JPH0933429A - オゾン濃度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、大気汚染物質濃度分を含まないオゾ
ン濃度値を計測するとともに大気汚染物質濃度値をも計
測する。 【解決手段】測定ガス１とオゾンの存在しない大気ガス
２２とを交互に測定セル４に送るガス切替手段２３と、
測定ガス１に対する紫外光の透過光の強さ及び大気ガス
２２に対する紫外光の透過光の強さに基づいて測定ガス
１のオゾン濃度値を求めるオゾン濃度演算手段２９とを
備え、かつ大気汚染物質を含まないガス２７を測定セル
４に送るガス供給手段２４と、大気ガス２２に対する紫
外光の透過光の強さ及び大気汚染物質を含まないガス２
７に対する紫外光の透過光の強さに基づいて大気汚染物
質濃度値を求める大気汚染物質濃度演算手段３０とを備
えたオゾン濃度計である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線の吸収を利
用してオゾン濃度を計測する環境用等のオゾン濃度計に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は環境用オゾン濃度計の構成図であ
る。測定ガス１は、ゼロガス生成器２を通過して三方向
弁３に送られ、かつ直接にこの三方向弁３に送られてい
る。

【０００３】このうちゼロガス生成器２は、測定ガス中
のオゾンを吸着・分解してゼロガス、すなわちオゾンの
含まないガスを生成するものとなっている。又、三方向
弁３の出力端には、測定セル４、流量計５、バルブ６及
びポンプ７が接続されている。

【０００４】このうち測定セル４には、低圧水銀ランプ
８から放射される紫外光が入射し、かつこの測定セル４
を透過した紫外光の光路上には、この測定セル４を透過
した光の強さを検出する検出器９が配置されている。

【０００５】マイクロコンピュータ１０は、この検出器
９から出力される検出信号を入力し、測定セル４を透過
した光の強さからオゾン濃度を求めて表示器１１に表示
出力する機能を有している。

【０００６】このような構成であれば、測定ガス１は、
ポンプ７により引かれ、ゼロガス生成器２においてオゾ
ンが吸着・分解されてオゾンの含まないガス、すなわち
ゼロガス１２として生成され、このゼロガス１２が三方
向弁３を通って測定セル４に送られる。

【０００７】又、測定ガス１は、ポンプ７により引か
れ、直接に三方向弁３を通って測定セル４に送られる。
ここで、三方向弁３は、切り替え動作によってゼロガス
１２と測定ガス１とを交互に測定セル４に送る。

【０００８】この測定セル４では、測定ガス１が導入さ
れると、この測定ガス１に対して低圧水銀ランプ８から
放射された紫外光が照射される。そして、この紫外光
は、測定ガス１を透過することにより、この測定ガス１
に含まれるオゾンにより吸収され、検出器９に到達す
る。

【０００９】この検出器９は、測定ガス１を透過した紫
外光を受光し、この透過光の強さに応じた検出信号を出
力する。又、測定セル４では、ゼロガス１２が導入され
ると、このゼロガス１２に対して低圧水銀ランプ８から
放射された紫外光が照射される。そして、この紫外光
は、ゼロガス１２を透過して検出器９に到達する。

【００１０】この検出器９は、ゼロガス１２を透過した
紫外光を受光し、この透過光の強さに応じた検出信号を
出力する。マイクロコンピュータ１０は、測定ガス１を
測定セル４に導入したときの検出器９の出力信号を取り
込んでその透過光の強さＩｘを求め、又、ゼロガス１２
を測定セル４に導入したときの検出器９の出力信号を取
り込んでその透過光の強さＩo を求める。

【００１１】そして、マイクロコンピュータ１０は、測
定ガス導入時の透過光の強さＩｘ及びゼロガス１２導入
時の透過光の強さＩo を式(1) に代入して演算し、オゾ
ン濃度値Ｏ₃ (ppm) を求め、これを表示器１１に表示出
力する。

【００１２】 Ｏ₃ (ppm) ＝（１０⁶ Ｔ／２７３×Ｐ・Ｋ・Ｌ） × log（Ｉo ／Ｉｘ） …(1) ここで、Ｔは温度（ｋ）、Ｐは圧力（atm ）、Ｋは吸光
係数（ 134cm^-1 atm^-1）、Ｌは光路長（cm）である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記オ
ゾン濃度計では、ゼロガス生成器２を用いてオゾンの含
まないゼロガス１２を生成しているが、このゼロガス生
成器２は、測定ガス１に含まれるオゾンを吸着・分解す
るばかりでなく、大気汚染物質、例えばＮＯ₂ 、ＳＯ
₂ 、Ｈ₂ Ｓ、ＮＨ₃ などをも吸着・分解してしまう。

【００１４】このため、ゼロガス１２導入時の透過光の
強さＩo は、オゾン及び大気汚染物質をなくしたガスに
対する値となり、計測されるオゾン濃度値Ｏ₃ は、オゾ
ン濃度＋大気汚染物質濃度（オゾン相当換算値）分とな
ってしまう。そこで本発明は、大気汚染物質濃度分を含
まないオゾン濃度値を計測できるオゾン濃度計を提供す
ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、測定
ガスを測定セルに送るとともにこの測定セルに紫外光を
照射し、その透過光の強さを検出する機能を備えたオゾ
ン濃度計において、測定ガスとオゾンの存在しない大気
ガスとを交互に測定セルに送るガス切替手段と、測定ガ
スに対する紫外光の透過光の強さ、及び大気ガスに対す
る紫外光の透過光の強さに基づいて測定ガスのオゾン濃
度値を求めるオゾン濃度演算手段と、を備えたオゾン濃
度計である。

【００１６】このような手段を講じたオゾン濃度計であ
れば、測定ガスとオゾンの存在しない大気ガスとがガス
切替手段によって交互に測定セルに送られる。この測定
セルでは、測定ガスが導入されると、この測定ガスに紫
外光が照射され、その透過光の強さが検出され、又、大
気ガスが導入されると、この大気ガスに紫外光が照射さ
れ、その透過光の強さが検出される。

【００１７】オゾン濃度演算手段は、測定セルにおいて
検出された測定ガスに対する紫外光の透過光の強さ、及
び大気ガスに対する紫外光の透過光の強さを受け取り、
これらの透過光の強さに基づいて測定ガスのオゾン濃度
値を求める。

【００１８】これにより、このオゾン濃度値には、大気
汚染物質濃度分を含まないものとして計測される。請求
項２によれば、請求項１のオゾン濃度計に、大気汚染物
質を含まないガスを測定セルに送るガス供給手段と、大
気ガスに対する紫外光の透過光の強さ、及び大気汚染物
質を含まないガスに対する紫外光の透過光の強さに基づ
いて大気汚染物質濃度値を求める大気汚染物質濃度演算
手段と、を付加したオゾン濃度計である。

【００１９】このような手段を講じたオゾン濃度計であ
れば、測定ガスとオゾンの存在しない大気ガスとがガス
切替手段によって交互に測定セルに送られるとともに、
大気汚染物質を含まないガスがガス供給段によって測定
セルに送られる。

【００２０】この測定セルでは、測定ガスが導入される
と、この測定ガスに紫外光が照射され、その透過光の強
さが検出され、又、大気ガスが導入されると、この大気
ガスに紫外光が照射され、その透過光の強さが検出さ
れ、さらに大気汚染物質を含まないガスが導入される
と、この大気汚染物質を含まないガスに紫外光が照射さ
れ、その透過光の強さが検出される。

【００２１】オゾン濃度演算手段は、測定セルにおいて
検出された測定ガスに対する紫外光の透過光の強さ、及
び大気ガスに対する紫外光の透過光の強さを受け取り、
これらの透過光の強さに基づいて測定ガスのオゾン濃度
値を求める。

【００２２】又、大気汚染物質濃度演算手段は、測定セ
ルにおいて検出された大気ガスに対する紫外光の透過光
の強さ、及び大気汚染物質を含まないガスに対する紫外
光の透過光の強さに基づいて大気汚染物質濃度値を求め
る。

【００２３】これにより、大気汚染物質濃度分を含まな
いオゾン濃度値を計測できるとともに大気汚染物質濃度
値をも計測できる。請求項３によれば、請求項２記載の
オゾン濃度計において、大気ガスを分解剤に通すことに
より大気汚染物質を含まないガスを得るオゾン濃度計で
ある。

【００２４】このような手段を講じたオゾン濃度計であ
れば、測定ガスとオゾンの存在しない大気ガスとがガス
切替手段によって交互に測定セルに送られるとともに、
大気ガスを分解剤に通すことにより大気汚染物質を含ま
ないガスを作成し、この大気汚染物質を含まないガスを
ガス供給段によって測定セルに送る。

【００２５】この測定セルでは、測定ガスに紫外光を照
射してその透過光の強さを検出し、大気ガスに紫外光を
照射してその透過光の強さを検出し、さらに大気汚染物
質を含まないガスに紫外光を照射してその透過光の強さ
を検出する。

【００２６】オゾン濃度演算手段は、測定ガスに対する
紫外光の透過光の強さ及び大気ガスに対する紫外光の透
過光の強さに基づいて測定ガスのオゾン濃度値を求め
る。又、大気汚染物質濃度演算手段は、大気ガスに対す
る紫外光の透過光の強さ及び大気汚染物質を含まないガ
スに対する紫外光の透過光の強さに基づいて大気汚染物
質濃度値を求める。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図２と同一部分に
は同一符号を付してある。図１は環境用のオゾン濃度計
の構成図である。

【００２８】測定ガスサンプルライン２０は、測定ガス
を送るものである。この測定ガスは、例えばオゾンが排
オゾン処理装置で処理されずに排出されたときの監視の
ために、排オゾン処理装置のガス排出口付近からサンプ
リングされる。

【００２９】大気ガスライン２１は、通常オゾンの存在
しない大気ガス２２を送るものである。この大気ガス２
２は、測定ガス１の影響のないところからサンプリング
される。

【００３０】これら測定ガス１及び大気ガス２２には、
どちらにも大気汚染物質の影響があり、両者の差はオゾ
ン濃度のみとなる。これら測定ガスサンプルライン２０
及び大気ガスライン２１は、ガス切替手段としての第１
の三方向弁２３の各弁口に接続されている。

【００３１】この第１の三方向弁２３は、残りの弁口が
第２の三方向弁２４を介して測定セル４に接続されてい
る。この第１の三方向弁２３は、測定ガスサンプルライ
ン２０又は大気ガスライン２１の各弁口を交互に開放し
て、測定ガス１又は大気ガス２２を交互に測定セル４に
送る機能を有している。

【００３２】一方、大気ガスライン２１には、大気ガス
バイパスライン２５が分岐して分解剤室２６に接続され
ている。この分解剤室２６は、大気ガスバイパスライン
２５を通して導入される大気ガス２２を分解剤に通すこ
とにより、大気ガスから大気汚染物質、例えばＮＯ₂ 、
ＳＯ₂ 、Ｈ₂ Ｓ、ＮＨ₃ などを含まないガス、すなわち
大気ゼロガス２７として第２の三方向弁２４に送る機能
を有している。

【００３３】この第２の三方向弁２４は、ガス供給手段
としての機能を有するもので、２つの弁口に第１の三方
向弁２３、分解剤室２６が接続され、残りの弁口が測定
セル４に接続されている。

【００３４】この第２の三方向弁２４は、第１の三方向
弁２３から送られてくる測定ガス１又は大気ガス２２を
測定セルに送り、又は分解剤室２６からの大気ゼロガス
２７を測定セル４に送る機能を有している。

【００３５】測定セル４には、低圧水銀ランプ８から放
射される紫外光が入射し、かつこの測定セル４を透過し
た紫外光の光路上には、この測定セル４を透過した光の
強さを検出する検出器９が配置されている。

【００３６】又、測定セル４のガス排出側には、流量計
５、バルブ６及びポンプ７が接続されている。マイクロ
コンピュータ２８は、検出器９から出力される検出信号
を取り込んで測定ガス１のオゾン濃度値を求め、さらに
は測定ガス１の大気汚染物質濃度値をも求める機能を有
している。

【００３７】原理的には、 オゾン濃度＝測定ガス（オゾン＋大気汚染物質分）−大
気ガス（大気汚染物質分） として算出し、かつ 大気汚染物質濃度＝大気ガス（大気汚染物質分）−（大
気汚染物質分なし） として算出する。

【００３８】具体的にマイクロコンピュータ２８のオゾ
ン濃度演算手段２９は、検出器９からの検出信号を取り
込み、測定ガス導入時の透過光の強さをＩｘ、大気ガス
導入時の透過光の強さをＩo とし、これらを式(2) に代
入して演算し、オゾン濃度値Ｏ₃ (ppm) を求め、これを
表示器１１に表示出力する機能を有している。

【００３９】 Ｏ₃ (ppm) ＝（１０⁶ Ｔ／２７３×Ｐ・Ｋ・Ｌ） × log（Ｉo ／Ｉｘ） …(2) ここで、Ｔは温度（ｋ）、Ｐは圧力（atm ）、Ｋは吸光
係数（ 134cm^-1 atm^-1）、Ｌは光路長（cm）である。

【００４０】マイクロコンピュータ２８の大気汚染物質
濃度演算手段３０は、検出器９からの検出信号を取り込
み、大気ガス導入時の透過光の強さをＩｙ、大気ゼロガ
ス導入時の透過光の強さをＩｑとし、これらを式(3) に
代入して演算し、大気汚染物質値Ｚ(ppm) を求め、これ
を表示器１１に表示出力する機能を有している。

【００４１】 Ｚ(ppm) ＝（１０⁶ Ｔ／２７３×Ｐ・Ｋ・Ｌ） × log（Ｉｑ／Ｉｙ） …(3) 次に上記の如く構成されたオゾン濃度計の作用について
説明する。

【００４２】ポンプ７が吸引動作を行っているとき、第
１の三方向弁２３及び第２の三方向弁２４は、それぞれ
開放する弁口の切替動作を行う。例えば、測定ガス１の
オゾン濃度値を計測する場合、第１の三方向弁２３は、
測定ガスサンプルライン２０側と大気ガスライン２１側
との各弁口を交互に開放し、このとき第２の三方向弁２
４は、第１の三方向弁２３側の弁口のみを開放する。

【００４３】これにより、測定ガス１と大気ガス２２と
は、ポンプ７の吸引動作に引かれ、第１の三方向弁２３
から第２の三方向弁２４を通って測定セル４に送られ
る。この測定セル４では、測定ガス１が導入されると、
この測定ガス１に対して低圧水銀ランプ８から放射され
た紫外光が照射される。そして、この紫外光は、測定ガ
ス１を透過することにより、この測定ガス１に含まれる
オゾンにより吸収され、検出器９に到達する。

【００４４】この検出器９は、測定ガス１を透過した紫
外光を受光し、この透過光の強さに応じた検出信号を出
力する。又、測定セル４では、大気ガス２２が導入され
ると、この大気ガス２２に対して低圧水銀ランプ８から
放射された紫外光が照射される。そして、この紫外光
は、大気ガス２２を透過して検出器９に到達する。

【００４５】この検出器９は、大気ガス２２を透過した
紫外光を受光し、この透過光の強さに応じた検出信号を
出力する。マイクロコンピュータ２８のオゾン濃度演算
手段２９は、検出器９からの検出信号を取り込み、測定
ガス１の導入時の透過光の強さをＩｘ、大気ガス２２の
導入時の透過光の強さをＩｏ とし、これらを上記式
(2) に代入して演算し、オゾン濃度値Ｏ₃ (ppm) を求
め、これを表示器１１に表示出力する。

【００４６】一方、大気汚染物質濃度値を計測する場
合、第１の三方向弁２３は、大気ガスライン２１側のみ
を開放し、かつ第２の三方向弁２４は、第１の三方向弁
２３側と分解剤室２６側の各弁口を交互に開放する。

【００４７】これにより、大気ガス２２は、ポンプ７の
吸引動作に引かれ、第１の三方向弁２３から第２の三方
向弁２４を通って測定セル４に送られる。又、大気ガス
２２は、大気ガスバイパスライン２５を通って分解剤室
２６に入り、この分解剤室２６を通ることにより大気汚
染物質、例えばＮＯ₂ 、ＳＯ₂ 、Ｈ₂ Ｓ、ＮＨ₃ などを
含まない大気ゼロガス２７となり、第２の三方向弁２４
を通って測定セル４に送られる。

【００４８】すなわち、測定セル４には、大気ガス２２
と大気ゼロガス２７とが交互に送られる。この測定セル
４では、大気ガス２２が導入されると、この大気ガス２
２に対して低圧水銀ランプ８から放射された紫外光が照
射される。そして、この紫外光は、大気ガス２２を透過
して検出器９に到達する。

【００４９】この検出器９は、大気ガス２２を透過した
紫外光を受光し、この透過光の強さに応じた検出信号を
出力する。又、測定セル４では、大気ゼロガス２７が導
入されると、この大気ゼロガス２７に対して低圧水銀ラ
ンプ８から放射された紫外光が照射される。そして、こ
の紫外光は、大気ゼロガス２７を透過して検出器９に到
達する。

【００５０】この検出器９は、大気ゼロガス２７を透過
した紫外光を受光し、この透過光の強さに応じた検出信
号を出力する。マイクロコンピュータ２８の大気汚染物
質濃度演算手段３０は、検出器９からの検出信号を取り
込み、大気ガス２２の導入時の透過光の強さをＩｙ、大
気ゼロガス２７の導入時の透過光の強さをＩｑとし、こ
れらを式(3) に代入して演算し、紫外線吸収にて検出さ
れる大気汚染物質値Ｚ(ppm) を求め、これを表示器１１
に表示出力する。

【００５１】又、オゾン濃度値Ｏ₃ と大気汚染物質値Ｚ
とを連続的に計測する場合、例えば第１の三方向弁２３
を測定ガスサンプルライン２０側と大気ガスライン２１
側との各弁口を順に開放する。このとき第２の三方向弁
２４は、第１の三方向弁２３側の弁口のみを開放する。

【００５２】続いて、第１の三方向弁２３を大気ガスラ
イン２１側のみを開放し、この状態に第２の三方向弁２
４を第１の三方向弁２３側と分解剤室２６側の各弁口を
順に開放する。これ以降、上記第１及び第２の三方向弁
２３、２４の開放動作を繰り返す。

【００５３】これにより、測定セル４には、測定ガス
１、大気ガス２２、大気ゼロガス２７が順に繰り返し送
られる。この測定セル４では、測定ガス１が導入された
ときに低圧水銀ランプ８から放射される紫外光を照射し
て、測定ガス１を透過した紫外光の強さを検出し、又、
大気ガス２２が導入されたときに低圧水銀ランプ８から
放射される紫外光を照射して、大気ガス２２を透過した
紫外光の強さを検出し、さらに又、大気ゼロガス２６が
導入されたときに低圧水銀ランプ８から放射される紫外
光を照射して、大気ゼロガス２６を透過した紫外光の強
さを検出する。

【００５４】マイクロコンピュータ２８は、検出器９か
らの検出信号を取り込み、測定ガス１の導入時の透過光
の強さをＩｘ、大気ガス２２の導入時の透過光の強さを
Ｉo、大気ガス２２の導入時の透過光の強さをＩｙ、大
気ゼロガス２７の導入時の透過光の強さをＩｑとして一
時記憶する。

【００５５】そして、マイクロコンピュータ２８のオゾ
ン濃度演算手段２９は、上記式(2)を演算してオゾン濃
度値Ｏ₃ (ppm) を求めてこれを表示器１１に表示出力
し、又、大気汚染物質濃度演算手段３０は、上記式(3)
を演算して大気汚染物質値Ｚ(ppm) を求めてこれを表示
器１１に表示出力する。

【００５６】この場合、オゾン濃度値Ｏ₃ (ppm) と大気
汚染物質値Ｚ(ppm) とは、交互に求めて交互に表示出力
したり、又は交互に求めてそれを連続的に表示出力して
もよい。

【００５７】このように上記一実施の形態においては、
測定ガス１とオゾンの存在しない大気ガス２２とを交互
に測定セル４に送り、測定ガス１に対する紫外光の透過
光の強さ、及び大気ガス２２に対する紫外光の透過光の
強さに基づいて測定ガス１のオゾン濃度値Ｏ₃ を求める
ようにしたので、ＮＯ₂ 、ＳＯ₂ 、Ｈ₂ Ｓ、ＮＨ₃ など
の大気汚染物質分を含まない正確な測定ガス１のオゾン
濃度値Ｏ₃ を計測できる。

【００５８】又、大気汚染物質を含まない大気ゼロガス
２７を測定セル４に送り、大気ガス２に対する紫外光の
透過光の強さ、及び大気ゼロガス２７に対する紫外光の
透過光の強さに基づいて大気汚染物質濃度値を求めるよ
うにしたので、オゾン濃度値Ｏ₃ の計測に限らず、紫外
線吸収にて検出される大気汚染物質濃度値Ｚをも計測で
きる。

【００５９】この場合、大気ゼロガス２７は、分解剤室
２６を通すことにより容易に得ることができ、測定ガス
１及び大気ガス２２のサンプリングによりオゾン濃度値
Ｏ₃及び大気汚染物質濃度値Ｚを計測できる。

【００６０】

【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項１に
よれば、大気汚染物質濃度分を含まないオゾン濃度値を
計測できるオゾン濃度計を提供できる。又、本発明の請
求項２及び３によれば、大気汚染物質濃度分を含まない
オゾン濃度値を計測できるとともに大気汚染物質濃度値
をも計測できるオゾン濃度計を提供できる。

【００６１】又、本発明の請求項３によれば、測定ガス
及びオゾンの存在しない大気ガスを導入することによっ
て、大気汚染物質濃度分を含まないオゾン濃度値を計測
できるとともに大気汚染物質濃度値をも計測できるオゾ
ン濃度計を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるオゾン濃度計の第１の実施形態
を示す構成図。

【図２】従来のオゾン濃度計の構成図。

【符号の説明】

１…測定ガス、４…測定セル、７…ポンプ、８…低圧水
銀ランプ、９…検出器、１１…表示器、２０…測定ガス
サンプルライン、２１…大気ガスライン、２２…大気ガ
ス、２３…第１の三方向弁、２４…第２の三方向弁、２
５…大気ガスバイパスライン、２６…分解剤室、２７…
大気ゼロガス、２８…マイクロコンピュータ、２９…オ
ゾン濃度演算手段、３０…大気汚染物質濃度演算手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定ガスを測定セルに送るとともにこの
   測定セルに紫外光を照射し、その透過光の強さを検出す
   る機能を備えたオゾン濃度計において、 前記測定ガスとオゾンの存在しない大気ガスとを交互に
   前記測定セルに送るガス切替手段と、 前記測定ガスに対する前記紫外光の透過光の強さ、及び
   前記大気ガスに対する前記紫外光の透過光の強さに基づ
   いて前記測定ガスのオゾン濃度値を求めるオゾン濃度演
   算手段と、を具備したことを特徴とするオゾン濃度計。
2. 【請求項２】 大気汚染物質を含まないガスを前記測定
   セルに送るガス供給手段と、 前記大気ガスに対する前記紫外光の透過光の強さ、及び
   前記大気汚染物質を含まないガスに対する前記紫外光の
   透過光の強さに基づいて大気汚染物質濃度値を求める大
   気汚染物質濃度演算手段と、を付加したことを特徴とす
   る請求項１記載のオゾン濃度計。
3. 【請求項３】 前記大気ガスを分解剤に通すことにより
   前記大気汚染物質を含まないガスを得ることを特徴とす
   る請求項２記載のオゾン濃度計。