JPS59212738A - メタンガス濃度測定法およびその測定装置 - Google Patents

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】 この発明は、ＬＮＧタンカー、ＬＮＧタンク。

さらには炭鉱抗道内などの測定地点が遠く離れている箇
所でのメタンガスの濃度の測定に好適なメタンガス濃度
測定法およびその測定装置に関する。

メタンガスは燃料用ガスとして極めて重要なものであり
、天然ガスなどに多葉に含まれている。

特に近年都市ガスの高カロリー化に伴って都市ガスに天
然ガスを利用することが多くなっている。

したがって、都市ガスの漏出によるガス爆発等を未然に
防止するために地下街、高層ビル等の特定地域における
メタンガスの漏出を確実に、迅速にとされている。

また、メタンガスは炭鉱内に発生する炭鉱ガスの主成分
であり、炭鉱ガスによるガス爆発あるいはこれが引き金
となる炭塵爆発を未然に防止するためにも、同様のシス
テムが必要とされている。

しかしながら、従来から用いられている接触燃焼式、熱
伝導式、半導体式などのメタンガスセンサは、その動作
原理からしてガス選択性、応答性が不十分で周囲の共存
ガスおよび温度、湿度によって影響を受けやすく、信頼
性に不満があった。

そのため、測定条件の厳しい採掘現場等には不適であり
、また実時間測定も困難である。しかも、遠隔監視、遠
隔測定の場合電気信号が送受されることから電磁誘導に
よる誤報やケーブル損傷による事故誘発などの危険性も
無視することができないなどの問題がある。

このような問題を解決するために、本発明者は先に、メ
タンガスが／、乙μｍ帯、／、３μｍ帯ｖｃ特性吸収を
有することおよびｌ乙μｍ帯、Ｘ３μｍ帯の光は、一般
の通信用光ファイバの最も透過損失の小さい帯域である
ことに基づいたメタンガス濃度測定法およびその装置を
特願昭３７−／ｌ、６ｇ３６号として提案した。この測
定法は、７６μｍ帯またはＸ３μｍ帯の光を該波長域に
おいて伝送損失が小さい光ファイバによって雰囲気ガス
が流出入する測定セルに伝送し一測定セルでメタンガス
のＸ６６６μｍまたは、７３３７μｍでの吸収がなされ
た後の光を／、ｚμ？ｎ帯またはＸ３μｍ帯の波長域に
おいて伝送損失が小さい光ファイバによって帯域透過フ
ィルタに送り、上記メタンガスの吸収波長とそれ以外の
波長との光に分光し、これら二つの光をそれぞれ光検出
器に送り、これら光の強度比を求め、これによって上記
測定セル中のメタンガス濃度を測定するものである。

しかしながら、この測定法によれば、上記問題点は解決
されるものの得られた測定値が正しくメタンガス濃度を
表示しているがどうが判断がつがない場合があった。

すなわち、被測定ガス中にメタン以外の炭化水素、例え
ばプロパン、アセチレン、エチレン等が微量に混在した
場合、これら炭化水素は／、６μｍ付近または７３μｍ
付近に特性吸収を有しているため、得られる測定値から
は被測定ガス中にメタン以外の炭化水素が存在せずメタ
ンガスのみの濃度を測定しているのかあるいは上記炭化
水素が混入しメタン以外の炭化水素との混合物の濃度を
測定しているのか判断がつかないことがあった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、厳しい測
定条件下でも信頼性が高く、実時間測定ができ、かつ極
めて遠隔の監視および測定が行え、事故誘発等の危険性
がなく、さらにメタン以外の炭化水素の妨害の有無を判
断することのできるメタンガス濃度測定法およびその装
置を提供することを目的とするものである。

以下、図面を参照しながらこの発明の詳細な説明する、 この発明は一近年光通信用に開発された、例えば石英系
光ファイバのような光ファイバが、波長／θ〜／ざμｍ
で極めて伝送損失が低く、また、この波長域内の／、３
μｍ付近および／乙μｍ付近にメタンガスの特性吸収が
あり、さらに／、３μｍおよび／、乙μｍのメタンガス
の特性吸収帯の付近には水（Ｈ２Ｏ）および二酸化炭素
（ＣＯ２）による吸収が全くないという知見に基づいて
なされたものである。

第１図は石英系光ファイバの波長θ６μｍ〜Ｚｇμｍの
波長域における伝送損失を示すグラフである。このグラ
フから明らかなように波長／θ〜／、７μｍでは伝送損
失は／ｄＢ／Ｋｍ以下であり、特に／６μｍ付近ではθ
−２ｄＢ／Ｋｍと言う超低損失を示している。このよう
な超低損失の光ファイバを光伝送路とすれば、遠隔地に
存在するメタンガスの濃度を吸光光度法によって測定で
きる可能性が生じることがわかる。

第２図および第３図は、この発明の対象となるメタンガ
スの特性吸収を示すもので、第一図のグラフはメタンガ
スの／３３μｍ帯の特性吸収を示し、Ｘ３３７μｍに強
度の強い吸収バンドがあることがわかる。、第３図のグ
ラフはメタンガスの／６６μｍ帯の特性吸収を示し、／
乙乙乙μｍに比較的強度の強いブロードな吸収ノ（ンド
のあることがわかる。そして、これらの２つの吸収）（
ンドの付近（はＨ２Ｏ、ＣＯ２の特性吸収帯が存在しな
いことが別の測定によって確められた。

しかし、上述のように／乙μｍ帯あるいは／、３μｍ帯
にはメタン以外の炭化水素の特性吸収帯が存在すること
がわかっている。

したがって、例えば石英系光ファイノくを光伝送路とし
、波長／６６乙μｍまたは／３３／μｍのメタンガス特
性吸収バンドを利用すれば、遠隔地にあるメタンガスを
共存Ｈ２０＋　ＣＯ２の影響を受けることなく高精度で
測定でき、かつ７６６６８ｍでの吸光比と７．３３／μ
ｍでの吸光比とを同時に求め、／乙６６μｍで測定され
たメタン濃度と／、３３７μｍで測定されたメタン濃度
とを比較することにより、他の炭化水素による妨害の有
無を知ることができることになる。

次に、波長Ｚ３μｍおよび１１．μｍの近赤外域の光を
発光する光源について説明する。この波長域の光源とし
ては、従来より周知のガスマントル。

グローバー燈、ネル／スト２ンク、タングステン電球、
キセノンランプ、加熱電線女どの光源も使用することが
できるが、取扱いの簡便性、耐久性。

消費電力等の点から半導体レザーダイオード（ＬＤ　）
。

発光ダイオード（ＬＥＤ）等が用いられる。

ＬＤは高出力が得られるが温度、電源電圧によって発光
波長が変動しやすく、かつ単色性が高いので、このよう
な用途に利用するには高度な技術を必要とする。これに
対してＬＥＤは出力は低いものの波長の安定性がよく、
発光スペクトルがややブロードであるため、特性吸収波
長をカバーすることが簡単で使用しやすく対象となる気
体の検出範囲によっては充分利用できる。しかし、ＬＥ
Ｄを光源とした場合には２発光スペクトルがブロードで
あるため、波長選択が必要となる。波長選択には種々の
タイプがあるがここでは安価な帯域透過フィルタを用い
ることにした。

ここで、帯域透過フィルタの透過幅は一般に広く／〜数
ｎｍ程度であり、測定物のスペクトル線がこの幅よりも
狭い場合には効率的に不利となる。

しかし、メタンガスのＺ３３７μｍ−？ｌ乙乙６μｍの
ように相当に幅が広い場合には、このような帯域透過フ
ィルタを用いても測定系全体の検出効率の改善に十分役
立つことを以下に具体的に検討し見出した。

第９図は、中心波長Ｚ乙乙乙／μｔｎ　、半値幅、２ｎ
ｍで透過特性がガウス分布型の帯域透過フィルタを用い
、このフィルりを透ｊ最した後の光の９１度分布を示す
もので、実線はメタンガス力；光路長５０ｃｍの測定セ
ル内に！θＴｏｒｒの圧力で含まれている場合を表わし
、点線はメタンガスＡＥ存在しない場合を表わしている
。この両凹線の面積の差を点線で囲まれた面積で割れば
メタンガスによる吸光比を求め得ることが理解できる。

第５１Ｅｈｌｄ、、中心波長がＸ６６６／μｍ　（Ａ）
、／、ｔ、６１，１．μｍ（Ｂ）および７６６５６８ｍ
（Ｃ）で半値幅が２ｎｍの３ｓの帯域透過フィルタを用
いてメタンガスの／、６／、６μｍの吸収スペクトル線
の吸光比をメタン濃度を変化させて演１ｊ定した時のグ
ラフを示したものである。メタンガスと空気との混合気
体の圧力は／気圧とし、その内のメタンガスの分圧（Ｔ
ｏｒｒ）を変化させた。グラフより明らかなようにフィ
ルタの中心波長が異なればメタンガス及同一分圧であっ
ても吸光比は変化し、中心波長／乙乙乙／μｍのフィル
タ（Ａ）が最も高い吸光比を与えることがわかる。

また、第６図は一中心波長ｌ乙６乙／μｍで、半値幅が
／ｊｎｍ（Ｅ）、２θｎｍ（Ｆ）および、２Ｊｎｍ（Ｇ
）の３種の帯域透過フィルタを第５図に示したものと同
一条件で用いてメタンガスの吸光比を求めたものである
。これにより、例えば空気中の３Ｔｏｒｒのメタンガス
（爆発下限界の約６％の濃度に相当する。）を検出する
ためには半値幅２．５ｎｍ（Ｇ）のフィルタを用いて約
／ｊ％の吸光比、すなわち光強度の減少を測定すればよ
いことがわかる。（ただし、第６図からは（Ｅ）のフィ
ルタが最も高感度となることがわかるが−このものはや
や高価であり、また（Ｇ）のフィルタでも充分使用でき
るため、（Ｇ）のフィルタを選択した。）さらに、同様
の検討をメタンガスが含まれる都市ガスについても行っ
た。第７図は、３９％のメタンガスを含む都市ガスと空
気との混合気体を試料とし、混合気体中の都市ガス量を
変化させて吸光比を測定したときのグラフである。

帯域透過フィルタには中心波長／乙６乙／μｍ。

半値幅ユθｎｍのものを用いている。

以上の検討結果から、光源に小型のＬＥＤを用い、波長
選択に帯域透過フィルタを用いてもメタンガス濃度を定
量しうろことがわかった。また、Ｚ乙乙乙μｍと／３３
／μｍとで同時にメタンガス濃度を測定することにより
、メタンガス以外の炭化水素の妨害を検知できる。すな
わち、メタン以外の炭化水素も／乙μｍ帯および／、３
μｍ帯に特性吸収帯を有しているが、Ｚ乙６６μｍにお
けるその分子吸光係数と／、３３７μｍにおける分子吸
光係数とが異るため、被測定ガス中にメタン以外の炭化
水素が混在していると、Ｘ乙６乙μｍで求められたメタ
ン濃度とＺ３３／μｍで求められたメタン濃度が一致し
なくなり、この不一致によってメタン以外の炭化水素に
よる妨害が確認できる。

第３図に示すものは、以上の知見に基づいて構成された
メタンガス測定装置の一例である。図中符号１は発光ダ
イオード（ＬＥＤ）よりなる光源である。この光源１で
発光されたＸ３μｍ帯および／乙μｍ帯の光は光結合器
２を経て光伝送路である低伝送損失の光ファイバ、例え
ば石英系光ファイバ３に送られる。石英系光ファイバ３
は第１図に示すような伝送特性を有し、ｌθ〜／、７μ
ｍで極めて低損失のものであり、したがってその長さを
数Ｋｍ〜／θ脂程度としてもさしつかえない。

石英系光ファイバ３からの光は光結合器４ｂを経て吸収
セル４に送り込まれる。この吸収セル４は円筒状の筒体
４ａの両端部にそれぞれ光結合器４ｂ、４ｂ’が設けら
れており、筒体４ａは測定ガスの自然流出入を可能とす
るように多孔性焼結金・属や連続気孔構造のプラスチッ
クフオームなどから形成されている。また、この吸収セ
ル４の光路長（光結合器４ｂ、４ｂ’間の距離）は、特
に限定されることがないが一例としてｊθ〜／θθ創と
されることが多い。また、メタンガスが低濃度の場合に
は周知の多重光路型吸収セルを用いることもできる。吸
収セル４から出た光は、光結合器４　ｂ’を経て低伝送
損失の光ファイバ、例えば石英系光ファイバ５に送られ
る、この石英系光ファイバ５も同様に低損失のものが使
用される。光ファイバ５１ｒ：通過した光は光結合器６
からハーフミラ−で構成された第１のビームスプリンタ
７に送られ、ここでまず２つの光束に分けられる。第１
の光束８は第１の帯域透過フィルタ９に送られ、第２の
光束１０は第２のビームスプリッタ１１に送られ、ここ
でさらに一つの光束；第３の光束１２および第グの光束
１３に分けられる。第３の光束１２は第一の帯域透過フ
ィルタ１４に送られ、第グの光束１３は、第３の帯域透
過フィルタ１５にそれぞれ送られる。

これらフィルタ９．１４．１５はいずれも薄膜による光
の干渉作用を利用した干渉フィルタであり、多層膜干渉
フィルタなどが好適に用いられ、中心波長での透過率が
できるだけ高く一半値幅が／θ〜ユθｎｍと狭いものが
望ましい。そして、第１のフィルタ９の中心波長は７６
６６７μｍとされ、第２のフィルタ１４の中心波長は１
３３ｉ、：ｒμｍとされるかあるいはこの逆の組み合せ
とされる。また、第３のフィルタ１５の中心波長は、メ
タンの吸収波長以外の波長でさらに水分、炭酸ガスの特
性吸収を示さない、例えば／、６：２μｍまたは／３θ
μｍとされている。これによって、第１のフィルタ９お
よび第２のフィルタ１４を透過シた光は、メタンガスの
吸収によって強度の低下したｌ６６６７μｍまたは／３
３／、２μｍを中心とする透過波長分布がガウス形の光
となり、また第３のフィルタ１５を透過した光は、メタ
ンガスの吸収には無関係の／′６２μｍまたは／、３θ
μｍを中心波長とする波長分布がガウス形の光となる。

これらの光は、それぞれアバ２ンシエ７オトダイオード
（ＡＰＤ）やフォトダイオード（ＰＤ）（例えばＧｅ軸
体）などで構成された第１．第２゜第３の光検出器１６
．１７．１８に送られ、電気、信号に変換され、増幅器
１９，２０．２１にて増幅されたのち、マイクロコンピ
ュータなどから構成された信号処理装置２２に送られる
。

信号処理装置２２においては、第１の光検出器１６で検
出された電気信号と、第３の光検出器１８で検出された
電気信号とが比較され、波長Ｚ乙乙乙／μｍでのメタン
の吸光比Ａが求められ、繍ト耳出（４騙旧８ミ（転）ミ
布演算処理等が行われ、吸収セル４内に存在する気体中
のメタンガスのＺ乙６乙／μＭｌでの測定濃度が求めら
れる。これと同時に、第一の光検出器１７で検出された
電気信号と第３の光検出器１８で検出された電気信号と
が比較され、波長７３３７２μｍでのメタンの吸光比Ａ
′が求められ、同様にして、Ｚ３３／−μｍでの測定濃
度が求められる。そして、これら二つの測定濃度は、さ
らに相互に比較され、両者が誤差範囲内で同一の場合は
その結果が吸収セル４内の気体のメタンガス濃度として
表示器２３に表示される６また一両者の間に所定値以上
の差がある場合には、吸収セル４内の気体にはメタン以
外の炭化水素が含まれているか、あるいは測定装置の光
結合器６以降の部分；ビームスグリツタ７．１１、帯域
透過フィルタ９，１４，１５、光検出器１６．１７．１
８、増幅器１９，２０．２１に異常が生じたことを意味
するので、その旨の表示が表示器２３に示される。なお
、光結合器６と稟／のビームスプリンタ７との間にテス
ト用発光源を設け、上記異常時に光結合器６からの光を
遮断し、上記テスト用発光源を発光させて測定装置自体
の異常を判断できるようにすれば、メタン以外の炭化水
素による妨害が確認できる。

第７図は、この発明の測定装置の他のｆｌＪを示すもの
で、第５図に示したものと同一構成部分には同一符号を
付してその説明は省略する。この例では一吸収セル４を
出た光はたとえば石英系光ファイバのような低損失の光
ファイバ５を通り一光分岐路２４によって３つの光束に
分けられ、それぞれ光結合器２５，２６．２７からチョ
ッパ２８を経て、第１のフィルタ９．第３のフィルタ１
４゜第３のフィルタ１５に送り込まれる点と、第１の光
検出器１６と第３の光検出器１８とからの電気信号が増
幅器２９に送られ、第一の光検出器１７と第３の光検出
器１８とからの電気信号が増幅器３０に送られる点が前
例と異るところである。この例ではチョッパ２８によっ
て光検出器１６．１７゜１８からの′電気信号が交流と
なり、増幅等が容易である利点がある。

なお、上記例に限られず、光源１からの光を光分岐路で
複数の光に分割し、これら光を別々の石英系光ファイバ
３で複数の吸収セル４・・・・・・に送す込み、複数の
地点でのメタンガスを同時に測定するように構成するこ
ともできる。

以上説明したように、この発明のメタンガス濃度測定法
および測定装置によれば−メタンガスの特性吸収帯に、
光ファイバの最も低損失な波長領域であり、かつＣ０２
，Ｈ２Ｏの吸収帯が存在しないＸ３３μｍおよび／、　
Ａ　６μｍを選び、光伝送路に低損失の光ファイバを、
波長選択に小型で安価な帯域透過フィルタを用い、１３
３μｍとＸ６６μｍとで同時に吸光比を求めてメタンガ
スの定量を行うものであるので、吸収セ、ルを極めて遠
隔の地点に設置することができ、電磁誘導を受けたり。

ケーブル断線時の短絡小数を生ずることがなく、したが
って炭鉱の抗進ガス中のメタンガス濃度の測定や地下街
等の広い地域に複数の吸収セルを設置し、／個所で集中
監視する場合などに好適である。また、測定ガス中に存
在するＨ２Ｏ，Ｃ０２ａ響を全く受けないので２精度も
高い。さらに、二つの吸収波長において、別々にメタン
ガス濃度を求めるようにしているので、これら二つの測
定値を比較することにより、被測定ガス中にメタン以外
の炭化水素が混在しているか否かを知ることができると
ともに測定装置自体の異常をも知ることができ、さらに
は測定値そのものの信頼性も高めら几る。また、吸光光
度法であるので、実時間測定が可能であり、メタン濃度
変動に対して迅速な対応が可能となるつさらに、波長選
択に帯域透過フィルタを用いているので装置を小型化か
つ安価とすることができる。さらに、小形、低電力で冷
却などを必要としない小出力の発光ダイオードを用いて
もメタンの爆発限界より下のレベルの高感度の検出を達
成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に用いられる石英系光ファイバの伝送
損失を示すグラフ、？Ａ、２図はメタンガスの／３３μ
ｍ帯の吸収スペクトル、第３図はメタンガスの／乙乙μ
ｍ帯のスペクトル、第り図はガウス分布型の帯域透過フ
ィルタ全透過した光の強度分布を示すグラフ、第５図は
中心波長の異る３種の帯域透過フィルタを用いた時のメ
タンガスの濃度と吸光比との関係を示すグラフ、第６図
は半値幅の異る３種の帯域透過フィルタを用いた時のメ
タンガスの濃度と吸光比との関係を示すグラフ、第７図
は帯域透過フィルタを用いて空気中の都市ガス濃度と吸
光比の関係を都市ガス中のメタンガス旋度によって求め
たグラフ、第３図および第９図はいずれもこの発明のメ
タンガス測定装置の例を示す概略構成図である。 １−・・・・・光源、３・・・・・・石英系光ファイバ
、４・・・・・・吸収セル、訃・・・・・石英系光ファ
イバ、６・・・・・・光結合器、７・・・・・・第１の
ビームスプリンタ、９・・・・・・第１の帯域透過フィ
ルタ、１１・・・・・・第２のビームスプリッタ、１４
・・・・−・第３の帯域透過フィルタ、１５・・・・・
・第３の帯域透過フィルタ、１６，１７．１８・・・・
・・光検出器、１９，２０．２１・・・・・・増幅器、
２２・・・・・・信号処理装置、２３・・・・・・表示
器、２４・・・・・・光分岐路、２８−・・・・・チョ
ッパ。 出願人昭和電工株式会社 第５図 ＬＯＧ（ＰＣ）−１４ン　（Ｔｏｒｒ）Ｐ　ＣＨ４＋Ｐ
ａ１ｒ　＝　ｆａｒｍ 第６図 ＰＣ：Ｈ４すＰｏｉｒ＝Ｉｏｔｍ 第７図 ＬＯＧ（Ｐｇａｓ）　　（Ｔｏｒｒ） Ｐｇａｓ　＋　Ｐａ１ｒ　＝　Ｉａｔｍ・第８図 手Ｕ、：ネ山■ン訃；　　（自発） １．事件の表示 Ｉｌｌ　ｍ５８イｌ”１Ｍ１ｉ’ＦｆＪｔｉ８６７　　
／　０＃２、発明の名称 メタンカス濃度測定法およびその測定装置３、補正をη
る者 ！ｌ”ｉ古′１出願人 ＜２００）昭和電工株式合判 ・１８代理人 東Ｓｉｒ都中ソ、＋］ス八へ洲２丁１１１番５号（′１
）明細；Ｉ４０）［発明の詳細な説＋１ｉｌＪ３よび［
図面の簡単な説明１の各（閑。 ６、ン＋ｌ１ｉＩの内容 （１）介：明の訂細な説明おにび図面の簡単な説明を別
３、発明の詳細な説明 この発Ｉｌｌ　＋よ、１．−　Ｎ　Ｇタンカー、１．−
ＮＧタンク。 さらには炭鉱坑道内などの測定地点が遠く離れている筒
所ぐのメタンガスの濃度の測定に好適なメタンガス濃度
測定法およびその測定装置に関づる。 メタンガスは燃料用ガスどして俸めく゛中要なものであ
り、天然ガスなどに多量に含まれている。 特に近年都市ガスの高カロリー化に伴って都市カスに天
然ガスを利用することが多くなっている。 したがって、都市ガスの漏出によるカス爆発等を未然に
防止するために地下街、高層ビル等の特定地域にお（）
るメタンガスの漏出を確実に、迅速に検知し、警報を発
する安全システムの開発が急務とされている。 また、メタンカ′スは炭鉱内に発」−りるＦｒＮ広カス
の１三成分であり、炭鉱カスによるカス爆発あるいはこ
れが引き金となる炭塵爆発を未然に防止りるためにも、
同様のシステムが必要どされ（いる。 しかしながら、従来がら用いられている接触燃焼式、熱
伝導式、半導体式などのメタンカスセン４ｆ　ｔ、；、
１．　、その動１′ＩＩ京埋からしくカス選択性、応答
［Ｉ１が不１分Ｃ周間の共存ガスお、Ｊ、び温度、湿ｆ
ｆｉにＪこつて影響を受（〕やづく、信頼性に不：１“
１１があった。 そのため、測定条１′［の６１４シい採掘現場等（−Ｊ
（，１不適（あり、また実＋１ｉｉ間測定も困難である
。しかも、ノｌｉ！　１５１：　！’；；視、ｊ※Ｉ’
ｒ、：測定の場合電気信号が送受されることから電１）
　誘導にＪ：る誤報やケーブル損傷による事故誘発など
の危険性し無視りることができないイＣどの間がかある
。 このよ・）イｊ間ｍを解決１するノＪめに、本ざト明者
は先に、メタンカスが１．６ｆノｎ１帯、１，３７１ｍ
帯に特性吸収を右りることおＪ、び１．６μＩｌｌ帯、
１゜３　ｆｔ　ｍ帯の光【Ｊ、一般の通侶用石矢系光フ
ァイバの最も伝送１０大の小さい帯域’Ｃ’　ｄｉ）る
ことに塁づいたメタンカス潤度測定法Ａ、ｉ　Ｊ、び（
の装置を特願昭５７’−Ｉ　０６Ｆ３３６″／−１どし
て提案した。この測定法は、１．６／１ｍ帯または１，
３μｎ１帯の光を該波長域に（１３いＣ伝送損失が小さ
い光ノアイバにＪ：って雰囲気ガスが流出入りる測定セ
ルに伝送し、測定レルＣメタンガスの１．６６６ｆ１ｍ
または、’１．３３’ｌμ■１での吸収がなされに４１
の尤を１゜６μｍ帯または１．３μｎ１帯の波長域にＩ
５いて伝送損失が小さい光ファイバにＪこつで帯域透過
フィルタに送り、上記メタンガスの吸収波長とでれ以外
の波長との光に分光し、これら二′つの波長の光をそれ
ぞれ光検出器に送り、これら光の強度比を求め、これに
よって」：記測定ヒル中のメタンガス温度を測定り−る
ものである。 しかしながら、この測定が１にＪ：れば、上記問題点は
解決されるものの１ｑられた測定１１ｃ１が正しくメタ
ンカス淵１−１を表示しているかどうか判［すｉがつか
ない場合があった。 す４１わｌ−）、被測定カス中にメタン以外の炭化水素
系ガス、例えばプＬ１バｆ／等が微ｆｉｌに混ａした場
合、これら炭化水素系ガスは１．６μｍ　（４近また１
、、１．１　、３　／１ｍイｑ近に特性吸収をＯＬ／　
（いるため、１１７られる測定舶からは被測定ガス中に
メタン以外の炭化水素系カスが存在１４゛メクンカスの
みの消磨を測定しているのかあるいは一１記炭化水素系
刀スが混入しメタン以外の炭化水素系ガスとの混合物の
）門庶を測定しＣいるのか判ＩＪｉかつかｌｄ−いこと
があ・）た。１ 、二の発明は上記事情にｆｆ１ｉみ（イ「されたもので
、厳しい測定条件Ｆてし信頼性が高く、実詩間測定がＣ
−き、ｈビつ極めＣ遠隔の前祝および測定がイラえ、１
ｉ　ｉ’ｉＱ誘ヅ卜等の危険１（１が＜ｒ＜、さらにメ
タン以外の炭化水素系カスの妨害の有無を判断り−るこ
とので゛さるメクン万ス温度測定法（１５よひ（の装首
を提供りることを［，１的どりるちのである。１ｊ、ス
十、図面を匈照しなかｔ）このざト明を詳しく説明ＬＪ
＜ν。 この発明は、）Ｉｉ年先光通信１１’ｌ開発されｌｄ、
例え（，１石つ：、　；７ｆ尤））Ｉイバのような）１
Ｃフトイバが、ｉ成員ｉ　、　ｒ”ｌ−１、８μｍで極
め−（伝送損失が１１（＜、よ／ｊ、この波ＩＱ　域内
の１　、３　／／　Ｉｌｌ　ｒａｔ近および１６／、／
　Ｉｌｌ　（・ｌ　ｊｌｉ　＋；−メタン万スの！ｌビ
■゛ｌＩｌ　ｌ／身１１νかあり、さら（Ｊ１３３１ノ
１１１ｄ−タ」；び１．６μｍ１１のン（タンカスの１
肖↑！ＩＩＱ　ｆｌｙ　帯Ｕ）　（・Ｉ　）Ｘ　ニハ水
Ｈ気（＋−トＯ）　８３　、Ｊ：　（ｆ　−Ｋ　化１・
（素（Ｇｏ、＞による吸収が（Ｊどんどないというγ、
；１兄ｔＳ二早ｙいてイ１されたちのＣｄうる。 第１図は石英系光ファイバの波長Ｑ、Ｏｆ１ｍ−・１．
８μｍｎの波長域における伝送損失をηζづ−グラフＣ
・ある。このグラフから明らかなように；成長１．１〜
１．７μｌｌ＋では伝）′！５損失はｌ　、：ｌ１３、
．１り口１以下であり、特に１　、６（ｔ　ｍイ・１近
では０．２　ｄ［’！　、”　ｋｌｌｌと言う超低損失
を示しでいる。このような超低１０失の尤ノアイバを）
に伝送路とりれば、遠隔地に存をするメタンガスのＷＡ
　１．ＬＴを吸光光度法によつ（測定できる＋ｌ　ｆｉ
Ｆ　ｉ！ｌが生じることが４つかる。 第２図３１３よび第３図は、この発明の対象となるメタ
ンガスの特性吸収を承りもの（−１第２図のグラフはメ
タンガスの１．３３７１ｍ帯の特性吸収を示し、１．３
３１μ■に強度の強い吸収バンドがあることがわかる。 第３図のグラフはメタンガスの１．６６μｍ帯の特性吸
収を示し、−１，６６６／１ｍに比較的強度の強いブロ
ードな吸収バントのあることがわかる。そして、これら
の２゛つの吸収パン１−のイ」近にはＨ２Ｏ，ＣＯ２の
特性吸収帯がほとんど存在しないことが別の測定によっ
て確められた。 しかし、［述のように１．（：’、　ｆ、／　Ｉｌｌ帯
あるいは１”　ＩＩ　ｍ　、ｊＨにはメタン以外の炭化
水素系カスの！ｌ￥性ＩＶ、＋収化か存在りることがわ
か−）−℃いる１、しＩこが）′Ｃ１例えばイ１矢系尤
ノノノイバを光伝送路どじ、波長１．（３６６／１ｍお
よび１３３１μｎ１のメタンｌｊ’　７．１！ｉ性吸収
バンドを利用づれば、遠隔地にあるメタンガスを其右１
ｉ２０．ＣＯ２の影Ｆ、＋　１．−、　＜（Ｌどント妥
１：Ｊ　ルコト’ｔｉ　＜　Ｑ　ｉｔｉ’ｆ　Ｉｆ　Ｊ
Ｃ測定’（’ｉａ、かつ１　、６Ｇ　６１１ｍ　（の吸
光比ど１．３３１１１ｍ’（’　１７．）　ＩＩ／＆　
、）ｌ：比とを同時に求め、’Ｉ　、　Ｇ　６６７１ｍ
　−（測定されＩこメタン消石と１　、３３　’１７１
ｍで測定されｌ、＝メタン：１：？麻どを比軸（するこ
とｆ、Ｊ　、、、１．、す、他の炭化水＄余力λにＪ、
る妨゛占の右））ＨＨ１，５知ることか（，３ることＬ
　％る。 次（Ｊ、波Ｊ％　ｉ　、　３　（１ｍお、Ｊ、（Ｊ”Ｉ
　、　６．ｃｚｍの）１赤外域の＞１：、　’ｔ＝発光
する光源につい（説明する。この波Ｉ；域の光源どし−
Ｃは、ｉｉ［来、Ｊ、り周知のガスンントル、グＬ１−
バー；０．ネルシス１〜ランプ、タンゲスアン電球、−
１−レノンランプ、加熱電線なとの、光源をも使用づる
ことができるが、取扱いの簡便性耐久性、消費電力等の
点から半導体レーザーダイオード（Ｌ　Ｌ）　）　、発
光タイオー１へ（１−Ｆ　Ｉ）　）等が用いられる。 Ｌ、　Ｄは高出力が得られるが濡１哀、電源電圧ににつ
−Ｃ光光波長が変動しやすく、かつ中色性が高いので、
このような用途に利用りるに（、Ｌ６葭な技術を必要と
する。これに対してＬ　Ｅ　Ｄ　ｔ；Ｌ出力は低いしの
の発光スペクトルがややブロードであるため波長の安定
性がよく、特性吸収波長をカバーＪることが的中−（使
用しやり−く対象と４する気体の検出範囲によっては充
分利用できる。しかし、Ｌ　Ｆ＋）を光源とした場合に
は、発光スペクトルがブ［二１−１〜であるため、波長
選択が必要となる。波長選択には種々のタイプがあるが
ここでは安価４ｆ帯域透過フイルタを用いることにした
。 ここで、帯域透過フィルタの透過幅は一般に広く１へ・
数ｎｎｌ程度であり、測定物のスペクトル線がこの幅Ｊ
：りも狭い場合には効率的に不利となる。 しかし、メタンカスの１．３３１μ口１や１．６６６μ
ｎ１のように相当に幅が広い場合には、このＪ、らイ「
・ｊ；）１吹透過ノイルタを用い（０測定元金体の検出
効十の改善に十分役へγ′）こ、！をｊ−ス１（こ具体
的に検関し見出しｌこ、。 第４１ｚｌ　１．五、中心波１％’１．６６６１μｍ　
、　Ｆｌで値幅２１１１１１１゛透過特性がガウス分１
５型のり；）域透過フィルクを用い、このフィルタを透
過した後の光の強度分イ１１を示づもの（、実線＋ｊＬ
メタンカスが光路長５０　ＣＴ＋の測定しル内に２０−
１旧゛１゛の圧力で含まれている」間合を人し、５１′
３線１よメタンカスが存在しない１易合／Ａ：表１〕］
ノ（いる。この両曲線の面積の差を点線（’　１ｌｉｌ
　Ｊ：れた面積で侃ｊれはメタンカスによる吸光比を求
め１ｆする。−どが理解できる。 第５図は、中心波長が１　、６６Ｇ　Ｉ　Ｉｔ　ｍ　　
（Ａ　＞、１　、６６　Ｇ　６９　ｍ　（１３）および
１．６６５６７１ｍ（Ｃ）で半値幅が２ｎｍの３種の帯
域透過フィルタを用いＣメタンカスの−１，６６６／ノ
ｎ１の吸収ズペク１〜ル線の吸光比をメタン濃１宴を変
化さＵ−ｃ測定しｌこ１１４のグーツノを示したもの（
・ある。メタンガスと空気どの混合気体の圧力は１気圧
どじ、イの内のメタンカスの分圧（１−ｏｒｒ）を変化
さけた。グラ−７より明らかなようにフィルタの中心波
長が１１ｖなればメタンカスか同一分圧てあ−）でも吸
光比は変化し、中心波長”１．（３６６１７１ｍのフィ
ルタ（Ａ）か最も高い吸光比を与えることかわかる。 また、第６図は、中心波長１．６６６１μ＋ｎｃ、半値
幅が１．５ｎｍ（Ｆ）、２．０旧１（［）および２．５
１１１１１（Ｇ）の３種の帯域透過−ノぞルタを第５図
に示したものと同一条件で用いてメタンガスの吸光比を
求めたしのである。こ１′シ（こより、例えば空気中の
３４−ｏ＋・ｒのメタンカス＜　Ｊｙ光干限冑の約６％
の製電に相当する。）を検出？Ｊるため（こは半１１ｉ
ｊ幅２，５ｎｍ（Ｇ）のフィルタを用いて約１．１３％
の吸ｙＣ比、？Ｉ−なわら光強度の減少を測定りれ（１
よいことがわかる。（ただし、ｈ′１６図からｌ；１．
　＜　Ｆ：　）のフィルタか最−ｂ高感庶どなることが
ゎがイ）が、半１直幅の狭いものはやや高１曲−Ｃル）
す１、した（　Ｇ　）の７（ルタて６充分使用できるた
め、（０）の−フィルタを選択した。）さらに、同様の
検πｊをメタンカスが含まれる都市ガスについても行っ
た。第７図は、２０％のメタンガスを含む都市・ガスと
空気どの混合気体を試料どし、混合気体中の都市ガス吊
を変化さυ−で吸光化をａｌｌ定しだどきのグラフであ
る。帯域透過フ、ｒルタには中心波長１０６（’）　ｌ
　Ｉｉ　ｍ　、半値幅２　、０　＋＋ｍのしのを用いて
いる。 以下の検１１」結果から、光源に小型のＬ−、Ｅ　Ｄを
用い、波長３パ択にイ１：・１桟透過フイルタを用いて
もメタンカス；農１衰を定帛しうろことかわかった。ま
た、１　、０６６　／１ｌｌｌど１　、３　：Ｘ１μｍ
１１ど（同］１１にメタン万スｉボ１１０を測定りるこ
とにより、メタンカス以タトの炭化＝）＜詣系ガスのθ
ｈ害を検知（さる。りなわＩ′）、メタ′／ｊ、ス外の
炭化水素系カスも１．６１１…帯おＪ：び１　、　、’
ｌ　７１　Ｉｌｌ召：に′Ｉ￥１（［吸収帯を右づるム
のか（ｌりるか、ｌ　　（３６６μＩｌｌにＪｌ；　＊
Ｊイ）分子吸光係数ど’ｌ　、　３　、’３　’ｌ　／
ノ１１１にお（）るブ）了吸光］系教どが異なる！こめ
、被測定ハス中にメタン１．ス外の炭化水素系カスか）
Ｉ？１白（−で（ハろど、ｉ　、　（’）　６（３Ｊｌ
　Ｉｎ　Ｃ求め’）しＩ、：メタンＦ　Ｈ・ｌど゛１．
３３＋Ｚノ１１１（求められたメタン；ψＩＩ′３が　
致しなくなり、この不一致にＪ、−）（メタンＪス外の
１久化水素系刀スによる妨害が確認でさ゛る。 第８図に示すものは、以上の知見に基づいて（１１ｊ成
されたメタンガス測定装置の一例である。図中行目１は
発光ダイオード（Ｌ　Ｅ　ｌ’）　）上りなる光源であ
る。この光源１Ｃ発）にされた′１３μｍ１１帯おＪ、
び１．６μｍ帯の光は光結合器２４絆−（光伝送路Ｃ（
りる１１（伝送損失の〉しファイバ、例え（Ｊ’　Ｔｉ
矢系光フＰイバ３に送られる。石英系光ファイバ３は第
１図に承りような伝ｊ’ｌ＝特ＩＱをイｊし、′１．１
〜１゜７μロ１て極めて低損失のものであり、したがつ
（イの長さを数ｋｍ−１ＱＩ（ｎｌ稈麿としてもさしつ
かえない。Ｕｉ芙系光ファイバ３からの光は光結合器４
０を経て測定上ル４に送り込、Ｊ：れる。この測定レル
４は円筒状の筒体４ａの両端部にてれぞれ光結合器４１
１．４１］’が設（プられでおり、筒体４ａは測定ガス
の自然流出入を可能どりるＪ：うにβ化（／１焼結金属
＼ｂ連続気孔構造のブラスブックフＡ　−１＼などから
形成されている。また、この１１１定セル４の光路長（
光結合器／Ｉ１１　、４ｂ　’　Ｉ：！１の距離〉は、
特に限定されることがないが一例として４５０〜１００
ｃＴ１１とされることが多い。また、メタンガスが１１
（濃口藁の１．＞；：合には周知の多重光路型吸収レル
を用いることし′Ｃさる。測定セル４から出ｌＪ光１よ
、光結合Ｚｔ　４　ＩＩ　”（７即Ｙ　Ｔ：　Ｉｆ、（
伝送損失の光］ｉ・イバ４例えＬ；［”（１ゲ・余光〕
戸イバ５に送られる。この石英光ノドｒハ、′ｊム同様
に低損失の６のが使用される。 ）１′、ノＩ・イバ！′）を通過した光は光結合器６が
らハーノミラー１：’　４’４成された第１のビームス
プリッタ７に送られ、Ｊこに−まり２つの光束に分（）
られる。 第１の）１′、ｌ；ｉ　８は第１の帯域透過フィルタ９
にｊスられ、第２の光束１０は第２のビームス１リツタ
１１にｊスられ、ここでさらに２つの）１′、束：第３
の光中１２．１．５　Ｊ、び第４の光束１３に分りられ
る。第３の光束１２は第２の帯域透過フィルタ１４に送
られ、第４の）１６束１３は、第３の帯域透過フィルタ
１５にでれで′れ送られる。 こね、Ｉら一ノイルク９．１／Ｉ、’＋５はい１Ｊ“れ
も薄膜にＪ、ろ’＋％：ｑＬＩ港・作用を利用した］’
　１ＪＪＪ：ノｒルタＣあり、′！／腎膜上膜１７月２
フレタイ〈ど゛がｌＩｒ適に用いられ、中心波Ｊ’、？
　′ｃ′の透過率がＣきるだり高く、半４＋Ｉ幅が１　
、０”−２、Ｏｎｍど狭いしのが望ましい。ぞしＣ１第
１の）ｒシタ９の中心波長は１．６６６１μｍとされ、
第２のフィルタ１４の中心波長は１．３３１２ｆ１ｍと
されるがあるいはこの逆の絹み合せとされる。ま／ｊ、
第３のフィルタ１５の中心波長は、メタンの吸収波長以
外の波長でさらに水分、１・処配ガスの特性吸収を示さ
ない、例えば１．６２／ｌ　ｎ＋または１．３０μｍと
される。これによって、第１のフィルタ９および第２の
一フィルタ１４を透過した光（よ、メタンカスの吸収に
ょっＣ強度の低下した１、６６６１μｎ１または１．３
３１２μｍを中心とする透過波長分布がガウス形の光と
なり、また第３のフィルタ１５を透過した光は、メタン
ガスの吸収には無関係の１．６２μｏ１または１゜３０
　／ｉ　ｍを中心波長とりる波長分布がカラス形の光と
なる。これらの光は、それぞれアバランシェ−）４１〜
タイオード（△［〕Ｄ）やノＡ［〜ダイＡ−−ド（１〕
１−））（例えばＧｏ半導体）など（゛構成された第１
．第２．第３の光検出器１６．’１７．１８に送られ、
電気信号に変換され、増幅器ＩＣ＋、２０゜２１にで増
幅されたの１５、マ（１）ｒｉ　７１ンビ−Ｌ−タ４Ｉ
：どから（構成された（ｉ；８処理装置２２に送られる
。 信号処即装置２２にＪｊいては、第１の光検出器１６ζ
・検出された７■気信号と、第３の光検出器１８で検出
されｌこ電気信号とか比較され、波長１゜６　（３（３
１Ｉｌｍ　Ｃのメタンの吸光比Ａが求められ、１′−め
メタンガスの標＋４をカスで求めた吸光比へとメタンカ
ス濃１ｕとの関係を用い（’　１ｉｆｉ　ｆ、５処理雪
がｉｉわれ、測定しル４内に存Ｙ１りる気体中のメタン
カスの１　、６　（ｉ　Ｇ　’ｌ　ｌ１ｍ　’Ｃの測定
）Ｃｌ１９が求められる。 これど同ｎ、ｌＪに、第２の光検出器１７′Ｃ検出され
た電気信シシと第３１の光検出器’Ｉ　？＋　”（’検
出され！ご電気１＾号とが比較され、波長１．３３１２
Ｉ）０１てのメンの１１７７！光比Δ′が求められ、同
（〕；にしく’　、　１　、．３３　’１２　ｆｔ　ｌ
１１−（’の１ｌｌｌｌ定濶度が求められる。、イして
、これら一つの測定温１哀は、さｆうに相Ｕｌに比較さ
れ、両名がに差範囲内で同一の場合はその結束が測定し
ル４内の気体のメタンカス澗庶どして表示器２３３に表
示される。また、両省の間に所定１１１ｊＬ′／、十の
犀がある場合には、測定セル４内の気体にはメタン以外
の炭化水素系ガスが含まれているか、あるいは測定ｉ置
の光結合器６以時の部分：ビームスプリッタ７，１１、
帯域透過フィルタ９．１／１．＼１５、光検出器１６．
１７，１８、増幅器１９゜２０．２１に５９常が生じた
ことを意味りるので、その旨の表示が表示器２３に示さ
れる。なお、光結合器６と第１のビームスプリッタ７ど
の間にアス１へ用発光源を設け、上記異１；）峙に光結
合器６　ｈ＋らの光を；唐断じ、上記デス１〜用発光源
を発光させて測定装置自体の異常を判断できるＪ、うに
す゛れば、メタン以外の炭化水素系ガスによる妨害が４
１イ「認できる。 第９図は、この発明の測定装置の他の例を承りもので、
第８図に示したものと同一構成部分には同一符号を（ｑ
Ｌ、てその説明は省略り゛る。この例Ｃは、測定セル４
を出／ｊ光はたとえば石英系光ファイバのような低損失
の光ファイバ５を通り、光分岐路１によって３つの光束
に分りられ、ぞれぞれ光結合器２５．２６．２７からブ
ヨツバ２８を経て、第１のフィルタ９．第２のフィルタ
１４．第３のフィルタ１５に送り込まれる点と、第１の
光検出器′１６と第３の光検出器１ε３どからの雷気信
弓が１１１幅器２９に送られ、第２の光検出器１７と第
３の）°Ｃ検出器１８どｌ）目うの電気（８舅が増幅器
３０に送られる点が前例と異るところである。この例（
−はブー）ツバ２８によっ−Ｃ光検出器１６，１７゜１
８からの゛上気信号が交流となり、増幅等が容易Ｃある
利点がある。 ４シ１３、上記例に限られず、光源１からの光を光分岐
路Ｃ複数の尤に分割し、これら光を別々の石英系九フト
イパ３て複数の測定セル４・・・・・・に送り込み、複
数の地点Ｃ″のメタンガスを同時に測定Ｊる。にうに構
成りることもできる。 以−ト説明したＪ、うに、この発明のメタシカス濃度測
定法＋ＤＪ、び測定装置によ杭は、メタンカスの特性吸
収体に、光ファイバのＪ＋、１ｔ）（Ｌ（Ｊｉ’ｉ失な
波Ｉ（領域で・あり、かつＣＯ２，Ｈ２Ｏの吸収帯がは
とんど゛ひ合し４丁い１　、３３　μｎｌ　Ｊ３Ｊ、び
１　、６６　メ１ｒｎ１を選び、光伝送路に低損失の光
ファイバを、波長ｊ歎択に小７Ｘ＋；　′ｃ安価な帯域
透過フィルタを用い、１゜３３μＩｌｌと１．６６μｎ
１とで同時に吸光比を求めてメタンガスの定量を行うも
のであるので、測定セルを極めて遠隔の地点に設置する
ことができ、電磁誘導を受けたり、ケーブル断線時の短
絡事故を生ずることがなく、したがつＣ炭鉱の坑道ガス
中のメタンガスＷｉ度の測定や地下街等の広い地域に複
数の測定セルを設置し、１箇所で束中監視づ“る揚台な
どに好適である。また、測定ガス中にａ在４”るト１２
０．、ＣＯ２の影ｖキをほと／υど受−（、Ｊないので
、精度も高い。さらに、二つの吸収波長にＪｊいて、別
々にメタンガス淵１食を求めるようにし−でいるので、
これら丁つの測定顧を比較づることにより、被測定ガス
中にメタン以外の疾化水素系ノＪスが）昆在しているか
否かを知ることがＣきるとどしに測定装置自体の異常を
６知ることがｒさ、さらには測定ｌｌＱでのものの伝頼
竹も高められる。まＩＪ、吸光光電法であるので、実時
間ａ１す定がｉｉｌ　（：に−てあり、メタン温度変動
に夕ｉ１　Ｌ　’（迅速４１ス・］応が可能と４する。 さらに、波長選択に帯域透過フィルタを用いているので
装置を小形化かつ安価とり−ることができる。さらに、
小形、低電力Ｃ冷却などを必要とじｔ↑い小出力の光光
ダイＡ−Ｆを用いでもメタンのＮ光限弄より下のレベル
の１１感度の検出を達成（パさる。 １、図面の簡単な説明 第１図はこの発明に用いられる石英系九ノアイバの伝ｊ
ｙ、損失を示１グラフ、第２図（３Ｌメタンガスの１．
３３Ｉｌ＋ｎ帯の吸収スペクトル、第３図はメタンガス
の１．６６／１ｌｌｌ帯のスベクｌ−ル、第１図は〕１
ウス分（５型の帯域透過フィルタを透過ｌ）ｌこ尤の強
度分イｌｉを示リーグラフ、第５図は中心波長の’？ｌ
ｊ　Ｊ：ｉる３（千の帯域透過フィルタを用いた時のメ
タンガスのｘ＋１度と吸光比との関係を示ψグラ−７、
第６図は′１′舶幅のＩｉ￥４する３種の帯域透過フィ
ルタを用いＩこ１１′ｌのメタンガスの温度と吸光比と
の関係をｉＪＸリグラノ、第７図は帯域３２；過）ｒル
々を用いて空気中の都市カスｃ１隻と吸ソこ比の関係を
都市ガス中のメタンガス製電にＪ、つ７求めたグラノ、
第ε３図ｒ＋−；　、、！び第９図はいずれ（−）この
発明のメタンガス測定装置の例を承り一概略構成図（゛
ある。 １・・・・・・光源、３・・・・・・石英系光）？イバ
、４・・・・・」１１定セル、５・・・・・・石英系光
フｉ・イバ、Ｏ・・・・・・光結合器、７・・・・・・
第１のビームスプリッタ、（し・・・・・第１の帯域透
過フィルタ、１１・・・・・・第２のビームスプリッタ
、１／ｌ・・・・・・第２の帯域透過）ｒルタ、１５・
・・・・・第３の帯域透過フィルタ、’１６．１７．１
８・・・・・・光検出器、１９．２０．２１・・・・・
・増幅器、２２・・・・・・信号処理装置、２３・・・
・・・表示器、２４・・・・・・光分岐路、２８・・・
・・・ヂョツパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ６μｍ帯とＸ３μｍ帯の波長域を含む光を同時
   にこれらの波長域において伝送損失が小さい光ファイバ
   によって雰囲気ガスが流出入する測定　３セルに伝送し
   、この測定セルでメタンガスの１６乙６μｍおよびｌ３
   ３７μｍでの吸収がなされた後の光を／乙μｍｇとＸ３
   μｍ帯の波長域において伝送損失が小さい光ファイバに
   よって帯域透過フィルタに送り、上記二つのメタンガス
   の吸収波長とそれ以外の波長との光に分光し、これら光
   の強度比を求め、これによって上記測定セル中のメタン
   ガス濃度を測定することを特徴とするメタンガス濃度測
   定法。 （ｚ）／１μｍ帯とＸ３μｍ帯の波長域を含む光を発光
   する発光源と、この光を伝送するこれら波長が流出入す
   る測定セルと、測定セルでメタンガスのｌ６６６μｍと
   １３３／μｍでの吸収が行われた光を上記二つのメタン
   ガスの吸収波長とそれ以外の波長との光に分光する帯域
   透過フィルタと、これら光を検出する光検出器と、光検
   出器で検出された信号を処理する演算処理装置とを具備
   してなるメタンガス濃度測定装置。