JPH01172735A - マルチ流体変調方式による流体分析装置における相互干渉補正方法 - 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、２つの（または２つの系に分流された）
サンプル流体を、同時にかつ連続的にしかも非常に精度
良く分析することができる、全く新規な流体分析装置に
おいて、より一層高い測定精度を得られるように、前記
２つのサンプル流体の間の相互干渉等による測定誤差を
補正する方法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、
ＨｙＣｌｌｌあるいは、ＣＯＸなど）の濃度（ひいては
Ｎ）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（Ｃ
Ｌ　Ｄ）を備えた分析装置とか、フレームイオン検出器
（ＦＩＤ）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（
ＮＤＩＲ）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（ＣＨ４）とメ
タン以外のＨＣ（ＮＭＨＣ）　、あるいはまた、ＣＯと
ＣＯ！というように、サンプル流体中の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、どうしでも２個の検出器（センサー）が必要であ
った。

即ち、ＮｏとＮ　Ｏｘ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Ｎ　Ｏ？ＩＡ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ＮＯｌ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Ｎ　Ｏ？Ｑ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（Ｎｏｔ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ＨＣ濃度（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
ｏｔ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ＣＯ２検出器を設けるというように、ＣＯ検
出器とＣＯｚ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２つの系に分
流することにより、そのサンプル流体中の２つの成分の
同時連続分析を行う場合に限らず、２つの異なるサンプ
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２つの検出器（セ
ンサー）を必要とすることが明らかである。

しかしながら、上記したように、同一サンプル流体中の
２つの成分の同時連続分析、あるいは、２つの異なるサ
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
２つの検出器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）２つの検出器毎にゼロ・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、２つの検出器の間
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
２つの成分を交互に測定するとか、あるいは、２つの異
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。

そこで、かかる従来実情に鑑みて、本発明者らは、鋭意
研究の結果、マルチ流体変調方式という画期的な手法を
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方法ならびに流体分析装置を
開発するに至り、その基本的概念については、昭和６２
年１２月１１日付は出願の特許願および昭和６２年１２
月１２日付は出願の特許願等の先願により、既に提案し
ているところである。

即ち、そのマルチ流体変調方式による流体分析装置（方
法については、この装置において適用されている）とは
、第３図に示す基本的概念図および第４図に示す要部具
体的構成図に示すところから明らかなように、 複数（この例では２つ）のサンプル流体Ｓｌ。

３２（これらは、もともと異なるものでも、あるいは、
単一のサンプル流体を２つの系に分流したものでもよい
）を、夫々、比較流体Ｒ１，Ｒ２により互いに異なる周
波数Ｆｌ、　　Ｆ２　（ヘルツ）で流体変調するための
流体変調手段Ｖｌ、Ｖ２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、Ｓ
２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４
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に対する各変調周波数Ｆｌ、Ｆ２
の信号成分０１，０２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４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付近の帯域の信号のみを夫々通過させる２つ
のバンドパスフィルター　　ａｌ。

ａ２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）の後段に、そ
の通過帯域周波数Ｆｌ（Ｆ２）に対応する流体変調手段
Ｖｌ（Ｖ２）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）からの出力信号を
検波整流する同期検波整流器ｂｌ（ｂ２）を設け、かつ
、前記各同期検波整流器ｂｌ（ｂ２）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）
を設けである、 という特徴を備えているものである。

つまり、かかる構成を有するマルチ流体変調方式による
流体分析装置においては、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゜Ｆ２を用いて、比較流体Ｒ１
，Ｒ２により互いに異なる周波数Ｆｌ、Ｆ２で夫々流体
変調した２つの（または２つの系に分流された）サンプ
ル流体Ｓｌ、Ｓ２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３
１．３２に対応する個々の測定信号成分（０１，０２）
が−括的に重畳されたひとつの測定信号０　（＝０１　
＋０２）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Ｏを、例えば、第３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Ｓ１．Ｓ２に関する分析
値を得るようにしてあるから、たとえ、同一サンプル流
体中の２つの成分の同時連続分析、あるいは、２つの異
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、２つの検出器
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６ｍ保できるという基本的に優れた利点を存してい
る。

しかも、前記信号処理手段Ｂとしては、例えばフーリエ
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、上記流体分析装置において
ハ、特に第４図に示すように、バンドパスフィルターａ
ｌ（ａ２）と、同期検波整流器ｂｌ（ｂ２）と、例えば
ローパスフィルターやコンデンサーで構成される平滑素
子ｃｌ（ｃ２）とを直列接続して成る信号処理系列を２
系列並列に設けた構成としてあるため、前記のようなコ
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、非常に間車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ａｔ（ａ２）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ｂｌ（
’ｂ２）により補足してより一層精度の良い周波数分離
を行えるように構成してあるから、例えば、ただ単にバ
ンドパスフィルターのみにより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。

ところが、上記したように種々の存用な利点を備えてい
るマルチ流体変調方式による流体分析装置においても、
なお次のような問題が残存している。

即ち、前記第４図を用いて説明したように、前記信号処
理手段Ｂにおいては、プリアンプ２を介して検出器りか
ら入力される測定信号Ｏを、先ず、バンドパスフィルタ
ーａｌ、ａ２によって、両サンプル流体Ｓｌ、Ｓ２に対
応する個々の測定信号成分０１（周波数Ｆｌ）、０２（
周波数Ｆ２）に分離するのであるが、それら両流体変調
周波数Ｆ１、Ｆ２を十分に大きく異なるものに設定する
とか、あるいは、両バンドパスフィルターａｌ、ａ２と
して相当に鋭い周波数カプト特性を有する高級なものを
用いる、などといった実用上非常に困難な対策を講じな
い限り、それらにより確実な周波数分離結果を得ること
はできず、従って、各バンドパスフィルターａｌ（ａ２
）を通過した信号には、本来の周波数Ｆｌ　　（Ｆ２）
の信号０１以外に、どうしても他方の流体変調周波数Ｆ
２（Ｆｌ）のノイズ成分が混入してしまう、という相互
干渉影響が生しることになる。

このように、各バンドパスフィルターａｌ（ａ２）を通
過した信号の中に、相互干渉影響による他方の流体変調
周波数Ｆ２（Ｆｌ）のノイズ成分が混入していると、下
記のような不都合が生じる。

つまり、前記両流体変調周波数Ｆｌ、Ｆ２は、通常、任
意に設定され得るものであるが、その場合には、一般に
、その信号が同期検波整流器ｂ１（ｂ２）によって同期
検波整流された後においても、前記干渉ノイズ成分に対
応した信号が、測定誤差要因として残存してしまうこと
になる（つまり、その平滑値が０にならない）。

このことは、例えば、一方の流体変調周波数Ｆ１をＩＨ
ｚ、他方の流体変調周波数Ｆ２を３Ｈｚとした場合の例
を示した第５図（イ）、（ロ）から容易に理解されるで
あろう。

なお、上記のような相互干渉影響による測定誤差要因は
、特に、第５図（イ）から明らかなように、低い方の周
波数信号を測定信号とする系において非常に大きく現れ
るが、第５図（ロ）から明らかなように、高い方の周波
数信号を測定信号とする系においてはそれほど大きくは
現れない（つまり、高い方の周波数信号を測定信号とす
る県側から低い方の周波数信号を測定信号とする県側へ
の干渉が大きい）という傾向があることが実験的に判明
しており、また、それは上記第５図（イ）。

（ロ）のグラフから理論的にも検証することができる。

また、上記のような問題は、相互干渉影響によるノイズ
成分に限らず、例えば、前記流体変調手段Ｖｌ　　（Ｖ
２）の機械的デユーティのずれ等の他の要因に起因する
他の系の周波数Ｆ２（Ｆｌ）のノイズ成分が混入してい
る場合にも同様に生じるものである。

そこで、本発明者らは、上記のような「一方の周波数信
号を測定信号とする系における他方の周波数信号の干渉
ノイズ成分等に起因する測定誤差」を可及的に低減させ
るために、更なる研究を続けた結果、下記のような技術
を開発し、それについては、昭和６２年１２月２４日付
は出願の特許願により、既に提案しているところである
。

それは、前述のような基本的構成を有するマルチ流体変
調方式による流体分析装置において、第６図に示すよう
に、前記両流体変調手段Ｖｌ、Ｖ２を、それらによる流
体変調周波数Ｆｌ、Ｆ２の比が偶数または偶数分の１に
なるように設定する（Ｆ１＝ＩＨｚ、Ｆ２＝２ｈｆｆｉ
Ｈｚまたはその逆とする：ｈは整数）、ということであ
る。

即ち、かかる構成を採用することにより、例えば、両流
体変調周波数Ｖｌ、Ｖ２を十分に大きく異なるものに設
定したり、あるいは、信号処理手段Ｂにおける両バンド
パスフィルターａｌ、ａ２として鋭い周波数カット特性
を有する高級なものを用いる、といった実用上困難な手
段を用いること無く、前述したような一方の周波数信号
を測定信号とする系における他方の周波数信号による干
渉ノイズ成分に起因する測定誤差等を、容易に低減させ
ることができる。

つまり、例えば、一方（低い方）の流体変調周波数Ｆ１
をＩＨ２，他方（高い方）の流体変調周波数Ｆ２をその
偶数倍（２倍）の２Ｈｚとしだ場合において、第７図（
イ）に示すように、低い方の周波数信号（ＩＨｚ）を測
定信号とする系におけるバンドパスフィルターａ１を通
過した信号の中に、本来の信号０１　（ｌＨｚ）以外に
、高い方の流体変調周波数（２Ｈｚ）による干渉ノイズ
成分が混入していたとしても、その信号を同期検波整流
器ｂ１によって同期検波整流すれば、前記ノイズ成分（
２Ｈｚ）は、その後における平滑素子ｃ１による平滑値
がプラス／マイナス相殺されて０になる形に同期検波整
流されることになり、従って、平滑素子ｃ１からは、本
来の信号ｏ１　（ＩＨｚ）のみに対応する正しい測定信
号が得られることになる。また、上記とは逆に、高い方
の周波数信号（２Ｈｚ）を測定信号とする系においても
、低い方の周波数信号（ＩＨｚ）による干渉ノイズ成分
が同様にその平滑値がプラス／マイナス相殺されてＯに
なり、やはり、測定誤差の無い正しい測定信号が得られ
ることが、第７図（ロ）から容易に理解されよう。

なお、上記第７図（イ）、（ロ）においては、互いに周
波数を異にする本来の信号と干渉ノイズ成分とが同一位
相である場合について例示しているが、第８図（イ）、
（ロ）に示すように、それらの間に位相ずれθがある場
合でも、同様に、干渉ノイズ成分はその平滑値がプラス
／マイナス相殺されて０になる。

〔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、ｒ両流体変調手段Ｖｌ
、Ｆ２を、それらによる流体変調周波数Ｆｌ、Ｆ２の比
が偶数または偶数分の１になるように設定する」という
工夫によって、「一方の周波数信号Ｆ１を測定信号とす
る系における他方の周波数（Ｆ２）の干渉ノイズ成分に
起因する測定誤差の低減」という目的は達成されたもの
の、なお、次のような問題が残っていることが判った。

先に述べたように、各流体変調手段ｖ１．ｖ２により流
体変調されるサンプル流体ＳＬ、Ｓ２の実際の変調周波
数には、前記流体変調手段Ｖｌ。

■２かどのような構成のものにせよ、製作誤差や駆動機
構の駆動むらなどによる機械的デイニーティーのずれと
か、検出部Ａに至るまでの流路差などのに起因して、本
来の流体変調周波数Ｆｌ、Ｆ２以外の周波数のノイズ成
分が含まれることは避は得ない、つまり、一方の流体変
調手段■１によるサンプル流体Ｓ１の流体変調周波数の
中には、本来の流体変調周波数Ｆ１の他に、他方の系の
周波数Ｆ２やその他の高調波のノイズ成分が含まれ、ま
た、他方の流体変調手段ｖ２によるサンプル流体Ｓ２の
流体変調周波数の中には、本来の流体変調周波数Ｆ２の
他に、他方の系の周波数Ｆｌやその他の高調波のノイズ
成分が含まれる。

これらのノイズ成分のうち高調波ノイズ成分については
、前記信号処理部Ｂにおけるバンドパスフィルターａｌ
（ａ２）や平滑素子ＣＩ（Ｃ２）が有効に働いて除去さ
れることになるが、一方の流体変調周波数Ｆｌ（Ｆ２）
の系における流体変調手段Ｖｌ　（Ｆ２）から発生する
他方の流体変調手段Ｖｌ（Ｆ２）（７）流体変調周波数
Ｆ２（Ｆｌ）と同一の周波数を有するノイズ成分は、例
えば、一方の流体変調周波数Ｆ１をＩＨｚ、他方の流体
変調周波数Ｆ２を２Ｈｚとした場合の例を示した第９図
（イ）、（ロ）から明らかなように、そのノイズ成分の
信号は、主として機械的な要因に起因するものであって
、通常は、本来の信号と位相ずれθ（その値は未知であ
る）があるために、前記同期検波整流器ｂ１．ｂ２の同
期検波作用によっても有効に除去されず、従って、その
平滑値はＯにならずに、測定誤差として残ってしまう。

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、上記したような原因による測定誤差、即ち
、「一方の周波数信号を測定信号とする系における他方
の系からの同一周波数信号の干渉ノイズ成分に起因する
測定誤差ｊを、容易にかつ確実に補正することができる
方法を提供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における相互干渉補正方法は
、前述したような改良された基本的構成を有するマルチ
流体変調方式による流体分析装置、即ち、 ２つの（また２つの系に分流された）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２つ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
て成る信号分析手段とから構成してあるマルチ流体変調
方式による流体分析装置において、 前記両流体変調手段を、夫々、サンプル流体の流入口、
比較流体の流入口、前記分析部への流出口、排出口を備
えたハウジング内に所定周期で回転駆動可能な流路切り
換え用ローターを設けて成るロータリーパルプで構成す
ると共に、それら両口−タリーパルプを、それらによる
流体変調周波数の比が偶数または偶数分の１になるよう
に設定し、かつ、 前記両ロータリーバルブのうちの少なくとも一方におけ
るハウジングとローターとの初期相対位置関係を調節設
定することにより、前記両ロータリーバルブの流体変調
動作の相対的位相関係を調整するという手法を用いて、 一方の周波数信号を測定信号とする系における他方の系
からの同一周波数信号の干渉ノイズ成分に起因する測定
誤差を補正する、 ようにした点に特徴がある。

〔作用〕

上記特徴ある手段を採用したことにより発揮される作用
は下記の通りである。

即ち、上記本発明方法によれば、前述した第６図および
第４図の組み合わせで構成される改良された先行技術に
係るマルチ流体変調方式による流体分析装置を使用する
ので、「一方の周波数信号を測定信号とする系における
他方の周波数信号の干渉ノイズ成分等に起因する測定誤
差」を可及的に低減させ得るという基本的な作用が発揮
されることは勿論、両流体変調手段を、夫々、サンプル
流体の流入口、比較流体の流入口、前記分析部への流出
口、排出口を備えたハウジング内に所定周期で回転駆動
可能な流路切り換え用ローターを設けて成るロータリー
バルブで構成すると共に、それら両ロータリーバルブの
うちの少なくとも一方におけるハウジングとローターと
の初期相対位置関係を調節設定する、具体的には、例え
ば一方の測定系にのみサンプル流体としてスパン流体を
流した状態において、他方の系における測定値が、たと
え、前記第９図（イ）または（ロ）の下方のグラフに示
したような未知の位相ずれによる測定誤差が生じたとし
ても、その測定誤差が略々０になるように、指示計を見
ながら前記一方の系における流体変調手段（ロータリー
バルブ）のハウジングとローターとの初期相対位置関係
を調節するという極く容易な操作を行うだけで、「一方
の周波数信号を測定信号とする系における他方の系から
の同一周波数信号の干渉ノイズ成分に起因する測定誤差
Ｊをも確実に補正することができる。

つまり、かかる調節操作を行うことによって、前記同一
周波数信号の干渉ノイズ成分は、第１図（イ）または（
ロ）に示すように、本来の信号との位相ずれが任意の値
θから９０°　（π／４）になるように補正されるので
あり、以って、図示のように同期検波整流された結果、
その平滑値が０になるのである。

〔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
装置における相互干渉補正方法の具体的実施例を図面（
第２図）に基いて説明する。

なお、本発明においては、前述した第６図および第４図
の組み合わせで構成された、つまり、両流体変調手段Ｖ
ｌ、Ｖ２を、それらによる流体変調周波数Ｆｌ、Ｆ２の
比が偶数または偶数分の１になるように設定する（Ｆ１
＝ｊ！Ｈｚ、Ｆ２＝２ｈＩＨｚまたはその逆とする：ｈ
は整数）、という改良された先行技術に係るマルチ流体
変調方式による流体分析装置を使用するが、その詳細構
成については、既に説明済みであるので、ここでは省略
する。

而して、本発明方法においては、上記基本的構成を有す
るマルチ流体変調方式による流体分析装置において、前
記各流体変調手段Ｖｌ（Ｖ２）を、夫々、サンプル流体
５Ｌ（３２）の流入口３．比較流体Ｒ１（Ｒ２）の流入
口５１分析部Ａへの流出口６．排出流路への排出口４を
備えたハウジングＨ内に、後述する駆動機構により所定
周期で回転駆動可能な流路切り換え用ローターＲを設け
て成るロータリーパルプで構成してある。

なお、それら両ロータリーバルブは、前記した通り、そ
れらによる流体変調周波数Ｆｌ、Ｆ２の比が偶数または
偶数分の１になるように設定してある（例えば、Ｆｌ＝
ＩＨｚ、Ｆ２＝２Ｈｚ）。

そして、前記両流体変調手段（ロータリーバルブ９Ｖ１
．Ｖ２のうちの少なくとも一方（この例ではＶｌ）は、
そのハウジングＨとローターＲとの初期相対位置関係を
調節設定可能なように、そのハウジングＨまたはロータ
ーＲが位置変更固定可能に、つまり、図中白抜き矢印Ｘ
で示しているように、対応するローターＲの回転軸芯周
りに回転・固定可能に構成されている。

ところで、前記両ロータリーバルブのローターＲ，Ｈに
対する駆動機構は下記の通りである。

即ち、この例においては、高い方の流体変ｍ周波数（２
Ｈｚ）を持つ流体変調手段ｖ２を構成するロータリーバ
ルブのローターＲを、回転数が２Ｈｚに制御されたモー
ター７で直接回転駆動する一方、低い方の流体変調周波
数（ＩＨｚ）を持つ流体変調手段Ｖ１を構成するロータ
リーバルブのローターＲを、前記モーター７の回転数を
１７２に減速する減速ギア機構８により回転駆動するよ
うにしてある。そして、前記モーター７からそれに対応
するローターＲに至る回転軸系、および、前記減速ギア
機構８からそれに対応するローターＲに至る回転軸系に
は、夫々、前記信号処理部Ｂにおける同期検波整流器ｂ
ｌ、ｂ２に対して、各流体変調手段Ｖ１．Ｖ２による実
際の変調動作を表す周波数信号を生成して供給するため
の、例えば光学式（フォトインターラブターなど）の同
期信号発生器９ａ、９ｂが設けられている。なお、前記
両ロータリーバルブのローターＲ，Ｒを互いに回転数の
異なる２つのモーターを用いて各別に駆動しても差し支
え無いことは言うまでもない。

さて、上記のように構成されたマルチ流体変調方式によ
る流体分析装置において、前記のように調節可能とされ
た一方の流体変調手段（ロータリーバルブ）の測定系に
のみサンプル流体としてスパン流体を流した状態におい
て、指示計を見ながら試行錯誤的に、他方の系における
測定値がＯになるように、前記ロータリーバルブのハウ
ジングまたはローターの初期位置を調節設定して、それ
らハウジングとローターとの初期相対位置関係を調節す
るという極く容易な操作を行えば、前述の〔作用〕の欄
で詳細に説明したように、「一方の周波数信号を測定信
号とする系における他方の周波数信号の干渉ノイズ成分
等に起因する測定誤差」を可及的に低減させ得るのみな
らず、ｒ一方の周波数信号を測定信号とする系における
他方の系からの同一周波数信号の干渉ノイズ成分に起因
する測定誤差」をも確実に補正することができるのであ
る。

〔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おける相互干
渉補正方法によれば、前述した改良された先行技術に係
るマルチ流体変調方式による流体分析装置において、両
流体変調手段を、夫々、サンプル流体の流入口、比較流
体の流入口。

前記分析部への流出口、排出口を備えたハウジング内に
所定周期で回転駆動可能な流路切り換え用ローターを設
けて成るロータリーバルブで構成すると共に、それら両
ロータリーバルブのうちの少なくとも一方におけるハウ
ジングとローターとの初期相対位置関係を調節設定する
ようにしたので、「一方の周波数信号を測定信号とする
系における他方の周波数信号の干渉ノイズ成分等に起因
する測定誤差」を可及的に低減させ得るという基本的な
作用が発揮されることは勿論、「一方の周波数信号を測
定信号とする系における他方の系からの同一周波数信号
の干渉ノイズ成分に起因する測定誤差ｊをも確実に補正
することができ、以って、より一層優れた測定精度を得
ることができる、という顕著な効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）、（ロ）は、夫々、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ける相互干渉補正方
法の作用の説明図を示す。 そして、第２図は、本発明方法を適用したマルチ流体変
調方式による流体分析装置の一実施例における要部の模
式的構成図を示す。 また、第３図ないし第９図は本発明の技術的背景ならび
に先行技術における問題点を説明するためのものであっ
て、第３図および第４図は、先行技術にかかるマルチ流
体変調方式による流体分析装置の基本的概念、および、
その要部の具体的構成の説明図、第５図（イ）、（ロ）
は夫々その問題点の説明図を示し、また、第６図はその
問題点を改良したマルチ流体変調方式による流体分析装
置の全体概略構成図、第７図（イ）、（ロ）および第８
図（イ）、（ロ）は夫々その作用効果の説明図、更に、
第９回（イ）、（ロ）は夫々その別の問題点の説明図を
示している。 Ｓｌ、Ｓ２：サンプル流体、 Ｒ１，Ｒ１比較流体、 Ｆｌ、Ｆ２：流体変調周波数、 Ｖｌ、Ｆ２：流体変調手段、 （ロータリーバルブ）、 Ｈ：ハウジング、 Ｒ：ローター、 ３：サンプル流体５ｌ（３２）の流入口、４：排出口、 ５：比較流体Ｒ１（Ｒ２）の流入口、 ６：検出部Ａへの流出口、 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、 ｏｔ、ｏ２：各サンプル流体Ｓｌ、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、 ｃｌ、ｃ２：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】 ２つの（また２つの系に分流された）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２つ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
   て成る信号分析手段とから構成してあるマルチ流体変調
   方式による流体分析装置において、 前記両流体変調手段を、夫々、サンプル流体の流入口、
   比較流体の流入口、前記分析部への流出口、排出口を備
   えたハウジング内に所定周期で回転駆動可能な流路切り
   換え用ローターを設けて成るロータリーバルブで構成す
   ると共に、 それら両ロータリーバルブを、それらによる流体変調周
   波数の比が偶数または偶数分の１になるように設定し、
   かつ、 前記両ロータリーバルブのうちの少なくとも一方におけ
   るハウジングとローターとの初期相対位置関係を調節設
   定することにより、前記両ロータリーバルブの流体変調
   動作の相対的位相関係を調整するという手法を用いて、 一方の周波数信号を測定信号とする系における他方の系
   からの同一周波数信号の干渉ノイズ成分に起因する測定
   誤差を補正する、 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
   置における相互干渉補正方法。