JPH01155246A - マルチ流体変調方式による流体分析装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、マルチ流体変調方式（これは本発明者らの名
付けた名称である）という従来になかった特異な手法を
採用することによって、ただ１個の検出器を用いるだけ
でありながら、複数の（または複数の系に分流された）
サンプル流体を同時にかつ連続的に分析することができ
る、全く新規な流体分析装置を提供せんとしてなされた
ものである。 〔従来の技術〕 例えば、サンチル流体の一例である大気中に含まれる自
動車排気ガスや工場排気ガスなどの有害成分（ＮＯＸ　
、Ｈ，Ｃｍ　、あるいは、ＣＯｗなど）の濃度（ひいて
は量）を分析するような場合に使用される流体分析装置
としては、従来から、ケミカルルミネッセンス検出器（
ＣＬ　Ｄ）を備えた分析装置とか、フレームイオン検出
器（Ｆ　Ｉ　Ｄ）を備えた分析装置とか、あるいは、コ
ンデンサマイクロフォン方式またはマイクロフロ一方式
等によるニューマチイック型検出器やサーモパイルある
いは半導体等の固体検出器を備えた非分散型赤外線分析
装置（ＮＤ　Ｉ　Ｒ）など、各種の検出器（センサー）
を採用して成る流体分析装置が用いられている。 ところで、前記のような流体分析を行うに際しては、例
えば、ＮｏとＮＯ！、あるいは、メタン（ＣＨａ　）と
メタン以外のＨＣ（ＮＭＨＣ）　、あるいはまた、ＣＯ
とＣｏｔという、ように、サンプル流体中の複数（この
場合には２つ）の成分濃度を同時にかつ連続的に測定す
る必要があることが多いが、従来一般の流体分析装置に
よってそれを実現するためには、どうしても複数個（こ
の場合には２個）の検出器（センサー）が必要であった
。 即ち、ＮｏとＮＯ３とを同時連続測定する場合には、サ
ンプル流体を２つの測定系に分流し、−方の系にはサン
プルガス中のＮＯ？！度をそれ単独で測定するための第
１ＮＯ検出器を設け、他方の系にはサンプルガス中のＮ
　ＯｔをＮＯに変換する処理を施して生成された処理流
体中の全Ｎ０ｔ１度を測定するための第２ＮＯ検出器を
設ける、というように２個のＮＯ検出器が必要であり（
Ｎ　Ｏｘ濃度は第２ＮＯ検出器による全ＮＯ濃度検出値
と第１ＮＯ検出器によるＮＯ単独濃度検出値との差とし
て得られ、この手法は差量法と呼ばれる）、また、メタ
ンとメタン以外のＨＣ（ＮＭＨＣ）とを同時連続測定す
る場合には、サンプル流体を２つの測定系に分流し、一
方の系にはサンプル流体中の全Ｈ（４１度（Ｔ　ＨＣ）
を測定するための第１ＨＣ検出器を設け、他方の系には
サンプル流体中のメタン以外のＨＣを触媒燃焼させて除
去する処理を施して生成された処理ガス中のメタン濃度
を測定するための第２ＨＣ検出器を設ける、というよう
に２個のＨＣ検出器が必要であり（この場合も差量法を
用いており、ＮＭＨＣは第１ＨＣ検出器によるＴＨＣ濃
度検出値と第２ＨＣ検出器によるメタン濃度検出値との
差として得られる）、また、サンプル流体中のＣＯとＣ
Ｏ３とを同時連続測定する場合には、サンプル流体を２
つの測定系に分流し、一方の系にはＣＯ検出器を設は他
方の系にはＣＯｚ検出器を設けるというように、ＣＯ検
出器とＣＯを検出器の２個の異なる検出器が必要である
。 そして、上記のように同一サンプル流体を複数の系に分
流することにより、そのサンプル流体中の複数の成分の
同時連続分析を行う場合に限らず、複数の異なるサンプ
ル流体について夫々の中に含まれる特定成分の同時連続
分析を行おうとする場合にも、同様に複数の検出器（セ
ンサー）を必要とすることが明らかである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記したように、同一サンプル流体中の
複数の成分の同時連続分析、あるいは、複数の異なるサ
ンプル流体について夫々の中に含まれる特定成分の同時
連続分析を行うに際して、前記従来装置におけるように
複数個の検出器（センサー）を用いなければならないと
いうことは、（ア）分析装置が大型化すると共に製造コ
ストが高くつく、 という問題のみならず、 （イ）複数の検出器毎にゼロ・スパン調整などの調整を
必要とするので、測定に要する手間が大きく非常に面倒
である、 （つ）各検出器の調整が十分で無く、複数の検出器の間
にゼロ調整誤差や感度差が存在する場合には、非常に大
きな測定誤差が生じることになる、といった種々の問題
を引き起こす。 そこで、このような問題を避けるために、ただ１個の検
出器を備えた分析装置を用いて、同一サンプル流体中の
複数の成分を交互に測定するとか、あるいは、複数の異
なるサンプル流体を交互に測定するという、言わばバッ
チ的な分析方法によることも考えられるが、その場合に
は、同時連続測定を行えないために、測定データが不連
続になってしまうという欠点があり、特に、前述した差
量法を用いた分析を行う場合には、測定精度の大きな劣
化を招く虞れがある。従って、単に検出器の個数を節約
するためにのみ、このようなバッチ的分析方法を採用す
ることは、流体分析の本来の目的を大きく犠牲にするこ
とになりかねず、得策とは言えない。 本発明は、かかる従来実情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、ただ１個の検出器を用いるだけであり
ながら、複数の（または複数の系に分流された）サンプ
ル流体を、同時にかつ連続的に、しかも、精度良（分析
することができる流体分析装置を開発せんとすることに
ある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明によるマルチ流体変
調方式による流体分析装置は、第１図に示す基本的概念
図および第２図に示す要部具体的構成図（クレーム対応
図）から明らかなように、複数のサンプル流体３１．３
２．・・・　、Ｓｎ（これは、もともと異なるものであ
っても、あるいは、単一のサンプル流体を複数の系に分
流したものであってもよい）を、夫々、比較流体Ｒ１゜
Ｒ２，・・・　、Ｒｎにより互いに異なる周波数Ｆｌ。 Ｆ２．・・・　、Ｆｎ（ヘルツ）で流体変調するための
流体変調手段Ｖｌ、　　Ｖ２．・・・　、Ｖｎと、ただ
一個の検出器りを有すると共に、前記流体変調された各
サンプル流体ＳＬ、３２．・・・、Ｓｎが同時にかつ連
続的に供給される分析部Ａと、前記分析部Ａにおける前
記検出器りからの出力信号０を、適宜周波数分離手段お
よび信号整流・平滑手段（第１図においては概念的に示
している）を用いて、前記各サンプル流体ＳＬ、Ｓ２．
・・・。 Ｓｎに対する各変調周波数Ｆｌ、　　Ｆ２．・・・、　
　Ｆｎの信号成分０１，０２．・・・　、Ｏｎに分離し
て夫々整流および平滑化処理することにより、前記各サ
ンプル流体３１．　３２．・・・　、Ｓｎに関する分析
値を得るための信号処理手段Ｂとから成り、更に、前記
信号処理手段Ｂを構成するに、第２図に具体的に示して
いるように、 前記検出器りからの出力信号０から、前記各変調周波数
Ｆｌ、　　Ｆ２．・・・　、Ｆｎ付近の帯域の信号のみ
を夫々通過させる複数のバンドパスフィルターｆｉｔ、
　負２．・・・　、ｆｉｌｌを互いに並列的に設けると
共に、 前記各バンドパスフィルターａｌ（ａ２．・・・　。 ａｎ）の後段に、その通過帯域周波数Ｆｌ（Ｆ２゜・・
・　、Ｆｎ）に対応する流体変調手段Ｖｌ　（Ｖ２゜・
・・　、Ｖｎ）による実際の流体変調動作に同期して、
そのバンドパスフィルターａｌ（ａ２．・・・　。 ａｎ）からの出力信号を検波整流する同期検波整流器ｂ
　１　（ｂ　２．　・”　　、　　ｂ　ｎ）　’ｆｒｔ
ｔＬｔ、カッ、前記各同期検波整流器ｂｌ（ｂ２．・・
・　、ｂｎ）の後段に、それからの出力信号を平滑化す
るための平滑素子ｃｌ（ｃ２．・・・　、ｃｎ）を設け
てある、 という特徴を備えている。 〔作用〕 かかる特徴構成により発揮される作用は次の通りである
。 即ち、上記本発明に係るマルチ流体変調方式による流体
分析装置においては、後述する実施例の記載からもより
一層明らかとなるように、例えばロータリーパルプとか
３方切換電磁弁あるいは４方切換電磁弁などで構成され
る適宜流体変調手段Ｖ１．Ｖ２．　・＝　　、Ｖｎを用
いて、比較流体Ｒ１゜Ｒ２，・・・　、Ｒｎにより互い
に異なる周波数Ｆｌ。 Ｆ２．・・・　、Ｆｎで夫々流体変調した複数の（また
は複数の系に分流された）サンプル流体Ｓｌ。 ３２、・・・、Ｓｎを、ただ一個の検出器りを有する分
析部Ａへ、同時にかつ連続的に供給することにより、先
ず、そのただ一個の検出器りから、全てのサンプル流体
３１．３２．・・・　、Ｓｎに対応する個々の測定信号
成分（Ｏｆ、０２．・・・　、Ｏｎ）が−括的に重畳さ
れたひとつの測定信号０（−０１＋０２＋　・・・　＋
Ｏｎ）を得る、という従来常識では全く考えられなかっ
た特異な手法を採用すると共に、次に、前記ただ一個の
検出器りからの出力信号０を、例えば、第１図に例示し
ているように適宜周波数分離手段と信号整流・平滑手段
とを組み合わせて構成された信号処理手段Ｂを用いるこ
とにより、前記各サンプル流体３１．Ｓ２゜・・・　、
Ｓｎに対する各変調周波数Ｆｌ、　Ｆ２．・・・。 Ｆｎの信号成分Ｏｆ、０２．・・・、Ｏｎに分離（復ｆ
りシて夫々整流および平滑化処理するという信号処理を
行うことによって、前記各サンプル流体Ｓ１．Ｓ２．・
・・　、Ｓｎに関する分析値を得るようにしたから、た
とえ、同一サンプル流体中の複数の成分の同時連続分析
、あるいは、複数の異なるサンプル流体について夫々の
中に含まれる特定成分の同時連続分析を行うに際しても
、ただ１個の検出器（センサー）を設けるだけで済み、
従って、複数の検出器を必要としていた従来一般の流体
分析装置の場合に比べて、装置全体の小型化および簡素
化ならびにコスト低減を容易に図れると共に、検出器の
調整を容易かつ短時間に行え、かつ、従来のように複数
の検出器間のゼロ調整誤差や感度差は生じ得ないことか
ら、常に良好な測定精度を確保できるようになった。 ところで、前記信号処理手段Ｂとしては、フーリエ解析
（周波数分離処理に相当する）および絶対値平均化処理
（整流・平滑化処理に相当する）などの数値解析の演算
処理が可能なコンピューターを用いるとか、あるいは、
ロックインアンプなどの電気回路を用いるというように
、種々のソフトあるいはハードによる適宜手段を構成す
ることが可能であるが、本発明装置においては、特に、
バンドパスフィルターａｌ（ａ２．・・・　、ａｎ）と
同期検波整流器ｂｌ（ｂ２．・・・　、ｂｎ）と平滑素
子（例えばローパスフィルターとかコンデンサー）ｃｌ
（ｃ２．・・・　、ｃｎ）とを直列接続して成る信号処
理系列を複数系列並列に設けた構成としであるため、上
記のようなコンピューターあるいはロックインアンプを
用いる手段に比べて、非常に簡単でかつ安価に構成でき
るのみならず、バンドパスフィルターａｌ（ａ２．・・
・　、ａｎ）のみでは不十分である式れがある検波作用
を同期検波整流器ｂｌ（ｂ２．・・・　、ｂｎ）により
補足してより一層精度の良い検波を行えるように構成し
であるから、例えば、ただ単にローパスフィルターのみ
で検波（周波数分離）した後で直ちに絶対値整流するだ
けの構成のものに比べて、格段に優れた信号処理性能（
Ｓ／Ｎ比）を得ることができるという利点もある。 〔実施例〕 以下、本発明に係るマルチ流体変調方式による流体分析
装置の具体的実施例を図面（第３図ないし第８図）に基
いて説明する。 第３図は第１実施例に係るマルチ流体変調方式による流
体分析装置の全体概略構成を示し、これは、例えば大気
中や生産設備からの排気流体などのサンプル流体中に含
まれるＮＯ，１あるいはＨｌＣ，などの濃度を分析する
ような場合に用いられる。 さて、図示しているように、複数（この場合は２つ）の
サンプル流体３１．３２　（これは、もともと異なるも
のであっても、あるいは、後で詳述するように単一のサ
ンプル流体を複数の系に分流したものであってもよい）
を、夫々、流体変調手段Ｖ１．Ｖ２を用イテ、比較流体
Ｒ１，Ｒ２（−般にはゼロガスが使用される）により、
互いに異なる周波数Ｆｌ、Ｆ２　（ヘルツ）　（例えば
、Ｆ１＝ＩＨｚ、Ｆ２”２Ｈ２）で流体変調した（つま
り、サンプル流体と比較流体とを所定の周波数で交互に
通過させた）後、それら流体変調された各サンプル流体
３１．３２　（Ｒ１，Ｒ２）を、ただ一個の検出器Ｄ（
センサー）を有する分析部Ａへ、同時にかつ連続的に供
給するように構成しである。 なお、この場合には、前記分析部Ａにおける検出器りと
しては、一般に、Ｎｏ検出用のケミカルルミネッセンス
検出器（ＣＬＤ）　、あるいは、メタン（ＣＨ４）検出
用のフレームイオン検出器（ＦＩＤ）などのように、サ
ンプル流体が直接通過するタイプのものが用いられるた
め、前記流体変調された両サンプル流体ｓｌ、ｓ２　（
Ｒ１，Ｒ２）は、混合状態で前記検出器りへ供給される
。 従って、プリアンプ２を介して前記検出器りから出力さ
れる信号Ｏは、図中模式的に示しているように、両サン
プル流体Ｓ１．Ｓ２に対応する個々の測定信号成分（０
１，０２）が−括的に重畳されたひとつの測定信号（０
＝０１＋０２）として得られることになる。 そこで、前記検出器りからの出力信号Ｏを、第３図にお
いては概念的に例示しているように、周波数分離回路３
と信号整流回路４とを組み合わせて構成された電気回路
から成る信号処理手段Ｂを用いて、前記各サンプル流体
Ｓ１゜Ｓ２に対する各変調周波数Ｆｌ、Ｆ２の信号成分
０１．０２に分１ｉｎｔ（復調）して夫々整流処理する
という信号処理を行うことにより、前記各サンプル流体
３１゜Ｓ２に関する分析値を得るようにしである。 而して、前記信号処理手段Ｂの具体的な回路構成は第４
図に示すようなものとされている。 即ち、前記プリアンプ２を介して検出器りから出力され
た信号０を、互いに並列に設けられた複数の信号処理系
列（この例では２系列）に分岐し、一方の信号処理系列
には、サンプル流体Ｓ１に対する変調周波数（Ｆｌヘル
ツ）の信号０１のみを検波して取り出す（通過させる）
ためのバンドパスフィルターａ１を設けると共に、その
後段に、サンプル流体Ｓ１に対する流体変調手段ｖ１に
付設された同期信号発生器１ａからの同期信号（流体変
調手段■１による実際の流体変調動作を表す信号：Ｆ１
ヘルツ）により、前記バンドパスフィルターａｌのみで
は不十分である虞れがある検波作用を補足してより一層
精度の良い検波を行えると同時に、検波された交流を脈
流に変換（整流）できるように、前記バンドパスフィル
ターａ１からの出力信号０１を同期整流するための同期
検波整流器ｂ１を設け、更に、その後段に、前記同期検
波整流器ｂ１からの出力信号を平滑化すると共に高周波
ノイズを除去するための平滑素子ｃｌとしてのローパス
フィルターを設け、また、他方の信号処理系列には、サ
ンプル流体Ｓ２に対する変調周波数（Ｆ２ヘルツ）の信
号０２のみを検波して取り出す（通過させる）ためのバ
ンドパスフィルターａ２を設けると共に、その後段に、
サンプル流体Ｓ２に対する流体変調手段ｖ２に付設され
た同期信号発生器１ｂからの同期信号（流体変調手段ｖ
２による実際の流体変調動作を表す信号：Ｆ２ヘルツ）
により、前記バンドパスフィルターａ２のみでは不十分
である虞れがある検波作用を補足してより一層精度の良
い検波を行えると同時に、検波された交流を脈流に変換
（整流）できるように、前記バンドパスフィルターａ２
からの出力信号ｏ２を同期整流するための同期検波整流
器ｂ２を設け、更に、その後段に、前記同期検波整流器
ｂ２からの出力信号を平滑化すると共に高周波ノイズを
除去するための平滑素子Ｃ２としてのローパスフィルタ
ーを設けたものである。 第８図は第２実施例に係るマルチ流体変調方式による流
体分析装置の要部概略構成を示し、これは、例えば大気
中や生産設備からの排気流体などのサンプル流体中に含
まれるＣＯＸなどの濃度を分析するような場合に用いら
れる。 この場合には、装置の分析部Ａは、一般に、非分散型赤
外線分析計（ＮＤＩＲ）で構成され、従って、検出器Ｄ
（センサー）としては、コンデンサーマイクロフォン方
式あるいはマイクロフロ一方式等によるニエーマテイン
ク型検出器やサーモパイルあるいは半導体等の固体検出
器などのようにサンプル流体が直接通過しないタイプの
ものが用いられる。ただし、この図に示すように、分析
部Ａを、ただ一個のセルＣを用いた所謂シングルセルタ
イプのＮＤＩＲで構成する場合には、やはり、上記第１
実施例の場合と同様に、流体変調された両サンプル流体
Ｓ１．Ｓ２　（Ｒ１，Ｒ２）は、混合状態で前記セルＣ
へ供給され、そのセルＣを通過する測定用赤外線の吸光
度が検出器りにより測定される。 なお、この実施例におけるその他の構成等については、
上記第１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図は第３実施例に係るマルチ流体変調方式による流
体分析装置の要部概略構成を示し、これも、Ｃｏ１ｔな
どの濃度を分析するような場合に用いられる。 この場合には、分析部Ａを、２個のセルＣＩ。 Ｃ２を有する所謂ダブルセルタイプの非分散型赤外線分
析計（ＮＤＩＲ）で構成しであるから、流体変調された
両サンプル流体ＳＬ、　３２　（Ｒ１゜Ｒ２）は、互い
に混合されること無く、各別のセルＣＩ、Ｃ２内へ供給
されることになるが、それら両セルＣＩ、Ｃ２を通過し
た各測定用赤外線の吸光度は、１個の検出器りにより同
時に測定される。なお、図示はしていないが、前記２個
のセルＣＩ、Ｃ２のには、例えば、その一方にｃｏ測定
用のソリッドフィルターが、そして、他方にＣｏｔ測定
用のソリッドフィルターが、夫々、付設されている。 また、この実施例におけるその他の構成等については、
前記第１実施例および第２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。 ところで、前記複数のサンプル流体Ｓ１．３２は、例え
ば複数の排気流路から各別に導いてくる場合のように、
もともと異なるものであってもよいし、あるいは、第７
図に例示するように、単一のサンプル流体ＳＯを複数の
系に分流したものであってもよい、これは、一般に、同
一サンプル流体ＳＯ中のＣＯとＣＯｔとか、ＮＯとＮＯ
！とか、メタンとメタン以外のＨＣ（ＮＭＨＣ）とを同
時連続測定する場合などに適用されるが、その場合には
、図示しているように、少なくとも一方の系に、Ｎ０８
をＮＯに変換するための、あるいは、ＣＯｘをＣＯに変
換するためコンバータ５とか、図示はしていないが、ノ
ンメタン除去装置、あるいは、所要のフィルターなどが
設けられるのが普通である。なお、この第７図に例示し
ているように、前記比較流体Ｒ１，Ｒ２についても、共
通のものＲＯ（例えばゼロガス）を用い得るように構成
してもよい。 また、前記各流体変調手段Ｖｌ、Ｖ２は、サンプル流体
３１（３２）と比較流体Ｒ１（Ｒ２）とを所定の周波数
で交互に切り換え得るものでありさえすれば、その構成
は任意で′あり、例えば、第８図（イ）に示すようなロ
ータリーパルプで構成してもよく、あるいは、第８図（
ロ）に示すような４方切換電磁弁で構成してもよく、ま
た、図示はしていないが、３方切換電磁弁を用いて構成
しても差し支え無い。 〔発明の効果〕 以上詳述したところから明らかなように、本発明に係る
マルチ流体変調方式による流体分析装置によれば、複数
のサンプル流体を夫々比較流体により互いに異なる周波
数で流体変調する流体変調手段を設けると共に、それら
流体変調された全てのサンプル流体を、ただ一個の検出
器を有する分析部へ、同時にかつ連続的に供給するよう
に構成することにより、先ず、そのただ一個の検出器か
ら、全てのサンプル流体に対応する個々の測定信号成分
が一括的に重畳されたひとつの測定信号を得て、しかる
後、そのひとつの測定信号から、前記各サンプル流体に
対する各変調周波数の信号成分に分離（復１りシて夫々
整流および平滑化処理するという信号処理を行うことに
より、前記各サンプル流体に関する分析値を得る、とい
う従来常識では全く考えられなかった特異な手段を採用
しているから、たとえ、同一サンプル流体中の複数の成
分の同時連続分析、あるいは、複数の異なるサンプル流
体について夫々の中に含まれる特定成分の同時連続分析
を行うに際しても、ただ１個の検出器（センサー）を設
けるだけで済み、従って、複数の検出器を必要としてい
た従来一般の流体分析装置の場合に比べて、測定システ
ムの小型化および簡素化ならびにコスト低減を容易に図
れると共に、検出器の調整を容易かつ短時間に行え、か
つ、従来のように複数の検出器間のゼロｌ整誤差や感度
差は生じ得ないことから、常に良好な測定精度を確保で
き、しかも、前記信号処理手段としては、バンドパスフ
ィルターと同期検波整流器と平滑素子とを直列接続して
なる信号処理系列を複数系列並列に設けた構成としであ
るため、例えばコンピューターあるいはロックインアン
プを用いる他の手段に比べて、非常に簡単でかつ安価に
構成できるのみならず、バンドパスフィルターのみでは
不十分である虞れがある検波作用を同期検波整流器によ
り補足してより一層晴度の良い検波を行えるように構成
しであるから、例えば、ただ単にローパスフィルターの
みで検波（周波数分離）した後で直ちに絶対値整流する
だけの構成のものに比べて、格段に優れた信号処理性能
（Ｓ／Ｎ比）を得ることができる、という顕著に優れた
効果が発揮されるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明に係るマルチ流体変調方
式による流体分析装置の基本的概念および作用、ならび
に、その要部の具体的構成の説明図（クレーム対応図）
である。 また、第３図ないし第８図は本発明に係るマルチ流体変
調方式による流体分析装置の各種具体的実施例を示し、
第３図は第１実施例の全体概略構成図、第４図はその要
部具体的回路構成図であり、第５図は第２実施例の要部
概略構成図、第６図は第３実施例の要部概略構成図、そ
して、第７ｒＭは各実施例に対する補足説明のための要
部概略構成図、第８図（イ）、（ロ）は夫々各実施例に
対する別の補足説明のための要部概略構成図である。 ３１、Ｓ２．・・・：サンプル流体、 Ｒ１，Ｒ２，・・・：比較流体、 Ｆｌ、Ｆ２．・・・：変調周波数、 Ｖｌ、　　Ｖ２．・・・：流体変調手段Ａ：分析部、Ｄ
：検出器、Ｂ：信号処理手段、０　　　　　　：検出器
りからの出力信号、０１．０２．・・・：各サンプル流
体３１．Ｓ２゜・・・に対する各変調周波数Ｆｌ。 Ｆ２．・・・の信号成分、 ａｌ、ａ２．・・・：バンドパスフィルター、ｂｌ、ｂ
２．・・・：同期検波整流器、ｃｌ、ｃ２．・・・：ロ
ーパスフィルター。 出願人　株式会社　堀　場　製　作　所代理人　弁理士
　　藤　本　英　夫 自発　手続補正書 昭和６３年２月Δ日 特許庁長官　　　　　　殿　　　を １、事件の表示 昭和６２年　特　許　ａ　ｍ３１５０４７号２、発明の
名称　　マルチ流体変調方式による流体分析装置３、　
補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５、　補正命令の日付 ６、　補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明細書及び図面　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　“−＼、（１）明細書の全文を、別紙のとおりに訂正
致します なお、今般の訂正は、随所に亘る単なるミスプリントを
補正するために行うものであって、実質的な内容には何
ら変更はありません。 （２）図面中、第２図および第４図を、夫々参照符号の
誤りを補正するために、別紙のとおりに訂正致します。 ９、添付書類の目録 （１）全文訂正明細書　　　　　　　　　１通（１）訂
正図面（第２図および第４図）　　１通出願人　株式会
社　堀　場　製　作　所代理人　弁理士　　藤　本　英
　夫 全文訂正　　　　明　　細　　書 １０発明の名称 マルチ流体変調方式による流体分析装置２、特許請求の
範囲 複数の（または複数の系に分流された）サンプル流体を
、夫々、比較流体により互いに異なる周波数で流体変調
するための流体変調手段と、ただ一個の検出器を有する
と共に、前記流体変調された各サンプル流体が同時にか
つ連続的に供給される分析部と、 前記分析部における前記検出器−１Ｊ１らの出力信号を
、前記各サンプル流体に対する各変調周波数の信号成分
に分離して夫々整流および平滑化処理することにより、
前記各サンプル流体に間する分析値を得るための信号処
理手段とから成り、更に、前記信号処理手段を構成する
に、前記検出器からの出力信号から、前記各変調周波数
付近の帯域の信号のみを夫々通過させる複数のバンドパ
スフィルターを互いに並列的に設けると共に、 前記各バンドパスフィルターの後段に、その通過帯域周
波数に対応する流体変調手段による実際の流体変調動作
に同期して、そのバンドパスフィルターからの出力信号
を検波整流する同期検波整流器を設け、かつ、 前記各同期検波整流器の後段に、それからの出力信号を
平滑化するための平滑素子を設けてある、ことを特徴と
するマルチ流体変調方式による流体分析装置。 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マルチ流体変調方式（これは本発明者らの名
付けた名称である）という従来になかった特異な手法を
採用することによって、ただ１個の検出器を用いるだけ
でありながら、複数の（または複数の系に分流された）
サンプル流体を同時にかつ連続的に分析することができ
る、全く新規な流体分析装置を提供せんとしてなされた
ものである。 〔従来の技術〕 例えば、サンプル流体の一例である大気中に含まれる自
動車排気ガスや工場排気ガスなどの有害成分（ＮＯＸ　
、Ｈ，Ｃ，、あるいは、Ｃ０１１など）の濃度（ひいて
は量）を分析するような場合に使用される流体分析装置
としては、従来から、ケミカルルミネッセンス検出器（
ＣＬＤ）を備えた分析装置とか、フレームイオン検出器
（Ｆ　Ｉ　Ｄ）を備えた分析装置とか、あるいは、コン
デンサマイクロフォン方式またはマイクロフロ一方式等
によるニエーマテインク型検出器やサーモパイルあるい
は半導体等の固体検出器を備えた非分散型赤外線分析装
置（ＮＤ　Ｉ　Ｒ）など、各種の検出器（センサー）を
採用して成る流体分析装置が用いられている。 ところで、前記のような流体分析を行うに際しては、例
えば、ＮｏとＮＯ２、あるいは、メタン（ＣＨ４）とメ
タン以外のＨＣ（ＮＭＨＣ）　、あるいはまた、ＣＯと
Ｃｏよというように、サンプル流体中の複数（この場合
には２つ）の成分濃度を同時にかつ連続的に測定する必
要があることが多いが、従来一般の流体分析装置によっ
てそれを実現するためには、どうしても複数個（この場
合には２個）の検出器（センサー）が必要であった。 即ち、ＮｏとＮＯ！とを同時連続測定する場合には、サ
ンプル流体を２つの測定系に分流し、−方の系にはサン
プルガス中のＮｏ濃度をそれ単独で測定するための第１
ＮＯ検出器を設け、他方の系にはサンプルガス中のＮ　
ＯｘをＮｏに変換する処理を施して生成された処理流体
中の全Ｎ０ｇ度を測定するための第２ＮＯ検出器を設け
る、というように２個のＮＯ検出器が必要であり（Ｎｏ
□濃度は第２ＮＯ検出器による全Ｎｏ濃度検出値と第１
ＮＯ検出器によ為ＮＯ単独濃度検出値との差として得ら
れ、この手法は差量法と呼ばれる）、また、メタンとメ
タン以外のＨＣ（ＮＭＨＣ）とを同時連続測定する場合
には、サンプル流体を２つの測定系に分流し、一方の系
にはサンプル流体中の全ＨＣｓ度（ＴＨＣ）を測定する
ための第１ＨＣ検出器を設け、他方の系にはサンプル流
体中のメタン以外のＨＣを触媒燃焼させて除去する処理
を施して生成された処理ガス中のメタン濃度を測定する
ための第２ＨＣ検出器を設ける、というように２個のＨ
Ｃ検出器が必要であり（この場合も差量法を用いており
、ＮＭＨＣは第１ＨＣ検出器によるＴ　ＨＣｔｍ度検出
値と第２ＨＣ検出器によるメタン濃度検出値との差とし
て得られる）、また、サンプル流体中のＣＯとＣＯ２と
を同時連続測定する場合には、サンプル流体を２つの測
定系に分流し、一方の系にはＣＯ検出器を設は他、方の
系にはＣＯを検出器を設けるというように、ＣＯ検出器
とＣＯ２検出器の２個の異なる検出器が必要であるや そして、上記のように同一サンプル流体を複数の系に分
流することにより、そのサンプル流体中の複数の成分の
同時連続分析を行う場合に限らず、複数の異なるサンプ
ル流体について夫々の中に含まれる特定成分の同時連続
分析を行おうとする場合にも、同様に複数の検出器（セ
ンサー）を必要とすることが明らかである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記したように、同一サンプル流体中の
複数の成分の同時連続分析、あるいは、複数の異なるサ
ンプル流体について夫々の中に含まれる特定成分の同時
連続分析を行うに際して、前記従来装置におけるように
複数個の検出器（センサー）を用いなければならないと
いうことは、（ア）分析装置が大型化すると共に製造コ
ストが・高くつく、 という問題のみならず、 （イ）複数の検出器毎にゼロ・スパン調整などの調整を
必要とするので、測定に要する手間が大きく非常に面倒
である、 （つ）各検出器の調整が十分で無（、複数の検出器の間
にゼロ調整誤差や感度差が存在する場合には、非常に大
きな測定誤差が生じることになる、といった種々の問題
を引き起こす。 そこで、このような問題を避けるために、ただ１個の検
出器を備えた分析装置を用いて、同一サンプル流体中の
複数の成分を交互に測定するとか、あるいは、複数の異
なるサンプル流体を交互に測定するという、言わばバッ
チ的な分析方法によることも考えられるが、その場合に
は、同時連続測定を行えないために、測定データが不連
続になってしまうという欠点があり、特に、前述した差
量法を用いた分析を行う場合には、測定精度の大きな劣
化を招く虞れがある。従って、単に検出器の個数を節約
するためにのみ、このようなバンチ的分析方法を採用す
ることは、流体分析の本来の目的を大きく犠牲にするこ
とになりかねず、得策とは言えない。 本発明は、かかる従来実情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、ただ１個の検出器を用いるだけであり
ながら、複数の（または複数の系に分流された）サンプ
ル流体を、同時にかつ連続的に、しかも、精度良（分析
することができる流体分析装置を開発せんとすることに
ある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明によるマルチ流体変
調方式による流体分析装置は、第１図に示す基本的概念
図および第２図に示す要部具体的構成図（クレーム対応
図）から明らかなように、複数のサンプル流体３１．　
　Ｓ２．・・・　、Ｓｎ（これは、もともと異なるもの
であっても、あるいは、単一のサンプル流体を複数の系
に分流したものであってもよい）を、夫々、比較流体Ｒ
１゜Ｒ２，・・・　、Ｒｎにより互いに異なる周波数Ｆ
ｌ。 Ｆ２．・・・　、Ｆｎ（ヘルツ）で流体変調するための
流体変調手段Ｖｌ、Ｖ２．・・・　、Ｖｎと、ただ一個
の検出器りを有すると共に、前記流体変調された各サン
プル流体Ｓｌ、Ｓ２．・・・、３ｎが同時にかつ連続的
に供給される分析部Ａと、前記分析部Ａにおける前記検
出器りからの出力信号０を、適宜周波数分離手段および
信号整流・平滑手段（第１図においては概念的に示して
いる）を用いて、前記各サンプル流体３１．Ｓ２．・・
・。 Ｓｎに対する各変調周波数Ｆ１．Ｆ２．・・・、Ｆｎの
信号成分０１．０２．・・・　、Ｏｎに分離して夫々整
流および平滑化処理することにより、前記各サンプル流
体Ｓｌ、Ｓ２．・・・　、Ｓｎに関する分近値を得るた
めの信号処理手段Ｂとから成り、更に、前記信号処理手
段Ｂを構成するに、第２図に具体的に示しているように
、 前記検出器りからの出力信号Ｏから、前記各変調周波数
Ｆｌ、Ｆ２．・・・　、Ｆｎ付近の帯域の信号のみを夫
々通過させる複数のバンドパスフィルターａｌ、ａ２．
・・・　、ａｎを互いに並列的に設けると共に、 前記各バンドパスフィルターａｌ（ａ２．・・・　。 ａｎ）の後段に、その通過帯域周波数Ｆｌ　　（Ｆ２゜
・・・　、Ｆｎ）に対応する流体変調手段Ｖｌ（Ｖ２゜
・・・　、Ｖｎ）による実際の流体変調動作に同期して
、そのバンドパスフィルターａｔ（ａ２．・・・　。 ａｎ）からの出力信号を検波整流する同期検波整流器ｂ
　１　　（、ｂ　２．−、　　ｂｎ）を設け、かつ、前
記各同期検波整流器ｂｌ（ｂ２．・・・　、ｂｎ）の後
段に、それからの出力信号を平滑化するための平滑素子
ｃｌ（ｃ２．・・・　、ｃｎ）を設けてある、 という特徴を備えている。 〔作用） かかる特徴構成により発揮される作用は次の通りである
。 即ち、上記本発明に係るマルチ流体変調方式による流体
分析装置においては、後述する実施例の記載からもより
一層明らかとなるように、例えばロータリーパルプとか
３方切換電磁弁あるいは４方切換電磁弁などで構成され
る適宜流体変調手段Ｖｌ、Ｖ２．−　　、Ｖｎを用いて
、比較流体Ｒ１゜Ｒ２，・・・　、Ｒｎにより互いに異
なる周波数Ｆ１゜Ｆ２．・・・　、Ｆｎで夫々流体変調
した複数の（または複数の系に分流された）サンプル流
体３１゜３２、・・・、Ｓｎを、ただ一個の検出器りを
有する分析部Ａへ、同時にかつ連続的に供給することに
より、先ず、そのただ一個の検出器りから、全てのサン
プル流体Ｓｔ、Ｓ２．・・・　、Ｓｎに対応する個々の
測定信号成分（０１，０２，・・・　、Ｏｎ）が−括的
に重畳されたひとつの測定信号０（＝０１＋０２＋　・
・・　＋Ｏｎ）を得る、という従来常識では全く考えら
れなかった特異な手法を採用すると共に、次に、前記た
だ一個の検出器りからの出力信号０を、例えば、第１図
に例示しているように適宜周波数分離手段と信号整流・
平滑手段とを組み合わせて構成された信号処理手段Ｂを
用いることにより、前記各サンプル流体３１，３２゜・
・・　、Ｓｎに対する各変調周波数Ｆｌ、Ｆ２．・・・
。 Ｆｎの信号成分０１．０２．・・・、Ｏｎに分離して夫
々整流および平滑化処理するという信号処理を行うこと
により、前記各サンプル流体Ｓｌ、３２゜・・・　、Ｓ
ｎに関する分析値を得るようにしたから、たとえ、同一
サンプル流体中の複数の成分の同時連続分析、あるいは
、複数の異なるサンプル流体について夫々の中に含まれ
る特定成分の同時連続分析を行うに際しても、ただ１個
の検出器（センサー）を設けるだけで済み、従って、複
数の検出器を必要としていた従来一般の流体分析装置の
場合に比べて、装置全体の小型化および簡素化ならびに
コスト低減を容易に図れると共に、検出器の調整を容易
かつ短時間に行え、かつ、従来のように複数の検出器間
のゼロ調整誤差や感度差は生じ得ないことから、常に良
好な測定精度を確保できるようになった。 ところで、前記信号処理手段Ｂとしては、フーリエ解析
（周波数分離処理に相当する）および絶対値平均化処理
（整流・平滑化処理に相当する）などの数値解析の演算
処理が可能なコンピューターを用いるとか、あるいは、
ロックインアンプなどの電気回路を用いるというように
、種々のソフトあるいはハードによる適宜手段を構成す
ることが可能であるが、本発明装置においては、特に、
バンドパスフィルターａｌ（ａ２．・・・　、ａｎ）と
同期検波整流器ｂｌ（ｂ２．・・・　、ｂｎ）と平滑素
子（例えばローパスフィ゛ルターとかコンデンサー）ｃ
ｌ（ｃ２．・・・　、ａｎ）とを直列接続して成る信号
処理系列を複数系列並列に設けた構成としであるため、
上記のようなコンピューターあるいはロックインアンプ
を用いる手段に比べて、非常に簡単でかつ安価に構成で
きるのみならず、バンドパスフィルターａｌ（ａ２．・
・・　、ａｎ）のみでは不十分である虞れがある分離作
用を同期検波整流器ｂｌ（ｂ２．・・・　、ｂｎ）によ
り補足してより一層精度の良い分離を行えるように構成
しであるから、例えば、ただ単にバンドパスフィルター
のみで周波数分離した後で直ちに絶対値整流するだけの
構成のものに比べて、格段に優れた信号処理性能（Ｓ／
Ｎ比）を得ることができるという利点もある。 〔実施例〕 以下、本発明に係るマルチ流体変調方式による流体分析
装置の具体的実施例を図面（第３図ないし第８図）に基
いて説明する。 第３図は第１実施例に係るマルチ流体変調方式による流
体分析装置の全体概略構成を示し、これは、例えば大気
中や生産設備からの排気流体などのサンプル流体中に含
まれるＮ　０１１あるいはＨ。 ０１などの濃度を分析するような場合に用いられる。 さて、図示しているように、複数（この場合は２つ）の
サンプル流体３１．３２　（これは、もともと異なるも
のであうでも、あるいは、後で詳述するように単一のサ
ンプル流体を複数の系に分流したものであってもよい）
を、夫々、流体変調手段Ｖｌ、Ｖ２を用いて、比較流体
Ｒ１，Ｒ２（−般にはゼロガスが使用される）により、
互いに異なる周波数Ｆｌ、　　Ｆ２　（ヘルツ）（例え
ば、Ｆｌ−ＩＨｚ、Ｆ２−２Ｈｚ）で流体変調した（つ
まり、サンプル流体と比較流体とを所定の周波数で交互
に通過させた）後、それら流体変調された各サンプル流
体Ｓｌ、Ｓ２　（Ｒ１，Ｒ２）を、ただ一個の検出器Ｄ
（センサー）を有する分析部Ａへ、同時にかつ連続的に
供給するように構成しである。 なお、この場合には、前記分析部Ａにおける検出器りと
しては、一般に、ＮＯ検出用のケミカルルミネッセンス
検出器（ＣＬＤ）　、あるいは、炭化水素（ＨＣ）検出
用のフレームイオン検出器（ＦＩＤ）などのように、サ
ンプル流体が直接通過するタイプのものが用いられるた
め、前記流体変調された両サンプル流体３１．Ｓ２　（
Ｒ１，Ｒ２）は、混合状態で前記検出器りへ供給される
。 従って、プリアンプ２を介して前記検出器りから出力さ
れる信号Ｏは、図中模式的に示しているように、両サン
プル流体３１．３２に対応する個々の測定信号成分（０
１，０２）が−括的に重畳されたひとつの測定信号（０
＝ＯＬ＋０２）として得られることになる。 そこで、前記検出器りからの出力信号Ｏを、第３図にお
いては概念的に例示しているように、周波数分離回路３
と信号整流回路４とを組み合わせて構成された電気回路
から成る信号処理手段Ｂを用いて、前記各サンプル流体
３１．３２に対する各変調周波数Ｆ１．Ｆ２の信号成分
０１，０２に分離して夫々整流処理するという信号処理
を行うことにより、前記各サンプル流体Ｓｔ、Ｓ２に関
する分析値を得るようにしである。 而して、前記信号処理手段Ｂの具体的な回路構成は第４
図に示すようなものとされている。 即ち、前記プリアンプ２を介して検出器りから出力され
た信号Ｏを、互いに並列に設けられた複数の信号処理系
列（この例では２系列）に分岐し、一方の信号処理系列
には、サンプル流体３１に対する変調周波数（Ｆｌヘル
ツ）の信号０１のみを分離して取り出す（通過させる）
ためのバンドパスフィルターａ１を設けると共に、その
後段に、サンプル流体Ｓｌに対する流体変調手段ｖ１に
付設された同期信号発生器１ａからの同期信号（流体変
調手段■１による実際の流体変調動作を表す信号：Ｆｌ
ヘルツ）により、前記バンドパスフィルターａｌのみで
は不十分である虞れがある周波数分離作用を補足してよ
り一層精度の良い分離を行えると同時に、分離された交
流を直流に変換できるように、前記バンドパスフィルタ
ーａ１からの出力信号０１を同期整流するための同期検
波整流器ｂ１を設け、更に、その後段には、前記同期検
波整流器ｂ１からの出力信号を平滑化すると共に高周波
ノイズを除去するための平滑素子Ｃ１としてのローパス
フィルターを設け、また、他方の信号処理系列には、サ
ンプル流体Ｓ２に対する変調周波数（Ｆ２ヘルツ）の信
号０２のみを分離して取り出す（通過させる）ためのバ
ンドパスフィルターａ２を設けると共に、その後段に、
サンプル流体Ｓ２に対する流体変調手段ｖ２に付設され
た同期信号発生器１ｂからの同期信号（流体変調手段■
２による実際の流体変調動作を表す信号：Ｆ２ヘルツ）
により、前記バンドパスフィルターａ２のみでは不十分
である虞れがある周波数分離作用を補足してより一層精
度の良い分離を行えると同時に、分離された交流を直流
に変換できるように、前記バンドパスフィルター３２か
らの出力信号０２を同期整流するための同期検波整流器
ｂ２を設け、更に、その後段には、前記同期検波整流器
ｂ２からの出力信号を平滑化すると共に高周波ノイズを
除去するための平滑素子ｃ２としてのローパスフィルタ
ーを設けたものである。 第５図は第２実施例に係るマルチ流体変調方式による流
体分析装置の要部概略構成を示し、これは、例えば大気
中や生産設備からの排気流体などのサンプル流体中に含
まれるＣ０ＩＩなどの濃度を分析するような場合に用い
られる。 この場合には、装置の分析部Ａは、一般に、非分散型赤
外線分析計（ＮＤＩＲ）で構成され、従って、検出器Ｄ
（センサー）としては、コンデンサマイクロフォン方式
あるいはマイクロフロ一方式等によるニエーマティック
型検出器やサーモパイルあるいは半導体等の固体検出器
などのようにサンプル流体が直接通過しないタイプのも
のが用いられる。ただし、この図に示すように、分析部
Ａを、ただ一個のセルＣを用いた所謂シングルセルタイ
プのＮＤＩＲで構成する場合には、やはり、上記第１実
施例の場合と同様に、流体変調された両サンプル流体３
１．３２　（Ｒ１，Ｒ２）は、混合状態で前記セルＣへ
供給され、そのセルＣを通過する測定用赤外線の吸光度
が検出器りにより測定される。 なお、この実施例におけるその他の構成等については、
上記第１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図は第３実施例に係るマルチ流体変調方式による流
体分析装置の要部概略構成を示し、これも、ＣＯ糞など
の濃度を分析するような場合に用いられる。 この場合には、分析部Ａを、２個のセルＣＩ。 Ｃ２を有する所謂ダブルセルタイプの非分散型赤外線分
析計（ＮＤＩＲ）で構成しであるがら、流体変調された
両サンプル流体ＳＬ、３２　（Ｒ１゜Ｒ２）は、互いに
混合されること無く、各別のセルＣＩ、Ｃ２内へ供給さ
れることになるが、それら両セルＣＩ、Ｃ２を通過した
各測定用赤外線の吸光度は、１個の検出器りにより同時
に測定される。なお、図示はしていないが、前記２個の
セルＣＩ、Ｃ２のには、例えば、その一方にＣＯ測定用
のソリッドフィルターが、そして、他方にｃｏ。 測定用のソリッドフィルターが、夫々、付設されている
。 また、この実施例におけるその他の構成等については、
前記第１実施例および第２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。 ところで、前記複数のサンプル流体３１．３２は、例え
ば複数の排気流路から各別に導いてくる場合のように、
もともと異なるものであってもよいし、あるいは、第７
図に例示するように、単一のサンプル流体ＳＯを複数の
系に分流したものであってもよい、これは、一般に、同
一サンプル流体ＳＯ中のＣＯとＣＯｔとか、ＮＯとＮ　
Ｏｔとか、メタンとメタン以外のＨＣ（ＮＭＨＣ）とを
同時連続測定する場合などに適用されるが、その場合に
は、図示しているように、少なくとも一方の系に、Ｎｏ
ｔをＮｏに変換するための、あるいは、ＣＯをＣＯ２に
変換するためコンバータ５とか、図示はしていないが、
ノンメタン除去装置、あるいは、所要のフィルターなど
が設けられるのが普通である。なお、この第７図に例示
しているように、前記比較流体Ｒ１，Ｒ２についても、
共通のものＲＯ（例えばゼロガス）を用い得るように構
成してもよい。 また、前記各流体変調手段Ｖ１．Ｖ２は、サンプル流体
３１（３２）と比較流体Ｒ１（Ｒ２）とを所定の周波数
で交互に切り換え得るものでありさえすれば、その構成
は任意であり、例えば、第８図（イ）に示すようなロー
タリーバルブで構成してもよく、あるいは、第８図（ロ
）に示すような４方切換電磁弁で構成してもよく、また
、図示はしていないが、３方切換１を磁弁を用いて構成
しても差し支え無い。 〔発明の効果〕 以上詳述したところから明らかなように、本発明に係る
マルチ流体変調方式による流体分析装置によれば、複数
のサンプル流体を夫々比較流体により互いに異なる周波
数で流体変調する流体変調手段を設けると共に、それら
流体変調された全てのサンプル流体を、ただ一個の検出
器を有する分析部へ、同時にかつ連続的に供給するよう
に構成することにより、先ず、そのただ一個の検出器か
ら、全てのサンプル流体に対応する個々の測定信号成分
が一括的に重畳されたひとつの測定信号を得て、しかる
後、そのひとつの測定信号から、前記各サンプル流体に
対する各変調周波数の信号成分に分離して夫々整流およ
び平滑化処理するという信号処理を行うことにより、前
記各サンプル流体に関する分析値を得る、という従来常
識では全く考えられなかった特異な手段を採用している
から、たとえ、同一サンプル流体中の複数の成分の同時
連続分析、あるいは、複数の異なるサンプル流体につい
て夫々の中に含まれる特定成分の同時連続分析を行うに
際しても、ただ１個の検出器（センサー）を設けるだけ
で済み、従って、複数の検出器を必要としていた従来一
般の流体分析装置の場合に比べて、測定システムの小型
化および簡素化ならびにコスト低減を容易に図れると共
に、検出器の調整を容易かつ短時間に行え、かつ、従来
のように複数の検出器間のゼロ調整誤差や感度差は生じ
得ないことから、常に良好な測定精度を確保でき、しか
も、前記信号処理手段としては、バンドパスフィルター
と同期検波整流器と平滑素子とを直列接続してなる信号
処理系列を複数系列並列に設けた構成としであるため、
例えばコンピューターあるいはロックインアンプを用い
る他の手段に比べて、非常に簡単でかつ安価に構成でき
るのみならず、バンドパスフィルターのみでは不十分で
ある虞れがある周波数分離作用を同期検波整流器により
補足してより一層精度の良い分離を行えるように構成し
であるから、例えば、たｔど単にバンドパスフィルター
のみで周波数分離した後で直ちに絶対値整流するだけの
構成のものに比べて、格段に優れた信号処理性能（Ｓ／
Ｎ比）を得ることができる、という顕著に優れた効果が
発揮されるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２゛図は、本発明に係るマルチ流体変調
方式による流体分析装置の基本的概念および作用、なら
びに、その要部の具体的構成の説明図（クレーム対応図
）である。 また、第３図ないし第８図は本発明に係るマルチ流体変
調方式による流体分析装置の各種具体的実施例を示し、
第３図は第１実施例の全体概略構成図、第４図はその要
部具体的回路構成図であり、第５図は第２実施例の要部
概略構成図、第６図は第３実施例の要部概略構成図、そ
して、第７図は各実施例に対する補足説明のための要部
概略構成図、第８図（イ）、（ロ）は夫々各実施例に対
する別の補足説明のための要部概略構成図である。 ３１．３２．・・・；サンプル流体、 Ｒ１，Ｒ２，・・・：比較流体、 Ｆｌ、　　Ｆ２．・・・：変調周波数、Ｖｌ、Ｖ２．・
・・二流体変調手段 Ａ：分析部、Ｄ＝検出器、Ｂ：信号処理手段、０　　　
　　　：検出器りからの出力信号、０１．０２．−：各
サンプル流体Ｓ１．Ｓ２゜・・・に対する各変調周波数
Ｆｌ。 Ｆ２．・・・の信号成分、 ａｌ、ａ２．　・・・：バンドパスフィルター、ｂｌ、
ｂ２．・・・：同期検波整流器、ＣＩ、Ｃ２，川：ロー
バスフィルター。 出願人　株式会社　堀　場　製　作　所代理人　弁理士
　　藤　本　英　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の（または複数の系に分流された）サンプル流体を
   、夫々、比較流体により互いに異なる周波数で流体変調
   するための流体変調手段と、ただ一個の検出器を有する
   と共に、前記流体変調された各サンプル流体が同時にか
   つ連続的に供給される分析部と、 前記分析部における前記検出器からの出力信号を、前記
   各サンプル流体に対する各変調周波数の信号成分に分離
   して夫々整流および平滑化処理することにより、前記各
   サンプル流体に関する分析値を得るための信号処理手段
   とから成り、 更に、前記信号処理手段を構成するに、 前記検出器からの出力信号から、前記各変調周波数付近
   の帯域の信号のみを夫々通過させる複数のバンドパスフ
   ィルターを互いに並列的に設けると共に、 前記各バンドパスフィルターの後段に、その通過帯域周
   波数に対応する流体変調手段による実際の流体変調動作
   に同期して、そのバンドパスフィルターからの出力信号
   を検波整流する同期検波整流器を設け、かつ、 前記各同期検波整流器の後段に、それからの出力信号を
   平滑化するための平滑素子を設けてある、ことを特徴と
   するマルチ流体変調方式による流体分析装置。