JPH10274639A - 差量法分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開閉弁のオンオフ切換えに起因して二つの信
号処理回路において処理開始時間にズレが生ずるといっ
たことをなくし、正しい差量信号を得られるようにした
差量法分析装置を提供すること。 【解決手段】 単一の分析部１に対して２種のサンプル
Ｓ₁ ，Ｓ₂ を開閉弁４を切り換えることによって供給
し、そのとき得られる信号を互いに並列な第１信号処理
回路６と第２信号処理回路８とによって信号処理し、両
信号処理回路６，８の出力の差をとるようにした差量法
分析装置において、前記第１信号処理回路６の上流側
に、前記開閉弁４の切換え周期と連動してオンオフ動作
を行うスイッチ１６を介装した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、差量法分析装置
に関し、より詳しくは、単一の分析部に対して第１サン
プルを供給する第１サンプルラインを接続するととも
に、第１サンプルラインに対して、オンオフ切換え動作
する開閉弁を介して、第２サンプルを供給する第２サン
プルラインを接続する一方、前記分析部の信号出力側
に、第１サンプルに含まれる第１成分の濃度を求めるた
めの第１信号処理回路と第２サンプルに含まれる第２成
分の濃度を求めるための信号処理回路とを並列に設ける
とともに、これらの信号処理回路の出力の差に基づいて
第１サンプルに含まれる第３成分の濃度を求めるように
した差量法分析装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】前記差量法分析装置の一つに、図３に示
すようなガス分析装置がある。この図３において、１は
分析部で、例えば水素炎イオン検出器（ＦＩＤ）よりな
る。２は例えば全炭化水素（ＴＨＣ）を含む第１サンプ
ルガスＳ₁ を分析部１に供給するための第１サンプルガ
スラインで、２ａはその導入端である。３は例えばメタ
ンを含む第２サンプルガスＳ₂ を分析部１に供給するた
めの第２サンプルガスラインで、３ａはその導入端であ
り、二方電磁弁などのようにオンオフ制御される開閉弁
４を介して第１サンプルガスライン２に接続されてい
る。

【０００３】なお、前記両サンプルガスライン２，３
は、それらの上流側においては合流してＴＨＣを含むサ
ンプルガス源に接続されており、第２サンプルガスライ
ン３の途中には、ＴＨＣからメタン以外の炭化水素（Ｈ
Ｃ）、すなわち、ノンメタン成分を除去する前処理装置
（図示してない）が設けられている。

【０００４】５は分析部１の信号出力ラインで、第１サ
ンプルガスＳ₁ に含まれる第１成分としてのＴＨＣの濃
度ａを求めるための第１信号処理回路６と、第２サンプ
ルガスＳ₂ に含まれる第２成分としてのメタンの濃度ｂ
を求めるための第２処理回路７とを互いに並列に接続し
てなる。そして、第１信号処理回路６は、ローパスフィ
ルタ８および平滑回路９を直列に接続したものからな
り、第２信号処理回路７は、バンドパスフィルタ１０お
よび平滑回路１１を直列に接続したものからなる。な
お、ローパスフィルタ８とバンドパスフィルタ１０は、
それらの応答時間が互いに等しくなるように、時定数が
調整されている。

【０００５】１２は第１信号処理回路６によって得られ
る信号ａから第２信号処理回路７によって得られる信号
ｂを引算する回路であり、その出力信号ａ−ｂは、第１
サンプルガスＳ₁ に含まれるノンメタン（第３成分）の
濃度に対応している。１３，１４，１５は前記信号ａ，
ｂ，ａ−ｂがそれぞれ出力される端子である。

【０００６】上記構成の差量法に基づくガス分析装置に
おいては、開閉弁４を一定の周期でオンオフ制御するこ
とにより、分析部１に対して第１サンプルガスＳ₁ およ
び第２サンプルガスＳ₂ が供給される状態と、第１サン
プルガスＳ₁ のみが供給される状態とを現出でき、分析
部１からは、図４（Ａ）に示すような出力が得られる。

【０００７】すなわち、分析部１に第１サンプルガスＳ
₁ のみを供給した場合には、第１サンプルガスＳ₁ に含
まれるＴＨＣの濃度に対応する信号ａのみが、また、分
析部１に対して第１サンプルガスＳ₁ および第２サンプ
ルガスＳ₂ を供給した場合には、第１サンプルガスＳ₁
および第２サンプルガスＳ₂ にそれぞれ含まれるＴＨＣ
の濃度およびメタンの濃度に対応する信号の和ａ＋ｂが
一定周期Ｔ（＝ガス供給の切換え周期）で得られる。

【０００８】そして、前記信号を第１信号処理回路６お
よび第２信号処理回路７において処理し、両信号処理回
路６，７の出力ａ，ｂが得られ、これらの差ａ−ｂをと
ることにより、出力端子１３，１４，１５には、図４
（Ｂ）に示すように、第１サンプルガスＳ₁ に含まれる
ＴＨＣの濃度に対応する信号ａ、第２サンプルガスＳ₂
に含まれるメタンの濃度に対応する信号ｂおよび第１サ
ンプルガスＳ₁ に含まれるノンメタンの濃度に対応する
信号ａ−ｂが得られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１サ
ンプルガスＳ₁ と第２サンプルガスＳ₂ が上述のように
して分析部１に供給されるタイミングは、開閉弁４をオ
ンまたはオフしてフローを切り替えるタイミングで決ま
るため、第１信号処理回路６および第２信号処理回路７
における信号処理開始時間は必ずしも常に同時であると
は限らない。つまり、両信号処理回路６，７における信
号処理が常に同時であるとは限らず、両者６，７におけ
る信号処理に時間のズレが生ずるため、ＴＨＣとメタン
の濃度ａ，ｂを表す信号の差ａ−ｂに前記信号処理時間
のズレに起因して時間応答精度に影響を受けることとな
り、正しい差量信号ａ−ｂを得られない。つまり、この
場合、ノンメタンの濃度を正しく測定できないこととな
る。

【００１０】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、開閉弁のオンオフ切換えに起因
して二つの信号処理回路において処理開始時間にズレが
生ずるといったことをなくし、正しい差量信号を得られ
るようにした差量法分析装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、単一の分析部に対して第１サンプル
を供給する第１サンプルラインを接続するとともに、第
１サンプルラインに対して、オンオフ切換え動作する開
閉弁を介して、第２サンプルを供給する第２サンプルラ
インを接続する一方、前記分析部の信号出力側に、第１
サンプルに含まれる第１成分の濃度を求めるための第１
信号処理回路と第２サンプルに含まれる第２成分の濃度
を求めるための第２信号処理回路とを並列に設けるとと
もに、これらの信号処理回路の出力の差に基づいて第１
サンプルに含まれる第３成分の濃度を求めるようにした
差量法分析装置において、前記第１信号処理回路の上流
側に、前記開閉弁の切換え周期と連動してオンオフ動作
を行うスイッチを介装している。

【００１２】上記構成の差量法分析装置においては、第
１信号処理回路の上流側に、開閉弁の切換え周期と連動
してオンオフ動作を行うスイッチを介装しているので、
第１信号処理回路と第２信号処理回路における処理開始
時間にズレが生ずるといったことがなくなる。したがっ
て、正しい差量信号を得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
ながら説明する。図１は、この発明の差量法分析装置の
構成の一例を概略的に示すもので、この図１において、
図３に示した符号と同一のものは同一物を示している。
この図１に示した差量法分析装置が図３に示したそれと
大きく異なる点は、第１信号処理回路６の上流側にスイ
ッチ１６を設け、このスイッチ１６を、第２サンプルガ
スライン３に設けられた開閉弁４をオンオフ制御する信
号１７によって同期してオンオフ制御するようにしたこ
とである。

【００１４】次に、上記構成の差量法分析装置の動作に
ついて、図２をも参照しながら説明する。なお、以下の
説明においては、説明の便宜上、第１サンプルガスＳ₁
と第２サンプルガスＳ₂ は同じ成分、例えばＴＨＣを同
量、含むものとする。

【００１５】今、第１サンプルガスライン２の導入端２
ａおよび第２サンプルガスライン３の導入端３ａには、
図２（Ｂ）に示すように、第１サンプルガスＳ₁ および
第２サンプルガスＳ₂ がそれぞれ供給されているものと
する。これにより、分析部１には、第１サンプルガスＳ
₁ が常に供給される。この状態において、同図（Ａ）に
示すように、一定の周期でオンオフを繰り返す制御信号
１７がコントローラ（図示してない）から開閉弁４およ
びスイッチ１６に同時に供給し、これらを同期してオン
オフ制御する。

【００１６】開閉弁４にこれをオンして開状態にする制
御信号１７が入力されると、分析部１には第１サンプル
ガスＳ₁ に加えて第２サンプルガスＳ₂ が供給され、こ
れに基づいて分析部１から、図２（Ｃ）に示すような信
号ａ＋ｂが出力されることになるが、前記制御信号１７
が入力されるときにおける開閉弁４のオンまたはオフの
状態によって、同図（Ｃ）に示すように、分析部１から
出力される信号ａの時間幅Ｔ₁ の大きさが変化する。

【００１７】そこで、前記開閉弁４のオンオフの切換え
動作に同期して、スイッチ１６をオンオフすると、分析
部１の出力信号が第１信号処理回路６に対して供給され
たり供給されなかったりし、スイッチ１６の後段の点１
８における信号は、図２（Ｄ）に示すように、前記時間
幅Ｔ₁ の影響が除外されたものとなる。そして、この信
号をローパスフィルタ８，９を通すことにより、端子１
３には同図（Ｆ）に示すような出力ａが得られる。

【００１８】一方、第２信号処理回路７へ供給された信
号は、バンドパスフィルタ１０を経て、その下流側の点
１９における信号は、図２（Ｅ）に示すようなものとな
る。そして、この信号をローパスフィルタ１１を通すこ
とにより、端子１４には同図（Ｇ）に示すような出力ｂ
が得られる。

【００１９】そして、この場合、第１信号処理回路６と
第２信号処理回路７における処理開始時間にズレがな
く、したがって、両信号処理回路６，７によって得られ
る信号ａ，ｂの差である信号ａ−ｂには、前記時間幅Ｔ
₁ の変動による誤差が影響せず、したがって、正確な差
量信号を得ることができる。そして、この実施の形態に
おいては、第１サンプルガスＳ₁ と第２サンプルガスＳ
₂ は同じ成分を同量含むため、ａ＝ｂであり、したがっ
て、差信号ａ−ｂは、図２（Ｈ）に示すように、ゼロと
なる。

【００２０】この発明は、上述の実施の形態に限られる
ものではなく、分析部１は、ＦＩＤ以外のガス分析部で
あってもよく、例えば化学発光分析計（ＣＬＤ）や分散
型赤外線ガス分析計（ＮＤＩＲ）などであってもよい。

【００２１】そして、この発明は、単一の分析部１を有
する差量法分析装置に好適に適用することができ、分析
部１に供給されるサンプルとしては、ガスの他に、液体
など他の流体を用いてもよい。

【００２２】

【発明の効果】この発明は、単一の分析部に対して二種
のサンプルを開閉弁を切り換えることによって供給し、
そのとき得られる信号を互いに並列な第１信号処理回路
と第２信号処理回路とによって信号処理し、これら両信
号処理回路の出力の差をとるようにした差量法分析装置
において、前記第１信号処理回路の上流側に、前記開閉
弁の切換え周期と連動してオンオフ動作を行うスイッチ
を介装しているので、前記二つの信号処理回路における
信号処理のタイミングのずれをなくすことができ、差量
の時間応答の精度を大幅に改善することができる。した
がって、精度の高い差量測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の差量法分析装置の構成の一例を概略
的に示す図である。

【図２】前記装置の動作を説明するための図である。

【図３】従来の差量法分析装置の構成を概略的に示す図
である。

【図４】前記装置の動作を説明するための図である。

【符号の説明】

１…分析部、２…第１サンプルライン、４…開閉弁、６
…第１信号処理回路、８…第２信号処理回路、１６…ス
イッチ、Ｓ₁ …第１サンプル、Ｓ₂ …第２サンプル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単一の分析部に対して第１サンプルを供
   給する第１サンプルラインを接続するとともに、第１サ
   ンプルラインに対して、オンオフ切換え動作する開閉弁
   を介して、第２サンプルを供給する第２サンプルライン
   を接続する一方、前記分析部の信号出力側に、第１サン
   プルに含まれる第１成分の濃度を求めるための第１信号
   処理回路と第２サンプルに含まれる第２成分の濃度を求
   めるための第２信号処理回路とを並列に設けるととも
   に、これらの信号処理回路の出力の差に基づいて第１サ
   ンプルに含まれる第３成分の濃度を求めるようにした差
   量法分析装置において、前記第１信号処理回路の上流側
   に、前記開閉弁の切換え周期と連動してオンオフ動作を
   行うスイッチを介装したことを特徴とする差量法分析装
   置。