JPH1183742A - ガス分析計 - Google Patents
ガス分析計Info
- Publication number
- JPH1183742A JPH1183742A JP24796997A JP24796997A JPH1183742A JP H1183742 A JPH1183742 A JP H1183742A JP 24796997 A JP24796997 A JP 24796997A JP 24796997 A JP24796997 A JP 24796997A JP H1183742 A JPH1183742 A JP H1183742A
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- Japan
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- sector
- gas
- sample
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 セクタの構造を小型化して、多成分測定を容
易に実現できる新規なガス分析計を提供することを目的
とする。 【解決手段】 本発明は、基準ガスが封入された比較セ
ル２及び試料ガスが流通する試料セル１の一端に対向さ
せてセクタ３を配置する。セクタ３はドラム形状をして
おり、その外周にスリット３ａ、３ｂが開いてある。セ
クタ３内には光源４が収容され、またモータ５により回
転させられる。セクタ３を回転させることにより、光源
４から照射する光は試料セル１又は比較セル２に交互に
入射する。各セルを透過する光は検出器６で検出され
る。
易に実現できる新規なガス分析計を提供することを目的
とする。 【解決手段】 本発明は、基準ガスが封入された比較セ
ル２及び試料ガスが流通する試料セル１の一端に対向さ
せてセクタ３を配置する。セクタ３はドラム形状をして
おり、その外周にスリット３ａ、３ｂが開いてある。セ
クタ３内には光源４が収容され、またモータ５により回
転させられる。セクタ３を回転させることにより、光源
４から照射する光は試料セル１又は比較セル２に交互に
入射する。各セルを透過する光は検出器６で検出され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学工場や製鉄所
のガス濃度に関するプロセスコントロール、ボイラーや
燃焼炉の煙道ガス分析、大気汚染の監視、自動車の排ガ
ス測定などに使用されるガス分析計、さらに詳しくはガ
ス分子固有の赤外線吸収効果を利用してガス及び蒸気中
にある特定成分の濃度を連続的に測定する赤外線ガス分
析計に関する。
のガス濃度に関するプロセスコントロール、ボイラーや
燃焼炉の煙道ガス分析、大気汚染の監視、自動車の排ガ
ス測定などに使用されるガス分析計、さらに詳しくはガ
ス分子固有の赤外線吸収効果を利用してガス及び蒸気中
にある特定成分の濃度を連続的に測定する赤外線ガス分
析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に異なった原子から成る分子は、そ
れぞれ固有の波長の光を吸収する性質をもっており、こ
の特性を利用してガス濃度を選択的に測定するガス分析
計が多く用いられている。図３に一般的に知られている
ガス分析計の例を示す。図３（ａ）は、赤外線ガス分析
計の一例で、光源１４からの赤外光は、それぞれ図３
（ｂ）に示す試料セル用の透過窓１２ａと比較セル用の
透過窓１２ｂが設けられた円板状のセクタ１２によっ
て、試料セル１１ａと比較セル１１ｂに交互に照射され
る。試料セル１１ａと比較セル１１ｂとを透過した光
は、検出器１５によってそれぞれ測定信号と比較信号と
して検出される。検出された両信号は、信号処理回路１
６で積分され、それぞれの積分値の比に基づいて測定対
象成分の濃度が計測される。
れぞれ固有の波長の光を吸収する性質をもっており、こ
の特性を利用してガス濃度を選択的に測定するガス分析
計が多く用いられている。図３に一般的に知られている
ガス分析計の例を示す。図３（ａ）は、赤外線ガス分析
計の一例で、光源１４からの赤外光は、それぞれ図３
（ｂ）に示す試料セル用の透過窓１２ａと比較セル用の
透過窓１２ｂが設けられた円板状のセクタ１２によっ
て、試料セル１１ａと比較セル１１ｂに交互に照射され
る。試料セル１１ａと比較セル１１ｂとを透過した光
は、検出器１５によってそれぞれ測定信号と比較信号と
して検出される。検出された両信号は、信号処理回路１
６で積分され、それぞれの積分値の比に基づいて測定対
象成分の濃度が計測される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分析計では、分析計全体に占めるセクタのスペースは大
きく、しかも、多成分測定の場合、試料セルを並列に複
数設置するが、この場合セクタの構造も大掛かりにな
り、多成分測定の実現が困難であった。
分析計では、分析計全体に占めるセクタのスペースは大
きく、しかも、多成分測定の場合、試料セルを並列に複
数設置するが、この場合セクタの構造も大掛かりにな
り、多成分測定の実現が困難であった。
【０００４】そこで、本発明は、セクタの構造を小型化
して、多成分測定を容易に実現できる新規なガス分析計
を提供することを目的とする。
して、多成分測定を容易に実現できる新規なガス分析計
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、光源と、該光源の光路上に設けられる基準
ガスが封入された比較セル及び試料ガスが流通する試料
セルと、各セルを透過する光を検出する検出器と、該検
出器に到達する光を断続化するセクタとを備えたガス分
析計において、前記セクタを外周に複数のスリットを設
けたドラム形状にするとともに、該ドラム内に光源又は
検出器を配置したことを特徴とする。
決するため、光源と、該光源の光路上に設けられる基準
ガスが封入された比較セル及び試料ガスが流通する試料
セルと、各セルを透過する光を検出する検出器と、該検
出器に到達する光を断続化するセクタとを備えたガス分
析計において、前記セクタを外周に複数のスリットを設
けたドラム形状にするとともに、該ドラム内に光源又は
検出器を配置したことを特徴とする。
【０００６】ここで、光源は、例えばセラミック、ニク
ロム線などの熱放射体を用いることができるが、これら
に限定されない。検出器としては、例えば２つの室に一
定分圧の測定対象成分ガスあるいは測定対象成分ガスと
赤外の吸収が重なる代替ガスを封入し、両室の圧力差、
流量を測定する前後室型検出器などを用いることができ
る。前後室型検出器を用いる場合には、その圧力差は例
えばコンデンサマイクロフォンにより、流量は例えば熱
式流量計により検出できる。
ロム線などの熱放射体を用いることができるが、これら
に限定されない。検出器としては、例えば２つの室に一
定分圧の測定対象成分ガスあるいは測定対象成分ガスと
赤外の吸収が重なる代替ガスを封入し、両室の圧力差、
流量を測定する前後室型検出器などを用いることができ
る。前後室型検出器を用いる場合には、その圧力差は例
えばコンデンサマイクロフォンにより、流量は例えば熱
式流量計により検出できる。
【０００７】比較セルおよび試料セルは、通常の光学セ
ルを角柱あるいは円筒状にしたものなどを用いることが
でき、比較セルに封入するガスとしては、窒素、アルゴ
ンなどの不活性ガスを用いることができる。
ルを角柱あるいは円筒状にしたものなどを用いることが
でき、比較セルに封入するガスとしては、窒素、アルゴ
ンなどの不活性ガスを用いることができる。
【０００８】セクタは、中空のドラム形状をしており、
外周には光透過窓としてのスリットが開けられている。
スリットの数は、セルの数に対応しており、スリットの
位置は、円周上である角度をもってずらされており、ず
らす角度はセクタの回転速度との関係で適宜定められ
る。セクタの回転は、モータ等の公知の回転手段で回転
させられる。また、セクタ内には光源あるいは検出器が
収容され、光源が収容されるときは、セルに光が交互に
入射されることになる。
外周には光透過窓としてのスリットが開けられている。
スリットの数は、セルの数に対応しており、スリットの
位置は、円周上である角度をもってずらされており、ず
らす角度はセクタの回転速度との関係で適宜定められ
る。セクタの回転は、モータ等の公知の回転手段で回転
させられる。また、セクタ内には光源あるいは検出器が
収容され、光源が収容されるときは、セルに光が交互に
入射されることになる。
【０００９】なお、本発明での測定対象成分ガスとして
は、例えば一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化イオウ、一
酸化窒素などを挙げることができるが、これらに限定さ
れない。
は、例えば一酸化炭素、二酸化炭素、二酸化イオウ、一
酸化窒素などを挙げることができるが、これらに限定さ
れない。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１（ａ）が、赤外線ガス分析計の全体
概略図で、１が試料セルで、ガス導入口１ａとガス排出
口１ｂを有し、試料ガスがガス導入口１ａから試料セル
１内に供給され、ガス排出口１ｂから排出される。２は
比較セルで、試料ガス成分やその干渉ガス成分を含まな
い不活性なガス、例えばＡｒなどの不活性ガスが封入さ
れている。試料セル１と比較セル２とは同一形状をし
て、平行に配置されており、これらセルの一端にセクタ
３が設置されている。
いて説明する。図１（ａ）が、赤外線ガス分析計の全体
概略図で、１が試料セルで、ガス導入口１ａとガス排出
口１ｂを有し、試料ガスがガス導入口１ａから試料セル
１内に供給され、ガス排出口１ｂから排出される。２は
比較セルで、試料ガス成分やその干渉ガス成分を含まな
い不活性なガス、例えばＡｒなどの不活性ガスが封入さ
れている。試料セル１と比較セル２とは同一形状をし
て、平行に配置されており、これらセルの一端にセクタ
３が設置されている。
【００１１】セクタ３は、図１(ｂ)に示すように中空の
ドラム形状をしており、その外周に角度をずらせてスリ
ット３ａ、３ｂが開いている。スリット３ａは試料セル
１に赤外光を照射するためのもの、スリット３ｂは比較
セル２に赤外光を照射するものである。セクタ３内には
光源４が収容されており、光源４は、セクタ３の上板３
ｃに図示しない支持機構により支持されている。なお、
光源４は赤外光を照射する熱放射体が用いられ、光源の
光軸上に上記試料セル１及び比較セル２が配置される。
ドラム形状をしており、その外周に角度をずらせてスリ
ット３ａ、３ｂが開いている。スリット３ａは試料セル
１に赤外光を照射するためのもの、スリット３ｂは比較
セル２に赤外光を照射するものである。セクタ３内には
光源４が収容されており、光源４は、セクタ３の上板３
ｃに図示しない支持機構により支持されている。なお、
光源４は赤外光を照射する熱放射体が用いられ、光源の
光軸上に上記試料セル１及び比較セル２が配置される。
【００１２】また、セクタ３の下板３ｄには、モータ５
が設置されており、モータ５の回転軸とセクタ３の中心
とは一致する。したがって、モータ５によりセクタ３を
図中矢印方向に回転させると、スリット３ａ、３ｂが交
互に試料セル１又は比較セル２に位置され、赤外光が交
互にセルに入射されることになる。
が設置されており、モータ５の回転軸とセクタ３の中心
とは一致する。したがって、モータ５によりセクタ３を
図中矢印方向に回転させると、スリット３ａ、３ｂが交
互に試料セル１又は比較セル２に位置され、赤外光が交
互にセルに入射されることになる。
【００１３】６は検出器であり、その内部に測定対象ガ
スが封入されており、測定対象ガスに固有の波長光が入
射した場合に生じる圧力変化によって、試料セル１内の
測定対象ガスの濃度に応じた信号を発生する。すなわ
ち、比較セル２を透過した赤外光は、測定対象ガスに固
有の波長光が吸収されず、比較信号として、大きな信号
変化として検出されるのに対し、試料セル１を透過した
赤外光は、測定対象ガスに固有の波長成分が、試料ガス
に含まれている測定対象ガスの濃度に応じて吸収される
ため、測定信号として、吸収された分だけ小さな信号変
化として検出される。検出された両信号は、図示しない
信号処理回路で積分され、それぞれの積分値の比に基づ
いて測定対象成分の濃度が計測される。
スが封入されており、測定対象ガスに固有の波長光が入
射した場合に生じる圧力変化によって、試料セル１内の
測定対象ガスの濃度に応じた信号を発生する。すなわ
ち、比較セル２を透過した赤外光は、測定対象ガスに固
有の波長光が吸収されず、比較信号として、大きな信号
変化として検出されるのに対し、試料セル１を透過した
赤外光は、測定対象ガスに固有の波長成分が、試料ガス
に含まれている測定対象ガスの濃度に応じて吸収される
ため、測定信号として、吸収された分だけ小さな信号変
化として検出される。検出された両信号は、図示しない
信号処理回路で積分され、それぞれの積分値の比に基づ
いて測定対象成分の濃度が計測される。
【００１４】以上の構成で、試料ガスの測定は次の様に
行う。まず比較セルにＡｒなどの不活性ガスを充填する
とともに、検出器６内に測定対象ガスを所定分圧で充填
する。なお、ガスの充填は、図示されていないが、比較
セル２、検出器６には各々ガス入口があり、そこからガ
スを入れ、入口を密栓することにより行う。
行う。まず比較セルにＡｒなどの不活性ガスを充填する
とともに、検出器６内に測定対象ガスを所定分圧で充填
する。なお、ガスの充填は、図示されていないが、比較
セル２、検出器６には各々ガス入口があり、そこからガ
スを入れ、入口を密栓することにより行う。
【００１５】ガスの充填が済めば試料セル１のガス導入
口１ａより試料ガスを導入するとともに、光源４、セク
タ３を作動させる。セクタ３により、試料セル１、比較
セル２に交互に赤外光が入射させられ、試料セル１、比
較セル２を透過した赤外光が交互に検出器６に導かれ、
試料ガスの濃度が測定される。
口１ａより試料ガスを導入するとともに、光源４、セク
タ３を作動させる。セクタ３により、試料セル１、比較
セル２に交互に赤外光が入射させられ、試料セル１、比
較セル２を透過した赤外光が交互に検出器６に導かれ、
試料ガスの濃度が測定される。
【００１６】なお、以上の説明は、測定成分が1成分の
場合の説明であったが、測定成分を増やす場合、図２に
示すように配置すればよい。図２は2成分を測定する場
合の例で、図中２１、２３は試料セル、２２、２４は比
較セルで、試料セル２１、比較セル２２が一対となっ
て、一成分を分析し、試料セル２３、比較セル２４が一
対となって他の成分を分析するのに利用する。
場合の説明であったが、測定成分を増やす場合、図２に
示すように配置すればよい。図２は2成分を測定する場
合の例で、図中２１、２３は試料セル、２２、２４は比
較セルで、試料セル２１、比較セル２２が一対となっ
て、一成分を分析し、試料セル２３、比較セル２４が一
対となって他の成分を分析するのに利用する。
【００１７】２５は図１と同様の中空ドラム形状のセク
タであり、その外周にスリット２５ａ〜２５ｄが開いて
いる。スリット２５ａ、２５ｃとスリット２５ｂ、２５
ｄは所定角度ずれており、スリット２５ａは試料セル２
１に、スリット２５ｂは比較セル２２に、スリット２５
ｃは比較セル２４に、スリット２５ｄは試料セル２３に
各々対応するものである。セクタ２５内には光源２６、
２７が収容されており、光源２６は、試料セル２１、比
較セル２２に赤外光を照射するためのもの、光源２７は
試料セル２３、比較セル２４に赤外光を照射するもので
ある。セクタ２５は、モータ５窒ノより回転させられ
る。したがって、セクタ２５を回転させることにより、
試料セル２１と比較セル２２、試料セル２３と比較セル
２４には交互に赤外光が照射される。
タであり、その外周にスリット２５ａ〜２５ｄが開いて
いる。スリット２５ａ、２５ｃとスリット２５ｂ、２５
ｄは所定角度ずれており、スリット２５ａは試料セル２
１に、スリット２５ｂは比較セル２２に、スリット２５
ｃは比較セル２４に、スリット２５ｄは試料セル２３に
各々対応するものである。セクタ２５内には光源２６、
２７が収容されており、光源２６は、試料セル２１、比
較セル２２に赤外光を照射するためのもの、光源２７は
試料セル２３、比較セル２４に赤外光を照射するもので
ある。セクタ２５は、モータ５窒ノより回転させられ
る。したがって、セクタ２５を回転させることにより、
試料セル２１と比較セル２２、試料セル２３と比較セル
２４には交互に赤外光が照射される。
【００１８】また、２８、２９は検出器であり、検出器
２８は、試料セル２１と比較セル２２を通過した赤外光
を検出し、検出器２９は試料セル２３と比較セル２４を
透過した赤外光を検出する。
２８は、試料セル２１と比較セル２２を通過した赤外光
を検出し、検出器２９は試料セル２３と比較セル２４を
透過した赤外光を検出する。
【００１９】なお、図２の装置の作用は、試料セル、光
源、検出器が図１のものに比べて追加されている以外
は、図１と同様の作用をする。
源、検出器が図１のものに比べて追加されている以外
は、図１と同様の作用をする。
【００２０】また、本発明は、上記構成に限定されず、
セクタは光源側に配置せず、検出器側に配置してもよ
い。この場合、図１あるいは図２のセクタ内に検出器が
収容される。したがって、試料セル及び比較セルには赤
外光は常時照射されるが、検出器へは、セクタの作用に
より交互に赤外光（セルを透過した赤外光）が入射する
ことになる。
セクタは光源側に配置せず、検出器側に配置してもよ
い。この場合、図１あるいは図２のセクタ内に検出器が
収容される。したがって、試料セル及び比較セルには赤
外光は常時照射されるが、検出器へは、セクタの作用に
より交互に赤外光（セルを透過した赤外光）が入射する
ことになる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、セクタをドラム状にし
て、その中に光源あるいは検出器を配置させたので、装
置全体を小型化できる。また、ドラム状のセクタを中心
線方向に伸ばすことで、多成分化が容易となる。
て、その中に光源あるいは検出器を配置させたので、装
置全体を小型化できる。また、ドラム状のセクタを中心
線方向に伸ばすことで、多成分化が容易となる。
【図１】(ａ)本発明に係る赤外線ガス分析計の全体概略
図、（ｂ）セクタの概略図
図、（ｂ）セクタの概略図
【図２】本発明に係る赤外線ガス分析計の他の実施例
【図３】従来の赤外線ガス分析計の例
１、２１、２３：試料セル ２、２２、２４：比較セル ３、２５：セクタ ３ａ〜ｂ、２５ａ〜ｄ：スリット ２６、 ２７：光源 ６、２８、２９：検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 光源と、該光源の光路上に設けられる基
準ガスが封入された比較セル及び試料ガスが流通する試
料セルと、各セルを透過する光を検出する検出器と、該
検出器に到達する光を断続化するセクタとを備えたガス
分析計において、前記セクタを外周に複数のスリットを
設けたドラム形状にするととともに、該ドラム内に光源
又は検出器を配置したことを特徴とするガス分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24796997A JPH1183742A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24796997A JPH1183742A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | ガス分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183742A true JPH1183742A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17171255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24796997A Pending JPH1183742A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1183742A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105891139A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-24 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 轧钢加热炉内co2和co气体检测装置 |
| CN106404705A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-02-15 | 电子科技大学 | 一种高精度红外多气体检测装置 |
| CN109030693A (zh) * | 2018-09-03 | 2018-12-18 | 大连技嘉科技有限公司 | 便于调光的单光源双路检测器 |
| CN110057788A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-07-26 | 上海景瑞阳实业有限公司 | 纳米材料吸光度测试装置、稳定期测试方法、系统及装置 |
-
1997
- 1997-09-12 JP JP24796997A patent/JPH1183742A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105891139A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-24 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 轧钢加热炉内co2和co气体检测装置 |
| CN106404705A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-02-15 | 电子科技大学 | 一种高精度红外多气体检测装置 |
| CN109030693A (zh) * | 2018-09-03 | 2018-12-18 | 大连技嘉科技有限公司 | 便于调光的单光源双路检测器 |
| CN110057788A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-07-26 | 上海景瑞阳实业有限公司 | 纳米材料吸光度测试装置、稳定期测试方法、系统及装置 |
| CN110057788B (zh) * | 2019-05-23 | 2021-11-05 | 上海景瑞阳实业有限公司 | 纳米材料吸光度测试装置、稳定期测试方法、系统及装置 |
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