JPS62137540A - 炭化水素の定量測定のための方法 - Google Patents
炭化水素の定量測定のための方法Info
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- JPS62137540A JPS62137540A JP61294614A JP29461486A JPS62137540A JP S62137540 A JPS62137540 A JP S62137540A JP 61294614 A JP61294614 A JP 61294614A JP 29461486 A JP29461486 A JP 29461486A JP S62137540 A JPS62137540 A JP S62137540A
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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
- G01N21/17—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
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating 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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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】
（産業上の利用分野）
本発明はガス状試料、特にフィルタにかけられていない
燃焼排ガス中の炭化水素の定量測定のための方法であっ
て、その際その試料と標準体を透過する電磁ビームの赤
外線伝送を測定しそのビーム強度の差を対応測定値とし
て用いる方法に関する。
燃焼排ガス中の炭化水素の定量測定のための方法であっ
て、その際その試料と標準体を透過する電磁ビームの赤
外線伝送を測定しそのビーム強度の差を対応測定値とし
て用いる方法に関する。
（従来の技術）
前述の方法を行なうための排ガス分析システムはドイツ
公開公報２５５７５０８号から知られている。そこでは
３μｍから５μｍまでの波長領域の赤外線ビームが標準
ガスを入れている標準室と例えば自動車排ガスを入れた
ガス資料室とに交互に導き入れられる。両方の室には上
記の波長領域のビームが通過できるフィルタがその入口
側と出口側に備えられている。試料室あるいは標準室を
通った後、赤外線ビームは凹面鏡によって２つの赤外線
検出器を備えた検出部に焦点を合わされる。
公開公報２５５７５０８号から知られている。そこでは
３μｍから５μｍまでの波長領域の赤外線ビームが標準
ガスを入れている標準室と例えば自動車排ガスを入れた
ガス資料室とに交互に導き入れられる。両方の室には上
記の波長領域のビームが通過できるフィルタがその入口
側と出口側に備えられている。試料室あるいは標準室を
通った後、赤外線ビームは凹面鏡によって２つの赤外線
検出器を備えた検出部に焦点を合わされる。
各赤外線検出器の前には、赤外線フィルタがあり、その
１つは最大Ｃｏ−濃度が生じるところの４゜７４μｍに
その中心が位置するビーム帯域が透過するものであり、
他の１つは炭化水素濃度の測定のため炭化水素ヘクサン
の最大吸収のところに中心が位置するビーム帯域が透過
するものである。
１つは最大Ｃｏ−濃度が生じるところの４゜７４μｍに
その中心が位置するビーム帯域が透過するものであり、
他の１つは炭化水素濃度の測定のため炭化水素ヘクサン
の最大吸収のところに中心が位置するビーム帯域が透過
するものである。
各検出器によって発生した電気信号は評価の後標準室に
関連させＣ〇−濃度や炭化水素濃度を示す。
関連させＣ〇−濃度や炭化水素濃度を示す。
炭化水素濃度の測定のために用いられる３、２μｍから
３．７μｍの波長領域の干渉フィルタは、排ガスの炭化
水素成分の相対構成が変化しないか又はわずかじか変化
しない場合に重量測定的に正しい測定値を与える。こ・
の干渉フィルタを使用する場合は、システム的な、変化
する成分割合を原因とする不正確さ、測定値の１０％か
ら３０％時には１００％にまでのぼる誤差が起こり得る
。
３．７μｍの波長領域の干渉フィルタは、排ガスの炭化
水素成分の相対構成が変化しないか又はわずかじか変化
しない場合に重量測定的に正しい測定値を与える。こ・
の干渉フィルタを使用する場合は、システム的な、変化
する成分割合を原因とする不正確さ、測定値の１０％か
ら３０％時には１００％にまでのぼる誤差が起こり得る
。
炭化水素の定量的測定をフィルタを通されていない燃焼
排ガスで行なう際の外乱は、燃焼機関の動作パラメータ
によって変化する広帯域吸収性の黒鉛粒子成分による。
排ガスで行なう際の外乱は、燃焼機関の動作パラメータ
によって変化する広帯域吸収性の黒鉛粒子成分による。
このためにオーストラリア特許３７６３０１から知られ
ている方法がある。
ている方法がある。
この方法では３．８μｍから４．１５μｍの波長領域の
電磁ビームを用いて、黒鉛粒子、特にすす粒を持った排
ガス中を透過させて、吸収に基づくビーム強度−の低下
から粒子含有量が推測される。
電磁ビームを用いて、黒鉛粒子、特にすす粒を持った排
ガス中を透過させて、吸収に基づくビーム強度−の低下
から粒子含有量が推測される。
この赤外線領域において黒鉛粒子のノイズのない測定結
果は排ガス中に存在する排ガス構成成分のいずれもが測
定すべき吸収に影響しない条件のもとで得られ、この周
波数帯域における吸収はもっばら広帯域吸収性の黒鉛粒
子に原因があることがわかった。
果は排ガス中に存在する排ガス構成成分のいずれもが測
定すべき吸収に影響しない条件のもとで得られ、この周
波数帯域における吸収はもっばら広帯域吸収性の黒鉛粒
子に原因があることがわかった。
（解決すべき問題点）
つまり言頭部に述べた方法では、ガス状試料における炭
化水素の定量測定では、測定すべき排ガス中の炭化水素
成分の含有割合が変化すると正確な測定結果が得られな
かった０本発明の目的はこの問題を解決すべき従来の方
法を改善することである。すなわち測定すべき排ガス中
の炭化水素成分の含有割合が大きく変化しても正確な測
定結果が得られる方法を提供することである。
化水素の定量測定では、測定すべき排ガス中の炭化水素
成分の含有割合が変化すると正確な測定結果が得られな
かった０本発明の目的はこの問題を解決すべき従来の方
法を改善することである。すなわち測定すべき排ガス中
の炭化水素成分の含有割合が大きく変化しても正確な測
定結果が得られる方法を提供することである。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、上記問題点は、ガス状試料内に存在す
るガス状で凝縮している炭化水素の全質量を決定するた
めにその集積赤外線吸収がその主に存在する炭化水素の
それぞれに関し少なくとも等い値をもつ周波数帯の電磁
ビームが用いられ、好ましくはその電磁ビームは； 中心周波数が３．４６５±０．０５μｍ、１／２幅がＯ
，Ｏ’７ｃｚｍから０．１８μｍ、まで、３゜３５μｍ
を越える波長において５％カットオン、３．５８μｍ未
満の波長において５％カットオフである周波数帯であり
、かつ、 さらに公知の方法で試料中に含まれる炭素粒子の全質量
が３．８μｍから４．１５μｍまでの領域のビームを使
用して決定され、この後者の測定値が炭化水素の全質量
の測定の際に前記測定値の補正のために利用されること
を特徴とする方法によって解決される。
るガス状で凝縮している炭化水素の全質量を決定するた
めにその集積赤外線吸収がその主に存在する炭化水素の
それぞれに関し少なくとも等い値をもつ周波数帯の電磁
ビームが用いられ、好ましくはその電磁ビームは； 中心周波数が３．４６５±０．０５μｍ、１／２幅がＯ
，Ｏ’７ｃｚｍから０．１８μｍ、まで、３゜３５μｍ
を越える波長において５％カットオン、３．５８μｍ未
満の波長において５％カットオフである周波数帯であり
、かつ、 さらに公知の方法で試料中に含まれる炭素粒子の全質量
が３．８μｍから４．１５μｍまでの領域のビームを使
用して決定され、この後者の測定値が炭化水素の全質量
の測定の際に前記測定値の補正のために利用されること
を特徴とする方法によって解決される。
（作用効果）
狭い周波数帯域での電磁ビームのｉ積赤外線吸収は全て
の炭化水素にとって実質的に同じであり、例えばプロパ
ン、イソブタン、ｎ−デカン、そしてｎ−ヘキサデカン
の混合からなる排ガスの相対赤外線吸収は標準全質量に
関し約±１〜７％のみ中心値から変化するだけであると
いう驚くべき事実の発見に基づいて、この波長領域での
炭化水素の全質量を、排ガス中の成分割合がかなり変動
していても、高い測定精度をもって確定することが可能
となった。標準全質量は、その赤外線吸収が例えば７６
０トルで２０℃の室内温度において１ｇ／ｍ３質量重量
の標準境界条件に基づいているものである。
の炭化水素にとって実質的に同じであり、例えばプロパ
ン、イソブタン、ｎ−デカン、そしてｎ−ヘキサデカン
の混合からなる排ガスの相対赤外線吸収は標準全質量に
関し約±１〜７％のみ中心値から変化するだけであると
いう驚くべき事実の発見に基づいて、この波長領域での
炭化水素の全質量を、排ガス中の成分割合がかなり変動
していても、高い測定精度をもって確定することが可能
となった。標準全質量は、その赤外線吸収が例えば７６
０トルで２０℃の室内温度において１ｇ／ｍ３質量重量
の標準境界条件に基づいているものである。
上記仕様を満足する周波帯域は、例えば、中心周波数が
３．４６５±０．０５μｍ、１／２幅が０．０７μｍか
ら０．１８μｍ、立ち上がり及び立ち下がり幅が中心周
波数の２％および２．５％のそれぞれより小さいもの、
あるいは、中心周波数が３．４１土０．１５μｍ、１７
２幅が０．７μｍより小さく、立ち上がり及び立ち下が
り幅が中心周波数の０．０８％より小さいものである。
３．４６５±０．０５μｍ、１／２幅が０．０７μｍか
ら０．１８μｍ、立ち上がり及び立ち下がり幅が中心周
波数の２％および２．５％のそれぞれより小さいもの、
あるいは、中心周波数が３．４１土０．１５μｍ、１７
２幅が０．７μｍより小さく、立ち上がり及び立ち下が
り幅が中心周波数の０．０８％より小さいものである。
周波帯域のカットオン位置およびカットオフ位置が決定
されることによって、つまり、中心周波数で得られる最
高強度に対する一定の強度を越える周波数帯域が決定さ
れることによって、周波帯域の形状に関するもう１つの
仕様が与えられる。
されることによって、つまり、中心周波数で得られる最
高強度に対する一定の強度を越える周波数帯域が決定さ
れることによって、周波帯域の形状に関するもう１つの
仕様が与えられる。
これが満足されると、測定精度はさらに向上する。
（実施例）
重量分析で用いられる重量測定で同じ全質量に規準化さ
れた炭化水素の赤外線スペクトルが第一図に示されてい
る。その際横軸は波長をμｍで表し、縦軸は伝送を％で
表している。２０℃において凝縮しない炭化水素、例え
ばイソブタンやプロパンで図中■と■で示されているも
のと２０℃において凝縮する炭化水素、例えばｎ−デカ
ンやｎ−ヘキサデカンで図中■と■で示されているもの
との赤外線吸収は図示された波長領域において大きな相
違を見せている。このことは、一定の周囲温度例えば２
０℃で凝縮しない炭化水素がたいてい長連鎖の周囲温度
で’ａｍする炭化水素に較べ体積当たりのメチル基（Ｃ
Ｈｓ）を本質的に多く含んでいるということから生じる
。それにもかかわらず、例えばＣＷＬｌで目印を付けら
れた３゜４６５μｍの領域では炭化水素の個々の伝送値
は、用いられた周波数帯によって定められる波長間隔に
わたってｓｃ積され、実質的に等しいということが示さ
れている。
れた炭化水素の赤外線スペクトルが第一図に示されてい
る。その際横軸は波長をμｍで表し、縦軸は伝送を％で
表している。２０℃において凝縮しない炭化水素、例え
ばイソブタンやプロパンで図中■と■で示されているも
のと２０℃において凝縮する炭化水素、例えばｎ−デカ
ンやｎ−ヘキサデカンで図中■と■で示されているもの
との赤外線吸収は図示された波長領域において大きな相
違を見せている。このことは、一定の周囲温度例えば２
０℃で凝縮しない炭化水素がたいてい長連鎖の周囲温度
で’ａｍする炭化水素に較べ体積当たりのメチル基（Ｃ
Ｈｓ）を本質的に多く含んでいるということから生じる
。それにもかかわらず、例えばＣＷＬｌで目印を付けら
れた３゜４６５μｍの領域では炭化水素の個々の伝送値
は、用いられた周波数帯によって定められる波長間隔に
わたってｓｃ積され、実質的に等しいということが示さ
れている。
３．８から４．１５μｍまでの領域での伝送測定から調
べられる、試料中に含まれる炭化水素粒子の全質量から
、ガス状でかつ凝縮した炭化水素の全質量の測定に用い
られた波長領域でのその吸収量を確定することができる
。炭化水素含有量に対応する測定値からこのノイズ量を
取り除くことにより先に述べた高い正確度をもって決定
される。
べられる、試料中に含まれる炭化水素粒子の全質量から
、ガス状でかつ凝縮した炭化水素の全質量の測定に用い
られた波長領域でのその吸収量を確定することができる
。炭化水素含有量に対応する測定値からこのノイズ量を
取り除くことにより先に述べた高い正確度をもって決定
される。
本発明のさらに利点を有する構成によれば、弱揮発性で
ガス状の炭化水素の全質量を検出するために、中心波長
が３．３６５±０．０２５μｍで１／２値幅が０．１μ
ｍ以下の周波数帯の電磁波が３．２９μｍ以上の波長に
おいて５％カットオンそして３．４５μｍ以下の波長に
おいて５％カットオフで付加的に用いられることが意図
されている。ＣＷＬ２で目印をつけている３、３６５μ
ｍの波長領域において凝縮していない炭化水素（Ｉと■
）と凝縮している炭化水素（■と■）との赤外線吸収は
大きく違っていることが第１図から明らかである。燃焼
排ガスの炭化水素測定のために前述の周波数帯の赤外線
伝送を使用し、その際１つの周波数帯が全ての炭化水素
の全質量の重量測定のために用いられ、２番目の周波数
帯が２０’Ｃ室内温度においてガス状の炭化水素を、少
なくとも部分的には室内温度において凝縮する炭化水素
に較べ大きく落ち込んで検出するのである。このことに
より現在知られている炭化水素測定システムとは違って
、２つの得られた測定値から燃焼排ガスの室内温度にお
いてガス状の炭化水素あるいは凝縮した炭化水素の重量
測定による成分を別々に決定することが可能となる。さ
らに１６０〜２００°Ｃの温度における排ガス測定シス
テムでの純粋なガス状炭化水素の測定によって、ある周
囲温度例えば室内温度において炭化水素粒子として沈澱
する燃焼排ガスの炭化水素成分を一般の凝縮計算を用い
て動的に算出することが可能である。
ガス状の炭化水素の全質量を検出するために、中心波長
が３．３６５±０．０２５μｍで１／２値幅が０．１μ
ｍ以下の周波数帯の電磁波が３．２９μｍ以上の波長に
おいて５％カットオンそして３．４５μｍ以下の波長に
おいて５％カットオフで付加的に用いられることが意図
されている。ＣＷＬ２で目印をつけている３、３６５μ
ｍの波長領域において凝縮していない炭化水素（Ｉと■
）と凝縮している炭化水素（■と■）との赤外線吸収は
大きく違っていることが第１図から明らかである。燃焼
排ガスの炭化水素測定のために前述の周波数帯の赤外線
伝送を使用し、その際１つの周波数帯が全ての炭化水素
の全質量の重量測定のために用いられ、２番目の周波数
帯が２０’Ｃ室内温度においてガス状の炭化水素を、少
なくとも部分的には室内温度において凝縮する炭化水素
に較べ大きく落ち込んで検出するのである。このことに
より現在知られている炭化水素測定システムとは違って
、２つの得られた測定値から燃焼排ガスの室内温度にお
いてガス状の炭化水素あるいは凝縮した炭化水素の重量
測定による成分を別々に決定することが可能となる。さ
らに１６０〜２００°Ｃの温度における排ガス測定シス
テムでの純粋なガス状炭化水素の測定によって、ある周
囲温度例えば室内温度において炭化水素粒子として沈澱
する燃焼排ガスの炭化水素成分を一般の凝縮計算を用い
て動的に算出することが可能である。
中心波長がＣＷＬｌとＣＷＬ２である２つの周波数帯を
用いるとその際得られる異なった測定値から燃焼排ガス
の室内温度においてガス状の炭化水素の成分の算出を行
なうことが可能となる。ガス状の炭化水素の成分を知る
ことにより、燃焼排ガス中に含まれるガス状で凝縮して
いる炭化水素の全質量に対応する測定値をさらに補正す
ることができる。これはこの測定精度が主に燃焼排ガス
の短連鎖の濃度変動に基づくためである。これで５％以
下の標準偏差をもつより良好な重量測定精度を達成する
ことができる。
用いるとその際得られる異なった測定値から燃焼排ガス
の室内温度においてガス状の炭化水素の成分の算出を行
なうことが可能となる。ガス状の炭化水素の成分を知る
ことにより、燃焼排ガス中に含まれるガス状で凝縮して
いる炭化水素の全質量に対応する測定値をさらに補正す
ることができる。これはこの測定精度が主に燃焼排ガス
の短連鎖の濃度変動に基づくためである。これで５％以
下の標準偏差をもつより良好な重量測定精度を達成する
ことができる。
本発明によるさらに別な態様において、ガス状で凝縮し
た炭化水素の全質量の測定のために用いられる周波数帯
を作り出すためにその伝送値が３゜３８μｍと３．５５
μｍとの間に位置する波長間隔において最大伝送量の５
０％を越える干渉フィルタを電磁波のビーム路程中に配
設し、また弱揮発性でガス状の炭化水素の全質量の測定
のために用いられる周波数帯を作り出すためにその伝送
値が３．３１μｍと３．４２μｍの間に位置する波長間
隔において最大伝送量の５０％を越える干渉フィルタを
電磁波のビーム路程中に配設している。
た炭化水素の全質量の測定のために用いられる周波数帯
を作り出すためにその伝送値が３゜３８μｍと３．５５
μｍとの間に位置する波長間隔において最大伝送量の５
０％を越える干渉フィルタを電磁波のビーム路程中に配
設し、また弱揮発性でガス状の炭化水素の全質量の測定
のために用いられる周波数帯を作り出すためにその伝送
値が３．３１μｍと３．４２μｍの間に位置する波長間
隔において最大伝送量の５０％を越える干渉フィルタを
電磁波のビーム路程中に配設している。
これで測定のために、その１／２ポイントが上記の境界
内に入っている場合、その中心波長に関して大変非対称
な周波数帯を利用することができる。
内に入っている場合、その中心波長に関して大変非対称
な周波数帯を利用することができる。
その際周波数帯がその最大強さの５０％を下回るあるい
は上回る点が１／２ポイントで表される。
は上回る点が１／２ポイントで表される。
この方法を行なうために必要とされる周波数帯に対する
上述の要求は特別な干渉フィルタ、好ましくは干渉バン
ドパスフィルタによって最もよく満たされる。分散的で
ない赤外線スペクトル使った炭化水素の測定のためのフ
ィルタの伝送曲線は第２図と第３図に示されている。
上述の要求は特別な干渉フィルタ、好ましくは干渉バン
ドパスフィルタによって最もよく満たされる。分散的で
ない赤外線スペクトル使った炭化水素の測定のためのフ
ィルタの伝送曲線は第２図と第３図に示されている。
第２図は３つのフィルタの伝送曲線Ｖ、■と■を示して
おり、これらのフィルタはそれぞれそれだけでガス状で
凝縮している炭化水素の全質量の測定のために利用され
る。重量測定のために適した干渉フィルタのパラメータ
は要約して次に示す中心波長ＣＷＬ１は３．４６５±０
．０５μｍのところにあり、最大強さＭの５０％、Ｍ２
Ｏのところで計った１／２幅ＨＷが０．０７μｍから０
．１８μｍとなっている。その際１／２ポイントＨＷＩ
及びＨＷ２は３．３８μｍより大きく及び３．５５μｍ
未満となっている。伝送曲線の立ち上がりの急傾斜は、
第２図においてＭＩＯとＭ２Ｏで示される最大強さＭの
１０％から９０％への上昇で、波長間隔ＦＬＩ内に入っ
ている。またその立ち下がりは波長間隔ＦＬ２内に入っ
ている。
おり、これらのフィルタはそれぞれそれだけでガス状で
凝縮している炭化水素の全質量の測定のために利用され
る。重量測定のために適した干渉フィルタのパラメータ
は要約して次に示す中心波長ＣＷＬ１は３．４６５±０
．０５μｍのところにあり、最大強さＭの５０％、Ｍ２
Ｏのところで計った１／２幅ＨＷが０．０７μｍから０
．１８μｍとなっている。その際１／２ポイントＨＷＩ
及びＨＷ２は３．３８μｍより大きく及び３．５５μｍ
未満となっている。伝送曲線の立ち上がりの急傾斜は、
第２図においてＭＩＯとＭ２Ｏで示される最大強さＭの
１０％から９０％への上昇で、波長間隔ＦＬＩ内に入っ
ている。またその立ち下がりは波長間隔ＦＬ２内に入っ
ている。
５％カットオンＣ１は３．３５μｍより大きいところに
あり、５％カットオフＣ２は３．５８μｍ未満のところ
にある。 第３図において伝送曲線■によって示される
干渉フィルタは弱揮発性でガス状の炭化水素の測定のた
めに利用される。そこでは、中心波長ＣＷＬ２は３．３
６５±０．０２５μｍの波長領域に位置しており、１／
２幅ＨＷは０．０１μｍ未満である。その他のパラメー
タは次の通りである： １／２ポイント： ＨＷＩ＞３．２９μｍ、ＨＷ２＞３
．４５μｍ、中心波長の１．５％未満の範囲内で最大強
さの１０％から９０％への伝送曲線の立ち上がり、曲線
のだらだらした終端部で同じ傾斜、５％カットオンは３
．２９μｍより大きく、で５％カットオフは３．４５μ
ｍ未満。
あり、５％カットオフＣ２は３．５８μｍ未満のところ
にある。 第３図において伝送曲線■によって示される
干渉フィルタは弱揮発性でガス状の炭化水素の測定のた
めに利用される。そこでは、中心波長ＣＷＬ２は３．３
６５±０．０２５μｍの波長領域に位置しており、１／
２幅ＨＷは０．０１μｍ未満である。その他のパラメー
タは次の通りである： １／２ポイント： ＨＷＩ＞３．２９μｍ、ＨＷ２＞３
．４５μｍ、中心波長の１．５％未満の範囲内で最大強
さの１０％から９０％への伝送曲線の立ち上がり、曲線
のだらだらした終端部で同じ傾斜、５％カットオンは３
．２９μｍより大きく、で５％カットオフは３．４５μ
ｍ未満。
３つの干渉フィルタの使用、つまり１つを燃焼排ガスの
黒鉛粒子の重量分析測定のための通常の方法で使い、そ
してその他の２つを本発明に従って燃焼排ガス中の炭化
水素を決定するために使うこと、このことによって、炭
化水素の全質量、例えば２０℃の周囲温度において落下
する全粒子の質量、黒鉛粒子の質量、この温度において
存在する凝縮する炭化水素粒子の質量、及び燃焼排ガス
の凝縮しておらずガス状の炭化水素の質量を動的重量分
析的測定法により、一度の測定で同時に決定することが
可能となる。これらのデータの総合測定のためにはこれ
まで部分的に異なった物理的原理に基づく測定システム
をもつ複数の測定機器が必要であった。
黒鉛粒子の重量分析測定のための通常の方法で使い、そ
してその他の２つを本発明に従って燃焼排ガス中の炭化
水素を決定するために使うこと、このことによって、炭
化水素の全質量、例えば２０℃の周囲温度において落下
する全粒子の質量、黒鉛粒子の質量、この温度において
存在する凝縮する炭化水素粒子の質量、及び燃焼排ガス
の凝縮しておらずガス状の炭化水素の質量を動的重量分
析的測定法により、一度の測定で同時に決定することが
可能となる。これらのデータの総合測定のためにはこれ
まで部分的に異なった物理的原理に基づく測定システム
をもつ複数の測定機器が必要であった。
これらの全ての測定値を０゜２秒より良好な時間分解能
をもって動的に測定することは、特に同時に粒子成分を
測定しなければなららない場合やはりこれまでは不可能
であった。
をもって動的に測定することは、特に同時に粒子成分を
測定しなければなららない場合やはりこれまでは不可能
であった。
本発明のさらに別な形態においては、１０μｍから視覚
領域までの波長間隔でのそのパスバンド外の干渉フィル
タの伝送値が対応中心波長領域での最大伝送の０．１％
未満である０本発明による方法に用いられる干渉フィル
タのこの特徴は、測定のために用いられる周波数領域外
のこのフィルタの透過性に関係する。″ブロッキングと
して表される量は測定領域外で、中心波長領域での最大
強さの０．１％を越えない、この事実は第２図と第３図
に明確に表わされており、伝送強さは短波及び長波領域
において非常に小さな値にまで急速に低下する。
領域までの波長間隔でのそのパスバンド外の干渉フィル
タの伝送値が対応中心波長領域での最大伝送の０．１％
未満である０本発明による方法に用いられる干渉フィル
タのこの特徴は、測定のために用いられる周波数領域外
のこのフィルタの透過性に関係する。″ブロッキングと
して表される量は測定領域外で、中心波長領域での最大
強さの０．１％を越えない、この事実は第２図と第３図
に明確に表わされており、伝送強さは短波及び長波領域
において非常に小さな値にまで急速に低下する。
Ｉ＆後に、本発明によれば用いられる周波数帯域を作り
出すために１つ又は複数の狭帯域放射赤外線源、例えば
レーザが用いられる。
出すために１つ又は複数の狭帯域放射赤外線源、例えば
レーザが用いられる。
第１図は、重量分析で用いられる重量測定で同じ全質量
に基準化された炭化水素の赤外線スペクトルを示してい
る。第２図および第３図は分散的でない赤外線スペクト
ルを使った炭化水素の測定のためのフィルタの伝送曲線
を示している。 （）ｉｍＪ Ｆｉｇ、 ７ ８ミ Ｏ ｏ ｏ ｏ 。
に基準化された炭化水素の赤外線スペクトルを示してい
る。第２図および第３図は分散的でない赤外線スペクト
ルを使った炭化水素の測定のためのフィルタの伝送曲線
を示している。 （）ｉｍＪ Ｆｉｇ、 ７ ８ミ Ｏ ｏ ｏ ｏ 。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガス状試料、特にフィルタにかけられていない燃焼
排ガス中の炭化水素の定量測定のための方法であって、
その際その試料と標準体を透過する電磁ビームの赤外線
伝送を測定しそのビーム強度の差を対応測定値として用
いる方法において、ガス状試料内に存在するガス状で凝
縮している炭化水素の全質量を決定するためにその集積
赤外線吸収がその主に存在する炭化水素のそれぞれに関
し少なくとも近似的に等い値をもつ周波数帯の電磁ビー
ムが用いられ、好ましくはその電磁ビームは； 中心周波数が３．４６５±０．０５μｍ、１／２幅が０
．０７μｍから０．１８μｍ、まで、３．３５μｍを越
える波長において５％カットオン、３．５８μｍ未満の
波長において５％カットオフである周波数帯であり、か
つ、 さらに公知の方法で試料中に含まれる炭素粒子の全質量
が３．８μｍから４．１５μｍまでの領域のビームを使
用して決定され、この後者の測定値が炭化水素の全質量
の測定の際に前記測定値の補正のために利用されること
を特徴とする方法。 ２、弱揮発性でガス状の炭化水素の全質量の決定のため
に、中心周波数が３．３６５±０．０２５μｍ、１／２
幅が０．１μｍ未満、３．２９μｍを越える波長におい
て５％カットオン、３．４５μｍ未満の波長において５
％カットオフであるもう１つの周波数帯を持つ電磁ビー
ムを追加的に用いることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の方法。 ３、ガス状で凝縮している炭化水素の全質量を定めるた
めに用いる周波数帯を作り出すためにその伝送値が３．
３８μｍと３．５５μｍとの間に位置する波長間隔にお
いて、最大伝送の５０％を越える干渉フィルタを電磁ビ
ームのビーム路程中に配設することを特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。 ４、弱揮発性でガス状の炭化水素の全質量を定めるため
に用いる周波数帯を作り出すためにその伝送値が３．３
１μｍと３．４２μｍとの間に位置する波長間隔におい
て、最大伝送の５０％を越える干渉フィルタを電磁ビー
ムのビーム路程中に配設することを特徴とする特許請求
の範囲第２項に記載の方法。 ５、１０μｍから視覚領域でのそのパスバンド外の干渉
フィルタの伝送値がそれぞれの中心波長領域での最大伝
送の０．１％未満であることを特徴とする特許請求の範
囲第３項又は第４項に記載の方法。 ６、用いられる周波数帯を作り出すために１つ又は複数
の狭帯域を放射する、レーザ等の赤外線源が用いられる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記
載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT3566/85A AT391208B (de) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | Verfahren zur quantitativen messung von kohlenwasserstoffen |
| AT3566/85 | 1985-12-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62137540A true JPS62137540A (ja) | 1987-06-20 |
| JPH054627B2 JPH054627B2 (ja) | 1993-01-20 |
Family
ID=3552297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61294614A Granted JPS62137540A (ja) | 1985-12-09 | 1986-12-09 | 炭化水素の定量測定のための方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4771176A (ja) |
| EP (1) | EP0226569B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62137540A (ja) |
| AT (1) | AT391208B (ja) |
| DE (1) | DE3676974D1 (ja) |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4924095A (en) * | 1987-06-02 | 1990-05-08 | West Lodge Research | Remote gas analyzer for motor vehicle exhaust emissions surveillance |
| EP0304230A3 (en) * | 1987-08-21 | 1989-12-20 | The British Petroleum Company P.L.C. | Optical measurement method |
| US5126570A (en) * | 1988-09-27 | 1992-06-30 | The Standard Oil Company | Sensor and method for measuring alcohol concentration in an alcohol-gasoline mixture |
| US4914719A (en) * | 1989-03-10 | 1990-04-03 | Criticare Systems, Inc. | Multiple component gas analyzer |
| US5041723A (en) * | 1989-09-30 | 1991-08-20 | Horiba, Ltd. | Infrared ray detector with multiple optical filters |
| JPH0760119B2 (ja) * | 1989-09-30 | 1995-06-28 | 株式会社堀場製作所 | 赤外線検出器 |
| CA2008831C (en) * | 1990-01-29 | 1996-03-26 | Patrick T.T. Wong | Method of detecting the presence of anomalies in biological tissues and cells in natural and cultured form by infrared spectroscopy |
| US5168162A (en) * | 1991-02-04 | 1992-12-01 | Cornell Research Foundation, Inc. | Method of detecting the presence of anomalies in exfoliated cells using infrared spectroscopy |
| US5859430A (en) * | 1997-04-10 | 1999-01-12 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for the downhole compositional analysis of formation gases |
| US5939717A (en) * | 1998-01-29 | 1999-08-17 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and apparatus for determining gas-oil ratio in a geological formation through the use of spectroscopy |
| US6230087B1 (en) | 1998-07-15 | 2001-05-08 | Envirotest Systems Corporation | Vehicular running loss detecting system |
| US6723989B1 (en) | 1998-09-17 | 2004-04-20 | Envirotest Systems Corporation | Remote emissions sensing system and method with a composite beam of IR and UV radiation that is not split for detection |
| US6307201B1 (en) | 1998-11-30 | 2001-10-23 | Envirotest Systems Corp. | Method and apparatus for selecting a filter for a remote sensing device |
| AT409039B (de) | 1999-11-26 | 2002-05-27 | Avl List Gmbh | Verfahren zur messung der opacität in gasen |
| US6789021B2 (en) * | 2001-08-16 | 2004-09-07 | Spx Corporation | Method and system for detection of hydrocarbon species in a gas |
| JP2006220625A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Denso Corp | 赤外線式ガス検知装置 |
| US20060202122A1 (en) * | 2005-03-14 | 2006-09-14 | Gunn Scott E | Detecting gas in fluids |
| US20070212790A1 (en) * | 2006-03-13 | 2007-09-13 | Marathon Petroleum Company Llc | Method for monitoring feeds to catalytic cracking units by near-infrared spectroscopy |
| US20080078693A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Marathon Petroleum Company Llc | Method and apparatus for controlling FCC hydrotreating by near-infrared spectroscopy |
| US20080078695A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Marathon Petroleum Company, Llc | Method and apparatus for controlling catalytic cracking by near-infrared spectroscopy |
| US20080078694A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Marathon Petroleum Company Llc | Method and apparatus for controlling FCC effluent with near-infrared spectroscopy |
| CA2766406C (en) * | 2009-06-25 | 2018-08-28 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Method of detecting contaminants |
| US10696906B2 (en) | 2017-09-29 | 2020-06-30 | Marathon Petroleum Company Lp | Tower bottoms coke catching device |
| DE102018006137A1 (de) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | Paragon Gmbh & Co. Kgaa | Partikelmessvorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Partikelmassenkonzentrationen in Aerosolen |
| US12000720B2 (en) | 2018-09-10 | 2024-06-04 | Marathon Petroleum Company Lp | Product inventory monitoring |
| US11975316B2 (en) | 2019-05-09 | 2024-05-07 | Marathon Petroleum Company Lp | Methods and reforming systems for re-dispersing platinum on reforming catalyst |
| CA3109675A1 (en) | 2020-02-19 | 2021-08-19 | Marathon Petroleum Company Lp | Low sulfur fuel oil blends for stability enhancement and associated methods |
| US11905468B2 (en) | 2021-02-25 | 2024-02-20 | Marathon Petroleum Company Lp | Assemblies and methods for enhancing control of fluid catalytic cracking (FCC) processes using spectroscopic analyzers |
| US20220268694A1 (en) | 2021-02-25 | 2022-08-25 | Marathon Petroleum Company Lp | Methods and assemblies for determining and using standardized spectral responses for calibration of spectroscopic analyzers |
| US11702600B2 (en) | 2021-02-25 | 2023-07-18 | Marathon Petroleum Company Lp | Assemblies and methods for enhancing fluid catalytic cracking (FCC) processes during the FCC process using spectroscopic analyzers |
| US11898109B2 (en) | 2021-02-25 | 2024-02-13 | Marathon Petroleum Company Lp | Assemblies and methods for enhancing control of hydrotreating and fluid catalytic cracking (FCC) processes using spectroscopic analyzers |
| WO2023037269A1 (en) * | 2021-09-08 | 2023-03-16 | Onpoint Technologies, Llc | Spectrometer and method for detecting volatile organic compounds |
| US11692141B2 (en) | 2021-10-10 | 2023-07-04 | Marathon Petroleum Company Lp | Methods and systems for enhancing processing of hydrocarbons in a fluid catalytic cracking unit using a renewable additive |
| CA3188122A1 (en) | 2022-01-31 | 2023-07-31 | Marathon Petroleum Company Lp | Systems and methods for reducing rendered fats pour point |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3696247A (en) * | 1970-11-12 | 1972-10-03 | Lionel D Mcintosh | Vehicle exhaust emissions analyzer |
| US3790797A (en) * | 1971-09-07 | 1974-02-05 | S Sternberg | Method and system for the infrared analysis of gases |
| US3932754A (en) * | 1973-01-22 | 1976-01-13 | Infrared Industries, Inc. | Gas analyzer |
| GB1470381A (en) * | 1973-03-30 | 1977-04-14 | Mullard Ltd | Absorption measurement apparatus for analysing internal com bustion engine exhaust gas |
| US3998557A (en) * | 1974-06-03 | 1976-12-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Gas detector |
| US3957372A (en) * | 1974-12-19 | 1976-05-18 | United Technologies Corporation | Vehicle exhaust gas analysis system |
| US3973848A (en) * | 1974-12-19 | 1976-08-10 | United Technologies Corporation | Automatic gas analysis and purging system |
| SE7513901L (sv) * | 1974-12-19 | 1976-06-21 | United Technologies Corp | Analyssystem for fordonsavgaser. |
| US4044257A (en) * | 1975-02-20 | 1977-08-23 | Diax Corporation | Retention time chromatograph employing an IR absorption spectrographic detector |
| US4268751A (en) * | 1979-04-02 | 1981-05-19 | Cmi Incorporated | Infrared breath analyzer |
| AT376301B (de) * | 1982-05-06 | 1984-11-12 | List Hans | Verfahren zur kontinuierlichen messung der masse von aeorosolteilchen in gasfoermigen proben sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| AT379452B (de) * | 1983-04-21 | 1986-01-10 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Verfahren zur bestimmung der massen von absorbierenden anteilen einer probe und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
-
1985
- 1985-12-09 AT AT3566/85A patent/AT391208B/de not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-11-18 DE DE8686890321T patent/DE3676974D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-18 EP EP86890321A patent/EP0226569B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-03 US US06/937,612 patent/US4771176A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-09 JP JP61294614A patent/JPS62137540A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4771176A (en) | 1988-09-13 |
| AT391208B (de) | 1990-09-10 |
| EP0226569B1 (de) | 1991-01-16 |
| JPH054627B2 (ja) | 1993-01-20 |
| EP0226569A2 (de) | 1987-06-24 |
| ATA356685A (de) | 1990-02-15 |
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| DE3676974D1 (de) | 1991-02-21 |
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