JPS636668Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、非分散型赤外線ガス分析計のうち、
測定対象成分が各々所定の分圧で封入された主検
出器と補償検出器とを前方よりこの順に且つ光学
的直列関係に配置し、前記主検出器よりも前方に
は、前記補償検出器によつては補償し得ない一つ
の干渉成分又はそれと同じ吸収を示す成分が封入
されたガスフイルターを設け、試料ガスを透過し
た測定光を受光することによつて出力される前記
両検出器からの信号を合成することにより、測定
対象成分の吸収特性と重複する吸収特性を有する
干渉成分の存在下において試料ガス中の測定対象
成分を測定するようにしたガス分析計に関する。

一般に、主検出器と補償検出器を備えたガス分
析計においては、試料ガス中に含まれる干渉成分
が一成分である場合には、これによる干渉影響を
補償検出器で完全に除去することができるが、干
渉成分が多成分である場合は、補償検出器によつ
て全ての干渉影響を同時に除くことが困難であ
る。

このため、従来より、主検出器の前方に、補償
検出器によつては補償し得ない干渉成分が封入さ
れたガスフイルターを置くことによつて、この干
渉成分による吸収波長の光の強度を低下させると
いつた手法が採られていた。しかし、これによつ
ても、干渉成分が３成分以上である場合には、全
ての干渉影響を除去することはできなかつた。

このため、例えば、自動車の排気ガス中の窒素
酸化物（NOx）を測定する場合のように、主検
出器や補償検出器として高感度のものを用いて、
３成分以上の干渉成分（例えば、H₂O，CO₂，
CO）の存在下において、低濃度の測定対象成分
（例えばNOx）を測定する場合に問題があつた。

即ち、自動車の排気ガス中のNOxを赤外線吸
収法で測定する場合、主な干渉成分としては、
H₂O，CO₂，COの３成分がある。これらの干渉
成分のうち、H₂Oによる影響が最も大きく、こ
のため、従来では、補償検出器にH₂Oと同じ吸
収を示すガスを適当な分圧で、封入する一方、主
検出器よりも前方の光路中に、CO₂が封入された
ガスフイルターを置いていたが、これによる場合
は、H₂OとCO₂の干渉を補償できるだけであり、
COによる干渉影響は除去できなかつた。

また、前記光路中に、COの封入されたガスフ
イルターを並置することも考えられるが、これに
よる場合は、CO₂とCOの吸収特性が重複してい
るため、CO₂のガスフイルターにCO₂を余分に封
入したのと同じ結果になり、CO₂干渉が増加する
だけでなく両検出器のCO感度を同様に下げるた
め、CO，CO₂の両方の干渉影響を同時に補償で
きなかつた。

本考案は、上記の従来欠点に鑑み、簡単な構造
改良によつて、３成分の干渉成分による影響を除
去できるようにした多成分干渉補償機能を有する
ガス分析計を提供するものである。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は、本考案を２光路方式の非分散型赤外
線ガス分析計に適用した実施例を示す。図におい
て、１ａ，１ｂは光源、２は試料ガスが導入され
るサンプルセル、３は測定波長での吸収がない基
準ガスが封入された比較セル、４は両セル２，３
を通る２光路の光量調節を行なう光量調節バラン
サー、５は２光路の光を交互に断続して変調する
ための光チヨツパーであり、図外のモータにより
回転駆動される。

６は主検出器、７は補償検出器であり、両検出
器６，７は前方からこの順に且つ光学的直列関係
に配置される。

前記主検出器６及び７としては、コンデンサマ
イクロホンを使用したニユーマテイツク型検出器
が用いられている。即ち、前記両セル２，３を透
過した光源１ａ，１ｂからの光を受光する隔室
ａ，ｂ、a′，b′内に、リーク孔８，８′が設けら
れたコンデンサ膜９，９′をコンデンサの一方の
極として張設し、該コンデンサ膜９，９′の対向
位置にコンデンサの他方の極としての固定極１
０，１０′を配置し、該固定極１０，１０′に接続
されたリード線１１，１１′を増巾器１２，１
２′、演算器１３及び指示計１４に接続してある。
そして、主検出器６の隔室ａ，ｂには測定対象成
分が所定の分圧で封入され、補償検出器７の隔室
a′，b′には測定対象成分と干渉成分又はそれと同
じ吸収を示す成分とが各々所定の分圧で封入され
ている。

前記光源１ａ，１ｂと前記両セル２，３との間
など、主検出器６よりも前方の光路中の適当な位
置には、前記補償検出器７によつては補償し得な
い一つの干渉成分又はそれと同じ吸収を示す成分
を封入したガスフイルターG₁が設置され、主検
出器６と補償検出器７との間の光路中には、前記
補償検出器７及びガスフイルターG₁によつては
補償し得ない他の干渉成分又はそれと同じ吸収を
示す成分を封入したガスフイルターG₂が設置さ
れている。

例えば、自動車の排気ガス中のNOxを測定す
る場合であれば、主検出器６の隔室ａ，ｂに所定
分圧のNOxを封入し、補償検出器７の隔室a′，
b′には所定分圧のNOxと干渉影響が最も大きい
成分であるH₂Oと同じ吸収を示す所定分圧の成
分を含むガスを封入する。また、ガスフイルター
G₁にはCO₂（又はCO）を、ガスフイルターG₂に
はCO（又はCO₂）を夫々封入する。

上記の構成によれば、試料ガスをサンプルセル
２に導入した状態で、光源１ａ，１ｂからの光を
両セル２，３に照射すると、試料ガス中の測定対
象成分での吸収により、サンプルセル３を透過す
る測定波長の光の強さが減少し、主検出器６及び
補償検出器７からは、各々が受光した光の強さに
比例した信号が出力され、これらの信号は、増巾
された後、演算器１３で合成（減算処理）され、
測定対象成分の濃度として指示計１４に表示され
るのである。

この場合、補償検出器７、主検出器６前方のガ
スフイルターG₁、主検出器・補償検出器７間の
ガスフイルターG₂の３者によつて干渉のバラン
スをとるため、例えば、自動車の排気ガス中の
NOx測定に際し、H₂Oによる干渉影響を補償検
出器７で除き、補償検出器７だけでは除去できな
いCO₂（又はCO）による干渉影響をガスフイルタ
ーG₁で除き、両者７，G₁だけでは除去できない
CO（又はCO₂）による干渉影響をガスフイルター
G₂で除くといつたように、３成分による干渉を
同時に補償でき、３成分の干渉成分の存在下にお
いても、試料ガス中の測定対象成分を精度よく測
定できる。

尚、ガスフイルターG₁に封入する干渉成分に
よつては、光源１ａ，１ｂにこれを封入して、光
源１ａ，１ｂをガスフイルターG₁に兼用させる
こともできる。

上記の実施例では、光チヨツパー５によつて変
調する方式のガス分析計を示したが、本考案は、
例えば、特公昭56−48822号公報に記載されてい
る通り、２つのセルに試料ガスと基準ガスとが一
定周期かつ一定量で交互に導入されることによつ
て変調するいわゆるクロスモジユレーシヨン方式
のガス分析計についても同様に実施できる。ま
た、いずれの場合にも、第２図や第３図に示すよ
うに、ガスフイルターG₂を主検出器６又は補償
検出器７と一体構造とすることにより、あるい
は、３者６，G₂，７を一体構造とすることによ
つて、光路中における余分な空間を可及的に少な
くすることによるコンパクト化と測定精度の向上
とを図り得るものである。

以上の通り、本考案は、冒頭に示した如きガス
分析計において、主検出器と補償検出器との間
に、補償検出器と主検出器前方の干渉成分が封入
されたガスフイルターとによつては補償し得ない
他の干渉成分が封入されたガスフイルターを設け
て、補償検出器、主検出器前方のガスフイルタ
ー、主検出器・補償検出器間のガスフイルターの
３者により干渉のバランスをとるため、３成分に
よる干渉影響を同時に除去でき、３成分の干渉成
分の存在下においても試料ガス中の測定対象成分
を精度よく測定し得るに至つたのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は構成説
明図、第２図と第３図は各々別の実施例を示す要
部の構成説明図である。 ６……主検出器、７……補償検出器、G₁，G₂
……ガスフイルター。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主検出器と補償検出器とを前方よりこの順に且
   つ光学的直列関係に配置し、前記主検出器よりも
   前方には、前記補償検出器によつては補償し得な
   い一つの干渉成分又はそれと同じ吸収を示す成分
   が封入されたガスフイルターを設け、試料ガスを
   透過した測定光を受光することによつて出力され
   る前記両検出器からの信号を合成することによ
   り、測定対象成分の吸収特性と重複する吸収特性
   を有する干渉成分の存在下において試料ガス中の
   測定対象成分を測定するガス分析計において、前
   記主検出器と前記補償検出器の間に前記補償検出
   器及び前記ガスフイルターによつては補償し得な
   い他の干渉成分又はそれと同じ吸収を示す成分が
   封入されたガスフイルターを設けたことを特徴と
   する多成分干渉補償機能を有するガス分析計。