JPH06347402A - 赤外線ガス分析計 - Google Patents
赤外線ガス分析計Info
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- JPH06347402A JPH06347402A JP16521993A JP16521993A JPH06347402A JP H06347402 A JPH06347402 A JP H06347402A JP 16521993 A JP16521993 A JP 16521993A JP 16521993 A JP16521993 A JP 16521993A JP H06347402 A JPH06347402 A JP H06347402A
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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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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光源の発熱量が少なく、コンパクトかつ取扱
いが簡単な赤外線ガス分析計を提供すること。 【構成】 光源8とセル1との間およびセル1と検出器
12との間にシャッタ本体18,21が直線的に開閉動
作するシャッタ9,13を常時閉じた状態でそれぞれ設
け、光源8に電源が供給され、これによって、光源8の
温度が測定対象成分ガスの測定に適した高温状態になっ
たとき、光源側のシャッタ9を開放し、この光源側のシ
ャッタ9の開放中に検出器側のシャッタ13を1回また
は複数回開閉し、その後、光源側のシャッタ9を閉状態
にすると共に、光源8に対する電源をオフするように構
成した。
いが簡単な赤外線ガス分析計を提供すること。 【構成】 光源8とセル1との間およびセル1と検出器
12との間にシャッタ本体18,21が直線的に開閉動
作するシャッタ9,13を常時閉じた状態でそれぞれ設
け、光源8に電源が供給され、これによって、光源8の
温度が測定対象成分ガスの測定に適した高温状態になっ
たとき、光源側のシャッタ9を開放し、この光源側のシ
ャッタ9の開放中に検出器側のシャッタ13を1回また
は複数回開閉し、その後、光源側のシャッタ9を閉状態
にすると共に、光源8に対する電源をオフするように構
成した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線ガス分析計に関
する。
する。
【0002】
【従来の技術】図10は、従来の赤外線ガス分析計の構
成を示すもので、この図において、71,72は互いの
並列的に配置された測定セル、比較セルで、詳細には図
示してないが、セル71,72のそれぞれの両端部は赤
外光透過性材料よりなるセル窓で封止されている。そし
て、測定セル71には矢印で示すようにサンプルガスが
供給され、比較セル72には赤外光を吸収しないゼロガ
スなど比較ガスが充填されている。73はセル71,7
2の一端側に配置された光源で、セル71,72に赤外
光を照射するものである。
成を示すもので、この図において、71,72は互いの
並列的に配置された測定セル、比較セルで、詳細には図
示してないが、セル71,72のそれぞれの両端部は赤
外光透過性材料よりなるセル窓で封止されている。そし
て、測定セル71には矢印で示すようにサンプルガスが
供給され、比較セル72には赤外光を吸収しないゼロガ
スなど比較ガスが充填されている。73はセル71,7
2の一端側に配置された光源で、セル71,72に赤外
光を照射するものである。
【0003】74,75はセル71,72の他端側にそ
れぞれ配置され、セル71,72を通過してきた赤外光
を受光する例えばパイロセンサよりなる検出器で、測定
セル71に対応する検出器74は、その前面に測定対象
成分ガス(例えばCO2 )のみの特性吸収帯域の赤外光
を通過させるバンドパスフィルタ74aを備えており、
比較セル72に対応する検出器75は、その前面に前記
測定対象成分ガスに対して吸収帯域のないところの波長
の赤外光を通過させるバンドパスフィルタ75aを備え
ている。76はセル71,72と検出器74,75との
間に配置されるチョッパで、図外のモータによって駆動
される。
れぞれ配置され、セル71,72を通過してきた赤外光
を受光する例えばパイロセンサよりなる検出器で、測定
セル71に対応する検出器74は、その前面に測定対象
成分ガス(例えばCO2 )のみの特性吸収帯域の赤外光
を通過させるバンドパスフィルタ74aを備えており、
比較セル72に対応する検出器75は、その前面に前記
測定対象成分ガスに対して吸収帯域のないところの波長
の赤外光を通過させるバンドパスフィルタ75aを備え
ている。76はセル71,72と検出器74,75との
間に配置されるチョッパで、図外のモータによって駆動
される。
【0004】このように構成された赤外線ガス分析計に
おいては、光源73をオンにして赤外光をセル71,7
2に照射すると共に、チョッパ76を回転させている状
態で、測定セル71にサンプルガスを供給すると、検出
器74,75から検出信号が出力され、これらの信号を
図外の演算処理部で処理することにより、測定対象成分
ガスの濃度を得ることができる。
おいては、光源73をオンにして赤外光をセル71,7
2に照射すると共に、チョッパ76を回転させている状
態で、測定セル71にサンプルガスを供給すると、検出
器74,75から検出信号が出力され、これらの信号を
図外の演算処理部で処理することにより、測定対象成分
ガスの濃度を得ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の赤外線ガス分析計においては、測定を行う前から光
源73を、測定対象成分ガスの測定に適した温度になる
ように常時発光発熱させると共に、チョッパ76を回転
させており、測定前の準備時間や安定化までにかなりの
時間や電力を必要としている。つまり、従来の赤外線ガ
ス分析計は、エネルギー消費型ともいうべきものであ
る。また、前記のように光源73を発光させたり、モー
タを回転させたりすることによって生ずる熱が検出器7
4,75に伝えられ、これによって検出器出力が温度ド
リフトの影響を受けるというような不都合もある。さら
に、光源73、セル71,72、検出器74,75の他
にチョッパ76を設けているので、赤外線ガス分析計全
体の構成が大型化するという不都合もあった。
来の赤外線ガス分析計においては、測定を行う前から光
源73を、測定対象成分ガスの測定に適した温度になる
ように常時発光発熱させると共に、チョッパ76を回転
させており、測定前の準備時間や安定化までにかなりの
時間や電力を必要としている。つまり、従来の赤外線ガ
ス分析計は、エネルギー消費型ともいうべきものであ
る。また、前記のように光源73を発光させたり、モー
タを回転させたりすることによって生ずる熱が検出器7
4,75に伝えられ、これによって検出器出力が温度ド
リフトの影響を受けるというような不都合もある。さら
に、光源73、セル71,72、検出器74,75の他
にチョッパ76を設けているので、赤外線ガス分析計全
体の構成が大型化するという不都合もあった。
【0006】本発明は、上述の事柄に留意してなされた
もので、その目的は、光源の発熱量が少なく、コンパク
トかつ取扱いが簡単な赤外線ガス分析計を提供すること
にある。
もので、その目的は、光源の発熱量が少なく、コンパク
トかつ取扱いが簡単な赤外線ガス分析計を提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願の第一発明は、サンプルガスが供給されるセル
の一端側にセルに対して赤外光を照射する光源を設ける
と共に、セルの他端にセルを通過してきた赤外光を受光
する検出器を設け、サンプルガス中の測定対象成分ガス
の濃度を測定する赤外線ガス分析計において、前記光源
とセルとの間およびセルと検出器との間にシャッタ本体
が直線的に開閉動作するシャッタを常時閉じた状態でそ
れぞれ設け、前記光源に電源が供給され、これによっ
て、光源の温度が前記測定対象成分ガスの測定に適した
高温状態になったとき、前記光源側のシャッタを開放
し、この光源側のシャッタの開放中に前記検出器側のシ
ャッタを1回または複数回開閉し、その後、光源側のシ
ャッタを閉状態にすると共に、光源に対する電源をオフ
するように構成した点に特徴がある。
め、本願の第一発明は、サンプルガスが供給されるセル
の一端側にセルに対して赤外光を照射する光源を設ける
と共に、セルの他端にセルを通過してきた赤外光を受光
する検出器を設け、サンプルガス中の測定対象成分ガス
の濃度を測定する赤外線ガス分析計において、前記光源
とセルとの間およびセルと検出器との間にシャッタ本体
が直線的に開閉動作するシャッタを常時閉じた状態でそ
れぞれ設け、前記光源に電源が供給され、これによっ
て、光源の温度が前記測定対象成分ガスの測定に適した
高温状態になったとき、前記光源側のシャッタを開放
し、この光源側のシャッタの開放中に前記検出器側のシ
ャッタを1回または複数回開閉し、その後、光源側のシ
ャッタを閉状態にすると共に、光源に対する電源をオフ
するように構成した点に特徴がある。
【0008】また、本願の第二発明は、サンプルガスが
供給されるセルの一端側にセルに対して赤外光を照射す
る光源を設けると共に、セルの他端にセルを通過してき
た赤外光を受光する検出器を設け、サンプルガス中の測
定対象成分ガスの濃度を測定する赤外線ガス分析計にお
いて、前記光源とセルとの間およびセルと検出器との間
にそれぞれシャッタ本体が直線的に開閉動作するシャッ
タを常時閉じた状態で設け、前記光源の温度が前記測定
対象成分ガスの測定に適した高温状態になっていると
き、前記光源側のシャッタを開放し、この光源側のシャ
ッタの開放中に前記検出器側のシャッタを1回または複
数回開閉し、その後、光源側のシャッタを閉状態になる
ように構成した点に特徴がある。
供給されるセルの一端側にセルに対して赤外光を照射す
る光源を設けると共に、セルの他端にセルを通過してき
た赤外光を受光する検出器を設け、サンプルガス中の測
定対象成分ガスの濃度を測定する赤外線ガス分析計にお
いて、前記光源とセルとの間およびセルと検出器との間
にそれぞれシャッタ本体が直線的に開閉動作するシャッ
タを常時閉じた状態で設け、前記光源の温度が前記測定
対象成分ガスの測定に適した高温状態になっていると
き、前記光源側のシャッタを開放し、この光源側のシャ
ッタの開放中に前記検出器側のシャッタを1回または複
数回開閉し、その後、光源側のシャッタを閉状態になる
ように構成した点に特徴がある。
【0009】
【作用】前記第一発明の赤外線ガス分析計においては、
電源オンにすると、光源が赤外光を発すると共に、その
表面温度が上昇する。このとき、光源側のシャッタおよ
び検出器側のシャッタのいずれもが閉じている。前記電
源オンから暫くたつと光源温度が測定対象成分ガスの測
定に適した温度付近にまで上昇し、このとき初めて光源
側のシャッタが開放される。このとき、検出器側のシャ
ッタは閉じた状態にある。従って、セルを透過した赤外
光が検出器に入射することはない。
電源オンにすると、光源が赤外光を発すると共に、その
表面温度が上昇する。このとき、光源側のシャッタおよ
び検出器側のシャッタのいずれもが閉じている。前記電
源オンから暫くたつと光源温度が測定対象成分ガスの測
定に適した温度付近にまで上昇し、このとき初めて光源
側のシャッタが開放される。このとき、検出器側のシャ
ッタは閉じた状態にある。従って、セルを透過した赤外
光が検出器に入射することはない。
【0010】そして、前記光源側のシャッタの開放中
に、検出器側のシャッタを例えば2回開閉する。この検
出器側のシャッタの開閉操作により、光源を出てセルを
通過した赤外光がサンプル信号用素子と比較信号用素子
とを備えたデュアルタイプの検出器に断続的に入射し、
この検出器から信号が2つ出力され、この2つの出力信
号の平均によりサンプルガスにおける測定対象成分ガス
の濃度が得ることができる。
に、検出器側のシャッタを例えば2回開閉する。この検
出器側のシャッタの開閉操作により、光源を出てセルを
通過した赤外光がサンプル信号用素子と比較信号用素子
とを備えたデュアルタイプの検出器に断続的に入射し、
この検出器から信号が2つ出力され、この2つの出力信
号の平均によりサンプルガスにおける測定対象成分ガス
の濃度が得ることができる。
【0011】前記測定が終了すると、光源側のシャッタ
を閉状態にすると共に、光源に対する電源をオフする。
また、これと共に、検出器側のシャッタもオフし、次の
測定に備えるのである。
を閉状態にすると共に、光源に対する電源をオフする。
また、これと共に、検出器側のシャッタもオフし、次の
測定に備えるのである。
【0012】前記第一発明においては電源がパルス的発
光をするのに対し、第二発明では、光源を連続的に発光
させるようにしている点が異なるだけで、測定が終了す
れば光源側シャッタおよび検出器側シャッタを共に閉じ
るのである。
光をするのに対し、第二発明では、光源を連続的に発光
させるようにしている点が異なるだけで、測定が終了す
れば光源側シャッタおよび検出器側シャッタを共に閉じ
るのである。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
【0014】図1および図2は、本発明の一実施例を示
し、まず、図1において、1は例えばステンレス鋼など
耐腐蝕性材料よりなる筒状のセルで、その両端が赤外光
透過性材料よりなるセル窓2,3で封止されていると共
に、サンプルガスの導入口4、導出口5が開設されてい
る。サンプルガスは適宜の吸引ポンプ(図示してない)
によって導入口4からセル1内に導入され、導出口5か
らセル1外に導出される。なお、6,7はセル1の両端
に形成されるフランジ部である。
し、まず、図1において、1は例えばステンレス鋼など
耐腐蝕性材料よりなる筒状のセルで、その両端が赤外光
透過性材料よりなるセル窓2,3で封止されていると共
に、サンプルガスの導入口4、導出口5が開設されてい
る。サンプルガスは適宜の吸引ポンプ(図示してない)
によって導入口4からセル1内に導入され、導出口5か
らセル1外に導出される。なお、6,7はセル1の両端
に形成されるフランジ部である。
【0015】8はセル1の一端側に設けられ、赤外光を
発する光源で、比較的小型であり、また、例えば図5に
示すような発光温度変化特性を有するものが用いられ
る。9はこの光源8とセル1との間に介装されるシャッ
タで、このシャッタ9の構成は後述する。10はシャッ
タホルダ、11は光源ホルダである。
発する光源で、比較的小型であり、また、例えば図5に
示すような発光温度変化特性を有するものが用いられ
る。9はこの光源8とセル1との間に介装されるシャッ
タで、このシャッタ9の構成は後述する。10はシャッ
タホルダ、11は光源ホルダである。
【0016】12はセル1の他端側に設けられる検出器
で、例えばデュアルタイプのパイロセンサよりなり、そ
の2つの受光面には測定用干渉フィルタ12A、比較用
干渉フィルタ12B(図示してない)を備えており、後
述するシャッタ13を介してセル窓3に対向し、かつ、
シャッタ13の移動方向(図中の両矢印方向)と直交す
る方向(紙面に垂直な方向)に並ぶようにして配置され
ている。14はシャッタホルダ、15は検出器ホルダで
ある。
で、例えばデュアルタイプのパイロセンサよりなり、そ
の2つの受光面には測定用干渉フィルタ12A、比較用
干渉フィルタ12B(図示してない)を備えており、後
述するシャッタ13を介してセル窓3に対向し、かつ、
シャッタ13の移動方向(図中の両矢印方向)と直交す
る方向(紙面に垂直な方向)に並ぶようにして配置され
ている。14はシャッタホルダ、15は検出器ホルダで
ある。
【0017】前記シャッタ9,13としては、常時閉じ
ており、信号が入力されたとき、その可動部が直線的に
移動するものが好ましく、より詳しくは、光源側シャッ
タ9は、信号が入力されたとき、所定時間だけ開状態を
保持し、その後閉じるように構成されたものが好まし
く、また、検出器側シャッタ13は、信号が入力された
とき、1回または複数回開閉を繰り返し、その後閉じる
ように構成されたものが好ましい。これらの要求を満た
すシャッタとして、本願出願人が平成4年6月25日付
けにて特許出願している「電磁波断続装置」(特願平4
−193127号)がある。
ており、信号が入力されたとき、その可動部が直線的に
移動するものが好ましく、より詳しくは、光源側シャッ
タ9は、信号が入力されたとき、所定時間だけ開状態を
保持し、その後閉じるように構成されたものが好まし
く、また、検出器側シャッタ13は、信号が入力された
とき、1回または複数回開閉を繰り返し、その後閉じる
ように構成されたものが好ましい。これらの要求を満た
すシャッタとして、本願出願人が平成4年6月25日付
けにて特許出願している「電磁波断続装置」(特願平4
−193127号)がある。
【0018】図8および図9は、前記特許出願に係る電
磁波断続装置のうち、最も基本的なダブルソレノイドタ
イプの電磁波断続装置30の構成を概略的に示すもの
で、この図において、31,32は自己保持ソレノイド
で、それぞれ固定鉄心33,34、互いに同方向に巻か
れたコイル35,36、可動鉄心37,38および永久
磁石39,40とからなる。これらの自己保持ソレノイ
ド31,32は互いに一直線状に配置されている。
磁波断続装置のうち、最も基本的なダブルソレノイドタ
イプの電磁波断続装置30の構成を概略的に示すもの
で、この図において、31,32は自己保持ソレノイド
で、それぞれ固定鉄心33,34、互いに同方向に巻か
れたコイル35,36、可動鉄心37,38および永久
磁石39,40とからなる。これらの自己保持ソレノイ
ド31,32は互いに一直線状に配置されている。
【0019】そして、この実施例においては、永久磁石
39,40における磁極の極性が互いに逆になるよう
に、例えば自己保持ソレノイド31においては、N極が
可動鉄心37に近く、また、自己保持ソレノイド32に
おいては、S極が可動鉄心38に近くなるように配置さ
れている。41は自己保持ソレノイド31,32を所定
の位置関係に載置保持するベースフレームである。
39,40における磁極の極性が互いに逆になるよう
に、例えば自己保持ソレノイド31においては、N極が
可動鉄心37に近く、また、自己保持ソレノイド32に
おいては、S極が可動鉄心38に近くなるように配置さ
れている。41は自己保持ソレノイド31,32を所定
の位置関係に載置保持するベースフレームである。
【0020】42は前記自己保持ソレノイド31,32
の間に設けられる遮蔽部で、可動鉄心37,38と連結
されることにより保持されている。そして、この遮蔽部
42は、光など電磁波を遮蔽する材料、例えばプラスチ
ック、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、鉛(X線など
に有効)よりなり、遮蔽部分43の一部に開口44を備
えている。つまり、可動鉄心37,38および遮蔽部4
2によって一つの可動体45が形成されている。なお、
46は例えば2つの受光素子46a,46bよりなるデ
ュアルタイプのパイロセンサである。
の間に設けられる遮蔽部で、可動鉄心37,38と連結
されることにより保持されている。そして、この遮蔽部
42は、光など電磁波を遮蔽する材料、例えばプラスチ
ック、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、鉛(X線など
に有効)よりなり、遮蔽部分43の一部に開口44を備
えている。つまり、可動鉄心37,38および遮蔽部4
2によって一つの可動体45が形成されている。なお、
46は例えば2つの受光素子46a,46bよりなるデ
ュアルタイプのパイロセンサである。
【0021】上述のように構成された電磁波断続装置3
0において、図9に示すように、自己保持ソレノイド3
1,32のコイル35,36を互いに並列に接続して、
これらのある直流のパルス信号(ワンショット信号)を
コイル15,16に与えると、各自己保持ソレノイド3
1,32には互いに同じ方向の磁界が生ずる。
0において、図9に示すように、自己保持ソレノイド3
1,32のコイル35,36を互いに並列に接続して、
これらのある直流のパルス信号(ワンショット信号)を
コイル15,16に与えると、各自己保持ソレノイド3
1,32には互いに同じ方向の磁界が生ずる。
【0022】今、可動鉄心37,38が同図において実
線で示した位置にあり、検出器46に対して光が到達し
ている受光状態にあるとき、実線で示すように直流電源
47を接続すると、自己保持ソレノイド31において
は、可動鉄心37を永久磁石39側に吸引するような力
が作用し、自己保持ソレノイド32においては、可動鉄
心38を永久磁石40側から反発するような力が作用し
て、可動体45が実線で示す矢印方向に移動し、これに
よって、遮蔽部42が同方向に移動するので、受光状態
の検出器46が遮光状態になる。そして、自己保持ソレ
ノイド31においては、可動鉄心37が永久磁石39に
吸着されて、その状態を保持する。
線で示した位置にあり、検出器46に対して光が到達し
ている受光状態にあるとき、実線で示すように直流電源
47を接続すると、自己保持ソレノイド31において
は、可動鉄心37を永久磁石39側に吸引するような力
が作用し、自己保持ソレノイド32においては、可動鉄
心38を永久磁石40側から反発するような力が作用し
て、可動体45が実線で示す矢印方向に移動し、これに
よって、遮蔽部42が同方向に移動するので、受光状態
の検出器46が遮光状態になる。そして、自己保持ソレ
ノイド31においては、可動鉄心37が永久磁石39に
吸着されて、その状態を保持する。
【0023】一方、可動鉄心37,38が仮想線で示し
た位置にあり、検出器46が遮光状態にあるとき、仮想
線で示すように直流電源47を接続した場合、自己保持
ソレノイド31,32においては、前記とは逆の力が作
用するので、可動体45が仮想線で示す矢印方向に移動
し、これによって、遮蔽部42が同方向に移動するの
で、遮光状態の検出器46が受光状態になる。そして、
自己保持ソレノイド32においては、可動鉄心38が永
久磁石40に吸着されて、その状態を保持する。
た位置にあり、検出器46が遮光状態にあるとき、仮想
線で示すように直流電源47を接続した場合、自己保持
ソレノイド31,32においては、前記とは逆の力が作
用するので、可動体45が仮想線で示す矢印方向に移動
し、これによって、遮蔽部42が同方向に移動するの
で、遮光状態の検出器46が受光状態になる。そして、
自己保持ソレノイド32においては、可動鉄心38が永
久磁石40に吸着されて、その状態を保持する。
【0024】上述のように、コイル35,36に同じ極
性の制御信号を入力することにより、可動鉄心37,3
8および遮蔽部42からなる可動体45を移動させるこ
とができるので、検出器46を受光状態から遮光状態ま
たはその逆の状態に切換えることができる。そして、コ
イル35,36に対して極性の異なるパルス的な制御信
号を交互に与えるようにすれば、シャッタやチョッパな
どとして使用することができるのである。
性の制御信号を入力することにより、可動鉄心37,3
8および遮蔽部42からなる可動体45を移動させるこ
とができるので、検出器46を受光状態から遮光状態ま
たはその逆の状態に切換えることができる。そして、コ
イル35,36に対して極性の異なるパルス的な制御信
号を交互に与えるようにすれば、シャッタやチョッパな
どとして使用することができるのである。
【0025】そこで、本発明の上記実施例に係る赤外線
ガス分析計においては、上述のような動作原理の下で動
作する電磁波断続装置30をさらに発展的に応用して、
図1および図2に示すように構成している。すなわち、
光源8とセル1との間には、適宜の間隔をおいて設置さ
れる自己保持ソレノイド16,17と、シャッタ本体1
8(これは、図8および図9における可動体45に相当
する)とからなる光源側シャッタ9が設けられている。
そして、シャッタ本体18のほぼ中央には、図2(A)
に示すように、1つの開口18Aが形成されている。こ
の開口18Aは、光源8の大きさおよびその位置に合わ
せてある。
ガス分析計においては、上述のような動作原理の下で動
作する電磁波断続装置30をさらに発展的に応用して、
図1および図2に示すように構成している。すなわち、
光源8とセル1との間には、適宜の間隔をおいて設置さ
れる自己保持ソレノイド16,17と、シャッタ本体1
8(これは、図8および図9における可動体45に相当
する)とからなる光源側シャッタ9が設けられている。
そして、シャッタ本体18のほぼ中央には、図2(A)
に示すように、1つの開口18Aが形成されている。こ
の開口18Aは、光源8の大きさおよびその位置に合わ
せてある。
【0026】また、セル1と検出器12との間には、適
宜の間隔をおいて設置される自己保持ソレノイド19,
20と、シャッタ本体21(これは、図8および図9に
おける可動体45に相当する)とからなる光源側シャッ
タ13が設けられている。そして、シャッタ本体21の
ほぼ中央には、図2(B)に示すように、2つの開口2
1A,21Bが形成されており、これらの開口21A,
21Bの大きさおよび相互の距離は、検出器12のフィ
ルタ12A,12Bのそれらに合わせてある。なお、図
1における2つの両矢印は、前記シャッタ本体18,2
1の移動する方向を示している。
宜の間隔をおいて設置される自己保持ソレノイド19,
20と、シャッタ本体21(これは、図8および図9に
おける可動体45に相当する)とからなる光源側シャッ
タ13が設けられている。そして、シャッタ本体21の
ほぼ中央には、図2(B)に示すように、2つの開口2
1A,21Bが形成されており、これらの開口21A,
21Bの大きさおよび相互の距離は、検出器12のフィ
ルタ12A,12Bのそれらに合わせてある。なお、図
1における2つの両矢印は、前記シャッタ本体18,2
1の移動する方向を示している。
【0027】図3は、前記赤外線ガス分析計における回
路構成の一例を概略的に示す図である。
路構成の一例を概略的に示す図である。
【0028】次に、上記構成の赤外線ガス分析計の動作
について、図4および図5をも参照しながら説明する。
について、図4および図5をも参照しながら説明する。
【0029】まず、測定開始前においては、光源側シャ
ッタ9および検出器側シャッタ13は共に閉じた状態に
なっている。すなわち、光源側シャッタ9においては、
シャッタ本体18の開口18Aは光源8から発せられる
赤外光の光路とは重ならない位置、つまり、赤外光路が
遮蔽された状態にあり、検出器側シャッタ13において
は、シャッタ本体21の開口が検出器12のフィルタ1
2A,12Bとは異なった位置にあり、検出器12に対
する光が遮断された状態になっている。
ッタ9および検出器側シャッタ13は共に閉じた状態に
なっている。すなわち、光源側シャッタ9においては、
シャッタ本体18の開口18Aは光源8から発せられる
赤外光の光路とは重ならない位置、つまり、赤外光路が
遮蔽された状態にあり、検出器側シャッタ13において
は、シャッタ本体21の開口が検出器12のフィルタ1
2A,12Bとは異なった位置にあり、検出器12に対
する光が遮断された状態になっている。
【0030】 今、前記状態において、ボタンを操作
して電源をオン〔図4(c)参照〕にすると、光源8が
発光するが、光源側シャッタ9が閉じているので、赤外
光がセル1に照射されることはない。。このとき、ポン
プが動作してサンプルガスがセル1内に供給される。光
源8の表面温度は、電源がオンになる前はほぼ0℃であ
るが、電源がオンされることにより発光すると共に発熱
し、図4中の曲線Iのように温度上昇する。
して電源をオン〔図4(c)参照〕にすると、光源8が
発光するが、光源側シャッタ9が閉じているので、赤外
光がセル1に照射されることはない。。このとき、ポン
プが動作してサンプルガスがセル1内に供給される。光
源8の表面温度は、電源がオンになる前はほぼ0℃であ
るが、電源がオンされることにより発光すると共に発熱
し、図4中の曲線Iのように温度上昇する。
【0031】 前記電源オンから暫くたつと光源温度
が測定対象成分ガスの測定に適した温度(例えば350
℃)付近にまで上昇し、このとき初めて光源側シャッタ
9が開放される〔図4(b)参照〕。このとき、検出器
側シャッタ13は閉じた状態にある。従って、セル1を
透過した赤外光が検出器12に入射することはない。
が測定対象成分ガスの測定に適した温度(例えば350
℃)付近にまで上昇し、このとき初めて光源側シャッタ
9が開放される〔図4(b)参照〕。このとき、検出器
側シャッタ13は閉じた状態にある。従って、セル1を
透過した赤外光が検出器12に入射することはない。
【0032】 そして、前記光源側シャッタ9の開放
中に、検出器側シャッタ13を例えば10秒の間隔をお
いて2回開閉する〔図4(b)参照〕。この検出器側シ
ャッタ13の開時間は、測定対象成分ガスの測定に十分
な時間、例えば1秒間である。この検出器側シャッタ1
3の開閉操作により、光源8を出てセル1を通過した赤
外光がサンプル信号用素子と比較信号用素子とを備えた
デュアルタイプの検出器12に断続的に入射し、この検
出器12から2つの信号S1 ,S2 が出力され、この2
つの出力信号S1 ,S2 の平均に基づいてサンプルガス
における測定対象成分ガスの濃度が得ることができる。
中に、検出器側シャッタ13を例えば10秒の間隔をお
いて2回開閉する〔図4(b)参照〕。この検出器側シ
ャッタ13の開時間は、測定対象成分ガスの測定に十分
な時間、例えば1秒間である。この検出器側シャッタ1
3の開閉操作により、光源8を出てセル1を通過した赤
外光がサンプル信号用素子と比較信号用素子とを備えた
デュアルタイプの検出器12に断続的に入射し、この検
出器12から2つの信号S1 ,S2 が出力され、この2
つの出力信号S1 ,S2 の平均に基づいてサンプルガス
における測定対象成分ガスの濃度が得ることができる。
【0033】 前記測定が終了すると、光源側シャッ
タ9を閉状態にする〔図4(b)参照〕と共に、光源8
に対する電源をオフする〔図4(c)参照〕。また、こ
れと共に、検出器側シャッタ13もオフし〔図4(a)
参照〕、次の測定に備えるのである。
タ9を閉状態にする〔図4(b)参照〕と共に、光源8
に対する電源をオフする〔図4(c)参照〕。また、こ
れと共に、検出器側シャッタ13もオフし〔図4(a)
参照〕、次の測定に備えるのである。
【0034】前記光源側シャッタ9は、測定対象成分ガ
スの測定に必要な時間、例えば約10秒余り開いた後閉
じる〔図4(b)参照〕。そして、検出器側シャッタ1
3は、この光源側シャッタ9が開いている間に複数回開
閉される。図4に示す例においては、光源側シャッタ9
が開になると同時に開となり、1秒後に閉じ、その後、
この閉じ状態から9秒後に再び1秒だけ開くようにして
いるが、これに限られるものではなく、1回だけでもよ
い。また、複数回でもよい。
スの測定に必要な時間、例えば約10秒余り開いた後閉
じる〔図4(b)参照〕。そして、検出器側シャッタ1
3は、この光源側シャッタ9が開いている間に複数回開
閉される。図4に示す例においては、光源側シャッタ9
が開になると同時に開となり、1秒後に閉じ、その後、
この閉じ状態から9秒後に再び1秒だけ開くようにして
いるが、これに限られるものではなく、1回だけでもよ
い。また、複数回でもよい。
【0035】そして、前記光源8の温度は、光源8に対
する電源供給が停止された後も若干上昇を続け、そのピ
ーク(例えば410℃)を過ぎると、図4中の曲線IIに
示すように低下する。次の測定に対処するには、光源8
の表面温度が室温近くまで下がっていることが望ましい
が、50℃近くになっておればよい。
する電源供給が停止された後も若干上昇を続け、そのピ
ーク(例えば410℃)を過ぎると、図4中の曲線IIに
示すように低下する。次の測定に対処するには、光源8
の表面温度が室温近くまで下がっていることが望ましい
が、50℃近くになっておればよい。
【0036】前記ステップ〜ステップで一つの測定
サイクルとなるが、このような測定サイクルの制御は、
図3に示したマイクロプロセッサ回路51において行わ
れる。つまり、光源8がそのオンとなってから、その表
面温度が測定に適した温度になるまでの時間は、図5に
示すような発光温度変化特性グラフを用いることによ
り、予め設定できる。従って、前記ステップ〜ステッ
プの動作プログラムをマイクロプロセッサ回路51に
インプットしておくことにより、所望の動作を行わせる
ことができる。
サイクルとなるが、このような測定サイクルの制御は、
図3に示したマイクロプロセッサ回路51において行わ
れる。つまり、光源8がそのオンとなってから、その表
面温度が測定に適した温度になるまでの時間は、図5に
示すような発光温度変化特性グラフを用いることによ
り、予め設定できる。従って、前記ステップ〜ステッ
プの動作プログラムをマイクロプロセッサ回路51に
インプットしておくことにより、所望の動作を行わせる
ことができる。
【0037】本発明は、上述の実施例に限られるもので
はなく種々に変更して実施することができる。上記実施
例においては、光源8をパルス発光させるようにしたも
のであったが、これに代え、光源8を連続発光させて、
測定に適した温度にしておき、測定時にのみ光源側シャ
ッタ9および検出器側シャッタ13を上述の実施例と同
様に開閉するようにしてもよい。
はなく種々に変更して実施することができる。上記実施
例においては、光源8をパルス発光させるようにしたも
のであったが、これに代え、光源8を連続発光させて、
測定に適した温度にしておき、測定時にのみ光源側シャ
ッタ9および検出器側シャッタ13を上述の実施例と同
様に開閉するようにしてもよい。
【0038】すなわち、図6はこのようにしたときの回
路構成の一例を概略的に示す図である。また、図7は適
宜の間隔をおいて2回測定する場合における各部の動き
および光源温度の変化を示す図である。
路構成の一例を概略的に示す図である。また、図7は適
宜の間隔をおいて2回測定する場合における各部の動き
および光源温度の変化を示す図である。
【0039】図7に示した例においては、光源側シャッ
タ9の開放中に検出器側シャッタ13を1回1秒間開放
にする動作を適宜の間隔をおいて2回繰り返している。
図中、aは光源開放時間を、bは測定時間をそれぞれ示
している。
タ9の開放中に検出器側シャッタ13を1回1秒間開放
にする動作を適宜の間隔をおいて2回繰り返している。
図中、aは光源開放時間を、bは測定時間をそれぞれ示
している。
【0040】そして、セル部の構成は、2つのセルを設
けた2セルタイプにしてもよい。検出器12としては、
パイロセンサ以外のサーミスタ型、熱電堆などの熱型セ
ンサや、各種の半導体センサ、さらには、コンデンサマ
イクロフォン型センサなどのニューマティック型センサ
を用いてもよい。
けた2セルタイプにしてもよい。検出器12としては、
パイロセンサ以外のサーミスタ型、熱電堆などの熱型セ
ンサや、各種の半導体センサ、さらには、コンデンサマ
イクロフォン型センサなどのニューマティック型センサ
を用いてもよい。
【0041】そして、複数のセンサおよび干渉フィルタ
を設けることにより、複数の測定対象成分ガスを同時に
検出することもできる。また、干渉フィルタは、一般に
は検出器の直前に設けられるが、光源8とセル1との間
やセル1とシャッタ11との間に設けてもよい。
を設けることにより、複数の測定対象成分ガスを同時に
検出することもできる。また、干渉フィルタは、一般に
は検出器の直前に設けられるが、光源8とセル1との間
やセル1とシャッタ11との間に設けてもよい。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の赤外線ガ
ス分析計においては、従来の赤外線ガス分析計と異な
り、光源を常時点灯したり、チョッパを回転させるので
はなく、1回の電源オン操作により例えば室内のCO2
の濃度を測定することができる。そして、シャッタを必
要に応じて複数回往復移動させたりすることにより、チ
ョッピングを行うことができるので、間欠測定や連続測
定を行うことができる。また、光源の点灯時間は従来に
比べて短く、シャッタの動作時間も極めて短いので、発
熱量が少ない。従って、検出器に対する温度影響が大き
く低減され、それだけ精度の高い測定が行なえると共
に、消費エネルギーも大幅に抑えることができる。
ス分析計においては、従来の赤外線ガス分析計と異な
り、光源を常時点灯したり、チョッパを回転させるので
はなく、1回の電源オン操作により例えば室内のCO2
の濃度を測定することができる。そして、シャッタを必
要に応じて複数回往復移動させたりすることにより、チ
ョッピングを行うことができるので、間欠測定や連続測
定を行うことができる。また、光源の点灯時間は従来に
比べて短く、シャッタの動作時間も極めて短いので、発
熱量が少ない。従って、検出器に対する温度影響が大き
く低減され、それだけ精度の高い測定が行なえると共
に、消費エネルギーも大幅に抑えることができる。
【0043】そして、本発明の赤外線ガス分析計は、コ
ンパクトかつ取扱いが簡単であり、誰にでも簡単に操作
でき、家庭内や事務所などにおける例えばCO2 濃度の
測定を簡便に行うことができる。
ンパクトかつ取扱いが簡単であり、誰にでも簡単に操作
でき、家庭内や事務所などにおける例えばCO2 濃度の
測定を簡便に行うことができる。
【図1】本発明の一実施例に係る赤外線ガス分析計の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図2】(A)は光源側シャッタのシャッタ本体の一例
を示す図であり、(B)は検出器側シャッタのシャッタ
本体の一例を示す図である。
を示す図であり、(B)は検出器側シャッタのシャッタ
本体の一例を示す図である。
【図3】前記赤外線ガス分析計における制御関係の一例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図4】前記赤外線ガス分析計の動作説明図である。
【図5】本発明において用いる光源の発光温度変化特性
を示す図である。
を示す図である。
【図6】本発明の他の実施例に係る赤外線ガス分析計に
おける制御関係の一例を示すブロック図である。
おける制御関係の一例を示すブロック図である。
【図7】本発明の他の実施例に係る赤外線ガス分析計の
動作説明図である。
動作説明図である。
【図8】前記赤外線ガス分析計となった電磁波断続装置
の構成を示す斜視図である。
の構成を示す斜視図である。
【図9】前記電磁波断続装置の要部を概略的に示す断面
図である。
図である。
【図10】従来の赤外線ガス分析計の構成を示す図であ
る。
る。
1…セル、8…光源、9…光源側シャッタ、12…検出
器、13…検出器側シャッタ、18,21…シャッタ本
体。
器、13…検出器側シャッタ、18,21…シャッタ本
体。
Claims (2)
- 【請求項1】 サンプルガスが供給されるセルの一端側
にセルに対して赤外光を照射する光源を設けると共に、
セルの他端にセルを通過してきた赤外光を受光する検出
器を設け、サンプルガス中の測定対象成分ガスの濃度を
測定する赤外線ガス分析計において、前記光源とセルと
の間およびセルと検出器との間にシャッタ本体が直線的
に開閉動作するシャッタを常時閉じた状態でそれぞれ設
け、前記光源に電源が供給され、これによって、光源の
温度が前記測定対象成分ガスの測定に適した高温状態に
なったとき、前記光源側のシャッタを開放し、この光源
側のシャッタの開放中に前記検出器側のシャッタを1回
または複数回開閉し、その後、光源側のシャッタを閉状
態にすると共に、光源に対する電源をオフするように構
成したことを特徴とする赤外線ガス分析計。 - 【請求項2】 サンプルガスが供給されるセルの一端側
にセルに対して赤外光を照射する光源を設けると共に、
セルの他端にセルを通過してきた赤外光を受光する検出
器を設け、サンプルガス中の測定対象成分ガスの濃度を
測定する赤外線ガス分析計において、前記光源とセルと
の間およびセルと検出器との間にそれぞれシャッタ本体
が直線的に開閉動作するシャッタを常時閉じた状態で設
け、前記光源の温度が前記測定対象成分ガスの測定に適
した高温状態になっているとき、前記光源側のシャッタ
を開放し、この光源側のシャッタの開放中に前記検出器
側のシャッタを1回または複数回開閉し、その後、光源
側のシャッタを閉状態になるように構成したことを特徴
とする赤外線ガス分析計。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16521993A JP3378613B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 赤外線ガス分析計 |
US08/252,574 US5436457A (en) | 1993-06-10 | 1994-06-01 | Infrared gas analyzer |
DE4420340A DE4420340C2 (de) | 1993-06-10 | 1994-06-10 | Verfahren zur Messung der Konzentration einer Komponente in einem Probengas und Infrarot-Gasanalysator zur Durchführung des Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16521993A JP3378613B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 赤外線ガス分析計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06347402A true JPH06347402A (ja) | 1994-12-22 |
JP3378613B2 JP3378613B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=15808119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16521993A Expired - Fee Related JP3378613B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | 赤外線ガス分析計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3378613B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010528274A (ja) * | 2007-05-24 | 2010-08-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ガス分析方法およびガス分析装置 |
-
1993
- 1993-06-10 JP JP16521993A patent/JP3378613B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010528274A (ja) * | 2007-05-24 | 2010-08-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ガス分析方法およびガス分析装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3378613B2 (ja) | 2003-02-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |