JPH1010040A - Gas cell for gas analyzer - Google Patents

Gas cell for gas analyzer

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Publication number
JPH1010040A
JPH1010040A JP16218496A JP16218496A JPH1010040A JP H1010040 A JPH1010040 A JP H1010040A JP 16218496 A JP16218496 A JP 16218496A JP 16218496 A JP16218496 A JP 16218496A JP H1010040 A JPH1010040 A JP H1010040A
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JP
Japan
Prior art keywords
gas
infrared light
wall
wall portion
flow path
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP16218496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsuhiro Sumiya
篤宏 角谷
Ippei Ogata
逸平 緒方
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Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP16218496A priority Critical patent/JPH1010040A/en
Publication of JPH1010040A publication Critical patent/JPH1010040A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas cell whose detecting sensitivity is not influenced by a flow rate and flow speed of gas by devising the constitution of the gas cell in a gas analyzer. SOLUTION: A gas cell of a gas analyzer is provided with a passage 10 which introduces a gas component and the infrared light to be measured and derived the gas component and the infrared light after the infrared light is absorbed by the gas component. This passage 10 is provided with an outer wall 10a having a conical wall part 13 and an inner wall 10b having a conical wall part 11 arranged in the axial direction so as to be opposed to this. The infrared light is introduced to the passage 10 from an infrared light introducing port 17 so as to advance by being multiply reflected in a spiral shape to the periphery of its axis between both wall parts 11 and 13. Gas is also introduced to the passage 10 from a gas introducing port 15 so as to advance in its axial direction along a part between both wall parts 11 and 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フーリエ変換赤外
分光光度計(以下、FTIRという)式ガス分析装置等
のガス中成分の分析を行うガス分析装置に係り、特に、
当該ガス分析装置に採用するに適したガスセルに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas analyzer for analyzing components in a gas, such as a Fourier transform infrared spectrophotometer (hereinafter referred to as "FTIR") gas analyzer, and more particularly, to a gas analyzer.
The present invention relates to a gas cell suitable for use in the gas analyzer.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、大気汚染防止の観点から内燃機関
の排気ガス中における大気汚染物質低減の研究が盛んに
行われている。ここで、大気汚染物質は多種類のガス成
分として排出されていることから、これらガス成分は、
FTIR式ガス分析装置によって検出可能である。
2. Description of the Related Art In recent years, studies on reduction of air pollutants in exhaust gas of an internal combustion engine have been actively conducted from the viewpoint of air pollution prevention. Here, since air pollutants are emitted as various types of gas components, these gas components
It can be detected by an FTIR gas analyzer.

【0003】FTIR式ガス分析装置は、マイケルソン
干渉計等を用いて、干渉分光法によりガス成分の赤外吸
収スペクトルを測定し、成分濃度を分析する。ガス成分
の測定においては、ガスセルに分析用ガスを導入し、赤
外光を照射することにより得られる赤外吸収スペクトル
を検出器で検出する。赤外吸収スペクトルを検出するた
めの十分な感度を得るためには、ガスセル中で赤外光を
多重反射させる必要があり、通常は十分長い光路長を形
成している。これに対し、ガスセルに長い光路長を得る
ための手段としては、(1)大きな容積形状のガスセル
中に複数の鏡を置き、入射された赤外光を鏡で多重反射
させる構成、及び(2)パイプ形状のガスセルの内周面
に金をコーティングし、この金により赤外光を多重反射
させる構成がある(特開平4−1557号公報参照)。
An FTIR gas analyzer uses a Michelson interferometer or the like to measure the infrared absorption spectrum of a gas component by interference spectroscopy and analyze the component concentration. In the measurement of gas components, an infrared absorption spectrum obtained by introducing an analysis gas into a gas cell and irradiating infrared light is detected by a detector. In order to obtain sufficient sensitivity for detecting an infrared absorption spectrum, it is necessary to make multiple reflections of infrared light in a gas cell, and usually a sufficiently long optical path length is formed. On the other hand, as means for obtaining a long optical path length in the gas cell, (1) a configuration in which a plurality of mirrors are placed in a gas cell having a large volume and the incident infrared light is reflected multiplely by the mirror; There is a configuration in which the inner peripheral surface of a pipe-shaped gas cell is coated with gold, and the gold is used to multiple-reflect infrared light (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-1557).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の場合に
は、ガスセルの容量が大きいため、ガスセル内でのガス
の置換速度の低下を招き、ガス成分検出の応答時間が遅
延する。ここで、置換速度の遅いままで、ガス成分検出
の応答時間を速くするには、分析用ガスの流量を増大さ
せるか、或いは、ガスのサンプリング装置の吸引ポンプ
の容量を増大させる必要がある。このため、検出の感度
が流量と流速に影響され易くなるという不具合が生ず
る。
However, in the former case, since the capacity of the gas cell is large, the gas replacement speed in the gas cell is reduced, and the response time of the gas component detection is delayed. Here, in order to increase the response time of gas component detection while keeping the replacement speed low, it is necessary to increase the flow rate of the analysis gas or increase the capacity of the suction pump of the gas sampling device. For this reason, there is a problem that the detection sensitivity is easily affected by the flow rate and the flow velocity.

【0005】一方、後者の場合には、検出感度を適正に
得るために、光路長を長くとる結果、ガスセルの流路が
長くなり過ぎて、パイプ中における測定ガスの圧力損失
を増大させるという不具合がある。以上述べたことに対
処するには、多重反射回数の増加により検出感度を向上
させること、ガスの流路を短くして圧損を低下させるこ
と、及び流路を低容量化させてガスの置換速度を向上さ
せることの三つの条件を達成することにより、流量と流
速に検出感度が影響を受けないガスセルを実現すること
が望まれる。
On the other hand, in the latter case, the length of the optical path is increased in order to obtain the detection sensitivity properly. As a result, the flow path of the gas cell becomes too long, and the pressure loss of the measurement gas in the pipe increases. There is. To cope with the above, the detection sensitivity is improved by increasing the number of multiple reflections, the pressure loss is reduced by shortening the gas flow path, and the gas replacement speed is reduced by reducing the flow path. It is desired to realize a gas cell in which the detection sensitivity is not affected by the flow rate and the flow velocity by achieving the three conditions of improving the pressure.

【0006】そこで、本発明は、このような観点に基づ
き、ガス分析装置において、ガスセルの構成に工夫を凝
らすことにより、ガスの流量と流速に検出感度が影響を
受けないガスセルを提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a gas analyzer in which the detection sensitivity is not affected by the gas flow rate and gas flow rate by devising the configuration of the gas cell in the gas analyzer based on the above viewpoint. Aim.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1乃至4に記載の発明によれば、ガス分析装
置に設けたガスセルの流路が、円錐状の外壁部と、この
外壁部の内周面に沿いこれに間隔をおいて軸方向に配置
された円錐状の内壁部とを有する。また、流路に対し、
赤外光が外壁部と内壁部との間でその軸周りに螺旋状に
多重反射されて進むように導入されるようになってお
り、流路に対し、ガスが外壁部と内壁部の間に沿いその
軸方向に進むように導入されるようになっている。
According to the first to fourth aspects of the present invention, a flow path of a gas cell provided in a gas analyzer has a conical outer wall portion, A conical inner wall along the inner peripheral surface of the portion and spaced axially therefrom. Also, for the flow path,
The infrared light is introduced so as to be spirally multi-reflected around the axis between the outer wall and the inner wall so as to travel therethrough. And is introduced so as to advance in the axial direction.

【0008】このため、流路の軸方向に進むガスが、互
いに対向する円錐状の外壁部及び内壁部の間にて螺旋状
に多重反射されて進む赤外光を吸収する。この場合、上
述のごとく、互い対向する内壁部及び外壁部が共に円錐
形状に形成されており、かつ、ガスの進行方向は、流路
の軸方向に沿い進行するので、ガスの流路長が著しく短
縮される。従って、ガスの流路における圧損を著しく低
減できる。
For this reason, the gas traveling in the axial direction of the flow path absorbs infrared light which is helically reflected multiple times between the conical outer wall and inner wall facing each other. In this case, as described above, the inner wall portion and the outer wall portion facing each other are both formed in a conical shape, and the traveling direction of the gas proceeds along the axial direction of the flow path. It is significantly shortened. Therefore, the pressure loss in the gas flow path can be significantly reduced.

【0009】また、上述のごとく、互い対向する内壁部
及び外壁部が、共に、円錐形状に形成されており、か
つ、赤外光を多重反射させながら螺旋状に進行させるの
で、内壁部及び外壁部の間の容積、即ち容量を低減しつ
つ、赤外光の光路長を長くできる。このため、容量の低
減によりガスの置換速度を高めることができるととも
に、赤外光の光路長を長くすることにより、ガスセルと
しての検出感度を高めることができる。このことは、ガ
スセルの小型化を確保しつつ、ガスセルの検出感度がガ
スの流量と流速に影響を受けないようにできることを意
味する。
Further, as described above, the inner wall portion and the outer wall portion facing each other are both formed in a conical shape, and the infrared light travels in a helical manner while multiple-reflecting the infrared light. The optical path length of the infrared light can be increased while reducing the volume between the parts, that is, the capacity. Therefore, the gas replacement speed can be increased by reducing the capacity, and the detection sensitivity as a gas cell can be increased by increasing the optical path length of the infrared light. This means that the detection sensitivity of the gas cell can be prevented from being influenced by the flow rate and the flow velocity of the gas, while ensuring the miniaturization of the gas cell.

【0010】ここで、請求項3に記載の発明のように、
前記赤外光及びガスの前記流路に対する各導入位置が、
共に、前記外壁部の軸方向一端側に位置している場合、
或いは請求項4に記載の発明のように、前記赤外光の前
記流路に対する導入位置が前記外壁部の軸方向一端側に
位置し、前記ガスの前記流路に対する導入位置が前記外
壁部の軸方向他端側に位置している場合でも、請求項1
或いは2に記載の発明と同様の作用効果を達成できる。
Here, as in the invention according to claim 3,
Each introduction position of the infrared light and the gas with respect to the flow path,
When both are located at one axial end of the outer wall portion,
Alternatively, as in the invention according to claim 4, the introduction position of the infrared light with respect to the flow path is located at one axial end of the outer wall, and the introduction position of the gas with respect to the flow path is defined by the outer wall. Claim 1 even when positioned at the other end in the axial direction.
Alternatively, the same function and effect as the invention described in 2 can be achieved.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。図1は、本発明を適用したガス
分析装置の概略構成を示しており、このガス分析装置
は、本発明の要部を構成するガスセルSを有している。
このガスセルSは流路10を備えており、この流路10
は、内壁10aと、この内壁10aを収容してなる外壁
10bとにより構成されている。内壁10aは、図1に
て示すごとく、円錐板状壁部11と、円板状壁部12と
により一体的に構成されている。一方、外壁10bは、
円錐板状壁部13と、断面コ字状壁部14とにより、一
体的に構成されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a gas analyzer to which the present invention is applied, and the gas analyzer has a gas cell S constituting a main part of the present invention.
The gas cell S has a flow path 10, and the flow path 10
Is composed of an inner wall 10a and an outer wall 10b that houses the inner wall 10a. As shown in FIG. 1, the inner wall 10a is integrally formed by a conical plate-shaped wall portion 11 and a disc-shaped wall portion 12. On the other hand, the outer wall 10b
The conical plate-shaped wall portion 13 and the U-shaped cross-section wall portion 14 are integrally formed.

【0012】しかして、内壁10aは、円錐板状壁部1
1にて、外壁10bの円錐板状壁部13と同心的に位置
するように、円板状壁部12にて、ロッド12aによ
り、外壁10bの断面コ字状壁部14の中央に支持され
ている。ここで、内壁10aと外壁10bとの間には、
間隔が付与されており、これら両内壁10aと外壁10
bのうち、円錐板状壁部11及び円錐板状壁部13の各
対向面には、各反射膜11a、13aが、金の蒸着等に
より、それぞれコーティング形成されている。
Thus, the inner wall 10a is formed in the conical plate-like wall portion 1.
At 1, the disc-shaped wall 12 is supported by the rod 12a at the center of the U-shaped cross-section wall 14 of the outer wall 10b so as to be concentric with the conical plate-shaped wall 13 of the outer wall 10b. ing. Here, between the inner wall 10a and the outer wall 10b,
A space is provided between the inner wall 10a and the outer wall 10a.
In b, on each of the opposing surfaces of the conical plate-shaped wall portion 11 and the conical plate-shaped wall portion 13, each of the reflection films 11a and 13a is formed by coating by gold vapor deposition or the like.

【0013】また、流路10は、分析用ガスを導入する
ガス導入口15及び当該ガスを導出するガス導出口16
を有しており、ガス導入口15は、図1にて示すごと
く、内壁10aの円錐板状壁部11の先端部分を臨むよ
うに形成されている。一方、ガス導出口16は、外壁1
0bの断面コ字状壁部14の下部に形成されている。ま
た、流路10は、光源Lから赤外光を導入する赤外光導
入口17及び導入した赤外光を導出する赤外光導出窓1
8を有しており、赤外光導入口17は、外壁10bの円
錐板状壁部13のガス導入口15近傍に形成されてい
る。
The flow path 10 has a gas inlet 15 for introducing a gas for analysis and a gas outlet 16 for introducing the gas.
As shown in FIG. 1, the gas inlet 15 is formed so as to face the tip of the conical plate-shaped wall portion 11 of the inner wall 10a. On the other hand, the gas outlet 16 is connected to the outer wall 1.
0b is formed at the lower part of the U-shaped cross-section wall portion 14. The flow path 10 has an infrared light inlet 17 for introducing infrared light from the light source L and an infrared light deriving window 1 for extracting the introduced infrared light.
The infrared light inlet 17 is formed near the gas inlet 15 of the conical wall 13 of the outer wall 10b.

【0014】赤外光導入口17は、その内部に形成した
導入窓17aを有しており、この赤外光導入口17は、
導入窓17aを通して光源Lからの赤外光を流路10内
に導入する。なお、光源Lからの赤外光は2乃至50μ
mの範囲内の波長を有する。また、この赤外光は、干渉
計(図示しない)により周波数変調された上で、赤外光
導入口17を通し流路10内に導入される。また、導入
窓17aは、ZnS、ZnSe等の赤外光透過材料によ
り形成されている。
The infrared light introduction port 17 has an introduction window 17a formed therein.
The infrared light from the light source L is introduced into the flow channel 10 through the introduction window 17a. The infrared light from the light source L is 2 to 50 μm.
m. The infrared light is frequency-modulated by an interferometer (not shown) and then introduced into the flow path 10 through the infrared light introduction port 17. The introduction window 17a is made of an infrared light transmitting material such as ZnS or ZnSe.

【0015】一方、赤外光導出窓18は、外壁10bの
断面コ字状壁部14の上部に形成されており、この赤外
光導出窓18は、流路10内に導入した赤外光を凹面鏡
20に向けて導出する。なお、赤外光導出窓18は導入
窓17aと同様の材料により形成されている。凹面鏡2
0は、流路10からの導出赤外光を集光して検出器30
に向けて反射する。この検出器30は、半導体(例え
ば、HgCdTe)により形成だれており、この検出器
30は、波長に応じた赤外光の強度を検出し、赤外吸収
スペクトルとして出力する。なお、この赤外吸収スペク
トルに基づき、ランバート・ベールの法則を利用して分
析用ガス中の特定の成分濃度をコンピュータ(図示しな
い)等により演算する。
On the other hand, the infrared light lead-out window 18 is formed on the upper part of the U-shaped wall portion 14 of the outer wall 10b, and the infrared light lead-out window 18 converts the infrared light introduced into the flow path 10 into a concave mirror. Derived toward 20. The infrared light exit window 18 is formed of the same material as the introduction window 17a. Concave mirror 2
0 indicates that the infrared light emitted from the flow path 10 is condensed and the detector 30
Reflects toward. The detector 30 is made of a semiconductor (for example, HgCdTe). The detector 30 detects the intensity of infrared light according to the wavelength and outputs the detected infrared light as an infrared absorption spectrum. Based on the infrared absorption spectrum, a specific component concentration in the analysis gas is calculated by a computer (not shown) using Lambert-Beer's law.

【0016】ところで、本実施の形態では、上述のよう
に構成したガスセルの形状寸法は、図2及び図3にて示
すように設定した。 内壁10a(円錐板状壁部11)の軸長 … 19.2cm 内壁10aの軸中央から円板状壁部12までの距離 … 9.6cm 内壁10aの円板状壁部12の半径 … 9.6cm 外壁10bの軸長 … 20cm 外壁10bの円錐板状壁部13の最大半径 … 10cm また、赤外光導入口17の軸に対する赤外光の入射角
は、ガスセルSの縦断面(図2参照)内では、内壁10
aに対する角度α(α=78°)に設定され、かつ、ガ
スセルSの横断面(図3参照)内では、内壁10aの接
線方向(図3にて符号Hにより示す)に対する角度β
(β=10°)に設定されている。これにより、赤外光
は、両反射膜11a、13aとの間で多重反射されなが
らこれらに沿い螺旋状に赤外光導出口18側に向けて進
む。
Incidentally, in the present embodiment, the shape and dimensions of the gas cell configured as described above are set as shown in FIG. 2 and FIG. 8. Axial length of inner wall 10a (conical plate-shaped wall 11) ... 19.2cm Distance from center of axis of inner wall 10a to disc-shaped wall 12 ... 9.6cm Radius of disc-shaped wall 12 of inner wall 10a ... 6 cm Axial length of outer wall 10b 20cm Maximum radius of conical plate-shaped wall 13 of outer wall 10b 10cm Also, the incident angle of infrared light with respect to the axis of infrared light inlet 17 is determined by the longitudinal section of gas cell S (see FIG. 2). ), The inner wall 10
is set to an angle α (α = 78 °) with respect to the inner wall 10a in the transverse section (see FIG. 3) of the gas cell S (indicated by a symbol H in FIG. 3).
(Β = 10 °). As a result, the infrared light travels spirally toward the infrared light outlet 18 along the two reflective films 11a and 13a while being multiply reflected between them.

【0017】このようにガスセルの形状寸法を設定した
ことから、流路10の内壁10aと外壁10bとの間に
形成される容量は約200ccとなり、両反射膜11a
と13aとの間で多重反射により螺旋状に進む赤外光の
光路長は、約2.2mとなった。なお、これに限らず、
上記赤外光の入射角は、必要に応じて変更して設定して
もよく、要するに、流路10に赤外光導入口17から導
入された赤外光が両反射膜11aと13aとの間で多重
反射されながらこれらに沿い螺旋状に赤外光導出口18
側に向けて進むように設定すればよい。但し、0°<α
<90°及び0°<β<90°の各範囲内において、α
及びβが大きい程、螺旋状に進む赤外光の多重反射回数
は増大する。
Since the shape and size of the gas cell are set as described above, the capacity formed between the inner wall 10a and the outer wall 10b of the flow channel 10 is about 200 cc, and the two reflective films 11a
The optical path length of the infrared light traveling helically due to multiple reflection between and 13a was about 2.2 m. In addition, not limited to this,
The incident angle of the infrared light may be changed and set as necessary. In short, the infrared light introduced into the flow channel 10 from the infrared light introduction port 17 is formed between the two reflection films 11a and 13a. The infrared light outlet 18 spirals along these while being multiply reflected between them.
What is necessary is just to set so that it may progress toward a side. However, 0 ° <α
<90 ° and 0 ° <β <90 °, α
As β and β become larger, the number of times of multiple reflection of the infrared light traveling spirally increases.

【0018】このように構成した本実施の形態では、分
析用ガスが、図1にて図示破線による矢印にて示すごと
く、ガス導入口15から流路10内に導入されるととも
に、光源Lの赤外光が、図1にて図示実線による矢印に
より示すごとく、赤外光導入口17から流路10内に導
入されるものとする。ここで、赤外光の赤外光導入口1
7に対する入射角が上述のように設定されているため、
赤外光は、ガス導入口15近傍から両反射膜11aと1
3aとの間で多重反射されながらこれらに沿い螺旋状に
赤外光導出口18側に向けて進む。一方、ガスは、ガス
導入口15から両反射膜11aと13aとの間を通り軸
方向に進む。
In the present embodiment configured as described above, the analysis gas is introduced into the flow channel 10 from the gas inlet 15 as shown by the dashed arrow in FIG. It is assumed that the infrared light is introduced into the flow channel 10 from the infrared light inlet 17 as shown by the solid line arrow in FIG. Here, the infrared light inlet 1 for infrared light
Since the incident angle with respect to 7 is set as described above,
The infrared light is transmitted from the vicinity of the gas inlet 15 to both the reflection films 11a and 1a.
3a and spirally travels toward the infrared light outlet 18 side while being multiply reflected. On the other hand, the gas travels in the axial direction from the gas inlet 15 through the space between the two reflective films 11a and 13a.

【0019】従って、このように進むガスによって、多
重反射しながら螺旋状に進む赤外光は、ガス組成に応じ
て特定波長で吸収される。この場合、ガスの進行方向
は、上述のごとく、互い対向する内壁10aの壁部11
及び外壁10bの壁部13が、共に、円錐形状に形成さ
れており、かつ、赤外光の螺旋状の進行とは異なり、流
路10の軸方向に沿い進行するので、ガスの流路長が著
しく短縮される。従って、ガスの流路における圧損を著
しく低減できる。
Therefore, the infrared light that travels in a spiral shape while undergoing multiple reflections by the gas that travels as described above is absorbed at a specific wavelength according to the gas composition. In this case, the traveling direction of the gas is, as described above, the wall portion 11 of the inner wall 10a opposed to each other.
And the wall portion 13 of the outer wall 10b is formed in a conical shape, and travels along the axial direction of the flow path 10 unlike the spiral progression of the infrared light. Is significantly reduced. Therefore, the pressure loss in the gas flow path can be significantly reduced.

【0020】また、上述のごとく、互い対向する内壁1
0aの壁部11及び外壁10bの壁部13が共に円錐形
状に形成されており、かつ、赤外光を多重反射させなが
ら螺旋状に進行させるので、内壁10aの壁部11及び
外壁10bの壁部13の間の容積、即ち容量を約200
ccと低減しつつ、赤外光の光路長を約2.2mと長く
できる。
Also, as described above, the inner walls 1 facing each other
The wall portion 11a of the inner wall 10a and the wall portion 13 of the outer wall 10b are both formed in a conical shape, and the helical light travels while reflecting the infrared light in a multiple manner. The volume between the parts 13, ie the volume
The optical path length of the infrared light can be increased to about 2.2 m while being reduced to cc.

【0021】このため、容量の低減によりガスの置換速
度を高めることができるとともに、赤外光の光路長を長
くすることにより、ガスセルとしての検出感度を高める
ことができる。このことは、ガスセルの小型化を確保し
つつ、ガスセルの検出感度がガスの流量と流速に影響を
受けないようにできることを意味する。従って、ガスサ
ンプリング装置等の流量を増加させるための手段が不要
となるという利点もある。なお、本実施の形態のガスセ
ルによりガスの置換速度を計測したところ、この置換速
度は1.5秒程度と大幅に短縮された。また、圧損は殆
ど計測されなかった。
Therefore, the gas replacement speed can be increased by reducing the capacity, and the detection sensitivity as a gas cell can be increased by increasing the optical path length of the infrared light. This means that the detection sensitivity of the gas cell can be prevented from being influenced by the flow rate and the flow velocity of the gas, while ensuring the miniaturization of the gas cell. Therefore, there is also an advantage that a means for increasing the flow rate such as a gas sampling device is not required. When the gas replacement speed was measured by the gas cell of the present embodiment, the replacement speed was greatly reduced to about 1.5 seconds. Also, almost no pressure loss was measured.

【0022】なお、本発明の実施にあたっては、光源L
の赤外光の波長を2乃至50μmとしたが、これに限ら
ず、赤外光の波長領域を任意に設定してもよい。この場
合、、この波長領域に対応した検出器を上記検出器30
として採用すればよい。また、不必要な波長領域をカッ
トするには、光学フィルタを採用すればよい。また、赤
外光に限らず、ガス組成に応じて吸収を受ける光であれ
ばよい。
In practicing the present invention, the light source L
Although the wavelength of the infrared light is set to 2 to 50 μm, the wavelength is not limited thereto, and the wavelength region of the infrared light may be set arbitrarily. In this case, a detector corresponding to this wavelength region is used as the detector 30.
It may be adopted as. In order to cut unnecessary wavelength regions, an optical filter may be used. The light is not limited to infrared light, but may be any light that is absorbed according to the gas composition.

【0023】また、本発明の実施にあたっては、図3に
て示すごとく、流路10の外壁10bのガス導出口16
近傍部(外壁10bの大径側部に相当)に赤外光導入口
17を形成し、ガス導入口15に連通するガス導入路1
9の周壁開口部(ガス導入口15に対向している)に赤
外光導出窓18を形成するように変形して実施してもよ
い。
In practicing the present invention, as shown in FIG. 3, the gas outlet 16 of the outer wall 10b of the flow path 10 is used.
An infrared light inlet 17 is formed in the vicinity (corresponding to the large-diameter side portion of the outer wall 10b), and the gas inlet path 1 communicating with the gas inlet 15 is formed.
9 may be modified so as to form the infrared light outlet window 18 at the peripheral wall opening (facing the gas inlet 15).

【0024】ここで、分析用ガスが、図3にて図示破線
による矢印にて示すごとく、ガス導入路19を通りガス
導入口15から流路10内に導入されるとともに、光源
Lの赤外光が、図3にて図示実線による矢印により示す
ごとく、赤外光導入口17から流路10内に導入される
ものとする。なお、上記赤外光の入射角は、流路10に
赤外光導入口17から導入された赤外光が両反射膜11
aと13aとの間で多重反射されながらこれらに沿い螺
旋状にガス導入口15側に向けて進むように設定されて
いる。
Here, the analysis gas is introduced into the flow path 10 from the gas introduction port 15 through the gas introduction path 19 as indicated by the arrow indicated by the broken line in FIG. It is assumed that light is introduced into the flow channel 10 from the infrared light introduction port 17 as shown by the solid line arrow in FIG. The angle of incidence of the infrared light is such that the infrared light introduced into the flow path 10 from the infrared light
The multi-reflection between a and 13a is set so as to spirally advance toward the gas inlet 15 along these.

【0025】しかして、赤外光は、流路10の大径側部
から両反射膜11aと13aとの間で多重反射されなが
らこれらに沿い螺旋状にガス導入口15側に向けて進
む。一方、ガスは、ガス導入口15から両反射膜11a
と13aとの間を通り軸方向に進む。従って、このよう
に進むガスによって、多重反射しながら螺旋状に進む赤
外光は、特定波長で吸収を受け、ガスはガス導出口16
から流出し、赤外光は、赤外光導出窓18から出射す
る。これにより、上記実施の形態と同様の作用効果を達
成できる。
Thus, the infrared light is spirally reflected toward the gas inlet 15 along the multiple reflection films 11a and 13a while being multiply reflected between the two reflection films 11a and 13a from the large diameter side of the flow path 10. On the other hand, the gas is supplied from the gas inlet 15 to the two reflective films 11a.
And 13a in the axial direction. Therefore, the infrared light traveling spirally while undergoing multiple reflections by the gas traveling in this way is absorbed at a specific wavelength, and the gas is absorbed by the gas outlet 16.
The infrared light exits from the infrared light exit window 18. Thereby, the same operation and effect as the above embodiment can be achieved.

【0026】また、本発明の実施にあたっては、両円錐
状壁部11、13は、共に末広がり状に形成されていれ
ば、その各中間部位が共に湾曲していても、上記実施の
形態と同様の作用効果を達成できる。
In practicing the present invention, if both conical wall portions 11 and 13 are formed in a divergent shape, the same as in the above-described embodiment, even if the respective intermediate portions are both curved. The effect of the invention can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態を示す模式的断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing one embodiment of the present invention.

【図2】(a)及び(b)は、それぞれ、図1のガスセ
ルの形状寸法を示す模式的縦断面図及び赤外光導入口を
通る拡大横断面図である。
2 (a) and 2 (b) are a schematic longitudinal sectional view showing the shape and dimensions of the gas cell of FIG. 1 and an enlarged transverse sectional view passing through an infrared light inlet, respectively.

【図3】上記実施の形態の変形例を示す模式的断面図で
ある。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the above embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

L…光源、S…ガスセル、10…流路、10a…内壁、
10b…外壁、11、13…円錐状壁部、11a、13
a…反射膜、15…ガス導入口、16…ガス導出口、1
7…赤外光導入口、18…赤外光導出口。
L: light source, S: gas cell, 10: flow path, 10a: inner wall,
10b: outer wall, 11, 13 ... conical wall portion, 11a, 13
a: reflective film, 15: gas inlet, 16: gas outlet, 1
7 ... Infrared light inlet, 18 ... Infrared light outlet.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガス分析装置に設けられて分析用ガス及
び赤外光を導入しこれらガス及び赤外光を導出する流路
(10)を備えてなるガスセルにおいて、 前記流路が、円錐状の外壁部(13)と、この外壁部の
内周面に沿いこれに間隔をおいて軸方向に配置された円
錐状の内壁部(11)とを有し、 前記赤外光が前記外壁部と内壁部との間でその軸周りに
螺旋状に多重反射されて進むように前記流路に導入され
るようになっており、 また、前記ガスが、前記外壁部と内壁部の間に沿いその
軸方向に進むように、前記流路に導入されるようになっ
ていることを特徴とするガス分析装置用ガスセル。
1. A gas cell comprising a flow path (10) provided in a gas analyzer for introducing an analysis gas and infrared light and extracting the gas and infrared light, wherein the flow path has a conical shape. An outer wall portion (13), and a conical inner wall portion (11) disposed along the inner peripheral surface of the outer wall portion and spaced in the axial direction, and the infrared light is transmitted by the outer wall portion. And the inner wall portion is introduced into the flow path so as to be spirally multi-reflected around the axis thereof and travels, and the gas flows along the outer wall portion and the inner wall portion. A gas cell for a gas analyzer, wherein the gas cell is introduced into the flow path so as to proceed in the axial direction.
【請求項2】 前記外壁部及び内壁部の互いに対向する
各対向面に反射膜(13a、11a)がそれぞれ形成さ
れていることを特徴とする請求項1に記載のガス分析装
置用ガスセル。
2. The gas cell for a gas analyzer according to claim 1, wherein a reflection film (13a, 11a) is formed on each of the opposing surfaces of the outer wall portion and the inner wall portion that face each other.
【請求項3】 前記赤外光及びガスの前記流路に対する
各導入位置が、共に、前記外壁部の軸方向一端側に位置
していることを特徴とする請求項1又は2に記載のガス
分析装置用ガスセル。
3. The gas according to claim 1, wherein each of the introduction positions of the infrared light and the gas with respect to the flow path is located at one axial end of the outer wall. Gas cell for analyzer.
【請求項4】 前記赤外光の前記流路に対する導入位置
が前記外壁部の軸方向一端側に位置しており、 前記ガスの前記流路に対する導入位置が前記外壁部の軸
方向他端側に位置していることを特徴とする請求項1又
は2に記載のガス分析装置用ガスセル。
4. An introduction position of the infrared light with respect to the flow path is located at one axial end of the outer wall, and an introduction position of the gas with respect to the flow path is located at the other axial end of the outer wall. The gas cell for a gas analyzer according to claim 1, wherein the gas cell is located at:
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