JPH085557A - 排気ガス分析計 - Google Patents
排気ガス分析計Info
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- JPH085557A JPH085557A JP14005894A JP14005894A JPH085557A JP H085557 A JPH085557 A JP H085557A JP 14005894 A JP14005894 A JP 14005894A JP 14005894 A JP14005894 A JP 14005894A JP H085557 A JPH085557 A JP H085557A
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- Japan
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- exhaust gas
- concentration
- branch line
- branch
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 時間とともに性状が変化する排気ガス中の特
定成分濃度を、干渉成分の影響を排除して正確に検出す
る。 【構成】 サンプリングライン１で採取した排気ガスを
２つの分岐ライン３ａ、３ｂに分流し、一方の分岐ライ
ン３ｂのみに希釈ガス供給源９から希釈ガスを注入し
て、この分岐ライン３ｂを流れる排気ガスを所定の希釈
率で希釈するとともに、分岐ライン３ａ、３ｂを流れる
排気ガス中の特定成分濃度を、濃度検出部７ａ、７ｂで
検出する。濃度検出部７ａ、７ｂにより、同時に採取さ
れた同一性状の排気ガスが希釈率のみが異なる状態で流
入するため、濃度検出部７ａ、７ｂの検出結果に基づい
て、干渉成分の影響を排除した真の特定成分濃度が算出
される。
定成分濃度を、干渉成分の影響を排除して正確に検出す
る。 【構成】 サンプリングライン１で採取した排気ガスを
２つの分岐ライン３ａ、３ｂに分流し、一方の分岐ライ
ン３ｂのみに希釈ガス供給源９から希釈ガスを注入し
て、この分岐ライン３ｂを流れる排気ガスを所定の希釈
率で希釈するとともに、分岐ライン３ａ、３ｂを流れる
排気ガス中の特定成分濃度を、濃度検出部７ａ、７ｂで
検出する。濃度検出部７ａ、７ｂにより、同時に採取さ
れた同一性状の排気ガスが希釈率のみが異なる状態で流
入するため、濃度検出部７ａ、７ｂの検出結果に基づい
て、干渉成分の影響を排除した真の特定成分濃度が算出
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気ガス中
の特定成分、例えばＮＯX やＨＣ成分の濃度を検出する
排気ガス分析計に関する。
の特定成分、例えばＮＯX やＨＣ成分の濃度を検出する
排気ガス分析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】排気ガス中のＮＯX 成分濃度を検出可能
な分析計としては、例えばケミルミネッセンス分析計
（CHEMILUMINESCENCE DETECTOR、以下“ＣＬＤ”と略
す）が、また、全ＨＣ成分濃度を検出可能な分析計とし
ては、例えば水素炎イオン化分析計（HYDROGEN FLAME I
ONIZATION DETECTOR、以下“ＦＩＤ”と略す) がそれぞ
れ従来から知られている。
な分析計としては、例えばケミルミネッセンス分析計
（CHEMILUMINESCENCE DETECTOR、以下“ＣＬＤ”と略
す）が、また、全ＨＣ成分濃度を検出可能な分析計とし
ては、例えば水素炎イオン化分析計（HYDROGEN FLAME I
ONIZATION DETECTOR、以下“ＦＩＤ”と略す) がそれぞ
れ従来から知られている。
【０００３】これらの分析計によれば、排気ガス中のＮ
ＯX 成分やＨＣ成分濃度をリアルタイムで検出すること
が可能となる利点がある反面、これらの分析計では排気
ガス中に含まれる測定対象以外の特定の成分（干渉成
分）の濃度により検出しようとする成分の測定値が影響
を受け、干渉成分の濃度によっては測定の精度が低下し
てしまう問題がある。
ＯX 成分やＨＣ成分濃度をリアルタイムで検出すること
が可能となる利点がある反面、これらの分析計では排気
ガス中に含まれる測定対象以外の特定の成分（干渉成
分）の濃度により検出しようとする成分の測定値が影響
を受け、干渉成分の濃度によっては測定の精度が低下し
てしまう問題がある。
【０００４】例えば、ＣＬＤは排気ガス中のＮＯX を一
旦ＮＯに変換し、このＮＯとオゾンＯ3 とを反応させ、
この反応により生じる励起状態のＮＯ2 が基底状態のＮ
Ｏ2に移行する際に生じる微弱な発光を光電子倍増管等
で増幅して検出し、この光量から排気ガス中のＮＯX 濃
度を検出するものである。すなわち、 ＮＯ＋Ｏ3 →＊ＮＯ2 ＋Ｏ2 の反応により励起状態のＮＯ2 （＊ＮＯ2 ）を発生さ
せ、この＊ＮＯ2 が基底状態に戻る際に ＊ＮＯ2 →ＮＯ2 ＋ｈν の反応により光の形で放出されるエネルギーｈν（ここ
で、ｈとプランク定数、νは発生する光の振動数）を検
出してＮＯX 量を演算している。
旦ＮＯに変換し、このＮＯとオゾンＯ3 とを反応させ、
この反応により生じる励起状態のＮＯ2 が基底状態のＮ
Ｏ2に移行する際に生じる微弱な発光を光電子倍増管等
で増幅して検出し、この光量から排気ガス中のＮＯX 濃
度を検出するものである。すなわち、 ＮＯ＋Ｏ3 →＊ＮＯ2 ＋Ｏ2 の反応により励起状態のＮＯ2 （＊ＮＯ2 ）を発生さ
せ、この＊ＮＯ2 が基底状態に戻る際に ＊ＮＯ2 →ＮＯ2 ＋ｈν の反応により光の形で放出されるエネルギーｈν（ここ
で、ｈとプランク定数、νは発生する光の振動数）を検
出してＮＯX 量を演算している。
【０００５】しかし、排気ガス中に干渉成分Ｍ（例えば
ＣＯ2 等）が存在すると上記励起状態のＮＯ2 が干渉成
分分子と衝突して基底状態に移行してしまい、この際に
放出されるエネルギは干渉成分Ｍの励起に使用されて発
光が生じない。（すなわち、＊ＮＯ2 ＋Ｍ→ＮＯ2 ＋＊
Ｍ の反応が生じる） このため、排気中にＣＯ2 等の干渉成分が存在すると、
計測した発光強度は真のＮＯX 成分濃度に応じた値より
低くなり計測誤差が生じることになる。
ＣＯ2 等）が存在すると上記励起状態のＮＯ2 が干渉成
分分子と衝突して基底状態に移行してしまい、この際に
放出されるエネルギは干渉成分Ｍの励起に使用されて発
光が生じない。（すなわち、＊ＮＯ2 ＋Ｍ→ＮＯ2 ＋＊
Ｍ の反応が生じる） このため、排気中にＣＯ2 等の干渉成分が存在すると、
計測した発光強度は真のＮＯX 成分濃度に応じた値より
低くなり計測誤差が生じることになる。
【０００６】一方、ＦＩＤは水素／酸素炎中にＨＣを入
れたときに高温の炎のエネルギによってＨＣがイオン化
する性質を利用してＨＣ成分濃度を検出するものであ
る。すなわち、炎を挟んで配置した電極間に高電圧を印
加すると、上記により発生したＨＣイオンにより電極間
には、ほぼＨＣ濃度に比例する微弱な電流がながれるた
め、この電流値を測定することにより排気中の全ＨＣ成
分濃度を検出することができる。
れたときに高温の炎のエネルギによってＨＣがイオン化
する性質を利用してＨＣ成分濃度を検出するものであ
る。すなわち、炎を挟んで配置した電極間に高電圧を印
加すると、上記により発生したＨＣイオンにより電極間
には、ほぼＨＣ濃度に比例する微弱な電流がながれるた
め、この電流値を測定することにより排気中の全ＨＣ成
分濃度を検出することができる。
【０００７】しかし、排気中に干渉成分（この場合は酸
素Ｏ2 等が干渉成分となる）が存在すると、干渉成分の
量に対応して水素炎の燃焼状態に変化が生じてしまいＨ
Ｃイオンの発生量が変化するのでＣＬＤの場合と同様に
測定値に誤差が生じることになる。上記ＣＬＤ、ＦＩＤ
においてはともに、干渉成分Ｍの存在による測定値の変
化は以下の式で表される。
素Ｏ2 等が干渉成分となる）が存在すると、干渉成分の
量に対応して水素炎の燃焼状態に変化が生じてしまいＨ
Ｃイオンの発生量が変化するのでＣＬＤの場合と同様に
測定値に誤差が生じることになる。上記ＣＬＤ、ＦＩＤ
においてはともに、干渉成分Ｍの存在による測定値の変
化は以下の式で表される。
【０００８】Ｃ＝（１−ＫM ×〔Ｍ〕）×〔Ｃ0 〕 ここで、ＣはＣＬＤ、ＦＩＤによるＮＯX 、ＨＣ等の濃
度の計測値、〔Ｃ0 〕は排気中のＮＯX 、ＨＣ等の真の
濃度を表し、〔Ｍ〕は干渉成分Ｍの濃度、ＫMは干渉成
分の干渉率を表す。この干渉率は干渉成分濃度〔Ｍ〕
や、圧力、温度により変化する係数である。
度の計測値、〔Ｃ0 〕は排気中のＮＯX 、ＨＣ等の真の
濃度を表し、〔Ｍ〕は干渉成分Ｍの濃度、ＫMは干渉成
分の干渉率を表す。この干渉率は干渉成分濃度〔Ｍ〕
や、圧力、温度により変化する係数である。
【０００９】特開平２−１１６７３８号公報は、上記Ｎ
ＯX 濃度測定の際の測定誤差を排除して正確なＮＯX 濃
度を測定可能なＣＬＤ装置を開示している。図６は、上
記特開平２−１１６７３８号公報のＣＬＤ装置の概略構
成を示している。図６において、１０１は排気ガスを採
取するサンプリングライン、１０２はサンプリングライ
ン１０１に接続されたＣＬＤ濃度検出装置、１０３はＯ
2 や乾燥空気等の希釈ガスの供給源、１０４はサンプリ
ングライン１０１に注入される希釈ガスの流量を調節し
て、採取した排気ガスを任意の希釈率に調節する流量調
節弁、１０５、１０６はそれぞれ流量調節用のキャピラ
リである。
ＯX 濃度測定の際の測定誤差を排除して正確なＮＯX 濃
度を測定可能なＣＬＤ装置を開示している。図６は、上
記特開平２−１１６７３８号公報のＣＬＤ装置の概略構
成を示している。図６において、１０１は排気ガスを採
取するサンプリングライン、１０２はサンプリングライ
ン１０１に接続されたＣＬＤ濃度検出装置、１０３はＯ
2 や乾燥空気等の希釈ガスの供給源、１０４はサンプリ
ングライン１０１に注入される希釈ガスの流量を調節し
て、採取した排気ガスを任意の希釈率に調節する流量調
節弁、１０５、１０６はそれぞれ流量調節用のキャピラ
リである。
【００１０】この装置では流量調節弁１０４により、サ
ンプリングライン１０１に注入する希釈ガスの量を周期
的に変化させ、排気ガスの希釈率を変えて複数回の測定
を行うことにより干渉成分の影響を排除している。すな
わち、同一の性状の排気ガスを希釈率ＫとＢとで希釈し
たときのＣＯ2 の干渉率をそれぞれＡ、Ｃ、このときの
計測値をそれぞれＳ1 、Ｓ2 、排気ガス中の真のＮＯX
濃度をＳ0 、ＣＯ2 濃度を〔ＣＯ2 〕とすると、測定値
と希釈率との関係は以下のようになる。
ンプリングライン１０１に注入する希釈ガスの量を周期
的に変化させ、排気ガスの希釈率を変えて複数回の測定
を行うことにより干渉成分の影響を排除している。すな
わち、同一の性状の排気ガスを希釈率ＫとＢとで希釈し
たときのＣＯ2 の干渉率をそれぞれＡ、Ｃ、このときの
計測値をそれぞれＳ1 、Ｓ2 、排気ガス中の真のＮＯX
濃度をＳ0 、ＣＯ2 濃度を〔ＣＯ2 〕とすると、測定値
と希釈率との関係は以下のようになる。
【００１１】Ｓ1 ＝Ｋ×Ｓ0 ×（１−Ａ×〔ＣＯ2 〕） Ｓ2 ＝Ｂ×Ｓ0 ×（１−Ｃ×〔ＣＯ2 〕） これら２つの式から〔ＣＯ2 〕を消去することにより、
真のＮＯX 濃度Ｓ0 が、Ｓ0 ＝（Ｂ×Ｃ×Ｓ1 −Ａ×Ｓ
2 ×Ｋ）／（Ｋ×Ｂ×Ｃ−Ａ×Ｂ×Ｋ）として求められ
る。
真のＮＯX 濃度Ｓ0 が、Ｓ0 ＝（Ｂ×Ｃ×Ｓ1 −Ａ×Ｓ
2 ×Ｋ）／（Ｋ×Ｂ×Ｃ−Ａ×Ｂ×Ｋ）として求められ
る。
【００１２】すなわち、同一の性状の排気ガス（干渉成
分及び特定成分の濃度が同一に維持されている排気ガ
ス）の希釈率を変えて複数回の計測を行うことにより、
排気ガス中の干渉成分の影響を排除して正確にＮＯX 成
分濃度を検出することが可能となる。上記公報の装置で
は、単一のＣＬＤ検出端を用いて同一の性状の排気ガス
の希釈率を変えて数回の計測を行い、得られた計測結果
から上記の式を用いて排気ガス中の正確なＮＯX 濃度を
計算するようにしたものである。
分及び特定成分の濃度が同一に維持されている排気ガ
ス）の希釈率を変えて複数回の計測を行うことにより、
排気ガス中の干渉成分の影響を排除して正確にＮＯX 成
分濃度を検出することが可能となる。上記公報の装置で
は、単一のＣＬＤ検出端を用いて同一の性状の排気ガス
の希釈率を変えて数回の計測を行い、得られた計測結果
から上記の式を用いて排気ガス中の正確なＮＯX 濃度を
計算するようにしたものである。
【００１３】また、上記の方法はＣＬＤに関するもので
あるが、同様にＦＩＤにも適用することが可能である。
あるが、同様にＦＩＤにも適用することが可能である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平２−１１６
７３８号公報のＣＬＤ装置によれば、排気ガス中の干渉
成分の量にかかわらず、真の特定成分濃度を検出するこ
とが可能となる。しかし、同公報の装置は同一の性状の
排気ガスの希釈率を変えて複数回の測定を行う必要があ
り、排気ガス中の干渉成分や特定成分の濃度が時間とと
もに変化する場合には同公報の装置を使用すると逆に測
定誤差が大きくなる問題がある。
７３８号公報のＣＬＤ装置によれば、排気ガス中の干渉
成分の量にかかわらず、真の特定成分濃度を検出するこ
とが可能となる。しかし、同公報の装置は同一の性状の
排気ガスの希釈率を変えて複数回の測定を行う必要があ
り、排気ガス中の干渉成分や特定成分の濃度が時間とと
もに変化する場合には同公報の装置を使用すると逆に測
定誤差が大きくなる問題がある。
【００１５】すなわち、同公報の装置では、希釈率を変
えて数回の測定を行う間、排気ガスの性状（干渉成分や
特定成分の濃度）が同一に維持されることが必要とな
る。一方、ＣＬＤ装置では一回の計測に３〜５秒程度を
要するため、上記公報のＣＬＤ装置で真の特定成分濃度
を算出するためには最低でも１０秒程度の時間（すなわ
ち、２回のＣＬＤ計測に要する時間と希釈率の調整に要
する時間との合計）排気ガスの性状が同一に維持される
必要がある。
えて数回の測定を行う間、排気ガスの性状（干渉成分や
特定成分の濃度）が同一に維持されることが必要とな
る。一方、ＣＬＤ装置では一回の計測に３〜５秒程度を
要するため、上記公報のＣＬＤ装置で真の特定成分濃度
を算出するためには最低でも１０秒程度の時間（すなわ
ち、２回のＣＬＤ計測に要する時間と希釈率の調整に要
する時間との合計）排気ガスの性状が同一に維持される
必要がある。
【００１６】また、上記公報の方法をＦＩＤ計測に適用
する場合にも同様に比較的長い時間排気ガスの性状を同
一に維持する必要が生じる。ところが、内燃機関のテス
ト運転等では、運転状態を頻繁に変化させて、計測を行
う必要があり、排気ガスの性状も時間とともに変化する
ため、上記公報のＣＬＤ装置を用いて計測を行うと、一
つの希釈率のガスを計測している間に排気ガスの性状が
変化してしまい、次に希釈率を変化させて計測を行うと
きにはすでに排気中の特定成分や干渉成分の濃度が変化
してしまい、同一の性状の排気ガスを希釈率のみを変え
て計測することができなくなる。従って、前述の計算式
を用いて排気中の干渉成分の影響を排除する際に、これ
らの計測結果を使用できない。このため、従来内燃機関
のテスト運転等のように時間とともに排気ガスの性状が
変化する場合に、ＣＬＤ、ＦＩＤなどの計測法を用いて
干渉成分の影響を排除した正確な特定成分濃度を求める
ことは困難であった。
する場合にも同様に比較的長い時間排気ガスの性状を同
一に維持する必要が生じる。ところが、内燃機関のテス
ト運転等では、運転状態を頻繁に変化させて、計測を行
う必要があり、排気ガスの性状も時間とともに変化する
ため、上記公報のＣＬＤ装置を用いて計測を行うと、一
つの希釈率のガスを計測している間に排気ガスの性状が
変化してしまい、次に希釈率を変化させて計測を行うと
きにはすでに排気中の特定成分や干渉成分の濃度が変化
してしまい、同一の性状の排気ガスを希釈率のみを変え
て計測することができなくなる。従って、前述の計算式
を用いて排気中の干渉成分の影響を排除する際に、これ
らの計測結果を使用できない。このため、従来内燃機関
のテスト運転等のように時間とともに排気ガスの性状が
変化する場合に、ＣＬＤ、ＦＩＤなどの計測法を用いて
干渉成分の影響を排除した正確な特定成分濃度を求める
ことは困難であった。
【００１７】本発明は、上記問題を解決し、ＣＬＤ、Ｆ
ＩＤ等、特定成分の測定値が干渉成分の影響を受ける計
測器を用いて時間とともに性状が変化する排気ガス中の
特定成分の濃度を検出する場合に、排気ガス中の干渉成
分による影響を排除して上記特定成分濃度を正確に検出
することを可能とする手段を提供することを目的として
いる。
ＩＤ等、特定成分の測定値が干渉成分の影響を受ける計
測器を用いて時間とともに性状が変化する排気ガス中の
特定成分の濃度を検出する場合に、排気ガス中の干渉成
分による影響を排除して上記特定成分濃度を正確に検出
することを可能とする手段を提供することを目的として
いる。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、請求項１に記載の本発明によれば、サンプリングラ
インを通じてサンプリングした排気ガス中の特定成分を
検出する排気ガス分析計であって、前記サンプリングラ
インから分岐した第１と第２の２つの分岐ラインと、前
記第１の分岐ラインに接続され、排気ガス中の前記特定
成分の濃度を検出する第１の濃度検出手段と、前記第２
の分岐ラインに接続され、排気ガス中の前記特定成分の
濃度を検出する第２の濃度検出手段と、前記第２の分岐
ラインから前記第２の濃度検出手段に流入する排気ガス
中に所定量の希釈ガスを添加する希釈ガス添加手段と、
前記第１と第２の濃度検出手段により同時に検出した２
つの検出結果に基づいて、排気ガス中の干渉成分の影響
による検出誤差を排除して前記特定成分の正確な濃度を
算出する濃度演算手段とを備えたことを特徴とする排気
ガス分析計が提供される。
に、請求項１に記載の本発明によれば、サンプリングラ
インを通じてサンプリングした排気ガス中の特定成分を
検出する排気ガス分析計であって、前記サンプリングラ
インから分岐した第１と第２の２つの分岐ラインと、前
記第１の分岐ラインに接続され、排気ガス中の前記特定
成分の濃度を検出する第１の濃度検出手段と、前記第２
の分岐ラインに接続され、排気ガス中の前記特定成分の
濃度を検出する第２の濃度検出手段と、前記第２の分岐
ラインから前記第２の濃度検出手段に流入する排気ガス
中に所定量の希釈ガスを添加する希釈ガス添加手段と、
前記第１と第２の濃度検出手段により同時に検出した２
つの検出結果に基づいて、排気ガス中の干渉成分の影響
による検出誤差を排除して前記特定成分の正確な濃度を
算出する濃度演算手段とを備えたことを特徴とする排気
ガス分析計が提供される。
【００１９】また、請求項２に記載の本発明によれば、
サンプリングラインを通じてサンプリングした排気ガス
中の特定成分を検出する排気ガス分析計であって、前記
サンプリングラインから分岐した第１と第２の２つの分
岐ラインと、排気ガス中の特定成分の濃度を検出する濃
度検出手段と、前記第１の分岐ラインを予め定めた所定
時間だけ前記濃度検出手段に接続し、次いで前記第２の
分岐ラインを前記濃度検出手段に接続する切換手段と、
前記第２の分岐ラインを流れる排気ガスの前記切換手段
への到達を、前記第１の分岐ラインを流れる排気ガスの
前記切換手段への到達より前記所定時間だけ遅らせる遅
延手段と、前記２つの分岐ラインのいずれか一方を流れ
る排気ガスに所定量の希釈ガスを添加する希釈ガス添加
手段と、前記第１の分岐ラインが接続されているときに
前記濃度検出手段が検出した検出結果と、前記第２の分
岐ラインが接続されているときに前記濃度検出手段が検
出した検出結果とに基づいて、排気ガス中の干渉成分の
影響による検出誤差を排除して前記特定成分の正確な濃
度を算出する濃度演算手段とを備えたことを特徴とする
排気ガス分析計が提供される。
サンプリングラインを通じてサンプリングした排気ガス
中の特定成分を検出する排気ガス分析計であって、前記
サンプリングラインから分岐した第１と第２の２つの分
岐ラインと、排気ガス中の特定成分の濃度を検出する濃
度検出手段と、前記第１の分岐ラインを予め定めた所定
時間だけ前記濃度検出手段に接続し、次いで前記第２の
分岐ラインを前記濃度検出手段に接続する切換手段と、
前記第２の分岐ラインを流れる排気ガスの前記切換手段
への到達を、前記第１の分岐ラインを流れる排気ガスの
前記切換手段への到達より前記所定時間だけ遅らせる遅
延手段と、前記２つの分岐ラインのいずれか一方を流れ
る排気ガスに所定量の希釈ガスを添加する希釈ガス添加
手段と、前記第１の分岐ラインが接続されているときに
前記濃度検出手段が検出した検出結果と、前記第２の分
岐ラインが接続されているときに前記濃度検出手段が検
出した検出結果とに基づいて、排気ガス中の干渉成分の
影響による検出誤差を排除して前記特定成分の正確な濃
度を算出する濃度演算手段とを備えたことを特徴とする
排気ガス分析計が提供される。
【００２０】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
サンプリングラインを通じてサンプリングした排気ガス
中の特定成分を検出する排気ガス分析計であって、前記
サンプリングラインから分岐した第１と第２の２つの分
岐ラインと、前記第１の分岐ラインに接続され、排気ガ
ス中の前記特定成分の濃度を検出する第１の濃度検出手
段と、前記第２の分岐ラインに接続され、排気ガス中の
前記特定成分の濃度を検出する第２の濃度検出手段と、
前記２つの分岐ラインを流れる排気ガスにそれぞれ異な
る所定量の希釈ガスを添加する希釈ガス添加手段と、前
記第１と第２の濃度検出手段により同時に検出した２つ
の検出結果に基づいて、排気ガス中の干渉成分の影響に
よる検出誤差を排除して前記特定成分の正確な濃度を算
出する濃度演算手段とを備えたことを特徴とする排気ガ
ス分析計が提供される。
サンプリングラインを通じてサンプリングした排気ガス
中の特定成分を検出する排気ガス分析計であって、前記
サンプリングラインから分岐した第１と第２の２つの分
岐ラインと、前記第１の分岐ラインに接続され、排気ガ
ス中の前記特定成分の濃度を検出する第１の濃度検出手
段と、前記第２の分岐ラインに接続され、排気ガス中の
前記特定成分の濃度を検出する第２の濃度検出手段と、
前記２つの分岐ラインを流れる排気ガスにそれぞれ異な
る所定量の希釈ガスを添加する希釈ガス添加手段と、前
記第１と第２の濃度検出手段により同時に検出した２つ
の検出結果に基づいて、排気ガス中の干渉成分の影響に
よる検出誤差を排除して前記特定成分の正確な濃度を算
出する濃度演算手段とを備えたことを特徴とする排気ガ
ス分析計が提供される。
【００２１】また、請求項４に記載の発明によれば、サ
ンプリングラインを通じてサンプリングした排気ガス中
の特定成分を検出する排気ガス分析計であって、前記サ
ンプリングラインから分岐した第１と第２の２つの分岐
ラインと、排気ガス中の特定成分の濃度を検出する濃度
検出手段と、前記第１の分岐ラインを予め定めた所定時
間だけ前記濃度検出手段に接続し、次いで前記第２の分
岐ラインを前記濃度検出手段に接続する切換手段と、前
記第２の分岐ラインを流れる排気ガスの前記切換手段へ
の到達を、前記第１の分岐ラインを流れる排気ガスの前
記切換手段への到達より前記所定時間だけ遅らせる遅延
手段と、前記２つの分岐ラインを流れる排気ガスにそれ
ぞれ異なる所定量の希釈ガスを添加する希釈ガス添加手
段と、前記第１の分岐ラインが接続されているときに前
記濃度検出手段が検出した検出結果と、前記第２の分岐
ラインが接続されているときに前記濃度検出手段が検出
した検出結果とに基づいて、排気ガス中の干渉成分の影
響による検出誤差を排除して前記特定成分の正確な濃度
を算出する濃度演算手段とを備えたことを特徴とする排
気ガス分析計が提供される。
ンプリングラインを通じてサンプリングした排気ガス中
の特定成分を検出する排気ガス分析計であって、前記サ
ンプリングラインから分岐した第１と第２の２つの分岐
ラインと、排気ガス中の特定成分の濃度を検出する濃度
検出手段と、前記第１の分岐ラインを予め定めた所定時
間だけ前記濃度検出手段に接続し、次いで前記第２の分
岐ラインを前記濃度検出手段に接続する切換手段と、前
記第２の分岐ラインを流れる排気ガスの前記切換手段へ
の到達を、前記第１の分岐ラインを流れる排気ガスの前
記切換手段への到達より前記所定時間だけ遅らせる遅延
手段と、前記２つの分岐ラインを流れる排気ガスにそれ
ぞれ異なる所定量の希釈ガスを添加する希釈ガス添加手
段と、前記第１の分岐ラインが接続されているときに前
記濃度検出手段が検出した検出結果と、前記第２の分岐
ラインが接続されているときに前記濃度検出手段が検出
した検出結果とに基づいて、排気ガス中の干渉成分の影
響による検出誤差を排除して前記特定成分の正確な濃度
を算出する濃度演算手段とを備えたことを特徴とする排
気ガス分析計が提供される。
【００２２】
【作用】請求項１に記載の排気ガス分析計では、１つの
サンプリングラインで採取した排気ガスが第１と第２の
２つの分岐ラインに分流されて第１と第２の２つの濃度
検出手段に並行して供給される。また、このとき第１の
濃度検出手段には希釈しないままの排気ガスが直接供給
されるが、第２の分岐ラインには希釈ガス添加手段によ
り希釈ガスが添加されるため、第２の濃度検出手段には
所定の希釈率に希釈された排気ガスが供給される。従っ
て、第１と第２の濃度検出手段には常に１つのサンプリ
ングラインにより同時刻に採取された同一性状の排気ガ
スが、希釈率のみ異なる状態で同時に供給されることに
なる。従って、時間とともに排気ガスの性状が変化する
ような場合でも、第１と第２の濃度検出手段は希釈率の
みを変えた同一の性状の排気ガスを計測するようにな
り、排気中の干渉成分の影響を排除するためにこれらの
検出結果を用いることが可能となる。濃度演算手段は、
これらの検出結果を用いて干渉成分の影響を排除する前
述の計算を行い、排気中の特定成分の濃度を算出する。
サンプリングラインで採取した排気ガスが第１と第２の
２つの分岐ラインに分流されて第１と第２の２つの濃度
検出手段に並行して供給される。また、このとき第１の
濃度検出手段には希釈しないままの排気ガスが直接供給
されるが、第２の分岐ラインには希釈ガス添加手段によ
り希釈ガスが添加されるため、第２の濃度検出手段には
所定の希釈率に希釈された排気ガスが供給される。従っ
て、第１と第２の濃度検出手段には常に１つのサンプリ
ングラインにより同時刻に採取された同一性状の排気ガ
スが、希釈率のみ異なる状態で同時に供給されることに
なる。従って、時間とともに排気ガスの性状が変化する
ような場合でも、第１と第２の濃度検出手段は希釈率の
みを変えた同一の性状の排気ガスを計測するようにな
り、排気中の干渉成分の影響を排除するためにこれらの
検出結果を用いることが可能となる。濃度演算手段は、
これらの検出結果を用いて干渉成分の影響を排除する前
述の計算を行い、排気中の特定成分の濃度を算出する。
【００２３】また、請求項２に記載の排気ガス分析計で
は、１つのサンプリングラインで採取した排気ガスは請
求項１と同様に第１と第２の２つの分岐ラインに分流さ
れ、そのうちの一方には希釈ガス添加手段により希釈ガ
スが添加される。しかし、請求項２の排気ガス分析計で
は、第１と第２の２つの分岐ラインは切換手段を介して
単一の濃度検出手段に接続されており、この濃度検出手
段は切換手段により先ず所定時間第１の分岐ラインに接
続されて第１の分岐ラインから流入する排気ガス中の特
定成分濃度を検出する。次いで、上記所定時間が経過し
た後、濃度検出手段は第２の分岐ラインに接続されて第
２の分岐ラインから流入する排気ガス中の特定成分濃度
を検出する。
は、１つのサンプリングラインで採取した排気ガスは請
求項１と同様に第１と第２の２つの分岐ラインに分流さ
れ、そのうちの一方には希釈ガス添加手段により希釈ガ
スが添加される。しかし、請求項２の排気ガス分析計で
は、第１と第２の２つの分岐ラインは切換手段を介して
単一の濃度検出手段に接続されており、この濃度検出手
段は切換手段により先ず所定時間第１の分岐ラインに接
続されて第１の分岐ラインから流入する排気ガス中の特
定成分濃度を検出する。次いで、上記所定時間が経過し
た後、濃度検出手段は第２の分岐ラインに接続されて第
２の分岐ラインから流入する排気ガス中の特定成分濃度
を検出する。
【００２４】第２の分岐ラインを流れる排気ガスは遅延
手段の作用により、切換手段に到達するまでの時間が第
１の分岐ラインを流れる排気ガスに較べて、上記の所定
時間だけ遅れるようになっている。すなわち、濃度検出
手段には１つのサンプリングラインにより同じ時点で採
取された同一性状の排気ガスが、異なる希釈率で、しか
も時間をずらして第１と第２の分岐ラインから交代に供
給されるようになる。このため、時間とともに排気ガス
の性状が変化するような場合でも、濃度検出手段は希釈
率のみを変えた同一性状の排気ガスを交互に計測するこ
とになり、排気中の干渉成分の影響を排除するためにこ
れらの検出結果を用いることが可能となる。濃度演算手
段は、これらの検出結果を用いて干渉成分の影響を排除
する前述の計算を行い、排気中の特定成分の濃度を算出
する。
手段の作用により、切換手段に到達するまでの時間が第
１の分岐ラインを流れる排気ガスに較べて、上記の所定
時間だけ遅れるようになっている。すなわち、濃度検出
手段には１つのサンプリングラインにより同じ時点で採
取された同一性状の排気ガスが、異なる希釈率で、しか
も時間をずらして第１と第２の分岐ラインから交代に供
給されるようになる。このため、時間とともに排気ガス
の性状が変化するような場合でも、濃度検出手段は希釈
率のみを変えた同一性状の排気ガスを交互に計測するこ
とになり、排気中の干渉成分の影響を排除するためにこ
れらの検出結果を用いることが可能となる。濃度演算手
段は、これらの検出結果を用いて干渉成分の影響を排除
する前述の計算を行い、排気中の特定成分の濃度を算出
する。
【００２５】請求項３と請求項４に記載の排気ガス分析
計では、請求項１と２の排気ガス分析計と同様、１つの
サンプリングラインで採取した排気ガスが第１と第２の
２つの分岐ラインに分流されて２つの濃度検出手段に並
行して、または１つの濃度検出手段に交互に供給され
る。しかし、請求項３と請求項４の排気ガス分析計では
第１と第２の分岐ラインに互いに異なる量の希釈ガスを
添加する希釈ガス添加手段が設けられている。請求項１
と請求項２の排気ガス分析計では、一方の分岐ラインか
ら濃度検出手段に供給される排気ガスは、希釈されず、
すなわち希釈率は一定値に固定されていたが、請求項３
と請求項４の排気ガス分析計では両方の分岐ラインに希
釈ガスを添加できるようにしたため、２つの分岐ライン
から供給される排気ガスの希釈率は、両方とも運転条件
に応じて任意に設定される。
計では、請求項１と２の排気ガス分析計と同様、１つの
サンプリングラインで採取した排気ガスが第１と第２の
２つの分岐ラインに分流されて２つの濃度検出手段に並
行して、または１つの濃度検出手段に交互に供給され
る。しかし、請求項３と請求項４の排気ガス分析計では
第１と第２の分岐ラインに互いに異なる量の希釈ガスを
添加する希釈ガス添加手段が設けられている。請求項１
と請求項２の排気ガス分析計では、一方の分岐ラインか
ら濃度検出手段に供給される排気ガスは、希釈されず、
すなわち希釈率は一定値に固定されていたが、請求項３
と請求項４の排気ガス分析計では両方の分岐ラインに希
釈ガスを添加できるようにしたため、２つの分岐ライン
から供給される排気ガスの希釈率は、両方とも運転条件
に応じて任意に設定される。
【００２６】
【実施例】以下、添付図面を用いて本発明の実施例につ
いて説明する。なお、以下の実施例は全てＣＬＤを用い
て内燃機関の排気ガス中のＮＯX 成分濃度を検出する場
合に例をとって説明しているが、ＦＩＤを用いて排気ガ
ス中のＨＣ成分濃度を検出する場合にも同様の構成とな
る。
いて説明する。なお、以下の実施例は全てＣＬＤを用い
て内燃機関の排気ガス中のＮＯX 成分濃度を検出する場
合に例をとって説明しているが、ＦＩＤを用いて排気ガ
ス中のＨＣ成分濃度を検出する場合にも同様の構成とな
る。
【００２７】図１は、請求項１に対応する本発明の実施
例を示している。図１において、１は図示しない内燃機
関の排気管に接続された、排気ガスサンプリングライ
ン、２はサンプリングライン１に設けられた排気ガス前
処理装置を示す。前処理装置２は、排気ガスを吸引し、
後述する検出部へ排気ガスを所定の圧力で圧送する圧力
調整弁、吸引した排気ガス中の塵埃を除去するフィルタ
等を備えている。また、本実施例では後述のように濃度
検出部７ａ、７ｂとしてＣＬＤが使用されているため、
前処理装置２にはＮＯコンバータが設けられている。
例を示している。図１において、１は図示しない内燃機
関の排気管に接続された、排気ガスサンプリングライ
ン、２はサンプリングライン１に設けられた排気ガス前
処理装置を示す。前処理装置２は、排気ガスを吸引し、
後述する検出部へ排気ガスを所定の圧力で圧送する圧力
調整弁、吸引した排気ガス中の塵埃を除去するフィルタ
等を備えている。また、本実施例では後述のように濃度
検出部７ａ、７ｂとしてＣＬＤが使用されているため、
前処理装置２にはＮＯコンバータが設けられている。
【００２８】ＣＬＤは排気ガス中のＮＯ成分の濃度しか
検出できないため、排気ガス中のＮＯX （ＮＯ及びＮＯ
2 ）の総量をＣＬＤにより検出するためには排気ガス中
のＮＯ2 をＮＯに変換する必要がある。ＮＯコンバータ
は排気ガス中のＮＯ2 を触媒の作用、加熱等によりＮＯ
に変換するものである。なお、濃度検出部７ａ、７ｂと
してＦＩＤを使用する場合には前処理装置２にＮＯコン
バータを設ける必要はない。
検出できないため、排気ガス中のＮＯX （ＮＯ及びＮＯ
2 ）の総量をＣＬＤにより検出するためには排気ガス中
のＮＯ2 をＮＯに変換する必要がある。ＮＯコンバータ
は排気ガス中のＮＯ2 を触媒の作用、加熱等によりＮＯ
に変換するものである。なお、濃度検出部７ａ、７ｂと
してＦＩＤを使用する場合には前処理装置２にＮＯコン
バータを設ける必要はない。
【００２９】サンプリングライン１は、前処理装置２の
後流で２つの分岐ライン３ａと３ｂとに分岐され、この
うち第１の分岐ライン３ａは流量制御用のキャピラリ５
ａを経由してＣＬＤからなる第１の濃度検出部７ａに接
続されている。また、第２の分岐ライン３ｂは同様に流
量制御用のキャピラリ５ｂを経由してＣＬＤからなる第
２の濃度検出部７ｂに接続されている。また、第２の分
岐ライン３ｂには希釈用ガス供給源９が圧力調整器１
０、流量調整用キャピラリ１１を介して接続されてお
り、第２の濃度検出部７ｂに流入する排気ガスに希釈ガ
スを注入して所定の希釈率に希釈できるようになってい
る。
後流で２つの分岐ライン３ａと３ｂとに分岐され、この
うち第１の分岐ライン３ａは流量制御用のキャピラリ５
ａを経由してＣＬＤからなる第１の濃度検出部７ａに接
続されている。また、第２の分岐ライン３ｂは同様に流
量制御用のキャピラリ５ｂを経由してＣＬＤからなる第
２の濃度検出部７ｂに接続されている。また、第２の分
岐ライン３ｂには希釈用ガス供給源９が圧力調整器１
０、流量調整用キャピラリ１１を介して接続されてお
り、第２の濃度検出部７ｂに流入する排気ガスに希釈ガ
スを注入して所定の希釈率に希釈できるようになってい
る。
【００３０】なお、本実施例では濃度検出部としてＣＬ
Ｄが使用されているため、希釈ガスとしてはＣＬＤに対
する干渉成分を含まない乾燥空気またはＯ2 ガスが使用
されるが、ＦＩＤを濃度検出部として使用する場合には
干渉成分Ｏ2 を含まないＮ2等の不活性ガスが希釈ガス
として使用される。図１に１３ａ、１３ｂで示すのはそ
れぞれ濃度検出部７ａ、７ｂから濃度検出後の排気ガス
を圧力調整弁（図示せず）を介してベントに放出するベ
ントラインである。
Ｄが使用されているため、希釈ガスとしてはＣＬＤに対
する干渉成分を含まない乾燥空気またはＯ2 ガスが使用
されるが、ＦＩＤを濃度検出部として使用する場合には
干渉成分Ｏ2 を含まないＮ2等の不活性ガスが希釈ガス
として使用される。図１に１３ａ、１３ｂで示すのはそ
れぞれ濃度検出部７ａ、７ｂから濃度検出後の排気ガス
を圧力調整弁（図示せず）を介してベントに放出するベ
ントラインである。
【００３１】なお、測定時の外気温度の変動の影響を排
除するため、本実施例では、前処理部２より下流側の部
分全体は恒温槽１７内に収容されている。濃度検出部７
ａ、７ｂの濃度検出結果は電圧信号の形で共通の演算処
理部１５に供給され、処理部１５により後述の処理が行
われる。本実施例では、上述のようにサンプリングライ
ン１により採取された排気ガスは前処理装置２で処理さ
れた後、第１と第２の分岐ライン３ａ、３ｂに分流さ
れ、第１の分岐ライン３ａからはそのまま第１の濃度検
出部７ａに供給され、第２の分岐ライン３ｂからは希釈
ガスにより所定の希釈率に希釈されて第２の濃度検出部
に供給される。このため、第１と第２の濃度検出部７
ａ、７ｂには希釈率のみが異なる同一性状の排気ガスが
供給されることになり、サンプリングライン１に流入す
る排気の性状が時間とともに変化する場合でも第１と第
２の濃度検出部７ａ、７ｂには常に互いに同じ性状で希
釈率のみが異なる排気ガスが流入するようになる。
除するため、本実施例では、前処理部２より下流側の部
分全体は恒温槽１７内に収容されている。濃度検出部７
ａ、７ｂの濃度検出結果は電圧信号の形で共通の演算処
理部１５に供給され、処理部１５により後述の処理が行
われる。本実施例では、上述のようにサンプリングライ
ン１により採取された排気ガスは前処理装置２で処理さ
れた後、第１と第２の分岐ライン３ａ、３ｂに分流さ
れ、第１の分岐ライン３ａからはそのまま第１の濃度検
出部７ａに供給され、第２の分岐ライン３ｂからは希釈
ガスにより所定の希釈率に希釈されて第２の濃度検出部
に供給される。このため、第１と第２の濃度検出部７
ａ、７ｂには希釈率のみが異なる同一性状の排気ガスが
供給されることになり、サンプリングライン１に流入す
る排気の性状が時間とともに変化する場合でも第１と第
２の濃度検出部７ａ、７ｂには常に互いに同じ性状で希
釈率のみが異なる排気ガスが流入するようになる。
【００３２】次に、本実施例における演算処理部１５の
作用について説明する。前述のように、特定成分の真の
濃度〔Ｃ0 〕と濃度検出部の検出結果Ｃ、及び干渉成分
濃度〔Ｍ〕との間には Ｃ＝（１−ＫM ×〔Ｍ〕）×〔Ｃ0 〕 の関係がある。
作用について説明する。前述のように、特定成分の真の
濃度〔Ｃ0 〕と濃度検出部の検出結果Ｃ、及び干渉成分
濃度〔Ｍ〕との間には Ｃ＝（１−ＫM ×〔Ｍ〕）×〔Ｃ0 〕 の関係がある。
【００３３】ここで、干渉成分Ｍの干渉率ＫM は干渉成
分の濃度〔Ｍ〕や排気ガスの温度、圧力により変化する
が、温度、圧力が一定の条件下で干渉成分濃度〔Ｍ〕の
変動があまり大きくない場合には略一定値とみなすこと
ができる。従って、干渉率ＫM が大きく変化しない程度
の希釈率Ｄf で排気ガスを希釈した場合、干渉率ＫM が
変化せず干渉成分濃度〔Ｍ〕と特定成分濃度〔Ｃ0 〕の
みがそれぞれＤf 倍になるため、濃度検出部で検出され
る検出結果は、 Ｃ＝（１−Ｄf ×ＫM ×〔Ｍ〕）×（Ｄf ×〔Ｃ0 〕） となる。
分の濃度〔Ｍ〕や排気ガスの温度、圧力により変化する
が、温度、圧力が一定の条件下で干渉成分濃度〔Ｍ〕の
変動があまり大きくない場合には略一定値とみなすこと
ができる。従って、干渉率ＫM が大きく変化しない程度
の希釈率Ｄf で排気ガスを希釈した場合、干渉率ＫM が
変化せず干渉成分濃度〔Ｍ〕と特定成分濃度〔Ｃ0 〕の
みがそれぞれＤf 倍になるため、濃度検出部で検出され
る検出結果は、 Ｃ＝（１−Ｄf ×ＫM ×〔Ｍ〕）×（Ｄf ×〔Ｃ0 〕） となる。
【００３４】すなわち、本実施例では、第１の濃度検出
部７ａの出力Ｃ1 （希釈なし）と第２の濃度検出部７ｂ
の出力Ｃ2 （希釈あり）は上記の式を用いて、 Ｃ1 ＝（１−ＫM ×〔Ｍ〕）×〔Ｃ0 〕 ……（１） Ｃ2 ＝（１−Ｄf ×ＫM ×〔Ｍ〕）×（Ｄf ×〔Ｃ0 〕）……（２） となる。
部７ａの出力Ｃ1 （希釈なし）と第２の濃度検出部７ｂ
の出力Ｃ2 （希釈あり）は上記の式を用いて、 Ｃ1 ＝（１−ＫM ×〔Ｍ〕）×〔Ｃ0 〕 ……（１） Ｃ2 ＝（１−Ｄf ×ＫM ×〔Ｍ〕）×（Ｄf ×〔Ｃ0 〕）……（２） となる。
【００３５】上記（１）、（２）式から（ＫM ×
〔Ｍ〕）を消去すると次式を得る。 〔Ｃ0 〕＝｛Ｃ2 −（Ｄf ）2 ×Ｃ1 ｝／｛Ｄf −（Ｄf ）2 ｝…（３） 演算処理部１５では、第１と第２の濃度検出部の出力信
号に基づいて上記演算処理を行い特定成分濃度〔Ｃ0 〕
を算出している。本実施例によれば、干渉成分の影響を
排除して時間とともに性状が変化する排気ガス中の特定
成分の濃度を正確に、しかも連続的に検出することが可
能となる利点がある。
〔Ｍ〕）を消去すると次式を得る。 〔Ｃ0 〕＝｛Ｃ2 −（Ｄf ）2 ×Ｃ1 ｝／｛Ｄf −（Ｄf ）2 ｝…（３） 演算処理部１５では、第１と第２の濃度検出部の出力信
号に基づいて上記演算処理を行い特定成分濃度〔Ｃ0 〕
を算出している。本実施例によれば、干渉成分の影響を
排除して時間とともに性状が変化する排気ガス中の特定
成分の濃度を正確に、しかも連続的に検出することが可
能となる利点がある。
【００３６】次に、図２を用いて請求項２に対応する本
発明の実施例について説明する。図２は本実施例の排気
ガス分析計の構成を示す図１と同様な図であり、図１と
同一の機能の要素は同一の参照符号を付して示してい
る。図２においても、図１と同様にサンプリングライン
１は前処理装置２の下流側の分岐部３０で第１と第２の
分岐ライン３ａ、３ｂに分岐している。しかし、本実施
例では、第１と第２の分岐ライン３ａ、３ｂは下流側で
再び合流しており、合流部１８下流側で圧力調整弁１９
を経て図示しないベントに接続されている。
発明の実施例について説明する。図２は本実施例の排気
ガス分析計の構成を示す図１と同様な図であり、図１と
同一の機能の要素は同一の参照符号を付して示してい
る。図２においても、図１と同様にサンプリングライン
１は前処理装置２の下流側の分岐部３０で第１と第２の
分岐ライン３ａ、３ｂに分岐している。しかし、本実施
例では、第１と第２の分岐ライン３ａ、３ｂは下流側で
再び合流しており、合流部１８下流側で圧力調整弁１９
を経て図示しないベントに接続されている。
【００３７】また、分岐ライン３ａと３ｂとには計測用
流路それぞれ２２ａ、２２ｂが接続されており、流路２
２ａ、２２ｂは流路切換弁２３を介して単一の濃度検出
部７に接続されている。また、図２には示していないが
濃度検出部７には、計測後の排気ガスをベントに放出す
るためのベントラインが設けられている。また、本実施
例では第２の分岐ライン３ｂには遅延回路２５が設けら
れている。遅延回路２５は、分岐部３０から計測用流路
２２ｂに至る第２の分岐ラインの流路長を増大し、流路
２２ｂへの排気ガスの到達を遅らせる目的で設けられ、
本実施例では、第２の分岐ライン３ｂの一部をコイル状
に形成して流路長さを増大させている。すなわち、遅延
回路２５を設けたことにより、サンプリングライン１か
ら第２の分岐ライン３ｂを通って計測用流路２２ｂに排
気ガスが到達するまでの時間は、同時に採取され、第１
の分岐ラインを通る排気ガスが計測用流路２２ａに到達
するまでの時間より、遅延回路２５を通過するのに要す
る時間だけ長くなっている。また、本実施例では、第２
の分岐ライン３ｂには希釈ガス供給源９が圧力調整器１
０、流量調整用キャピラリ１１を介して接続されてお
り、第２の分岐ライン３ｂを通って計測用流路２２ａに
到達する排気ガスの希釈率を所定値に維持するようにな
っている。
流路それぞれ２２ａ、２２ｂが接続されており、流路２
２ａ、２２ｂは流路切換弁２３を介して単一の濃度検出
部７に接続されている。また、図２には示していないが
濃度検出部７には、計測後の排気ガスをベントに放出す
るためのベントラインが設けられている。また、本実施
例では第２の分岐ライン３ｂには遅延回路２５が設けら
れている。遅延回路２５は、分岐部３０から計測用流路
２２ｂに至る第２の分岐ラインの流路長を増大し、流路
２２ｂへの排気ガスの到達を遅らせる目的で設けられ、
本実施例では、第２の分岐ライン３ｂの一部をコイル状
に形成して流路長さを増大させている。すなわち、遅延
回路２５を設けたことにより、サンプリングライン１か
ら第２の分岐ライン３ｂを通って計測用流路２２ｂに排
気ガスが到達するまでの時間は、同時に採取され、第１
の分岐ラインを通る排気ガスが計測用流路２２ａに到達
するまでの時間より、遅延回路２５を通過するのに要す
る時間だけ長くなっている。また、本実施例では、第２
の分岐ライン３ｂには希釈ガス供給源９が圧力調整器１
０、流量調整用キャピラリ１１を介して接続されてお
り、第２の分岐ライン３ｂを通って計測用流路２２ａに
到達する排気ガスの希釈率を所定値に維持するようにな
っている。
【００３８】次に、本実施例の排気ガス分析計の作用に
ついて説明する。本実施例では、サンプリングが開始さ
れると第１の分岐ライン３ａと第２の分岐ライン３ｂ内
の排気ガスは合流部１８下流側に設けられた圧力調整弁
１９によりベントに放出され、それぞれの分岐ライン内
には一定の流量の排気ガスの流れが生じる。この状態で
採取したガスが第１の分岐ライン３ａを通って計測用流
路２２ａに到達すると、先ず切換弁２３が流路２２ａに
接続され、第１の分岐ライン３ａ内を流れる排気ガス
（未希釈）の一部が濃度検出部７に流入し、濃度検出部
７により特定成分の濃度が計測される。この時点では、
現在計測中の排気ガスと同時に採取され第２の分岐ライ
ン３ｂを通って流れる排気ガスは、遅延回路２５の作用
により未だ流路２２ｂには到達していない。この状態で
所定時間が経過すると、切換弁２３は流路２２ｂ側に切
換えられ、第２の通路３ｂを流れる排気ガスの一部が濃
度検出部７に導入されるようになり、第１の分岐ライン
３ａを通る排気ガスは、その全量が圧力調整弁１９から
ベントに放出される。
ついて説明する。本実施例では、サンプリングが開始さ
れると第１の分岐ライン３ａと第２の分岐ライン３ｂ内
の排気ガスは合流部１８下流側に設けられた圧力調整弁
１９によりベントに放出され、それぞれの分岐ライン内
には一定の流量の排気ガスの流れが生じる。この状態で
採取したガスが第１の分岐ライン３ａを通って計測用流
路２２ａに到達すると、先ず切換弁２３が流路２２ａに
接続され、第１の分岐ライン３ａ内を流れる排気ガス
（未希釈）の一部が濃度検出部７に流入し、濃度検出部
７により特定成分の濃度が計測される。この時点では、
現在計測中の排気ガスと同時に採取され第２の分岐ライ
ン３ｂを通って流れる排気ガスは、遅延回路２５の作用
により未だ流路２２ｂには到達していない。この状態で
所定時間が経過すると、切換弁２３は流路２２ｂ側に切
換えられ、第２の通路３ｂを流れる排気ガスの一部が濃
度検出部７に導入されるようになり、第１の分岐ライン
３ａを通る排気ガスは、その全量が圧力調整弁１９から
ベントに放出される。
【００３９】本実施例では、上記切換弁２３の切換を行
う所定時間は、遅延回路２５を排気ガスが通過するのに
要する時間に略等しく設定されているため、切換弁２３
が計測用流路２２ｂ側に切換えられた時点では、第１の
分岐ライン３ａを通って先に濃度検出部に導入されてい
た排気ガスと同時に採取された排気ガスが既に流路２２
ｂに到達している。このため、切換弁２３の切換後は、
切換前の排気ガスと同時に採取された同一の性状の排気
ガスが希釈率のみが異なる状態で濃度検出部７に流入す
ることになる。
う所定時間は、遅延回路２５を排気ガスが通過するのに
要する時間に略等しく設定されているため、切換弁２３
が計測用流路２２ｂ側に切換えられた時点では、第１の
分岐ライン３ａを通って先に濃度検出部に導入されてい
た排気ガスと同時に採取された排気ガスが既に流路２２
ｂに到達している。このため、切換弁２３の切換後は、
切換前の排気ガスと同時に採取された同一の性状の排気
ガスが希釈率のみが異なる状態で濃度検出部７に流入す
ることになる。
【００４０】また、本実施例では、第１と第２の合流部
１８下流側に共通の圧力調整器１９を設けているため、
第１と第２の分岐ライン３ａ、３ｂ内の圧力は同一にな
り、切換弁２３の切換により濃度検出部７に流入する排
気ガス流量が変動することが防止され、正確な検出を行
う事ができる。このため、本実施例によれば、時間とと
もに排気ガス性状が変化する場合にも、単一の濃度検出
部を使用して、希釈率のみが異なる同一の性状の排気ガ
スを計測することが可能となる。
１８下流側に共通の圧力調整器１９を設けているため、
第１と第２の分岐ライン３ａ、３ｂ内の圧力は同一にな
り、切換弁２３の切換により濃度検出部７に流入する排
気ガス流量が変動することが防止され、正確な検出を行
う事ができる。このため、本実施例によれば、時間とと
もに排気ガス性状が変化する場合にも、単一の濃度検出
部を使用して、希釈率のみが異なる同一の性状の排気ガ
スを計測することが可能となる。
【００４１】また、本実施例の演算処理部１５は、第１
の分岐ライン３ａからの排気ガス計測時の濃度検出部７
出力Ｃ1 を記憶しておき、第２の分岐ライン３ｂからの
排気ガス計測時の濃度検出部出力Ｃ2 が入力した時点
で、前述の（３）式を用いて図１の実施例と同様な演算
を行い特定成分の真の濃度を算出する。なお、図２の実
施例では遅延回路２５を設けた側の分岐ライン３ｂに希
釈用ガスを注入しているが、希釈用ガスを遅延回路を設
けない側の分岐ラインに注入するようにしても良い。
の分岐ライン３ａからの排気ガス計測時の濃度検出部７
出力Ｃ1 を記憶しておき、第２の分岐ライン３ｂからの
排気ガス計測時の濃度検出部出力Ｃ2 が入力した時点
で、前述の（３）式を用いて図１の実施例と同様な演算
を行い特定成分の真の濃度を算出する。なお、図２の実
施例では遅延回路２５を設けた側の分岐ライン３ｂに希
釈用ガスを注入しているが、希釈用ガスを遅延回路を設
けない側の分岐ラインに注入するようにしても良い。
【００４２】本実施例では、図１の実施例の場合のよう
に濃度検出部を２つ（７ａ、７ｂ）設ける必要がないた
め、装置が簡素化される利点がある。次に、図３、図４
を用いて本発明の図１、図２とは別の実施例を説明す
る。図１、図２の実施例では同一のサンプリングライン
１から採取した排気ガスを２つに分岐して、一方の排気
ガスのみを希釈して特定成分の濃度を計測することによ
り干渉成分の影響を排除していた。しかし、測定条件に
よっては分岐した排気ガスの両方をことなる希釈率で希
釈して特定成分の濃度を計測した方が測定制度等の上か
ら有利な場合がある。そこで、図３、図４の各実施例で
は、図１、図２において両方の分岐ラインを流れる排気
ガスに希釈ガスを注入できるような構成として、両方の
分岐ラインの排気ガスを任意の希釈率に調整可能として
いる。
に濃度検出部を２つ（７ａ、７ｂ）設ける必要がないた
め、装置が簡素化される利点がある。次に、図３、図４
を用いて本発明の図１、図２とは別の実施例を説明す
る。図１、図２の実施例では同一のサンプリングライン
１から採取した排気ガスを２つに分岐して、一方の排気
ガスのみを希釈して特定成分の濃度を計測することによ
り干渉成分の影響を排除していた。しかし、測定条件に
よっては分岐した排気ガスの両方をことなる希釈率で希
釈して特定成分の濃度を計測した方が測定制度等の上か
ら有利な場合がある。そこで、図３、図４の各実施例で
は、図１、図２において両方の分岐ラインを流れる排気
ガスに希釈ガスを注入できるような構成として、両方の
分岐ラインの排気ガスを任意の希釈率に調整可能として
いる。
【００４３】図３、図４の実施例では、それぞれ図１、
図２の実施例の分岐ライン３ａ側にも分岐ライン３ｂ側
と同様な希釈用ガス供給源９′、圧力調整機１０′、流
量調整用キャピラリ１１′を設けている。これにより、
分岐ライン３ａ、３ｂには、互いに異なる任意の量の希
釈ガスを供給することが可能となるため、両方の分岐ラ
インを通る排気ガスの希釈率を異なる任意の値に調整す
ることが可能となる。
図２の実施例の分岐ライン３ａ側にも分岐ライン３ｂ側
と同様な希釈用ガス供給源９′、圧力調整機１０′、流
量調整用キャピラリ１１′を設けている。これにより、
分岐ライン３ａ、３ｂには、互いに異なる任意の量の希
釈ガスを供給することが可能となるため、両方の分岐ラ
インを通る排気ガスの希釈率を異なる任意の値に調整す
ることが可能となる。
【００４４】この場合、分岐ライン３ａ側の排気ガスの
希釈率をＤa 、この時の検出結果をＣa 、分岐ライン３
ｂ側の排気ガスの希釈率と検出結果をそれぞれＤb 、Ｃ
b とすると、前述の（２）式と同様に以下の式が成立す
る。 Ｃa ＝（１−Ｄa ×ＫM ×〔Ｍ〕）×（Ｄa ×
〔Ｃ0 〕） Ｃb ＝（１−Ｄb ×ＫM ×〔Ｍ〕）×（Ｄb ×
〔Ｃ0 〕） 従って、図１、図２の実施例と同様に、上記２つの式か
らＫM ×〔Ｍ〕を消去することにより、真の特定成分濃
度〔Ｃ0 〕が、 〔Ｃ0 〕＝｛（Ｄa ）2 ×Ｃb −（Ｄb ）2 ×Ｃa ｝÷
｛Ｄa ×Ｄb （Ｄa −Ｄb ）｝ として求められる。
希釈率をＤa 、この時の検出結果をＣa 、分岐ライン３
ｂ側の排気ガスの希釈率と検出結果をそれぞれＤb 、Ｃ
b とすると、前述の（２）式と同様に以下の式が成立す
る。 Ｃa ＝（１−Ｄa ×ＫM ×〔Ｍ〕）×（Ｄa ×
〔Ｃ0 〕） Ｃb ＝（１−Ｄb ×ＫM ×〔Ｍ〕）×（Ｄb ×
〔Ｃ0 〕） 従って、図１、図２の実施例と同様に、上記２つの式か
らＫM ×〔Ｍ〕を消去することにより、真の特定成分濃
度〔Ｃ0 〕が、 〔Ｃ0 〕＝｛（Ｄa ）2 ×Ｃb −（Ｄb ）2 ×Ｃa ｝÷
｛Ｄa ×Ｄb （Ｄa −Ｄb ）｝ として求められる。
【００４５】上述のように、図３、図４の各実施例で
は、分岐ライン３ａ、３ｂの両方に希釈ガスを供給可能
としたことにより、同一性状の排気ガスの、任意の異な
る希釈率の組合わせの計測結果を容易に得ることがで
き、計測条件設定の自由度が増大する効果が得られる。
なお、図１から図４の実施例ではサンプリングライン１
を通過する排気ガス流量は従来の２倍の量になるため、
例えば前処理装置のＮＯコンバータの処理能力を従来の
２倍にする必要がありＮＯコンバータが大型化する問題
がある。この問題を防止するため、例えばＮＯコンバー
タを前処理装置に組み込むのではなく、従来と同一の処
理能力のＮＯコンバータを分岐ライン３ａ、３ｂのそれ
ぞれに設けるようにしても良い。これにより、従来と同
一のコンバータを使用することが可能となる。
は、分岐ライン３ａ、３ｂの両方に希釈ガスを供給可能
としたことにより、同一性状の排気ガスの、任意の異な
る希釈率の組合わせの計測結果を容易に得ることがで
き、計測条件設定の自由度が増大する効果が得られる。
なお、図１から図４の実施例ではサンプリングライン１
を通過する排気ガス流量は従来の２倍の量になるため、
例えば前処理装置のＮＯコンバータの処理能力を従来の
２倍にする必要がありＮＯコンバータが大型化する問題
がある。この問題を防止するため、例えばＮＯコンバー
タを前処理装置に組み込むのではなく、従来と同一の処
理能力のＮＯコンバータを分岐ライン３ａ、３ｂのそれ
ぞれに設けるようにしても良い。これにより、従来と同
一のコンバータを使用することが可能となる。
【００４６】また、図２、図４の実施例では、同様にＮ
Ｏコンバータを前処理装置に組み込むのではなく、切換
弁２３と濃度検出部７との間に従来と同一の処理能力の
ＮＯコンバータを１つだけ配置するようにすれば、ＮＯ
コンバータの処理能力や設置個数が増大することを防止
できる。ところで、前述のように分岐ライン毎にＮＯコ
ンバータを設ける場合、どちらかの分岐ラインのＮＯコ
ンバータに、例えば図５に示すように、流路抵抗を有す
るバイパス通路３１と流路切換弁３２、３３を設けるこ
とにより、排気ガス中のＮＯ2 とＮＯの濃度とを個別に
測定することが可能となる利点がある。すなわち、切換
弁３２、３３を図５のＮＯコンバータ３４側に切り換え
ると、両方の分岐ラインを流れる排気ガス中のＮＯ2 は
ともにＮＯに変換されるので、上述の方法により排気ガ
ス中の全ＮＯX 量を正確に検出することが可能となり、
一方、図５の切換弁３２、３３をバイパス通路３１側に
切り換えることにより、一方の分岐ラインに流れる排気
中のＮＯ2 のＮＯへの変換を停止することができるた
め、この状態で希釈ガスの注入を停止することにより、
両方の分岐ラインの排気ガスのＮＯ濃度の差から排気ガ
ス中のＮＯ2 の量を算出することが可能となる。但し、
この場合、ＮＯ2 濃度算出時には、測定値から干渉成分
の影響を排除することはできなくなるのはいうまでもな
い。
Ｏコンバータを前処理装置に組み込むのではなく、切換
弁２３と濃度検出部７との間に従来と同一の処理能力の
ＮＯコンバータを１つだけ配置するようにすれば、ＮＯ
コンバータの処理能力や設置個数が増大することを防止
できる。ところで、前述のように分岐ライン毎にＮＯコ
ンバータを設ける場合、どちらかの分岐ラインのＮＯコ
ンバータに、例えば図５に示すように、流路抵抗を有す
るバイパス通路３１と流路切換弁３２、３３を設けるこ
とにより、排気ガス中のＮＯ2 とＮＯの濃度とを個別に
測定することが可能となる利点がある。すなわち、切換
弁３２、３３を図５のＮＯコンバータ３４側に切り換え
ると、両方の分岐ラインを流れる排気ガス中のＮＯ2 は
ともにＮＯに変換されるので、上述の方法により排気ガ
ス中の全ＮＯX 量を正確に検出することが可能となり、
一方、図５の切換弁３２、３３をバイパス通路３１側に
切り換えることにより、一方の分岐ラインに流れる排気
中のＮＯ2 のＮＯへの変換を停止することができるた
め、この状態で希釈ガスの注入を停止することにより、
両方の分岐ラインの排気ガスのＮＯ濃度の差から排気ガ
ス中のＮＯ2 の量を算出することが可能となる。但し、
この場合、ＮＯ2 濃度算出時には、測定値から干渉成分
の影響を排除することはできなくなるのはいうまでもな
い。
【００４７】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、上述の
ように構成したことにより、排気ガス中の干渉成分の影
響を排除しながら、時間とともに性状が変化する排気ガ
ス中の特定成分濃度を正確に、しかも連続的に検出する
ことが可能となる効果が得られる。
ように構成したことにより、排気ガス中の干渉成分の影
響を排除しながら、時間とともに性状が変化する排気ガ
ス中の特定成分濃度を正確に、しかも連続的に検出する
ことが可能となる効果が得られる。
【００４８】また、請求項２に記載の発明によれば、単
一の濃度検出手段を用いて、排気ガス中の干渉成分の影
響を排除しながら、時間とともに性状が変化する排気ガ
ス中の特定成分濃度を正確に検出することが可能となる
効果が得られる。さらに、請求項３に記載の発明によれ
ば、請求項１の効果に加え、同時に採取した排気ガス
の、任意の異なる希釈率の組合わせの計測結果を容易に
得ることができ、計測条件設定の自由度が増大する効果
が得られる。
一の濃度検出手段を用いて、排気ガス中の干渉成分の影
響を排除しながら、時間とともに性状が変化する排気ガ
ス中の特定成分濃度を正確に検出することが可能となる
効果が得られる。さらに、請求項３に記載の発明によれ
ば、請求項１の効果に加え、同時に採取した排気ガス
の、任意の異なる希釈率の組合わせの計測結果を容易に
得ることができ、計測条件設定の自由度が増大する効果
が得られる。
【００４９】また、同様に請求項４に記載の発明によれ
ば、請求項２の効果に加え、同時に採取した排気ガス
の、任意の異なる希釈率の組合わせの計測結果を容易に
得ることができ、計測条件設定の自由度が増大する効果
が得られる。
ば、請求項２の効果に加え、同時に採取した排気ガス
の、任意の異なる希釈率の組合わせの計測結果を容易に
得ることができ、計測条件設定の自由度が増大する効果
が得られる。
【図１】本発明の排気ガス分析計の一実施例の構成を示
す図である。
す図である。
【図２】本発明の排気ガス分析計の他の実施例の構成を
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明の排気ガス分析計の他の実施例の構成を
示す図である。
示す図である。
【図４】本発明の排気ガス分析計の他の実施例の構成を
示す図である。
示す図である。
【図５】図１、図２の実施例の変形例の構成を示す図で
ある。
ある。
【図６】従来の排気ガス分析計の構成の一例を示す図で
ある。
ある。
１…サンプリングライン ３ａ、３ｂ…分岐ライン ７、７ａ、７ｂ…濃度検出部 ９、９′…希釈ガス供給源 １５…演算処理部 ２３…切換弁 ２５…遅延回路
Claims (4)
- 【請求項１】 サンプリングラインを通じてサンプリン
グした排気ガス中の特定成分を検出する排気ガス分析計
であって、 前記サンプリングラインから分岐した第１と第２の２つ
の分岐ラインと、 前記第１の分岐ラインに接続され、排気ガス中の前記特
定成分の濃度を検出する第１の濃度検出手段と、 前記第２の分岐ラインに接続され、排気ガス中の前記特
定成分の濃度を検出する第２の濃度検出手段と、 前記第２の分岐ラインから前記第２の濃度検出手段に流
入する排気ガス中に所定量の希釈ガスを添加する希釈ガ
ス添加手段と、 前記第１と第２の濃度検出手段により同時に検出した２
つの検出結果に基づいて、排気ガス中の干渉成分の影響
による検出誤差を排除して前記特定成分の正確な濃度を
算出する濃度演算手段とを備えたことを特徴とする排気
ガス分析計。 - 【請求項２】 サンプリングラインを通じてサンプリン
グした排気ガス中の特定成分を検出する排気ガス分析計
であって、 前記サンプリングラインから分岐した第１と第２の２つ
の分岐ラインと、 排気ガス中の特定成分の濃度を検出する濃度検出手段
と、 前記第１の分岐ラインを予め定めた所定時間だけ前記濃
度検出手段に接続し、次いで前記第２の分岐ラインを前
記濃度検出手段に接続する切換手段と、 前記第２の分岐ラインを流れる排気ガスの前記切換手段
への到達を、前記第１の分岐ラインを流れる排気ガスの
前記切換手段への到達より前記所定時間だけ遅らせる遅
延手段と、 前記２つの分岐ラインのいずれか一方を流れる排気ガス
に所定量の希釈ガスを添加する希釈ガス添加手段と、 前記第１の分岐ラインが接続されているときに前記濃度
検出手段が検出した検出結果と、前記第２の分岐ライン
が接続されているときに前記濃度検出手段が検出した検
出結果とに基づいて、排気ガス中の干渉成分の影響によ
る検出誤差を排除して前記特定成分の正確な濃度を算出
する濃度演算手段とを備えたことを特徴とする排気ガス
分析計。 - 【請求項３】 サンプリングラインを通じてサンプリン
グした排気ガス中の特定成分を検出する排気ガス分析計
であって、 前記サンプリングラインから分岐した第１と第２の２つ
の分岐ラインと、 前記第１の分岐ラインに接続され、排気ガス中の前記特
定成分の濃度を検出する第１の濃度検出手段と、 前記第２の分岐ラインに接続され、排気ガス中の前記特
定成分の濃度を検出する第２の濃度検出手段と、 前記２つの分岐ラインを流れる排気ガスにそれぞれ異な
る所定量の希釈ガスを添加する希釈ガス添加手段と、 前記第１と第２の濃度検出手段により同時に検出した２
つの検出結果に基づいて、排気ガス中の干渉成分の影響
による検出誤差を排除して前記特定成分の正確な濃度を
算出する濃度演算手段とを備えたことを特徴とする排気
ガス分析計。 - 【請求項４】 サンプリングラインを通じてサンプリン
グした排気ガス中の特定成分を検出する排気ガス分析計
であって、 前記サンプリングラインから分岐した第１と第２の２つ
の分岐ラインと、 排気ガス中の特定成分の濃度を検出する濃度検出手段
と、 前記第１の分岐ラインを予め定めた所定時間だけ前記濃
度検出手段に接続し、次いで前記第２の分岐ラインを前
記濃度検出手段に接続する切換手段と、 前記第２の分岐ラインを流れる排気ガスの前記切換手段
への到達を、前記第１の分岐ラインを流れる排気ガスの
前記切換手段への到達より前記所定時間だけ遅らせる遅
延手段と、 前記２つの分岐ラインを流れる排気ガスにそれぞれ異な
る所定量の希釈ガスを添加する希釈ガス添加手段と、 前記第１の分岐ラインが接続されているときに前記濃度
検出手段が検出した検出結果と、前記第２の分岐ライン
が接続されているときに前記濃度検出手段が検出した検
出結果とに基づいて、排気ガス中の干渉成分の影響によ
る検出誤差を排除して前記特定成分の正確な濃度を算出
する濃度演算手段とを備えたことを特徴とする排気ガス
分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14005894A JPH085557A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 排気ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14005894A JPH085557A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 排気ガス分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085557A true JPH085557A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15260015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14005894A Pending JPH085557A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 排気ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085557A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102608105A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-07-25 | 河北先河环保科技股份有限公司 | 一种含活性氮的化合物的转化装置 |
| EP3333564A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-13 | Horiba, Ltd.g | Fluid analysis apparatus and fluid analysis method |
-
1994
- 1994-06-22 JP JP14005894A patent/JPH085557A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102608105A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-07-25 | 河北先河环保科技股份有限公司 | 一种含活性氮的化合物的转化装置 |
| EP3333564A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-13 | Horiba, Ltd.g | Fluid analysis apparatus and fluid analysis method |
| US10698425B2 (en) | 2016-12-09 | 2020-06-30 | Horiba, Ltd. | Fluid analysis apparatus and fluid analysis method |
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