JPS636669Y2 - - Google Patents
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- JPS636669Y2 JPS636669Y2 JP9671882U JP9671882U JPS636669Y2 JP S636669 Y2 JPS636669 Y2 JP S636669Y2 JP 9671882 U JP9671882 U JP 9671882U JP 9671882 U JP9671882 U JP 9671882U JP S636669 Y2 JPS636669 Y2 JP S636669Y2
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、試料ガスに含まれる水分量に応じ
て、照射される赤外線光束の個有波長の赤外線が
吸収されることにより、前記水分量を測定する水
分測定装置に関する。
て、照射される赤外線光束の個有波長の赤外線が
吸収されることにより、前記水分量を測定する水
分測定装置に関する。
従来、赤外線ガス分析計は赤外線光源、測定セ
ルおよび検出部等を有し、水分に対して比較的高
感度を有する亜硫酸ガス（SO2）または一酸化窒
素ガス（NO）等が前記検出部に封入されて、こ
の亜硫酸ガスまたは一酸化窒素ガスにより水分量
が測定されていた。ところが、試料ガスに水分と
共に、亜硫酸ガスまたは一酸化窒素ガス等が存在
すると、水分測定計であるにもかかわらず、亜硫
酸ガスまたは一酸化窒素ガスも検出し、しかも一
般に水分に対する検出感度よりも大きい検出感度
を有するために、大きな測定誤差を生じる。従つ
て、試料ガスにはこのような亜硫酸ガスまたは一
酸化窒素ガス等が含まれないことが、この水分測
定計を使用するための必要条件であつた。しか
し、たとえばボイラ燃焼における排ガスには、通
常亜硫酸ガスまたは一酸化窒素ガス等が存在する
から、この種の水分測定計は排ガス中の水分測定
には使用できないという、使用上の制約を受ける
という欠点があつた。
ルおよび検出部等を有し、水分に対して比較的高
感度を有する亜硫酸ガス（SO2）または一酸化窒
素ガス（NO）等が前記検出部に封入されて、こ
の亜硫酸ガスまたは一酸化窒素ガスにより水分量
が測定されていた。ところが、試料ガスに水分と
共に、亜硫酸ガスまたは一酸化窒素ガス等が存在
すると、水分測定計であるにもかかわらず、亜硫
酸ガスまたは一酸化窒素ガスも検出し、しかも一
般に水分に対する検出感度よりも大きい検出感度
を有するために、大きな測定誤差を生じる。従つ
て、試料ガスにはこのような亜硫酸ガスまたは一
酸化窒素ガス等が含まれないことが、この水分測
定計を使用するための必要条件であつた。しか
し、たとえばボイラ燃焼における排ガスには、通
常亜硫酸ガスまたは一酸化窒素ガス等が存在する
から、この種の水分測定計は排ガス中の水分測定
には使用できないという、使用上の制約を受ける
という欠点があつた。
本考案は、上述の点に鑑み、従来技術の欠点で
ある使用上の制約を受けることなく、高感度で、
しかも選択度の高い水分測定装置を提供すること
を目的とする。
ある使用上の制約を受けることなく、高感度で、
しかも選択度の高い水分測定装置を提供すること
を目的とする。
このような目的は、本考案によれば、赤外線光
源と、この赤外線光源から放射される赤外線光束
が照射され、導入される試料ガスに含まれる水分
量に応じて前記赤外線光源が吸収される測定セル
と、この測定セルを透過して赤外線光束が照射さ
れる検出部と、前記赤外線光源と前記検出部との
間に配置されたフイルタ室とを備え、前記検出部
には水分の赤外線吸収波長帯との重なりの大きい
赤外線吸収波長帯を有する６弗化硫黄ガス
（SF6）を封入し、前記フイルタ室には前記６弗
化硫黄ガスの赤外線吸収波長帯のうち水分の赤外
線吸収波長帯との重なりの少ない他の赤外線吸収
波長帯の影響を除去するために、前記他の赤外線
吸収波長帯との重なりの大きい赤外線吸収波長帯
を有する１−３ブタジエン（１−3C4H6）ガスを
封入することにより達成される。
源と、この赤外線光源から放射される赤外線光束
が照射され、導入される試料ガスに含まれる水分
量に応じて前記赤外線光源が吸収される測定セル
と、この測定セルを透過して赤外線光束が照射さ
れる検出部と、前記赤外線光源と前記検出部との
間に配置されたフイルタ室とを備え、前記検出部
には水分の赤外線吸収波長帯との重なりの大きい
赤外線吸収波長帯を有する６弗化硫黄ガス
（SF6）を封入し、前記フイルタ室には前記６弗
化硫黄ガスの赤外線吸収波長帯のうち水分の赤外
線吸収波長帯との重なりの少ない他の赤外線吸収
波長帯の影響を除去するために、前記他の赤外線
吸収波長帯との重なりの大きい赤外線吸収波長帯
を有する１−３ブタジエン（１−3C4H6）ガスを
封入することにより達成される。
特に、６弗化硫黄は一般には測定ガス中に存在
することはほとんどないので、従来のSO2やNO
等を使用する方法に比べ、使用上の制約をほとん
ど受けない。
することはほとんどないので、従来のSO2やNO
等を使用する方法に比べ、使用上の制約をほとん
ど受けない。
以下、添付図面に基づき本考案の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本考案の一実施例の概略構成図を示
す。図において、水分測定装置１はシングルビー
ム形で、主として光源室２、光チヨツパ３、測定
セル４、フイルタ室５および検出部６とから構成
される。光源室２は光源７を有し、この光源７よ
り放射される赤外線光束８は、光源室２の光透過
窓９を経て、光チヨツパ３により周期的に断続さ
れて、測定セル４に照射される。測定セルは光透
過窓１０を経て赤外線光束８が入射し、一方では
試料ガスが導入口１３を経て導入され、排出口１
２を経て排出される。この際、試料ガスに含まれ
た水分の量に応じて、個有波長の赤外線が吸収さ
れ、光透過窓１１を経てフイルタ室５に照射され
る。このフイルタ室５は１−３ブタジエンガスが
封入されており、赤外線光束８が光透過窓１２を
経て導入され、光透過窓１３を経て検出部６に照
射される。検出部６は、前部検出室１４、後部検
出室１５、前部および後部検出室１４，１５の間
を連通する通路１６に設けられた熱式流量計形流
れ検出器１７とからなる。この前部および後部検
出室１４，１５に、６弗化硫黄ガスを封入する。
前部検出室１４はフイルタ室５に対向して設けら
れ、フイルタ室５を透過した赤外線光束８が光透
過窓１８を経て照射される。また、後部検出室１
５は光透過窓１９を介して、前部検出室１４の背
面に接し、前部検出室１４を透過した赤外線光束
８が照射される。赤外線光束８は前部検出室１４
にてその一部が吸収され、さらに後部検出室１５
にてその残りが吸収される。この結果、各検出室
１４，１５では、封入されたガスの熱膨張により
圧力上昇が生じ、それにより通路１６に微少な流
れが生じる。この流れは測定セル４内の水分量に
関係しており、流れ検出器１７によつて電気信号
に変換される。
す。図において、水分測定装置１はシングルビー
ム形で、主として光源室２、光チヨツパ３、測定
セル４、フイルタ室５および検出部６とから構成
される。光源室２は光源７を有し、この光源７よ
り放射される赤外線光束８は、光源室２の光透過
窓９を経て、光チヨツパ３により周期的に断続さ
れて、測定セル４に照射される。測定セルは光透
過窓１０を経て赤外線光束８が入射し、一方では
試料ガスが導入口１３を経て導入され、排出口１
２を経て排出される。この際、試料ガスに含まれ
た水分の量に応じて、個有波長の赤外線が吸収さ
れ、光透過窓１１を経てフイルタ室５に照射され
る。このフイルタ室５は１−３ブタジエンガスが
封入されており、赤外線光束８が光透過窓１２を
経て導入され、光透過窓１３を経て検出部６に照
射される。検出部６は、前部検出室１４、後部検
出室１５、前部および後部検出室１４，１５の間
を連通する通路１６に設けられた熱式流量計形流
れ検出器１７とからなる。この前部および後部検
出室１４，１５に、６弗化硫黄ガスを封入する。
前部検出室１４はフイルタ室５に対向して設けら
れ、フイルタ室５を透過した赤外線光束８が光透
過窓１８を経て照射される。また、後部検出室１
５は光透過窓１９を介して、前部検出室１４の背
面に接し、前部検出室１４を透過した赤外線光束
８が照射される。赤外線光束８は前部検出室１４
にてその一部が吸収され、さらに後部検出室１５
にてその残りが吸収される。この結果、各検出室
１４，１５では、封入されたガスの熱膨張により
圧力上昇が生じ、それにより通路１６に微少な流
れが生じる。この流れは測定セル４内の水分量に
関係しており、流れ検出器１７によつて電気信号
に変換される。
第２図は水分、６弗化硫黄ガス（SF6）および
１−３ブタジエンガス（１−3C4H6）の赤外線吸
収スペクトのうち、本装置で主に利用される部分
の概略説明図を示す。図においてＡは水分の赤外
線吸収スペクトル、Ｂは６弗化硫黄ガスの赤外線
吸収スペクトル、Ｃは１−３ブタジエンガスの赤
外線吸収スペクトルである。６弗化硫黄ガスの赤
外線吸収スペクトルＢは、５，3μm近辺と６，
3μm近辺とに深い吸収、すなわち赤外線の吸収量
の多い波長帯を有する。この5.8μm近辺では、水
分の赤外線吸収スペクトルＡと吸収波長帯がよく
重なり合つているが、6.3μm近辺では、ほとんど
吸収波長帯の重なりがなく、水分検出感度用とし
て有効に寄与していない。これに対して、１−３
ブタジエンガスの赤外線吸収スペクトルＣは、
3.3μm近辺と5.5μm近辺および6.3μm近辺とに深
い吸収を有する。
１−３ブタジエンガス（１−3C4H6）の赤外線吸
収スペクトのうち、本装置で主に利用される部分
の概略説明図を示す。図においてＡは水分の赤外
線吸収スペクトル、Ｂは６弗化硫黄ガスの赤外線
吸収スペクトル、Ｃは１−３ブタジエンガスの赤
外線吸収スペクトルである。６弗化硫黄ガスの赤
外線吸収スペクトルＢは、５，3μm近辺と６，
3μm近辺とに深い吸収、すなわち赤外線の吸収量
の多い波長帯を有する。この5.8μm近辺では、水
分の赤外線吸収スペクトルＡと吸収波長帯がよく
重なり合つているが、6.3μm近辺では、ほとんど
吸収波長帯の重なりがなく、水分検出感度用とし
て有効に寄与していない。これに対して、１−３
ブタジエンガスの赤外線吸収スペクトルＣは、
3.3μm近辺と5.5μm近辺および6.3μm近辺とに深
い吸収を有する。
従つて、検出部６には、水分の赤外線吸収波長
帯との重なりの大きい赤外線吸収波長帯を有する
６弗化硫黄ガスが封入し、フイルタ室５には、そ
の６弗化硫黄ガスの赤外線吸収波長帯のうち、水
分の赤外線吸収波長帯との重なりの少ない他の赤
外線吸収波長帯との重なりの大きい赤外線吸収波
長帯を有する１−３ブタジエンガスを封入するこ
とにより、６弗化硫黄ガスの赤外線吸収波長帯の
うち、水分の赤外線吸収波長帯との重なりの少な
い6.3μm近辺の赤外線吸収波長帯が、１−３ブタ
ジエンの6.3μm近辺の赤外線吸収波長帯によりカ
ツト、すなわち、６弗化硫黄ガスの6.3μm近辺の
波長帯による影響を除去して、検出部６の検出波
長を5.8μm近辺の波長帯のみとすることができ、
検出感度の大幅な向上が可能となる。すなわち、
被測定水分量が零のときに、検出部の波長5.8μm
近辺の波長帯の吸収エネルギをEX、6.3μm近辺の
波長帯の吸収エネルギをEYとすると、その全吸
収エネルギは（EX＋EY）となる。ここで、被測
定水分量が存在し、フイルタ室がない場合は、波
長5.8μm，6.3μm両方で吸収が生じるので、吸収
エネルギはそれぞれEX′，EYとなる。従つて、こ
の場合、検出出力は（EX′＋EY）／（EX＋EY）で
表わされる。一方、フイルタ室がある場合には、
検出部では波長6.3μm近辺では吸収がないので、
検出出力はEX′／EXで表わされる。従つて、前者
の場合よりも、後者の方が検出出力の変化が大き
くなるので、感度が向上する。
帯との重なりの大きい赤外線吸収波長帯を有する
６弗化硫黄ガスが封入し、フイルタ室５には、そ
の６弗化硫黄ガスの赤外線吸収波長帯のうち、水
分の赤外線吸収波長帯との重なりの少ない他の赤
外線吸収波長帯との重なりの大きい赤外線吸収波
長帯を有する１−３ブタジエンガスを封入するこ
とにより、６弗化硫黄ガスの赤外線吸収波長帯の
うち、水分の赤外線吸収波長帯との重なりの少な
い6.3μm近辺の赤外線吸収波長帯が、１−３ブタ
ジエンの6.3μm近辺の赤外線吸収波長帯によりカ
ツト、すなわち、６弗化硫黄ガスの6.3μm近辺の
波長帯による影響を除去して、検出部６の検出波
長を5.8μm近辺の波長帯のみとすることができ、
検出感度の大幅な向上が可能となる。すなわち、
被測定水分量が零のときに、検出部の波長5.8μm
近辺の波長帯の吸収エネルギをEX、6.3μm近辺の
波長帯の吸収エネルギをEYとすると、その全吸
収エネルギは（EX＋EY）となる。ここで、被測
定水分量が存在し、フイルタ室がない場合は、波
長5.8μm，6.3μm両方で吸収が生じるので、吸収
エネルギはそれぞれEX′，EYとなる。従つて、こ
の場合、検出出力は（EX′＋EY）／（EX＋EY）で
表わされる。一方、フイルタ室がある場合には、
検出部では波長6.3μm近辺では吸収がないので、
検出出力はEX′／EXで表わされる。従つて、前者
の場合よりも、後者の方が検出出力の変化が大き
くなるので、感度が向上する。
次に、第３図は本考案の他の実施例の概略構成
図を示す。図において第１図と同一の機能を有す
る部分には、同一の符号が付されている。この水
分測定装置２０はダブルビーム形で、主として、
光源２、分配室２１、測定セル４、基準セル２
２、フイルタ室２３、光チヨツパ３および検出部
２４とから構成される。光源室２は光源７を有
し、この光源７より放射する赤外線は光透過窓９
を経て分配室２１に照射される。分配室２１はこ
の赤外線を、光量の等しい２つの光束、すなわち
測定光束８および基準光束８Ａに分配して、光透
過窓２５，２５Ａを経てそれぞれ測定セル４およ
び基準セル２２に照射する。測定セル４は第１図
と同様に、被測定ガスの濃度に応じて赤外線光束
８の個有の波長の赤外線を吸収して光透過室１１
を経てフイルタ室２３に照射する。また、基準セ
ル２２は光透過窓１０Ａ，１１Ａを有し、赤外線
に対する非吸収ガス、例えば窒素ガスまたはアル
ゴンガス等を封入する。従つて、光透過窓１０Ａ
を経て入射される基準光束８Ａは、赤外線吸収を
受けることなく、光透過窓１１Ａを経てフイルタ
室２３に照射される。フイルタ室２３は、１−３
ブタジエンガス（１−3C4H6）が封入されてお
り、測定光束８が光透過窓１２を経て導入され、
光透過窓１３を経て検出部２４に照射され、一方
基準光束８Ａが光透過窓１２Ａを経て導入され、
光透過窓１３Ａを経て検出部２４に照射される。
このフイルタ２３と検出部２４との間に光チヨツ
パ３が介在し、測定光束８および基準光束８Ａを
周期的に断続する。２７は光チヨッパ駆動用同期
モータである。
図を示す。図において第１図と同一の機能を有す
る部分には、同一の符号が付されている。この水
分測定装置２０はダブルビーム形で、主として、
光源２、分配室２１、測定セル４、基準セル２
２、フイルタ室２３、光チヨツパ３および検出部
２４とから構成される。光源室２は光源７を有
し、この光源７より放射する赤外線は光透過窓９
を経て分配室２１に照射される。分配室２１はこ
の赤外線を、光量の等しい２つの光束、すなわち
測定光束８および基準光束８Ａに分配して、光透
過窓２５，２５Ａを経てそれぞれ測定セル４およ
び基準セル２２に照射する。測定セル４は第１図
と同様に、被測定ガスの濃度に応じて赤外線光束
８の個有の波長の赤外線を吸収して光透過室１１
を経てフイルタ室２３に照射する。また、基準セ
ル２２は光透過窓１０Ａ，１１Ａを有し、赤外線
に対する非吸収ガス、例えば窒素ガスまたはアル
ゴンガス等を封入する。従つて、光透過窓１０Ａ
を経て入射される基準光束８Ａは、赤外線吸収を
受けることなく、光透過窓１１Ａを経てフイルタ
室２３に照射される。フイルタ室２３は、１−３
ブタジエンガス（１−3C4H6）が封入されてお
り、測定光束８が光透過窓１２を経て導入され、
光透過窓１３を経て検出部２４に照射され、一方
基準光束８Ａが光透過窓１２Ａを経て導入され、
光透過窓１３Ａを経て検出部２４に照射される。
このフイルタ２３と検出部２４との間に光チヨツ
パ３が介在し、測定光束８および基準光束８Ａを
周期的に断続する。２７は光チヨッパ駆動用同期
モータである。
検出部２４は、測定セル４および基準セル２２
にそれぞれ対向する第１検出室２６および第２検
出室２６Ａを有し、この両検出室２６，２６Ａは
６弗化硫黄ガス（SF6）を封入する。また、両検
出室２６，２６Ａの間を導通する通路１６に、流
れ検出器１７が設けられる。
にそれぞれ対向する第１検出室２６および第２検
出室２６Ａを有し、この両検出室２６，２６Ａは
６弗化硫黄ガス（SF6）を封入する。また、両検
出室２６，２６Ａの間を導通する通路１６に、流
れ検出器１７が設けられる。
従つて、第１図の場合と同様に、検出部２４に
は水分の赤外線吸収波長帯との重なりの大きい赤
外線吸収波長帯を有する６弗化硫黄ガスを封入
し、フイルタ室２３には、その６弗化硫黄ガスの
赤外線吸収波長帯のうち、水分の赤外線吸収波長
帯との重なりの少ない他の赤外線吸収波長帯との
重なりの大きい赤外線吸収波長帯を有する１−３
ブタジエンガスを封入することにより、６弗化硫
黄ガスの赤外線吸収波長帯のうち、水分の赤外線
吸収波長帯との重なりの少ない6.3μm近辺の赤外
線吸収波長帯が、１−３ブタジエンの6.3μm近辺
の赤外線吸収波長帯によりカツトされて、検出部
２４の検出波長を5.8μm近辺の波長帯のみとする
ことができ、同様に検出感度が大幅に向上する。
は水分の赤外線吸収波長帯との重なりの大きい赤
外線吸収波長帯を有する６弗化硫黄ガスを封入
し、フイルタ室２３には、その６弗化硫黄ガスの
赤外線吸収波長帯のうち、水分の赤外線吸収波長
帯との重なりの少ない他の赤外線吸収波長帯との
重なりの大きい赤外線吸収波長帯を有する１−３
ブタジエンガスを封入することにより、６弗化硫
黄ガスの赤外線吸収波長帯のうち、水分の赤外線
吸収波長帯との重なりの少ない6.3μm近辺の赤外
線吸収波長帯が、１−３ブタジエンの6.3μm近辺
の赤外線吸収波長帯によりカツトされて、検出部
２４の検出波長を5.8μm近辺の波長帯のみとする
ことができ、同様に検出感度が大幅に向上する。
なお、本実施例におけるフイルタ室２３を除
き、１−３ブタジエンガスを分配器２１に封入し
ても、同一の効果を期待することができる。この
場合には、分配室２１がフイルタ室の機能を兼ね
る。
き、１−３ブタジエンガスを分配器２１に封入し
ても、同一の効果を期待することができる。この
場合には、分配室２１がフイルタ室の機能を兼ね
る。
以上に説明するように本考案によれば、検出部
には６弗化硫黄ガス（SF6）を封入し、フイルタ
室には１−３ブタジエンガス（１−3C4H6）を封
入することにより、従来試料ガスに含まれた水分
以外の他ガスの存在のために受けた使用上の制約
が取除かれると共に、高感度で水分測定され、そ
の選択性が向上する等の効果を有する。
には６弗化硫黄ガス（SF6）を封入し、フイルタ
室には１−３ブタジエンガス（１−3C4H6）を封
入することにより、従来試料ガスに含まれた水分
以外の他ガスの存在のために受けた使用上の制約
が取除かれると共に、高感度で水分測定され、そ
の選択性が向上する等の効果を有する。
第１図は本考案の一実施例の概略構成図、第２
図は水分、６弗化硫黄ガスおよび１−３ブタジエ
ンガスの赤外線吸収スペクトルの概略説明図、第
３図は本考案の他の実施例の概略構成図である。 ２：光源室、４：測定セル、５，２３：フイル
タ室、６，２４：検出部、２１：分配室。
図は水分、６弗化硫黄ガスおよび１−３ブタジエ
ンガスの赤外線吸収スペクトルの概略説明図、第
３図は本考案の他の実施例の概略構成図である。 ２：光源室、４：測定セル、５，２３：フイル
タ室、６，２４：検出部、２１：分配室。
Claims (1)
- 赤外線光源と、この赤外線光源から放射される
赤外線光束が照射され試料ガスに含まれる水分量
に応じて前記赤外線光束が吸収される測定セル
と、この測定セルを透過した赤外線光束が照射さ
れる検出部と、前記赤外線光源と前記検出部との
間に配置されたフイルタ室とを備え、前記検出部
には６弗化硫黄ガスを封入し、前記フイルタ室に
は１−３ブタジエンガスを封入したことを特徴と
する水分測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9671882U JPS593354U (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 水分測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9671882U JPS593354U (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 水分測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS593354U JPS593354U (ja) | 1984-01-10 |
| JPS636669Y2 true JPS636669Y2 (ja) | 1988-02-25 |
Family
ID=30230378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9671882U Granted JPS593354U (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 水分測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593354U (ja) |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP9671882U patent/JPS593354U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS593354U (ja) | 1984-01-10 |
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