JPH10185816A - 赤外線分析計 - Google Patents
赤外線分析計Info
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- JPH10185816A JPH10185816A JP8354796A JP35479696A JPH10185816A JP H10185816 A JPH10185816 A JP H10185816A JP 8354796 A JP8354796 A JP 8354796A JP 35479696 A JP35479696 A JP 35479696A JP H10185816 A JPH10185816 A JP H10185816A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 38
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- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 50
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １つの光源と２個の検出エレメントを有する
デュアルタイプの赤外線検出器とを備えた１つの光学系
を用いて、複数のガス種を測定するにあたり、できるだ
け小型化に対応できて、信号処理も簡易にできる赤外線
分析計を提供すること。 【解決手段】１つの光源１と２個の検出エレメントａ，
ｂを有するデュアルタイプの赤外線検出器９とを備えた
１台の赤外線分析計において、透過波長の異なる複数種
類のガス種用の干渉フィルタ６，７を、前記検出エレメ
ントに対する赤外光の光路に設けて、前記複数のガス種
の個別測定を切り換え可能に行う。
デュアルタイプの赤外線検出器とを備えた１つの光学系
を用いて、複数のガス種を測定するにあたり、できるだ
け小型化に対応できて、信号処理も簡易にできる赤外線
分析計を提供すること。 【解決手段】１つの光源１と２個の検出エレメントａ，
ｂを有するデュアルタイプの赤外線検出器９とを備えた
１台の赤外線分析計において、透過波長の異なる複数種
類のガス種用の干渉フィルタ６，７を、前記検出エレメ
ントに対する赤外光の光路に設けて、前記複数のガス種
の個別測定を切り換え可能に行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、複数のガス種を
測定する赤外線分析計に関する。
測定する赤外線分析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】サンプルガス中の例えばＣＯの濃度を測
定する赤外線検出器として２つの検出エレメントを有す
るデュアルタイプの素子（例えばデュアルタイプのパイ
ロセンサ等）がある。
定する赤外線検出器として２つの検出エレメントを有す
るデュアルタイプの素子（例えばデュアルタイプのパイ
ロセンサ等）がある。
【０００３】図７は、前記デュアルタイプのパイロセン
サ（以下、単にパイロセンサという）を用いたＣＯ濃度
計を示し、パイロセンサ５０の一方の検出エレメントａ
に対する赤外光の光路に、ＣＯのみの特性吸収波長帯域
の赤外光を透過させる測定成分用干渉フィルタ５１を設
け、かつ他方の検出エレメントｂに対する赤外光の光路
に、ＣＯの特性吸収の全くない波長の赤外光を透過させ
る補償用干渉フィルタ５２を設けて、パイロセンサ５０
で検出した両干渉フィルタ５１，５２を透過する赤外光
量Ａ，Ｂの差に基づいてＣＯの濃度が測定される。な
お、５３は１つの光源、５４はサンプルガスＳの入口５
５と出口５６を有するセルである。また、５７は、干渉
フィルタ５１を透過した赤外光に基づくセンサ信号（検
出信号）と、干渉フィルタ５２を透過した赤外光に基づ
くセンサ信号（検出信号）との差を演算する減算器であ
り、５９は、パイロセンサ５０の入射側に設けられたチ
ョッパーである。上記の構成により、セル５４やセル窓
５８の汚れ、あるいは、光源５３の光量の変動等による
測定精度への影響を除去できる。
サ（以下、単にパイロセンサという）を用いたＣＯ濃度
計を示し、パイロセンサ５０の一方の検出エレメントａ
に対する赤外光の光路に、ＣＯのみの特性吸収波長帯域
の赤外光を透過させる測定成分用干渉フィルタ５１を設
け、かつ他方の検出エレメントｂに対する赤外光の光路
に、ＣＯの特性吸収の全くない波長の赤外光を透過させ
る補償用干渉フィルタ５２を設けて、パイロセンサ５０
で検出した両干渉フィルタ５１，５２を透過する赤外光
量Ａ，Ｂの差に基づいてＣＯの濃度が測定される。な
お、５３は１つの光源、５４はサンプルガスＳの入口５
５と出口５６を有するセルである。また、５７は、干渉
フィルタ５１を透過した赤外光に基づくセンサ信号（検
出信号）と、干渉フィルタ５２を透過した赤外光に基づ
くセンサ信号（検出信号）との差を演算する減算器であ
り、５９は、パイロセンサ５０の入射側に設けられたチ
ョッパーである。上記の構成により、セル５４やセル窓
５８の汚れ、あるいは、光源５３の光量の変動等による
測定精度への影響を除去できる。
【０００４】上記従来例は、パイロセンサ１素子を用い
た分析計を示したが、サンプルガス中の２成分、例えば
ＣＯとＮＯの濃度を、前記ＣＯ濃度計と同様の一光学系
のベンチで測定するために、パイロセンサを２素子並置
してある分析計を図８に示す。この場合、ＣＯ測定用の
パイロセンサ５０は上述した特性の干渉フィルタ５１，
５２が用いられているが、ＮＯ測定用のデュアルタイプ
のパイロセンサ６０には、一方の検出エレメントａ’に
対する赤外光の光路に、ＮＯのみの特性吸収波長帯域の
赤外光を透過させる測定成分用干渉フィルタ６１が設け
られ、かつ他方の検出エレメントｂ’に対する赤外光の
光路に、ＮＯの特性吸収の全くない波長の赤外光を透過
させる補償用干渉フィルタ６２を設けている。なお、６
３は、パイロセンサ５０，６０の入射側に設けられたチ
ョッパーである。また、６４は、干渉フィルタ６１を透
過した赤外光に基づくセンサ信号（検出信号）と、干渉
フィルタ６２を透過した赤外光に基づくセンサ信号（検
出信号）との差を演算する減算器である。
た分析計を示したが、サンプルガス中の２成分、例えば
ＣＯとＮＯの濃度を、前記ＣＯ濃度計と同様の一光学系
のベンチで測定するために、パイロセンサを２素子並置
してある分析計を図８に示す。この場合、ＣＯ測定用の
パイロセンサ５０は上述した特性の干渉フィルタ５１，
５２が用いられているが、ＮＯ測定用のデュアルタイプ
のパイロセンサ６０には、一方の検出エレメントａ’に
対する赤外光の光路に、ＮＯのみの特性吸収波長帯域の
赤外光を透過させる測定成分用干渉フィルタ６１が設け
られ、かつ他方の検出エレメントｂ’に対する赤外光の
光路に、ＮＯの特性吸収の全くない波長の赤外光を透過
させる補償用干渉フィルタ６２を設けている。なお、６
３は、パイロセンサ５０，６０の入射側に設けられたチ
ョッパーである。また、６４は、干渉フィルタ６１を透
過した赤外光に基づくセンサ信号（検出信号）と、干渉
フィルタ６２を透過した赤外光に基づくセンサ信号（検
出信号）との差を演算する減算器である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、補償用干渉
フィルタ５２，６２の光透過帯は通常サンプルガスＳ中
の共有成分の全く吸収のない波長を選定しており、光源
の光量や窓材の汚れ等で信号量が決まる一方、測定成分
用干渉フィルタ５１，６１は、補償用干渉フィルタ５
２，６２に比べて測定成分ガスの赤外吸収帯のみを検出
するので、常に１成分（１種類のガス種）専用の光学系
となっていた。つまり、従来では、パイロセンサ１素子
で１成分測定しか行うことができず、パイロセンサ１素
子で２成分を個々に測定することは不可能であった。例
えば、前者のＣＯ濃度計で用いたパイロセンサ５０のよ
うに１素子でＣＯ濃度測定しか行えず、パイロセンサ１
素子に２つの検出エレメントａ，ｂがあるにもかかわら
ず、干渉フィルタ５１，５２によって、一光学系のベン
チの構成が常に測定対象別に特定されていた。
フィルタ５２，６２の光透過帯は通常サンプルガスＳ中
の共有成分の全く吸収のない波長を選定しており、光源
の光量や窓材の汚れ等で信号量が決まる一方、測定成分
用干渉フィルタ５１，６１は、補償用干渉フィルタ５
２，６２に比べて測定成分ガスの赤外吸収帯のみを検出
するので、常に１成分（１種類のガス種）専用の光学系
となっていた。つまり、従来では、パイロセンサ１素子
で１成分測定しか行うことができず、パイロセンサ１素
子で２成分を個々に測定することは不可能であった。例
えば、前者のＣＯ濃度計で用いたパイロセンサ５０のよ
うに１素子でＣＯ濃度測定しか行えず、パイロセンサ１
素子に２つの検出エレメントａ，ｂがあるにもかかわら
ず、干渉フィルタ５１，５２によって、一光学系のベン
チの構成が常に測定対象別に特定されていた。
【０００６】よって、一光学系のベンチで例えばＣＯと
ＮＯの濃度を測定しようとすると、後者の分析計のよう
に１つの光源５３と１つのセル５４に対してパイロセン
サ二素子５０，６０を並置して同時測定するか、あるい
は、ＣＯ濃度計以外に別途ＮＯ濃度計が必要というよう
に個別の分析計の製作が必要であった。
ＮＯの濃度を測定しようとすると、後者の分析計のよう
に１つの光源５３と１つのセル５４に対してパイロセン
サ二素子５０，６０を並置して同時測定するか、あるい
は、ＣＯ濃度計以外に別途ＮＯ濃度計が必要というよう
に個別の分析計の製作が必要であった。
【０００７】更に、複数ガス種の測定を行うために後者
の分析計では、ガス種の数だけのパイロセンサ５０，６
０が必要となり、その分、信号処理も複数系統必要で複
雑になったり、セル幅が大きくなって光路が大口径とな
り、それに見合った光源パワーも必要で小型化が困難で
あった。
の分析計では、ガス種の数だけのパイロセンサ５０，６
０が必要となり、その分、信号処理も複数系統必要で複
雑になったり、セル幅が大きくなって光路が大口径とな
り、それに見合った光源パワーも必要で小型化が困難で
あった。
【０００８】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、１つの光源と２個の検出エレメ
ントを有するデュアルタイプの赤外線検出器とを備えた
１つの光学系を用いて、複数のガス種を測定するにあた
り、できるだけ小型化に対応できて、信号処理も簡易に
できる赤外線分析計を提供することである。
たもので、その目的は、１つの光源と２個の検出エレメ
ントを有するデュアルタイプの赤外線検出器とを備えた
１つの光学系を用いて、複数のガス種を測定するにあた
り、できるだけ小型化に対応できて、信号処理も簡易に
できる赤外線分析計を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の赤外線分析計は、１つの光源と２個の検
出エレメントを有するデュアルタイプの赤外線検出器と
を備えた１台の赤外線分析計において、透過波長の異な
る複数種類のガス種用の干渉フィルタを、前記検出エレ
メントに対する赤外光の光路に設けて、前記複数のガス
種の個別測定を切り換え可能に行うことを特徴としてい
る。
め、この発明の赤外線分析計は、１つの光源と２個の検
出エレメントを有するデュアルタイプの赤外線検出器と
を備えた１台の赤外線分析計において、透過波長の異な
る複数種類のガス種用の干渉フィルタを、前記検出エレ
メントに対する赤外光の光路に設けて、前記複数のガス
種の個別測定を切り換え可能に行うことを特徴としてい
る。
【００１０】また、この発明は、１つの光源と２個の検
出エレメントを有する１つのデュアルタイプの赤外線検
出器とを備え、赤外線検出器の一方の検出エレメントお
よび他方の検出エレメントに対する赤外光の光路に、そ
れぞれ、透過波長の異なる２種類のガス種用の干渉フィ
ルタを設けて、赤外線検出器で検出した前記両干渉フィ
ルタを透過する赤外光量の差に基づいて２種類のガス種
の個別測定を切り換え可能に行うことを特徴とする赤外
線分析計を提供する。
出エレメントを有する１つのデュアルタイプの赤外線検
出器とを備え、赤外線検出器の一方の検出エレメントお
よび他方の検出エレメントに対する赤外光の光路に、そ
れぞれ、透過波長の異なる２種類のガス種用の干渉フィ
ルタを設けて、赤外線検出器で検出した前記両干渉フィ
ルタを透過する赤外光量の差に基づいて２種類のガス種
の個別測定を切り換え可能に行うことを特徴とする赤外
線分析計を提供する。
【００１１】更に、この発明は、１つの光源と２個の検
出エレメントを有する複数のデュアルタイプの赤外線検
出器とを備え、各赤外線検出器において、一方の検出エ
レメントおよび他方の検出エレメントに対する赤外光の
光路に、それぞれ、透過波長の異なる２種類のガス種用
の干渉フィルタをガス種に応じて各赤外線検出器毎に設
けるとともに、少なくとも２つの赤外線検出器の各々で
検出した前記両干渉フィルタを透過する赤外光量の差に
基づいて、３種類以上のガス種を個別測定することを特
徴とする赤外線分析計を提供する。
出エレメントを有する複数のデュアルタイプの赤外線検
出器とを備え、各赤外線検出器において、一方の検出エ
レメントおよび他方の検出エレメントに対する赤外光の
光路に、それぞれ、透過波長の異なる２種類のガス種用
の干渉フィルタをガス種に応じて各赤外線検出器毎に設
けるとともに、少なくとも２つの赤外線検出器の各々で
検出した前記両干渉フィルタを透過する赤外光量の差に
基づいて、３種類以上のガス種を個別測定することを特
徴とする赤外線分析計を提供する。
【００１２】
【作用】この発明は、１つの光源と２個の検出エレメン
トを有する１つのデュアルタイプの赤外線検出器とを備
え、透過波長の異なる２種類のガス種用の干渉フィルタ
を、一方の検出エレメントおよび他方の検出エレメント
に対する赤外光の光路にそれぞれ設け、前記２つの干渉
フィルタのうち、切り換えによって一方を測定成分用干
渉フィルタとし、他方を補償用干渉フィルタに設定し
て、２種類のガス種の個別測定が１台の分析計で行え
る。
トを有する１つのデュアルタイプの赤外線検出器とを備
え、透過波長の異なる２種類のガス種用の干渉フィルタ
を、一方の検出エレメントおよび他方の検出エレメント
に対する赤外光の光路にそれぞれ設け、前記２つの干渉
フィルタのうち、切り換えによって一方を測定成分用干
渉フィルタとし、他方を補償用干渉フィルタに設定し
て、２種類のガス種の個別測定が１台の分析計で行え
る。
【００１３】すなわち、例えばＣＯとＮＯの濃度を個別
測定する場合、ＮＯの検出エレメントに対する赤外光の
光路にＣＯとは透過波長の異なる干渉フィルタを設置し
てこれを補償用として使用することで、ＣＯ濃度の測定
を行える一方、ＮＯ濃度は、ＣＯの検出エレメントに対
する赤外光の光路にＮＯとは透過波長の異なる干渉フィ
ルタを設置してこれを補償用として使用することで測定
可能である。つまり、この発明では、切り換えて測定す
るだけで、１台の分析計がＣＯ濃度計にもＮＯ濃度計に
も機能する。
測定する場合、ＮＯの検出エレメントに対する赤外光の
光路にＣＯとは透過波長の異なる干渉フィルタを設置し
てこれを補償用として使用することで、ＣＯ濃度の測定
を行える一方、ＮＯ濃度は、ＣＯの検出エレメントに対
する赤外光の光路にＮＯとは透過波長の異なる干渉フィ
ルタを設置してこれを補償用として使用することで測定
可能である。つまり、この発明では、切り換えて測定す
るだけで、１台の分析計がＣＯ濃度計にもＮＯ濃度計に
も機能する。
【００１４】また、ＮＯ測定に代えて、ＣＯ2 の濃度を
測定する場合は、ＮＯの検出エレメントに対する赤外光
の光路に、ＣＯ2 のみの特性吸収波長帯域の赤外光を透
過させる干渉フィルタを設置するするだけでよい。
測定する場合は、ＮＯの検出エレメントに対する赤外光
の光路に、ＣＯ2 のみの特性吸収波長帯域の赤外光を透
過させる干渉フィルタを設置するするだけでよい。
【００１５】このように、透過波長の異なる２種類のガ
ス種用の干渉フィルタを赤外線検出器の前記２つの光路
にそれぞれ設け、切り換えによって各々の相手側の出力
信号を比較信号として検出できるため、１つの光源と２
個の検出エレメントを有する１つのデュアルタイプの赤
外線検出器とを備えた１光学系のベンチの分析計におい
て、従来では、１成分測定しか行うことができなかった
のが、この発明では、２成分（２種類のガス種）を個別
に測定できる。
ス種用の干渉フィルタを赤外線検出器の前記２つの光路
にそれぞれ設け、切り換えによって各々の相手側の出力
信号を比較信号として検出できるため、１つの光源と２
個の検出エレメントを有する１つのデュアルタイプの赤
外線検出器とを備えた１光学系のベンチの分析計におい
て、従来では、１成分測定しか行うことができなかった
のが、この発明では、２成分（２種類のガス種）を個別
に測定できる。
【００１６】また、この発明では、１つの分析計に上記
構成の赤外線検出器を少なくとも２つ用いることで、３
成分以上のガス種を測定できる。
構成の赤外線検出器を少なくとも２つ用いることで、３
成分以上のガス種を測定できる。
【００１７】すなわち、例えば、２つの赤外線検出器を
用いた１台の分析計で、例えば、ＣＯ2 、ＣＯ、ＨＣ、
ＮＯのような４成分の濃度を測定できる。この場合、透
過波長の異なる４種類のＣＯ2 、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯ測定
用の干渉フィルタを用意しておき、そのうちＣＯ2 、Ｈ
Ｃ測定用の干渉フィルタを一方の赤外線検出器の前記２
つの光路に設け、ＣＯ、ＮＯ測定用の干渉フィルタを他
方の赤外線検出器の前記２つの光路に設けると、一方の
赤外線検出器では、各々の相手側の出力信号を比較信号
として検出できるため、ＣＯ2 とＨＣ濃度を個別に測定
できる一方、他方の赤外線検出器でも、同様にして、Ｃ
ＯとＮＯ濃度を個別に測定できる。しかも、２つの赤外
線検出器におけるそれぞれの切り換え操作の組み合わせ
に応じた２成分の同時測定も可能である。例えば、一方
の赤外線検出器でＣＯ2 濃度を測定する場合、他方の赤
外線検出器においては、切り換え操作でＣＯ濃度とＮＯ
濃度を個別測定できるので、ＣＯ2 とＣＯ濃度、あるい
は、ＣＯ2 とＮＯ濃度の同時測定が可能である。
用いた１台の分析計で、例えば、ＣＯ2 、ＣＯ、ＨＣ、
ＮＯのような４成分の濃度を測定できる。この場合、透
過波長の異なる４種類のＣＯ2 、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯ測定
用の干渉フィルタを用意しておき、そのうちＣＯ2 、Ｈ
Ｃ測定用の干渉フィルタを一方の赤外線検出器の前記２
つの光路に設け、ＣＯ、ＮＯ測定用の干渉フィルタを他
方の赤外線検出器の前記２つの光路に設けると、一方の
赤外線検出器では、各々の相手側の出力信号を比較信号
として検出できるため、ＣＯ2 とＨＣ濃度を個別に測定
できる一方、他方の赤外線検出器でも、同様にして、Ｃ
ＯとＮＯ濃度を個別に測定できる。しかも、２つの赤外
線検出器におけるそれぞれの切り換え操作の組み合わせ
に応じた２成分の同時測定も可能である。例えば、一方
の赤外線検出器でＣＯ2 濃度を測定する場合、他方の赤
外線検出器においては、切り換え操作でＣＯ濃度とＮＯ
濃度を個別測定できるので、ＣＯ2 とＣＯ濃度、あるい
は、ＣＯ2 とＮＯ濃度の同時測定が可能である。
【００１８】要するに、この発明は、一つの赤外線検出
器を使用した場合に、透過波長の異なる複数種類のガス
種用の干渉フィルタのうち２種類のガス種用の干渉フィ
ルタを、デュアルタイプの一つの赤外線検出器の２個の
検出エレメントに対する赤外光の光路に、それぞれ設け
たり、あるいは、二つ以上の赤外線検出器を使用した場
合には、複数個の検出エレメントに対する赤外光の光路
に、それぞれ、３種類以上のガス種用の干渉フィルタを
設けたりして、一台の分析計で、２種類のガス種の個別
測定を切り換え可能に行ったり、あるいは、３種類以上
のガス種を個別測定できるものである。
器を使用した場合に、透過波長の異なる複数種類のガス
種用の干渉フィルタのうち２種類のガス種用の干渉フィ
ルタを、デュアルタイプの一つの赤外線検出器の２個の
検出エレメントに対する赤外光の光路に、それぞれ設け
たり、あるいは、二つ以上の赤外線検出器を使用した場
合には、複数個の検出エレメントに対する赤外光の光路
に、それぞれ、３種類以上のガス種用の干渉フィルタを
設けたりして、一台の分析計で、２種類のガス種の個別
測定を切り換え可能に行ったり、あるいは、３種類以上
のガス種を個別測定できるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を、図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
【００２０】図１、図２は、デュアルタイプの赤外線検
出器１素子で２種類のガス種（例えば、ＣＯとＮＯ）の
個別測定が１台で行えるこの発明の第１の実施形態を示
す。すなわち、図８に示したような２種類のガス種を同
時測定できる従来の分析計との相違点は、デュアルタイ
プの赤外線検出器を、従来では２素子使用していたのに
対し、この実施形態では１素子しか使用していない点
と、赤外線検出器の２個の検出エレメントに対する赤外
光の光路にそれぞれ設ける干渉フィルタに、透過波長の
異なる２種類のガス種用の干渉フィルタを採用した点、
ならびに、２種類のガス種の個別測定を切り換え可能に
行える点である。
出器１素子で２種類のガス種（例えば、ＣＯとＮＯ）の
個別測定が１台で行えるこの発明の第１の実施形態を示
す。すなわち、図８に示したような２種類のガス種を同
時測定できる従来の分析計との相違点は、デュアルタイ
プの赤外線検出器を、従来では２素子使用していたのに
対し、この実施形態では１素子しか使用していない点
と、赤外線検出器の２個の検出エレメントに対する赤外
光の光路にそれぞれ設ける干渉フィルタに、透過波長の
異なる２種類のガス種用の干渉フィルタを採用した点、
ならびに、２種類のガス種の個別測定を切り換え可能に
行える点である。
【００２１】図１、図２において、１は、１つの光源
で、２は、サンプルガスＳの入口３ａと出口３ｂを有す
るセルである。また、５は、干渉フィルタ６を透過した
赤外光に基づくセンサ信号（検出信号）と、干渉フィル
タ７を透過した赤外光に基づくセンサ信号（検出信号）
との差を演算する減算器であり、８は、デュアルタイプ
の赤外線検出器９の入射側に設けられたチョッパーであ
り、１７，１８はセル窓である。
で、２は、サンプルガスＳの入口３ａと出口３ｂを有す
るセルである。また、５は、干渉フィルタ６を透過した
赤外光に基づくセンサ信号（検出信号）と、干渉フィル
タ７を透過した赤外光に基づくセンサ信号（検出信号）
との差を演算する減算器であり、８は、デュアルタイプ
の赤外線検出器９の入射側に設けられたチョッパーであ
り、１７，１８はセル窓である。
【００２２】デュアルタイプの赤外線検出器９は、２つ
の検出エレメントａ，ｂを有する例えばデュアルタイプ
のパイロセンサである。そして、このパイロセンサ９の
一方の検出エレメントａに対する赤外光の光路に、例え
ば、ＣＯのみの特性吸収波長帯域の赤外光を透過させる
測定成分用干渉フィルタ６が設けられ、かつ他方の検出
エレメントｂに対する赤外光の光路に、例えば、ＮＯの
みの特性吸収波長帯域の赤外光を透過させる測定成分用
干渉フィルタが設けられている。この２つの干渉フィル
タ６，７のうち、切り換えによってどちらか一方を測定
成分用干渉フィルタとし、他方を補償用干渉フィルタに
設定できるよう構成されている。
の検出エレメントａ，ｂを有する例えばデュアルタイプ
のパイロセンサである。そして、このパイロセンサ９の
一方の検出エレメントａに対する赤外光の光路に、例え
ば、ＣＯのみの特性吸収波長帯域の赤外光を透過させる
測定成分用干渉フィルタ６が設けられ、かつ他方の検出
エレメントｂに対する赤外光の光路に、例えば、ＮＯの
みの特性吸収波長帯域の赤外光を透過させる測定成分用
干渉フィルタが設けられている。この２つの干渉フィル
タ６，７のうち、切り換えによってどちらか一方を測定
成分用干渉フィルタとし、他方を補償用干渉フィルタに
設定できるよう構成されている。
【００２３】而して、例えばＣＯとＮＯの濃度を個別測
定する場合、検出エレメントｂに対する赤外光の光路
に、ＮＯのみの特性吸収波長帯域の赤外光を透過させる
測定成分用干渉フィルタ７、つまり、ＣＯとは透過波長
の異なる干渉フィルタ７を設置しているので、これを補
償用として使用することで、ＣＯ濃度の測定を行える。
定する場合、検出エレメントｂに対する赤外光の光路
に、ＮＯのみの特性吸収波長帯域の赤外光を透過させる
測定成分用干渉フィルタ７、つまり、ＣＯとは透過波長
の異なる干渉フィルタ７を設置しているので、これを補
償用として使用することで、ＣＯ濃度の測定を行える。
【００２４】すなわち、ＣＯ濃度測定の場合、干渉フィ
ルタ６を測定用とする一方、干渉フィルタ７を補償用と
して測定でき、パイロセンサ９で検出した両干渉フィル
タ６，７を透過する赤外光量をの差に基づいてＣＯの濃
度が測定される。また、減算器５で干渉フィルタ６を透
過した赤外光に基づくセンサ信号（検出信号）と、干渉
フィルタ７を透過した赤外光に基づくセンサ信号（比較
信号）とを減算しているので、セル３やセル窓１７，１
８の汚れ、あるいは、光源１の光量の変動等による測定
精度への影響を除去できる。図３（Ａ）にＣＯ濃度測定
の場合のパイロセンサ９での信号量の検出状態を概念的
に示す。
ルタ６を測定用とする一方、干渉フィルタ７を補償用と
して測定でき、パイロセンサ９で検出した両干渉フィル
タ６，７を透過する赤外光量をの差に基づいてＣＯの濃
度が測定される。また、減算器５で干渉フィルタ６を透
過した赤外光に基づくセンサ信号（検出信号）と、干渉
フィルタ７を透過した赤外光に基づくセンサ信号（比較
信号）とを減算しているので、セル３やセル窓１７，１
８の汚れ、あるいは、光源１の光量の変動等による測定
精度への影響を除去できる。図３（Ａ）にＣＯ濃度測定
の場合のパイロセンサ９での信号量の検出状態を概念的
に示す。
【００２５】一方、ＮＯ濃度は、検出エレメントａに対
する赤外光の光路に、ＣＯのみの特性吸収波長帯域の赤
外光を透過させる測定成分用干渉フィルタ６、つまり、
ＮＯとは透過波長の異なる干渉フィルタ６を設置してい
るので、これを補償用として使用することで測定可能で
ある。つまり、干渉フィルタ６を補償用とする一方、干
渉フィルタ７を測定用としてＮＯ濃度測定が行える。図
３（Ｂ）にＮＯ濃度測定の場合のパイロセンサ９での信
号量の検出状態を概念的に示す。
する赤外光の光路に、ＣＯのみの特性吸収波長帯域の赤
外光を透過させる測定成分用干渉フィルタ６、つまり、
ＮＯとは透過波長の異なる干渉フィルタ６を設置してい
るので、これを補償用として使用することで測定可能で
ある。つまり、干渉フィルタ６を補償用とする一方、干
渉フィルタ７を測定用としてＮＯ濃度測定が行える。図
３（Ｂ）にＮＯ濃度測定の場合のパイロセンサ９での信
号量の検出状態を概念的に示す。
【００２６】このように、切り換えて測定するだけで、
１台の分析計がＣＯ濃度計にもＮＯ濃度計にも機能す
る。その上、従来の分析計では、パイロセンサ２素子が
必要であったのを、この実施形態では１素子で、２種類
のガス種の測定を行え、素子数が減った分、信号処理も
一系統で構成できて簡易化され、さらに、セル幅が従来
に比して、小さくなって光路が小口径となり、光源パワ
ーも減少できて小型化を実現できる。
１台の分析計がＣＯ濃度計にもＮＯ濃度計にも機能す
る。その上、従来の分析計では、パイロセンサ２素子が
必要であったのを、この実施形態では１素子で、２種類
のガス種の測定を行え、素子数が減った分、信号処理も
一系統で構成できて簡易化され、さらに、セル幅が従来
に比して、小さくなって光路が小口径となり、光源パワ
ーも減少できて小型化を実現できる。
【００２７】図４は、上記構成のパイロセンサ２素子を
用いることで、例えば、ＣＯ2 、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯのよ
うな４成分の濃度を測定できるこの発明の第２の実施形
態を示す。なお、図４において、図１と同一の符号は、
同一または相当物を示す。
用いることで、例えば、ＣＯ2 、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯのよ
うな４成分の濃度を測定できるこの発明の第２の実施形
態を示す。なお、図４において、図１と同一の符号は、
同一または相当物を示す。
【００２８】図４において、セル窓１７，１８のうち、
検出側のセル窓１８の後面に、上述したパイロセンサ９
と、例えば、ＣＯ2 、ＨＣ濃度の個別測定が切り換え可
能なように一方の検出エレメントａ’に対する赤外光の
光路に、ＣＯ2 のみの特性吸収波長帯域の赤外光を透過
させる測定成分用干渉フィルタ２０を設け、かつ他方の
検出エレメントｂ’に対する赤外光の光路に、ＨＣのみ
の特性吸収波長帯域の赤外光を透過させる測定成分用干
渉フィルタ２１を設けてあるパイロセンサ２２とを並置
してある。
検出側のセル窓１８の後面に、上述したパイロセンサ９
と、例えば、ＣＯ2 、ＨＣ濃度の個別測定が切り換え可
能なように一方の検出エレメントａ’に対する赤外光の
光路に、ＣＯ2 のみの特性吸収波長帯域の赤外光を透過
させる測定成分用干渉フィルタ２０を設け、かつ他方の
検出エレメントｂ’に対する赤外光の光路に、ＨＣのみ
の特性吸収波長帯域の赤外光を透過させる測定成分用干
渉フィルタ２１を設けてあるパイロセンサ２２とを並置
してある。
【００２９】而して、一方のパイロセンサ９では、上述
したように各々の相手側の出力信号を比較信号として検
出できるため、ＣＯ2 とＨＣ濃度を個別に測定できる。
また、他方のパイロセンサ２２でも、同様にして、ＣＯ
とＮＯ濃度を個別に測定できる。
したように各々の相手側の出力信号を比較信号として検
出できるため、ＣＯ2 とＨＣ濃度を個別に測定できる。
また、他方のパイロセンサ２２でも、同様にして、ＣＯ
とＮＯ濃度を個別に測定できる。
【００３０】このように、従来の分析計では、パイロセ
ンサ４素子が必要であったのを、この実施形態では２素
子で、２種類のガス種の測定を行え、素子数が減った
分、信号処理も一系統で構成できて簡易化され、さら
に、光路が小口径となり、光源パワーも減少できて小型
化を実現できる。
ンサ４素子が必要であったのを、この実施形態では２素
子で、２種類のガス種の測定を行え、素子数が減った
分、信号処理も一系統で構成できて簡易化され、さら
に、光路が小口径となり、光源パワーも減少できて小型
化を実現できる。
【００３１】また、この実施形態では、例えば、パイロ
センサ９でＣＯ2 濃度を測定する場合、パイロセンサ２
２においては、切り換え操作でＣＯ濃度とＮＯ濃度を個
別測定できるので、ＣＯ2 とＣＯ濃度、あるいは、ＣＯ
2 とＮＯ濃度の同時測定が可能である。
センサ９でＣＯ2 濃度を測定する場合、パイロセンサ２
２においては、切り換え操作でＣＯ濃度とＮＯ濃度を個
別測定できるので、ＣＯ2 とＣＯ濃度、あるいは、ＣＯ
2 とＮＯ濃度の同時測定が可能である。
【００３２】図５および図６は、６種類および１０種類
のガス種の測定をそれぞれ行うために使用されるパイロ
センサ６，２２，３２およびパイロセンサ６，２２，３
２，３３，３４の配置を示す。両実施形態共、セル幅が
できるだけ小さくなるよう、かつ、光路ができるだけ小
口径になるよう、また、光源パワーもできるだけ減少す
るよう、小型化に対処させている。
のガス種の測定をそれぞれ行うために使用されるパイロ
センサ６，２２，３２およびパイロセンサ６，２２，３
２，３３，３４の配置を示す。両実施形態共、セル幅が
できるだけ小さくなるよう、かつ、光路ができるだけ小
口径になるよう、また、光源パワーもできるだけ減少す
るよう、小型化に対処させている。
【００３３】なお、上記各実施形態において、チョツピ
ングは、チョツパーにより行ってもよいし、光源を一定
周波数で入、切することにより行ってもよい。さらに
は、サンプルガスとリファレンスガスとを一定周波数で
切り換えてセルに供給する、流体変調方式を採用しても
よい。
ングは、チョツパーにより行ってもよいし、光源を一定
周波数で入、切することにより行ってもよい。さらに
は、サンプルガスとリファレンスガスとを一定周波数で
切り換えてセルに供給する、流体変調方式を採用しても
よい。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の赤外線
分析計によれば、２個の検出エレメントを有するデュア
ルタイプの赤外線検出器を１個使用した場合に、透過波
長の異なる複数種類のガス種用の干渉フィルタのうち２
種類のガス種用の干渉フィルタを、前記２個の検出エレ
メントに対する赤外光の光路に、それぞれ設けたり、あ
るいは、二つ以上の前記赤外線検出器を使用した場合に
は、複数個の検出エレメントに対する赤外光の光路に、
それぞれ、３種類以上のガス種用の干渉フィルタを設け
たりして、一台の分析計で、２種類のガス種の個別測定
を切り換え可能に行ったり、あるいは、３種類以上のガ
ス種を個別測定できるものである。
分析計によれば、２個の検出エレメントを有するデュア
ルタイプの赤外線検出器を１個使用した場合に、透過波
長の異なる複数種類のガス種用の干渉フィルタのうち２
種類のガス種用の干渉フィルタを、前記２個の検出エレ
メントに対する赤外光の光路に、それぞれ設けたり、あ
るいは、二つ以上の前記赤外線検出器を使用した場合に
は、複数個の検出エレメントに対する赤外光の光路に、
それぞれ、３種類以上のガス種用の干渉フィルタを設け
たりして、一台の分析計で、２種類のガス種の個別測定
を切り換え可能に行ったり、あるいは、３種類以上のガ
ス種を個別測定できるものである。
【００３５】したがって、１つの光源と２個の検出エレ
メントを有する前記デュアルタイプの赤外線検出器とを
備えた１つの光学系を用いて、複数のガス種を測定する
にあたり、できるだけ小型化に対応できて、信号処理も
簡易にできる。
メントを有する前記デュアルタイプの赤外線検出器とを
備えた１つの光学系を用いて、複数のガス種を測定する
にあたり、できるだけ小型化に対応できて、信号処理も
簡易にできる。
【図１】この発明の第１の実施形態を示す全体構成説明
図である。
図である。
【図２】上記実施形態におけるデュアルタイプの赤外線
検出器を示す要部構成説明図である。
検出器を示す要部構成説明図である。
【図３】上記実施形態において、２種類のガス種の個別
測定を切り換え可能に行えることを説明するための原理
図である。
測定を切り換え可能に行えることを説明するための原理
図である。
【図４】この発明の第２の実施形態を示す全体構成説明
図である。
図である。
【図５】この発明で用いたデュアルタイプの赤外線検出
器の別の配置状態を示す図である。
器の別の配置状態を示す図である。
【図６】この発明で用いたデュアルタイプの赤外線検出
器の更に別の配置状態を示す図である。
器の更に別の配置状態を示す図である。
【図７】従来例を示す全体構成説明図である。
【図８】従来例の他の例を示す全体構成説明図である。
１…光源、５…減算器、６，７…透過波長の異なる２種
類のガス種用の干渉フィルタ、９…デュアルタイプの赤
外線検出器、ａ，ｂ…検出エレメント。
類のガス種用の干渉フィルタ、９…デュアルタイプの赤
外線検出器、ａ，ｂ…検出エレメント。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 重之 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】 １つの光源と２個の検出エレメントを有
するデュアルタイプの赤外線検出器とを備えた１台の赤
外線分析計において、透過波長の異なる複数種類のガス
種用の干渉フィルタを、前記検出エレメントに対する赤
外光の光路に設けて、前記複数のガス種の個別測定を切
り換え可能に行うことを特徴とする赤外線分析計。 - 【請求項２】 １つの光源と２個の検出エレメントを有
する１つのデュアルタイプの赤外線検出器とを備え、赤
外線検出器の一方の検出エレメントおよび他方の検出エ
レメントに対する赤外光の光路に、それぞれ、透過波長
の異なる２種類のガス種用の干渉フィルタを設けて、赤
外線検出器で検出した前記両干渉フィルタを透過する赤
外光量の差に基づいて２種類のガス種の個別測定を切り
換え可能に行うことを特徴とする赤外線分析計。 - 【請求項３】 １つの光源と２個の検出エレメントを有
する複数のデュアルタイプの赤外線検出器とを備え、各
赤外線検出器において、一方の検出エレメントおよび他
方の検出エレメントに対する赤外光の光路に、それぞ
れ、透過波長の異なる２種類のガス種用の干渉フィルタ
をガス種に応じて各赤外線検出器毎に設けるとともに、
少なくとも２つの赤外線検出器の各々で検出した前記両
干渉フィルタを透過する赤外光量の差に基づいて、３種
類以上のガス種を個別測定することを特徴とする赤外線
分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8354796A JPH10185816A (ja) | 1996-12-21 | 1996-12-21 | 赤外線分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8354796A JPH10185816A (ja) | 1996-12-21 | 1996-12-21 | 赤外線分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185816A true JPH10185816A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18439969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8354796A Withdrawn JPH10185816A (ja) | 1996-12-21 | 1996-12-21 | 赤外線分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10185816A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003501622A (ja) * | 1999-05-26 | 2003-01-14 | インスティテュート フューア ヒェモ− ウント ビオゼンゾリック ミュンスター アインゲトラーゲナー フェライン | ガスセンサ機構 |
| JP2007285842A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Nippon Koden Corp | ガス濃度測定装置 |
-
1996
- 1996-12-21 JP JP8354796A patent/JPH10185816A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003501622A (ja) * | 1999-05-26 | 2003-01-14 | インスティテュート フューア ヒェモ− ウント ビオゼンゾリック ミュンスター アインゲトラーゲナー フェライン | ガスセンサ機構 |
| JP4643875B2 (ja) * | 1999-05-26 | 2011-03-02 | ガスビートル ゲーエムベーハー | ガスセンサ機構 |
| JP2007285842A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Nippon Koden Corp | ガス濃度測定装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040402 |