JPH09145621A - 化学発光式窒素酸化物計 - Google Patents

化学発光式窒素酸化物計

Info

Publication number
JPH09145621A
JPH09145621A JP7310771A JP31077195A JPH09145621A JP H09145621 A JPH09145621 A JP H09145621A JP 7310771 A JP7310771 A JP 7310771A JP 31077195 A JP31077195 A JP 31077195A JP H09145621 A JPH09145621 A JP H09145621A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction tank
wall
gas
chemiluminescence
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7310771A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Kozakura
優 小桜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP7310771A priority Critical patent/JPH09145621A/ja
Publication of JPH09145621A publication Critical patent/JPH09145621A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/76Chemiluminescence; Bioluminescence
    • G01N21/766Chemiluminescence; Bioluminescence of gases

Abstract

(57)【要約】 【課題】 窒素酸化物濃度の計測を高感度に行うことが
でき、しかも、反応槽のガス耐食性が高い化学発光式窒
素酸化物計を提供する。 【解決手段】 NOとO3 の化学反応により生じる光
は、590nm〜2500nmの波長帯にあるため、反
応槽内壁23aを化学発光の波長帯590nm〜250
0nmにおいて光の反射効率が高いAlを鏡面仕上げに
より形成することで、反応室23b内での化学発光の集
光性が向上し、この反応槽内壁23a全面に渡って、S
iO2 被膜を形成したため、極めて高いガス耐食性を得
ることが出来、しかも、SiO2 被膜は、590nm〜
2500nmの波長帯にある光の透過性が高いため、化
学発光の集光作用に悪影響を与えず、さらに、反応槽内
壁23aに窒素酸化物ガスが付着することがなくなるた
め、高い精度で窒素酸化物濃度を計測することが出来
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラーの煙道排
ガスや自動車排ガス等に含まれる窒素酸化物の濃度を測
定する化学発光式窒素酸化物計に関する。
【0002】
【従来技術】工場の燃焼炉における燃焼や自動車のエン
ジン内における燃焼などにより生じる人体に有害な窒素
酸化物(NOx )が問題となっているが、大気中や排気
ガス中の窒素酸化物濃度を測定する装置の一つに、化学
発光式窒素酸化物計がある。これは、被測定ガス(大気
または排ガス等から採取したサンプルガス)とオゾン
(O3 )ガスとを測定装置の反応槽内で接触させ、被測
定ガス中の一酸化窒素(NO)とO3 が化学反応を起こ
す際に発生する化学発光強度を光検出器で検出すること
により、被測定ガス中のNOの含有量を定量測定するも
のである。
【0003】かかる化学発光式窒素酸化物計において、
窒素酸化物濃度の計測を高感度に行うための方法とし
て、発生した化学発光の集光率を向上させることが考え
られるが、従来より、集光率向上のため、反応槽内壁を
鏡で形成したり、反応槽内壁を金属により形成し、その
金属表面に鏡面加工を施すことがなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反応槽
内壁を鏡で形成する場合、反応槽内壁面に沿った形状に
ガラスを加工する必要があり、製造が困難となるばかり
でなく、保守の際の安全上も好ましくない。また、反応
槽内で発生する化学発光強度は温度依存性が非常に高
く、反応槽内の温調が不可欠となるが、反応槽内壁をガ
ラスで形成すると、ガラス全面を均一温度に温度調整す
るのが困難となるため、安定した強度の化学発光が得ら
れない。あえてガラス全体を所望の温度に制御しようと
思えば、ガラスと接触する部分全体に大きな熱容量を持
たせる必要が生じ、反応槽が大型化することとなる。
【0005】一方、反応槽内壁自体を金属で形成し鏡面
加工を施す場合、反応槽内壁を形成する金属材料に窒素
酸化物ガスが付着するため、その分だけ計測精度が劣化
し、また、反応槽内壁を形成する金属表面がガスにより
腐食されるため、反応槽の寿命を縮める原因となる。
【0006】そこで、本発明はかかる問題点を解消する
ために創案されたもので、窒素酸化物濃度の計測を高感
度に行うことができ、しかも、反応槽のガス耐食性が高
い化学発光式窒素酸化物計を提供することを目的とす
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
に、本発明は、反応槽内での試料ガス中の窒素酸化物と
オゾンとの化学反応で生じた化学発光強度を光電検出器
で検出して窒素酸化物濃度を測定する化学発光式窒素酸
化物計において、前記反応槽内の化学反応部内壁を反射
効率の高い金属により鏡面状に形成すると共に、この化
学反応部内壁に金属酸化物被膜を形成したことを特徴と
する。
【0008】前記化学反応部内壁を形成するための反射
効率の高い金属は、アルミニウム(Al)、銀(A
g)、または金(Au)を用いることが出来る。
【0009】この化学反応部内壁は、アルミニウム(A
l)、銀(Ag)、または金(Au)のいずれかにより
形成された反応槽を切削加工した後、ハブ研磨による鏡
面加工仕上げにより形成することが出来る。
【0010】また、任意の金属、例えば、鉄、銅等で形
成された反応槽の反応室にアルミニウム(Al)、銀
(Ag)、または金(Au)を用いた蒸着、メッキ、ま
たはスパッタリングによる金属層を形成することで、化
学反応部内壁を鏡面状に構成しても良い。
【0011】化学反応部内壁に形成する金属酸化物被膜
は、波長が590nm〜2500nm帯の光を透過する
金属酸化物被膜、例えば、二酸化珪素(SiO2 )、一
酸化珪素(SiO)、フッ化マグネシウム(MgF)、
アルミナ(Al2 3 )の被膜を用いることが出来る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1〜
図3に基づいて説明する。
【0013】図1は、化学発光式窒素酸化物計の全体概
略図を示している。同図において、被測定ガスを導入す
るガス導入部1と不図示の光電検出部(図2で図示)が
一体的に結合された反応セル2との間が流路ライン3で
配管されている。
【0014】この流路ライン3には、二酸化窒素(NO
2 )を一酸化窒素(NO)に変換するコンバータ4、ガ
スの除湿を行う前処理部5及びガス流量を制御する流量
制御部6が接続されている。他方、反応セル2にはオゾ
ン発生部9からO3 ガスを供給するためのO3 ガス供給
ライン11が配管接続されている。また、この反応セル
2には、排出ガス中のO3 を分解するためのオゾン分解
器12と検出されたNOガス濃度を指示する指示計10
が接続されている。
【0015】かかる構成の化学発光式窒素酸化物計にお
いて、ガス導入部1から導入されたNO2 ガスとNOガ
スが共存する被測定ガスを還元触媒が設けられたコンバ
ータ4を通すことでNO2 がNOに変換され、そのガス
中のNO濃度が反応セル2において検出される。一方、
切り換えコックを切り換え、被測定ガスをコンバータ4
を通さずにそのガス中のNO濃度を検出することで、そ
れらのNOガス濃度間の差からNO2 ガス濃度が算出さ
れる。
【0016】図2は、反応セル2の詳細図であり、反応
セル2は、主に反応槽23とそれに一体的に結合された
光電検出部25により構成される。反応槽23は、その
内部の反応室23bにNOガスを供給するキャピラリ2
1aとO3 ガスを供給するキャピラリ21bとが配設さ
れており、上部には反応後のガスを排出するための排出
路21cが形成されている。また、反応槽23には、反
応室23b内を一定温度に温調するためのヒータ22が
配設されている。
【0017】光電検出部25aでは、シリコン半導体な
どにより構成された化学発光の強度を電気信号に変換す
る半導体光電変換素子13をペルチェ効果を利用した電
子冷却素子14の冷却側に金属製冷却台15を介して取
り付け、電子冷却素子14の放熱側を金属製の検出器ベ
ース16上に密着固定する。
【0018】検出器キャップ17は、断熱性のある高分
子樹脂製であり、半導体変換素子13と対向する位置
に、反応セル2でのNOとO3 の化学反応によって生じ
た発光による光を透過するガラスで形成された光透過用
窓18を具備し、また、内側には金属製プレート19が
貼り付けられ、検出器ベース16とリード線(図示せ
ず)により接続されている。この樹脂製の検出器キャッ
プ17と金属製の検出器ベース16により、半導体光電
変換素子13、電子冷却素子14、金属製冷却台15、
アンプ基板20等が密閉シールドされる。
【0019】以上の通り構成された反応セル2におい
て、反応槽23は、アルミニウム(Al)で構成されて
おり、その内部をドーム状に切削加工することで反応槽
内壁23aで覆われた反応室23bが形成されている。
反応槽内壁23aは、図3に示されるように、ハブ研磨
によって鏡面仕上げ加工が施されており、さらに、その
全面に二酸化珪素(SiO2 )被膜が蒸着されている。
【0020】ここで、NOとO3 の化学反応により生じ
る光は、590nm〜2500nmの波長帯にあるた
め、本発明のように、反応槽内壁23aをこの波長帯に
おいて光の反射効率が高いAlで形成することで、反応
室23b内で生じる化学発光の集光性を向上させること
が出来る。また、反応槽内壁23aを金属であるAlで
形成することにより、反応槽内壁23a全体の温度の均
一化が極めて容易となり、安定した強度の化学発光を得
ることが出来ると共にヒータ22の容量を小さくするこ
と出来る。
【0021】さらに、鏡面仕上げ加工を施したAlの反
応槽内壁23a全面に渡って、吸水性が低い特質を有す
るSiO2 被膜を形成したため、化学発光の際に存在す
るHNO2 ,HNO3 ,O3 や、サンプルガスに存在す
るハロゲン、SO2 によっても反応槽内壁23aが腐食
されることが無く、極めて高い耐食性を得ることが出来
る。また、SiO2 被膜は、590nm〜2500nm
の波長帯にある光の透過性が高いため、化学発光の集光
作用に悪影響を与えない。さらに、SiO2 被膜を形成
したいため、反応槽内壁23aに窒素酸化物ガスが付着
することがなくなるため、高い精度で窒素酸化物濃度を
計測することが出来る。
【0022】ここでのSiO2 被膜は、Siアルコキシ
ド系の様な溶液性を有するものを使用し、焼成すること
により形成することができ、溶液性を有するものを使用
することで、複雑なガス流路の細部に渡って被膜形成が
可能となる。
【0023】なお、反応槽内壁23aを形成する金属材
料は、590nm〜2500nmの波長帯にある光の反
射効率の高いものであればよく、本実施例で示したAl
の他に銀(Ag)、または金(Au)を用いることが出
来る。
【0024】また、反応槽内壁23aに形成する金属酸
化物被膜は、590nm〜2500nmの波長帯の光を
透過する金属酸化物被膜であればよく、本実施例で示し
たSiO2 の他に一酸化珪素(SiO)、フッ化マグネ
シウム(MgF)、アルミナ(Al2 3 )等を用いる
ことが出来る。
【0025】上述した実施例では、Alを直接切削加工
して反応室23bを形成し、ハブ研磨による鏡面仕上げ
を施すことで反応槽内壁23aを形成したが、他の金属
を切削加工して反応室23bを形成し、蒸着、メッキ、
またはスパッタリングによりAl、Ag、またはAuの
層を形成することで反応槽内壁23aを形成しても良
い。
【0026】また、SiO2 被膜の形成は、溶液に限ら
ず、スパッタ或いはCVD等で行っても良い。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、反応槽内壁を化学発光
の反射効率が高い金属を鏡面仕上げ加工することで形成
したため、化学発光の集光性が向上し、この反応槽内壁
全面に渡って、金属酸化物被膜を形成したため、極めて
高いガス耐食性を得ることが出来、しかも、反応槽内壁
に窒素酸化物ガスが付着することがなくなる。このた
め、高い精度で窒素酸化物濃度を計測することが出来る
と共に、反応槽の寿命が長くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である化学発光式窒素酸化物
計の概略図である。
【図2】本発明の一実施例である化学発光式窒素酸化物
計の反応部を示す図である。
【図3】本発明の一実施例である化学発光式窒素酸化物
計の反応部内壁を示す図である。
【符号の説明】
23・・・・・反応槽 23a・・・・反応槽内壁 25・・・・・光電検出部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応槽内での試料ガス中の窒素酸化物と
    オゾンとの化学反応で生じた化学発光の強度を光電検出
    器で検出して窒素酸化物濃度を測定する化学発光式窒素
    酸化物計において、 前記反応槽内の化学反応部内壁を反射効率の高い金属に
    より鏡面状に形成すると共に、この鏡面状に形成した化
    学反応部内壁に金属酸化物被膜を形成したことを特徴と
    する化学発光式窒素酸化物計。
JP7310771A 1995-11-29 1995-11-29 化学発光式窒素酸化物計 Pending JPH09145621A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7310771A JPH09145621A (ja) 1995-11-29 1995-11-29 化学発光式窒素酸化物計

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7310771A JPH09145621A (ja) 1995-11-29 1995-11-29 化学発光式窒素酸化物計

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17828596A Division JPH09152405A (ja) 1996-07-08 1996-07-08 化学発光式窒素酸化物計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09145621A true JPH09145621A (ja) 1997-06-06

Family

ID=18009283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7310771A Pending JPH09145621A (ja) 1995-11-29 1995-11-29 化学発光式窒素酸化物計

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09145621A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002277454A (ja) * 2001-03-21 2002-09-25 Sumitomo Chem Co Ltd 燃焼速度測定装置、限界支燃性ガス濃度測定方法および粉状ないし粒状物質の取り扱い方法
EP1387163A1 (en) * 2001-04-12 2004-02-04 Hamamatsu Photonics K.K. Equipment for measuring luminescence reaction
JP2009150688A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Dkk Toa Corp 分析装置
CN108414506A (zh) * 2018-01-22 2018-08-17 苏州福联泰克汽车电子有限公司 一种汽车尾气一氧化氮传感器
KR102074700B1 (ko) * 2019-09-18 2020-02-12 (주)켄텍 휴대형 질소산화물 측정장치
KR102074696B1 (ko) * 2019-09-18 2020-05-18 (주)켄텍 휴대형 질소산화물 측정장치

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002277454A (ja) * 2001-03-21 2002-09-25 Sumitomo Chem Co Ltd 燃焼速度測定装置、限界支燃性ガス濃度測定方法および粉状ないし粒状物質の取り扱い方法
JP4598977B2 (ja) * 2001-03-21 2010-12-15 住友化学株式会社 燃焼速度測定装置、限界支燃性ガス濃度測定方法および粉状ないし粒状物質の取り扱い方法
EP1387163A1 (en) * 2001-04-12 2004-02-04 Hamamatsu Photonics K.K. Equipment for measuring luminescence reaction
US7008594B2 (en) 2001-04-12 2006-03-07 Hamamatsu Photonics, K.K. Luminescent reaction measurement device
EP1387163A4 (en) * 2001-04-12 2009-08-19 Hamamatsu Photonics Kk DEVICES FOR MEASURING THE LUMINESCENCE REACTION
JP2009150688A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Dkk Toa Corp 分析装置
CN108414506A (zh) * 2018-01-22 2018-08-17 苏州福联泰克汽车电子有限公司 一种汽车尾气一氧化氮传感器
KR102074700B1 (ko) * 2019-09-18 2020-02-12 (주)켄텍 휴대형 질소산화물 측정장치
KR102074696B1 (ko) * 2019-09-18 2020-05-18 (주)켄텍 휴대형 질소산화물 측정장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5828033B2 (ja) 高温計測で用いられる接触型赤外線温度センサ、熱機器及び排気システム
US5886249A (en) Micromachined integrated opto-flow gas/liquid sensor
CA2284486C (en) Micromachined inferential opto-thermal gas sensor
US5852308A (en) Micromachined inferential opto-thermal gas sensor
JPH06501545A (ja) NOxセンサーおよびNOxの検出法
JPH09145621A (ja) 化学発光式窒素酸化物計
JP2009507219A (ja) 酸化ジルコニウム発光酸素センサー
JP5339179B2 (ja) 赤外線検知式ガスセンサおよびそれを用いた排気ガス浄化装置
JP6854134B2 (ja) 高選択性腐食センサーシステム
JPH09152405A (ja) 化学発光式窒素酸化物計
RU2132551C1 (ru) Способ эксплуатации газового датчика
JPH05196569A (ja) 水素センサ
JPH09145644A (ja) 温度調節が必要な検出素子を有する分析計
JP2002148192A (ja) 化学発光式窒素酸化物濃度計
JPH0989778A (ja) 化学発光式窒素酸化物分析計
JP5370319B2 (ja) 赤外線吸収式ガス分析計
JPS6383648A (ja) 可燃性ガスの検知方法
JPH11141U (ja) ガス中の微量水分測定装置
JPH0467133B2 (ja)
WO2002004931A1 (fr) Dispositif de mesure de reaction lumineuse
SSSeS US Patent May 26, 1987 Sheet 1 of 11 4.668, 635
PL224393B1 (pl) Detektor wodoru
Maciak Palladium thin films for plasmonic hydrogen gas sensing
JP4224032B2 (ja) 水分検出装置
JP2000028531A (ja) 化学発光式窒素酸化物計