JPS60231138A - 光学的ガス濃度計 - Google Patents
光学的ガス濃度計Info
- Publication number
- JPS60231138A JPS60231138A JP8723084A JP8723084A JPS60231138A JP S60231138 A JPS60231138 A JP S60231138A JP 8723084 A JP8723084 A JP 8723084A JP 8723084 A JP8723084 A JP 8723084A JP S60231138 A JPS60231138 A JP S60231138A
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- JP
- Japan
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- gas
- section
- cylindrical filter
- light source
- measurement
- Prior art date
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- Pending
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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
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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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。
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、分子の構造に内肩な吸収帯含有することを利
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濃度計に関する。
において、分子の構造に内肩な吸収帯含有することを利
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濃度計に関する。
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胞図をボす。図においてガス分
析装置ｌは、測定ガス流路１０に装入されるガス採取ｔ
９により、画定ガスを吸引器、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、ダスト等を除去する等の前処理を
行った彼、分析計８に測定ガスを導入し、分析をする。
るガス分析装置の概略構胞図をボす。図においてガス分
析装置ｌは、測定ガス流路１０に装入されるガス採取ｔ
９により、画定ガスを吸引器、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、ダスト等を除去する等の前処理を
行った彼、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ガス流量計である。ご
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ｌ
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
高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そ、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、保守上の問題があった。
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ｌ
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
高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そ、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、保守上の問題があった。
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。図において測定カ
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ｔ対向して設置する。このような分析装置には
次のような欠点かあった。光源部１１と検出部１２との
光軸を一致させ離い。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を設置する際に大組りな付帯工事ｔ−要する
。さらに、測定光路である煙道１０に校正用標準ガスを
光すごとは不可能であるために、通常の測定儀校正法と
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。
るガス分析装置の概略構成図を示す。図において測定カ
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ｔ対向して設置する。このような分析装置には
次のような欠点かあった。光源部１１と検出部１２との
光軸を一致させ離い。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を設置する際に大組りな付帯工事ｔ−要する
。さらに、測定光路である煙道１０に校正用標準ガスを
光すごとは不可能であるために、通常の測定儀校正法と
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の先漏部に先端が □閉鎖された筒状フィルタ
１５が取付けられ、この筒状フィルタ１５の先端内部に
、反射鏡１６か設置され、この反射鏡１６により光を往
復させてハーフミラ−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、２１けレンズでおる。この方法には次の欠点があ
った。大口径の煙道１０において、煙道ｌＯの中央部の
ガス濃度を測定する場合等の紀元路長りに対して、測定
に寄与する光路長ｌの割合が小さく、光量の損失が大き
く、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。
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の先漏部に先端が □閉鎖された筒状フィルタ
１５が取付けられ、この筒状フィルタ１５の先端内部に
、反射鏡１６か設置され、この反射鏡１６により光を往
復させてハーフミラ−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、２１けレンズでおる。この方法には次の欠点があ
った。大口径の煙道１０において、煙道ｌＯの中央部の
ガス濃度を測定する場合等の紀元路長りに対して、測定
に寄与する光路長ｌの割合が小さく、光量の損失が大き
く、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。
本発明は、上述の点に鑑み、従来技術の問題点會有効罠
解決し、測定ガスの前処理が不要となり、高速応答が実
現され、しかも保守性が良好で、安定性に優れた光学的
ガス濃度計を提供することを目的とする。
解決し、測定ガスの前処理が不要となり、高速応答が実
現され、しかも保守性が良好で、安定性に優れた光学的
ガス濃度計を提供することを目的とする。
このような目的を達成するために、本発明は、セル部の
内部に設けられ筒状に形成され内部の前端に光源部を設
け、後端に前記光源部より放射される光束を透過して検
出部に照射させる光透過窓を前記光源部と対向して設け
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形
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前記ガス通路部と有効断面Ｍ
Ｒをほぼ等しくし前記測定カスの採取点に開口する延長
通路部とを備えること全特徴とする。
内部に設けられ筒状に形成され内部の前端に光源部を設
け、後端に前記光源部より放射される光束を透過して検
出部に照射させる光透過窓を前記光源部と対向して設け
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形
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前記ガス通路部と有効断面Ｍ
Ｒをほぼ等しくし前記測定カスの採取点に開口する延長
通路部とを備えること全特徴とする。
次に、本発明の実施例ｆ：図面に基づき、詳細に説明す
る。
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
収容で力５る筒状フィルタ部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。ま
た、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２８は開口端３２を、測定ガス
の採取点Ａの近辺に開口する。
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
収容で力５る筒状フィルタ部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。ま
た、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２８は開口端３２を、測定ガス
の採取点Ａの近辺に開口する。
次に、筒状フィルタ部２７は、繊維または焼結体により
、本実施例では円筒状に成形された筒状フィルタ３３と
、この筒状フィルタ３３０前端に装着された光源部２３
および後端に装着されるセル２６の光透過窓装着部４０
とからなる。このうち、光源部２３は光源ケース３４と
、この光源ケース３４内に収容される光源３５および光
透過窓３６とからなり、光透過窓２９と互いに対向する
。
、本実施例では円筒状に成形された筒状フィルタ３３と
、この筒状フィルタ３３０前端に装着された光源部２３
および後端に装着されるセル２６の光透過窓装着部４０
とからなる。このうち、光源部２３は光源ケース３４と
、この光源ケース３４内に収容される光源３５および光
透過窓３６とからなり、光透過窓２９と互いに対向する
。
ガス通路部３７は、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との間の間隙である。１だ、
延長通路部２８は、このガス通路部３７ ｆ ｉｉＪ方
に延長して設けられ、延長通路部２８およびガス通路部
３７の有効断面積’ｔｔｔは等しくするように、それぞ
れの内径寸法が選定され、延長通路部２８またはガス通
路部３７内の流速変化によるダストの堆積を少なくする
。測定ガスは、延長通路部２８を経て光源ケース３４０
頭部において流れが円滑に変更されて、ガス通路部３７
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３５は凹面鏡を形成する光源ケース３
４の内面により反別さｎる平行な測定光束として、光透
過窓３６ｔ−透過し筒状フィルタ３３の内部に放射する
。この除、筒状フィルタ３３の内部で、振す定ガスの疾
度に比例し℃吸収される吸収波長帯の光量は、光透過窓
２９を透過して検出器２５において、連続的に電気的に
測定される。
ル２６と筒状フィルタ３３との間の間隙である。１だ、
延長通路部２８は、このガス通路部３７ ｆ ｉｉＪ方
に延長して設けられ、延長通路部２８およびガス通路部
３７の有効断面積’ｔｔｔは等しくするように、それぞ
れの内径寸法が選定され、延長通路部２８またはガス通
路部３７内の流速変化によるダストの堆積を少なくする
。測定ガスは、延長通路部２８を経て光源ケース３４０
頭部において流れが円滑に変更されて、ガス通路部３７
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３５は凹面鏡を形成する光源ケース３
４の内面により反別さｎる平行な測定光束として、光透
過窓３６ｔ−透過し筒状フィルタ３３の内部に放射する
。この除、筒状フィルタ３３の内部で、振す定ガスの疾
度に比例し℃吸収される吸収波長帯の光量は、光透過窓
２９を透過して検出器２５において、連続的に電気的に
測定される。
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３３の周辺部の圧力が測定ガス
採取点人の近辺の圧力より低（なるように構成されてい
る。また、測定ガス採取点Ａの圧力が大気圧より旨い場
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１放するとい
う減圧手段を採用し′Ｃもよい。
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３３の周辺部の圧力が測定ガス
採取点人の近辺の圧力より低（なるように構成されてい
る。また、測定ガス採取点Ａの圧力が大気圧より旨い場
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１放するとい
う減圧手段を採用し′Ｃもよい。
次に、栴２１は本発明の他の実施例の概略＆成因を示す
。図において第１図と同一の機能を有する部分には、同
一の符号が付されている。ガス通路部３７は分岐板４３
により、給気側通路４４と排気側通路４５とにほぼ等分
割される。４６は開口路である。なお、この分岐板４３
Ｆｉ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ｔｌは等分割する。従って
、分岐板４３は全体的にフォ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４５．４
８ｉｌｌ：、＃１は等しい有効断面積を有し、延長通路
部２８の開口端３２ｔ−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
差が喚起されて、測定ガスは給気側通路４７，４４ｆ：
経て、開口路４６に移行し、排気側通路４５．４８を経
て、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。
。図において第１図と同一の機能を有する部分には、同
一の符号が付されている。ガス通路部３７は分岐板４３
により、給気側通路４４と排気側通路４５とにほぼ等分
割される。４６は開口路である。なお、この分岐板４３
Ｆｉ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ｔｌは等分割する。従って
、分岐板４３は全体的にフォ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４５．４
８ｉｌｌ：、＃１は等しい有効断面積を有し、延長通路
部２８の開口端３２ｔ−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
差が喚起されて、測定ガスは給気側通路４７，４４ｆ：
経て、開口路４６に移行し、排気側通路４５．４８を経
て、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４くフィルタ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
ガ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。
は筒４くフィルタ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
ガ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。
以上に説明するように本発明によれば、セル部の内部に
筒状フィルタ部を設け、このセル部と筒状フィルタ部と
の間にガス通路部を設け、測定ガスを導入して前記筒抜
フィルタ部内に拡散により侵入させ前記筒状フィルタ内
部に設けられた光源部より放射される測定光束により、
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あると共に、測定
ガスが直接筒状フィルタ内部に取入れられるから、高速
応答性が向上し、七〇測足が安定化する等の長所を有す
る。
筒状フィルタ部を設け、このセル部と筒状フィルタ部と
の間にガス通路部を設け、測定ガスを導入して前記筒抜
フィルタ部内に拡散により侵入させ前記筒状フィルタ内
部に設けられた光源部より放射される測定光束により、
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あると共に、測定
ガスが直接筒状フィルタ内部に取入れられるから、高速
応答性が向上し、七〇測足が安定化する等の長所を有す
る。
第１図は本発明の一実施例の概略襖成因、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逼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測定光路とするガ
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める。 ２２：光学的ガス湊度計、２３：光源部、２４：セル！
、２６：セル、２７：ｆｍ状フィルタ部、２８：延長通
路部、２９ 、３６ ：光透過窓、３３：筒状フィルタ
、３７：ガス通路部、４３：分岐板、４４．４７：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 ’Ｘ１ｌｊｉが′ 第 ３ 図 第４図 第 図
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逼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測定光路とするガ
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める。 ２２：光学的ガス湊度計、２３：光源部、２４：セル！
、２６：セル、２７：ｆｍ状フィルタ部、２８：延長通
路部、２９ 、３６ ：光透過窓、３３：筒状フィルタ
、３７：ガス通路部、４３：分岐板、４４．４７：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 ’Ｘ１ｌｊｉが′ 第 ３ 図 第４図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ）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
の内部に設り゛られ筒状に形成されて内部の前端に前記
光源部を設け、後端に前記光源部より放射された光束を
透過し前記検出部に照射させる光透過窓を前記光源部と
対向して般りた筒状フィルタ部と、前記セル部と筒状フ
ィルタ部との間沈設けられ前記測定ガスを導入し拡散に
より前記筒形フィルタ部に侵入させるカス通路部と、こ
のガス通路部管前方に延長して設けられ前記測定ガスの
採取点に開口する延長通路部とを偏えたことを％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カスの採取点付近より低くす
る減圧手段を有するＯ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はは等分割し測定ガ
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ｔミは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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8723084A JPS60231138A (ja) | 1984-04-30 | 1984-04-30 | 光学的ガス濃度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8723084A JPS60231138A (ja) | 1984-04-30 | 1984-04-30 | 光学的ガス濃度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60231138A true JPS60231138A (ja) | 1985-11-16 |
Family
ID=13909055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8723084A Pending JPS60231138A (ja) | 1984-04-30 | 1984-04-30 | 光学的ガス濃度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60231138A (ja) |
-
1984
- 1984-04-30 JP JP8723084A patent/JPS60231138A/ja active Pending
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