JPS59126934A - ガス濃度測定装置 - Google Patents

ガス濃度測定装置

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JPS59126934A
JPS59126934A JP298283A JP298283A JPS59126934A JP S59126934 A JPS59126934 A JP S59126934A JP 298283 A JP298283 A JP 298283A JP 298283 A JP298283 A JP 298283A JP S59126934 A JPS59126934 A JP S59126934A
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JP
Japan
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light source
signal
output
light
optical system
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Pending
Application number
JP298283A
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English (en)
Inventor
Osamu Kaite
治 飼手
Seiji Awano
粟野 清司
Akira Maeda
暁 前田
Tatsuo Hiramatsu
達夫 平松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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Publication of JPS59126934A publication Critical patent/JPS59126934A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274Calibration, base line adjustment, drift correction

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガス濃度測定装置、特にHe−Ne赤外レー
ザ管7元源として、この光源からの光72つ(二分割し
て、それぞれ試料光及び参照元とし、これらを被測定ガ
ス及び参照ガスを流入させた試料セル及び参照セルに入
射せしめ、両セルからの通過光強度を比較することによ
り被測定ガスの濃度乞測定するガス濃度測定装置(二関
する。
従来技術 光源にHe−Neガスレーザン用いた赤外吸光法による
ガス濃度測定装置にあっては、光源、試料セル及び参照
セル等光学系装置又は光路(=配置される装置は、その
測定雰囲気温度ン一定に保つために恒温槽内(−収納し
て(吏用されることが多い。
このような恒温槽ン使用する場合、恒瀞槽の設定温度を
変化させると試料セル及び参照セルの入射窓及び/或は
出射窓(二結露ン生じることがあり、これ(二よりレー
ザ元の通過が妨げられ、受光素子に入射する光の強度が
著しく低下し、測定精度の低下、或は誤動作の原因とな
っている。また、このような精度の低下或は誤動作は光
源の機能低下或は光学系の異常(二よっても発生する。
即ち、レーザ管のスパッタリング、リーク等による劣化
、或はレーザ元学系の軸ずれ、ミラーの汚れ等(二よる
出力低下である。
発明の目的 本発明は、lji:、光学系装置(二異常が発生した場
合、及びセル窓へ結露が発生した場合乞それぞれ区別し
て検知できるガス濃度れjj)足装置Z提供すること、
さら(=かかる機能ン、既存の信号である参照セル通過
元信号、温度検知43号、放電電流検知信号を使用し、
かつ結露検知手段Z付加″4″るのみで達成することン
目的とする。
発明の構成 本発明は、試料セル及び@照セルの各々に光7入射する
2光線方式のガス濃度測定装置(二おいて、参照セルの
通過光信号から温度変動分ン除去する温度補正手段と、
この温度補正手段゛(二て補正された信号を所定の基準
値と比較し、基準値以下と判定されたとき信号を出力し
光学系装置部分に異常が発生したこと7検知テる光学系
異常検知手段、光源の作動状態を監視し光源の機能低下
及び融能停止をそれぞれ検知する第1、第2光源監視手
段、セルの元通過窓(二結露ン生じたときこれ夕検知す
る結露検知手段、光学系異常検知手段により異常が検知
されかつ第1、第2光1呼酷視手段及び結露検知手段が
正常動作状態を判定したとき光学系異常信号を出力する
第1出力手段、光学系異常検知手段(二より異常が検知
されかつ第1光源監視手段によりう℃源機能低下が検知
されさら(二部2凭源監視手段(二上り王宮動作が検知
されたとき光源機能低下信号ン出力する第2出力手段、
432光源監視手段にて光源機能低比が検知されたとき
信号ン出力するづへ3出力手段を備えてなる。
実施例 第1図において、(1)はHe−Noガヌ1/−ザ管、
(2)はその駆@電源、(3)は炭化水素糸ilスが被
8111定ガスとして流入された試料セル、(4)はレ
ーザ元を吸収しないカス例えば窒素ガスが流入されたS
照セルで、両セル(3)(4)とも前後に九人ね、[窓
1515)及び光出射窓t61(6)を備え、この窓7
通ってレーザ尤(図中一点鎖線で示す)は通過する。(
71(8)は各セル+3)(4)の通過光が入射する受
光素子で、これら各構成部分l・よ、恒温槽(9)内に
配置される。tlo)は恒温槽(9)内の温度を検知す
る流度、険知素子、+1111121 f+ 31は受
光素子(7)(8)及び温度検知素子(1■からの出力
信号ン増幅するl1lB器でそれぞれ出カイ1号VSI
(i、■RE”、VT%1Pン端子tl 41 il 
51 il fitに得る。(RO)は駆動電源(2)
からレーザ管(1)に流れる放電電流工0を検知する抵
抗で、その端子電圧は増幅器面(二て増幅され、信号V
ILとして端子081(−出力される。
受光素子(8)の感度、即ち出力電圧は第2図に示す如
く温度による影響を受は温度上昇に反比例して出力電圧
が低下する。この電圧特性はvRgFさ−aT+b(a
、b;定数、T温度)と表わすことができる。それ故受
光素子(8)の出力電圧信号からの温度変動分を除去す
る必要がある。
かかる温度補正手段を含め、他の精度維持機能回路(二
つき弔乙図)二基いて説明する。
端子(teに現われた温度検知信号VTMPは抵抗(R
1)’&介して差動増幅器09)のe fit!l端子
に入力される。このelIIl端子には、一定電椋−F
lが抵抗(R2)を介して加えられ、それ故、この端子
には両信号が重畳されて入力される。この差動増増器(
19の増幅率αは1より小さく設定され、かつ抵抗(R
1)(R2)(R5)の調整(二よりこの増幅器09の
出力は一α(s、T+b+)(a、b:定数、T温度)
に設定される。シO)は参照光信号VRvvがe側端子
に、また差動増幅器09出力信号α(−aT+b)がθ
1■11端子(二人力する比較器で、その出力はアンド
ゲートt2]1t22)に入力される。光学系装置に異
常がなければ、電圧VR]?IPは比較的高、い電位タ
ボすため、■IQ入力信号α(−aT+b)よりも高く
、したがって比較器(201の出力は“L“レベルにあ
る。他方、光軸のズレ、ミラーの汚れ等光学系に異常が
発生したときは、電圧VR11Fは低下し、■IQ入力
信号α(−aT+b)以下となって比較器シ0)出力“
H“レベル(二液る。(23は放電電流信号VILが■
側端子(−1また一定電源E2がel1111端子に入
力する比較器で、その出力はアンドゲート12旧二、ま
たインバータ(2(1)乞介してアンドゲート221+
二人力される。信号VILと電圧E2との関係は、レー
ザ管(1)が正常に放電しているときは、VIL>E2
なる関係乞もつよう、電圧E2が設定される。従って光
源が正常(二機能しているときは、比較器(23)出力
は、H・レベルにあり、他方レーザ管(1)の機能が低
下したときは、放電電流工0が減少し、信号’VIT、
の電位もまた低下するから、その出力は“L“レベルに
変る。
(2勺は信号VILがO側端子に、また一定電源E3が
○(T111端子に入力する比較器で、その出力はアン
ドゲートI211221−二加えられる。ここで正常時
(二おける信号vILと電源E5との関係1・まVIT
、>>E5、さら(二電源E2との関係はV I L 
>E 2 >>E 5〉Oである。(26)は参照セル
(4)の少なくとも一方の窓(5)若しくは(6)(=
貼着された結露セン井で、結露を生じていないとき“H
”レベル信号乞、結露が発生したとき“L”レベル信号
をアンドゲート+211に入力する。(27)はアンド
ゲート1211の出力が加わる第1出力端子で光学系異
常検知信号を得る。(2&はアンドゲート[221の出
力が加わる第2出力端子で光源機能低下検知信号を得る
。129)は比較器+251の出力がインバータ(3■
を介して加えられる第6出力端子で光源機能停止検知信
号を得る。
いま、すべての機能が正常に動作しているとすると、比
較器(20)の出力1・ま“L・、比較器!23+29
の出力はともに′H・、結露センサ(26)の出力も“
H“である。したがって、アンドデート12+1の入力
は、L“、“H・、“H゛、“H・となり第1出力端子
(2ηには“L“が、またアンドゲート[23の入力は
、”L=、“L・、“H・となり、第2出力端子(28
1にもL・が、さらに第3出力端子[291+=もまた
“Loが現われる。
一方元学系装置部分に異常が発生し7たとすると、電圧
VRIFの低下(二より比較器f’、1lljの出力は
“H”に変る。それ故、アンドグー) +21)の全入
力は“H・となり、第1出力端子(2n(二は“H・が
現われる。この“H″信号より警報装置(図示せず)等
が駆動される。
他方、レーザ管(1)の放電出力が低下した場合には、
信号VII、の低下(二より、比較器(23)の出力が
“L”l二液る。このとき、信号VRBFも同時に低下
するから比較器c!0)の出力もまた“H″となってい
る。それ故アンドゲートI221の入力はすべて“H″
となり、第2出力端子128)に“H・信号を得る。
この“H°信号C二より光源機能低下!報知する警報が
発せられる。
また、レーザ管(1)の放電が停止した場合、比較 。
器(25)の出力が“Loとなり、インバータ帥を介し
て第3出力端子I29)に“H°信号Z得、前述と同様
警報が発せられる。これらの警報はそれぞれ異なる表示
形態或は異なる警報音によってなされる。
発明の効果 本発明はガス濃度測定装置の動作(二伴って得られ、或
はその動作に8蛯な信号を収り出して、これを光学系の
異常検知及び光源の機能低下検知、停止検知に利用する
ものであるから、上記各々の検知(二必要なセンナ等ン
不要とすることができ、装置の測定精度、信頼性を損う
ことなく、構造の簡易化、コストの低沫化を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
(1)・・・レーザ管、(2)・・・駆動電源、(3)
・・・試料セル、(4)・・・参照セル、(5)(61
・・・窓、(7)(8)・・・受左雰子、(9)・・・
恒湿槽、00)・・・温度検知素子、un21g3+1
9・・・増幅器、t+、9)・・・差動増幅器、[’4
tll 1231(25)・・・比較器、(26)・・
・結露センナ、C′7)醸(29)・・・第1、第2、
第5出力端子。 手  続  補  正  書(を式ン      5昭
和58年5月18日 特許庁長官殿 1、事件の表示                  
 7゜昭和58年特許願第2982  号 2、発明の名称 ガス濃度測定装置 6、補正をする者 特許出願人 住所 守口市京阪本通2丁目18番地 名称(188)三洋電機株式会社 代表者 井 植   薫 4、代理人 住所 守口市京阪本通2丁目18番地 連絡先:電話(東京) 835−1111特許センター
駐在鎌田袖正命令の日付(発送日) 昭和58年4月26日 補正の対象 図面の簡単な説明の欄 補正の内容 明細書第10負第14竹と第15行との間に下記の文を
挿入する。 記 第1図及び第6図は本発明実施例の電気回路図、第2図
は受光素子の感度特性図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 光源、該光源からの光が通過する被測定がヌを流
    入させた試料セル、同様(−上記光源からのス 光が通過し該瓜(:よる吸収を受けないガスを流入させ
    た参照セルyx(Rえ、上記両セルの通過光強度を比較
    して、被測定ガスの濃度Z測定するガス濃度測定装置(
    二おいて、上記参照セルの通過元信号を周囲温度に応じ
    て補正し、該信号の温度によ:る影響を除去する温度補
    正手段、該温度補正手段Z経て出力された参照セル通過
    光信号を予め設定された基準値と比較し、該基準値以下
    と判定されたとき信号を出力し、光学系装置部分(二異
    常が発生したことを検知する光学系異常検知手段、上記
    光源の作動状態を監視し、該光源の機能低下及び機能停
    止をそれぞれ検知する第1.第2光源監視手段、上記セ
    ルの光通過窓に結iKEヲ生じたときこれン検知する結
    露検知手段、上記光学系異常検知手段により異常が検知
    されかつ上記$1、第2光源監視手段及び結露検知手段
    がそれぞれ正常動作状態を判定したとき光学系異常信号
    Z出力する第1出力手段、上記光学系異常検知手段(二
    より弄常が検知されかつ第1光源監視手段により光源機
    能低下が検知されさら(=第2光源監視手段(二より正
    常動作検知がなされたとき光源機能低下信号7出力する
    第2出力手段、上記第2光源監視手段(こて光源機能停
    止が検知されたとき信号を出力する第3出力手段〉備え
    たことを特徴とするガス濃度測定装置。
JP298283A 1983-01-11 1983-01-11 ガス濃度測定装置 Pending JPS59126934A (ja)

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JPS59126934A true JPS59126934A (ja) 1984-07-21

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