JPH0113051B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0113051B2 JPH0113051B2 JP58128800A JP12880083A JPH0113051B2 JP H0113051 B2 JPH0113051 B2 JP H0113051B2 JP 58128800 A JP58128800 A JP 58128800A JP 12880083 A JP12880083 A JP 12880083A JP H0113051 B2 JPH0113051 B2 JP H0113051B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- light source
- gas analyzer
- tungsten
- heating element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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
- G01N21/37—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using pneumatic detection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、赤外線の吸収量から測定セル内に導
入される被測定ガスの定量分析を連続的に行なう
非分散赤外線ガス分析計に関する。
入される被測定ガスの定量分析を連続的に行なう
非分散赤外線ガス分析計に関する。
第１図は、このような赤外線ガス分析計の従来
例構成説明図であり、図中、１は内部に例えば赤
外線ランプ１ａを有する光源部、２は導入口２ａ
から内部に導入される被測定ガスを排出口２ｂか
ら排出する測定セル、３は光源部１の出射窓１ｂ
と測定セル２の入射窓２ｃの間の光路を断続的に
遮断するセクタ、３ａは回転軸３ｂを介してセク
タ３を所定の周期で回転させるモータ、４は例え
ばマイクロフオンコンデンサでなる赤外光量検出
器、５は検出器４からの検出信号を増幅する増幅
器である。第１図において、被測定ガスは、導入
口２ａから導入され排出口２ｂから排出される間
に測定セル２の内部を満たす。また、光源部１の
ランプ１ａから出射窓１ｂを通過して投射される
赤外線は、回転するセクタ３によつて断続光にさ
れる。該断続光は、入射窓２ｃを透過して測定セ
ル２内に入り、該セル２内の被測定ガスの濃度に
対応して光量が減衰される。その後、該断続光
は、測定セル２の出射窓２ｄおよび検出器４の入
射窓４ａを透過して検出器４内に入り、光量が検
出される。また、検出器４の出力信号は増幅器５
によつて信号増幅され、上記被測定ガスの成分濃
度等を示す信号Ｓを与えるようになる。
例構成説明図であり、図中、１は内部に例えば赤
外線ランプ１ａを有する光源部、２は導入口２ａ
から内部に導入される被測定ガスを排出口２ｂか
ら排出する測定セル、３は光源部１の出射窓１ｂ
と測定セル２の入射窓２ｃの間の光路を断続的に
遮断するセクタ、３ａは回転軸３ｂを介してセク
タ３を所定の周期で回転させるモータ、４は例え
ばマイクロフオンコンデンサでなる赤外光量検出
器、５は検出器４からの検出信号を増幅する増幅
器である。第１図において、被測定ガスは、導入
口２ａから導入され排出口２ｂから排出される間
に測定セル２の内部を満たす。また、光源部１の
ランプ１ａから出射窓１ｂを通過して投射される
赤外線は、回転するセクタ３によつて断続光にさ
れる。該断続光は、入射窓２ｃを透過して測定セ
ル２内に入り、該セル２内の被測定ガスの濃度に
対応して光量が減衰される。その後、該断続光
は、測定セル２の出射窓２ｄおよび検出器４の入
射窓４ａを透過して検出器４内に入り、光量が検
出される。また、検出器４の出力信号は増幅器５
によつて信号増幅され、上記被測定ガスの成分濃
度等を示す信号Ｓを与えるようになる。
然し乍ら、上述のような従来例においては、セ
クタ３やモータ３ａ等が可動部であるため、他の
非可動部に比べて故障し易いうえ、回転軸３ｂの
横ぶれ等によつて上記信号Ｓの値が誤差を含むよ
うになる欠点があつた。また、これらの可動部を
有するため、赤外線ガス分析計が全体的に大形且
つ複雑な構造になり易いという欠点があつた。更
に、セクタ３が通る上記出射窓１ｂと入射窓２ｃ
の間には空気の層が大きく生じ易く、上記信号Ｓ
の値が該空気の環境濃度の影響を受け易いという
欠点もあつた。
クタ３やモータ３ａ等が可動部であるため、他の
非可動部に比べて故障し易いうえ、回転軸３ｂの
横ぶれ等によつて上記信号Ｓの値が誤差を含むよ
うになる欠点があつた。また、これらの可動部を
有するため、赤外線ガス分析計が全体的に大形且
つ複雑な構造になり易いという欠点があつた。更
に、セクタ３が通る上記出射窓１ｂと入射窓２ｃ
の間には空気の層が大きく生じ易く、上記信号Ｓ
の値が該空気の環境濃度の影響を受け易いという
欠点もあつた。
本発明は、かかる欠点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、上述の欠点が全て除去され且
つ立上りの速いパルス点灯光源を有する赤外線ガ
ス分析計を提供することにある。
あり、その目的は、上述の欠点が全て除去され且
つ立上りの速いパルス点灯光源を有する赤外線ガ
ス分析計を提供することにある。
以下、本発明について図を用いて詳細に説明す
る。第２図は本発明実施例の構成説明図であり、
図中、第１図と同一記号は同一意味をもたせて使
用しここでの重複説明は省略する。また、６は測
定セル２に断続的な赤外光線を供給するパルス点
灯光源、７は所定の直流電圧を出力する定電圧
源、８は定電圧源７からの出力を受けパルス変調
した電圧を光源６に供給するパルス変調器であ
る。また、第３図は、上記パルス点灯光源の詳細
説明図であり、図中、イは構成断面図、ロは平面
図である。第３図において、６１は例えば升状の
金属容器でなるブロツク、６２は例えばCaF2材
でなり、赤外透過可能な例えば円形の出射窓、６
３はブロツク６１に一体的に結合されブロツク６
１の内部６４に赤外不活性ガス（例えばN2、
He、Ar等）封入後一端が閉塞させられるガス封
入パイプ、６５は例えば線径20.8μｍであり一重
目および二重目の巻径が夫々例えば60μｍおよび
200μｍとなるように二重巻きされ抵抗値が大き
くされてなるタングステンコイル、６６ａ，６
６′ａは該コイル６５の端部がスポツト溶接され
該コイル６５を支える例えばコバール等の材料で
なるハーメチツク端子リード、６６ｂ，６６′ｂ
は該リード６６ａ，６６′ａを所定の電気回路に
接続するハーメチツク端子である。尚、上記不活
性ガスとしては、高速動作を優先する場合には熱
伝導度の大きなHeやH2が用いられ、消費電力の
節約を優先する場合には熱伝導度の小さいArや
Xeが用いられる。また、上記ブロツク６１周辺
の各部品のシールは、接着などによつて完全接着
シールされ、ブロツク６１が完全密閉構造となつ
ている。第４図は、上記タングステンコイル６５
の温度と抵抗率変化の関係を示す特性図であり、
横軸Ｗは絶体温度（〓）を示し縦軸は抵抗率変化
（RT／R273但し、RT、R273は夫々温度Ｔ〓、273
〓における抵抗率）を示している。このグラフ
は、図示しない常用ニクロム線の温度−抵抗率変
化特性に比し、タングステンコイルの抵抗温度係
数が大きいことを示している。また、第５図は、
赤外線ガス分析計の測定対象成分についての主要
な吸収波長帯（λ＝3.3μｍ、4.3μｍ、5.3μｍ、お
よび7.3μｍ）に関し、光源の色温度を変えた時の
光源出力エネルギー変化を示す特性図であり、図
中、横軸は光源色温度（〓）を示し縦軸は相対出
力軸（Ｓ）を示している。第５図において、例え
ば波長λが3.3μｍの場合、光源の色温度が1500〓
のときの光源出力エネルギーは光源色温度が1000
〓のとき光源出力エネルギーの約4.3倍になつて
いる。
る。第２図は本発明実施例の構成説明図であり、
図中、第１図と同一記号は同一意味をもたせて使
用しここでの重複説明は省略する。また、６は測
定セル２に断続的な赤外光線を供給するパルス点
灯光源、７は所定の直流電圧を出力する定電圧
源、８は定電圧源７からの出力を受けパルス変調
した電圧を光源６に供給するパルス変調器であ
る。また、第３図は、上記パルス点灯光源の詳細
説明図であり、図中、イは構成断面図、ロは平面
図である。第３図において、６１は例えば升状の
金属容器でなるブロツク、６２は例えばCaF2材
でなり、赤外透過可能な例えば円形の出射窓、６
３はブロツク６１に一体的に結合されブロツク６
１の内部６４に赤外不活性ガス（例えばN2、
He、Ar等）封入後一端が閉塞させられるガス封
入パイプ、６５は例えば線径20.8μｍであり一重
目および二重目の巻径が夫々例えば60μｍおよび
200μｍとなるように二重巻きされ抵抗値が大き
くされてなるタングステンコイル、６６ａ，６
６′ａは該コイル６５の端部がスポツト溶接され
該コイル６５を支える例えばコバール等の材料で
なるハーメチツク端子リード、６６ｂ，６６′ｂ
は該リード６６ａ，６６′ａを所定の電気回路に
接続するハーメチツク端子である。尚、上記不活
性ガスとしては、高速動作を優先する場合には熱
伝導度の大きなHeやH2が用いられ、消費電力の
節約を優先する場合には熱伝導度の小さいArや
Xeが用いられる。また、上記ブロツク６１周辺
の各部品のシールは、接着などによつて完全接着
シールされ、ブロツク６１が完全密閉構造となつ
ている。第４図は、上記タングステンコイル６５
の温度と抵抗率変化の関係を示す特性図であり、
横軸Ｗは絶体温度（〓）を示し縦軸は抵抗率変化
（RT／R273但し、RT、R273は夫々温度Ｔ〓、273
〓における抵抗率）を示している。このグラフ
は、図示しない常用ニクロム線の温度−抵抗率変
化特性に比し、タングステンコイルの抵抗温度係
数が大きいことを示している。また、第５図は、
赤外線ガス分析計の測定対象成分についての主要
な吸収波長帯（λ＝3.3μｍ、4.3μｍ、5.3μｍ、お
よび7.3μｍ）に関し、光源の色温度を変えた時の
光源出力エネルギー変化を示す特性図であり、図
中、横軸は光源色温度（〓）を示し縦軸は相対出
力軸（Ｓ）を示している。第５図において、例え
ば波長λが3.3μｍの場合、光源の色温度が1500〓
のときの光源出力エネルギーは光源色温度が1000
〓のとき光源出力エネルギーの約4.3倍になつて
いる。
以下、上記構成からなる本発明実施例の動作に
ついて説明する。第６図は、上記定電圧源７、パ
ルス変調器８、およびパルス点灯光源６からの
夫々の出力を示す出力波形図である。第２図にお
おて、定電圧源７から第６図イに示すような直流
電圧VDが出力されると、パルス変調器８でパル
ス変調され、パルス点灯光源６に第６図ロに示す
ようなパルス電圧が供給される。このパルス電圧
は、第３図のハーメチツク端子６６ｂ，６６′ｂ
を通つてタングステンコイル６５に供給され、該
コイル６５から第６図ハに示すような光量の赤外
線を発光させるようになる。該赤外線は、第３図
の出射窓６２および第２図の入射窓２ｃを透過し
て第２図の測定セル２内に入り、該セル２内の被
測定ガスによる光量減衰をうける。その後、該赤
外線は測定セル２の出射窓２ｄおよび検出器４の
入射窓４ａを透過して検出器４内に入り、光量が
検出される。また、検出器４の出力信号は増幅器
５によつて信号増幅され、上記被測定ガスの成分
濃度等を示す信号Ｓを与えるようになる。
ついて説明する。第６図は、上記定電圧源７、パ
ルス変調器８、およびパルス点灯光源６からの
夫々の出力を示す出力波形図である。第２図にお
おて、定電圧源７から第６図イに示すような直流
電圧VDが出力されると、パルス変調器８でパル
ス変調され、パルス点灯光源６に第６図ロに示す
ようなパルス電圧が供給される。このパルス電圧
は、第３図のハーメチツク端子６６ｂ，６６′ｂ
を通つてタングステンコイル６５に供給され、該
コイル６５から第６図ハに示すような光量の赤外
線を発光させるようになる。該赤外線は、第３図
の出射窓６２および第２図の入射窓２ｃを透過し
て第２図の測定セル２内に入り、該セル２内の被
測定ガスによる光量減衰をうける。その後、該赤
外線は測定セル２の出射窓２ｄおよび検出器４の
入射窓４ａを透過して検出器４内に入り、光量が
検出される。また、検出器４の出力信号は増幅器
５によつて信号増幅され、上記被測定ガスの成分
濃度等を示す信号Ｓを与えるようになる。
以上詳しく説明したような本発明の実施例によ
れば、上記タングステンコイル６５の抵抗温度係
数が大きいうえ定電圧源７からパルス変調器８を
介して入力電圧が供給されるような構成であるた
め、該コイル６５の温度が低いときは抵抗値が小
さくて多くの電流が流れ、立ち上がりパルスの応
答が速くなるという利点がある。また、タングス
テンコイル６５を用いているため、ニクロム線等
ををコイルとして用いる前記従来例の場合よりも
温度を高くすることができ、光源６から測定セル
２に供給する赤外線光量を前記従来例の場合より
も大きくすることができる利点もある。更に、タ
ングステンは通常約3000〓まで使用可能である
が、寿命等を考慮し第５図に示した1500〜2000〓
ぐらいで使用しても十分な光量増加が得られる。
このため、前記従来例のランプ１ａのような連続
点灯の発光面積よりも少ない発光面積で、前記従
来例と同じ光量を光源６から測定セル２に供給で
きる利点もある。また、コイルの線径を細くして
熱容量を小さくすることによつて、光源６の発光
立ち上がりスピードを速くすることもできる。更
に、前記従来例のようなセクターやモータ等の可
動部がないため、信頼性の向上が図れるうえ、構
造もコンパクトにできる利点がある。以上、上記
コイル６５がタングステンである場合について詳
述してきたが、レニウムタングステンなどのタン
グステン金属である場合も同様のことがいえる。
れば、上記タングステンコイル６５の抵抗温度係
数が大きいうえ定電圧源７からパルス変調器８を
介して入力電圧が供給されるような構成であるた
め、該コイル６５の温度が低いときは抵抗値が小
さくて多くの電流が流れ、立ち上がりパルスの応
答が速くなるという利点がある。また、タングス
テンコイル６５を用いているため、ニクロム線等
ををコイルとして用いる前記従来例の場合よりも
温度を高くすることができ、光源６から測定セル
２に供給する赤外線光量を前記従来例の場合より
も大きくすることができる利点もある。更に、タ
ングステンは通常約3000〓まで使用可能である
が、寿命等を考慮し第５図に示した1500〜2000〓
ぐらいで使用しても十分な光量増加が得られる。
このため、前記従来例のランプ１ａのような連続
点灯の発光面積よりも少ない発光面積で、前記従
来例と同じ光量を光源６から測定セル２に供給で
きる利点もある。また、コイルの線径を細くして
熱容量を小さくすることによつて、光源６の発光
立ち上がりスピードを速くすることもできる。更
に、前記従来例のようなセクターやモータ等の可
動部がないため、信頼性の向上が図れるうえ、構
造もコンパクトにできる利点がある。以上、上記
コイル６５がタングステンである場合について詳
述してきたが、レニウムタングステンなどのタン
グステン金属である場合も同様のことがいえる。
第１図は赤外線ガス分析計の従来例構成説明
図、第２図は本発明実施例の構成説明図、第３図
はパルス点灯光源の詳細説明図、第４図はタング
ステンコイルの温度と抵抗率変化の関係を示す特
性図、第５図は光源の色温度と出力エネルギー変
化の関係を示す特性図、第６図は定電圧源等から
の出力を示す出力波形図である。 １，６……光源、２……測定セル、３……セク
タ、４……検出器、５……増幅器、７……定電圧
源、８……パルス変調器、６１……ブロツク、６
２……出射窓、６３……ガス封入パイプ、６５…
…タングステンコイル、６６ａ，６６′ａ……ハ
ーメチツク端子リード、６６ｂ，６６′ｂ……ハ
ーメチツク端子。
図、第２図は本発明実施例の構成説明図、第３図
はパルス点灯光源の詳細説明図、第４図はタング
ステンコイルの温度と抵抗率変化の関係を示す特
性図、第５図は光源の色温度と出力エネルギー変
化の関係を示す特性図、第６図は定電圧源等から
の出力を示す出力波形図である。 １，６……光源、２……測定セル、３……セク
タ、４……検出器、５……増幅器、７……定電圧
源、８……パルス変調器、６１……ブロツク、６
２……出射窓、６３……ガス封入パイプ、６５…
…タングステンコイル、６６ａ，６６′ａ……ハ
ーメチツク端子リード、６６ｂ，６６′ｂ……ハ
ーメチツク端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 測定セル内に導入される被測定ガスを赤外線
吸収量から連続的に定量分析する赤外線ガス分析
計において、一側開口部に赤外線透過窓を有し内
部に赤外線不活性ガスが封入されてなる完全密閉
構造の容器および該容器の内部に配置されたコイ
ル状のタングステン金属フイラメントでなる発熱
体を有する光源ブロツクと、定電圧電源と、該電
源からの出力をパルス変調して前記発熱体に供給
する変調器とを具備し、前記光源ブロツクから前
記測定セルにパルス点灯された赤外線を照射する
ことを特徴とする赤外線ガス分析計。 ２ 前記タングステン金属フイラメントはタング
ステンフイラメントでなる特許請求範囲第１項記
載の赤外線ガス分析計。 ３ 前記タングステン金属フイラメントはレニウ
ムータングステンフイラメントでなる特許請求範
囲第１項記載の赤外線ガス分析計。 ４ 前記発熱体は二重巻きされたタングステン金
属フイラメントでなる特許請求範囲第１項記載の
赤外線ガス分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128800A JPS6021438A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 赤外線ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128800A JPS6021438A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 赤外線ガス分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021438A JPS6021438A (ja) | 1985-02-02 |
| JPH0113051B2 true JPH0113051B2 (ja) | 1989-03-03 |
Family
ID=14993741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58128800A Granted JPS6021438A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 赤外線ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6021438A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160024280A (ko) * | 2014-08-25 | 2016-03-04 | 현대자동차주식회사 | 배기가스 후처리 장치 및 이의 제어 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0665405B1 (en) * | 1993-06-04 | 1999-04-07 | Kao Corporation | Safety securing device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3911277A (en) * | 1974-07-25 | 1975-10-07 | Beckman Instruments Inc | Dual lighthouse detector |
| JPS53148676U (ja) * | 1977-04-27 | 1978-11-22 |
-
1983
- 1983-07-15 JP JP58128800A patent/JPS6021438A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160024280A (ko) * | 2014-08-25 | 2016-03-04 | 현대자동차주식회사 | 배기가스 후처리 장치 및 이의 제어 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6021438A (ja) | 1985-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3377044B2 (ja) | Ｎｄｉｒ機器 | |
| US3556659A (en) | Laser-excited raman spectrometer | |
| US5170064A (en) | Infrared-based gas detector using a cavity having elliptical reflecting surface | |
| US3860818A (en) | Atmospheric pollution monitor | |
| US10168211B1 (en) | Fully integrated gas concentration sensor | |
| JPS61251724A (ja) | 分光光度計 | |
| CA1277507C (en) | Gas analyzer and a source of ir radiation therefor | |
| JPH02221823A (ja) | 光度計 | |
| GB2248141A (en) | Infra-red source | |
| JPH0113051B2 (ja) | ||
| US4605313A (en) | Infrared detector for NDIR gas analysis | |
| US20070029487A1 (en) | Ultra low cost NDIR gas sensors | |
| JPH09236539A (ja) | 赤外線ガス分析計 | |
| FI85426B (fi) | Anordning och foerfarande foer maetning av halten av en gas. | |
| CN220136996U (zh) | 一种快调制ndir气体传感器 | |
| JP2015041545A (ja) | 赤外光源、および、それを用いたガス検出装置 | |
| JPS6049857B2 (ja) | 視界測定装置 | |
| JP2003177093A (ja) | 赤外分析装置 | |
| US3433963A (en) | Method and apparatus for production and isolation of photoelectric signals generated by atomic resonance lines | |
| JPS60217679A (ja) | レ−ザ出力制御装置 | |
| JPH0545286A (ja) | 光学式分析装置 | |
| JP2000121556A (ja) | 水中溶存物質検出器及びそれを用いた測定装置 | |
| JPS594654B2 (ja) | キユウコウコウドブンセキソウチ | |
| JPS6082835A (ja) | 自動光熱分光測定装置 | |
| JPS60143574A (ja) | 半導体光電気化学電極の評価方法およびその装置 |