JPS62261032A - ガス検出装置 - Google Patents
ガス検出装置Info
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- JPS62261032A JPS62261032A JP61105090A JP10509086A JPS62261032A JP S62261032 A JPS62261032 A JP S62261032A JP 61105090 A JP61105090 A JP 61105090A JP 10509086 A JP10509086 A JP 10509086A JP S62261032 A JPS62261032 A JP S62261032A
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- Japan
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- gas
- absorption spectrum
- measured
- absolute humidity
- concentration
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- Pending
Links
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
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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
- G01N21/27—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
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】
〔概要〕
本発明は、ガス検出装置（例えば赤外レーザ方式）にお
いて、環境の絶対湿度変化に対する不安定要素を解決す
るために、環境の絶対湿度に対して測定値の補正を行う
ことにより安定に濃度測定が実施できるようにしたもの
である。
いて、環境の絶対湿度変化に対する不安定要素を解決す
るために、環境の絶対湿度に対して測定値の補正を行う
ことにより安定に濃度測定が実施できるようにしたもの
である。
本発明はガス検出装置に係り、特に赤外レーザ方式のガ
スセンサに関する。
スセンサに関する。
公害ガスセンサとしては、小型、高速、高精度なものが
要求される。赤外レーザ方式のガスセンサは可搬型であ
り、望ましい特徴を備えているが、それゆえに対環境性
能もまた高いことが要求される。
要求される。赤外レーザ方式のガスセンサは可搬型であ
り、望ましい特徴を備えているが、それゆえに対環境性
能もまた高いことが要求される。
第３図は従来の赤外レーザ方式のガス検出装置の原理図
を示す。図において、半瑯体レーザ１の出射光は、レン
ズ２により平行光線にされ、ハーフミラ−３を透過して
大気中の被測定ガス４（例えば５Ｏ２）を透過した光は
レンズ５により赤外線センサ６に集光され、ここで光電
変換される。この変換信号は信号処理回路７に入力され
る。
を示す。図において、半瑯体レーザ１の出射光は、レン
ズ２により平行光線にされ、ハーフミラ−３を透過して
大気中の被測定ガス４（例えば５Ｏ２）を透過した光は
レンズ５により赤外線センサ６に集光され、ここで光電
変換される。この変換信号は信号処理回路７に入力され
る。
半導体レーザ１からの入射光は電流を変化させることに
より連続的に波長を掃引できるので、第４図に示すよう
な被測定ガスの吸収スペクトルを測定できる。
より連続的に波長を掃引できるので、第４図に示すよう
な被測定ガスの吸収スペクトルを測定できる。
第４図は被測定ガスの吸収スペクトルを示す。
以下第４図を参照しながら第３図の説明を行う。
第４図は被測定ガスにＳＯ□を選んだ場合の特性曲線で
あって１、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図
中、実線で示す特性は被測定ガスＳＱｚの吸収スペクト
ル、破線で示す特性はベースライン（被測定ガスのない
場合のスペクトル）である。
あって１、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。図
中、実線で示す特性は被測定ガスＳＱｚの吸収スペクト
ル、破線で示す特性はベースライン（被測定ガスのない
場合のスペクトル）である。
光は大気に含まれる水蒸気ＨアＯによっても吸収される
ため、ベースラインは直線にならない。
ため、ベースラインは直線にならない。
被測定ガスＳ（ｈの吸収スペクトル特性は、波長烏にお
いて最小点があり、波長λｌと々においてピーク点が存
在する。
いて最小点があり、波長λｌと々においてピーク点が存
在する。
信号処理回路７では、上記二つのピーク点を結ぶ線と波
長んの最小点から立てた垂直線との交点Ｐから前記最小
点までの間の透過率の差りを求め、この透過率の差りに
比例する濃度を算出して除算器８に入力する。
長んの最小点から立てた垂直線との交点Ｐから前記最小
点までの間の透過率の差りを求め、この透過率の差りに
比例する濃度を算出して除算器８に入力する。
一方、ハーフミラ−３で反射された光はミラー９で再反
射され、同じ環境条件における基（１！ガスセル１０（
予め既知の濃度のＳＯ□を封入したカプセル）を透過し
、レンズＬ１により赤外線センサ１２に集光され、ここ
で光電変換される。この変換信号は信号処理回路７と同
様の機能を有する信号処理回路１３に入力される。
射され、同じ環境条件における基（１！ガスセル１０（
予め既知の濃度のＳＯ□を封入したカプセル）を透過し
、レンズＬ１により赤外線センサ１２に集光され、ここ
で光電変換される。この変換信号は信号処理回路７と同
様の機能を有する信号処理回路１３に入力される。
信号処理回路Ｉ３では同じ温度環境における基準ガスセ
ル１０の濃度を算出して除算器８に入力する。
ル１０の濃度を算出して除算器８に入力する。
除算器８は被測定ガス４側の信号の基準ガスセル１０側
の信号に対する比を計算し、その出力を表示器１４に濃
度表示を行う。
の信号に対する比を計算し、その出力を表示器１４に濃
度表示を行う。
赤外レーザ方式のガス検出装置では、大気中に含まれる
水蒸気ＨｔＯによる吸収スペクトルのために第４図の破
線に示すように、吸収スペクトルのベースラインは直線
にならない。
水蒸気ＨｔＯによる吸収スペクトルのために第４図の破
線に示すように、吸収スペクトルのベースラインは直線
にならない。
そのため、ガス濃度の測定値が真値からずれる。
第４図はに示すΔｈは、ずれの量（オフセット量）を表
している。オフセットｆｆｉは環境の絶対湿度の変化に
対応して変わるため、濃度測定値が変動する欠点があっ
た。
している。オフセットｆｆｉは環境の絶対湿度の変化に
対応して変わるため、濃度測定値が変動する欠点があっ
た。
本発明は上記従来の欠点に鑑みて創作されたもので、ガ
ス濃度のずれ量を補正する手段の提供を目的とする。
ス濃度のずれ量を補正する手段の提供を目的とする。
本発明のガス検出装置は第１図に示すように、大気中の
被測定ガス４の吸収スペクトルをレーザ光によって測定
し、前記吸収スペクトルに基づきガス濃度の測定を行う
ガス検出装置において、前記大気中の湿度と温度を計測
する湿度計１５．！：温度計１６とを設けると共に、 前記湿度と温度における絶対湿度、つまり水分濃度に対
応するオフセソ１−ｆｆｉを記憶する記憶回路１７を設
け、 前記大気中の被測定ガス４の吸収スペクトル測定によっ
て得た濃度値から、前記オフセソｌ−ｆｆ１を減算補正
することを特徴とする。
被測定ガス４の吸収スペクトルをレーザ光によって測定
し、前記吸収スペクトルに基づきガス濃度の測定を行う
ガス検出装置において、前記大気中の湿度と温度を計測
する湿度計１５．！：温度計１６とを設けると共に、 前記湿度と温度における絶対湿度、つまり水分濃度に対
応するオフセソ１−ｆｆｉを記憶する記憶回路１７を設
け、 前記大気中の被測定ガス４の吸収スペクトル測定によっ
て得た濃度値から、前記オフセソｌ−ｆｆ１を減算補正
することを特徴とする。
本発明の記憶回路１７には、予めガスのない状態での濃
度測定値、すなわちベースラインに水蒸気Ｈ，Ｏの吸収
スペクトルが重なるために発生する真値からのずれ（オ
フセット量）を絶対湿度毎に記憶させておく。真値から
のずれ量は絶対湿度と１対ｌに対応するので、真値から
のずれ世を補正゛ｊることができる。
度測定値、すなわちベースラインに水蒸気Ｈ，Ｏの吸収
スペクトルが重なるために発生する真値からのずれ（オ
フセット量）を絶対湿度毎に記憶させておく。真値から
のずれ量は絶対湿度と１対ｌに対応するので、真値から
のずれ世を補正゛ｊることができる。
以下本発明の実施例を図面によって詳述する′。
なお、構成、動作の説明を理解し易くするために企図を
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。
第１図は本発明の詳細な説明するだめの図である。図に
おいて、１５は湿度計、１６は温度計、１７は記憶回路
、１８は減算器を示す。記憶回路１７には予めガスのな
い状態での濃度測定値、すなわちベースラインに水蒸気
Ｈ，０の吸収スペクトルが重なるために発生する真価か
らのずれ（オフセット量）を絶対湿度毎に記憶させてお
く。
おいて、１５は湿度計、１６は温度計、１７は記憶回路
、１８は減算器を示す。記憶回路１７には予めガスのな
い状態での濃度測定値、すなわちベースラインに水蒸気
Ｈ，０の吸収スペクトルが重なるために発生する真価か
らのずれ（オフセット量）を絶対湿度毎に記憶させてお
く。
測定環境における湿度と温度の測定値を記憶回路１７に
入力することにより、これをアドレスとするオフセット
量が出力され、減算器１８はイε号処理回路７が出力す
る被測定ガスのオフセットｆｆｉを含む濃度計測値から
記憶回路１７が出力するオフセソＨｔを減算した補正濃
度値を出力する。以下除算）Ｓ ８と表示器１４の作用
は従来と同じである。
入力することにより、これをアドレスとするオフセット
量が出力され、減算器１８はイε号処理回路７が出力す
る被測定ガスのオフセットｆｆｉを含む濃度計測値から
記憶回路１７が出力するオフセソＨｔを減算した補正濃
度値を出力する。以下除算）Ｓ ８と表示器１４の作用
は従来と同じである。
第２図は本発明実施例のブロック図を示す。図において
、半導体レーザ１は）ｔｅｗｉ環式冷凍機２１にて冷却
される。半４体レーザ１の出射光はハーフミラ−３によ
って２方向に分けられる。その１方向はミラー９ａ、
９ｂを介して基準ガスセル１０を通過し、レンズ１１を
介して赤外センサ１２に受光される。
、半導体レーザ１は）ｔｅｗｉ環式冷凍機２１にて冷却
される。半４体レーザ１の出射光はハーフミラ−３によ
って２方向に分けられる。その１方向はミラー９ａ、
９ｂを介して基準ガスセル１０を通過し、レンズ１１を
介して赤外センサ１２に受光される。
基準ガスセル１０には既知濃度＜ｃｐｐｎとする）の測
定対象ガスを封入する。
定対象ガスを封入する。
他の１方向の測定側の光学系は、１９ａ〜１９ｅのミラ
ー、２０ａ 〜２０ｃの球面ミラーおよび５ａ、 ５ｂ
のレンズからなる長光路セルを構成し、赤外センサ６に
入射される。この長光路を通過する際に大気中の被測定
ガス４および水蒸気１１□０により吸収を受けた光を赤
外センサ６で受光する。
ー、２０ａ 〜２０ｃの球面ミラーおよび５ａ、 ５ｂ
のレンズからなる長光路セルを構成し、赤外センサ６に
入射される。この長光路を通過する際に大気中の被測定
ガス４および水蒸気１１□０により吸収を受けた光を赤
外センサ６で受光する。
本発明による補正手段を長光路セル側に適用−ＩＩるこ
とにより、大気中の水蒸気１（２０に起因する真値から
のずれを補正する。除算６８は長光路セル側の信号の基
準ガスセル側に対する比を算出する。
とにより、大気中の水蒸気１（２０に起因する真値から
のずれを補正する。除算６８は長光路セル側の信号の基
準ガスセル側に対する比を算出する。
基準ガスセル側の濃度は既知なので、長光路セル側の濃
度を知ることができる。
度を知ることができる。
以上詳細に説明したように本発明のガス検出装置によれ
ば、ベースラインの変動による４１１１定植の不安定要
素を抑制することができるので、環境湿度変化に対して
安定なガス検出装置が実現可能となる。
ば、ベースラインの変動による４１１１定植の不安定要
素を抑制することができるので、環境湿度変化に対して
安定なガス検出装置が実現可能となる。
第１図は本発明の詳細な説明するだめの図、第２図は本
発明実施例のブロック図、 第３図は従来のガス検出装置の原理図、第４図は被測定
ガスの吸収スペクトルを示す。 図において、４は被測定ガス、１５は湿度計、１６は温
度計、１７は記憶回路をそれぞれ示す。 梨Ｔ 二二二／ 不発明め原理を疏明Ｔシ図 第１図 第３図
発明実施例のブロック図、 第３図は従来のガス検出装置の原理図、第４図は被測定
ガスの吸収スペクトルを示す。 図において、４は被測定ガス、１５は湿度計、１６は温
度計、１７は記憶回路をそれぞれ示す。 梨Ｔ 二二二／ 不発明め原理を疏明Ｔシ図 第１図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 大気中の被測定ガス（４）の吸収スペクトルを測定光に
よって測定し、前記吸収スペクトルに基づきガス濃度の
測定を行うガス検出装置において、前記大気中の湿度と
温度を計測する湿度計（１５）と温度計（１６）とを設
けると共に、 前記湿度と温度における絶対湿度に対応する水分濃度の
オフセット量を記憶する記憶回路（１７）を設け、 前記大気中の被測定ガス（４）の吸収スペクトル測定値
に対応する濃度値から、前記オフセット量を減算補正す
ることを特徴とするガス検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61105090A JPS62261032A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | ガス検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61105090A JPS62261032A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | ガス検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62261032A true JPS62261032A (ja) | 1987-11-13 |
Family
ID=14398216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61105090A Pending JPS62261032A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | ガス検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62261032A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000074827A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-14 | Perkin Elmer Ltd | 分光計の測定スペクトルにおける望まれないコンポ―ネントの抑圧方法及び装置 |
| US6444985B1 (en) | 1997-01-14 | 2002-09-03 | Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. | Stable isotope measurement method and apparatus by spectroscopy |
| JP2010511882A (ja) * | 2006-12-07 | 2010-04-15 | カスケイド テクノロジーズ リミテッド | 漏れ検知システム及び方法 |
| US7749436B2 (en) | 2003-10-31 | 2010-07-06 | Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. | Gas injection amount determining method in isotope gas analysis, and isotope gas analyzing and measuring method and apparatus |
| US20110116079A1 (en) * | 2009-11-12 | 2011-05-19 | Bah Holdings Llc | Optical absorption gas analyser |
| US8692997B2 (en) | 2010-08-25 | 2014-04-08 | Bah Holdings Llc | Optical gas and/or particulate sensors |
-
1986
- 1986-05-07 JP JP61105090A patent/JPS62261032A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6444985B1 (en) | 1997-01-14 | 2002-09-03 | Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. | Stable isotope measurement method and apparatus by spectroscopy |
| US6455852B2 (en) | 1997-01-14 | 2002-09-24 | Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. | Stable isotope measurement method and apparatus by spectroscopy |
| JP2000074827A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-14 | Perkin Elmer Ltd | 分光計の測定スペクトルにおける望まれないコンポ―ネントの抑圧方法及び装置 |
| JP4510175B2 (ja) * | 1998-08-28 | 2010-07-21 | パーキン−エルマー リミテッド | 分光計の測定スペクトルにおける望まれないコンポーネントの抑圧方法及び装置 |
| US7749436B2 (en) | 2003-10-31 | 2010-07-06 | Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd. | Gas injection amount determining method in isotope gas analysis, and isotope gas analyzing and measuring method and apparatus |
| JP2010511882A (ja) * | 2006-12-07 | 2010-04-15 | カスケイド テクノロジーズ リミテッド | 漏れ検知システム及び方法 |
| US20110116079A1 (en) * | 2009-11-12 | 2011-05-19 | Bah Holdings Llc | Optical absorption gas analyser |
| US8665424B2 (en) * | 2009-11-12 | 2014-03-04 | Bah Holdings Llc | Optical absorption gas analyser |
| GB2475277B (en) * | 2009-11-12 | 2014-05-21 | Bah Holdings Llc | Optical absorption gas analyser |
| US8692997B2 (en) | 2010-08-25 | 2014-04-08 | Bah Holdings Llc | Optical gas and/or particulate sensors |
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