JPS586449A - 赤外線ガス分析計 - Google Patents
赤外線ガス分析計Info
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- JPS586449A JPS586449A JP10467281A JP10467281A JPS586449A JP S586449 A JPS586449 A JP S586449A JP 10467281 A JP10467281 A JP 10467281A JP 10467281 A JP10467281 A JP 10467281A JP S586449 A JPS586449 A JP S586449A
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Classifications
-
- 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
- G01N21/37—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using pneumatic detection
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、赤外線領斌で吸怪帝な有する＃１定ρ゛又の
＃Ｉ度ｔ、赤外線吸収の強さにより測定する赤外耐ガス
分析計、絆しくにシングルビーム万式赤外組ガス分析計
に関する。
＃Ｉ度ｔ、赤外線吸収の強さにより測定する赤外耐ガス
分析計、絆しくにシングルビーム万式赤外組ガス分析計
に関する。
一般に、赤外線ガス分析針はダブルビーム方式と、シン
グルビーム方式とに分類することかできる。第１図はダ
ブルビーム方式赤外線ガス分析針の概略構成図を示す。
グルビーム方式とに分類することかできる。第１図はダ
ブルビーム方式赤外線ガス分析針の概略構成図を示す。
図において光源室ＬＲに設けられた赤外線光源りは、赤
外縁を発生し、この赤外線は分配室ＳＲにて、光量な等
しくする劇足元１ｉｉＩＭおよび基準光線ＩＶに分配さ
れる。測定光−ＩＭは測定セルＭＫに照射し、基準光縁
工■は基準セルＶＫに照射する。測定セルＭＫは４管Ｚ
ｌ、Ｚ２を介して測定ガスを導入し、基準セルＶＫは赤
外線吸収特性を有しないガス、例えば窒素ガスな封入す
る。測定セルＭＫおよび基準セルＶＫを透過したそれぞ
れの測定光ｆｉＩＭおよび基準光線■■は、それぞれガ
ス封入式検出器りに案内される。この検出器りは第１検
出室ＤＩおよび第２検出室Ｄ２ｔ−有し、測定ガスと同
一種類のガスを充填する。この第１検出室υｌには測定
光縁ＩＭが照射され、第２検出室Ｄ２には基準光線ＩＶ
が照射される。従って、第１検出室Ｄ１および第２検出
室Ｄ２はその測定光＃ＩＭおよび基準光［ＩＶの強さに
応じて異なった温薇に〃０熱される。これら検出室ＤＩ
、０２は導管Ｋにより連通され、この導管にの中央部に
は熱線素子Ｈ１，Ｈ２が互いに熱結合を生じるように近
接配置されている。各熱線素子）１１，１１２は２つの
抵抗と共にブリッジ回路を構成し、電源により周囲温度
よりも高い温度に加熱されている。このように、各検出
室ＤＩ、Ｄ２が測定光［ＩＭｊ、５よび基準ｆｉ巌ＩＶ
によりそれぞれ加熱されることにより、各検出室ＤＩ、
Ｄ２に封入されたガスか膨張し、導管Ｋには測定ガスの
濃度に応じたガスの流れを生ずる。
外縁を発生し、この赤外線は分配室ＳＲにて、光量な等
しくする劇足元１ｉｉＩＭおよび基準光線ＩＶに分配さ
れる。測定光−ＩＭは測定セルＭＫに照射し、基準光縁
工■は基準セルＶＫに照射する。測定セルＭＫは４管Ｚ
ｌ、Ｚ２を介して測定ガスを導入し、基準セルＶＫは赤
外線吸収特性を有しないガス、例えば窒素ガスな封入す
る。測定セルＭＫおよび基準セルＶＫを透過したそれぞ
れの測定光ｆｉＩＭおよび基準光線■■は、それぞれガ
ス封入式検出器りに案内される。この検出器りは第１検
出室ＤＩおよび第２検出室Ｄ２ｔ−有し、測定ガスと同
一種類のガスを充填する。この第１検出室υｌには測定
光縁ＩＭが照射され、第２検出室Ｄ２には基準光線ＩＶ
が照射される。従って、第１検出室Ｄ１および第２検出
室Ｄ２はその測定光＃ＩＭおよび基準光［ＩＶの強さに
応じて異なった温薇に〃０熱される。これら検出室ＤＩ
、０２は導管Ｋにより連通され、この導管にの中央部に
は熱線素子Ｈ１，Ｈ２が互いに熱結合を生じるように近
接配置されている。各熱線素子）１１，１１２は２つの
抵抗と共にブリッジ回路を構成し、電源により周囲温度
よりも高い温度に加熱されている。このように、各検出
室ＤＩ、Ｄ２が測定光［ＩＭｊ、５よび基準ｆｉ巌ＩＶ
によりそれぞれ加熱されることにより、各検出室ＤＩ、
Ｄ２に封入されたガスか膨張し、導管Ｋには測定ガスの
濃度に応じたガスの流れを生ずる。
このガスの流れは熱線素子Ｈ１，）１２により電気信号
に変換される。なお、欄足セルＭＫおよび基準セルＶＫ
と、検出器りとの間には、モータＭにより回転駆動され
るセクターＣＭが設けられ、検出器りに照射する測定光
＠ＩＭおよび基準ｆｔ、ＩＭＩＶを周期的に断続する。
に変換される。なお、欄足セルＭＫおよび基準セルＶＫ
と、検出器りとの間には、モータＭにより回転駆動され
るセクターＣＭが設けられ、検出器りに照射する測定光
＠ＩＭおよび基準ｆｔ、ＩＭＩＶを周期的に断続する。
ＴＲはトリマーで、測定セルＭＫおよび基準セルＶＫに
照射する測定光１［ＩＭおよび基準光１１１Ｖの光量が
、常に等しくなるように調節する。Ｆｌ 、Ｆ２．Ｆ３
、Ｆ４．Ｆ５゜ｊ’６．Ｆ７．Ｆ８．Ｆ９！工それぞ
れ光透過窓である。
照射する測定光１［ＩＭおよび基準光１１１Ｖの光量が
、常に等しくなるように調節する。Ｆｌ 、Ｆ２．Ｆ３
、Ｆ４．Ｆ５゜ｊ’６．Ｆ７．Ｆ８．Ｆ９！工それぞ
れ光透過窓である。
以上に説明するよ５にダブルビーム方式赤外−ガス分析
針は、基準側と測定側との赤外線吸収量を比較する方式
であるから、光源の光量変化のような基準側と測定側と
の両側に共通した影響を与えるような変動が発生しても
、基準側と銅定餉とで、互いにキャンセルして、原理的
にはこのような変動の影響が除去されて安定性が保持さ
れる。
針は、基準側と測定側との赤外線吸収量を比較する方式
であるから、光源の光量変化のような基準側と測定側と
の両側に共通した影響を与えるような変動が発生しても
、基準側と銅定餉とで、互いにキャンセルして、原理的
にはこのような変動の影響が除去されて安定性が保持さ
れる。
従って、この方式による赤外線カス分析針は−りに広（
採用されているが、基準セルＶＫｊ６よひ測定セルＭＫ
の２本のセルが必要であると共に、基準セルＶＫおよび
測定セルｊｉｌＫの相互間の光学的バランスをとる必要
があるが、一般にこの光学的バランスをとるには、可ｇ
９微妙な調Ｉｎ：必要とする等のために、その構造が複
雑になり、部品点数が増加し、その価格が高騰するとい
う欠点があツタ。次に、第２因はシングルビーム方式赤
外線ガス分析計の概略＃ＩｔｋｌＬ図を示す。第２１に
おいて第１図と同一の機能を有する部分には、同一の符
号が付されている。光源りより発生した赤外ｍ元ＷＭＩ
Ｍは、測定セルＭＫ内で一１定カスにより、その一部が
吸収されたのち検出器Ｄ’Ｅに到達する。
採用されているが、基準セルＶＫｊ６よひ測定セルＭＫ
の２本のセルが必要であると共に、基準セルＶＫおよび
測定セルｊｉｌＫの相互間の光学的バランスをとる必要
があるが、一般にこの光学的バランスをとるには、可ｇ
９微妙な調Ｉｎ：必要とする等のために、その構造が複
雑になり、部品点数が増加し、その価格が高騰するとい
う欠点があツタ。次に、第２因はシングルビーム方式赤
外線ガス分析計の概略＃ＩｔｋｌＬ図を示す。第２１に
おいて第１図と同一の機能を有する部分には、同一の符
号が付されている。光源りより発生した赤外ｍ元ＷＭＩ
Ｍは、測定セルＭＫ内で一１定カスにより、その一部が
吸収されたのち検出器Ｄ’Ｅに到達する。
この検出器ＤＥは、赤外線光線ＩＭＯ光路方向に直列に
配置された第１検出室（前室）Ｄｌｌと纂２検出室（後
室）ＤＥ２とから構成され、赤外−光線ＩＭは第１検出
室ＤＥＩで一部吸収されたのち、ｖＪ２検出室ＤＥ２で
さらに吸収される赤外−透過形直列２槽構造式検出器で
ある。この第１および第２検出室ＤＥＩ、ＤＥ２の醐定
光庫１Ｍの吸収により生じた圧力上昇の差が、通路ＫＥ
に設けられた熱電素子）１１．Ｈ２により検出され、電
気信号に変換される。 Ｆｌ、Ｆ４．Ｆ６．ＦＩＯ。
配置された第１検出室（前室）Ｄｌｌと纂２検出室（後
室）ＤＥ２とから構成され、赤外−光線ＩＭは第１検出
室ＤＥＩで一部吸収されたのち、ｖＪ２検出室ＤＥ２で
さらに吸収される赤外−透過形直列２槽構造式検出器で
ある。この第１および第２検出室ＤＥＩ、ＤＥ２の醐定
光庫１Ｍの吸収により生じた圧力上昇の差が、通路ＫＥ
に設けられた熱電素子）１１．Ｈ２により検出され、電
気信号に変換される。 Ｆｌ、Ｆ４．Ｆ６．ＦＩＯ。
Ｆｌｌはそれぞれ光透過窓である。このようなシングル
ビーム方式赤外線ガス分析計は測定セルＭＫのみで、第
１図に示す基準セルＶＫがないから、その構造が簡単で
ある。しかし、光源りの光量が変動すると、その変動の
影響をキャンセルにすることがでさず、検出器ＤＥの出
力偲号に七の影響が発生するから、測定器の安定性が悪
（、従来はとんど実用化されなかった。なお、入射赤外
線量が赤外線照射を受ｉる測定ガスの長さく党略） 長）を通過した際の透過赤外線蓋は、ランベルト−ベー
ルの法則に従い、次式（１）にボ丁ように指数ｖＡａ的
に変化する。
ビーム方式赤外線ガス分析計は測定セルＭＫのみで、第
１図に示す基準セルＶＫがないから、その構造が簡単で
ある。しかし、光源りの光量が変動すると、その変動の
影響をキャンセルにすることがでさず、検出器ＤＥの出
力偲号に七の影響が発生するから、測定器の安定性が悪
（、従来はとんど実用化されなかった。なお、入射赤外
線量が赤外線照射を受ｉる測定ガスの長さく党略） 長）を通過した際の透過赤外線蓋は、ランベルト−ベー
ルの法則に従い、次式（１）にボ丁ように指数ｖＡａ的
に変化する。
Ｉ：Ｉ（Ｉｅ−ｇ（λ）・ｃ−１■曲・（υここに、■
は透過赤外線量、ＩＱは入射赤外線量、１は測定ガスの
赤外線照射な受ける長さく光路長）、ｇ（λ）は波長λ
における吸収係数、Ｃは測定ガス濃度である。従って、
測定ガスｄｌ［ｅと、光路長！との積ｃ４が大きくなる
と、第３図に示す赤外線吸収特性図、換言すれば、赤外
線吸収特性図が示すように、非直線性が増加するから、
測定器の精度が低下するという実用上の問題があった。
は透過赤外線量、ＩＱは入射赤外線量、１は測定ガスの
赤外線照射な受ける長さく光路長）、ｇ（λ）は波長λ
における吸収係数、Ｃは測定ガス濃度である。従って、
測定ガスｄｌ［ｅと、光路長！との積ｃ４が大きくなる
と、第３図に示す赤外線吸収特性図、換言すれば、赤外
線吸収特性図が示すように、非直線性が増加するから、
測定器の精度が低下するという実用上の問題があった。
この為に、一般にはこの直線性をできる限り損わぬよう
に、測定ガス濃度Ｃと光路長ｌとの積ｃｘ４を極く狭い
範囲、すなわち測定範囲として利用される赤外線量■は
、入射赤外線量ＩＱに対して、約１０％程度であった。
に、測定ガス濃度Ｃと光路長ｌとの積ｃｘ４を極く狭い
範囲、すなわち測定範囲として利用される赤外線量■は
、入射赤外線量ＩＱに対して、約１０％程度であった。
いま、入射赤外線量Ｉ、が光源りの電圧変動または経
時変化等により、微小変化ノＩＱを生じたとすると、測
定範囲として利用される赤外線量工に与える影響は、Δ
Ｉｏ／Ｉである。説明の便宜上、ＩＱ＝１００． Ｉ＝
１０． ｊ ＩＱ＝１とすれば、次式（２）に示すよう
に、 となり、欄足器のフルスケールに対して、ｉｏｎという
極めて大きい影響を与える。実際上、この程度の微小変
化７ＩＱｆニ一般に発生の可能性が大きい数値である。
時変化等により、微小変化ノＩＱを生じたとすると、測
定範囲として利用される赤外線量工に与える影響は、Δ
Ｉｏ／Ｉである。説明の便宜上、ＩＱ＝１００． Ｉ＝
１０． ｊ ＩＱ＝１とすれば、次式（２）に示すよう
に、 となり、欄足器のフルスケールに対して、ｉｏｎという
極めて大きい影響を与える。実際上、この程度の微小変
化７ＩＱｆニ一般に発生の可能性が大きい数値である。
そこで、測定範囲として利用される赤外線量■を、より
大きい赤外線量１１、・例えばＩ ｌ＝５ Ｘ １とす
れば、微小変位ノＩ（Ｈの影響は次式（３）に示すよう
に、 となり、相対的に小さくなる。すなわち、安定性は向上
するが、同時に非直線性が増加し、ｌＩｌ＆が低下する
という問題があった。
大きい赤外線量１１、・例えばＩ ｌ＝５ Ｘ １とす
れば、微小変位ノＩ（Ｈの影響は次式（３）に示すよう
に、 となり、相対的に小さくなる。すなわち、安定性は向上
するが、同時に非直線性が増加し、ｌＩｌ＆が低下する
という問題があった。
本発明は、上述の点に鑑み、従来技術の欠点を除き、赤
外線吸収変化の非直線性を、実用上問題のない範囲内に
改善し、淘定範囲として利用可能な赤外線量の割合を太
き（して、その安定性が向上する赤外線ガス分析計を提
供することを目的とする。
外線吸収変化の非直線性を、実用上問題のない範囲内に
改善し、淘定範囲として利用可能な赤外線量の割合を太
き（して、その安定性が向上する赤外線ガス分析計を提
供することを目的とする。
このために、本発明者は、赤外線吸収の変化がその吸収
波長において、中心部と周辺部とで差異があることに着
目し、数多（の研究と実験の結果検出器の構造をこの差
異を利用できる構造とし、かつこの差異の度合を変化さ
せることにより、上述の安定性の向上が計れることを確
認した。
波長において、中心部と周辺部とで差異があることに着
目し、数多（の研究と実験の結果検出器の構造をこの差
異を利用できる構造とし、かつこの差異の度合を変化さ
せることにより、上述の安定性の向上が計れることを確
認した。
このような目的は本発明によれば、赤外ＩＩ光源を有す
る光源室と、前記赤外線光源から発生した赤外線が照射
される測定セル室と、この赤外線の照射方向に直列に配
置され、前記測定セル室を透過した赤外−が照射される
前室とこの前室を透過した赤外線が照射される後室とか
らなる検出器とを備え、前記前室および後室の赤外＊ａ
収変化の差異を利用して前記前室および後室の赤外！ｌ
吸収による圧力上昇差を検出する方式の分析計であって
、赤外線吸収変化の差異の度合を変化させるように、前
記測定カスの測定範囲に応じて前記測定セルの光路長と
、前記前室および後室のそれぞれの光路長と、前記前室
および後室のそれぞれの内容積および前記前室および後
室に封入される前記測定ガスと同種類のガス濃度との組
合わせを選定し前記検出器出力の特性を選定することに
より達成される。
る光源室と、前記赤外線光源から発生した赤外線が照射
される測定セル室と、この赤外線の照射方向に直列に配
置され、前記測定セル室を透過した赤外−が照射される
前室とこの前室を透過した赤外線が照射される後室とか
らなる検出器とを備え、前記前室および後室の赤外＊ａ
収変化の差異を利用して前記前室および後室の赤外！ｌ
吸収による圧力上昇差を検出する方式の分析計であって
、赤外線吸収変化の差異の度合を変化させるように、前
記測定カスの測定範囲に応じて前記測定セルの光路長と
、前記前室および後室のそれぞれの光路長と、前記前室
および後室のそれぞれの内容積および前記前室および後
室に封入される前記測定ガスと同種類のガス濃度との組
合わせを選定し前記検出器出力の特性を選定することに
より達成される。
次に、本発明の一実施例な図面に基づき、詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例の概略構成図を示す。
図において第２図と同様に構成され、同一の機能に対し
て、同一の符号が付されている。赤外層透過形直列２槽
構造式検出器ＤＥＩ工、第５図に示すように第１検出室
ＤＩＩＫｇいて、測定セルＭＫを透過した測定光線ＩＭ
Ｏ教収教戒スペクトル心部ムを吸収する。＠２検出室Ｄ
Ｅ２において、第１検出室ＤＥＩを透過した測定光！！
ＩＭの残部（周辺部）Ｂを吸収する。ところで、赤外線
の吸収量は一般的に、１ｓ（り式に示したように指数関
数的に変化するが、吸収係数ａ（λ）は波長λの関数で
あり、波長によりその値が異なる。吸収スペクトルは一
般に第５鰺に示すように帯域幅を有するから、その中心
部ムの波長と周辺ｓＢの波長とでは吸収係数が異なり、
中心ｓＡはどその値が大きい。従って、中心部ムと周辺
ｉＢＢでは吸収変化の度合に差異があり、中心部ムはと
最初の変化が大きく、飽和状態に違するのも早い。従っ
て、前述のように無１検出室ＤＥＩでその中心部ムを、
第２検出室ＤＢ２で残部ｍ１ｋａ収させた場合に、菖ｌ
検出室ＤｌｌとＩ！２検出室ＤＥ２とでは入射赤外線の
変化に対応する赤外線吸収変化に差異が生じる。このた
めに、第１および第２検出室ＤＥ１ｊＤＥ２の赤外ａｉ
ｉａ収による圧力上昇差を検出する方式では、第１およ
び＃Ｉ２検出室Ｄｌｌ 、ＤＥ２の吸収変化の度合を変
えることにより、入射赤外線に対する検出器ＤＥの出力
特性を大幅に変化させることができる。
て、同一の符号が付されている。赤外層透過形直列２槽
構造式検出器ＤＥＩ工、第５図に示すように第１検出室
ＤＩＩＫｇいて、測定セルＭＫを透過した測定光線ＩＭ
Ｏ教収教戒スペクトル心部ムを吸収する。＠２検出室Ｄ
Ｅ２において、第１検出室ＤＥＩを透過した測定光！！
ＩＭの残部（周辺部）Ｂを吸収する。ところで、赤外線
の吸収量は一般的に、１ｓ（り式に示したように指数関
数的に変化するが、吸収係数ａ（λ）は波長λの関数で
あり、波長によりその値が異なる。吸収スペクトルは一
般に第５鰺に示すように帯域幅を有するから、その中心
部ムの波長と周辺ｓＢの波長とでは吸収係数が異なり、
中心ｓＡはどその値が大きい。従って、中心部ムと周辺
ｉＢＢでは吸収変化の度合に差異があり、中心部ムはと
最初の変化が大きく、飽和状態に違するのも早い。従っ
て、前述のように無１検出室ＤＥＩでその中心部ムを、
第２検出室ＤＢ２で残部ｍ１ｋａ収させた場合に、菖ｌ
検出室ＤｌｌとＩ！２検出室ＤＥ２とでは入射赤外線の
変化に対応する赤外線吸収変化に差異が生じる。このた
めに、第１および第２検出室ＤＥ１ｊＤＥ２の赤外ａｉ
ｉａ収による圧力上昇差を検出する方式では、第１およ
び＃Ｉ２検出室Ｄｌｌ 、ＤＥ２の吸収変化の度合を変
えることにより、入射赤外線に対する検出器ＤＥの出力
特性を大幅に変化させることができる。
一方、透過形直列２槽構造式でない検出器、例えば第１
図のダブルビーム方式赤外線ガス分析計で４くされるよ
うな構造の検出器、あるいは第６図に示すような第１検
出室ＤＥＴＩおよび纂２検出呈ＤＥＴ２からなる直列２
槽構造式ではあるが、赤外線透過形ではない検出器ＤＥ
ＴＫ′Ｊ６いては、入射赤外線はその吸収波長の中心部
も、周辺部も同時に同一検査室で吸収されるから、例え
ば封入ガス濃度または検出室長さ１に変えるなどンして
、検出室における吸収状ｍを変化させても、前述の透過
形直列２槽構造式検出＠ＤＥのように、検出器の出力特
性を大幅に変化させることはできない。
図のダブルビーム方式赤外線ガス分析計で４くされるよ
うな構造の検出器、あるいは第６図に示すような第１検
出室ＤＥＴＩおよび纂２検出呈ＤＥＴ２からなる直列２
槽構造式ではあるが、赤外線透過形ではない検出器ＤＥ
ＴＫ′Ｊ６いては、入射赤外線はその吸収波長の中心部
も、周辺部も同時に同一検査室で吸収されるから、例え
ば封入ガス濃度または検出室長さ１に変えるなどンして
、検出室における吸収状ｍを変化させても、前述の透過
形直列２槽構造式検出＠ＤＥのように、検出器の出力特
性を大幅に変化させることはできない。
また、半導体検出器においても同様である。
このように、検出器ＤＥｏ第１および菖２検出室ＤＥＩ
、ＤＫ２における赤外−吸収比率により、両室ＤＥＩ
、ＤＥ２の吸収変化の差異の度合が変化するから、測定
セルＭＫＯｆ路長ＬＯＫ刈応して、検出器ＤＥは久のよ
うなパラメータを組合わせて出力特性を大幅に変化させ
ることが可能であり、しかも非直線性を悪化させること
なく、測定 −範囲として利用できるエネルギ
の割合の多い特性を選定できることが実験的にも立証さ
れている。
、ＤＫ２における赤外−吸収比率により、両室ＤＥＩ
、ＤＥ２の吸収変化の差異の度合が変化するから、測定
セルＭＫＯｆ路長ＬＯＫ刈応して、検出器ＤＥは久のよ
うなパラメータを組合わせて出力特性を大幅に変化させ
ることが可能であり、しかも非直線性を悪化させること
なく、測定 −範囲として利用できるエネルギ
の割合の多い特性を選定できることが実験的にも立証さ
れている。
出力特性に関係するパラメータとして、測定セルＭＫの
光路長Ｌｏ％第１および第２検出室ＤＥＩ。
光路長Ｌｏ％第１および第２検出室ＤＥＩ。
ＤＥ２０元路長光路、Ｌ２、＃Ｊ足ガスと同極の封入さ
れるガスの濃度とおよび赤外線吸収変化を圧力変化に変
換して検出するための第１および第２検出室の内容積Ｖ
ｌ、Ｖ２の組合わせが考慮される。例えば、測定ガスｃ
ｏまたは００２における最適な各パラメータの組合わせ
を、ＬＱ：２〜２５０ｗｘｌＩＬ １ ： ２〜２０ｉ
ａａ、 Ｌ２ ： ５〜３’Ｊ１＠。
れるガスの濃度とおよび赤外線吸収変化を圧力変化に変
換して検出するための第１および第２検出室の内容積Ｖ
ｌ、Ｖ２の組合わせが考慮される。例えば、測定ガスｃ
ｏまたは００２における最適な各パラメータの組合わせ
を、ＬＱ：２〜２５０ｗｘｌＩＬ １ ： ２〜２０ｉ
ａａ、 Ｌ２ ： ５〜３’Ｊ１＠。
Ｖｌ： ｏ、４ ｘ ｉ Ｏ’ 〜７．６ Ｘ １０”
Ｈ”、Ｖ２ ： １Ｇ”〜１ ｔｘｌ Ｏ” Ｈ”
、Ｃ： １．５〜９０％の範囲内で選定することができ
る。
Ｈ”、Ｖ２ ： １Ｇ”〜１ ｔｘｌ Ｏ” Ｈ”
、Ｃ： １．５〜９０％の範囲内で選定することができ
る。
さらに、組合わせの具体的実施例を纂１表に示す。
ここに、 ｌ・εは非直線性、すなわち出力特性の直線
からの最大偏差ヲ、測定値のフルスケール簀 で除した値（４）、 ２・■は測定範囲として利用され
る赤外線エネルギの割合を示す。
からの最大偏差ヲ、測定値のフルスケール簀 で除した値（４）、 ２・■は測定範囲として利用され
る赤外線エネルギの割合を示す。
第１表に示すように測定範囲として利用される赤外線エ
ネルギの割合が、従来的１０−程度であったのく比較し
て、約５０−前後に大幅に向上された。従って、第３図
に示す入射赤外線量夏０が、微小変化ｊＩｏを生じたと
ぎ、測定範囲とし利用される赤外線量！に及ｔ！す影響
は、ｊｌｏ／Ｉであるから、この赤外線量！が従来の１
０−程度から５０−前後に向上されたことにより、微小
変化ノＩｏの影響は、ＩＩＮ（３）式で説明するように
相対的に小さくなり、安定性が大幅に向上したと共に、
その直線性が改善された。
ネルギの割合が、従来的１０−程度であったのく比較し
て、約５０−前後に大幅に向上された。従って、第３図
に示す入射赤外線量夏０が、微小変化ｊＩｏを生じたと
ぎ、測定範囲とし利用される赤外線量！に及ｔ！す影響
は、ｊｌｏ／Ｉであるから、この赤外線量！が従来の１
０−程度から５０−前後に向上されたことにより、微小
変化ノＩｏの影響は、ＩＩＮ（３）式で説明するように
相対的に小さくなり、安定性が大幅に向上したと共に、
その直線性が改善された。
なお、上述のような安定性の向上により、測定セルＭＫ
の汚れによる影響も少なくなり、１週関尚りのドリフト
がフルスケールに対し±１ｇｂ以内、６ケ月間のドリフ
トが同じく±３−以内とい５ダブルビ一ム方式赤外線分
析計と同等以上の性能が得られた。この程度にドリフト
な低減することができたことは、安定性が要求される工
業用ガス分析針として、十分に満足される性能の向上で
あった。
の汚れによる影響も少なくなり、１週関尚りのドリフト
がフルスケールに対し±１ｇｂ以内、６ケ月間のドリフ
トが同じく±３−以内とい５ダブルビ一ム方式赤外線分
析計と同等以上の性能が得られた。この程度にドリフト
な低減することができたことは、安定性が要求される工
業用ガス分析針として、十分に満足される性能の向上で
あった。
以上に説明するように本発明によれば、゛ダプルビーム
方式の赤外線ガス分析計に比較して、実用化が困難であ
ったシングルビーム方式赤外−ガス分析針の検出器を、
赤外線透過形直列２槽構造のガス封入形とし、測定ガス
の測定範囲に応じて測定セルの光路長と、検出器の前室
および後室のそれぞれの光路長と、それぞれの内容積お
よび封入されるガス濃度とをパラメータとして組合わせ
過性が大幅に変化し、赤外ｉｌ吸収特性の非直ｌＩｔ実
用上問題のない範囲内に保持され、測定範囲として利用
可能な赤外縁エネルギが大きくなり、その安定性が向上
し、しかもその構造が簡単化すると、いう効果な有する
。
方式の赤外線ガス分析計に比較して、実用化が困難であ
ったシングルビーム方式赤外−ガス分析針の検出器を、
赤外線透過形直列２槽構造のガス封入形とし、測定ガス
の測定範囲に応じて測定セルの光路長と、検出器の前室
および後室のそれぞれの光路長と、それぞれの内容積お
よび封入されるガス濃度とをパラメータとして組合わせ
過性が大幅に変化し、赤外ｉｌ吸収特性の非直ｌＩｔ実
用上問題のない範囲内に保持され、測定範囲として利用
可能な赤外縁エネルギが大きくなり、その安定性が向上
し、しかもその構造が簡単化すると、いう効果な有する
。
ａｌ１図はダブルビー五方式赤外線ガス分析針の概略構
成図、第２図はシングルビーム方式赤外線ガス分析針の
概略構成図、嬉３図は赤外線吸収特性図、纂４図は本発
明の一実施例の概略構成図、第５図は検出器における吸
収スペクトルｍ図、第６図は赤外線透過形でない２槽構
造式検出器の概略構成図である。 Ｌ：赤外線光源、ＬＭ：測足元嶽、ＭＫ：ＩＪ定セル、
ＤＥ：検出器、ＤＥｌ：兜ｌ検出室、ＤＫ２：第２検出
室、Ｃ：ガス１１１度、Ｌｏ ： ｍ定セルの光路長、
Ｌｔ：ｊｌ！１検出室の光路長、Ｌｚ：ｊｌ！２検出室
の光路長、ｖｌ：第１検出室の内容積、ｖ２二第２＠出
室の内容積。 特許出願人 富士電機製造株式会社 ＋１４１ 図 第 閏
（ 旧 第 ４ 図 第 ５ 図ＤＥ
÷２ 手続補正書（−′ｉへ） 昭和ｊ４年＋１月工ら日 特許庁玉官 島田を１歓殿 ｌ、事件の表示 昭和 ｊ−１年 持ｔ４１− 願に／Ｄ’１（７２，
号２、 ％ Ｇ列 のネ画一 右、クト秀稟
力ス イト淳行竜↑３、 補正をする者 事件との関係 料’、＋７ｔ：！ｔ’ｔメ、４、代
理人 住 所 尭支Ｊ？セ田λ）Ｅ ｆ又ゾ２下ｔｉ
ｔ ２−Ｆ−ｉｔ６ 補正により増加する発明の数
ｒ；シ第４１！ 第５図
成図、第２図はシングルビーム方式赤外線ガス分析針の
概略構成図、嬉３図は赤外線吸収特性図、纂４図は本発
明の一実施例の概略構成図、第５図は検出器における吸
収スペクトルｍ図、第６図は赤外線透過形でない２槽構
造式検出器の概略構成図である。 Ｌ：赤外線光源、ＬＭ：測足元嶽、ＭＫ：ＩＪ定セル、
ＤＥ：検出器、ＤＥｌ：兜ｌ検出室、ＤＫ２：第２検出
室、Ｃ：ガス１１１度、Ｌｏ ： ｍ定セルの光路長、
Ｌｔ：ｊｌ！１検出室の光路長、Ｌｚ：ｊｌ！２検出室
の光路長、ｖｌ：第１検出室の内容積、ｖ２二第２＠出
室の内容積。 特許出願人 富士電機製造株式会社 ＋１４１ 図 第 閏
（ 旧 第 ４ 図 第 ５ 図ＤＥ
÷２ 手続補正書（−′ｉへ） 昭和ｊ４年＋１月工ら日 特許庁玉官 島田を１歓殿 ｌ、事件の表示 昭和 ｊ−１年 持ｔ４１− 願に／Ｄ’１（７２，
号２、 ％ Ｇ列 のネ画一 右、クト秀稟
力ス イト淳行竜↑３、 補正をする者 事件との関係 料’、＋７ｔ：！ｔ’ｔメ、４、代
理人 住 所 尭支Ｊ？セ田λ）Ｅ ｆ又ゾ２下ｔｉ
ｔ ２−Ｆ−ｉｔ６ 補正により増加する発明の数
ｒ；シ第４１！ 第５図
Claims (1)
- ｌ）赤外線光源を有する光源室と、前記赤外線光源から
発生した赤外線が照射される測定セルと、この赤外縁の
照射方向に直列に配置され、前記測定セルを透過した赤
外−が照射される前室とこの前室を通過した赤外線が照
射される後室とからなる検出器とを備え、前記前室およ
び後室の赤外線吸収変化の差異を利用して前記前室Ｓよ
び後室の赤外線吸収による圧力上昇差を検出する方式の
分析針であって、赤外線吸収状態の差異の度合を変化さ
せるように、そ（Ｄｍｌ定範囲に応じて前記測定セルの
光路長と、前記前室ならびに後室のそれぞれの光路長と
、前記前室ならびに後室のそれぞれの内容積および前記
前室ならびに後室に封入される前記側足ガスと同種類の
ガスのＩＩＩ［との組合わせを選定し、前記検出器出力
の特性を選定することＶ％黴とする赤外線ガス分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10467281A JPS586449A (ja) | 1981-07-04 | 1981-07-04 | 赤外線ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10467281A JPS586449A (ja) | 1981-07-04 | 1981-07-04 | 赤外線ガス分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS586449A true JPS586449A (ja) | 1983-01-14 |
| JPS6241341B2 JPS6241341B2 (ja) | 1987-09-02 |
Family
ID=14386957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10467281A Granted JPS586449A (ja) | 1981-07-04 | 1981-07-04 | 赤外線ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS586449A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4527497A (en) * | 1982-12-27 | 1985-07-09 | The Singer Company | Differential feed system with safety device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5039190A (ja) * | 1973-07-02 | 1975-04-11 | ||
| JPS5290983A (en) * | 1976-01-26 | 1977-07-30 | Fuji Electric Co Ltd | Detector for infrared gas analyzer |
-
1981
- 1981-07-04 JP JP10467281A patent/JPS586449A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5039190A (ja) * | 1973-07-02 | 1975-04-11 | ||
| JPS5290983A (en) * | 1976-01-26 | 1977-07-30 | Fuji Electric Co Ltd | Detector for infrared gas analyzer |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4527497A (en) * | 1982-12-27 | 1985-07-09 | The Singer Company | Differential feed system with safety device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6241341B2 (ja) | 1987-09-02 |
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