JPH08145882A - 赤外線ガス分析計 - Google Patents
赤外線ガス分析計Info
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- JPH08145882A JPH08145882A JP31568194A JP31568194A JPH08145882A JP H08145882 A JPH08145882 A JP H08145882A JP 31568194 A JP31568194 A JP 31568194A JP 31568194 A JP31568194 A JP 31568194A JP H08145882 A JPH08145882 A JP H08145882A
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- light source
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- gas analyzer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光源およびセルの大きさを可及的に小さくし
て、その消費電力および周囲への熱伝達をできるだけ抑
えて、高感度の測定を行うことができると共に、ガス流
路中に挿入するインラインモニタとして用いることが可
能な赤外線ガス分析計を提供する。 【構成】 光源２の赤外線透過窓21と検出器３の赤外線
透過窓31を近接させて対向位置に配置し、前記両赤外線
透過窓21,31 間の間隙をガス流路70,71 中に挿入される
セル１とすると共に、前記検出器３内に少なくとも二つ
の焦電素子５，６を設けてあることを特徴とする赤外線
ガス分析計。
て、その消費電力および周囲への熱伝達をできるだけ抑
えて、高感度の測定を行うことができると共に、ガス流
路中に挿入するインラインモニタとして用いることが可
能な赤外線ガス分析計を提供する。 【構成】 光源２の赤外線透過窓21と検出器３の赤外線
透過窓31を近接させて対向位置に配置し、前記両赤外線
透過窓21,31 間の間隙をガス流路70,71 中に挿入される
セル１とすると共に、前記検出器３内に少なくとも二つ
の焦電素子５，６を設けてあることを特徴とする赤外線
ガス分析計。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線ガス分析計の改
良技術に関する。
良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５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、９１はセルで、詳細に
は図示していないが、セル９１の両端部は赤外線透過材
料より成るセル窓で封止され、セル９１には矢印で示す
ように測定対象ガスが供給されている。そして、９２は
セル９１の一端側に配置された光源で、セル９１に赤外
光を照射するものである。
を示すもので、この図において、９１はセルで、詳細に
は図示していないが、セル９１の両端部は赤外線透過材
料より成るセル窓で封止され、セル９１には矢印で示す
ように測定対象ガスが供給されている。そして、９２は
セル９１の一端側に配置された光源で、セル９１に赤外
光を照射するものである。
【０００３】９３，９４はセル９１の他端側に配置さ
れ、セル９１を通過してきた赤外光を受光する検出器で
ある例えば焦電型赤外線センサで、一方の検出器９３
は、その前面に測定対象成分（例えばＣＯ2 ）の特性吸
収帯域の赤外光のみを通過させるバンドパスフィルタ９
３ａを備えており、他方の検出器９４は、その前面に前
記測定対象成分に対応した吸収帯域のないところの波形
の赤外光を通過させるバンドパスフィルタ９４ａを備え
ている。９５はセル９１と検出器９３，９４との間に配
置されるチョッパで、モータ９６によって駆動されてい
る。
れ、セル９１を通過してきた赤外光を受光する検出器で
ある例えば焦電型赤外線センサで、一方の検出器９３
は、その前面に測定対象成分（例えばＣＯ2 ）の特性吸
収帯域の赤外光のみを通過させるバンドパスフィルタ９
３ａを備えており、他方の検出器９４は、その前面に前
記測定対象成分に対応した吸収帯域のないところの波形
の赤外光を通過させるバンドパスフィルタ９４ａを備え
ている。９５はセル９１と検出器９３，９４との間に配
置されるチョッパで、モータ９６によって駆動されてい
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９２をオンにして赤外光をセル９１に照
射すると共に、モータ９６を駆動してチョッパ９５を回
転させている状態で、セル９１に測定対象ガスを供給す
ると、検出器９３，９４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
定対象成分の濃度を得ることができる。
おいては、光源９２をオンにして赤外光をセル９１に照
射すると共に、モータ９６を駆動してチョッパ９５を回
転させている状態で、セル９１に測定対象ガスを供給す
ると、検出器９３，９４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】ところが、この従来の
赤外線ガス分析計は、測定対象成分を測定するための測
定用の検出器９３と比較用の検出器９４の二つの検出器
９３，９４をもつ構造であり、両検出器９３，９４の受
光面９３ｂ，９４ｂはセル９１および光源９２の断面全
体のごく一部分の面積をしめるにすぎなかった。
赤外線ガス分析計は、測定対象成分を測定するための測
定用の検出器９３と比較用の検出器９４の二つの検出器
９３，９４をもつ構造であり、両検出器９３，９４の受
光面９３ｂ，９４ｂはセル９１および光源９２の断面全
体のごく一部分の面積をしめるにすぎなかった。
【０００６】このため、このような構成の赤外線ガス分
析計で、一定のＳ／Ｎ比を得るためには、単位面積当た
りのエネルギーを増加させる必要が生じ、光源９２を大
型化しなければならないと共に、光源９２に余分なエネ
ルギーを注入しなければならなかった。従って、光源９
２のウォームアップ時間が長くなると共に、光源９２か
らの赤外光エネルギーのうちのほんの一部分しか赤外線
ガス分析に利用しておらず、無駄なエネルギーを浪費す
るという欠点があった。
析計で、一定のＳ／Ｎ比を得るためには、単位面積当た
りのエネルギーを増加させる必要が生じ、光源９２を大
型化しなければならないと共に、光源９２に余分なエネ
ルギーを注入しなければならなかった。従って、光源９
２のウォームアップ時間が長くなると共に、光源９２か
らの赤外光エネルギーのうちのほんの一部分しか赤外線
ガス分析に利用しておらず、無駄なエネルギーを浪費す
るという欠点があった。
【０００７】また、光源９２の大型化および大電力化に
伴い装置全体の小型化に限度が生じると共に、検出器９
３，９４間に距離があるため検出器９３，９４によって
温度のバラツキがあり、安定性に問題がある。さらに、
前記光源９２からの発熱によって周囲の温度を上昇さ
せ、測定値に悪影響を与えることがある。
伴い装置全体の小型化に限度が生じると共に、検出器９
３，９４間に距離があるため検出器９３，９４によって
温度のバラツキがあり、安定性に問題がある。さらに、
前記光源９２からの発熱によって周囲の温度を上昇さ
せ、測定値に悪影響を与えることがある。
【０００８】加えて、上記従来の赤外線ガス分析計で
は、セル９１が大容量であると共に、分析装置全体の大
きさが大きくならざるを得ないので、この赤外線ガス分
析計をガス流路中に挿入するインラインモニタとして利
用することはできなかった。
は、セル９１が大容量であると共に、分析装置全体の大
きさが大きくならざるを得ないので、この赤外線ガス分
析計をガス流路中に挿入するインラインモニタとして利
用することはできなかった。
【０００９】本発明は上記の点を考慮にいれてなされた
ものであって、光源およびセルの大きさを可及的に小さ
くして、その消費電力および周囲への熱伝達をできるだ
け抑えて、高感度の測定を行うことができると共に、ガ
ス流路中に挿入するインラインモニタとして用いること
が可能な赤外線ガス分析計を提供することを目的として
いる。
ものであって、光源およびセルの大きさを可及的に小さ
くして、その消費電力および周囲への熱伝達をできるだ
け抑えて、高感度の測定を行うことができると共に、ガ
ス流路中に挿入するインラインモニタとして用いること
が可能な赤外線ガス分析計を提供することを目的として
いる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、光
源の赤外線透過窓と検出器の赤外線透過窓を近接させて
対向位置に配置し、前記両赤外線透過窓間の間隙をガス
流路中に挿入されるセルとすると共に、前記検出器内に
少なくとも二つの検出素子を設けてある赤外線ガス分析
計である。そして、検出器に少なくとも測定用の二つの
検出器を設けてもよい。さらに、この検出器に少なくと
も測定用と比較用の二つの検出器を設けてもよい。
源の赤外線透過窓と検出器の赤外線透過窓を近接させて
対向位置に配置し、前記両赤外線透過窓間の間隙をガス
流路中に挿入されるセルとすると共に、前記検出器内に
少なくとも二つの検出素子を設けてある赤外線ガス分析
計である。そして、検出器に少なくとも測定用の二つの
検出器を設けてもよい。さらに、この検出器に少なくと
も測定用と比較用の二つの検出器を設けてもよい。
【００１１】また、前記二つの検出素子が電気的に独立
した回路を形成し、独立した値を出力するように構成し
てもよい。さらに、前記光源に断続的に電力を供給して
赤外光をチョッピングするようにしてもよい。
した回路を形成し、独立した値を出力するように構成し
てもよい。さらに、前記光源に断続的に電力を供給して
赤外光をチョッピングするようにしてもよい。
【００１２】加えて、前記光源、セル、検出器を一つの
ユニット内に配置し、このユニットのガス流路の出入口
に継手を設けてもよい。
ユニット内に配置し、このユニットのガス流路の出入口
に継手を設けてもよい。
【００１３】
【作用】上記本発明では、光源の赤外線透過窓と検出器
の赤外線透過窓を近接させて対向位置に配置し、前記両
赤外線透過窓間の間隙をガス流路中に挿入されるセルと
することによって、光源の赤外線透過窓を透過する赤外
線のほとんど全てを検出器の赤外線透過窓に照射できる
ので、光源を可及的に小型化でき、消費電力を小さくで
き、周囲の温度を上昇させることも少なくなる。そし
て、光源を小型化することによって電源を入れてからの
ウォームアップ時間を短くすることができる。
の赤外線透過窓を近接させて対向位置に配置し、前記両
赤外線透過窓間の間隙をガス流路中に挿入されるセルと
することによって、光源の赤外線透過窓を透過する赤外
線のほとんど全てを検出器の赤外線透過窓に照射できる
ので、光源を可及的に小型化でき、消費電力を小さくで
き、周囲の温度を上昇させることも少なくなる。そし
て、光源を小型化することによって電源を入れてからの
ウォームアップ時間を短くすることができる。
【００１４】さらに、前記検出器内に少なくとも二つの
検出素子を設けているので、二つの検出器を別々に設け
る必要がなく、セルの径を小さくすることができ、単位
面積当たりのエネルギーが増し、感度を上げることがで
きると共に、単一のパッケージの検出器内であるため
に、二つの検出素子による測定値に温度ムラがほとんど
なく、測定値が安定する。
検出素子を設けているので、二つの検出器を別々に設け
る必要がなく、セルの径を小さくすることができ、単位
面積当たりのエネルギーが増し、感度を上げることがで
きると共に、単一のパッケージの検出器内であるため
に、二つの検出素子による測定値に温度ムラがほとんど
なく、測定値が安定する。
【００１５】加えて、赤外線ガス分析計の装置全体を小
さくできるので、この赤外線ガス分析計を従来では不可
能であったガス流路中に挿入するインラインモニタとし
て使用可能である。
さくできるので、この赤外線ガス分析計を従来では不可
能であったガス流路中に挿入するインラインモニタとし
て使用可能である。
【００１６】また、前記二つの検出素子が電気的に独立
した回路を形成し、独立した値を出力するように構成し
た場合には、検出素子を直列に接続して値を出力する場
合のように直列に接続された検出素子が互いに干渉する
ことがないので、各検出素子の入力レベルの補正を検出
素子の前に光学調整をおこなうスリットなどを用いるこ
となく、電気的な調整で行え、作業性が良くなる。
した回路を形成し、独立した値を出力するように構成し
た場合には、検出素子を直列に接続して値を出力する場
合のように直列に接続された検出素子が互いに干渉する
ことがないので、各検出素子の入力レベルの補正を検出
素子の前に光学調整をおこなうスリットなどを用いるこ
となく、電気的な調整で行え、作業性が良くなる。
【００１７】そして、前記光源に断続的に電力を供給し
て赤外光をチョッピングするようにする場合には、機械
的なチョッパを設ける必要もなく、赤外線ガス分析計の
装置全体をさらに簡素化できる。
て赤外光をチョッピングするようにする場合には、機械
的なチョッパを設ける必要もなく、赤外線ガス分析計の
装置全体をさらに簡素化できる。
【００１８】さらに、前記光源、セル、検出器を一つの
ユニット内に配置し、このユニットのガス流路の出入口
に継手を設けた場合には、赤外線ガス分析計をガス配管
途中に容易に設置可能となる。
ユニット内に配置し、このユニットのガス流路の出入口
に継手を設けた場合には、赤外線ガス分析計をガス配管
途中に容易に設置可能となる。
【００１９】
【実施例】図１〜３は、本発明の一実施例を示す赤外線
ガス分析計であり、図１は要部拡大縦断面図、図２は検
出器の回路構成を概略的に示す説明図、図３は赤外線ガ
ス分析ユニットとして組込まれる赤外線ガス分析計を示
す縦断面図である。
ガス分析計であり、図１は要部拡大縦断面図、図２は検
出器の回路構成を概略的に示す説明図、図３は赤外線ガ
ス分析ユニットとして組込まれる赤外線ガス分析計を示
す縦断面図である。
【００２０】図１において、２は例えばいわゆるＴＯ−
５のキャン２０に封入された赤外線光源であり、このキ
ャン２０には例えばサファイヤやフッ化カルシウムなど
によって形成される赤外線透過窓２１が設けられてい
る。３は前記光源２と同一の形状であるＴＯ−５のキャ
ン３０に封入された赤外線検出器であり、このキャン３
０には赤外線透過窓３１が設けられている。
５のキャン２０に封入された赤外線光源であり、このキ
ャン２０には例えばサファイヤやフッ化カルシウムなど
によって形成される赤外線透過窓２１が設けられてい
る。３は前記光源２と同一の形状であるＴＯ−５のキャ
ン３０に封入された赤外線検出器であり、このキャン３
０には赤外線透過窓３１が設けられている。
【００２１】前記光源２および検出器３は内部に測定対
象ガスを流通させるガス流路１０を有する例えばステン
レス製のブロック１１の上下に配置され、各々の赤外線
透過窓２１，３１が向かい合うように、基部７３，７４
に接着保持され、光源２の赤外線透過窓２１と検出器３
の赤外線透過窓３１とが近接させて向かい合うように配
置されている。
象ガスを流通させるガス流路１０を有する例えばステン
レス製のブロック１１の上下に配置され、各々の赤外線
透過窓２１，３１が向かい合うように、基部７３，７４
に接着保持され、光源２の赤外線透過窓２１と検出器３
の赤外線透過窓３１とが近接させて向かい合うように配
置されている。
【００２２】前記光源２は例えばニクロム（他にもカン
タルなど適宜用いることができる）よりなる発熱体４を
前記キャン２０内に封入している。また検出器３には検
出素子の一例として例えば焦電素子５，６をキャン３０
内に封入したものを用いる。
タルなど適宜用いることができる）よりなる発熱体４を
前記キャン２０内に封入している。また検出器３には検
出素子の一例として例えば焦電素子５，６をキャン３０
内に封入したものを用いる。
【００２３】本実施例では、検出する成分が一成分であ
るため、一組の測定用焦電素子５と比較用焦電素子６を
ステム３２上に設け取り付けられた基板３３上に配置し
ている。そして、前記両焦電素子５，６の間には仕切り
板３４が形成され、この仕切り板３４によって仕切られ
る前記赤外線透過窓３１の上面には測定対象成分ガスの
特性吸収帯域の赤外光のみを通過させるバンドパスフィ
ルタ５ａと前記バンドパスフィルタ５ａの吸収帯域のな
いところの波形の赤外光を通過させるバンドパスフィル
タ６ａが取り付けられている。
るため、一組の測定用焦電素子５と比較用焦電素子６を
ステム３２上に設け取り付けられた基板３３上に配置し
ている。そして、前記両焦電素子５，６の間には仕切り
板３４が形成され、この仕切り板３４によって仕切られ
る前記赤外線透過窓３１の上面には測定対象成分ガスの
特性吸収帯域の赤外光のみを通過させるバンドパスフィ
ルタ５ａと前記バンドパスフィルタ５ａの吸収帯域のな
いところの波形の赤外光を通過させるバンドパスフィル
タ６ａが取り付けられている。
【００２４】また、前記ガス流路１０の途中にはセル窓
１２，１３が設けられて、両セル窓１２，１３に挟まれ
た位置にセル１を形成している。そして、このセル１は
後述するモジュール７内のガス流路７０，７１の間に挿
入されるように配置されている。
１２，１３が設けられて、両セル窓１２，１３に挟まれ
た位置にセル１を形成している。そして、このセル１は
後述するモジュール７内のガス流路７０，７１の間に挿
入されるように配置されている。
【００２５】従って、前記発熱体４からの赤外線は赤外
線透過窓２１およびセル窓１２を介してセル１内を流動
する測定対象ガス内を透過し、セル窓１３、フィルタ５
ａまたはフィルタ６ａを通り、赤外線透過窓３１を介し
て測定用焦電素子５または比較用焦電素子６に入射す
る。
線透過窓２１およびセル窓１２を介してセル１内を流動
する測定対象ガス内を透過し、セル窓１３、フィルタ５
ａまたはフィルタ６ａを通り、赤外線透過窓３１を介し
て測定用焦電素子５または比較用焦電素子６に入射す
る。
【００２６】つまり、本発明の赤外線ガス分析計では、
この赤外線透過窓２１，３１が近接する位置に対向して
いるので、前記発熱体４からの赤外線の多くを検出器３
内に入射させることが可能であるため、発熱体４に不必
要な電力を供給する必要がなく、例えば従来５〜１０Ｗ
消費していた電力を０．５〜０．６Ｗ程に抑えることが
可能となる。
この赤外線透過窓２１，３１が近接する位置に対向して
いるので、前記発熱体４からの赤外線の多くを検出器３
内に入射させることが可能であるため、発熱体４に不必
要な電力を供給する必要がなく、例えば従来５〜１０Ｗ
消費していた電力を０．５〜０．６Ｗ程に抑えることが
可能となる。
【００２７】それゆえに、光源２を可及的に小さくする
ことができ、光源２を検出器３と同じ大きさのケース２
０内に組み込むことが可能であると共に、数ヘルツ程度
の周期で光源２に対する電力の供給を断続的に行うこと
により光源２からの赤外線をチョッピングすることが可
能となり、別途の機械的なチョッパを設ける必要もなく
なり、赤外線ガス分析計の構成をさらに簡略化すること
ができる。
ことができ、光源２を検出器３と同じ大きさのケース２
０内に組み込むことが可能であると共に、数ヘルツ程度
の周期で光源２に対する電力の供給を断続的に行うこと
により光源２からの赤外線をチョッピングすることが可
能となり、別途の機械的なチョッパを設ける必要もなく
なり、赤外線ガス分析計の構成をさらに簡略化すること
ができる。
【００２８】なお、前記光源２に対する電力の供給を連
続的におこない、検出器３の前面にチョッパを設けるよ
うに構成してもよいことは言うまでもない。
続的におこない、検出器３の前面にチョッパを設けるよ
うに構成してもよいことは言うまでもない。
【００２９】前記焦電素子５，６およびその出力回路の
内部回路は、図２に図示している。図２において、５
０，５１は前記焦電素子５を構成する検出素子であり、
片方の検出素子５１側には赤外線の遮蔽体５５が設けら
れている。同様に、６０，６１は焦電素子６を構成する
検出素子であり、検出素子６１側には遮蔽体６５が設け
られている。
内部回路は、図２に図示している。図２において、５
０，５１は前記焦電素子５を構成する検出素子であり、
片方の検出素子５１側には赤外線の遮蔽体５５が設けら
れている。同様に、６０，６１は焦電素子６を構成する
検出素子であり、検出素子６１側には遮蔽体６５が設け
られている。
【００３０】５２，６２はそれぞれ前記焦電素子５，６
に並列に設けられた抵抗であり、その一端側がアース端
子３５に接続され、他端側がそれぞれ例えばＪ−ＦＥＴ
（接合型電界効果トランジスタ）５３，６３のゲート端
子に接続されている。またＪ−ＦＥＴ５３，６３のドレ
ンは電源入力端子に接続され、そのソースはそれぞれの
信号出力端子５４，６４に接続されている。
に並列に設けられた抵抗であり、その一端側がアース端
子３５に接続され、他端側がそれぞれ例えばＪ−ＦＥＴ
（接合型電界効果トランジスタ）５３，６３のゲート端
子に接続されている。またＪ−ＦＥＴ５３，６３のドレ
ンは電源入力端子に接続され、そのソースはそれぞれの
信号出力端子５４，６４に接続されている。
【００３１】したがって、測定用焦電素子５と比較用焦
電素子６の出力信号は、それぞれ独立した回路によって
出力される。（デュアルツインタイプの赤外線検出器で
ある）このため、両焦電素子５，６は互いに干渉し会う
ことなく信号を出力できると共に、両方の回路は同一ケ
ース３０内の同一の基板３３（図１参照）上に配置され
ているので、温度差による誤差が極めて小さくなる。そ
して、前記焦電素子５，６はそれぞれの値を出力し、こ
れらの出力の差を算出することにより、最終結果を出力
する。
電素子６の出力信号は、それぞれ独立した回路によって
出力される。（デュアルツインタイプの赤外線検出器で
ある）このため、両焦電素子５，６は互いに干渉し会う
ことなく信号を出力できると共に、両方の回路は同一ケ
ース３０内の同一の基板３３（図１参照）上に配置され
ているので、温度差による誤差が極めて小さくなる。そ
して、前記焦電素子５，６はそれぞれの値を出力し、こ
れらの出力の差を算出することにより、最終結果を出力
する。
【００３２】また、測定用焦電素子５と比較用焦電素子
６の信号が独立して出力されるので、その出力信号のレ
ベル差は電気的に補正する事が可能であり、入射する赤
外線の光量を調節するためのスリットのような光学的に
調整する機構を設ける必要もなく、より簡素で且つ小さ
く形成できると共に作業性が良い。
６の信号が独立して出力されるので、その出力信号のレ
ベル差は電気的に補正する事が可能であり、入射する赤
外線の光量を調節するためのスリットのような光学的に
調整する機構を設ける必要もなく、より簡素で且つ小さ
く形成できると共に作業性が良い。
【００３３】なお、本実施例では測定対象ガスの一成分
を測定するための赤外線ガス分析計であるので、前記検
出器３には２対の焦電素子５，６が設けられているが、
本発明はこれに限られるものではなく、前記検出器３を
多成分を測定するために多くの焦電素子を設けたものと
してもよいことは言うまでもない。
を測定するための赤外線ガス分析計であるので、前記検
出器３には２対の焦電素子５，６が設けられているが、
本発明はこれに限られるものではなく、前記検出器３を
多成分を測定するために多くの焦電素子を設けたものと
してもよいことは言うまでもない。
【００３４】また、上記実施例では検出器３をデュアル
タイプの赤外線検出器として説明しているが、測定用焦
電素子５と比較用焦電素子６を直列に接続し、各センサ
の赤外線入射部の前面に光量調整用のスリットなどを設
けて、両焦電素子５，６のレベル調整をする構成にして
もよい。
タイプの赤外線検出器として説明しているが、測定用焦
電素子５と比較用焦電素子６を直列に接続し、各センサ
の赤外線入射部の前面に光量調整用のスリットなどを設
けて、両焦電素子５，６のレベル調整をする構成にして
もよい。
【００３５】図３は上記本発明の赤外線ガス分析計を測
定対象ガスの流路中に挿入するための構成を示してお
り、図３において、７は本発明の赤外線ガス分析計をモ
ジュール化して内部に挿入したユニットである。また、
このユニット７には前記赤外線ガス分析計のガス流路１
０に接続されて測定対象ガスをセル１内に導入するガス
流路７０、セル１を通過した測定対象ガスをユニット７
の外部に導出するガス流路７１、そして、前記両ガス流
路７０，７１の端部に接続された継手７２，７２を設け
ている。
定対象ガスの流路中に挿入するための構成を示してお
り、図３において、７は本発明の赤外線ガス分析計をモ
ジュール化して内部に挿入したユニットである。また、
このユニット７には前記赤外線ガス分析計のガス流路１
０に接続されて測定対象ガスをセル１内に導入するガス
流路７０、セル１を通過した測定対象ガスをユニット７
の外部に導出するガス流路７１、そして、前記両ガス流
路７０，７１の端部に接続された継手７２，７２を設け
ている。
【００３６】そして、本実施例では例えば圧力計７３を
ユニット７内のガス流路７１に設け、赤外線ガス分析と
共に、圧力も計測できるように構成されている。
ユニット７内のガス流路７１に設け、赤外線ガス分析と
共に、圧力も計測できるように構成されている。
【００３７】上述のように、小型化された光源２、セル
１、および、検出器３をモジュール化してコンパクトに
一つのユニット７内に配置して、測定対象ガスの出入口
に継手７２，７２を設けることにより、この赤外線ガス
分析計をガス配管の途中に適宜設置可能となり、従来で
は不可能であった配管内のインラインモニタとして極め
て容易に用いることができるようになる。
１、および、検出器３をモジュール化してコンパクトに
一つのユニット７内に配置して、測定対象ガスの出入口
に継手７２，７２を設けることにより、この赤外線ガス
分析計をガス配管の途中に適宜設置可能となり、従来で
は不可能であった配管内のインラインモニタとして極め
て容易に用いることができるようになる。
【００３８】図４は上述のようにユニット７にした赤外
線ガス分析計を半導体製造工場にてインラインモニタと
して使用する実施例を示すフローを示す図であり、同図
において、８０は例えばシランやホスフィンなどのガス
ボンベ、８１は調圧器、８３は配管８２を流れるガスを
窒素ガスなどの不活性ガスＦによって希釈するための合
流部、７ａはユニット７に接続されて、配管８２内の測
定対象ガスのガス濃度および圧力を表示する表示部であ
る。
線ガス分析計を半導体製造工場にてインラインモニタと
して使用する実施例を示すフローを示す図であり、同図
において、８０は例えばシランやホスフィンなどのガス
ボンベ、８１は調圧器、８３は配管８２を流れるガスを
窒素ガスなどの不活性ガスＦによって希釈するための合
流部、７ａはユニット７に接続されて、配管８２内の測
定対象ガスのガス濃度および圧力を表示する表示部であ
る。
【００３９】本発明の赤外線ガス分析計は光源２、セル
１、および、検出器３などを可及的に小さく構成してお
り、ガス流路中を流れる測定対象ガスに悪影響を与える
ことなく測定できるので、ガス流路中に挿入することが
できると共に、半導体製造装置のように極めて高い精度
が要求される測定対象ガスの成分を極めて正確にかつリ
アルタイムに測定できる。
１、および、検出器３などを可及的に小さく構成してお
り、ガス流路中を流れる測定対象ガスに悪影響を与える
ことなく測定できるので、ガス流路中に挿入することが
できると共に、半導体製造装置のように極めて高い精度
が要求される測定対象ガスの成分を極めて正確にかつリ
アルタイムに測定できる。
【００４０】また、本発明の赤外線ガス分析計をユニッ
ト７とすることにより工場内の流動ガスのインラインモ
ニタとして極めて容易に流路内に挿入することができ、
工業用などに使用している流動ガスの分析に有用であ
る。
ト７とすることにより工場内の流動ガスのインラインモ
ニタとして極めて容易に流路内に挿入することができ、
工業用などに使用している流動ガスの分析に有用であ
る。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、光源の赤外線透過
窓と検出器の赤外線透過窓を近接させて対向位置に配置
し、前記両赤外線透過窓間の間隙をガス流路中に挿入さ
れるセルとすることによって、光源からの赤外線の多く
が検出器に入射するので、光源をローパワーでかつ小型
化でき、周囲に不要な熱を伝達させることも極めて小さ
くなる。そして、光源を小型化することによって電源を
入れてから十分の発光をするまでの時間を可及的に短く
することができる。
窓と検出器の赤外線透過窓を近接させて対向位置に配置
し、前記両赤外線透過窓間の間隙をガス流路中に挿入さ
れるセルとすることによって、光源からの赤外線の多く
が検出器に入射するので、光源をローパワーでかつ小型
化でき、周囲に不要な熱を伝達させることも極めて小さ
くなる。そして、光源を小型化することによって電源を
入れてから十分の発光をするまでの時間を可及的に短く
することができる。
【００４２】さらに、前記検出器内に少なくとも二つの
検出素子を設けているので、単一のケースを検出器とし
て用い、セルの径を小さくすることができる。従って、
単位面積当たりのエネルギーが増し、感度を上げること
ができると共に、同一ケース内にある各検出素子による
測定値には温度差によるムラがほとんどなく、測定値が
安定する。
検出素子を設けているので、単一のケースを検出器とし
て用い、セルの径を小さくすることができる。従って、
単位面積当たりのエネルギーが増し、感度を上げること
ができると共に、同一ケース内にある各検出素子による
測定値には温度差によるムラがほとんどなく、測定値が
安定する。
【００４３】加えて、赤外線ガス分析計の装置全体を小
さくできるので、この赤外線ガス分析計を測定対象ガス
の流路中に設けてもガス流路に溜まりが発生することが
なく、赤外線ガス分析計をインラインモニタとして使用
可能とすることができる。
さくできるので、この赤外線ガス分析計を測定対象ガス
の流路中に設けてもガス流路に溜まりが発生することが
なく、赤外線ガス分析計をインラインモニタとして使用
可能とすることができる。
【００４４】また、前記二つの検出素子が電気的に独立
した回路を形成し、独立した値を出力するように構成し
た場合には、各検出素子の入力レベルの補正を光学的に
行わなくても、電気的な調整で行えるので、作業性が良
くなる。
した回路を形成し、独立した値を出力するように構成し
た場合には、各検出素子の入力レベルの補正を光学的に
行わなくても、電気的な調整で行えるので、作業性が良
くなる。
【００４５】そして、光源に断続的に電力を供給して赤
外光をチョッピングするようにした場合には、光源や検
出器の前に機械的なチョッパを設ける必要もなく、赤外
線ガス分析計の装置全体をより簡素にできる。
外光をチョッピングするようにした場合には、光源や検
出器の前に機械的なチョッパを設ける必要もなく、赤外
線ガス分析計の装置全体をより簡素にできる。
【００４６】さらに、小型化された前記光源、セル、検
出器を一つのユニット内に配置し、このユニットのガス
流路の出入口に継手を設けた場合には、赤外線ガス分析
計をガス配管途中に容易に設置することができる。
出器を一つのユニット内に配置し、このユニットのガス
流路の出入口に継手を設けた場合には、赤外線ガス分析
計をガス配管途中に容易に設置することができる。
【図１】本発明の赤外線ガス分析計の要部縦断面図であ
る。
る。
【図２】前記赤外線ガス分析計の赤外線検出器の内部回
路を示す図である。
路を示す図である。
【図３】前記赤外線ガス分析計をモジュール化したユニ
ットを示す縦断面図である。
ットを示す縦断面図である。
【図４】前記ユニットをインラインモニタとして用いた
状態を示す図である。
状態を示す図である。
【図５】従来の赤外線ガス分析計を示す縦断面図であ
る。
る。
１…セル、２…光源、３…検出器、５，６…焦電素子、
７…ユニット、２１，３１…赤外線透過窓、７２…継
手、７０，７１，８２…流路。
７…ユニット、２１，３１…赤外線透過窓、７２…継
手、７０，７１，８２…流路。
Claims (6)
- 【請求項１】 光源の赤外線透過窓と検出器の赤外線透
過窓を近接させて対向位置に配置し、前記両赤外線透過
窓間の間隙をガス流路中に挿入されるセルとすると共
に、前記検出器内に少なくとも二つの検出素子を設けて
あることを特徴とする赤外線ガス分析計。 - 【請求項２】 光源の赤外線透過窓と検出器の赤外線透
過窓を近接させて対向位置に配置し、前記両赤外線透過
窓間の間隙をガス流路中に挿入されるセルとすると共
に、前記検出器内に少なくとも測定用の二つの検出素子
を設けてあることを特徴とする赤外線ガス分析計。 - 【請求項３】 光源の赤外線透過窓と検出器の赤外線透
過窓を近接させて対向位置に配置し、前記両赤外線透過
窓間の間隙をガス流路中に挿入されるセルとすると共
に、前記検出器内に少なくとも測定用と比較用の二つの
検出素子を設けてあることを特徴とする赤外線ガス分析
計。 - 【請求項４】 前記二つの検出素子が電気的に独立した
回路を形成し、独立した値を出力する請求項１〜３の何
れかに記載の赤外線ガス分析計。 - 【請求項５】 前記光源に断続的に電力を供給して赤外
光をチョッピングする請求項１〜４の何れかに記載の赤
外線ガス分析計。 - 【請求項６】 前記光源、セル、検出器を一つのユニッ
ト内に配置し、このユニットのガス流路の出入口に継手
を設けた請求項１〜５の何れかに記載の赤外線ガス分析
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31568194A JP3266748B2 (ja) | 1994-11-26 | 1994-11-26 | 赤外線ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31568194A JP3266748B2 (ja) | 1994-11-26 | 1994-11-26 | 赤外線ガス分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08145882A true JPH08145882A (ja) | 1996-06-07 |
| JP3266748B2 JP3266748B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=18068285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31568194A Expired - Lifetime JP3266748B2 (ja) | 1994-11-26 | 1994-11-26 | 赤外線ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3266748B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007101433A (ja) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Horiba Ltd | ガス分析装置 |
| JP2007225386A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Horiba Ltd | ガス分析装置及び半導体製造装置 |
| JP2010286349A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Yokogawa Electric Corp | レーザ式ガス分析装置及びこの装置を用いたガス分析方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60145353U (ja) * | 1984-03-08 | 1985-09-26 | 横河電機株式会社 | 赤外線ガス分析装置 |
| JPH01124745A (ja) * | 1987-11-10 | 1989-05-17 | Sugai:Kk | 光透過率計 |
| JPH0325348A (ja) * | 1989-06-10 | 1991-02-04 | Draegerwerk Ag | 気体成分測定用のセンサ装置 |
| JPH03211448A (ja) * | 1990-01-16 | 1991-09-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 赤外線式ガスセンサー |
| JPH0653961U (ja) * | 1992-12-30 | 1994-07-22 | 株式会社堀場製作所 | セルとセルブロックとの接続構造 |
| JPH0664143U (ja) * | 1993-02-12 | 1994-09-09 | 株式会社堀場製作所 | 赤外線ガス分析計 |
-
1994
- 1994-11-26 JP JP31568194A patent/JP3266748B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
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Cited By (4)
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| JP2007101433A (ja) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Horiba Ltd | ガス分析装置 |
| JP2007225386A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Horiba Ltd | ガス分析装置及び半導体製造装置 |
| JP4727444B2 (ja) * | 2006-02-22 | 2011-07-20 | 株式会社堀場製作所 | ガス分析装置及び半導体製造装置 |
| JP2010286349A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Yokogawa Electric Corp | レーザ式ガス分析装置及びこの装置を用いたガス分析方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3266748B2 (ja) | 2002-03-18 |
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