JPH07260644A - ガス分析におけるサンプリング装置 - Google Patents
ガス分析におけるサンプリング装置Info
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- JPH07260644A JPH07260644A JP6079916A JP7991694A JPH07260644A JP H07260644 A JPH07260644 A JP H07260644A JP 6079916 A JP6079916 A JP 6079916A JP 7991694 A JP7991694 A JP 7991694A JP H07260644 A JPH07260644 A JP H07260644A
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- sampling device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 例えば自動車の排ガスのように、サンプルガ
スの濃度が時々刻々変化するような場合、バックグラウ
ンドの影響を受けることなく、そして、煩わしい前処理
を要することなく、しかも確実にガスサンプリングを行
うことができるサンプリング装置を提供すること。 【構成】 希釈されたサンプルガスを定容量採取装置５
によって一定流量サンプリングするガス分析におけるサ
ンプリング装置において、定容量採取装置５から分岐す
るサンプリング流路８のガス採取口８ａを、定容量採取
装置５のメインベンチュリ６のスロート部６ａまたはス
ロート部６ａのやや下流側に設けるとともに、サンプリ
ング流路８の下流側にコールドトラップ１３を設け、こ
のコールドトラップ１３を介して分析部１６にサンプル
ガスを供給するよう構成した。
スの濃度が時々刻々変化するような場合、バックグラウ
ンドの影響を受けることなく、そして、煩わしい前処理
を要することなく、しかも確実にガスサンプリングを行
うことができるサンプリング装置を提供すること。 【構成】 希釈されたサンプルガスを定容量採取装置５
によって一定流量サンプリングするガス分析におけるサ
ンプリング装置において、定容量採取装置５から分岐す
るサンプリング流路８のガス採取口８ａを、定容量採取
装置５のメインベンチュリ６のスロート部６ａまたはス
ロート部６ａのやや下流側に設けるとともに、サンプリ
ング流路８の下流側にコールドトラップ１３を設け、こ
のコールドトラップ１３を介して分析部１６にサンプル
ガスを供給するよう構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ガス分析におけるサ
ンプリング装置（以下、単にサンプリング装置と言う）
に関する。
ンプリング装置（以下、単にサンプリング装置と言う）
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば自動車の排ガスをガスクロマトグ
ラフィーを用いて分析する場合、前記排ガスを希釈し、
この希釈されたサンプルガスを定容量採取装置によって
一定流量サンプリングするようにしているが、その場
合、次のようなサンプリング手法があった。すなわち、 定容量採取装置によって希釈されたサンプルガスを
テドラバッグに吸引し、希釈されたサンプルガスにおけ
る濃度を平均化させるところのバッグ法、 定容量採取装置によって希釈されたサンプルガスを
吸収液または吸着剤に取り込み、モード運転中の排ガス
を積分して捕集するところのバッチ法、 定容量採取装置によって希釈されたサンプルガスを
ガスサンプラー（計量管）に導入して、大気圧平衡後キ
ャリアガスでガスクロマトグラフィーに導入する連続測
定法、などがある。
ラフィーを用いて分析する場合、前記排ガスを希釈し、
この希釈されたサンプルガスを定容量採取装置によって
一定流量サンプリングするようにしているが、その場
合、次のようなサンプリング手法があった。すなわち、 定容量採取装置によって希釈されたサンプルガスを
テドラバッグに吸引し、希釈されたサンプルガスにおけ
る濃度を平均化させるところのバッグ法、 定容量採取装置によって希釈されたサンプルガスを
吸収液または吸着剤に取り込み、モード運転中の排ガス
を積分して捕集するところのバッチ法、 定容量採取装置によって希釈されたサンプルガスを
ガスサンプラー（計量管）に導入して、大気圧平衡後キ
ャリアガスでガスクロマトグラフィーに導入する連続測
定法、などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の手法は、簡便
ではあるが、高沸点成分や吸着性の強い物質に対し適用
することは困難であるといった欠点があるとともに、バ
ッグにおけるバックグランドの影響を受けやすいといっ
た不都合がある。また、上記の手法は、サンプルガス
中の濃度の平均化は行われるものの、サンプルガス捕集
後、抽出や加熱処理などの前処理が必要であり、かなり
の熟練度と手間とを必要とする。そして、上記の手法
は、ガスクロマトグラフィーの導入方法としては最も簡
便かつ正確であるといった利点はあるものの、サンプリ
ング時、瞬間の測定しか行うことができず、モード運転
に対応したサンプリングを行うことができない。
ではあるが、高沸点成分や吸着性の強い物質に対し適用
することは困難であるといった欠点があるとともに、バ
ッグにおけるバックグランドの影響を受けやすいといっ
た不都合がある。また、上記の手法は、サンプルガス
中の濃度の平均化は行われるものの、サンプルガス捕集
後、抽出や加熱処理などの前処理が必要であり、かなり
の熟練度と手間とを必要とする。そして、上記の手法
は、ガスクロマトグラフィーの導入方法としては最も簡
便かつ正確であるといった利点はあるものの、サンプリ
ング時、瞬間の測定しか行うことができず、モード運転
に対応したサンプリングを行うことができない。
【０００４】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、例えば自動車の排ガスのように、サンプルガ
スの濃度が時々刻々変化するような場合、バックグラウ
ンドの影響を受けることなく、そして、煩わしい前処理
を要することなく、しかも確実にガスサンプリングを行
うことができるサンプリング装置を提供することを目的
としている。
たもので、例えば自動車の排ガスのように、サンプルガ
スの濃度が時々刻々変化するような場合、バックグラウ
ンドの影響を受けることなく、そして、煩わしい前処理
を要することなく、しかも確実にガスサンプリングを行
うことができるサンプリング装置を提供することを目的
としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、希釈されたサンプルガスを定容量採取
装置によって一定流量サンプリングするガス分析におけ
るサンプリング装置において、前記定容量採取装置から
分岐するサンプリング流路のガス採取口を、前記定容量
採取装置のメインベンチュリのスロート部またはスロー
ト部のやや下流側に設けるとともに、前記サンプリング
流路の下流側にコールドトラップを設け、このコールド
トラップを介して分析部にサンプルガスを供給するよう
に構成した点に特徴がある。
め、この発明は、希釈されたサンプルガスを定容量採取
装置によって一定流量サンプリングするガス分析におけ
るサンプリング装置において、前記定容量採取装置から
分岐するサンプリング流路のガス採取口を、前記定容量
採取装置のメインベンチュリのスロート部またはスロー
ト部のやや下流側に設けるとともに、前記サンプリング
流路の下流側にコールドトラップを設け、このコールド
トラップを介して分析部にサンプルガスを供給するよう
に構成した点に特徴がある。
【０００６】そして、前記ガス採取口を、前記メインベ
ンチュリのスロート部の上流側または下流側に設けられ
る鼓状の小型ベンチュリで構成してもよい。
ンチュリのスロート部の上流側または下流側に設けられ
る鼓状の小型ベンチュリで構成してもよい。
【０００７】
【作用】定容量採取装置から分岐するサンプリング流路
にサンプリングされるガスの流量は定流量でなければな
らない。そして、特に、コールドトラップを用いる分析
においては、サンプリングしたガス流量を測るには、サ
ンプリング時のガス流速と時間との積によって求めるこ
とができるが、この場合、前記ガス流速が一定しない
と、瞬時のガス流速を全て測り、それを積算しなければ
ならない。
にサンプリングされるガスの流量は定流量でなければな
らない。そして、特に、コールドトラップを用いる分析
においては、サンプリングしたガス流量を測るには、サ
ンプリング時のガス流速と時間との積によって求めるこ
とができるが、この場合、前記ガス流速が一定しない
と、瞬時のガス流速を全て測り、それを積算しなければ
ならない。
【０００８】ところが、上述のように構成した場合、定
容量採取装置のメインベンチュリのスロート部における
マッハ数は１であるため、この部位においてガス採取を
行えば、サンプリング流量を常に一定にすることがで
き、しかも、仮に、分析部を含むガスラインにおいて圧
力変動や流量変動が生じたとしても、これらの影響がガ
ス採取部における流量に影響を及ぼすことがなく、した
がって、安定したガスサンプリングを行うことができ
る。
容量採取装置のメインベンチュリのスロート部における
マッハ数は１であるため、この部位においてガス採取を
行えば、サンプリング流量を常に一定にすることがで
き、しかも、仮に、分析部を含むガスラインにおいて圧
力変動や流量変動が生じたとしても、これらの影響がガ
ス採取部における流量に影響を及ぼすことがなく、した
がって、安定したガスサンプリングを行うことができ
る。
【０００９】また、前記メインベンチュリのスロート部
の上流側または下流側に鼓状の小型ベンチュリを設けた
場合、この小型ベンチュリにおいてもマッハ数が１であ
る。したがって、上記と同様に、安定したガスサンプリ
ングを行うことができる。
の上流側または下流側に鼓状の小型ベンチュリを設けた
場合、この小型ベンチュリにおいてもマッハ数が１であ
る。したがって、上記と同様に、安定したガスサンプリ
ングを行うことができる。
【００１０】
【実施例】図１は、この発明のサンプリング装置の一例
を示し、この図において、１は排ガス源としての例えば
自動車エンジン、２はエンジン１に連なるガス排気管
で、その下流側は希釈トンネル３に接続されている。こ
の希釈トンネル３の上流側には、エアフィルタ４が設け
られ、空気（Ａｉｒ）を吸入するように構成されてい
る。また、希釈トンネル３の下流側には、定容量採取装
置（Constant Volume Sampler 、以下、ＣＶＳと言う）
５が設けられ、６はその主たる構成要素であるメインベ
ンチュリで、例えばクリチカルフローベンチュリであ
る。７は吸引用ブロアである。
を示し、この図において、１は排ガス源としての例えば
自動車エンジン、２はエンジン１に連なるガス排気管
で、その下流側は希釈トンネル３に接続されている。こ
の希釈トンネル３の上流側には、エアフィルタ４が設け
られ、空気（Ａｉｒ）を吸入するように構成されてい
る。また、希釈トンネル３の下流側には、定容量採取装
置（Constant Volume Sampler 、以下、ＣＶＳと言う）
５が設けられ、６はその主たる構成要素であるメインベ
ンチュリで、例えばクリチカルフローベンチュリであ
る。７は吸引用ブロアである。
【００１１】８はメインベンチュリ６のスロート部６ａ
において分岐接続されたサンプリング流路で、８ａはそ
のガス採取口である。このサンプリング流路８には、適
宜のフィルタ９と吸引ポンプ１０が設けられており、吸
引ポンプ１０の下流側の点Ａには、サンプルガス流路１
１が接続され、また、サンプリング流路８の点Ａより下
流側の流路８ｂはバイパス流路に形成されている。
において分岐接続されたサンプリング流路で、８ａはそ
のガス採取口である。このサンプリング流路８には、適
宜のフィルタ９と吸引ポンプ１０が設けられており、吸
引ポンプ１０の下流側の点Ａには、サンプルガス流路１
１が接続され、また、サンプリング流路８の点Ａより下
流側の流路８ｂはバイパス流路に形成されている。
【００１２】前記サンプルガス流路１１には、三方電磁
弁１２、コールドトラップ１３、三方電磁弁１４、吸引
ポンプ１５がこの順に設けられている。そして、三方電
磁弁１２には例えば水素炎イオン化検出器（以下、ＦＩ
Ｄという）１６が接続されている。また、コールドトラ
ップ１３には、そのジャケット１３ａに液体窒素ＣＭを
供給するための冷媒供給路１７と冷媒排出路１８とが接
続され、冷媒供給路１７には二方電磁弁１９が設けられ
ている。さらに、ジャケット１３ａ内のトラップ管１３
ｂには、加熱用ヒータ２０が設けてあり、２１はその電
源、２２は開閉スイッチである。また、コールドトラッ
プ１３の下流側の三方電磁弁１４には、調圧器２３およ
び二方電磁弁２４を有するキャリアガス供給路２５が接
続されている。
弁１２、コールドトラップ１３、三方電磁弁１４、吸引
ポンプ１５がこの順に設けられている。そして、三方電
磁弁１２には例えば水素炎イオン化検出器（以下、ＦＩ
Ｄという）１６が接続されている。また、コールドトラ
ップ１３には、そのジャケット１３ａに液体窒素ＣＭを
供給するための冷媒供給路１７と冷媒排出路１８とが接
続され、冷媒供給路１７には二方電磁弁１９が設けられ
ている。さらに、ジャケット１３ａ内のトラップ管１３
ｂには、加熱用ヒータ２０が設けてあり、２１はその電
源、２２は開閉スイッチである。また、コールドトラッ
プ１３の下流側の三方電磁弁１４には、調圧器２３およ
び二方電磁弁２４を有するキャリアガス供給路２５が接
続されている。
【００１３】上述のように構成された装置の動作につい
て説明する。 Ｉ．サンプリング時 エンジン１からの排ガス（サンプルガス）は、ガス排気
管２を経て希釈トンネル３内に導かれる。希釈トンネル
３には、フィルタ４を経た希釈用エアーが流れているの
で、これによって希釈される。希釈されたサンプルガス
（以下、希釈サンプルガスと言う）は、ＣＶＳ装置５に
よって一定流量サンプリングされて、ガス採取口８ａか
らサンプリング流路８に流入する。なお、希釈サンプル
ガスのうち大半は、ブロア７方向に流れていく。
て説明する。 Ｉ．サンプリング時 エンジン１からの排ガス（サンプルガス）は、ガス排気
管２を経て希釈トンネル３内に導かれる。希釈トンネル
３には、フィルタ４を経た希釈用エアーが流れているの
で、これによって希釈される。希釈されたサンプルガス
（以下、希釈サンプルガスと言う）は、ＣＶＳ装置５に
よって一定流量サンプリングされて、ガス採取口８ａか
らサンプリング流路８に流入する。なお、希釈サンプル
ガスのうち大半は、ブロア７方向に流れていく。
【００１４】サンプリング流路８に流入した希釈サンプ
ルガスは、ポンプ１５を動作させることにより、その一
部が点Ａを経てサンプルガス流路１１に入る。そして、
この希釈サンプルガスは、オフ状態の三方電磁弁１２を
経て、コールドトラップ１３、オフ状態の三方電磁弁１
４、ポンプ１５方向に流れ、希釈サンプルガス中に含ま
れるＮＯX 、ＳＯX などは、ポンプ１５を経て排気され
る。このとき、コールドトラップ１３には、液体窒素Ｃ
Ｍが供給されているので、所定のトラップが行われ、サ
ンプル捕集が行われる。
ルガスは、ポンプ１５を動作させることにより、その一
部が点Ａを経てサンプルガス流路１１に入る。そして、
この希釈サンプルガスは、オフ状態の三方電磁弁１２を
経て、コールドトラップ１３、オフ状態の三方電磁弁１
４、ポンプ１５方向に流れ、希釈サンプルガス中に含ま
れるＮＯX 、ＳＯX などは、ポンプ１５を経て排気され
る。このとき、コールドトラップ１３には、液体窒素Ｃ
Ｍが供給されているので、所定のトラップが行われ、サ
ンプル捕集が行われる。
【００１５】II. 分析時 前記サンプル捕集の後、三方電磁弁１４，１２をオンに
切換えるとともに、二方電磁弁２４をオンさせて、キャ
リアガスＣＧをサンプルガス流路１１に供給するととも
に、コールドトラップ１３においては、液体窒素ＣＭの
供給に代えて、スイッチ２２をオンすることにより、加
熱用ヒータ２０を発熱させ、トラップされた希釈サンプ
ルガスを高速加熱し、これを気化させる。これによっ
て、気化された希釈サンプルガスが三方電磁弁１２を経
てＦＩＤ１６に送られ、所定の分析が行われる。
切換えるとともに、二方電磁弁２４をオンさせて、キャ
リアガスＣＧをサンプルガス流路１１に供給するととも
に、コールドトラップ１３においては、液体窒素ＣＭの
供給に代えて、スイッチ２２をオンすることにより、加
熱用ヒータ２０を発熱させ、トラップされた希釈サンプ
ルガスを高速加熱し、これを気化させる。これによっ
て、気化された希釈サンプルガスが三方電磁弁１２を経
てＦＩＤ１６に送られ、所定の分析が行われる。
【００１６】ところで、前記サンプリングまたは分析に
際しては、ポンプ１５をオンまたはオフしたり、電磁弁
１２，１４をオンまたはオフする必要があるが、この動
作切換えに際して、サンプルガス流路１１において圧力
変動や流量変動が生ずることがあるが、この実施例にお
いては、サンプルガス流路１１の上流側のサンプリング
流路８のガス採取口８ａを、マッハ数が１であるところ
の、ＣＶＳ５のメインベンチュリ６のスロート部６ａに
設けているため、前記サンプルガス流路１１における圧
力変動や流量変動によって、ガス採取部における流量に
影響を及ぼされることがない。したがって、安定したガ
スサンプリングを行うことができる。
際しては、ポンプ１５をオンまたはオフしたり、電磁弁
１２，１４をオンまたはオフする必要があるが、この動
作切換えに際して、サンプルガス流路１１において圧力
変動や流量変動が生ずることがあるが、この実施例にお
いては、サンプルガス流路１１の上流側のサンプリング
流路８のガス採取口８ａを、マッハ数が１であるところ
の、ＣＶＳ５のメインベンチュリ６のスロート部６ａに
設けているため、前記サンプルガス流路１１における圧
力変動や流量変動によって、ガス採取部における流量に
影響を及ぼされることがない。したがって、安定したガ
スサンプリングを行うことができる。
【００１７】そして、この場合、前記サンプリング流路
８のガス採取口８ａは、必ずしもメインベンチュリ６の
スロート部６ａ位置に限定されるものではなく、例えば
スロート部６ａよりもやや下流側であってもよい。
８のガス採取口８ａは、必ずしもメインベンチュリ６の
スロート部６ａ位置に限定されるものではなく、例えば
スロート部６ａよりもやや下流側であってもよい。
【００１８】また、上述したように、ガス採取口におけ
るマッハ数が１であれば、サンプルガス流路１１におけ
る圧力変動や流量変動がガス採取に悪影響を及ぼすこと
がないから、採取口を次のように構成してもよい。すな
わち、図２に示すように、前記メインベンチュリ６のス
ロート部６ａのやや上流側に鼓状の小型ベンチュリ２６
を設けた場合、この小型ベンチュリ２６においてもマッ
ハ数が１である。したがって、このように構成した場合
においても、安定したガスサンプリングを行うことがで
きる。
るマッハ数が１であれば、サンプルガス流路１１におけ
る圧力変動や流量変動がガス採取に悪影響を及ぼすこと
がないから、採取口を次のように構成してもよい。すな
わち、図２に示すように、前記メインベンチュリ６のス
ロート部６ａのやや上流側に鼓状の小型ベンチュリ２６
を設けた場合、この小型ベンチュリ２６においてもマッ
ハ数が１である。したがって、このように構成した場合
においても、安定したガスサンプリングを行うことがで
きる。
【００１９】このように、小型ベンチュリ２６を用いて
サンプリングする場合、サンプリング用のベンチュリ２
６の直ぐ上流側の流速がマッハ１であれば常に一定流量
のガスをサンプリングできるところから、この小型ベン
チュリ２６をメインベンチュリ６のスロート部６ａのや
や下流側に設けるようにしてあってもよい。
サンプリングする場合、サンプリング用のベンチュリ２
６の直ぐ上流側の流速がマッハ１であれば常に一定流量
のガスをサンプリングできるところから、この小型ベン
チュリ２６をメインベンチュリ６のスロート部６ａのや
や下流側に設けるようにしてあってもよい。
【００２０】なお、上記実施例は、いずれも自動車排気
ガスのサンプリングを行う例であったが、この発明はこ
れに限られるものではなく、他のガス分析にも広く適用
することができることは言うまでもない。
ガスのサンプリングを行う例であったが、この発明はこ
れに限られるものではなく、他のガス分析にも広く適用
することができることは言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、テドラバックなどを用いないので、操作が簡単であ
り、高速化が図れるとともに、バックグランドの影響を
受けることがなく、サンプリングされるガスの流量が常
に一定であるため、サンプリングしたガス流量を測るの
が簡単である。また、実施例に示したように、ガスクロ
マトグラフィーと組み合わせた場合、大きな効果を発揮
する。
ば、テドラバックなどを用いないので、操作が簡単であ
り、高速化が図れるとともに、バックグランドの影響を
受けることがなく、サンプリングされるガスの流量が常
に一定であるため、サンプリングしたガス流量を測るの
が簡単である。また、実施例に示したように、ガスクロ
マトグラフィーと組み合わせた場合、大きな効果を発揮
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のサンプリング装置の一例を概略的に
示す図である。
示す図である。
【図２】他の実施例の要部を示す図である。
５…容量採取装置（ＣＶＳ）、６…メインベンチュリ、
６ａ…スロート部、８…サンプリング流路、８ａ…ガス
採取口、１３…コールドトラップ、１６…分析部、２６
…小型ベンチュリ。
６ａ…スロート部、８…サンプリング流路、８ａ…ガス
採取口、１３…コールドトラップ、１６…分析部、２６
…小型ベンチュリ。
Claims (2)
- 【請求項１】 希釈されたサンプルガスを定容量採取装
置によって一定流量サンプリングするガス分析における
サンプリング装置において、前記定容量採取装置から分
岐するサンプリング流路のガス採取口を、前記定容量採
取装置のメインベンチュリのスロート部またはスロート
部のやや下流側に設けるとともに、前記サンプリング流
路の下流側にコールドトラップを設け、このコールドト
ラップを介して分析部にサンプルガスを供給するように
構成したことを特徴とするガス分析におけるサンプリン
グ装置。 - 【請求項２】 希釈されたサンプルガスを定容量採取装
置によって一定流量サンプリングするガス分析における
サンプリング装置において、前記定容量採取装置から分
岐するサンプリング流路のガス採取口を、前記定容量採
取装置のメインベンチュリのスロート部の上流側または
下流側に設けられる鼓状の小型ベンチュリで構成すると
ともに、サンプリング流路の下流側にコールドトラップ
を設け、このコールドトラップを介して分析部にサンプ
ルガスを供給するように構成したことを特徴とするガス
分析におけるサンプリング装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6079916A JPH07260644A (ja) | 1994-03-26 | 1994-03-26 | ガス分析におけるサンプリング装置 |
| US08/410,349 US5604319A (en) | 1994-03-26 | 1995-03-24 | Sampling device for gas analyzers |
| US08/770,806 US6058789A (en) | 1994-03-26 | 1996-12-20 | Sampling device for gas analyzers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6079916A JPH07260644A (ja) | 1994-03-26 | 1994-03-26 | ガス分析におけるサンプリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07260644A true JPH07260644A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=13703627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6079916A Pending JPH07260644A (ja) | 1994-03-26 | 1994-03-26 | ガス分析におけるサンプリング装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5604319A (ja) |
| JP (1) | JPH07260644A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0794421A2 (de) * | 1996-03-04 | 1997-09-10 | Bayer Ag | Verfahren zur Probennahme bei partikelbeladenen Gasströmen |
| JP2010085412A (ja) * | 2008-10-02 | 2010-04-15 | Avl List Gmbh | 分析すべきガスを希釈ガスで希釈する装置 |
Families Citing this family (17)
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