JPS6010256B2 - gas analyzer - Google Patents

gas analyzer

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JPS6010256B2
JPS6010256B2 JP54071210A JP7121079A JPS6010256B2 JP S6010256 B2 JPS6010256 B2 JP S6010256B2 JP 54071210 A JP54071210 A JP 54071210A JP 7121079 A JP7121079 A JP 7121079A JP S6010256 B2 JPS6010256 B2 JP S6010256B2
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Japan
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gas
dehumidifier
cell
dehumidified
flow
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JP54071210A
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輝男 金子
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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    • 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
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ガス分析装置におけるガスの除湿システム
の改良に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a gas dehumidification system in a gas analyzer.

ガス分析装置によっては、ガス中の水分含有量が分析濃
度指示値に誤差となって現われるものがある。
Depending on the gas analyzer, the moisture content in the gas may appear as an error in the analytical concentration indication value.

例えば赤外線ガス分析計は、双極子モーメントを有する
分子が各分子特有の波長の赤外線を吸収して、その振動
エネルギーレベル間の遷移を生ずることを利用したもの
で、一定の長さの試料セル内に試料ガスを導き、試料セ
ルを透過する赤外線につき、試料ガス中の濃度測定せん
としている分子に吸収される波長における該赤外線の減
衰率を測定することにより濃度測定を可能とするもので
ある。ところが試料ガス中に水分が含有されていると、
水分は比較的広範囲の波長にわたって赤外線を吸収する
特性をもつから、試料ガス中の濃度測定せんとする分子
に吸収される赤外線波長と水分により吸収される赤外線
波長とが重なり易く、その場合には、当該波長の赤外線
の減衰率を測定しても、水分により吸収された分だけ誤
差を含んだ濃度測定値が得られる。従って試料ガスから
出来るだけ水分を除去することが望まれる。しかし一般
的な赤外線ガス分析計では、動作の安定度を増すために
、試料セルとは別に赤外線を吸収しないガス(窒素など
)を基準ガスとして封入した基準セルを設け、試料・基
準の両セルの透過光の差を測定する方式が探られている
。従ってこの方式では、試料ガスと基準ガスの両方のガ
ス中の水分量を等しくすれば、水分含有による誤差は互
いに打ち消し合うので濃度測定値に誤差は生じない。具
体例を説明すると、赤外線式アンモニアガス(NH3)
分析装置の場合は、試料ガス中のNH3を熱式コンバー
タにより一酸化窒素(NO)に変換し、本来的に試料ガ
ス中に存在するNOと変換されたNOとの合計を第1の
赤外線吸収セルに通し、他方、N&を含んだままの試料
ガスを第2の同セルに通し、両セルによる赤外線吸収量
の差によって試料ガス中のN戊濃度を求めることができ
る。この場合、第1のセルと第2のセルに通される各ガ
スの水分含有量を等しくしておけば、測定されたNH3
濃度に水分による誤差が含まれることはない。このよう
な次第でガス分析装置と関連してガスの除湿器が使用さ
れるが、かかる除湿器としては、冷却除湿タイプの電子
式ガス冷却器によるものと、そうでない半透膜気相除湿
器とがある。
For example, infrared gas analyzers utilize the fact that molecules with dipole moments absorb infrared rays at wavelengths unique to each molecule, creating transitions between their vibrational energy levels. The concentration can be measured by introducing a sample gas into the sample cell and measuring the attenuation rate of the infrared rays transmitted through the sample cell at a wavelength that is absorbed by the molecules whose concentration is to be measured in the sample gas. However, if the sample gas contains moisture,
Since water has the property of absorbing infrared rays over a relatively wide range of wavelengths, the infrared wavelengths absorbed by the molecules whose concentration in the sample gas is to be measured tend to overlap with the infrared wavelengths absorbed by the water. Even if the attenuation rate of infrared rays of the relevant wavelength is measured, a concentration measurement value containing an error corresponding to the amount absorbed by moisture will be obtained. Therefore, it is desirable to remove as much moisture as possible from the sample gas. However, in general infrared gas analyzers, in order to increase the stability of operation, a reference cell is installed separately from the sample cell, which is filled with a gas that does not absorb infrared rays (such as nitrogen) as a reference gas, and both the sample and reference cells are A method to measure the difference in transmitted light is being explored. Therefore, in this method, if the water content in both the sample gas and the reference gas is made equal, errors due to water content cancel each other out, so no error occurs in the concentration measurement value. To explain a specific example, infrared ammonia gas (NH3)
In the case of an analyzer, NH3 in the sample gas is converted to nitric oxide (NO) using a thermal converter, and the sum of the NO originally present in the sample gas and the converted NO is absorbed by the first infrared absorption. On the other hand, the sample gas still containing N& is passed through the second same cell, and the N concentration in the sample gas can be determined from the difference in the amount of infrared absorption by both cells. In this case, if the moisture content of each gas passed through the first cell and the second cell is made equal, the measured NH3
Concentrations do not include errors due to moisture. Gas dehumidifiers are used in connection with gas analyzers in this manner, and such dehumidifiers include those using electronic gas coolers of cooling dehumidification type and semipermeable membrane vapor phase dehumidifiers that do not. There is.

前者では、除湿器の出口におけるガスの霧点温度を1〜
3℃にコントロールするもので、これ以上、露点温度を
下げることは凍るため出来ない。他方、後者の半透膜気
相除湿器では、霧点温度が−20oo相当まで比較的容
易に除湿することができる。除湿の度合が低く、試料ガ
ス中に水分が多く含まれていると、赤外線分析計などの
光学系を有する分析装置の場合、光学系の汚れが増し、
指示計における零点ドリフトを生じ、また化学発光式分
析計の場合には同機にしてスパンド!Jフトを起こし、
正確な分析値指示の妨げとなる。従って除湿能力の高い
半透膜気相除湿器の方が、除湿能力の劣る電子式ガス冷
却器より優れていると云える。第1図は、かかる半透膜
気相除湿器の断面図であり、第IA図は第1図において
線×−X′に沿って切断した断面図である。
In the former case, the fog point temperature of the gas at the outlet of the dehumidifier is set to 1 to
It is controlled at 3 degrees Celsius, and it is impossible to lower the dew point temperature any further due to freezing. On the other hand, the latter semi-permeable membrane vapor phase dehumidifier can relatively easily dehumidify up to a fog point temperature equivalent to -20 oo. If the degree of dehumidification is low and the sample gas contains a lot of moisture, the optical system of analytical instruments such as infrared analyzers will become more contaminated.
This can cause zero point drift in the indicator, and in the case of a chemiluminescent analyzer, it can cause a span! Wake up J-futo,
This hinders accurate analysis value indication. Therefore, it can be said that a semipermeable membrane vapor phase dehumidifier with a high dehumidifying capacity is superior to an electronic gas cooler with a poor dehumidifying capacity. FIG. 1 is a cross-sectional view of such a semipermeable membrane vapor phase dehumidifier, and FIG. IA is a cross-sectional view taken along the line x--X' in FIG.

これらの図を参照する。半透膜気相除湿器は、外管1と
、この外管1の内部に仕切板2,2を介して支持された
多数の内管3,3,3によって構成され、各内管3は〜
ィー・アィ・デュポン社の商品名ナフィオン(NAFI
ON)と称する化合物によって構成されており、その内
側から外側へ管壁を通して水蒸気のみを選択透過させる
機能を有している。今、水蒸気を含んだウェットサンプ
ルガスを入口4よりそれぞれの内管3内に導入し出口5
より排出させながら、他方の入口6より出口7に向かっ
てパージ用の乾燥ガスを内管3の外側に通すと、ウェッ
トサンプルガス中の水蒸気が内管3の管壁を通過して外
へパージされる。半透膜気相除湿器は、「上述のような
構成、機能を有するものであり、前述した理由によりガ
ス分折装置において使用される。
See these figures. The semipermeable membrane vapor phase dehumidifier is composed of an outer tube 1 and a large number of inner tubes 3, 3, 3 supported inside the outer tube 1 via partition plates 2, 2, and each inner tube 3 has a ~
EI DuPont's product name Nafion (NAFI)
It is composed of a compound called ON) and has the function of selectively permeating only water vapor from the inside to the outside through the pipe wall. Now, wet sample gas containing water vapor is introduced into each inner tube 3 from the inlet 4 and the outlet 5
When dry gas for purging is passed through the outside of the inner tube 3 from the other inlet 6 toward the outlet 7 while discharging the wet sample gas, water vapor in the wet sample gas passes through the wall of the inner tube 3 and is purged to the outside. be done. A semipermeable membrane vapor phase dehumidifier has the configuration and functions described above, and is used in a gas separation device for the reasons described above.

他方、赤外線式アンモニアガス(NH3)分析装置など
で、徴量なアンモニアガス濃度を検出できる高感度な分
析装置が既に本出願人により提案されている。
On the other hand, the present applicant has already proposed a highly sensitive analyzer, such as an infrared ammonia gas (NH3) analyzer, that can detect a significant ammonia gas concentration.

この提案にかかる分析装置は、赤外線光東の照射される
第1のセルと、同じく赤外線光東の照射される第2のセ
ルと、前記第1および第2の各セルを透過した各赤外線
光東量を検出する検出器とを有し、前記第1のセルと第
2のセルに、分析対象である試料ガスと比較対象である
基準ガスを周期的に交互に切り替えて同時に流し、この
ようにしたとき前記検出器から得られる電気信号を適当
に処理することにより試料ガスの高感度な濃度測定を可
能にするものである。この既提案にかかるガス分析装置
において重要な点は、第1のセルと第2のセルに、試料
ガスと基準ガスを交互に切り替えて流す点であり、この
点により、試料ガスに含まれる汚染物が赤外線光学系の
試料側と基準側の一方のみを特に汚染するということが
なくなるので、濃度指示計における零点ドリフトが生じ
ないなど、高感度という特長のほかにも、優れた利点を
有するものである。さて、かかる既提案の分析装置に前
述の半透膜気相除湿器を用いた場合の従来の分析装置の
構成概要を第2図に示す。
The analysis device according to this proposal includes a first cell irradiated with infrared light, a second cell also irradiated with infrared light, and each infrared light transmitted through each of the first and second cells. A detector for detecting the east quantity, and a sample gas to be analyzed and a reference gas to be compared are periodically switched and flowed simultaneously through the first cell and the second cell. By appropriately processing the electric signal obtained from the detector when the sensor is set, it is possible to measure the concentration of the sample gas with high sensitivity. An important point in the gas analyzer according to this existing proposal is that the sample gas and reference gas are alternately switched to flow through the first cell and the second cell. In addition to its high sensitivity, it has excellent advantages such as eliminating the possibility of objects contaminating only either the sample side or the reference side of the infrared optical system, so there is no zero point drift in the concentration indicator. It is. Now, FIG. 2 shows an outline of the configuration of a conventional analyzer when the above-mentioned semipermeable membrane vapor phase dehumidifier is used in the previously proposed analyzer.

同図を参照する。サンプリングプローブ8により採取さ
れた試料ガス(例えば自動車などの排ガスを想定する)
は、二つの流路に分流される。その第1として、先ず試
料ガスはNH3(アンモニアガス)コンバータ9におい
て、試料ガス中のNH3を全部N○(一酸化窒素)に変
換され、さらにN02(二酸化窒素)コンバータ10に
おいて試料ガス中のN02を全部NOに変換される。こ
のようにしてNH3とN02を含有しなくなった試料ガ
スは、基準ガスとして、半透膜気相除湿器12を通過す
ることにより除湿され、ポンプ13により吸引されて切
換弁14の入口aから出口bを経て赤外線ガス分析計1
5の第1のセルi5Aを通過した後、大気へ放散される
。またプローブ8により採取された試料ガスの第2の流
路として、先づ試料ガスはN02コンバータ1 1にお
いて、試料ガス中のN02をNOに変換される。従って
N比とNOを含有する試料ガスは、半透膜気相除湿器1
2aにて除湿された後、ポンプ13aに吸引され切換弁
14の入口dから出口cを経て赤外線ガス分析計15の
第2のセル15Bを通過した後、大気へ放散される。赤
外線ガス分析計15においては、第1のセル15Aと第
2のセル15Bが空間的に並列に配置されており、それ
らの前方に、図示せざるモー外こ駆動されるチョッバ1
58が配置され、それによって光源15C,15Dから
の赤外波長光を両セル15A,15Bに交互に照射する
構成となっている。そして両セル15Aと15Bの後方
には、両セルにおける赤外線吸収量の差を検出するため
の検出器15Fが配置されている。唯今の例では、第1
のセル15AにはN比を含まぬガスが、また第2のセル
15BにはNH3を含むガスが存在するので、検出器1
5が検出する赤外線吸収量の差は、NH3の存在に起因
するものであり、このようにしてN鴇の濃度を測定する
ことができる。次に切換弁14においてガス流路の切替
を行ない。NH3を含まぬ基準ガスがポンプ13により
吸引されて、功換弁14の入口aから出口cを経てガス
分析計15の第2のセル158に導かれ、またN馬を含
む試料ガスがポンプ13aにより吸引されて、切換弁1
4の入口dから出口bを経てガス分析計15の第1のセ
ル15Aに導かれているようにする。このように、切換
弁14において適宜の手段で周期的にガス流路を切り替
えることにより、ガス分析計15において、第1のセル
15AにNH3を含まぬ基準ガスと含む試料ガスが交互
に流され、第2のセル15BにもNQを含む試料ガスと
含まぬ基準ガスが交互に流され、このように交互に一定
の周期で切り換わる状態のもとで検出器15Fかち得ら
れる電気信号を適宜処理することにより、NH3濃度の
高感度検出が可能となる。半透膜気相除湿器12,12
aに用いるパージ用乾燥ガスとしては、別途用意される
清浄な乾燥空気(計装用空気と云う)を用い、これをポ
ンプ16により吸引して除湿器12,12aの内管の外
側に適していた。
Refer to the same figure. Sample gas collected by sampling probe 8 (for example, exhaust gas from a car etc.)
is divided into two channels. First, the sample gas is first converted into N○ (nitrogen monoxide) in the NH3 (ammonia gas) converter 9, and then in the N02 (nitrogen dioxide) converter 10, the N02 in the sample gas is converted into N○ (nitrogen monoxide). are all converted to NO. The sample gas, which no longer contains NH3 and N02 in this way, is dehumidified by passing through the semipermeable membrane vapor phase dehumidifier 12 as a reference gas, and is sucked by the pump 13 and exits from the inlet a of the switching valve 14. Infrared gas analyzer 1 via b
After passing through the first cell i5A of 5, it is dissipated into the atmosphere. Further, as a second flow path for the sample gas sampled by the probe 8, the sample gas first passes through the N02 converter 11, where N02 in the sample gas is converted to NO. Therefore, the sample gas containing the N ratio and NO is
After being dehumidified at 2a, it is sucked into the pump 13a, passes through the inlet d and outlet c of the switching valve 14, passes through the second cell 15B of the infrared gas analyzer 15, and is then released into the atmosphere. In the infrared gas analyzer 15, a first cell 15A and a second cell 15B are arranged spatially in parallel, and in front of them is a chopper 1 (not shown) driven by a motor.
58 are disposed, so that the cells 15A, 15B are alternately irradiated with infrared wavelength light from the light sources 15C, 15D. A detector 15F is arranged behind both cells 15A and 15B to detect the difference in the amount of infrared absorption between both cells. In the current example, the first
Since the second cell 15A contains a gas that does not contain an N ratio, and the second cell 15B contains a gas containing NH3, the detector 1
The difference in the amount of infrared absorption detected by No. 5 is due to the presence of NH3, and in this way the concentration of N can be measured. Next, the switching valve 14 switches the gas flow path. A reference gas not containing NH3 is sucked by the pump 13 and led to the second cell 158 of the gas analyzer 15 from the inlet a of the switching valve 14 through the outlet c, and a sample gas containing N is drawn by the pump 13a. It is sucked and the switching valve 1
4 is led to the first cell 15A of the gas analyzer 15 via the outlet b. In this way, by periodically switching the gas flow path using appropriate means in the switching valve 14, the reference gas that does not contain NH3 and the sample gas that contains NH3 are alternately flowed into the first cell 15A of the gas analyzer 15. , the sample gas containing NQ and the reference gas not containing NQ are alternately flowed into the second cell 15B, and the electrical signals obtained from the detector 15F are appropriately controlled under the condition where they are alternately switched at a constant cycle. The treatment enables highly sensitive detection of NH3 concentration. Semipermeable membrane vapor phase dehumidifier 12, 12
As the purge dry gas used in step a, clean dry air (referred to as instrumentation air) prepared separately was used, and this was sucked by the pump 16 and was suitable for the outside of the inner pipe of the dehumidifiers 12 and 12a. .

ところが、これらの半透膜気相除湿器は、その周囲温度
、ガス流量、サンプルガスとパージ用乾燥ガスの圧力差
などにより出口におけるガスの霧点温度が変化するとい
う欠点を有するものであり、これを解決するため、除湿
器そのものを極温槽に入れガス圧力を一定に保持してや
るなどの配慮が従来は必要であったから、そのためコス
ト高を招くという難点があった。この発明は、上述の如
き従来技術の難点を除去するためになされたものであり
、従ってこの発明の目的は、高価な陣温槽を用いたりす
ることなく、両除湿器出口における各ガスの霧点温度を
同一ならしめ、それにより各ガス中の水分含有量を等し
くし、水分含有量に起因する測定誤差の発生することの
ないようにした上述の如き高感度ガス分析装置を提供す
ることにある。この発明の構成の要点は、上述の如き従
来のガス分析装置において、2個の半透膜気相除湿器に
ついて一方の除湿器の出口から排出されたサンプルガス
を他方の除湿器のパージ用乾燥ガスとして相互に用い、
両除湿器の出口における各ガスの露点温度を均等ならし
める点にある。
However, these semipermeable membrane gas phase dehumidifiers have the disadvantage that the fog point temperature of the gas at the outlet changes depending on the ambient temperature, gas flow rate, pressure difference between the sample gas and the purge dry gas, etc. In order to solve this problem, in the past it was necessary to take measures such as placing the dehumidifier itself in a cryogenic chamber to maintain a constant gas pressure, which resulted in high costs. This invention was made in order to eliminate the drawbacks of the prior art as described above, and an object of the invention is to eliminate the mist of each gas at the outlets of both dehumidifiers without using an expensive temperature tank. To provide a highly sensitive gas analyzer as described above, in which the point temperatures are made the same, thereby making the moisture content in each gas the same, and preventing measurement errors caused by the moisture content from occurring. be. The main point of the configuration of the present invention is that in the conventional gas analyzer as described above, the sample gas discharged from the outlet of one of the two semipermeable membrane vapor phase dehumidifiers is dried for purging the other dehumidifier. mutually used as a gas,
The purpose is to equalize the dew point temperature of each gas at the outlet of both dehumidifiers.

次に図を参照してこの発明の実施例を詳しく説明する。
第3図はこの発明の一実施例を示す構成概要図である。
同図を、従来の構成を示す第2図と対比すると、相違点
は次の通りである。すなわち、半透膜気相除湿器12に
より除湿され、ポンプ13により吸引され、切換弁14
の入口a、出口bを経て赤外線ガス分析計15における
第1のセル15Aに入り、該セルを出たガスはそのまま
大気へ放散されることなく、大気放散管17を介し、さ
らに第2の切換弁18において入口aから出口bを経て
反対側の半透膜気相除湿器12aへ、パージ用乾燥ガス
として供給されている点である。同様に、半透膜気相除
湿器12aにより除湿され、ポンプ13aにより吸引さ
れ、切換弁14の入口d、出口cを経て赤外線ガス分析
計15における第2のセル15Bに入り、該セルを出た
ガスも同様に、大気放散管17aを介し、さらに第2の
切換弁18において入口dから出口cを経て半反対側の
透膜気相除湿器12へ、パージ用乾燥ガスとして供給さ
れる。切換弁14においてガス流路の切替が行なわれて
、除湿器12により除湿されたガスが切換弁14におけ
る入口a、出口cを経てガス分析計15における第2の
セル16Bに入るときは、第2の切換弁18も第1の切
換弁14と同期してガス流路の切替を行なうようにして
おけば、セル15Bを出たガスは切換弁18の入口d、
出口bを経てやはり反対側の除湿器12aへ、パージ用
乾燥ガスとして供給される。除湿器12aにより除湿さ
れたガスも同様にして反対側の除湿器12へ、パージ用
乾燥ガスとして供給される。以上に述べた点以外は、第
3図も第2図も構成は同じである。さて除湿器12(ま
たは12a)の内管へ導入されるサンプルガスの圧力は
、ポンプ13(または13a)により吸引されるため負
圧ではあるが、除湿器の内管の外側を通るパージ用乾燥
ガスが、サンプルガスより更に負圧となるようにポンプ
16により吸引されているため、結局サンプルガス中の
水蒸気分圧がパージ用乾燥ガスのそれより高い。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
When this figure is compared with FIG. 2 showing the conventional configuration, the differences are as follows. That is, it is dehumidified by the semipermeable membrane vapor phase dehumidifier 12, sucked by the pump 13, and
The gas enters the first cell 15A of the infrared gas analyzer 15 through the inlet a and outlet b of the infrared gas analyzer 15, and the gas that exits the cell is not directly dissipated into the atmosphere, but passes through the atmospheric dissipation tube 17 and then into the second switching In the valve 18, the dry gas is supplied as a purge dry gas from the inlet a to the semipermeable membrane vapor phase dehumidifier 12a on the opposite side via the outlet b. Similarly, it is dehumidified by the semipermeable membrane vapor phase dehumidifier 12a, sucked by the pump 13a, enters the second cell 15B of the infrared gas analyzer 15 through the inlet d and outlet c of the switching valve 14, and exits the cell. Similarly, the gas is also supplied as a purge dry gas to the membrane vapor phase dehumidifier 12 on the semi-opposite side via the atmospheric diffusion pipe 17a and from the inlet d to the outlet c of the second switching valve 18. When the gas flow path is switched in the switching valve 14 and the gas dehumidified by the dehumidifier 12 enters the second cell 16B in the gas analyzer 15 through the inlet a and outlet c in the switching valve 14, If the second switching valve 18 also switches the gas flow path in synchronization with the first switching valve 14, the gas leaving the cell 15B will be transferred to the inlet d of the switching valve 18,
It is also supplied as purge dry gas to the dehumidifier 12a on the opposite side via the outlet b. The gas dehumidified by the dehumidifier 12a is similarly supplied to the dehumidifier 12 on the opposite side as a purge dry gas. Other than the points mentioned above, the configurations of FIG. 3 and FIG. 2 are the same. Now, the pressure of the sample gas introduced into the inner tube of the dehumidifier 12 (or 12a) is negative pressure because it is sucked by the pump 13 (or 13a), but the purge gas is passed through the outside of the inner tube of the dehumidifier. Since the gas is sucked in by the pump 16 so as to have a more negative pressure than the sample gas, the water vapor partial pressure in the sample gas is ultimately higher than that of the purge dry gas.

そのため除湿器12または12aではサンプルガスの除
湿が行なわれる。半透膜気相除湿器では、その出口にお
けるガスの霧点温度は、パージ用乾燥ガスの露点温度に
よって変わる。また製品によくバラッキも若干ある。こ
の発明の実施例の如くすれば、一方の側の第1の除湿器
の除湿能力が高い(出口ガスの霧点が低い)場合には、
それにより除湿されたガスを他方の側の第2の除湿器へ
パージ用乾燥空気として供給するため、第2の除湿器に
おける除湿能力が高まる(露点が下がる)。他方、第2
の除湿器よりの露点の高いガスは、除湿能力の高い第1
の除湿器のパージ用乾燥ガスとして用いられるため、第
1の除湿器の除湿能力は下がる。このようにして結局、
第1と第2の各除湿器の除湿能力は均等化され、両除湿
器により除湿された各ガスの霧点温度が同じ値に近ず〈
わけである。次に第3図において、赤外線ガス分析計1
5の各セル15A,15Bから出たガスを大気開放管1
7,17aに通す理由を説明しておく。
Therefore, the sample gas is dehumidified in the dehumidifier 12 or 12a. In a semipermeable membrane vapor phase dehumidifier, the fog point temperature of the gas at its outlet varies depending on the dew point temperature of the purge drying gas. In addition, there is often some variation in the product. According to the embodiment of the present invention, when the dehumidification capacity of the first dehumidifier on one side is high (the fog point of the outlet gas is low),
As a result, the dehumidified gas is supplied to the second dehumidifier on the other side as purge dry air, thereby increasing the dehumidification capacity of the second dehumidifier (lowering the dew point). On the other hand, the second
The gas with a higher dew point than that of the dehumidifier is
Since the first dehumidifier is used as a purge dry gas for the first dehumidifier, the dehumidification capacity of the first dehumidifier is reduced. In this way, eventually
The dehumidification capacities of the first and second dehumidifiers are equalized, and the fog point temperatures of the gases dehumidified by both dehumidifiers are not close to the same value.
That's why. Next, in Fig. 3, infrared gas analyzer 1
The gas emitted from each cell 15A, 15B of 5 is connected to the atmosphere release pipe 1
Let me explain the reason for passing 7.17a.

第4図は大気開放管の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the atmosphere-opening pipe.

同図を参照する。大気開放管17は、文字どおりその一
端17Aを大気へ開放している。かかる関口端17Aか
ら最も遠い入口17Bへ、セル15Aからガスが排気さ
れる。そして出口17Cから切換弁18へ向けてガスが
送られる。かかる大気開放管17を使用することにより
、ガス分析計15におけるセル15A内の圧力をほぼ大
気圧に維持することができる。セル15A内のガス圧が
仮に2倍になると、中の分子密度も2倍になり、濃度測
定値も2倍になる。従って正確な濃度測定を行なうため
には、セル内のガス圧を一定に維持することが必要であ
る。この発明の実施例では、セル15A,15Bを出た
ガスを従来のようにそのまま大気へ放散することなく、
さらに半透膜気相除湿器へパージ用乾燥ガスとして送る
ため、大気開放管17,17aを用いなければセル15
A,15B内のガス圧が変動することがあり、正確な濃
度測定が期待できない。そこで大気開放管を用いること
により、セル内のガス圧をほぼ大気圧という一定圧に維
持し、それによって分析計15における濃度測定の正確
さを期しているわけである。第5図は、この発明の第2
の実施例を示す構成概要図である。同図を第3図と対比
すると、第3図では1台の差動形分析計15を使用して
いるのに対し、第5図では、差動形でない普通の分析計
を2台(15′,15″)使用している点が相違するだ
けで、動作の態様は全く同じであるから、第5図につい
てこれ以上説明することは不要であるつ。以上説明した
通りであるから、この発明によれば、従来の高感度形ガ
ス分析装置において、高価な櫨温槽などを要することな
く、大気開放管を設けるほか、単にガス流路を切り替え
る手段を追加するだけで基準ガスと試料ガスの水分含有
量の均等化が図れ、誤差の少ない濃度測定が可能になる
という利点がある。
Refer to the same figure. The atmosphere opening pipe 17 literally opens one end 17A to the atmosphere. Gas is exhausted from the cell 15A to the inlet 17B farthest from the entrance end 17A. Gas is then sent toward the switching valve 18 from the outlet 17C. By using such an atmosphere opening pipe 17, the pressure inside the cell 15A of the gas analyzer 15 can be maintained at approximately atmospheric pressure. If the gas pressure inside the cell 15A were to double, the molecular density therein would also double, and the measured concentration value would also double. Therefore, in order to perform accurate concentration measurements, it is necessary to maintain the gas pressure within the cell constant. In the embodiment of the present invention, the gas exiting the cells 15A and 15B is not directly dissipated into the atmosphere as in the conventional case.
Furthermore, in order to send the dry gas for purging to the semi-permeable membrane vapor phase dehumidifier, the cell 15
The gas pressure inside A and 15B may fluctuate, and accurate concentration measurement cannot be expected. Therefore, by using a tube open to the atmosphere, the gas pressure inside the cell is maintained at a constant pressure of approximately atmospheric pressure, thereby ensuring the accuracy of concentration measurement in the analyzer 15. FIG. 5 shows the second embodiment of this invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention. Comparing this figure with Fig. 3, one differential type analyzer 15 is used in Fig. 3, while in Fig. 5 two ordinary analyzers (15 ', 15'') Since the mode of operation is exactly the same except that it is used, there is no need to further explain Fig. 5.As explained above, this According to the invention, in a conventional high-sensitivity gas analyzer, the reference gas and the sample gas can be exchanged by simply providing a tube open to the atmosphere and adding a means to switch the gas flow path, without requiring an expensive oak temperature tank or the like. This has the advantage of equalizing the moisture content of the water and making it possible to measure concentration with less error.

なお第3図、第5図に示した各実施例において、ポンプ
13,13aが各除湿器12,12aの後に配置されて
いるが、このようにすると、ポンプを除湿器の前に配置
した場合に比較して、ポンプの加圧に伴うガスの圧縮に
よる凝縮水(ドレーン)の発生がないから、従ってポン
プにおける弁の凝縮水による劣化がなく寿命が延びると
いう利点もある。
In each of the embodiments shown in FIGS. 3 and 5, the pumps 13 and 13a are placed after each dehumidifier 12 and 12a, but if the pump is placed in front of the dehumidifier, Compared to the above, since there is no generation of condensed water (drain) due to the compression of gas accompanying pressurization of the pump, there is also the advantage that the valve in the pump does not deteriorate due to condensed water and its life is extended.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、半透腰気相除湿器の断面図、第IA図は第1
図において線×−×′に沿った断面図、第2図は従来の
ガス分析装置の構成概要図、第3図はこの発明の一実施
例を示す構成概要図、第4図は大気開放管の断面図、第
5図はこの発明の第2の実施例を示す構成概要図である
。 図において、1は外管、2は仕切板、3は内管、4は入
口、5は出口、6は入口、7は出口、8はガスサンプリ
ングプローブ、9はNH3コンバータ、10,1 1は
N02コンバータ、12は半透膜気相除湿器、13はポ
ンプ、14は切換弁、15は赤外線ガス分析計、16は
ポンプ、17は大気開放管、18は切換弁、を示す。 第1図 第IA図 第2図 第3図 第4図 第5図
Figure 1 is a sectional view of a semi-permeable gas phase dehumidifier, and Figure IA is a cross-sectional view of a semi-permeable gas phase dehumidifier.
In the figure, a cross-sectional view taken along the line FIG. 5 is a schematic diagram showing a second embodiment of the present invention. In the figure, 1 is the outer tube, 2 is the partition plate, 3 is the inner tube, 4 is the inlet, 5 is the outlet, 6 is the inlet, 7 is the outlet, 8 is the gas sampling probe, 9 is the NH3 converter, 10, 1 is the An N02 converter, 12 a semipermeable membrane gas phase dehumidifier, 13 a pump, 14 a switching valve, 15 an infrared gas analyzer, 16 a pump, 17 an atmosphere open pipe, and 18 a switching valve. Figure 1 Figure IA Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 半透膜の内側にウエツトガスを流し、外側にパージ
用乾燥ガスを流すことにより、ウエツトガス中の水蒸気
を該膜を透過して外側へパージすることのできる第1お
よび第2の半透膜気相除湿器と、ガスを流通させること
ができ光照射を受ける第1および第2のセルと、前記第
1の除湿器により除湿されたガスと前記第2の除湿器に
より除湿されたガスとを前記第1のセルおよび第2のセ
ルへ交互に入れ替えて同時に流通させる第1のガス流路
切替手段と、ガス流通時において前記第1および第2の
各セルの透過光量を測定する手段と、それぞれ一端が大
気に開放し、前記各セルを通過したガスがそれぞれ排気
されてこれをほぼ一定圧に維持するための第1および第
2の大気開放管と、前記第1および第2の大気開放管内
にそれぞれ排気された排気ガスが前記第1の除湿器によ
り除湿されたガスに相当するときはこれを前記第2の除
湿器へ、また前記第2の除湿器により除湿されたガスに
相当するときは前記第1の除湿器へ、それぞれパージ用
乾燥ガスとして流すべく、前記第1のガス流路切替手段
と同期して前記排気ガスの流れを切り替える第2のガス
流路切替手段とを有して成ることを特徴とするガス分析
装置。
1. First and second semipermeable membrane gases capable of passing water vapor in the wet gas and purging it to the outside by flowing wet gas inside the semipermeable membrane and flowing dry gas for purging to the outside. a phase dehumidifier, first and second cells through which gas can flow and receive light irradiation, and gas dehumidified by the first dehumidifier and gas dehumidified by the second dehumidifier. a first gas flow path switching means that alternately causes gas to flow through the first cell and the second cell at the same time; and means that measures the amount of light transmitted through each of the first and second cells during gas flow; first and second atmosphere opening pipes each having one end open to the atmosphere and for exhausting the gas that has passed through each of the cells and maintaining the pressure at a substantially constant pressure; and the first and second atmosphere opening pipes. When the exhaust gas discharged into the pipes corresponds to the gas dehumidified by the first dehumidifier, it is transferred to the second dehumidifier, and the exhaust gas corresponds to the gas dehumidified by the second dehumidifier. and a second gas flow path switching means for switching the flow of the exhaust gas in synchronization with the first gas flow path switching means so as to flow the exhaust gas to the first dehumidifier as purge dry gas. A gas analyzer characterized by comprising:
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