JPS61151446A - 化学発光式ガス分析計 - Google Patents
化学発光式ガス分析計Info
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- JPS61151446A JPS61151446A JP59276817A JP27681784A JPS61151446A JP S61151446 A JPS61151446 A JP S61151446A JP 59276817 A JP59276817 A JP 59276817A JP 27681784 A JP27681784 A JP 27681784A JP S61151446 A JPS61151446 A JP S61151446A
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- JP
- Japan
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- time
- gas
- calibration
- correction
- constant
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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
- G01N21/75—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
-
- 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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
- G01N21/274—Calibration, base line adjustment, drift correction
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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）濃度等を連続的に測
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）濃度等を連続的に測
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ＮＯ，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
発する反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
り一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、ゼロ点及び
スパン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始めてから、指示変化が十分に落
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み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
指示変化が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
発する反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
り一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、ゼロ点及び
スパン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始めてから、指示変化が十分に落
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み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
指示変化が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、時定数Ｔを求め、この時定
数Ｔに所定値ｎを乗じた時間ｎＴの経過時点で校正を行
うようにしている。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Ｔ ＋ 、Ｔ ｚにおけるガス検出部出力の前記立上
り点との差値ΔｘＩ、Δｘ２を記憶する変化量記憶手段
と、この差値ΔＸ＋、Δｘ２を入力に対する一次遅れ計
算式ｘ＝Ｋ （１−ｅ−””）に入れて時定数Ｔを算出
する時定数演算手段と、この算出された時定数Ｔに所定
値ｎを乗じて校正時間ｎＴを算出する校正時間演算手段
とを備え、立上り時点からｎＴ待時間経過で校正を行う
ようにしている。
後の所定時点のデータから、時定数Ｔを求め、この時定
数Ｔに所定値ｎを乗じた時間ｎＴの経過時点で校正を行
うようにしている。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Ｔ ＋ 、Ｔ ｚにおけるガス検出部出力の前記立上
り点との差値ΔｘＩ、Δｘ２を記憶する変化量記憶手段
と、この差値ΔＸ＋、Δｘ２を入力に対する一次遅れ計
算式ｘ＝Ｋ （１−ｅ−””）に入れて時定数Ｔを算出
する時定数演算手段と、この算出された時定数Ｔに所定
値ｎを乗じて校正時間ｎＴを算出する校正時間演算手段
とを備え、立上り時点からｎＴ待時間経過で校正を行う
ようにしている。
（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
ポンベ２内の校正ガスが電磁弁３により切換えられて化
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
ポンベ２内の校正ガスが電磁弁３により切換えられて化
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
値を検出する検出部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を着替ええ
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。
値を検出する検出部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を着替ええ
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、「
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、、Ｔ２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、予め記憶されるステップ入力に対する一次遅れ式
ｘ＝Ｋ （１ｅ ４／Ｔ ）と上記変化量ΔＸ１、Δｘ
２とから時定数Ｔを算出する機能、さらにこの時定数Ｔ
に定数ｎを乗算する機能等を備えている。
らにまた「校正」から「測定」に戻す切換制御機能、「
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、、Ｔ２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、予め記憶されるステップ入力に対する一次遅れ式
ｘ＝Ｋ （１ｅ ４／Ｔ ）と上記変化量ΔＸ１、Δｘ
２とから時定数Ｔを算出する機能、さらにこの時定数Ｔ
に定数ｎを乗算する機能等を備えている。
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。
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）１〕。このガス切換信号により、ポン
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）１〕。このガス切換信号により、ポン
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（＝ｘｏ）であるが、第２図に示すように
、切換後１ｏで立上り、−次遅れで変化し、やがて最終
値Ｋに至る。
信号がＣＰＵ７に取込まれる。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（＝ｘｏ）であるが、第２図に示すように
、切換後１ｏで立上り、−次遅れで変化し、やがて最終
値Ｋに至る。
ガス切換信号を出力後、ＣＰＵ７は立上り点Ｌ０が到達
したか否か判定を繰返しく５Ｔ２）、検出部５よりの信
号レベルが急に立上がると、Ｓｒ１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（Ｓｒ４）。
したか否か判定を繰返しく５Ｔ２）、検出部５よりの信
号レベルが急に立上がると、Ｓｒ１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（Ｓｒ４）。
その後２時間カウンタｔの内容が所定値Ｔ、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に
＋１を行い（Ｓｒ１） 、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
繰返される。ｔ＝Ｔ、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Ｘ。との差値、すなわち変化量Δ
Ｘ、 （＝ｘ−ｘ０）が求められ、このΔＸ。
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に
＋１を行い（Ｓｒ１） 、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
繰返される。ｔ＝Ｔ、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Ｘ。との差値、すなわち変化量Δ
Ｘ、 （＝ｘ−ｘ０）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Ｔ２（Ｔｚ ＞Ｔ
、）に達したか否か判定され（Ｓｒ１）、時間カウンタ
（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＝ＴｚとなるまでＳ
ｒ１、Ｓｒ１の処理が繰返される。ｔ＝Ｔｚとなると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、すなわち変化量へＸｇ （＝ｘ ｘｏ）が求め
られ、このΔｘ２がメモリ８に記憶される（、５Ｔ１０
）。
度は、時間カウンタｔの内容が所定値Ｔ２（Ｔｚ ＞Ｔ
、）に達したか否か判定され（Ｓｒ１）、時間カウンタ
（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＝ＴｚとなるまでＳ
ｒ１、Ｓｒ１の処理が繰返される。ｔ＝Ｔｚとなると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、すなわち変化量へＸｇ （＝ｘ ｘｏ）が求め
られ、このΔｘ２がメモリ８に記憶される（、５Ｔ１０
）。
ところで、ガス切換時の指示応答は、ステンプ入力に対
する一次遅れ式とみなし、 ｘ ＝ Ｋ （１−ｅ −””） ・” ・”（１）た
だし、Ｔ：時定数、Ｋ：最終値、 ｔ：時刻、 Ｘ：指示値、 この式を、予めメモリ８に記憶している。
する一次遅れ式とみなし、 ｘ ＝ Ｋ （１−ｅ −””） ・” ・”（１）た
だし、Ｔ：時定数、Ｋ：最終値、 ｔ：時刻、 Ｘ：指示値、 この式を、予めメモリ８に記憶している。
この（１）式に、上記時間値Ｔ、 、Ｔ、及び変化量Δ
ＸＩ、Δｘ２をあてはめると、 Δ Ｘ＋ ＝Ｋ （１ｅ−”” ） −
−（２）ΔＸ２ ＝Ｋ（１ｅ−”′Ｔ） が得られる。従って５ＴＩＯでΔｘ２を求めた後、上記
（２）式を解いて、時定数Ｔを演算する（ＳＴ１１）。
ＸＩ、Δｘ２をあてはめると、 Δ Ｘ＋ ＝Ｋ （１ｅ−”” ） −
−（２）ΔＸ２ ＝Ｋ（１ｅ−”′Ｔ） が得られる。従って５ＴＩＯでΔｘ２を求めた後、上記
（２）式を解いて、時定数Ｔを演算する（ＳＴ１１）。
次に、この時定数Ｔと定数ｎを乗じ（ＳＴ１２）、続い
て時間カウンタｔの内容がｎＴに達したか否か判定しく
ＳＴＩ ３） 、ｔ＝ｎＴとなるまで、時間カウンタｔ
の＋１カウントを繰返す（ＳＴＩ４）。定数ｎは、立上
り時からの時間経過ｎＴで信号値ｘ１アが最終値にとみ
なせる値に予め選定される。
て時間カウンタｔの内容がｎＴに達したか否か判定しく
ＳＴＩ ３） 、ｔ＝ｎＴとなるまで、時間カウンタｔ
の＋１カウントを繰返す（ＳＴＩ４）。定数ｎは、立上
り時からの時間経過ｎＴで信号値ｘ１アが最終値にとみ
なせる値に予め選定される。
ｔ＝ｎＴとなると、５Ｔ１３の判定がＹＥＳとなり、そ
の時点の信号値ｘ、、７を校正ガス濃度として補正を行
い、スパン校正を実行し、自動校正を終了する。ＣＰＵ
７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。
の時点の信号値ｘ、、７を校正ガス濃度として補正を行
い、スパン校正を実行し、自動校正を終了する。ＣＰＵ
７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、ｎ＝４とすると、Ｘ 、Ｉ
Ｔ／ Ｋ ＝０．９９となり、ｎ＝７とするとＸＭ？／
に＝ ０．９９９となる。それゆえｎは５〜７に選定さ
れる。
Ｔ／ Ｋ ＝０．９９となり、ｎ＝７とするとＸＭ？／
に＝ ０．９９９となる。それゆえｎは５〜７に選定さ
れる。
一般的に９０％応答は、−次遅れ式では約２．３Ｔに当
たり、通常の応答時間を３０秒〜１分と考えると、時定
数Ｔは１３〜２６秒である。今、ｎ＝６とすると、ｎＴ
すなわち最終値とみなす時刻は７８秒〜１５６秒となり
、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。
たり、通常の応答時間を３０秒〜１分と考えると、時定
数Ｔは１３〜２６秒である。今、ｎ＝６とすると、ｎＴ
すなわち最終値とみなす時刻は７８秒〜１５６秒となり
、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、時刻Ｔ、 、’ｒｚにおけ
る立上り点と変化量ΔｘＩ、Δｘ２を求めているが、こ
の時刻Ｔ、、’ｒｔ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Δｘ１、八Ｘｚとして用い、時定
数Ｔ演算の精度を上でもよい。
る立上り点と変化量ΔｘＩ、Δｘ２を求めているが、こ
の時刻Ｔ、、’ｒｔ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Δｘ１、八Ｘｚとして用い、時定
数Ｔ演算の精度を上でもよい。
また、上記実施例において、時間ｎＴの経過で自動校正
するようにしているが、自動校正を行う代わりに、ラン
プ、ブザー、文字表示等で校正可能である旨をオペレー
タに報知するようにしてもよい。
するようにしているが、自動校正を行う代わりに、ラン
プ、ブザー、文字表示等で校正可能である旨をオペレー
タに報知するようにしてもよい。
さらにまた、上記実施例では、ゼロ点からスパンガスを
入れて校正する場合について説明したが、この発明は、
測定状態からゼロガスを入れてゼロ校正を行う場合にも
適用できる。
入れて校正する場合について説明したが、この発明は、
測定状態からゼロガスを入れてゼロ校正を行う場合にも
適用できる。
（へ）効果
この発明の化学発光式ガス分析計は、指示が安定したも
のとみなせる時刻を算出し、この時刻において校正をな
すので、校正時間が短くなり、校正ガスの消費を軽減で
きる。また、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（でき、その分、より測定時間
をとることができる。
のとみなせる時刻を算出し、この時刻において校正をな
すので、校正時間が短くなり、校正ガスの消費を軽減で
きる。また、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（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：校正ガスボンベ、３：電磁弁
、 ４：ガス分析計、５：検出部、 ７：
ＣＰＵ、 ８：メモリ。 特許出願人 株式会社島津製作所代理人
弁理士 中 村 茂 信第１図 ｉｓ２図
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：校正ガスボンベ、３：電磁弁
、 ４：ガス分析計、５：検出部、 ７：
ＣＰＵ、 ８：メモリ。 特許出願人 株式会社島津製作所代理人
弁理士 中 村 茂 信第１図 ｉｓ２図
Claims (1)
- （１）被測定ガスと校正ガスを切換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でステップ入力に対する一次遅
れ応答式に入れて時定数Ｔを算出する時定数演算手段と
、この算出された時定数Ｔに所定値ｎを乗じて校正時間
ｎＴを算出する校正時間演算手段とを備え、前記立上り
時点からｎＴ時間の経過で校正を行うようにしたことを
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 |
|---|---|---|---|
| JP59276817A JPS61151446A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 化学発光式ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59276817A JPS61151446A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 化学発光式ガス分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61151446A true JPS61151446A (ja) | 1986-07-10 |
Family
ID=17574804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59276817A Pending JPS61151446A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 化学発光式ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61151446A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1710563A3 (en) * | 2005-04-04 | 2008-06-04 | Horiba, Ltd. | Method of measuring the concentration of nitrogen oxide and nitrogen oxide analyzer |
| US7454950B2 (en) | 2005-03-29 | 2008-11-25 | Horiba, Ltd. | Vehicle exhaust gas analyzer |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP59276817A patent/JPS61151446A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7454950B2 (en) | 2005-03-29 | 2008-11-25 | Horiba, Ltd. | Vehicle exhaust gas analyzer |
| EP1710563A3 (en) * | 2005-04-04 | 2008-06-04 | Horiba, Ltd. | Method of measuring the concentration of nitrogen oxide and nitrogen oxide analyzer |
| US8440466B2 (en) | 2005-04-04 | 2013-05-14 | Horiba, Ltd. | Nitrogen oxide analyzer and method for setting parameter applied to nitrogen oxide analyzer |
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