JPS61145438A - 化学発光式ガス分析計 - Google Patents
化学発光式ガス分析計Info
- Publication number
- JPS61145438A JPS61145438A JP26945484A JP26945484A JPS61145438A JP S61145438 A JPS61145438 A JP S61145438A JP 26945484 A JP26945484 A JP 26945484A JP 26945484 A JP26945484 A JP 26945484A JP S61145438 A JPS61145438 A JP S61145438A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- time
- correction
- calibration
- final value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
- G01N21/766—Chemiluminescence; Bioluminescence of gases
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (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】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、例えばボイラや化学プラント等の煙道から
排出されるガス中のＮｏ、（Ｎｏ）’ＩＮ度等を連続的
に測定する化学発光式ガス分析計に関する。
排出されるガス中のＮｏ、（Ｎｏ）’ＩＮ度等を連続的
に測定する化学発光式ガス分析計に関する。
（ロ）従来技術
煙道より排出される窒素化合物ＮＯｘの濃度測定を行う
のに使用される化学発光式ガス分析計は、試料中の一酸
化窒素と空気から生成されるオゾンが化学反応する際に
発する放射光の強さが、試料中の一酸化窒素量に比例す
るので、この原理を利用し、放射光量を測定することに
より、−酸化窒素濃度を測定するものである。この種の
化学発光式ガス分析計は、連続測定を行う場合、ゼロ点
あるいはスパン点がドリフトするので、定期的に試料ガ
スに代えて校正ガスを流し、ゼロ及びスパンの補正を行
う。従来は、この校正ガスを流して補正するのに、校正
ガスを流し始めてから、指示変化が十分に落ち着くのを
待ってから指示をゼロ点又はスパンガス濃度に調整して
いた。すなわち校正ガスを流してから校正を行うまでの
時間は十分な余裕を見て、ゼロスパン校正を行う。その
ため、３〜５分間は校正ガスを流していた。これはガス
分析計の指示変化がなくなった時点より、さらに指示変
化のないことを確認するための時間を要するためである
が、校正時間が長いので、欠測時間が大となる上、多く
の校正ガスを浪費するという問題があった。
のに使用される化学発光式ガス分析計は、試料中の一酸
化窒素と空気から生成されるオゾンが化学反応する際に
発する放射光の強さが、試料中の一酸化窒素量に比例す
るので、この原理を利用し、放射光量を測定することに
より、−酸化窒素濃度を測定するものである。この種の
化学発光式ガス分析計は、連続測定を行う場合、ゼロ点
あるいはスパン点がドリフトするので、定期的に試料ガ
スに代えて校正ガスを流し、ゼロ及びスパンの補正を行
う。従来は、この校正ガスを流して補正するのに、校正
ガスを流し始めてから、指示変化が十分に落ち着くのを
待ってから指示をゼロ点又はスパンガス濃度に調整して
いた。すなわち校正ガスを流してから校正を行うまでの
時間は十分な余裕を見て、ゼロスパン校正を行う。その
ため、３〜５分間は校正ガスを流していた。これはガス
分析計の指示変化がなくなった時点より、さらに指示変
化のないことを確認するための時間を要するためである
が、校正時間が長いので、欠測時間が大となる上、多く
の校正ガスを浪費するという問題があった。
（ハ）目的
この発明の目的は、上記に鑑み、校正精度を維持しつつ
、従来よりも短い時間で校正を行う化学発光式のガス分
析計を提供することである。
、従来よりも短い時間で校正を行う化学発光式のガス分
析計を提供することである。
（ニ）構成
この発明は上記目的を達成するために、校正ガス導入後
の所定時点のデータから、指示変化後の最終指示値到達
点を推定するようにしている。すなわちこの発明の化学
発光式ガス分析計は、校正ガスのガス検出部への導入時
に、ガス検出部の指示出力の立上り時を検出する立上り
検出手段と、この立上り時点から所定時間経過の少なく
とも２時点Ｔ１、Ｔ２におけるガス検出部出力の前記立
上り点との差値ΔＸ１、Δｘ２を記憶する変化量記憶手
段と、この差値ΔＸ１、Δｘ２をステップ入力に対する
一次遅れ応答計算式ｘ＝Ｘ（１ｅ４′Ｔ）に入れて、最
終値Ｘを算出する最終値演算手段と、この最終値を校正
ガス濃度とする自動補正手段とを特徴的に備えている。
の所定時点のデータから、指示変化後の最終指示値到達
点を推定するようにしている。すなわちこの発明の化学
発光式ガス分析計は、校正ガスのガス検出部への導入時
に、ガス検出部の指示出力の立上り時を検出する立上り
検出手段と、この立上り時点から所定時間経過の少なく
とも２時点Ｔ１、Ｔ２におけるガス検出部出力の前記立
上り点との差値ΔＸ１、Δｘ２を記憶する変化量記憶手
段と、この差値ΔＸ１、Δｘ２をステップ入力に対する
一次遅れ応答計算式ｘ＝Ｘ（１ｅ４′Ｔ）に入れて、最
終値Ｘを算出する最終値演算手段と、この最終値を校正
ガス濃度とする自動補正手段とを特徴的に備えている。
（ホ）実施例
以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。
。
第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図である
。同図において、サンプリング部１よりの被測定ガスと
、ボンベ２内の校正ガスが電磁弁３に切換えられて、化
学発光式ガス分析計４に導入されるようになっている。
。同図において、サンプリング部１よりの被測定ガスと
、ボンベ２内の校正ガスが電磁弁３に切換えられて、化
学発光式ガス分析計４に導入されるようになっている。
化学発光式ガス分析計４は、電磁弁３よりのガスの濃度
を検出する検出部５と、この検出部５よりの検出信号を
取り込むためのＩ１０インターフェース６と、ＣＰＵ７
と、校正のための演算値その他を記憶するためのメモリ
８と、ＣＰＵ７より補正出力信号や電磁弁３を切換える
ためのガス切換信号を出力するＩ１０インターフェース
９等から構成されている。
を検出する検出部５と、この検出部５よりの検出信号を
取り込むためのＩ１０インターフェース６と、ＣＰＵ７
と、校正のための演算値その他を記憶するためのメモリ
８と、ＣＰＵ７より補正出力信号や電磁弁３を切換える
ためのガス切換信号を出力するＩ１０インターフェース
９等から構成されている。
ＣＰＵ７は、所定の時間毎に「測定」から「校正」へ、
さらにまた「校正」から「測定」に戻す切換制御機能、
「測定」におけるガス濃度検出機能、「校正」における
校正ガス濃度の立上り時点検出機能、この立上り時点か
ら時間Ｔ １、 Ｔ Ｚ後における立上り時点からその
各時点までの変化量Δｘ１、Δｘ２を算出する機能、さ
らに予め記憶されるステップ入力に対する一次遅れ式ｘ
＝Ｘ（１ｅ −ｔ ／Ｔ ）と上記変化量Δｘ１、Δｘ
２とから最終値Ｘを算出する機能を備えている。
さらにまた「校正」から「測定」に戻す切換制御機能、
「測定」におけるガス濃度検出機能、「校正」における
校正ガス濃度の立上り時点検出機能、この立上り時点か
ら時間Ｔ １、 Ｔ Ｚ後における立上り時点からその
各時点までの変化量Δｘ１、Δｘ２を算出する機能、さ
らに予め記憶されるステップ入力に対する一次遅れ式ｘ
＝Ｘ（１ｅ −ｔ ／Ｔ ）と上記変化量Δｘ１、Δｘ
２とから最終値Ｘを算出する機能を備えている。
次に、上記実施例において、ＣＰＵ７の制御により、「
測定」から「校正」に切換えられ、電磁弁３にガス切換
信号が与えられ、ボンベ２より校正ガスが、電磁弁３を
経て検出部５に与えられ、校正がなされる場合の動作を
、第３図に示すフロー図を参照して説明する。
測定」から「校正」に切換えられ、電磁弁３にガス切換
信号が与えられ、ボンベ２より校正ガスが、電磁弁３を
経て検出部５に与えられ、校正がなされる場合の動作を
、第３図に示すフロー図を参照して説明する。
ＣＰＵ７は、「測定」中に「校正」のタイミングが到来
すると、先ずガス切換信号を出力する〔ステップＳＴ（
以下ＳＴと略す）■〕このガス切換信号により、ボンベ
２の校正ガスが、電磁弁３を経て検出部５に与えられる
。
すると、先ずガス切換信号を出力する〔ステップＳＴ（
以下ＳＴと略す）■〕このガス切換信号により、ボンベ
２の校正ガスが、電磁弁３を経て検出部５に与えられる
。
検出部５では、この校正ガスの濃度を検出し、その検出
信号がＣＰＵ７に取り込まれる。この校正ガスの検出信
号は、切換前の測定ガス、校正ガスがともに入力停止さ
れた時点では０（＝ｘ、）であるが、第２図に示すよう
に、切換後ｔ０で立上り、−次遅れで変化し、やがて最
終値Ｘに至る。
信号がＣＰＵ７に取り込まれる。この校正ガスの検出信
号は、切換前の測定ガス、校正ガスがともに入力停止さ
れた時点では０（＝ｘ、）であるが、第２図に示すよう
に、切換後ｔ０で立上り、−次遅れで変化し、やがて最
終値Ｘに至る。
ガス切換信号を出力後、ＣＰＵ７は、立上り点ｔ０が到
達したか否か判定を繰り返しく５Ｔ２）、検出部５より
の信号レベルが急に立上がると、Ｓｒ２の判定がＹＥＳ
となり、その時点における検出レベルＸｏ （＝Ｏ）
をメモリ８に記憶する（Ｓｒ１）とともに、時間カウン
タｔ （ＣＰＵ７に内蔵）をＯにする（Ｓｒ１）。
達したか否か判定を繰り返しく５Ｔ２）、検出部５より
の信号レベルが急に立上がると、Ｓｒ２の判定がＹＥＳ
となり、その時点における検出レベルＸｏ （＝Ｏ）
をメモリ８に記憶する（Ｓｒ１）とともに、時間カウン
タｔ （ＣＰＵ７に内蔵）をＯにする（Ｓｒ１）。
その後、時間カウンタｔの内容が所定値Ｔ１に達したか
否か判定され（Ｓｒ１）、その内容すなわち時点ｔ０か
らの経過時間がＴ１に達していないと、時間カウンタｔ
に＋１カウントを行い（ＳＴ６） 、ｔ＝Ｔ、 、つま
りカウンタｔの内容が所定値Ｔ、に達するまで、Ｓｒ１
、Ｓｒ１の処理が繰り返される。ｔ＝Ｔ、になると、Ｓ
ｒ１の判定がＹＥＳとなり、続いて、その時点における
信号レベルＸが検出され、ｔｏにおける検出値ｘ０との
差値、すなわち変化量ΔＸ＋ （＝ｘ ｘｏ）が求
められ、このΔＸ、がメモリ８に記憶される（Ｓｒ１）
。記憶後、さらに今度は、時間カウンタｔの内容が所定
値Ｔｚ （Ｔｚ ＞Ｔ＋ ）に達したか否か判定され
（Ｓｒ１） 、時間カウンタｔの内容がＴ２に達してい
ないと、時間カウンタｔに＋１カウントを行い（Ｓｒ１
） 、ｔ＝Ｔ、となるまでＳｒ１、Ｓｒ１の処理が繰り
返される。ｔ＝７２となると、Ｓｒ１の判定がＹＥＳと
なり、続いて、その時点における信号レベルＸが検出さ
れ、ｔｏにおける検出値ｘ０との差値、すなわち変化量
ΔＸｚ （＝ｘ ｘｏ）が求められ、このΔｘ２が
メモリ８に記憶される（ＳＴＩＯ）。
否か判定され（Ｓｒ１）、その内容すなわち時点ｔ０か
らの経過時間がＴ１に達していないと、時間カウンタｔ
に＋１カウントを行い（ＳＴ６） 、ｔ＝Ｔ、 、つま
りカウンタｔの内容が所定値Ｔ、に達するまで、Ｓｒ１
、Ｓｒ１の処理が繰り返される。ｔ＝Ｔ、になると、Ｓ
ｒ１の判定がＹＥＳとなり、続いて、その時点における
信号レベルＸが検出され、ｔｏにおける検出値ｘ０との
差値、すなわち変化量ΔＸ＋ （＝ｘ ｘｏ）が求
められ、このΔＸ、がメモリ８に記憶される（Ｓｒ１）
。記憶後、さらに今度は、時間カウンタｔの内容が所定
値Ｔｚ （Ｔｚ ＞Ｔ＋ ）に達したか否か判定され
（Ｓｒ１） 、時間カウンタｔの内容がＴ２に達してい
ないと、時間カウンタｔに＋１カウントを行い（Ｓｒ１
） 、ｔ＝Ｔ、となるまでＳｒ１、Ｓｒ１の処理が繰り
返される。ｔ＝７２となると、Ｓｒ１の判定がＹＥＳと
なり、続いて、その時点における信号レベルＸが検出さ
れ、ｔｏにおける検出値ｘ０との差値、すなわち変化量
ΔＸｚ （＝ｘ ｘｏ）が求められ、このΔｘ２が
メモリ８に記憶される（ＳＴＩＯ）。
ところで、ガス切換時の指示応答は、ステップ入力に対
する一次遅れ式とみなし、 ｘ ＝ Ｘ （１−ｅ −””） ・・・・・−（
１）ただし、Ｔ：時定数、Ｘ：最終値、 ｔ：時刻、 Ｘ：指示値、 この式を予めメモリに記憶している。
する一次遅れ式とみなし、 ｘ ＝ Ｘ （１−ｅ −””） ・・・・・−（
１）ただし、Ｔ：時定数、Ｘ：最終値、 ｔ：時刻、 Ｘ：指示値、 この式を予めメモリに記憶している。
この（１１式に、上記時間値Ｔ１、Ｔ２及び変化量Δｘ
１、Δｘ２をあてはめると、 Δ Ｘ＋ ＝Ｘ （１−６−ＴＩ／丁 ）
・・・−・−（２）Δｘ 、 ＝Ｘ （１ｅ −
Ｔ Ｚ ／ ” ）が得られる。
１、Δｘ２をあてはめると、 Δ Ｘ＋ ＝Ｘ （１−６−ＴＩ／丁 ）
・・・−・−（２）Δｘ 、 ＝Ｘ （１ｅ −
Ｔ Ｚ ／ ” ）が得られる。
従って、５ＴＩＯでΔｘ２を求めた後、上記（２）式を
解いて、最終値Ｘを演算する（ＳＴＬＩ）。
解いて、最終値Ｘを演算する（ＳＴＬＩ）。
この最終値Ｘが算出されると、これを校正ガス濃度とし
て補正を行い、スパン校正を実行し、自動補正を終了す
る（ＳＴ１２）。ＣＰＵ７は、その後検出部５に導入す
るガスを校正ガスから測定ガスに切換え、再び測定動作
へ移行する。
て補正を行い、スパン校正を実行し、自動補正を終了す
る（ＳＴ１２）。ＣＰＵ７は、その後検出部５に導入す
るガスを校正ガスから測定ガスに切換え、再び測定動作
へ移行する。
なお、上記実施例において、時間Ｔ ｒ 、Ｔ ｚの具
体値は、最終値Ｘに至るまでの時間範囲内で適宜選定さ
る。通常９０％応答は、−次遅れ式では約２．３Ｔに相
当するが、通常の応答時間を３０秒〜１分と考えると、
時定数Ｔは約１３秒〜２６秒となる。そこで、上記Ｔ、
、’ｒｚをＩ Ｔ （６３，２％応答）から４Ｔ（９
８，１％応答）ぐらいの値とする。
体値は、最終値Ｘに至るまでの時間範囲内で適宜選定さ
る。通常９０％応答は、−次遅れ式では約２．３Ｔに相
当するが、通常の応答時間を３０秒〜１分と考えると、
時定数Ｔは約１３秒〜２６秒となる。そこで、上記Ｔ、
、’ｒｚをＩ Ｔ （６３，２％応答）から４Ｔ（９
８，１％応答）ぐらいの値とする。
Ｔｚ＝４７としても、その値は約５２秒〜１０４秒程度
となり、従来ガス校正に要した時間３〜５分よりも大幅
に短縮できる。
となり、従来ガス校正に要した時間３〜５分よりも大幅
に短縮できる。
また、上記実施例において、時間Ｔ １、Ｔ ｚにおけ
る立上り点との変化量Δｘ１、Δｘ２を求めているが、
この時間Ｔ＋−，Ｔｚ近傍における指示値の積算平均値
をそれぞれ求め、これをΔＸ、、Δｘ２として用い、最
終値Ｘの推定の正確を上げてもよい。
る立上り点との変化量Δｘ１、Δｘ２を求めているが、
この時間Ｔ＋−，Ｔｚ近傍における指示値の積算平均値
をそれぞれ求め、これをΔＸ、、Δｘ２として用い、最
終値Ｘの推定の正確を上げてもよい。
さらにまた、上記実施例では時間Ｔ＋ 、Ｔｚの２点に
おける変化量Δｘｉ、Δｘ２を求め、これより最終値Ｘ
を推定演算するようにしているが、数点の時刻Ｔ、にお
ける立上り時からの変化量ΔＸｉを得て、最小二乗法に
より最終値Ｘをさらに精度良く推定することができる。
おける変化量Δｘｉ、Δｘ２を求め、これより最終値Ｘ
を推定演算するようにしているが、数点の時刻Ｔ、にお
ける立上り時からの変化量ΔＸｉを得て、最小二乗法に
より最終値Ｘをさらに精度良く推定することができる。
（へ）効果
この発明の化学発光式ガス分析計は、「校正」で指示値
が最終値に達するまでに最終値を知ることができ、校正
を終了できるので、校正時間が短くなり、校正ガスの消
費を軽減できる。その上、校正ガス導入中の時間を含め
た校正時間が短縮でき、欠測時間を短くでき、その分よ
り測定時間をとることができる。
が最終値に達するまでに最終値を知ることができ、校正
を終了できるので、校正時間が短くなり、校正ガスの消
費を軽減できる。その上、校正ガス導入中の時間を含め
た校正時間が短縮でき、欠測時間を短くでき、その分よ
り測定時間をとることができる。
第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図、第２
図は、同実施例の校正ガスへの切換時の動作を説明する
ための応答特性図、第３図は、同実施例の動作を説明す
るためのフロー図である。 １：サンプリング部、２：校正ガスボンへ、３：電磁弁
、 ４：ガス分析計、５：検出部、 ７
：ＣＰＵ、 ８：メモリ。
図は、同実施例の校正ガスへの切換時の動作を説明する
ための応答特性図、第３図は、同実施例の動作を説明す
るためのフロー図である。 １：サンプリング部、２：校正ガスボンへ、３：電磁弁
、 ４：ガス分析計、５：検出部、 ７
：ＣＰＵ、 ８：メモリ。
Claims (1)
- （１）被測定ガスと校正ガスを切替えてガス検出部に導
入し、校正ガスによる校正後に、被測定ガスの濃度測定
を行う化学発光式ガス分析計において、 前記校正ガスの前記ガス検出部への導入時に、ガス検出
部の出力の立上り時を検出する立上り検出手段と、この
立上り時点から所定時間経過の少なくとも２点Ｔ＿１、
Ｔ＿２におけるガス検出部出力の前記立上り点との差値
Δｘ＿１、Δｘ＿２を記憶する変化量記憶手段と、この
差値Δｘ＿１、Δｘ＿２をステップ入力に対する一次遅
れ応答計算式に入れて最終値Ｘを算出する最終値演算手
段と、この最終値を校正ガス濃度とする自動補正手段と
を備えたことを特徴とする化学発光式ガス分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26945484A JPS61145438A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 化学発光式ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26945484A JPS61145438A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 化学発光式ガス分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145438A true JPS61145438A (ja) | 1986-07-03 |
Family
ID=17472657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26945484A Pending JPS61145438A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 化学発光式ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61145438A (ja) |
-
1984
- 1984-12-19 JP JP26945484A patent/JPS61145438A/ja active Pending
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