JPS63311146A - ガス分析計 - Google Patents
ガス分析計Info
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- JPS63311146A JPS63311146A JP62147528A JP14752887A JPS63311146A JP S63311146 A JPS63311146 A JP S63311146A JP 62147528 A JP62147528 A JP 62147528A JP 14752887 A JP14752887 A JP 14752887A JP S63311146 A JPS63311146 A JP S63311146A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
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- G—PHYSICS
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- 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
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- 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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- G01N21/37—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using pneumatic detection
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- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/069—Supply of sources
- G01N2201/0691—Modulated (not pulsed supply)
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、サンプルガス中の測定対象成分（例えばＮｏ
やＣＯなど）の濃度（ひいては量）を測定するために用
いられるガス分析計、詳しくは、例えばガスのクロスフ
ロ一方式あるいは光のチョッピング方式を採用すること
によって、光源から照射される光を基準ガスとサンプル
ガスとに一定周期（基本周波数）で通過させるように構
成すると共に、前記基準ガスを通過した光および前記サ
ンプルガスを通過した光に対する吸光度検出器を設け、
かつ、前記吸光度検出器による出力信号から前記基準ガ
スを通過した光エネルギーと前記サンプルガスを通過し
た光エネルギーとのエネルギー差に相当する交流成分を
取り出し、その交流成分の変化量に基いて前記サンプル
ガス中の測定対象成分の濃度を測定するように構成して
あるガス分析計に関する。
やＣＯなど）の濃度（ひいては量）を測定するために用
いられるガス分析計、詳しくは、例えばガスのクロスフ
ロ一方式あるいは光のチョッピング方式を採用すること
によって、光源から照射される光を基準ガスとサンプル
ガスとに一定周期（基本周波数）で通過させるように構
成すると共に、前記基準ガスを通過した光および前記サ
ンプルガスを通過した光に対する吸光度検出器を設け、
かつ、前記吸光度検出器による出力信号から前記基準ガ
スを通過した光エネルギーと前記サンプルガスを通過し
た光エネルギーとのエネルギー差に相当する交流成分を
取り出し、その交流成分の変化量に基いて前記サンプル
ガス中の測定対象成分の濃度を測定するように構成して
あるガス分析計に関する。
この種のガス分析計の先駆的かつ代表的なものとして、
本願出願人の提案にかかる例えば特公昭５６−４８８２
２号公報等から知られるもの（この場合にはクロスフロ
一方式が採用されている）のように、サンプルガスと基
準ガス（通常はゼロガスが用いられる）とが一定周期（
測定データとしての後記交流成分の基本となる周波数）
で交互に切り換え導入されるガス流通用セルの後方に設
けるべき吸光度検出器として、例えばニューマチイック
型検出器（コンデンサーマイクロホン検出器等）のよう
に、基準ガスを通過した光エネルギーと前記サンプルガ
スを通過した光エネルギーとのエネルギー差（サンプル
ガス中の測定対象成分による吸光エネルギー量）に相当
する交流成分を、直流成分を含まない形で直接的に取り
出すことができる、言わば光量差検出器を用いた型式の
ガス分析計があるが、その他に、最近では、例えばサー
モバイル検出器等のように、ガス流通用セルを通過した
光エネルギーの絶対値の変化を検出する光量検出器（こ
れによる出力信号は、基準ガスを通過した一定光エネル
ギーに相当する直流成分に、サンプルガス中の測定対象
成分による吸光エネルギー量に相当する交流成分が重畳
された形のものである）を用いると共に、信号処理によ
って前記吸光エネルギー量に相当する交流成分を取り出
すように構成された型式のガス分析計も知られている。
本願出願人の提案にかかる例えば特公昭５６−４８８２
２号公報等から知られるもの（この場合にはクロスフロ
一方式が採用されている）のように、サンプルガスと基
準ガス（通常はゼロガスが用いられる）とが一定周期（
測定データとしての後記交流成分の基本となる周波数）
で交互に切り換え導入されるガス流通用セルの後方に設
けるべき吸光度検出器として、例えばニューマチイック
型検出器（コンデンサーマイクロホン検出器等）のよう
に、基準ガスを通過した光エネルギーと前記サンプルガ
スを通過した光エネルギーとのエネルギー差（サンプル
ガス中の測定対象成分による吸光エネルギー量）に相当
する交流成分を、直流成分を含まない形で直接的に取り
出すことができる、言わば光量差検出器を用いた型式の
ガス分析計があるが、その他に、最近では、例えばサー
モバイル検出器等のように、ガス流通用セルを通過した
光エネルギーの絶対値の変化を検出する光量検出器（こ
れによる出力信号は、基準ガスを通過した一定光エネル
ギーに相当する直流成分に、サンプルガス中の測定対象
成分による吸光エネルギー量に相当する交流成分が重畳
された形のものである）を用いると共に、信号処理によ
って前記吸光エネルギー量に相当する交流成分を取り出
すように構成された型式のガス分析計も知られている。
ところで、この種のガス分析計においては、前者型式に
ニューマチイック型検出器などの光量差検出器を用いて
、前記吸光エネルギー量に相当する交流成分を直接的に
取り出す構成）のものにせよ、あるいは、後者型式（サ
ーモパイル検出器などのように光エネルギーの絶対値を
検出する光量検出器を用いると共に、信号処理によって
前記吸光エネルギー量に相当する交流成分を取り出す構
成）のものにせよ、何れの場合にも、光源に対する印加
電圧や周囲温度の変化および光源自体の劣化等による光
量変化、ガス流通用セルの透過窓の汚れ、吸光度検出器
自体の感度変化等に起因して、どうしてもスパンドリフ
トが発生することは避は得ない。
ニューマチイック型検出器などの光量差検出器を用いて
、前記吸光エネルギー量に相当する交流成分を直接的に
取り出す構成）のものにせよ、あるいは、後者型式（サ
ーモパイル検出器などのように光エネルギーの絶対値を
検出する光量検出器を用いると共に、信号処理によって
前記吸光エネルギー量に相当する交流成分を取り出す構
成）のものにせよ、何れの場合にも、光源に対する印加
電圧や周囲温度の変化および光源自体の劣化等による光
量変化、ガス流通用セルの透過窓の汚れ、吸光度検出器
自体の感度変化等に起因して、どうしてもスパンドリフ
トが発生することは避は得ない。
従って、このようなスパンドリフトの発生を極力防止す
るために、従来は、光源に対する印加電圧を安定化する
ための手段や、周囲温度を常時一定に維持するための手
段を設ける、といった対策を講じていたが、その場合に
は装置全体が非常に大型化および複雑化するという欠点
があるのみならず、それだけでは光源自体の劣化、ガス
流通用セルの透過窓の汚れ、吸光度検出器自体の感度変
化等の経時的な要因に起因する光学系の特性変化による
スパンドリフトは補償できないため、標準スパンガスを
用いた校正操作を顧繁に行わねばならず、極めて面倒で
あると共にスパンガスの消費量も多く必要とするため非
常に不経済であるという問題があった。特に、安定した
スパンガスの供給が困難なガスの測定を行う場合には、
その欠点が非常に顕著となる。
るために、従来は、光源に対する印加電圧を安定化する
ための手段や、周囲温度を常時一定に維持するための手
段を設ける、といった対策を講じていたが、その場合に
は装置全体が非常に大型化および複雑化するという欠点
があるのみならず、それだけでは光源自体の劣化、ガス
流通用セルの透過窓の汚れ、吸光度検出器自体の感度変
化等の経時的な要因に起因する光学系の特性変化による
スパンドリフトは補償できないため、標準スパンガスを
用いた校正操作を顧繁に行わねばならず、極めて面倒で
あると共にスパンガスの消費量も多く必要とするため非
常に不経済であるという問題があった。特に、安定した
スパンガスの供給が困難なガスの測定を行う場合には、
その欠点が非常に顕著となる。
そこで、本発明者らは、前述した後者型式のガス分析計
について、上記のような問題を解消し得る技術を開発し
、それについては、特願昭６１−２２２３２６号（昭和
６１年９月２０日出願）により既に提案しているもので
ある。
について、上記のような問題を解消し得る技術を開発し
、それについては、特願昭６１−２２２３２６号（昭和
６１年９月２０日出願）により既に提案しているもので
ある。
それは、前記光量検出器による出力信号から、サンプル
ガス中の測定対象成分による吸光エネルギー量に相当す
る交流成分とは別に、基準ガスを通過した一定光エネル
ギーに相当する直流成分をも取り出し、その直流成分で
前記交流成分の変化量を除する補正手段、または、それ
と等価な補正手段を設けることによって、前記交流成分
および直流成分に共通にかつ同等に（同じ割合で）含ま
れているところの、光源の光量、ガス流通用セルの透過
窓の光透過率、光量検出器の感度等の光学系の特性によ
る影響を、前記補正手段の除算機能により相殺して、直
接の測定対象である交流成分の変化量における前記各種
要因による影響分を確実かつ効果的に除去できるように
構成したものである。
ガス中の測定対象成分による吸光エネルギー量に相当す
る交流成分とは別に、基準ガスを通過した一定光エネル
ギーに相当する直流成分をも取り出し、その直流成分で
前記交流成分の変化量を除する補正手段、または、それ
と等価な補正手段を設けることによって、前記交流成分
および直流成分に共通にかつ同等に（同じ割合で）含ま
れているところの、光源の光量、ガス流通用セルの透過
窓の光透過率、光量検出器の感度等の光学系の特性によ
る影響を、前記補正手段の除算機能により相殺して、直
接の測定対象である交流成分の変化量における前記各種
要因による影響分を確実かつ効果的に除去できるように
構成したものである。
しかしながら、上記した特許出願に係る技術は、後者型
式のガス分析計（基準ガスを通過した一定光エネルギー
に相当する直流成分に、サンプルガス中の測定対象成分
による吸光エネルギー量に相当する交流成分が重畳され
た形の絶対値相当信号を出力するサーモバイル検出器な
どの光量検出器を用いたもの）には有効に適用できるが
、前者型式のガス分析計（サンプルガス中の測定対象成
分による吸光エネルギー量に相当する交流成分のみから
成る信号を出力するニューマチイック型検出器などの光
量差検出器を用いたもの）に適用することはできず、従
って、その前者型式のガス分析計については、未だ、前
述した諸問題が解決されていない。
式のガス分析計（基準ガスを通過した一定光エネルギー
に相当する直流成分に、サンプルガス中の測定対象成分
による吸光エネルギー量に相当する交流成分が重畳され
た形の絶対値相当信号を出力するサーモバイル検出器な
どの光量検出器を用いたもの）には有効に適用できるが
、前者型式のガス分析計（サンプルガス中の測定対象成
分による吸光エネルギー量に相当する交流成分のみから
成る信号を出力するニューマチイック型検出器などの光
量差検出器を用いたもの）に適用することはできず、従
って、その前者型式のガス分析計については、未だ、前
述した諸問題が解決されていない。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、
その目的は、従来のように、光源に対する印加電圧を安
定化したり周囲温度を常時一定に維持するための大掛か
りな手段を必要とせずに、また、標準スパンガスを用い
た不経済かつ面倒な校正操作をそれほど顯繁に行う必要
無しに、単なる内部信号処理手段と極く簡素な構造付加
を施すのみによって、前記した種々の要因に基くスパン
ドリフトを全て効果的に補償でき、しかも、前記した何
れの型式のガス分析計に対しても適用できるスパンドリ
フト補償技術を開発・提供せんとすることにある。
その目的は、従来のように、光源に対する印加電圧を安
定化したり周囲温度を常時一定に維持するための大掛か
りな手段を必要とせずに、また、標準スパンガスを用い
た不経済かつ面倒な校正操作をそれほど顯繁に行う必要
無しに、単なる内部信号処理手段と極く簡素な構造付加
を施すのみによって、前記した種々の要因に基くスパン
ドリフトを全て効果的に補償でき、しかも、前記した何
れの型式のガス分析計に対しても適用できるスパンドリ
フト補償技術を開発・提供せんとすることにある。
上記目的を達成するために、本発明によるガス分析計は
、冒頭に記載したような基本的構成を有するものにおい
て、 前記光源からの照射光の強度を前記基本周波数とは異な
る周波数で変化させるように構成すると共に、前記吸光
度検出器による出力信号から前記基本周波数の交流成分
の第１整流信号と前記異なる周波数の交流成分の第２整
流信号とを各別に取り出して、その第１整流信号を第２
整流信号で除する補正手段、または、それと等価な補正
手段を有する信号処理回路を設けてある、 という特徴を備えている。
、冒頭に記載したような基本的構成を有するものにおい
て、 前記光源からの照射光の強度を前記基本周波数とは異な
る周波数で変化させるように構成すると共に、前記吸光
度検出器による出力信号から前記基本周波数の交流成分
の第１整流信号と前記異なる周波数の交流成分の第２整
流信号とを各別に取り出して、その第１整流信号を第２
整流信号で除する補正手段、または、それと等価な補正
手段を有する信号処理回路を設けてある、 という特徴を備えている。
かかる特徴構成故に発揮される作用は次の通りである。
即ち、上記本発明に係るガス分析計によれば、後述する
実施例の説明中で詳述しているように、吸光度検出器か
らの出力信号として、本来の測定データである基本周波
数の交流信号（サンプルガス中の測定対象成分による吸
光エネルギー量に相当する交流成分）に対して、それと
は異なる周波数の交流信号（光源からの照射光の強度変
化に基く交流成分）を意図的に重畳した形の信号を取り
出せるように構成し、かつ、その基本周波数の交流成分
にも、それとは異なる周波数の交流成分にも、共に、光
源の光量、ガス流通用セルの透過窓の光透過率、吸光度
検出器の感度等の光学系の特性による影響が同等に（同
じ割合で）関与しているとの考察結果に基いて、前記吸
光度検出器による出力信号から前記基本周波数の交流成
分の第１整流信号と前記異なる周波数の交流成分の第２
整流信号とを各別に取り出すと共に、その第１整流信号
を第２整流信号で除するように構成したことによって、
直接の測定対象である前記基本周波数の交流成分の変化
量における前記種々の要因による影響分を、光源からの
照射光の強度を変化させるための極く簡素な構造付加と
、単なる内部信号処理による補正手段とを施すだけで、
確実かつ効果的に相殺して除去することができるように
なり、以って、従来のように光源に対する印加電圧を安
定化したり周囲温度を常時一定に維持するための大掛か
りな手段を設けたり、あるいは他の格別な補償用検出器
を設ける必要の無い、極めてシンプルかつコンパクトで
安価に構成できるものでありながら、しかも、従来のよ
うに標準スパンガスを用いた不経済かつ面倒な校正操作
をそれほど頻繁に行なう必要も無（、光源に対する印加
電圧や周囲温度の変化および光源自体の劣化等による光
量変化、ガス流通用セルの透過窓の汚れ、検出器自体の
感度変化等の種々の要因に基（スパンドリフトを全て、
常に確実に且つ精度良く補償することができるようにな
った。
実施例の説明中で詳述しているように、吸光度検出器か
らの出力信号として、本来の測定データである基本周波
数の交流信号（サンプルガス中の測定対象成分による吸
光エネルギー量に相当する交流成分）に対して、それと
は異なる周波数の交流信号（光源からの照射光の強度変
化に基く交流成分）を意図的に重畳した形の信号を取り
出せるように構成し、かつ、その基本周波数の交流成分
にも、それとは異なる周波数の交流成分にも、共に、光
源の光量、ガス流通用セルの透過窓の光透過率、吸光度
検出器の感度等の光学系の特性による影響が同等に（同
じ割合で）関与しているとの考察結果に基いて、前記吸
光度検出器による出力信号から前記基本周波数の交流成
分の第１整流信号と前記異なる周波数の交流成分の第２
整流信号とを各別に取り出すと共に、その第１整流信号
を第２整流信号で除するように構成したことによって、
直接の測定対象である前記基本周波数の交流成分の変化
量における前記種々の要因による影響分を、光源からの
照射光の強度を変化させるための極く簡素な構造付加と
、単なる内部信号処理による補正手段とを施すだけで、
確実かつ効果的に相殺して除去することができるように
なり、以って、従来のように光源に対する印加電圧を安
定化したり周囲温度を常時一定に維持するための大掛か
りな手段を設けたり、あるいは他の格別な補償用検出器
を設ける必要の無い、極めてシンプルかつコンパクトで
安価に構成できるものでありながら、しかも、従来のよ
うに標準スパンガスを用いた不経済かつ面倒な校正操作
をそれほど頻繁に行なう必要も無（、光源に対する印加
電圧や周囲温度の変化および光源自体の劣化等による光
量変化、ガス流通用セルの透過窓の汚れ、検出器自体の
感度変化等の種々の要因に基（スパンドリフトを全て、
常に確実に且つ精度良く補償することができるようにな
った。
しかも、本発明においては、上記したように、吸光度検
出器からの出力信号として、本来の測定データである基
本周波数の交流信号（サンプルガス中の測定対象成分に
よる吸光エネルギー量に相当する交流成分）に対して、
それとは異なる周波数の交流信号（光源からの照射光の
強度変化に基く交流成分）を意図的に重畳した形の信号
を取り出せるように構成する、という手段を採用してい
るから、本発明は、特に、サンプルガス中の測定対象成
分による吸光エネルギー量に相当する交流成分のみから
成る信号を出力するニューマチイック型検出器などの光
量差検出器を用いた型式のガス分析計に対して好適に利
用できることは勿論、基準ガスを通過した一定光エネル
ギーに相当する直流成分に、サンプルガス中の測定対象
成分による吸光エネルギー量に相当する交流成分が重畳
された形の絶対値相当信号を出力するサーモパイル検出
器などの光量検出器を用いた型式のガス分析計に対して
も、十分に適用可能である。
出器からの出力信号として、本来の測定データである基
本周波数の交流信号（サンプルガス中の測定対象成分に
よる吸光エネルギー量に相当する交流成分）に対して、
それとは異なる周波数の交流信号（光源からの照射光の
強度変化に基く交流成分）を意図的に重畳した形の信号
を取り出せるように構成する、という手段を採用してい
るから、本発明は、特に、サンプルガス中の測定対象成
分による吸光エネルギー量に相当する交流成分のみから
成る信号を出力するニューマチイック型検出器などの光
量差検出器を用いた型式のガス分析計に対して好適に利
用できることは勿論、基準ガスを通過した一定光エネル
ギーに相当する直流成分に、サンプルガス中の測定対象
成分による吸光エネルギー量に相当する交流成分が重畳
された形の絶対値相当信号を出力するサーモパイル検出
器などの光量検出器を用いた型式のガス分析計に対して
も、十分に適用可能である。
μ下、本発明の各種具体的実施例を図面に基いて説明す
る。
る。
第１図ないし第３図は、本発明の基本的実施例に係るシ
ングルモルタ４プのクロスフロ一方式によるガス分析計
を示している。
ングルモルタ４プのクロスフロ一方式によるガス分析計
を示している。
第１図の全体概略構成図において、Ａは、サンプルガス
に含まれる測定対象成分ガスによる吸光度を検出するた
めの吸光度検出部であり、Ｂは、前記吸光度検出部Ａに
おける光源１へ作動用電圧を供給するための電源回路で
あり、Ｃは、前記吸光度検出部Ａにおけるガス流通用セ
ル２内へサンプルガスと基準ガス（通常はゼロガス）と
を交互に切り換え導入するための例えば三方切り換え弁
で構成されるガス分配器゛であり、Ｄは、前記吸光度検
出部Ａにおける吸光度検出器３による出力信号に対する
信号処理回路であり、Ｅは、前記信号処理回路りからの
出力信号に対応する値（測定結果としてのガス濃度）を
表示する表示器であり、そして、Ｆは、前記電源回路Ｂ
、ガス分配器Ｃ１信号処理回路りに対して、図中細い実
線矢印で示しているように、弁切換信号（この例ではＩ
Ｈｚの信号）とそれに対応するガス切換信号（ＩＨｚ）
および光変調信号（この例では２Ｈｚの信号）などの所
定の制御信号を発するコントローラーである。
に含まれる測定対象成分ガスによる吸光度を検出するた
めの吸光度検出部であり、Ｂは、前記吸光度検出部Ａに
おける光源１へ作動用電圧を供給するための電源回路で
あり、Ｃは、前記吸光度検出部Ａにおけるガス流通用セ
ル２内へサンプルガスと基準ガス（通常はゼロガス）と
を交互に切り換え導入するための例えば三方切り換え弁
で構成されるガス分配器゛であり、Ｄは、前記吸光度検
出部Ａにおける吸光度検出器３による出力信号に対する
信号処理回路であり、Ｅは、前記信号処理回路りからの
出力信号に対応する値（測定結果としてのガス濃度）を
表示する表示器であり、そして、Ｆは、前記電源回路Ｂ
、ガス分配器Ｃ１信号処理回路りに対して、図中細い実
線矢印で示しているように、弁切換信号（この例ではＩ
Ｈｚの信号）とそれに対応するガス切換信号（ＩＨｚ）
および光変調信号（この例では２Ｈｚの信号）などの所
定の制御信号を発するコントローラーである。
即ち、前記吸光度検出部Ａは、測定用光（例えば赤外線
）を照射するための光源１と、ガス分配ＨＢによりサン
プルガスと基準ガスとが一定周期（基本周波数：この例
ではＩＨｚ）で交互に切り換え導入されるガス流通用セ
ル２と、そのガス流通用セル２内に基準ガスが導入され
た場合（光エネルギーの吸収は生じない）と、サンプル
ガスが導入された場合（光エネルギーの吸収が生じる）
との光エネルギー差を交流信号として検出するための光
量差検出器（例えばコンデンサーマイクロホン検出器等
のニューマチイック型検出器）から成る吸光度検出器３
とを、光学的直線関係が成立するようにその順に配置し
て構成されている。
）を照射するための光源１と、ガス分配ＨＢによりサン
プルガスと基準ガスとが一定周期（基本周波数：この例
ではＩＨｚ）で交互に切り換え導入されるガス流通用セ
ル２と、そのガス流通用セル２内に基準ガスが導入され
た場合（光エネルギーの吸収は生じない）と、サンプル
ガスが導入された場合（光エネルギーの吸収が生じる）
との光エネルギー差を交流信号として検出するための光
量差検出器（例えばコンデンサーマイクロホン検出器等
のニューマチイック型検出器）から成る吸光度検出器３
とを、光学的直線関係が成立するようにその順に配置し
て構成されている。
また、前記電源回路Ｂは、光源用定電圧電源４と、その
定電圧電源１からの電圧を、前記コントローラーＦから
の光変調信号に基いて、前記基本周波数（サンプルガス
と基準ガスとの切換周波数：ＩＨｚ）とは異なる周波数
（この例では２Ｈｚ）で変調する（強弱に変化させる）
電圧変調回路５とで構成されている。
定電圧電源１からの電圧を、前記コントローラーＦから
の光変調信号に基いて、前記基本周波数（サンプルガス
と基準ガスとの切換周波数：ＩＨｚ）とは異なる周波数
（この例では２Ｈｚ）で変調する（強弱に変化させる）
電圧変調回路５とで構成されている。
そして、前記信号処理回路りは、第２図のブロツク回路
図に示すように構成されている。以下、この信号処理回
路りの構成について、第３図（イ）に示す入力信号につ
いての説明図、および第３図（ロ）に示す各部信号のタ
イミングチャートを参照しながら、詳細に説明する。
図に示すように構成されている。以下、この信号処理回
路りの構成について、第３図（イ）に示す入力信号につ
いての説明図、および第３図（ロ）に示す各部信号のタ
イミングチャートを参照しながら、詳細に説明する。
先ず、前記吸光度検出器３からこの信号処理回路りへ入
力される検出信号Ｖについて予め説明しておくと、この
検出信号Ｖは、第３図（イ）に示すように、本来の測定
データとしての基本周波数（ＩＨ２）の交流成分Ｖｌ（
サンプルガス中の測定対象成分による吸光エネルギー量
に相当する交流成分）と、それとは異なる周波数（２Ｈ
ｚ）の交流信号Ｖ２（光源１からの照射光の強度変化に
基く交流成分）とが重畳されている形となっている。な
お、その基本周波数の交流成分ｖ１にも、それとは異な
る周波数の交流成分ｖ２にも、共に、光源１の光量、ガ
ス流通用セル２の透過窓の光透過率、吸光度検出器３の
感度等の光学系の特性による影響が同等に（同じ割合で
）関与していることは明らかであり、後述の説明から明
らかになるように、このことが、本発明にとって非常に
重要なポイントとなっている。
力される検出信号Ｖについて予め説明しておくと、この
検出信号Ｖは、第３図（イ）に示すように、本来の測定
データとしての基本周波数（ＩＨ２）の交流成分Ｖｌ（
サンプルガス中の測定対象成分による吸光エネルギー量
に相当する交流成分）と、それとは異なる周波数（２Ｈ
ｚ）の交流信号Ｖ２（光源１からの照射光の強度変化に
基く交流成分）とが重畳されている形となっている。な
お、その基本周波数の交流成分ｖ１にも、それとは異な
る周波数の交流成分ｖ２にも、共に、光源１の光量、ガ
ス流通用セル２の透過窓の光透過率、吸光度検出器３の
感度等の光学系の特性による影響が同等に（同じ割合で
）関与していることは明らかであり、後述の説明から明
らかになるように、このことが、本発明にとって非常に
重要なポイントとなっている。
而して、第２図に示す前記信号処理回路りは、入力端子
ａを介して供給される前記検出信号Ｖを増幅して、第３
図（ロ）に示すように本来の測定データに相当する基本
周波数（ＩＨｚ）の交流成分Ｖｌ（前記交流成分ｖｌを
増幅したもの）と、それとは異なる周波数（２Ｈｚ）の
交流信号ｖ２（前記交流成分ｖ２を増幅したもの）とが
重畳されている形の信号Ｖ （＝Ｖ１＋Ｖ２）を取り出
すためのプリアンプ６と、そのプリアンプ６の出力信号
■から前記基本周波数（ＩＨｚ）の交流成分Ｖ１を分離
して取り出すための第１バンドパスフイルター７（中心
周波数がＩＨｚ）と、同プリアンプ６の出力信号Ｖから
前記具なる周波数（２Ｈ２）の交流成分ｖ２を分離して
取り出すための第２バンドパスフイルター８ （中心周
波数が２Ｈｚ）と、入力端子すを介して前記コントロー
ラーＦから供給されるガス切換信号（ＩＨｚ）に基いて
、前記第１バンドパスフイルター７から出力される基本
周波数（ＩＨｚ）の交流成分■１を同期整流して第１整
流信号１■ＩＩを得るための第１同期整流器９と、第３
入力端子Ｃを介して前記コントローラーＦから供給され
る光変調信号（２Ｈｚ）に基いて、前記第２バンドパス
フイルター８から出力される異なる周波数（２Ｈｚ）の
交流成分Ｖ２を同期整流して第２整流信号ＩＶ２１を得
るための第２同期整流器１０と、前記第１同期整流器９
から入力される前記第１整流信号ＩＶＩＩを前記第２同
期整流器１０から入力される第２整流信号ＩＶ２１で除
算処理するための除算器１１とで構成されており、その
除算器１１からの出力信号■３は、出力端子ｄへ供給さ
れて、サンプルガスに含まれる測定対象成分の濃度値と
して表示されるようになっている。
ａを介して供給される前記検出信号Ｖを増幅して、第３
図（ロ）に示すように本来の測定データに相当する基本
周波数（ＩＨｚ）の交流成分Ｖｌ（前記交流成分ｖｌを
増幅したもの）と、それとは異なる周波数（２Ｈｚ）の
交流信号ｖ２（前記交流成分ｖ２を増幅したもの）とが
重畳されている形の信号Ｖ （＝Ｖ１＋Ｖ２）を取り出
すためのプリアンプ６と、そのプリアンプ６の出力信号
■から前記基本周波数（ＩＨｚ）の交流成分Ｖ１を分離
して取り出すための第１バンドパスフイルター７（中心
周波数がＩＨｚ）と、同プリアンプ６の出力信号Ｖから
前記具なる周波数（２Ｈ２）の交流成分ｖ２を分離して
取り出すための第２バンドパスフイルター８ （中心周
波数が２Ｈｚ）と、入力端子すを介して前記コントロー
ラーＦから供給されるガス切換信号（ＩＨｚ）に基いて
、前記第１バンドパスフイルター７から出力される基本
周波数（ＩＨｚ）の交流成分■１を同期整流して第１整
流信号１■ＩＩを得るための第１同期整流器９と、第３
入力端子Ｃを介して前記コントローラーＦから供給され
る光変調信号（２Ｈｚ）に基いて、前記第２バンドパス
フイルター８から出力される異なる周波数（２Ｈｚ）の
交流成分Ｖ２を同期整流して第２整流信号ＩＶ２１を得
るための第２同期整流器１０と、前記第１同期整流器９
から入力される前記第１整流信号ＩＶＩＩを前記第２同
期整流器１０から入力される第２整流信号ＩＶ２１で除
算処理するための除算器１１とで構成されており、その
除算器１１からの出力信号■３は、出力端子ｄへ供給さ
れて、サンプルガスに含まれる測定対象成分の濃度値と
して表示されるようになっている。
そして、前記除算器１１によって行われるところの、本
来の測定データに対応する第１整流信号ＩＶＩ ｌを照
射光の強度変化に対応する第２整流信号ＩＶ２１で除算
するという処理により、夫々の整流信号に同等に（同じ
割合で）含まれている前述した光学系の特性における各
種要因による影響が相殺されることになるため、その除
算器１１からの出力信号（最終的な濃度測定信号）から
は、その影響が確実かつ効果的に除去される。従って、
例えば光源１に対する印加電圧や周囲温度の変化および
光源１自体の劣化等による光量の変化や、ガス流通用セ
ル２の透過窓の汚れによる透過率の変化や、吸光度検出
器３自体の感度の変化等、種々の経時的な変化が生じた
としても、それらによる影響（スパンドリフト）は、前
記信号処理回路りの除算器１１から前記指示計Ｅへの出
力信号■３中には含まれることが無く、もって、指示計
Ｅには常にサンプルガスの濃度に精度良く対応した値が
指示されることになる。
来の測定データに対応する第１整流信号ＩＶＩ ｌを照
射光の強度変化に対応する第２整流信号ＩＶ２１で除算
するという処理により、夫々の整流信号に同等に（同じ
割合で）含まれている前述した光学系の特性における各
種要因による影響が相殺されることになるため、その除
算器１１からの出力信号（最終的な濃度測定信号）から
は、その影響が確実かつ効果的に除去される。従って、
例えば光源１に対する印加電圧や周囲温度の変化および
光源１自体の劣化等による光量の変化や、ガス流通用セ
ル２の透過窓の汚れによる透過率の変化や、吸光度検出
器３自体の感度の変化等、種々の経時的な変化が生じた
としても、それらによる影響（スパンドリフト）は、前
記信号処理回路りの除算器１１から前記指示計Ｅへの出
力信号■３中には含まれることが無く、もって、指示計
Ｅには常にサンプルガスの濃度に精度良く対応した値が
指示されることになる。
そこで、ここでは、前記両バンドパスフィルター７．８
．両同期整流器９，１０ならびに除算器１１等を併せて
、補正手段Ｘと総称する。
．両同期整流器９，１０ならびに除算器１１等を併せて
、補正手段Ｘと総称する。
ところで、上記した実施例においては、前記光源１から
の照射光の強度を、前記基本周波数の２倍に相当する異
なる周波数で変化させるように構成したものを示したが
、それら両周波数の比率は任意に設定できるものである
。但し、両周波数の比率を、上記実施例の場合のように
比較的小さく設定する（この例では１：２）場合には、
前記異なる周波数を基本周波数の偶数倍または偶数分の
１倍に設定すると共に、前述のようにバンドパスフィル
ター７．８の後段に設けるべき整流器として同期整流器
９．１０を用いた同期整流を行うことが、処理精度を確
保する上で重要であるが、両周波数の比率を比較的大き
く設定する（例えば１：５程度以上）場合には、特に偶
数倍または偶数分の１倍に設定する必要は無く、また、
前記バンドパスフィルター７．８の後段に設けるべき整
流器としては、通常の絶対値整流器９．１０を用いるだ
けで十分である。
の照射光の強度を、前記基本周波数の２倍に相当する異
なる周波数で変化させるように構成したものを示したが
、それら両周波数の比率は任意に設定できるものである
。但し、両周波数の比率を、上記実施例の場合のように
比較的小さく設定する（この例では１：２）場合には、
前記異なる周波数を基本周波数の偶数倍または偶数分の
１倍に設定すると共に、前述のようにバンドパスフィル
ター７．８の後段に設けるべき整流器として同期整流器
９．１０を用いた同期整流を行うことが、処理精度を確
保する上で重要であるが、両周波数の比率を比較的大き
く設定する（例えば１：５程度以上）場合には、特に偶
数倍または偶数分の１倍に設定する必要は無く、また、
前記バンドパスフィルター７．８の後段に設けるべき整
流器としては、通常の絶対値整流器９．１０を用いるだ
けで十分である。
第４図は別の実施例を示し、前記光源１からの照射光の
強度を変化させるための手段として、上記基本的実施例
における電圧変調回路５のような電気的手段を用いるの
では無く、第４図（イ）に示すように、前記電源回路Ｂ
は光源用定電圧電源４のみで構成して光源１からは一定
強度の光を照射させる一方、その照射光を前記異なる周
波数で部分的にチョッピングするためのチョッパー装置
１４を設けるという機械的手段を用いたものである。こ
のチョッパー装置１４は、駆動用モーター１２とそれに
より回転駆動される羽根体１３とから構成され、その羽
根体１３は、第４図（ロ）の拡大正面図にも示している
ように、その半回転の間は光源１からの照射光の全てを
通過させることによりガス流通用セル２へ供給される光
を強光度状態にするが、他の半回転の間はその照射光の
一部を遮断することによりガス流通用セル２へ供給され
る光を弱光度状態にするように、一枚羽型に形成されて
いる。このチョッパー装置１４の場合において、前記実
施例の場合と同様に基本周波数（ＩＨｚ）の２倍の異な
る周波数（２Ｈｚ）で光変調を行うためには、前記モー
ター１２を２Ｈｚで回転させればよい。擢し、このモー
ター１２の回転数は、光変調の目標周波数と前記羽根体
１３の形状で決まるものであり、前記羽根体１３を他の
形状（例えば２枚羽型）にすればモーター１２をＩＨｚ
で回転させればよいことになる。なお、この実施例にお
けるその他の構成等については、前記基本的実施例のも
のと同様であるから、同じ機能を有する部材には同じ参
照符号を付することにより、その説明は省略する。
強度を変化させるための手段として、上記基本的実施例
における電圧変調回路５のような電気的手段を用いるの
では無く、第４図（イ）に示すように、前記電源回路Ｂ
は光源用定電圧電源４のみで構成して光源１からは一定
強度の光を照射させる一方、その照射光を前記異なる周
波数で部分的にチョッピングするためのチョッパー装置
１４を設けるという機械的手段を用いたものである。こ
のチョッパー装置１４は、駆動用モーター１２とそれに
より回転駆動される羽根体１３とから構成され、その羽
根体１３は、第４図（ロ）の拡大正面図にも示している
ように、その半回転の間は光源１からの照射光の全てを
通過させることによりガス流通用セル２へ供給される光
を強光度状態にするが、他の半回転の間はその照射光の
一部を遮断することによりガス流通用セル２へ供給され
る光を弱光度状態にするように、一枚羽型に形成されて
いる。このチョッパー装置１４の場合において、前記実
施例の場合と同様に基本周波数（ＩＨｚ）の２倍の異な
る周波数（２Ｈｚ）で光変調を行うためには、前記モー
ター１２を２Ｈｚで回転させればよい。擢し、このモー
ター１２の回転数は、光変調の目標周波数と前記羽根体
１３の形状で決まるものであり、前記羽根体１３を他の
形状（例えば２枚羽型）にすればモーター１２をＩＨｚ
で回転させればよいことになる。なお、この実施例にお
けるその他の構成等については、前記基本的実施例のも
のと同様であるから、同じ機能を有する部材には同じ参
照符号を付することにより、その説明は省略する。
第６図は、前記第２図に示した信号処理回路りの変形例
を示し、この場合には、前記実施例におけるように第１
同期整流器９から出力され第１整流信号ＩＶＩ ｌを第
２同期整流器１０から出力される第２整流信号ＩＶ２１
で除算器１１を用いて直接的に除算処理するように構成
するのでは無く、プリアンプ６の直後段にオートゲイン
コントローラー（以下ＡＧＣと称する）１５を介装する
と共に、そのＡＧＣ１２と第２同期整流器１０との間に
基準電圧が■、のコンパレータ１６を介装して、第２同
期整流器１０から出力される整流信号を常に一定の値■
、に維持させるように、ＡＧＣ１２に対するフィードバ
ック制御を行う補正手段Ｘを構成することによって、前
記基本的実施例の場合と等価な作用（間接的な除算）を
行なわせるようにしたものである。
を示し、この場合には、前記実施例におけるように第１
同期整流器９から出力され第１整流信号ＩＶＩ ｌを第
２同期整流器１０から出力される第２整流信号ＩＶ２１
で除算器１１を用いて直接的に除算処理するように構成
するのでは無く、プリアンプ６の直後段にオートゲイン
コントローラー（以下ＡＧＣと称する）１５を介装する
と共に、そのＡＧＣ１２と第２同期整流器１０との間に
基準電圧が■、のコンパレータ１６を介装して、第２同
期整流器１０から出力される整流信号を常に一定の値■
、に維持させるように、ＡＧＣ１２に対するフィードバ
ック制御を行う補正手段Ｘを構成することによって、前
記基本的実施例の場合と等価な作用（間接的な除算）を
行なわせるようにしたものである。
ところで、上記した各実施例における信号処理回路りの
構成は、前記吸光度検出器３として、サンプルガス中の
測定対象成分による吸光エネルギー量に相当する交流成
分のみから成る信号を出力するニューマチイック型検出
器などの光量差検出器を用いた場合に対応して構成され
ているが、基準ガスを通過した一定光エネルギーに相当
する直流成分に、サンプルガス中の測定対象成分による
吸光エネルギー量に相当する交流成分が重畳された形の
絶対値相当信号を出力するサーモパイル検出器などの光
量検出器を用いた場合には、第６図に示すように、プリ
アンプ６の直後段に交流増幅回路１７を介装して、前記
直流成分を除去してから、前記と同様の信号処理を施す
ように構成すればよく、従って、本発明はかかる光量検
出器を用いたガス分析計にも十分に適用可能である。
構成は、前記吸光度検出器３として、サンプルガス中の
測定対象成分による吸光エネルギー量に相当する交流成
分のみから成る信号を出力するニューマチイック型検出
器などの光量差検出器を用いた場合に対応して構成され
ているが、基準ガスを通過した一定光エネルギーに相当
する直流成分に、サンプルガス中の測定対象成分による
吸光エネルギー量に相当する交流成分が重畳された形の
絶対値相当信号を出力するサーモパイル検出器などの光
量検出器を用いた場合には、第６図に示すように、プリ
アンプ６の直後段に交流増幅回路１７を介装して、前記
直流成分を除去してから、前記と同様の信号処理を施す
ように構成すればよく、従って、本発明はかかる光量検
出器を用いたガス分析計にも十分に適用可能である。
また、第７図は、二組の光源１，１およびガス流通用セ
ル２，２を設けると共に、二つの切換弁から成るガス分
配器Ｃ１Ｃの制御により、前記両ガス流通用セル２．２
内へサンプルガスと基準ガスとを一定周期で交互にかつ
背反的に切り換え導入するように構成された、所謂ダブ
ルセルタイプのクロスフロ一方式によるガス分析計に本
発明を適用した場合の実施例を示している。なお、この
実施例におけるその他の構成等については、前記基本的
実施例のものと同様であるから、同じ機能を有する部材
には同じ参照符号を付することにより、その説明は省略
する。
ル２，２を設けると共に、二つの切換弁から成るガス分
配器Ｃ１Ｃの制御により、前記両ガス流通用セル２．２
内へサンプルガスと基準ガスとを一定周期で交互にかつ
背反的に切り換え導入するように構成された、所謂ダブ
ルセルタイプのクロスフロ一方式によるガス分析計に本
発明を適用した場合の実施例を示している。なお、この
実施例におけるその他の構成等については、前記基本的
実施例のものと同様であるから、同じ機能を有する部材
には同じ参照符号を付することにより、その説明は省略
する。
更に、第８図は、二組の光源１．１と、ガス封入セル２
およびガス流通用セル２とを設け、一方のガス流通用セ
ル２内には基準ガスを封入し、他方のガス流通用セル２
内へサンプルガスを連続供給するように構成すると共に
、前述した各実施例（クロスフロ一方式のもの）におけ
るガス分配器Ｃに相当する機能を発揮するものとして、
前記両光源１，１からの照射光を交互に遮断するための
チョッパー１８（通常の一枚羽型）を設けて構成された
、所謂ダブルセルタイプでチョッピング方式によるガス
分析計に本発明を適用した場合の実施例を示している。
およびガス流通用セル２とを設け、一方のガス流通用セ
ル２内には基準ガスを封入し、他方のガス流通用セル２
内へサンプルガスを連続供給するように構成すると共に
、前述した各実施例（クロスフロ一方式のもの）におけ
るガス分配器Ｃに相当する機能を発揮するものとして、
前記両光源１，１からの照射光を交互に遮断するための
チョッパー１８（通常の一枚羽型）を設けて構成された
、所謂ダブルセルタイプでチョッピング方式によるガス
分析計に本発明を適用した場合の実施例を示している。
なお、この実施例の場合には、前述した各実施例の場合
とは異なり、前記チョッパー１８をＩＨｚで回転駆動し
た場合に、サンプルガス流通用セルと基準ガス封入セル
との通過光エネルギーの差の検出が２Ｈｚで行われ、光
変調がＩＨｚで行われ、前記信号処理回路りにおける両
バンドパスフィルター７．８の特性を逆にする必要があ
るが、その他の構成等については、前記基本的実施例の
ものと同様であるから、同じ機能を有する部材には同じ
参照符号を付することにより、その説明は省略する。
とは異なり、前記チョッパー１８をＩＨｚで回転駆動し
た場合に、サンプルガス流通用セルと基準ガス封入セル
との通過光エネルギーの差の検出が２Ｈｚで行われ、光
変調がＩＨｚで行われ、前記信号処理回路りにおける両
バンドパスフィルター７．８の特性を逆にする必要があ
るが、その他の構成等については、前記基本的実施例の
ものと同様であるから、同じ機能を有する部材には同じ
参照符号を付することにより、その説明は省略する。
更にまた、第９図（イ）、（ロ）は、上記したダブルセ
ルタイプのチョッピング方式によるガス分析計の変形実
施例を示している。
ルタイプのチョッピング方式によるガス分析計の変形実
施例を示している。
このタイプのガス分析計は、前述したようにチョッパー
という機械的手段を本来的に備えているものであるから
、前記第４図に示した実施例のものと同様に、そのチョ
ッパー形状に工夫を施すことによって、電源回路Ｂを光
源用定電圧電源４のみで構成して光源１，１からは一定
強度の光を照射させるようにしたものである。即ち、こ
の実施例では、両光源１．１と両ガス流通用（封入）セ
ル２．２との間に設けられるチョッパー装Ｎ２１を、第
９図（ロ）の拡大正面図に示すような羽根体２０とそれ
を回転駆動するためのモーター１９とで構成されている
。その羽根体２０は、その１回転の間に、各光源１から
セル２への照射光に付いて、夫々（互いに背反的に）、
その全て通過させる強光度状態と、その全てを遮断する
無光状態と、その一部を遮断する弱光度状態とに一回づ
つ切換らる非対象二枚調型に形成されている。但し、こ
のこの羽根体２０は、光変調の目標周波数とモーター１
９との関係により、他の種々の形状が考えられるもので
ある。その他の構成等については、前記第８図に示した
実施例のものと同様であるから、同じ機能を有する部材
には同じ参照符号を付することにより、その説明は省略
する。
という機械的手段を本来的に備えているものであるから
、前記第４図に示した実施例のものと同様に、そのチョ
ッパー形状に工夫を施すことによって、電源回路Ｂを光
源用定電圧電源４のみで構成して光源１，１からは一定
強度の光を照射させるようにしたものである。即ち、こ
の実施例では、両光源１．１と両ガス流通用（封入）セ
ル２．２との間に設けられるチョッパー装Ｎ２１を、第
９図（ロ）の拡大正面図に示すような羽根体２０とそれ
を回転駆動するためのモーター１９とで構成されている
。その羽根体２０は、その１回転の間に、各光源１から
セル２への照射光に付いて、夫々（互いに背反的に）、
その全て通過させる強光度状態と、その全てを遮断する
無光状態と、その一部を遮断する弱光度状態とに一回づ
つ切換らる非対象二枚調型に形成されている。但し、こ
のこの羽根体２０は、光変調の目標周波数とモーター１
９との関係により、他の種々の形状が考えられるもので
ある。その他の構成等については、前記第８図に示した
実施例のものと同様であるから、同じ機能を有する部材
には同じ参照符号を付することにより、その説明は省略
する。
以上詳述したところから明らかなように、本発明に係る
ガス分析計によれば、吸光度検出器からの出力信号とし
て、本来の測定データである基本周波数の交流信号（サ
ンプルガス中の測定対象成分による吸光エネルギー量に
相当する交流成分）に対して、それとは異なる周波数の
交流信号（光源からの照射光の強度変化に基く交流成分
）を意図的に重畳した形の信号を取り出せるように構成
し、かつ、その基本周波数の交流成分にも、それとは異
なる周波数の交流成分にも、共に、光源の光量、ガス流
通用セルの透過窓の光透過率、吸光度検出器の感度等の
光学系の特性による影響が同等に（同じ割合で）関与し
ているとの考察結果に基いて、前記吸光度検出器による
出力信号から前記基本周波数の交流成分の第１整流信号
と前記界なる周波数の交流成分の第２整流信号とを各別
に取り出すと共に、その第１整流信号を第２整流信号で
除するように構成したことによって、直接の測定対象で
ある前記基本周波数の交流成分の変化量における前記種
々の要因による影響骨を、光源からの照射光の強度を変
化させるための極く簡素な構造付加と、単なる内部信号
処理による補正手段とを施すだけで、確実かつ効果的に
相殺して除去することができるようになり、以って、従
来のように光源に対する印加電圧を安定化したり周囲温
度を常時一定に維持するための大掛かりな手段を設けた
り、あるいは他の格別な補償用検出器を設ける必要の無
い、極めてシンプルかつコンパクトで安価に構成できる
ものでありながら、しかも、従来のように標準スパンガ
スを用いた不経済かつ面倒な校正操作をそれほど頻繁に
行なう必要も無く、光源に対する印加電圧や周囲温度の
変化および光源自体の劣化等による光量変化、ガス流通
用セルの透過窓の汚れ、検出器自体の感度変化等の種々
の要因に基くスパンドリフトを全て、常に確実に且つ精
度良く補償することができるようになり、その上、上記
したように、吸光度検出器からの出力信号として、本来
の測定データである基本周波数の交流信号（サンプルガ
ス中の測定対象成分による吸光エネルギー量に相当する
交流成分）に対して、それとは異なる周波数の交流信号
（光源からの照射光の強度変化に基く交流成分）を意図
的に重畳した形の信号を取り出せるように構成している
から、本発明は、特に、サンプルガス中の測定対象成分
による吸光エネルギー量に相当する交流成分のみから成
る信号を出力するニューマチイック型検出器などの光量
差検出器を用いた型式のガス分析計に対して好適に利用
できることは勿論、基準ガスを通過した一定光エネルギ
ーに相当する直流成分に、サンプルガス中の測定対象成
分による吸光エネルギー量に相当する交流成分が重畳さ
れた形の絶対値相当信号を出力するサーモパイル検出器
などの光量検出器を用いた型式のガス分析計に対しても
十分に適用できる、という優れた効果が発揮されるに至
った。
ガス分析計によれば、吸光度検出器からの出力信号とし
て、本来の測定データである基本周波数の交流信号（サ
ンプルガス中の測定対象成分による吸光エネルギー量に
相当する交流成分）に対して、それとは異なる周波数の
交流信号（光源からの照射光の強度変化に基く交流成分
）を意図的に重畳した形の信号を取り出せるように構成
し、かつ、その基本周波数の交流成分にも、それとは異
なる周波数の交流成分にも、共に、光源の光量、ガス流
通用セルの透過窓の光透過率、吸光度検出器の感度等の
光学系の特性による影響が同等に（同じ割合で）関与し
ているとの考察結果に基いて、前記吸光度検出器による
出力信号から前記基本周波数の交流成分の第１整流信号
と前記界なる周波数の交流成分の第２整流信号とを各別
に取り出すと共に、その第１整流信号を第２整流信号で
除するように構成したことによって、直接の測定対象で
ある前記基本周波数の交流成分の変化量における前記種
々の要因による影響骨を、光源からの照射光の強度を変
化させるための極く簡素な構造付加と、単なる内部信号
処理による補正手段とを施すだけで、確実かつ効果的に
相殺して除去することができるようになり、以って、従
来のように光源に対する印加電圧を安定化したり周囲温
度を常時一定に維持するための大掛かりな手段を設けた
り、あるいは他の格別な補償用検出器を設ける必要の無
い、極めてシンプルかつコンパクトで安価に構成できる
ものでありながら、しかも、従来のように標準スパンガ
スを用いた不経済かつ面倒な校正操作をそれほど頻繁に
行なう必要も無く、光源に対する印加電圧や周囲温度の
変化および光源自体の劣化等による光量変化、ガス流通
用セルの透過窓の汚れ、検出器自体の感度変化等の種々
の要因に基くスパンドリフトを全て、常に確実に且つ精
度良く補償することができるようになり、その上、上記
したように、吸光度検出器からの出力信号として、本来
の測定データである基本周波数の交流信号（サンプルガ
ス中の測定対象成分による吸光エネルギー量に相当する
交流成分）に対して、それとは異なる周波数の交流信号
（光源からの照射光の強度変化に基く交流成分）を意図
的に重畳した形の信号を取り出せるように構成している
から、本発明は、特に、サンプルガス中の測定対象成分
による吸光エネルギー量に相当する交流成分のみから成
る信号を出力するニューマチイック型検出器などの光量
差検出器を用いた型式のガス分析計に対して好適に利用
できることは勿論、基準ガスを通過した一定光エネルギ
ーに相当する直流成分に、サンプルガス中の測定対象成
分による吸光エネルギー量に相当する交流成分が重畳さ
れた形の絶対値相当信号を出力するサーモパイル検出器
などの光量検出器を用いた型式のガス分析計に対しても
十分に適用できる、という優れた効果が発揮されるに至
った。
図面は本発明に係るガス分析計の各種の具体的実施例を
示し、第１図は基本的な実施例の全体概略構成図、第２
図はそｂ信号処理回路のブロック回路図、第３図（イ）
は吸光度検出器の出力信号の説明図、第３図（ロ）は前
記信号処理回路におけうる各部の信号図であり、第４図
（イ）は別の実施例の全体概略構成図、第４図（ロ）は
その要部の拡大正面図であり、第５図は信号処理回路の
のブロック回路図、第６図は信号処理回路の別の変形例
の要部回路図であり、第７図はまた別の実施例の全体概
略構成図であり、そして、第８図は更に別の実施例の全
体概略構成図、第９図（イ）はその変形例の全体概略構
成図、第９図（ロ）はその要部の拡大正面図である。 Ｄ・・・・・・・・・信号処理回路、 Ｘ・・・・・・・・・補正手段、 １・・・・・・・・・光源、 ３・・・・・・・・・吸光度検出器、 ５・・・・・・・・・電圧変調回路、 １４．２１・・・・・・・・・チョッパー装置。 出願人 株式会社 堀 場 製 作 所代理人 弁理士
藤 本 英 夫 特開昭６３−３１１１４Ｇ （９） 響 要 ＣＶ）’ｖ 特開昭６３−３１１１４ Ｇ （１０）特開昭６３−３
１１１４Ｇ（１５） 昭和６３年４月３０日
示し、第１図は基本的な実施例の全体概略構成図、第２
図はそｂ信号処理回路のブロック回路図、第３図（イ）
は吸光度検出器の出力信号の説明図、第３図（ロ）は前
記信号処理回路におけうる各部の信号図であり、第４図
（イ）は別の実施例の全体概略構成図、第４図（ロ）は
その要部の拡大正面図であり、第５図は信号処理回路の
のブロック回路図、第６図は信号処理回路の別の変形例
の要部回路図であり、第７図はまた別の実施例の全体概
略構成図であり、そして、第８図は更に別の実施例の全
体概略構成図、第９図（イ）はその変形例の全体概略構
成図、第９図（ロ）はその要部の拡大正面図である。 Ｄ・・・・・・・・・信号処理回路、 Ｘ・・・・・・・・・補正手段、 １・・・・・・・・・光源、 ３・・・・・・・・・吸光度検出器、 ５・・・・・・・・・電圧変調回路、 １４．２１・・・・・・・・・チョッパー装置。 出願人 株式会社 堀 場 製 作 所代理人 弁理士
藤 本 英 夫 特開昭６３−３１１１４Ｇ （９） 響 要 ＣＶ）’ｖ 特開昭６３−３１１１４ Ｇ （１０）特開昭６３−３
１１１４Ｇ（１５） 昭和６３年４月３０日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔１〕光源から照射される光を基準ガスとサンプルガス
とに一定周期（基本周波数）で通過させるように構成す
ると共に、前記基準ガスを通過した光および前記サンプ
ルガスを通過した光に対する吸光度検出器を設け、かつ
、前記吸光度検出器による出力信号から前記基準ガスを
通過した光エネルギーと前記サンプルガスを通過した光
エネルギーとのエネルギー差に相当する交流成分を取り
出し、その交流成分の変化量に基いて前記サンプルガス
中の測定対象成分の濃度を測定するように構成してある
ガス分析計において、 前記光源からの照射光の強度を前記基本周波数とは異な
る周波数で変化させるように構成すると共に、前記吸光
度検出器による出力信号から前記基本周波数の交流成分
の第１整流信号と前記異なる周波数の交流成分の第２整
流信号とを各別に取り出して、その第１整流信号を第２
整流信号で除する補正手段、または、それと等価な補正
手段を有する信号処理回路を設けてあることを特徴とす
るガス分析計。 〔２〕前記光源からの照射光の強度を、前記基本周波数
の偶数倍または偶数分の１倍に相当する異なる周波数で
変化させるように構成してある特許請求の範囲第〔１〕
項に記載のガス分析計。 〔３〕前記光源からの照射光の強度を変化させるに、そ
の光源用の電源電圧を前記異なる周波数で変化させる電
圧変調回路を設けてある特許請求の範囲第〔１〕項また
は第〔２〕項に記載のガス分析計。 〔４〕前記光源からの照射光の強度を変化させるに、そ
の照射光を前記異なる周波数で部分的にチョッピングす
るためのチョッパー装置を設けてある特許請求の範囲第
〔１〕項または第〔２〕項に記載のガス分析計。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62147528A JPS63311146A (ja) | 1987-06-13 | 1987-06-13 | ガス分析計 |
| EP88107883A EP0296354B1 (en) | 1987-06-13 | 1988-05-17 | Gas analyzer |
| DE19883883442 DE3883442T2 (de) | 1987-06-13 | 1988-05-17 | Gasanalysator. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62147528A JPS63311146A (ja) | 1987-06-13 | 1987-06-13 | ガス分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63311146A true JPS63311146A (ja) | 1988-12-19 |
| JPH054630B2 JPH054630B2 (ja) | 1993-01-20 |
Family
ID=15432353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62147528A Granted JPS63311146A (ja) | 1987-06-13 | 1987-06-13 | ガス分析計 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0296354B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63311146A (ja) |
| DE (1) | DE3883442T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0432066U (ja) * | 1990-07-12 | 1992-03-16 | ||
| JP2019505001A (ja) * | 2016-02-11 | 2019-02-21 | インフィコン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光干渉性ガス不純物の量を定量化する方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4111187C2 (de) * | 1991-04-06 | 1994-11-24 | Lfe Lab Fuer Ind Forschung Gmb | Verfahren zur Messung des optischen Absorptionsvermögens von Proben unter Eliminierung des Anzeigefehlers hinsichtlich gas-physikalischer Eigenschaften und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| JPH07151684A (ja) * | 1993-11-29 | 1995-06-16 | Shimadzu Corp | 赤外線式ガス分析計 |
| DE102009059962B4 (de) * | 2009-12-22 | 2011-09-01 | Siemens Aktiengesellschaft | NDIR-Zweistrahl-Gasanalysator und Verfahren zur Bestimmung der Konzentration einer Messgaskomponente in einem Gasgemisch mittels eines solchen Gasanalysators |
| DE102011055001A1 (de) * | 2011-11-02 | 2013-05-02 | Hygrosens Instruments GmbH | Messgerät und Verfahren zum Erfassen des Kohlenwasserstoffanteils in Gasen |
| JP6668841B2 (ja) * | 2016-03-14 | 2020-03-18 | 富士電機株式会社 | レーザ式ガス分析計 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4163899A (en) * | 1977-11-30 | 1979-08-07 | Andros, Inc. | Method and apparatus for gas analysis |
| JPS5494387A (en) * | 1978-01-10 | 1979-07-26 | Horiba Ltd | Gas 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 |
-
1987
- 1987-06-13 JP JP62147528A patent/JPS63311146A/ja active Granted
-
1988
- 1988-05-17 DE DE19883883442 patent/DE3883442T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-17 EP EP88107883A patent/EP0296354B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0432066U (ja) * | 1990-07-12 | 1992-03-16 | ||
| JP2019505001A (ja) * | 2016-02-11 | 2019-02-21 | インフィコン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光干渉性ガス不純物の量を定量化する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0296354B1 (en) | 1993-08-25 |
| EP0296354A3 (en) | 1990-04-18 |
| DE3883442D1 (de) | 1993-09-30 |
| EP0296354A2 (en) | 1988-12-28 |
| DE3883442T2 (de) | 1993-12-16 |
| JPH054630B2 (ja) | 1993-01-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |