |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP1986142443U patent/JPH0620131Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6348148U (ja) | 1988-04-01 |
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