JPS5892843A - 二成分測定用非分散型赤外線分析計 - Google Patents
二成分測定用非分散型赤外線分析計Info
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- JPS5892843A JPS5892843A JP56191331A JP19133181A JPS5892843A JP S5892843 A JPS5892843 A JP S5892843A JP 56191331 A JP56191331 A JP 56191331A JP 19133181 A JP19133181 A JP 19133181A JP S5892843 A JPS5892843 A JP S5892843A
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- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 11
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
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- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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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
- G01N21/37—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、サンプル流体中に含まれる二種類の測定対象
成分を一台の分析計で同時に測定できるようにした非分
散型赤外線分析針に関する。
成分を一台の分析計で同時に測定できるようにした非分
散型赤外線分析針に関する。
この種の分析計の一つに第1図に示すものがある。この
分析計は流路切換部6を一定周期で切り換えることによ
り2個のセル2,21 にゼロ流体とサングル流体とを
交互に切換供給するいわゆるクロスモジュレーション方
式を採用し、かつ受光室7〜7bを有するニューマチイ
ンク型検出器7と受光室8a18bを有するニューマチ
インク型検出器8とを光源1.11より発しセル2,2
′を通る光路に対して直列に配置したものであり、ゼロ
ドリフトがなく、S/N比も良いという札点に加えて。
分析計は流路切換部6を一定周期で切り換えることによ
り2個のセル2,21 にゼロ流体とサングル流体とを
交互に切換供給するいわゆるクロスモジュレーション方
式を採用し、かつ受光室7〜7bを有するニューマチイ
ンク型検出器7と受光室8a18bを有するニューマチ
インク型検出器8とを光源1.11より発しセル2,2
′を通る光路に対して直列に配置したものであり、ゼロ
ドリフトがなく、S/N比も良いという札点に加えて。
2個の受光室を有するニューマチインク型検出器を用い
ているため周囲温度変化や熱的ゆらぎの影響を受けにく
いという利点を有するが、測定対象成分相互間の干渉影
響や、サンプル流体中に含まれる他の成分の干渉影響を
受けるという欠点を有している。特に測定対象成分の一
方が他方に比較して低濃度である場合、その低濃度ガス
の干渉影響による誤差は非常に大きなものとなる可能性
がある0又、前述の様な場合、第1図に示した分析計は
セル2,2′ として同一セル長のセルを用いているた
め2成分とも精度良く測定しようとする目的のためには
むりが生じる〇 即ち、サンプル流体を供給したセル内での吸収は、第2
図に示すように、濃度Xセル長に対し、 ′ベ
ールの法則に近い曲線状に変化し、その値が小さいほど
+7 ニアリテイが良い。従って、低濃度測定対象成分
に対して最適なセル長を選定すれば、他方の高濃度測定
対象成分の測定については、検量線が大きく曲がり、計
器の目盛精度が悪くなり、逆に、セル長を短くして高濃
度測定対象成分の測定に対する+7 ニアリテイを良く
すれば、低濃度測定対象成分の測定のS/N比が悪くな
るのである。
ているため周囲温度変化や熱的ゆらぎの影響を受けにく
いという利点を有するが、測定対象成分相互間の干渉影
響や、サンプル流体中に含まれる他の成分の干渉影響を
受けるという欠点を有している。特に測定対象成分の一
方が他方に比較して低濃度である場合、その低濃度ガス
の干渉影響による誤差は非常に大きなものとなる可能性
がある0又、前述の様な場合、第1図に示した分析計は
セル2,2′ として同一セル長のセルを用いているた
め2成分とも精度良く測定しようとする目的のためには
むりが生じる〇 即ち、サンプル流体を供給したセル内での吸収は、第2
図に示すように、濃度Xセル長に対し、 ′ベ
ールの法則に近い曲線状に変化し、その値が小さいほど
+7 ニアリテイが良い。従って、低濃度測定対象成分
に対して最適なセル長を選定すれば、他方の高濃度測定
対象成分の測定については、検量線が大きく曲がり、計
器の目盛精度が悪くなり、逆に、セル長を短くして高濃
度測定対象成分の測定に対する+7 ニアリテイを良く
すれば、低濃度測定対象成分の測定のS/N比が悪くな
るのである。
本発明は、このような不都合を解消すべくなされたもの
であり、少なくとも一方のセルの直前又は面後に、一方
の測定対象成分の吸収波長に対応するフィルタを挿入し
た点に特徴がある。なお、測定対象成分の測定濃度範囲
に大きな差がある場合には、各セルを各−成分の測定濃
度範囲に適したセル長とし、少くともセル長の長いセル
の直前又は直後にフィルタを挿入する。
であり、少なくとも一方のセルの直前又は面後に、一方
の測定対象成分の吸収波長に対応するフィルタを挿入し
た点に特徴がある。なお、測定対象成分の測定濃度範囲
に大きな差がある場合には、各セルを各−成分の測定濃
度範囲に適したセル長とし、少くともセル長の長いセル
の直前又は直後にフィルタを挿入する。
以下、本発明を第3図、第4図、IJ5図に示す実施例
に基づいてi細に説明する。
に基づいてi細に説明する。
第3図は、本発明に係る二成分測定用非分散型赤外線分
析計を示す。1.11 は赤外線を照射する光源、2.
2′ は入口3,31 と出口4,41を有する2個の
同一セル長のセルであり、入口3,31への流体供給路
5,51 には2回動自在な弁等によって構成される流
路切換部6が設けられていて、この流路切換部6を一定
周期で切換動作することにより、ゼロ流体(例えは、N
2等のゼロガス)2とサンプル流体(例えば、大気、燃
焼排ガス等のサンプルガス)Sとを両セル2,2′に交
互に切換供給すべく構成しである。7・8 は、′各測
定対象成分に対応する2個のニューマチイック型検出器
、例えは、コンデンサマイクロフォン型検出器で、これ
らを光源1.11 に対して光学的直列関係に配置しで
ある。即ち、各検出器7.8 は、測定対象成分(又
は同じ吸収波長帯の成分)とゼロガスとを一定分圧で混
合した混成ガスを封入した2つの同一の大きさの受光室
7ae 7bs 8ae 8bを有し、これらの受光室
7a* 7b%8”s sbがfi4 セA/ 2 *
2’ ヲ通る2つの光路A、 B上に位置するように
配置される。封入する混成ガスは、測定対象によって異
なり、例えば、検出器7をCO測定用、検出器8をω2
測定用とする場合、受光室8λ、Bbにはωとゼロガス
の混成ガスが、受光室7a*7bにはω。
析計を示す。1.11 は赤外線を照射する光源、2.
2′ は入口3,31 と出口4,41を有する2個の
同一セル長のセルであり、入口3,31への流体供給路
5,51 には2回動自在な弁等によって構成される流
路切換部6が設けられていて、この流路切換部6を一定
周期で切換動作することにより、ゼロ流体(例えは、N
2等のゼロガス)2とサンプル流体(例えば、大気、燃
焼排ガス等のサンプルガス)Sとを両セル2,2′に交
互に切換供給すべく構成しである。7・8 は、′各測
定対象成分に対応する2個のニューマチイック型検出器
、例えは、コンデンサマイクロフォン型検出器で、これ
らを光源1.11 に対して光学的直列関係に配置しで
ある。即ち、各検出器7.8 は、測定対象成分(又
は同じ吸収波長帯の成分)とゼロガスとを一定分圧で混
合した混成ガスを封入した2つの同一の大きさの受光室
7ae 7bs 8ae 8bを有し、これらの受光室
7a* 7b%8”s sbがfi4 セA/ 2 *
2’ ヲ通る2つの光路A、 B上に位置するように
配置される。封入する混成ガスは、測定対象によって異
なり、例えば、検出器7をCO測定用、検出器8をω2
測定用とする場合、受光室8λ、Bbにはωとゼロガス
の混成ガスが、受光室7a*7bにはω。
とゼロカスの混成ガスが夫々封入されることになる。尚
、コンデンサマイクロフォン型検出器に代えて、2つの
受光室間に白金等の熱線を設け、両室内のガスの赤外線
吸収によって生じる圧力差による風の流れが前記熱線に
作用して抵抗値を変化させるという原理を利用したいわ
ゆるマイクロフローセンサを用いてもよいことは勿論で
ある。9゜10は増巾器である。
、コンデンサマイクロフォン型検出器に代えて、2つの
受光室間に白金等の熱線を設け、両室内のガスの赤外線
吸収によって生じる圧力差による風の流れが前記熱線に
作用して抵抗値を変化させるという原理を利用したいわ
ゆるマイクロフローセンサを用いてもよいことは勿論で
ある。9゜10は増巾器である。
前記両セル2,2′のうち、一方のセル2の直後(又は
面前でもよい。)に、一方の測定対象成分の吸収波長に
対応する正のフィルタ、例えば、ωの吸収波長帯の赤外
線のみを透過させるソリッドタイプのバンドパスフィル
タF、を挿入し、他方のセル210重扱(又は直前でも
よい。)には、他方の測定対象成分の吸収波長に対応す
る正のフィルタ、例えば、CO2の吸収波長帯の赤外線
のみを透過させるソリッドタイプのパンドバスフ−イル
タFzヲ挿入しである。
面前でもよい。)に、一方の測定対象成分の吸収波長に
対応する正のフィルタ、例えば、ωの吸収波長帯の赤外
線のみを透過させるソリッドタイプのバンドパスフィル
タF、を挿入し、他方のセル210重扱(又は直前でも
よい。)には、他方の測定対象成分の吸収波長に対応す
る正のフィルタ、例えば、CO2の吸収波長帯の赤外線
のみを透過させるソリッドタイプのパンドバスフ−イル
タFzヲ挿入しである。
上記の構成によれば、流路切換部6の切換動作により、
両セル2.21 内に、ゼロガスとサンプルガスが一定
周期で交互に切換供給される。光源1゜1′からセル2
12′へと照射された赤外線は、サンプルガスが供給さ
れているときにはサンプルガス中の測定対象成分(例え
ば、■とαh)によりその濃度に応じて吸収されるが、
ゼロガスが供給されているときは吸収されることなくセ
ルを通過する。そして、一方のセル2を通る光路Aには
、一方の測定対象成分(例えば■)の吸収波長に対応す
る正のフィルタF、が、他方のセル21を通る光路Bに
は他方の測定対象成分(例えばCO,)の吸収波長に対
応する正のフィルタF、が挿入されているので、光路A
に配置されている室7a+ saには一方の測定対象成
分(例えばω)の吸収波長に対応する波長しか入射せず
、光路Bに配置されている室7b、8bには他方の測定
対象成分(例えば■2)の吸収波長に対応する波長しか
入射しない。それゆえ検出器7には光路A−(y)赤外
線のみが、つまり、一方の測定対象成分(例えばCOメ
吸収波長で且つ濃度情報を含む光と濃度情報を含まない
光とが交互に入射し検出され、検出器8には光路Bの赤
外線のみが、つまり、他方の測定対象成分(例えばCO
,) の吸収波長で且つ濃度情報を含む光と濃度情報
を含まない光とが交互に入射し検出されることになり、
サンプルガス中の測定対象成分相互の干渉影響やサンプ
ルガス中の測定対象成分以外の成分による干渉影響が防
止され、S/N比を向上し得る。
両セル2.21 内に、ゼロガスとサンプルガスが一定
周期で交互に切換供給される。光源1゜1′からセル2
12′へと照射された赤外線は、サンプルガスが供給さ
れているときにはサンプルガス中の測定対象成分(例え
ば、■とαh)によりその濃度に応じて吸収されるが、
ゼロガスが供給されているときは吸収されることなくセ
ルを通過する。そして、一方のセル2を通る光路Aには
、一方の測定対象成分(例えば■)の吸収波長に対応す
る正のフィルタF、が、他方のセル21を通る光路Bに
は他方の測定対象成分(例えばCO,)の吸収波長に対
応する正のフィルタF、が挿入されているので、光路A
に配置されている室7a+ saには一方の測定対象成
分(例えばω)の吸収波長に対応する波長しか入射せず
、光路Bに配置されている室7b、8bには他方の測定
対象成分(例えば■2)の吸収波長に対応する波長しか
入射しない。それゆえ検出器7には光路A−(y)赤外
線のみが、つまり、一方の測定対象成分(例えばCOメ
吸収波長で且つ濃度情報を含む光と濃度情報を含まない
光とが交互に入射し検出され、検出器8には光路Bの赤
外線のみが、つまり、他方の測定対象成分(例えばCO
,) の吸収波長で且つ濃度情報を含む光と濃度情報
を含まない光とが交互に入射し検出されることになり、
サンプルガス中の測定対象成分相互の干渉影響やサンプ
ルガス中の測定対象成分以外の成分による干渉影響が防
止され、S/N比を向上し得る。
第4図は別の実施例を示し、この実施例の二成分測定用
非分散型赤外線分析計は、サンプルガス中の測定対象成
分の一方が低濃度、他方が高濃度である場合に・好適で
ある。即ち、第3図と同様な構成において、一方のセル
2を低濃度の測定対象成分(例えばco)の測定に最適
な長いセル長とし、この長いセル2の直後(又は直前で
もよい。)に低濃度測定対象成分の吸収波長に対応する
正のフィルタ(例えば、COの吸収波長帯の赤外線のみ
を通すソリッドタイプのバンドパスフィルタ)F。
非分散型赤外線分析計は、サンプルガス中の測定対象成
分の一方が低濃度、他方が高濃度である場合に・好適で
ある。即ち、第3図と同様な構成において、一方のセル
2を低濃度の測定対象成分(例えばco)の測定に最適
な長いセル長とし、この長いセル2の直後(又は直前で
もよい。)に低濃度測定対象成分の吸収波長に対応する
正のフィルタ(例えば、COの吸収波長帯の赤外線のみ
を通すソリッドタイプのバンドパスフィルタ)F。
を挿入し、他方のセル2′を高濃度の測定対象成分ノ短
いセル2′の直後(又は直前でもよい。)には、高濃度
測定対象成分の吸収波長に対応する正のフィルタ(例え
ば、■2の吸収波長帯の赤外線のみを通すソリッドタイ
プのバンドパスフィルタ)F2を挿入しである。同、セ
ル2′のセル長を短くすることによって生じる光路部分
21には大気中の成分による影響を受けないようにゼロ
ガスを封入しておくことが望ましいが、これは本発明に
必須の構成ではない。その他の構成は、第3図の実施例
と同じであるため、同一の構成部材に同一符号を付し、
説明を省く。
いセル2′の直後(又は直前でもよい。)には、高濃度
測定対象成分の吸収波長に対応する正のフィルタ(例え
ば、■2の吸収波長帯の赤外線のみを通すソリッドタイ
プのバンドパスフィルタ)F2を挿入しである。同、セ
ル2′のセル長を短くすることによって生じる光路部分
21には大気中の成分による影響を受けないようにゼロ
ガスを封入しておくことが望ましいが、これは本発明に
必須の構成ではない。その他の構成は、第3図の実施例
と同じであるため、同一の構成部材に同一符号を付し、
説明を省く。
上記の構成によれば、検出器7には光路Aの赤外線のみ
が、検出器8には光路Bの赤外線のみが夫々入射され、
前述した5j!施例の場合と同様に測定対象成分相互の
干渉影響や測定対象成分以外の:::1・ 成分による干渉影暫を防止できるばかりでなく、両セル
2.2′を各々の測定対象成分の測定に適し、たセル長
に選定できるので、低濃度成分を測定する検出器は勿論
、高濃度成分を測定する検出器にあっても、リニアリテ
ィの良い出力が得られるのであり、S/N比を向上し、
濃度差が大きい二成分を精度良く測定し得る。
が、検出器8には光路Bの赤外線のみが夫々入射され、
前述した5j!施例の場合と同様に測定対象成分相互の
干渉影響や測定対象成分以外の:::1・ 成分による干渉影暫を防止できるばかりでなく、両セル
2.2′を各々の測定対象成分の測定に適し、たセル長
に選定できるので、低濃度成分を測定する検出器は勿論
、高濃度成分を測定する検出器にあっても、リニアリテ
ィの良い出力が得られるのであり、S/N比を向上し、
濃度差が大きい二成分を精度良く測定し得る。
第5図は別の実施例を示し、この実施例は%第4図と同
様な構成において、セル長の短いセル2′側めフィルタ
を省略した点に特徴がある。即ち、低濃度成分(例えば
ωの測定にあたっては、赤外線吸収量が小さいので、検
出器感度を高くする必要があり、それだけサンプルガス
中の高濃度成分(例えばC02)や他の成分による干渉
影響を受けやすくなり、従って、フィルタF1が不可欠
となるが、高濃度成分を測定する場合には、赤外線吸収
量が大きくて、低濃度成分や他の成分による干渉影響を
受けにくいので、高濃度成分の測定信号を得るセル21
側の前記フィルタFr’P省略しても実用範囲での十分
な測定精度を確保できるのである。
様な構成において、セル長の短いセル2′側めフィルタ
を省略した点に特徴がある。即ち、低濃度成分(例えば
ωの測定にあたっては、赤外線吸収量が小さいので、検
出器感度を高くする必要があり、それだけサンプルガス
中の高濃度成分(例えばC02)や他の成分による干渉
影響を受けやすくなり、従って、フィルタF1が不可欠
となるが、高濃度成分を測定する場合には、赤外線吸収
量が大きくて、低濃度成分や他の成分による干渉影響を
受けにくいので、高濃度成分の測定信号を得るセル21
側の前記フィルタFr’P省略しても実用範囲での十分
な測定精度を確保できるのである。
なお、前述までの実施例の説明においては、挿入するフ
ィルタとしてソリッドタイプのバンドパスフィルタとい
った正の7オルタを用いた場合で説明したが、ガスフィ
ルタより成る。負のフィルタを用いる事も庄米る。その
場合は、4M3図、第4図、15図のフィルタF、とし
ては例えばC02カスと、ωに対して干渉影響を及ぼす
ガスで測定カス中に含まれることがわかっているガスと
を封入し、第3.4図のフィルタF!とじてはCOガス
と、CO2に対して干渉影響を及ぼすガスで測定ガス中
に含事れることがわかっているガスとを封入する。
ィルタとしてソリッドタイプのバンドパスフィルタとい
った正の7オルタを用いた場合で説明したが、ガスフィ
ルタより成る。負のフィルタを用いる事も庄米る。その
場合は、4M3図、第4図、15図のフィルタF、とし
ては例えばC02カスと、ωに対して干渉影響を及ぼす
ガスで測定カス中に含まれることがわかっているガスと
を封入し、第3.4図のフィルタF!とじてはCOガス
と、CO2に対して干渉影響を及ぼすガスで測定ガス中
に含事れることがわかっているガスとを封入する。
以上のq!r実施例から明らかな通り、本発明によれば
、サンプル流体中の二成分を測定するにあたり、各測定
対象成分に対応する2個のニューマチイック型検出器を
光源に対して光学的直列関係に配置したので、周囲温度
による影響を浸けにくいばかりでなく、少なくとも一方
のセルの直前又は直後に、一方の測定対象成分の吸収波
長に対応するフィルタを挿入したことにより、測定対象
成分相互又は他の成分による干渉影響を防止でき、S/
N比を向上し得る効果がある。
、サンプル流体中の二成分を測定するにあたり、各測定
対象成分に対応する2個のニューマチイック型検出器を
光源に対して光学的直列関係に配置したので、周囲温度
による影響を浸けにくいばかりでなく、少なくとも一方
のセルの直前又は直後に、一方の測定対象成分の吸収波
長に対応するフィルタを挿入したことにより、測定対象
成分相互又は他の成分による干渉影響を防止でき、S/
N比を向上し得る効果がある。
jI1図は従来の二成分測定用非分散型赤外線分析計の
構成図、第2図は吸光度と濃度Xセル長との関係を説明
する図である。第3図は本発明の実施例を示す二成分測
定用非分散型赤外線分析計の構成図、第4図とjls図
は各々別の実施例を示す構成図である◇ 2*2’−・・セル、7.8−・ニューマチイック型検
出器。 F、、F、・・・フィルタ。 第1図 b 第2図
構成図、第2図は吸光度と濃度Xセル長との関係を説明
する図である。第3図は本発明の実施例を示す二成分測
定用非分散型赤外線分析計の構成図、第4図とjls図
は各々別の実施例を示す構成図である◇ 2*2’−・・セル、7.8−・ニューマチイック型検
出器。 F、、F、・・・フィルタ。 第1図 b 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 2個のセルにゼロ流体とサンプル流体とを交互に切換供
給するよう構成すると共に、各測定対象成分に対応する
2個のニューマチイック型検出器を光源に対して光学的
直列関係に配置してなる分析計【おC)で、少なくとも
一方のセルの直前又は直後に、一方の測定対象成分の吸
収波長に対応するフィルタを挿入してなる二成分測定用
非分散型赤外線分゛析計。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56191331A JPS5892843A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 二成分測定用非分散型赤外線分析計 |
US06/437,885 US4514635A (en) | 1981-11-26 | 1982-10-29 | Non-dispersive infrared analyzer |
DE3243301A DE3243301C2 (de) | 1981-11-26 | 1982-11-23 | Nichtdispersiver Infrarot-Gasanalysator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56191331A JPS5892843A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 二成分測定用非分散型赤外線分析計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5892843A true JPS5892843A (ja) | 1983-06-02 |
JPS6217183B2 JPS6217183B2 (ja) | 1987-04-16 |
Family
ID=16272771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56191331A Granted JPS5892843A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 二成分測定用非分散型赤外線分析計 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4514635A (ja) |
JP (1) | JPS5892843A (ja) |
DE (1) | DE3243301C2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015033582A1 (ja) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | 独立行政法人理化学研究所 | ガス分析装置およびガス分析方法 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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