JPH0774784B2 - 赤外線分析計 - Google Patents
赤外線分析計Info
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- JPH0774784B2 JPH0774784B2 JP12759789A JP12759789A JPH0774784B2 JP H0774784 B2 JPH0774784 B2 JP H0774784B2 JP 12759789 A JP12759789 A JP 12759789A JP 12759789 A JP12759789 A JP 12759789A JP H0774784 B2 JPH0774784 B2 JP H0774784B2
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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
- G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
- G01N21/274—Calibration, base line adjustment, drift correction
-
- 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
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、赤外線分析計に関する。
一般に、光源からの赤外線が、試料ガスが導入されたセ
ルを通過するようにして、そのとき得られる特定成分ガ
スの固有吸収波長の赤外線のエネルギーに比例した信号
（測定信号）と、前記特定成分ガスによる吸収がないか
あるいは無視できる程度の吸収しかない波長の赤外線の
エネルギーに比例した信号（比較信号）との差を増幅し
て、前記固有吸収波長の赤外線の吸収量から前記特定成
分ガスの濃度を求めるようにした赤外線分析計において
は、定期的にゼロ校正とスパン校正とを行う必要があ
る。
ルを通過するようにして、そのとき得られる特定成分ガ
スの固有吸収波長の赤外線のエネルギーに比例した信号
（測定信号）と、前記特定成分ガスによる吸収がないか
あるいは無視できる程度の吸収しかない波長の赤外線の
エネルギーに比例した信号（比較信号）との差を増幅し
て、前記固有吸収波長の赤外線の吸収量から前記特定成
分ガスの濃度を求めるようにした赤外線分析計において
は、定期的にゼロ校正とスパン校正とを行う必要があ
る。
そして、上記赤外線分析計においてゼロ校正とスパン校
正とを行うのに、従来は、セル内にゼロガスを導入して
指示が安定した後、ゼロ点調整を行い、次いで、スパン
ガスをセル内に導入して指示が安定した後、スパン調整
を行うといったガス校正方法によっていた。
正とを行うのに、従来は、セル内にゼロガスを導入して
指示が安定した後、ゼロ点調整を行い、次いで、スパン
ガスをセル内に導入して指示が安定した後、スパン調整
を行うといったガス校正方法によっていた。
しかしながら、このようなガス校正方法では、スパン調
整の都度、検定精度の高い高価なスパンガスを使用しな
ければならないところから、校正コストが高くつくとい
った問題点がある。
整の都度、検定精度の高い高価なスパンガスを使用しな
ければならないところから、校正コストが高くつくとい
った問題点がある。
これに対して、セルを通過する光を金属板や減光フィル
タなどの減光体によって減光し、検出器に入射する光量
を変化させるようにして、常時はガスを用いないで簡易
に校正を行ういわゆる機械的校正方法が試みられてい
る。
タなどの減光体によって減光し、検出器に入射する光量
を変化させるようにして、常時はガスを用いないで簡易
に校正を行ういわゆる機械的校正方法が試みられてい
る。
しかしながら、この機械的校正方法では、減光体として
金属板を用いた場合、その挿入位置がずれたりすると感
度に微妙な影響が表れ誤差が生ずる。また減光体として
減光フィルタを用いた場合には、減光フィルタ自体の汚
れ、傷などによって減光量が変化する。このように、機
械的校正方法では精度を維持するのが困難で、また、可
動部分を有するため故障が生じやすいといった欠点があ
る。
金属板を用いた場合、その挿入位置がずれたりすると感
度に微妙な影響が表れ誤差が生ずる。また減光体として
減光フィルタを用いた場合には、減光フィルタ自体の汚
れ、傷などによって減光量が変化する。このように、機
械的校正方法では精度を維持するのが困難で、また、可
動部分を有するため故障が生じやすいといった欠点があ
る。
而して、上記ガス校正方法および機械的校正方法の欠点
を解決するものとして、例えば特開昭61−20840号公報
に示されるように、ゼロガス測定時、入力信号をガスに
よる吸収と同じだけ変化させ、この変化分が一定値にな
るように増幅率を変化させてスパン校正を行うようにし
たものがある。
を解決するものとして、例えば特開昭61−20840号公報
に示されるように、ゼロガス測定時、入力信号をガスに
よる吸収と同じだけ変化させ、この変化分が一定値にな
るように増幅率を変化させてスパン校正を行うようにし
たものがある。
しかしながら、この公報に係るものでは、ゼロ点調整の
後でスパン調整を行なわねばならず、ゼロ校正とスパン
校正とを同時に、しかも、短時間で行うことはできなか
った。
後でスパン調整を行なわねばならず、ゼロ校正とスパン
校正とを同時に、しかも、短時間で行うことはできなか
った。
本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その
目的とするところは、高価なガスを用いることなく、ゼ
ロ校正とスパン校正とを精度良く行うことができるのは
勿論のこと、これらの校正を同時に、しかも、短時間で
行うことができる赤外線分析計を提供することにある。
目的とするところは、高価なガスを用いることなく、ゼ
ロ校正とスパン校正とを精度良く行うことができるのは
勿論のこと、これらの校正を同時に、しかも、短時間で
行うことができる赤外線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に、本発明に係る赤外線分析
計は、特定成分ガスの固有吸収波長に吸収を持たないガ
スをセルに導入して、ゼロガス測定信号とゼロガス比較
信号とを求め、これら両信号の差を増幅した差信号と前
記ゼロガス測定信号とを記憶し、試料ガス測定時におい
ては、そのとき得られる比較信号と測定信号との差を増
幅した差信号から前記差信号を引算し、このときの引算
出力を前記ゼロガス測定信号で割算することにより、前
記特定成分ガスの濃度を求めるようにしてある。
計は、特定成分ガスの固有吸収波長に吸収を持たないガ
スをセルに導入して、ゼロガス測定信号とゼロガス比較
信号とを求め、これら両信号の差を増幅した差信号と前
記ゼロガス測定信号とを記憶し、試料ガス測定時におい
ては、そのとき得られる比較信号と測定信号との差を増
幅した差信号から前記差信号を引算し、このときの引算
出力を前記ゼロガス測定信号で割算することにより、前
記特定成分ガスの濃度を求めるようにしてある。
上記構成においては、ゼロガス測定時におけるゼロガス
測定信号を記憶して、これに基づいて演算を行っている
ので、スパン校正を行う場合、高価なスパンガスをセル
に導入する必要がなく、スパン校正を簡易かつ安価に行
うことができるのは勿論のこと、ゼロ校正とスパン校正
とを同時に、しかも、短時間で行うことができる。
測定信号を記憶して、これに基づいて演算を行っている
ので、スパン校正を行う場合、高価なスパンガスをセル
に導入する必要がなく、スパン校正を簡易かつ安価に行
うことができるのは勿論のこと、ゼロ校正とスパン校正
とを同時に、しかも、短時間で行うことができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図はいわゆる１光源１セルタイプの赤外線分析計の
概略構成を示し、この図において、１は試料ガスの導入
口２、導出口３を備え、両端部に赤外線透過性のセル窓
4,5が形成されたセルである。６はこのセル１の一方の
セル窓４の外方に設けられた赤外線を発する光源で、こ
の光源６からの赤外線はセル１内を通過して後述する検
出部８に入射するようにしてある。７はセル１と光源６
との間に設けられ図外の駆動機構によって回転するよう
に構成された変調用のチョッパである。
概略構成を示し、この図において、１は試料ガスの導入
口２、導出口３を備え、両端部に赤外線透過性のセル窓
4,5が形成されたセルである。６はこのセル１の一方の
セル窓４の外方に設けられた赤外線を発する光源で、こ
の光源６からの赤外線はセル１内を通過して後述する検
出部８に入射するようにしてある。７はセル１と光源６
との間に設けられ図外の駆動機構によって回転するよう
に構成された変調用のチョッパである。
８はセル１の他方のセル窓５の外方に設けられた検出部
で、互いに並列に配置された比較波長検出器９と測定波
長検出器10とからなり、測定波長検出器10は試料ガス中
の測定対象成分である特定成分ガスが吸収する固有吸収
波長の赤外線を透過させるバンドパスフィルタ12を備え
ており、透過した赤外線エネルギーに比例した信号を出
力する。また、比較波長検出器９は前記特定成分ガスに
対して吸収がないかあるいは無視できる程度の吸収しか
ないところの波長の赤外線を通過させるバンドパスフィ
ルタ11を備えており、透過した赤外線エネルギーに比例
した信号を出力する。13,14は比較波長検出器9,測定波
長検出器10のそれぞれ出力側に設けられるプリアンプで
ある。
で、互いに並列に配置された比較波長検出器９と測定波
長検出器10とからなり、測定波長検出器10は試料ガス中
の測定対象成分である特定成分ガスが吸収する固有吸収
波長の赤外線を透過させるバンドパスフィルタ12を備え
ており、透過した赤外線エネルギーに比例した信号を出
力する。また、比較波長検出器９は前記特定成分ガスに
対して吸収がないかあるいは無視できる程度の吸収しか
ないところの波長の赤外線を通過させるバンドパスフィ
ルタ11を備えており、透過した赤外線エネルギーに比例
した信号を出力する。13,14は比較波長検出器9,測定波
長検出器10のそれぞれ出力側に設けられるプリアンプで
ある。
15はプリアンプ13の出力側に設けられる比較信号増幅器
で、プリアンプ13を経た比較波長検出器９からの測定信
号を所定ゲインで増幅し、その出力である比較信号VRは
減算器17の＋入力端子に入力される。16はプリアンプ14
の出力側に設けられる測定信号増幅器で、プリアンプ14
を経た測定波長検出器10からの測定信号を所定ゲインで
増幅し、その出力である測定信号VSは引算器17の−入力
端子に入力される。18は引算器17の出力側に設けられる
増幅器で、VCはその出力である。
で、プリアンプ13を経た比較波長検出器９からの測定信
号を所定ゲインで増幅し、その出力である比較信号VRは
減算器17の＋入力端子に入力される。16はプリアンプ14
の出力側に設けられる測定信号増幅器で、プリアンプ14
を経た測定波長検出器10からの測定信号を所定ゲインで
増幅し、その出力である測定信号VSは引算器17の−入力
端子に入力される。18は引算器17の出力側に設けられる
増幅器で、VCはその出力である。
そして、試料ガスの濃度測定に際して、セル１内に試料
ガスを導入し、これに光源６からの赤外線を投射してチ
ョッパ７によって変調を行うと、測定波長検出器10に
は、試料ガス中の測定対象成分である特定成分ガスが吸
収する固有吸収波長の赤外線が入射し、一方、比較波長
検出器９には、前記特定成分ガスに対して吸収がないか
あるいは無視できる程度の吸収しかないところの波長の
赤外線が入射する。そして、これらの検出器10,9からそ
れぞれ出力された信号は、測定信号増幅器16と比較信号
増幅器15とによってそれぞれ増幅されて、測定信号VSと
比較信号VRとなる。これらの信号VS,VRは引算器17にお
いて後者から前者を差し引くように引算され、その出力
が増幅器18において増幅された差信号VCが濃度信号とし
て得られるのである。
ガスを導入し、これに光源６からの赤外線を投射してチ
ョッパ７によって変調を行うと、測定波長検出器10に
は、試料ガス中の測定対象成分である特定成分ガスが吸
収する固有吸収波長の赤外線が入射し、一方、比較波長
検出器９には、前記特定成分ガスに対して吸収がないか
あるいは無視できる程度の吸収しかないところの波長の
赤外線が入射する。そして、これらの検出器10,9からそ
れぞれ出力された信号は、測定信号増幅器16と比較信号
増幅器15とによってそれぞれ増幅されて、測定信号VSと
比較信号VRとなる。これらの信号VS,VRは引算器17にお
いて後者から前者を差し引くように引算され、その出力
が増幅器18において増幅された差信号VCが濃度信号とし
て得られるのである。
19は例えばホールドアンプなどの信号記憶手段で、セル
１内にゼロガスを導入して赤外線を照射するゼロガス測
定時における値を記憶するものである。20は引算器で、
前記濃度信号VCと、信号記憶手段19に記憶されているゼ
ロガス測定時における比較信号（ゼロガス比較信号）V
R0と測定信号（ゼロガス測定信号）VS0との差に増幅器1
8のゲインGCを乗じてなる差信号VC0との差をとって、引
算出力VC′を出力するものであり、この引算出力VC′
は、ゼロ点のドリフトを補正された出力となっている。
１内にゼロガスを導入して赤外線を照射するゼロガス測
定時における値を記憶するものである。20は引算器で、
前記濃度信号VCと、信号記憶手段19に記憶されているゼ
ロガス測定時における比較信号（ゼロガス比較信号）V
R0と測定信号（ゼロガス測定信号）VS0との差に増幅器1
8のゲインGCを乗じてなる差信号VC0との差をとって、引
算出力VC′を出力するものであり、この引算出力VC′
は、ゼロ点のドリフトを補正された出力となっている。
21は例えばホールドアンプなどの信号記憶手段で、前記
ゼロガス測定信号VS0を記憶するものである。22は割算
器で、前記引算出力VC′をゼロガス測定信号VS0で割算
するものであり、その割算出力VC″は、以下に述べるよ
うに、特定成分ガスによる赤外線吸収にのみ比例した信
号となる。
ゼロガス測定信号VS0を記憶するものである。22は割算
器で、前記引算出力VC′をゼロガス測定信号VS0で割算
するものであり、その割算出力VC″は、以下に述べるよ
うに、特定成分ガスによる赤外線吸収にのみ比例した信
号となる。
すなわち、前記ゼロガス測定信号VS0は、ゼロガス測定
時における測定信号であるから、光源６の光量、セル窓
4,5の汚れ、検出器9,10の検出感度、増幅器16の増幅率
の変化などによって影響を受ける。一方、ゼロドリフト
補正後の出力である引算出力VC′は特定成分ガスによる
赤外線吸収のほかに、光源６の光量、セル窓4,5の汚
れ、検出器9,10の検出感度、増幅器16の増幅率の変化な
どによって影響を受ける。従って、前記割算器22におい
て、引算出力VC′をゼロガス測定信号VS0で割算するこ
とにより得られる割算出力VC″は、引算出力VC′とゼロ
ガス測定信号VS0に共通する光源６の光量、セル窓4,5の
汚れ、検出器9,10の検出感度、増幅器16の増幅率の変化
などの影響を相殺されて、特定成分ガスによる赤外線吸
収にのみ比例した信号となるのである。つまり、ゼロド
リフト、スパンドリフトの何れをも補正した信号を得る
ことができる。
時における測定信号であるから、光源６の光量、セル窓
4,5の汚れ、検出器9,10の検出感度、増幅器16の増幅率
の変化などによって影響を受ける。一方、ゼロドリフト
補正後の出力である引算出力VC′は特定成分ガスによる
赤外線吸収のほかに、光源６の光量、セル窓4,5の汚
れ、検出器9,10の検出感度、増幅器16の増幅率の変化な
どによって影響を受ける。従って、前記割算器22におい
て、引算出力VC′をゼロガス測定信号VS0で割算するこ
とにより得られる割算出力VC″は、引算出力VC′とゼロ
ガス測定信号VS0に共通する光源６の光量、セル窓4,5の
汚れ、検出器9,10の検出感度、増幅器16の増幅率の変化
などの影響を相殺されて、特定成分ガスによる赤外線吸
収にのみ比例した信号となるのである。つまり、ゼロド
リフト、スパンドリフトの何れをも補正した信号を得る
ことができる。
次に、上記のこと、つまり、本発明によれば、ゼロ校正
およびスパン校正を行なえることを数式を用いて説明す
る。
およびスパン校正を行なえることを数式を用いて説明す
る。
第１図において、光源６からの比較波長の赤外線エネル
ギーをIR0,測定波長の赤外線エネルギーをIS0,セル１の
透過率をTC,試料ガス中の特定成分ガスによる赤外線吸
収（以下、赤外線吸収と云う）をｘ（０≦ｘ≦1,ゼロガ
スにて、ｘ＝０）とし、比較波長検出器9,測定波長検出
器10に到達する赤外線エネルギーをそれぞれIS,IRとす
ると、これらのIS,IRは、 IR＝IR0・TC ……（１） IS＝IS0・（１−ｘ）・Tc ……（２） と表される。
ギーをIR0,測定波長の赤外線エネルギーをIS0,セル１の
透過率をTC,試料ガス中の特定成分ガスによる赤外線吸
収（以下、赤外線吸収と云う）をｘ（０≦ｘ≦1,ゼロガ
スにて、ｘ＝０）とし、比較波長検出器9,測定波長検出
器10に到達する赤外線エネルギーをそれぞれIS,IRとす
ると、これらのIS,IRは、 IR＝IR0・TC ……（１） IS＝IS0・（１−ｘ）・Tc ……（２） と表される。
比較波長検出器９の感度をαR,プリアンプ13から増幅器
15までのトータルゲインをGR,測定波長検出器10の感度
αS,プリアンプ14から増幅器16までのトータルゲインを
GSとすると、比較信号VR,測定信号VSは、 VR＝IR・αＲ・GR ＝IR0・TC・αＲ・GR ……（３） VS＝IS・αＳ・GS ＝IS0・（１−ｘ）・TC・αＳ・GS ……（４） と表される。
15までのトータルゲインをGR,測定波長検出器10の感度
αS,プリアンプ14から増幅器16までのトータルゲインを
GSとすると、比較信号VR,測定信号VSは、 VR＝IR・αＲ・GR ＝IR0・TC・αＲ・GR ……（３） VS＝IS・αＳ・GS ＝IS0・（１−ｘ）・TC・αＳ・GS ……（４） と表される。
そして、増幅器18のゲインをGCとすると、その出力であ
る濃度信号VCは、 VC＝GC・（VR−VS） ……（５） ＝GC・TC・｛IR0・αＲ・GR −IS0・（１−ｘ）・αＳ・GS｝ ……（５） と表される。
る濃度信号VCは、 VC＝GC・（VR−VS） ……（５） ＝GC・TC・｛IR0・αＲ・GR −IS0・（１−ｘ）・αＳ・GS｝ ……（５） と表される。
一方、特定成分ガスの固有吸収波長に吸収がないゼロガ
ス（ｘ＝０）をセル１に導入したときにおけるゼロガス
比較信号をVR0,ゼロガス測定信号をVS0とすると、 VR0＝IR0・TC・αＲ・GR ……（６） ＝VR ……（６） VS0＝IS0・TC・αＳ・GS ……（７） と表される。
ス（ｘ＝０）をセル１に導入したときにおけるゼロガス
比較信号をVR0,ゼロガス測定信号をVS0とすると、 VR0＝IR0・TC・αＲ・GR ……（６） ＝VR ……（６） VS0＝IS0・TC・αＳ・GS ……（７） と表される。
また、このときの増幅器18の出力である差信号VC0は、 VC0＝GC・（VR0−VS0） ……（８） であり、この差信号VC0は信号記憶手段19によって記憶
されるとともに、引算器20に入力される。
されるとともに、引算器20に入力される。
従って、引算器20からは VC′＝VC−VC0 ……（９） で表される引算出力VC′が出力され、ゼロガス測定時に
は、VC＝VC0であるから、VC′＝０となり、ゼロ校正さ
れた出力となる。
は、VC＝VC0であるから、VC′＝０となり、ゼロ校正さ
れた出力となる。
そして、試料ガス測定時の引算出力VC′は、上記
（５），（６），（７），（８），（９）式より、 VC′＝GC・TC・IS0・αＳ・ｘ・GS ……（10） と表される。この式から理解されるように、前記引算出
力VC′は赤外線吸収x,光源光量IS0,セル窓4,5の汚れに
よる透過率TCなどに比例する。
（５），（６），（７），（８），（９）式より、 VC′＝GC・TC・IS0・αＳ・ｘ・GS ……（10） と表される。この式から理解されるように、前記引算出
力VC′は赤外線吸収x,光源光量IS0,セル窓4,5の汚れに
よる透過率TCなどに比例する。
ところで、信号記憶手段21は、ゼロガス測定時における
ゼロガス測定信号VS0を記憶し、これを割算器22に対し
て出力しているから、割算器22の割算出力VC″は、 VC″＝VC′/VS0 ……（11） と表される。そして、この（11）式と上記（７），（1
0）式とから、 VC″＝（GC・TC・IS0・αＳ・ｘ・GS） ／（IS0・TC・αＳ・GS） ＝GC・ｘ ……（12） が得られ、従って、赤外線吸収ｘに比例した出力を得る
ことができる。つまり、光源光量，セル窓4,5の汚れ、
検出器感度など赤外線分析計の検出感度に影響する要素
を悉く除去した信号が得られ、スパン校正された出力が
得られるのである。
ゼロガス測定信号VS0を記憶し、これを割算器22に対し
て出力しているから、割算器22の割算出力VC″は、 VC″＝VC′/VS0 ……（11） と表される。そして、この（11）式と上記（７），（1
0）式とから、 VC″＝（GC・TC・IS0・αＳ・ｘ・GS） ／（IS0・TC・αＳ・GS） ＝GC・ｘ ……（12） が得られ、従って、赤外線吸収ｘに比例した出力を得る
ことができる。つまり、光源光量，セル窓4,5の汚れ、
検出器感度など赤外線分析計の検出感度に影響する要素
を悉く除去した信号が得られ、スパン校正された出力が
得られるのである。
なお、赤外線吸収ｘと特定成分ガス濃度との関係は、既
知濃度のスパンガスを測定し、そのときの出力VC′から
容易に求めることができる。また、増幅器18のゲインGC
を調整して、所定の出力になるように設定しておけばよ
い。
知濃度のスパンガスを測定し、そのときの出力VC′から
容易に求めることができる。また、増幅器18のゲインGC
を調整して、所定の出力になるように設定しておけばよ
い。
本発明は上記実施例に限られるものではなく、種々に変
形して実施することができる。
形して実施することができる。
第２図は第１図における増幅器18よりも後段における信
号処理をマイクロコンピュータによって処理するように
した場合の構成例を示し、この図において、第１図に示
す符号と同一の符号は同一物または相当物を示す。
号処理をマイクロコンピュータによって処理するように
した場合の構成例を示し、この図において、第１図に示
す符号と同一の符号は同一物または相当物を示す。
この図において、測定信号増幅器16の出力である測定信
号VSと、比較信号増幅器15の出力である比較信号VRと測
定信号VSとの差を増幅器18において増幅して得られる濃
度信号VCとを、入力切替器23を介してＡ−Ｄ変換器24に
入力し、ディジタル信号に変換する。そして、変換後の
各信号はマイクロコンピュータ25に取り込まれる。さら
に、マイクロコンピュータ25はゼロガス測定時のゼロガ
ス測定信号VS0と信号VC0とを内部メモリに記憶し、所定
のプログラムに従って、前述の（９），（11）式を実行
することにより、第１図に示す構成のものと同様の処理
を行うのである。なお、26は演算結果を表示する表示装
置である。
号VSと、比較信号増幅器15の出力である比較信号VRと測
定信号VSとの差を増幅器18において増幅して得られる濃
度信号VCとを、入力切替器23を介してＡ−Ｄ変換器24に
入力し、ディジタル信号に変換する。そして、変換後の
各信号はマイクロコンピュータ25に取り込まれる。さら
に、マイクロコンピュータ25はゼロガス測定時のゼロガ
ス測定信号VS0と信号VC0とを内部メモリに記憶し、所定
のプログラムに従って、前述の（９），（11）式を実行
することにより、第１図に示す構成のものと同様の処理
を行うのである。なお、26は演算結果を表示する表示装
置である。
上述の各実施例においては、いわゆる１光源１セルタイ
プの赤外線分析計を示しているが、本発明はこれに限ら
れるものではなく、例えば比較セルと試料セルとを並設
したものにも適用することができるほか、多成分を同時
に分析するいわゆる多成分計にも適用することができ
る。つまり、本発明は検出部８において、比較信号VRと
測定信号VSとを別々に取り出して、両者の差を濃度信号
VCとして出力するタイプの赤外線分析計であれば適用が
可能である。
プの赤外線分析計を示しているが、本発明はこれに限ら
れるものではなく、例えば比較セルと試料セルとを並設
したものにも適用することができるほか、多成分を同時
に分析するいわゆる多成分計にも適用することができ
る。つまり、本発明は検出部８において、比較信号VRと
測定信号VSとを別々に取り出して、両者の差を濃度信号
VCとして出力するタイプの赤外線分析計であれば適用が
可能である。
第３図は本発明を多成分計に適用した実施例を示し、こ
の図において、16A,16B,16C…は複数の測定ガス成分に
それぞれ対応する複数の測定波長検出部（図外）の出力
を増幅して、それぞれ測定信号VS1,VS2,VS3…を出力す
る測定信号増幅器、17A,17B,17C…は測定ガス成分にそ
れぞれ対応するようにして設けられた引算器、18A,18B,
18C…は比較信号VRと、測定信号増幅器16A,16B,16C…の
出力との差信号をそれぞれ増幅して、濃度信号VC1,VC2,
VC3…を出力する増幅器である。
の図において、16A,16B,16C…は複数の測定ガス成分に
それぞれ対応する複数の測定波長検出部（図外）の出力
を増幅して、それぞれ測定信号VS1,VS2,VS3…を出力す
る測定信号増幅器、17A,17B,17C…は測定ガス成分にそ
れぞれ対応するようにして設けられた引算器、18A,18B,
18C…は比較信号VRと、測定信号増幅器16A,16B,16C…の
出力との差信号をそれぞれ増幅して、濃度信号VC1,VC2,
VC3…を出力する増幅器である。
前記濃度信号VC1,VC2,VC3…はＡ−Ｄ変換器24および入
力切替器23を介してマイクロコンピュータ25に入力され
る。また、この実施例では、測定信号VSに代えて、比較
信号VRをＡ−Ｄ変換器24および入力切替器23を介してマ
イクロコンピュータ25に入力するようにしている。これ
は、入力切替器23の入力チャンネル数を節約するためで
ある。
力切替器23を介してマイクロコンピュータ25に入力され
る。また、この実施例では、測定信号VSに代えて、比較
信号VRをＡ−Ｄ変換器24および入力切替器23を介してマ
イクロコンピュータ25に入力するようにしている。これ
は、入力切替器23の入力チャンネル数を節約するためで
ある。
そして、前記（８）式によって、ゼロガス測定時の比較
信号VR0と、ゼロガス測定時の差を増幅して得られる出
力VC10,VC20,VC30…とに基づいて各測定ガス成分にそれ
ぞれ対応する測定信号VS10,VS20,VS30…を求めることが
できる。
信号VR0と、ゼロガス測定時の差を増幅して得られる出
力VC10,VC20,VC30…とに基づいて各測定ガス成分にそれ
ぞれ対応する測定信号VS10,VS20,VS30…を求めることが
できる。
すなわち、 従って、VS10,VS20,VS30…とVS10,VS20,VS30…とをマイ
クロコンピュータ25の内部のメモリに記憶し、各測定ガ
ス成分毎に上記（９），（10）式により演算することに
よって、上記各実施例と同様の効果を得ることができ
る。
クロコンピュータ25の内部のメモリに記憶し、各測定ガ
ス成分毎に上記（９），（10）式により演算することに
よって、上記各実施例と同様の効果を得ることができ
る。
以上説明したように、本発明においては、ゼロガス測定
時の信号を記憶し、これに基づいて演算を行っているの
で、スパン校正を行う場合、高価なスパンガスをセルに
導入する必要がなく、スパン校正を簡易かつ安価に行う
ことができるのは勿論のこと、ゼロ校正とスパン校正と
を同時に、しかも、短時間で行うことができる。
時の信号を記憶し、これに基づいて演算を行っているの
で、スパン校正を行う場合、高価なスパンガスをセルに
導入する必要がなく、スパン校正を簡易かつ安価に行う
ことができるのは勿論のこと、ゼロ校正とスパン校正と
を同時に、しかも、短時間で行うことができる。
第１図は本発明の一実施例に係る赤外線分析計の構成を
示す図である。 第２図は本発明の他の実施例に係る赤外線分析計の要部
を示す図である。 第３図は本発明のさらに他の実施例に係る赤外線分析計
の要部を示す図である。 １……セル、６……光源、VS……測定信号、VR……比較
信号、VC……濃度信号、VS0……ゼロガス測定信号、VR0
……ゼロガス比較信号、VC0……差信号、Ｖ′……引算
出力。
示す図である。 第２図は本発明の他の実施例に係る赤外線分析計の要部
を示す図である。 第３図は本発明のさらに他の実施例に係る赤外線分析計
の要部を示す図である。 １……セル、６……光源、VS……測定信号、VR……比較
信号、VC……濃度信号、VS0……ゼロガス測定信号、VR0
……ゼロガス比較信号、VC0……差信号、Ｖ′……引算
出力。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−88291（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−13740（ＪＰ，Ｕ) 国際公開89／01758（ＷＯ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】光源からの赤外線が、試料ガスが導入され
たセルを通過するようにして、そのとき得られる特定成
分ガスの固有吸収波長の赤外線のエネルギーに比例した
信号（測定信号）と、前記特定成分ガスによる吸収がな
いかあるいは無視できる程度の吸収しかない波長の赤外
線のエネルギーに比例した信号（比較信号）との差を増
幅して、前記固有吸収波長の赤外線の吸収量から前記特
定成分ガスの濃度を求めるようにした赤外線分析計にお
いて、前記固有吸収波長に吸収を持たないガスを前記セ
ルに導入して、ゼロガス測定信号とゼロガス比較信号と
を求め、これら両信号の差を増幅した差信号と前記ゼロ
ガス測定信号とを記憶し、試料ガス測定時においては、
そのとき得られる比較信号と測定信号との差を増幅した
差信号から前記差信号を引算し、このときの引算出力を
前記ゼロガス測定信号で割算することにより、前記特性
成分ガスの濃度を求めるようにしたことを特徴とする赤
外線分析計。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12759789A JPH0774784B2 (ja) | 1989-05-20 | 1989-05-20 | 赤外線分析計 |
| EP90108244A EP0400342B1 (en) | 1989-05-20 | 1990-04-30 | Method of infra red analysis |
| DE1990617756 DE69017756T2 (de) | 1989-05-20 | 1990-04-30 | Infrarotanalyseverfahren. |
| US07/526,242 US5013920A (en) | 1989-05-20 | 1990-05-18 | Infrared analyzer with improved calibration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12759789A JPH0774784B2 (ja) | 1989-05-20 | 1989-05-20 | 赤外線分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02306140A JPH02306140A (ja) | 1990-12-19 |
| JPH0774784B2 true JPH0774784B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=14964022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12759789A Expired - Lifetime JPH0774784B2 (ja) | 1989-05-20 | 1989-05-20 | 赤外線分析計 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5013920A (ja) |
| EP (1) | EP0400342B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0774784B2 (ja) |
| DE (1) | DE69017756T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004296233A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Horiba Ltd | 燃料電池評価装置および燃料電池評価方法 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5184017A (en) * | 1989-09-12 | 1993-02-02 | Sensors, Inc. | Method and apparatus for detecting a component gas in a sample |
| US5239492A (en) * | 1990-10-11 | 1993-08-24 | Spacelabs Medical, Inc. | Automatic internal calibration circuit and method |
| US5206511A (en) * | 1990-10-18 | 1993-04-27 | Cascadia Technology Corporation | Calibrators for infrared-type gas analyzers |
| DE4133125C1 (ja) * | 1991-10-05 | 1993-02-18 | Ultrakust Electronic Gmbh, 8375 Gotteszell, De | |
| US5510269A (en) * | 1992-11-20 | 1996-04-23 | Sensors, Inc. | Infrared method and apparatus for measuring gas concentration including electronic calibration |
| US5464983A (en) * | 1994-04-05 | 1995-11-07 | Industrial Scientific Corporation | Method and apparatus for determining the concentration of a gas |
| US6064066A (en) * | 1995-07-21 | 2000-05-16 | Texas Insruments Incorporated | Bolometer autocalibration |
| US5739535A (en) * | 1995-10-25 | 1998-04-14 | Dragerwerk Aktiengesellschaft | Optical gas analyzer |
| US5870185A (en) * | 1996-10-21 | 1999-02-09 | C.F.C. Technology, Inc. | Apparatus and method for fluid analysis |
| US6271920B1 (en) | 1997-12-19 | 2001-08-07 | Chromatics Color Sciences International, Inc. | Methods and apparatus for color calibration and verification |
| US6201245B1 (en) | 1998-06-18 | 2001-03-13 | Robert J. Schrader | Infrared, multiple gas analyzer and methods for gas analysis |
| EP1070956A1 (en) * | 1999-07-23 | 2001-01-24 | Datex-Ohmeda, Inc. | Method and apparatus for monitoring maintenance of calibration condition in respiratory gas spectrometer |
| WO2005017502A1 (en) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Symyx Technologies, Inc. | Parallel infrared spectroscopy apparatus and method |
| US7664607B2 (en) | 2005-10-04 | 2010-02-16 | Teledyne Technologies Incorporated | Pre-calibrated gas sensor |
| KR100693063B1 (ko) * | 2005-12-27 | 2007-03-12 | (주) 인바이런먼트 리딩 테크놀러지 | 경년 변화 보정 수단을 구비한 ｎｄｉｒ 가스 센서 |
| US20090101822A1 (en) * | 2007-10-18 | 2009-04-23 | General Electric Company | System and method for sensing fuel moisturization |
| CN103163102B (zh) * | 2011-12-09 | 2017-07-18 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 一种气体测量方法、设备及干扰气体补偿装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4480190A (en) * | 1982-05-20 | 1984-10-30 | Andros Analyzers Incorporated | Non-dispersive infrared gas analyzer |
| JPS6120840A (ja) * | 1984-07-09 | 1986-01-29 | Horiba Ltd | 赤外線分析計の校正機構 |
| DE3506372A1 (de) * | 1985-02-21 | 1986-08-21 | Dr. Thiedig + Co, 1000 Berlin | Verfahren zur messung der konzentration eines gases und vorrichtung zu dessen durchfuehrung |
| US4684805A (en) * | 1985-08-21 | 1987-08-04 | General Motors Corporation | Method and apparatus for measuring stable isotopes |
| US4687934A (en) * | 1986-01-10 | 1987-08-18 | Andros Analyzers Incorporated | Infrared gas analyzer with automatic zero adjustment |
| JPS6378053A (ja) * | 1986-09-20 | 1988-04-08 | Horiba Ltd | ガス分析計 |
| US5255627A (en) * | 1992-05-22 | 1993-10-26 | Williams Herbert T | Flag and flagpole attachment |
-
1989
- 1989-05-20 JP JP12759789A patent/JPH0774784B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-30 DE DE1990617756 patent/DE69017756T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-30 EP EP90108244A patent/EP0400342B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-18 US US07/526,242 patent/US5013920A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004296233A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Horiba Ltd | 燃料電池評価装置および燃料電池評価方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5013920A (en) | 1991-05-07 |
| EP0400342B1 (en) | 1995-03-15 |
| DE69017756D1 (de) | 1995-04-20 |
| EP0400342A1 (en) | 1990-12-05 |
| DE69017756T2 (de) | 1995-11-09 |
| JPH02306140A (ja) | 1990-12-19 |
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