JPS60231137A - 光学的ガス濃度計 - Google Patents

光学的ガス濃度計

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JPS60231137A
JPS60231137A JP59087229A JP8722984A JPS60231137A JP S60231137 A JPS60231137 A JP S60231137A JP 59087229 A JP59087229 A JP 59087229A JP 8722984 A JP8722984 A JP 8722984A JP S60231137 A JPS60231137 A JP S60231137A
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JP
Japan
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gas
section
cylindrical filter
cell
passage
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Pending
Application number
JP59087229A
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English (en)
Inventor
Masahiro Uno
宇野 正裕
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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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
    • G01N21/31Investigating 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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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、一般に気体分子が、例えば赤外線の波長領域
において、分子の構造に1壱な吸収帯を有することを利
用して特定の気体成分の濃度を連続的に、しかも迅速に
測定し得る光学的ガスex計に関する。
〔従来技術とその問題点〕
第3図は従来の測定ガス流路の外部に独立して設置され
るガス分析装置の概略構成図を示す。図においてカス分
析装[1は、測矩カス流路lOに装入されるガス採取’
[9により、測足ガスτ吸引器、例えばポンプ4を用い
てサンプリングし、前処理部、すなわちドレンセパレー
タ2、ドレンボット3、除湿器5において除湿し、フィ
ルタ6においてダスト、ミスト等を除去する等の前処理
を行った後、分析計8に測定ガスを導入し、分析をする
。7はこの測定ガスを採取する採取カス流量計でるる。
このような分析装置lによる測定には、次のような欠点
があった。ガス採取管9による測定ガス採取点の濃度を
、計器が実際に指示するまでに採取点からガス分析装置
1までの距離、採取ガス流量、前処理部の構成等により
一定の遅れ時間を有し、例えばボイラの燃焼制御のよう
に両速応答が要求される場合には、実用に適し難い。ま
た、採取ガスの吸引量を増加させて、このような遅れ時
間を短縮させる場合には、ガス採取管9または前処理部
の汚れが加速され、保守上の問題がおった。次に、第4
図は測定ガス流路の一部を光路として利用するガス分析
装置の概略構成図を示す。図において測定ガス流路、例
えば煙道10の直径方向に光源部11と検出部12とを
対向して設置する。このような分析装置には次のような
欠点がめった。光源部11と検出部12との光軸を一致
させ難い。一般に煙道10は数mの直径を有し、この直
径で対向する光源部11と検出部12とは、熱歪等によ
り少しの寸法変化が生じても、大きい光軸ずれを生じる
ために安定性に欠ける。
なお、測定ガスと直接に光源部11および検出部12の
光透過窓の汚れを防止するために、ブロアを設ける等の
光源部11および検出部12を設置する際に大損りな付
帯工事を要する。さらに、測定光路でるる煙道lOに校
正用標準ガスを充すことは不可能であるために、通常の
測定器校正法として最も精度の高い校正用標準ガスによ
る校正ができない。次に、第5図はパイプとパイプの先
端部に取付けられた筒状フィルタとの間を測定光路とす
るガス分析装置の概略構成図を示す。図において本ガス
分析装置13は、パイプ14の先端部に先端が閉鎖芒九
だ筒状フィルタ15が取付けられ、この筒状フィルタ1
5の先端内部に、反射鏡16が設置され、この反射鏡1
6により光を往彼させてハーフミラ−17を用いて反射
光の一部を検出器18に導入する。19は光源、20は
光源19のチョッパ、21tj:レンズでるる。この方
法には次の欠点があった。大口径の煙道lOにおいて、
煙道10の中央部のカス温度+mt定する場合等の総光
路長りに対して、測定に寄与する光路長lの割合が小さ
く、光量の損失が太き(、かつハーフミラ−17の反射
による光量損失と共に、大出力の光源19が必要である
という問題があった。
〔孔明の目的〕
本発明は、上述の点に鑑み、従来技術の問題点を有効に
解決し、測定ガスの前処理が不敬となり、高速応答か実
現され、し力・も保守性が良好で、安定性に優れた光学
的カス6A反計を提供することを目的とする。
〔発明の散点〕
このような目的?ll−達成するために、本発明は、セ
ル部の内部に設けられ筒状に形成場れ内部の前端に反射
鏡を設は後鴎に光源部より入射される入射光束を透過し
前記反射鏡より反射される反射光束を透過する光透過窓
を前記反射鏡と対向して設ける筒状フィルタ部と、前記
セル部と筒状フィルタ部との間に設けられ前記測定ガス
を導入し拡散により前記筒状フィルタ部に侵入させるガ
ス通路部と、前記セル部の前方に延長して設りられ先端
が前記測定ガスの採取点に開口する延長通路部とを偏え
ることを特徴とする。
〔発明の実施例〕
次に、本発明の実施例を図面に基づき、詳細に説明する
第1図は本発明の一実施例の概略構成図を示す。
図において光学的ガス濃度計22は、主として光源部2
3、セル部24および検出部25から構成される。この
うち、セル部24はセル26と、このセル26の内部に
収容された筒状フィルタ部27および延長通路部28と
からなる。セル26は有底円筒状に形成され、底部には
光透過窓29が外気に対して気密に取付けられる。ブだ
、セル26がフランジ30によりダスト壁31に装着さ
れる際に、延長通路部2Bt′iNi口端32を、測足
ガスの採取点Aの近辺に開口する。
次に、筒状フィルタ部27Fi、繊維またFi焼結体に
より、本実施例では円筒状に成形された筒状フィルタ3
3と、この筒状フィルタ33の前端に挿入される流線変
更体34と、後端に挿入されるセル26の光透過窓装着
部40とからなる。流線変更体33の内面には、反射鏡
35が光透過窓29と対向して固定される。カス通路部
36位、本実施例では同心的に配置されたセル26と筒
状フィルタ33との間の間隙でおる。また、延長通路部
28は、このガス通路部36を前方に延長して設けられ
、延長通路部28およびガス通路部36の有効面積がほ
ぼ等しくなるように、それぞれの内径寸法が選定され、
延長通路部28およびガス通路部36内の流速の変化に
よるダストのt積を少な(する。測定ガスは、延長通路
部28を経て流線変更体33により流線が円滑に変更さ
れて、ガス通路部36に導かれ、筒状フィルタ33の内
部に拡散により侵入する。この際、光源部23よりレン
ズ37、)・−フミラー38を経て、入射光束は光透過
窓29を透過して筒状2イルタ33の内部に入射され、
さらに反射鏡35により反射され反射光束として、光透
過窓29を透過して、再びハーフミラ−38を紅て検出
部25に入射する。この入射光束および反射光束は筒状
フィルタ33の内部で、測定ガスの製置に比例して吸収
される吸収波長帯の光量を検出器25にて連続的に電気
的に測定する。
さらに、測定ガスの流通を喚起するために、本実施例で
は減圧手段としてエジェクタ41およびポンプ42が配
設され、筒状フィルタ330周辺部の圧力を測定カス採
取点Aの近辺の出力より低(するように構成されている
さらにまた、測定ガス採取点Aの圧力が大気圧より僅か
に高い場合には、エジェクタ41およびポンプ42を用
いることなく、筒状フィルタ33の周辺部を大気に開放
するという減圧手段を採用してもよい。
次に、第2図は本発明の他の実施例の概略構成図を示す
。図においてm1図と同一のareを有する部分には、
同一の符号が付嘔れている。ガス通路部36は、分岐板
43により給気側通路44と排気側通路45とにt丘は
等、分割される。46は開口路である。なお、この分岐
&43は、延長通路部28まで延長されて、同様に給気
側通路47および排気側通路48にほぼ等分割する。従
って、分岐板43#′i全体的に7オーク状に形成され
る。
このような給気側通路44.47および排気側通路45
.48は、有効断面積がほぼ等しくなり、延長通路部2
8の開口端32′t−測定ガスの流通方向Pの採取点A
に配置することにより、給気側と排気側との間に圧力差
が喚起さitて、測定ガスは給気側通路47,44′l
i:&、て、開口路46に移行し、排気側通路45.4
8を経°〔、開口端32と反対側に開口する開口端49
よりダクト内部に連続的に排気される。
さらに、第1図および第2図に示すセル26の外壁また
は筒形フィルタ33の外壁に、図示されていないヒータ
を配設することにより、セル26の内壁、筒状フィルタ
33および測定ガス温度が測定ガスの酸露点以上の温度
に加熱することができる。この加熱により、測定ガスの
拡散速度が増加し、応答速度が向上すると共に、測定カ
ス中の水蒸気の結露が防止され、結露による構成部品の
腐蝕等が防止される。
〔発明の効果〕
以上に説明するように本発明によれば、セル部の内部に
細状フィルタ部を設け、このセル部と筒状フィルタ部と
の間にガス通路部およびさらに延長し″C測定ガス採取
点に開口する延長通路部を設け、測定ガスを導入しNi
l記筒形フィルタ部内に拡散により侵入させ?++]記
筒状フィルタ内部に設けられた測定光束により測定ガス
の濃度を連続的に測定し得ることにより、従来技術の問
題点が有効に解決されて、測定カスの前処理が不要とな
り、その取扱い保守が容易でめると共に、測定ガスが直
接筒状フィルタ内部にて測定されるから、高速応答性が
向上し、七の銅足が安定化する等の長所を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概略構成図、第2図は本発
明の他の実施例の概略構成図、第3図は従来の測定ガス
流路の外部に独立して設置されるガス分析装置の概略構
成図、第4図は測定ガス流路の一部を光路として利用す
るガス分析装置の概略構成図、第5図はパイプとパイプ
の先端部に取付けられた筒状フィルタとの間を測定光路
とするガス分析装置の概略構成図でらる。 22:光学的カス濃度計、24:セル部、26:セル、
27:筒状フィルタ部、28:延長通路部、29:光透
過窓、33:筒状フィルタ、35□□□□□□ :反射鏡、36:ガス通路部、43:分岐板、44.4
7:給気側通路、45.48:排気側通路。 特許出願人 富士電機製造株式会社 第3図 第4図 第 5 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 り 光源部と、セル部および検出部とを有し、測定ガス
    濃度を測定する光学的ガス濃度計において、前記セル部
    の内部に設けられ筒状に形成されて内部の前端に反射鏡
    を設け、後端に前記光源部より入射逼れる入射光束を透
    過し前記反射鏡より反射される反射光束を透過する光透
    過窓を前記反射鏡と対向して設ける筒状フィルタ部と、
    前記セル部と筒状フィルタ部との間に設けられ前記濁定
    ガスを導入し拡散により前記筒状フィルタ部に侵入させ
    るガス通路部と、このガス通路部を前方に延長して設け
    られ* Pl+]記測定ガスの採取点に間口する延長通
    路部とを備えたことt−%徴とする光学的ガス濃度計。 2、特許請求の範囲第1項に記載のガス濃度計において
    、ガス通路部の圧力を測定ガスの採取点付近より低(す
    る減圧手段を有することを特徴とする光学的ガス濃度計
    。 3)特許請求の範囲第1項に記載のガス濃度計において
    、ガス通路部を給気側と排気側とにほぼ等分割し測定ガ
    スを前記給気側から排気側に流通させる分岐板を設け、
    この分岐板を前方に延長して延長通路部を給気側と排気
    側とにほぼ等分割して前記延長通路部の給気側を測定ガ
    スの流通方向の採取点に開口することを特徴とする光学
    的ガス濃度計。
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