JPH01174962A - 差量法およびマルチ流体変調方式を用いた３成分同時連続測定用流体分析装置 - 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、サンプル流体（例えば大気や工場排気などの
）中に含まれる同系成分である第１成分と第２成分（例
えば、ＣＨ，とそれ以外のノンメタンＨＣ，あるいは、
ＮＯとＮＯ８など）、および、それら両成分の総和とし
て定義される第３成分（トータルＨＣ，または、トータ
ルＮｏ）について、前記第３成分の濃度（トータルＨＣ
濃度、または、トータル濃度濃度）と前記第１成分の単
独濃度（ＣＨａ濃度、または、ＮＯ濃度）とを同種の検
出器（ＨＣ検出器、または、Ｎｏ検出器）により直接測
定する一方、それら両濃度の差から前記第２成分の単独
濃度（ノンメタンＨＣ濃度、または、Ｎｏ！濃度）を間
接的に測定するという所謂差量法を用いることにより、
前記３成分の濃度を同時にかつ連続測定可能に構成され
ている３成分同時連続測定用流体分析装置に係り、更に
詳しくは、かかる３成分同時連続測定用流体分析装置に
対して、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応
用することによって、従来よりも少ないただ１個の検出
器を用いるだけでありながら、それら３成分を同時にか
つ連続的に分析することができる、全く新規な流体分析
装置を提供ぜ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
（特にノンメタンＨＣやＮ　Ｏｔなど）の濃度（ひいて
は量）を分析するような流体分析を行うに際しては、前
述したような差量法を用いた３成分同時連続測定用流体
分析装置が用いられるが、従来一般の３成分同時測定用
流体分析装置よってそれを実現するためには、どうして
も、第３成分濃度（トータル濃度）を検出するための検
出器と、第１成分単独濃度を検出するための検出器との
２個の検出器（センサー）が必要であった。

即ち、サンプル流体中のＨＣ成分のうちの特に有害な成
分であるノンメタンＨＣ（第２成分）を連続測定する場
合には、第７図（イ）に示すように、サンプル流体Ｓを
２つの流路に第１サンプル流体Ｓ１および第２サンプル
流体Ｓ２として分流し、一方の流路には第１サンプル流
体Ｓｌ中のノンメタンＨＣ（第２成分）のみを燃焼させ
て除去する処理を行うための触媒装置等から成るコンバ
ーターＣを介装することにより、その変換処理された第
１サンプル流体３１中のＣＨａ（第１成分）の濃度をそ
れ単独で測定するための第１ＨＣ検出器ＤＩ（例えばフ
レームイオン検出器：ＦＩＤ）を有する第１分析部Ａ１
を設け、他方の流路には上記のようなコンバーターは設
けないで、第２サンプル流体Ｓ中のトータルＨＣ濃度（
前記第１成分と第２成分の総和としての第３成分の濃度
）を測定するための第２ＨＣ検出器Ｄ２（同じくフレー
ムイオン検出器：　Ｆ　Ｉ　Ｄ）を有する第２分析部Ａ
２を設ける、というように２個の分析部Ａｌ。

Ａ２およびＨＣ検出器Ｄ１．Ｄ２が必要である。

なお、前記第２成分としてのノンメタンＨＣの単独濃度
は、前記第２分析部Ａ２の第２ＨＣ検出器Ｄ１に接続さ
れた第２信号処理回路Ｂ２により得られる第３成分濃度
（トータルＨＣｔ１１度）から、前記第１分析部Ａ１の
第１ＨＣ検出器Ｄ１に接続された第１信号処理回路Ｂ１
により得られる第１成分単独濃度（ＣＨｓ濃度）を減算
処理する減算回路Ｇからの出力として得ることができる
。

また、サンプル流体中のＮＯｏのうちの特に有害な成分
であるＮ０７（第２成分）を連続測定する場合には、第
７図（ロ）に示すように、サンプル流体Ｓを２つの流路
に第１サンプル流体Ｓ１および第２サンプル流体Ｓ２と
して分流し、一方の流路には第１サンプル流体Ｓｌ中の
Ｎｏ、（第２成分）をＮｏ（第１成分）に変換する（還
元）処理を行うための触媒装置等から成るコンバーター
Ｃを介装することにより、その変換処理された第１サン
プル流体Ｓｌ中のトータル０８１度（前記第１成分と第
２成分の総和としての第３成分の濃度）を測定するため
の第１ＮＯ検出器Ｄｉ（例えばケミカルルミネッセンス
検出器：ＣＬＤ）を有する第１分析部Ａ１を設け、他方
の流路には上記のようなコンバーターは設けないで、第
２サンプル流体Ｓ中のＮｏ（第１成分）濃度をそれ単独
で測定するための第２ＮＯ検出器Ｄ２（同じくケミカル
ルミネッセンス検出器：ＣＬＤ）を有する第２分析部Ａ
２を設ける、というように２個の分析部Ａ１．Ａ２およ
びＮＯ検出器ＤＩ、Ｏ２が必要である。なお、前記第２
成分としてのＮＯ８の単独濃度は、前記第１分析部Ａ１
の第１ＮＯ検出器Ｄ１に接続された第１信号処理回路Ｂ
１により得られる第３成分濃度（トータル濃度濃度）か
ら、前記第２分析部Ａ２の第２ＮＯ検出器Ｄ２に接続さ
れた第２信号処理回路Ｂ２により得られる第１成分単独
濃度（Ｎｏ濃度）を減算処理する減算回路Ｇからの出力
として得ることができる。

〔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に
含まれる同系成分である第１成分と第２成分、および、
それら両成分の総和として定義される第３成分の３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個の検出器（センサー）および分析部を用いな
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個の検出器夫々についてゼロ・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個の検出器の間
にゼロ調整誤差や感度差が存在する場合や、あるいは、
それら２個の検出器の間に相互干渉が生じる場合が往々
にしてあり、そのために、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
出器を備えた流体分析装置を用いて、同一サンプル流体
中の２成分（第１成分と第３成分）を交互に測定すると
いう、言わばバッチ処理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共に、前記第
１成分の濃度測定結果と第３成分の濃度測定結果との間
に時間差があるために、それらの差として演算により得
られるれる第２成分の濃度測定結果の信鯨性は大きく劣
ることになるという欠点がある。従って、単に検出器の
個数を節約するためにのみ、このようなバッチ処理的分
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、従来よりも少ないただ１個の検出器を
用いるだけの簡素かつ安価に構成できるものでありなが
ら、サンプル流体中における前記のような３成分を、同
時にかつ連続的に、しかも、精度良く分析することがで
きる３成分同時連続測定用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、本発明は、第１図（イ）、
（ロ）に夫々示す基本的概念図（クレーム対応図）から
明らかなように、 サンプル流体Ｓを２つの流路に第１サンプル流体Ｓ１お
よび第２サンプル流体Ｓ２として分流するように構成し
、 前記第１サンプル流体Ｓ１の流路は、第１図（イ）に示
すようにその第１サンプル流体Ｓｌ中の第２成分を除去
するかあるいは第１図（ロ）に示すように第１成分に変
換するコンバーターＣを介装することにより、第１成分
単独濃度測定用ラインまたは第３成分濃度（トータル濃
度）測定ラインとし、″ 前記第２サンプル流体Ｓ２の流路は、上記のようなコン
バーターを設けないで、第３成分濃度（トータル濃度）
測定ラインまたは第１成分単独濃度測定用ラインとし、 前記変換された第１サンプル流体Ｓｌおよび変換されな
い第２サンプル流体Ｓ２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を前記両流路に設け、 前記第１成分の濃度および第３成分の濃度の何れをも検
出可能なただ１個の検出器りを有すると共に、前記両流
路において夫々流体変調された両サンプル流体３１．３
２が同時にかつ連続的に供給される分析部Ａを設け、 前記分析部Ａにおける前記検出器りからの出力信号Ｏを
、前記各サンプル流体Ｓ１．３２に対する各変調周波数
Ｆｌ、Ｆ２　（ヘルツ）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、前記第１
成分の単独濃度および第３成分の濃度（トータル濃度）
を各別に測定可能に構成されると共に、それら両濃度測
定結果の差から前記第２成分の単独濃度を測定可能に構
成された信号処理手段Ｂを設けである、 という特徴を備えているマルチ流体変調方式および差量
法を用いた３成分同時連続測定用流体分析装置を提供す
るものである。

〔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、上記本発明に係る差量法およびマルチ流体変調方
式を用いた３成分同時連続測定用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、サンプル流体Ｓを第１サンプル流体Ｓ１および
第２サンプル流体Ｓ２に分流すると共に、その第１サン
プル流体ｓ１に対してはコンバーターＣによりその中の
第２成分を除去するかあるいは第１成分に変換する処理
を行ってから分析部Ａへ供給する一方、第２サンプル流
体Ｓ２はそのまま分析部Ａへ供給する、という３成分同
時連続測定のための基本的構成を備えた流体分析装置に
おいて、前記第１サンプル流体Ｓ１−および第２サンプ
ル流体Ｓ２を、夫々、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ｖｉ、Ｖ２を用いて、比較流体Ｒ１，Ｒ
２により互いに異なる周波数Ｆｌ、Ｆ２で夫々流体変調
してから、ただ１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１
個の検出器りから、両サンプル流体３１．３２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（マ
ルチ流体変調方式）を採用し、そして、前記ただ１個の
検出器りからの出力信号０を、例えば第１図（イ）。

（ロ）に模式的に例示しているように適宜周波数分離手
段と信号整流・平滑手段と減算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ＳＬ、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って、前記各サ
ンプル流体３１．３２に関する分析値、つまり、第１　
（３）成分の濃度および第３（１）成分濃度の測定結果
を得るようにし、更に、そのようにして得られた第３成
分濃度（トータル濃度）と第１成分単独濃度との差を演
算して第２成分の単独濃度の測定結果を得るように構成
しであるから、サンプル流体Ｓ中に含まれる同系成分で
ある第１成分と第２成分、および、それら両成分の総和
として定義される第３成分の同時連続分析を行うに際し
ては、ただ１個の分析部Ａおよび検出器（センサー）を
設けるだけで済み、従って、２個の検出器を必要として
いた従来一般の３成分同時連続測定用流体分析装置の場
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２個の検出器間の
ゼロ調整誤差や感度差あるいは相互干渉は生じ得ないこ
とから、常に良好な測定精度を確保することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的実施例を図面（第２図ないし第７
図）に基いて説明する。

第２図ないし第４図は、第１実施例に係る差量法および
マルチ流体変調方式を用いた３成分同時連続測定用流体
分析装置の一例としての、ＨＣ濃度分析装置を示してい
る。これは、例えば、大気や自動車排気あるいは工場排
気などのサンプル流体Ｓ中に含まれるＨＣ成分のうち、
特に有害な成分であるノンメタンＨＣ（第２成分）濃度
を分析するような場合に用いられ、そのために、第１成
分である　メタン（ＣＨａ）の単独濃度、および、それ
ら第１．第２画成分の総和として定義される第３成分の
濃度（トータルＨＣ濃度）を直接測定し、それら両濃度
測定結果の差から前記第２成分であるノンメタンＨＣの
単独濃度を間接的に測定する構成とされている。

さて、第２図の全体概略構成図に示しているように、サ
ンプル流体Ｓを、第１サンプル流体Ｓ１および第２サン
プル流体Ｓ２として、２つの流路に分流するように構成
すると共に、前記第１サンプル流体Ｓ１０流路は、その
第１サンプル流体Ｓｌ中の第２成分であるノンメタンＨ
Ｃを燃焼させて除去するための触媒装置等から成るコン
バーターＣを介装することにより、第１成分であるメタ
ン（ＣＨ４）の単独濃度を測定するためのラインとし、
一方、前記第２サンプル流体Ｓ２の流路は、上記のよう
なコンバーターを設けないで、第３成分濃度（トータル
ＨＣ濃度）を測定するためのラインにするように構成さ
れている。

そして、前記コンバーターＣに゛より変換された（つま
り、ノンメタンＨＣが除去されて、ＨＣとしてはメタン
のみを含んでいる）第１サンプル流体Ｓ１、および、変
換されない第２サンプル流体Ｓ２（つまり、ノンメタン
ＨＣおよびメタンの両方を含んでいる元のサンプル流体
Ｓと同じもの）の両サンプル流体３１．３２を、夫々、
流体変調手段Ｖｌ、Ｖ２を用イテ、比較流体Ｒ１，Ｒ２
（一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）（この例では、Ｆ１＝
ＩＨｚ、Ｆ２”２Ｈｚ）で流体変調したくつまり、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．Ｓ
２　　（Ｒ１，Ｒ２）を、ただ１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、ＨＣ検出用の
フレームイオン検出器（ＦＩＤ）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Ｓｔ。

３２　（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０は、図中模式的に示しているように、両サン
プル流体Ｓｌ、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
−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０を、この第２図
においては概念的に例示しているように、周波数分離手
段Ｅと信号整流手段Ｆと減算手段Ｇとを組み合わせて構
成された信号処理手段Ｂを用いて、前記各サンプル流体
ＳＬ、Ｓ２に対する各変態周波数Ｆｌ、Ｆ２の信号成分
０１．０２に分離して夫々整流処理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３１、Ｓ２に関する分析値、つまり、前記第１成分−
（メタン）の単独濃度および前記第３成分の濃度（トー
タルＨＣ濃度）の測定結果を各別にかつ直接的に得られ
るように構成されると共に、それら両濃度測定結果の差
から前記第２成分（ノンメタンＨＣ）の単独濃度を間接
的に測定できるように構成されている。

而して、前記信号処理手段Ｂの具体的な回路構成は第３
図のブロック回路構成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２系列の信号処理
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Ｆ１　（ＩＨ２）の信号ｏ１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ｖ１による
実際の流体変調動作を表す信号：ＩＨｚ）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周波
数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、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（Ｌ、
Ｐ、Ｆ）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　（２Ｈｚ）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ｌｂ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：２Ｈ２）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
良い周波数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貰周波ノイズを
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（Ｌ、Ｐ、Ｆ）を設け、更に、前記サンプル流体Ｓ１
に関する信号処理系における平滑素子Ｃ１からの出力信
号を一人力とし、かつ、前記サンプル流体Ｓ２に関する
信号処理系における平滑素子ｃ２からの出力信号を手入
力とする減算手段としての減算器Ｇを設けたものである
。従って、前記平滑素子ｃｌからは第１成分であるメタ
ンの単独濃度の測定結果が出力され、また、前記平滑素
子ｃ２からは第３成分の濃度（トータルＨＣ濃度）の測
定結果が出力され、そして、前記減算器Ｇからは第２成
分であるノンメタンＨＣの単独濃度の測定結果が出力さ
れる。

なお、上記信号処理手段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）ならびに減算処理などの数
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、ロックインアンプと減算器などの他の電気
回路構成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で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、上記のように、バンドパ
スフィルターａｌ、ａ２と同期検波整流器ｂｌ、ｂ２と
平滑素子ｃｌ、ｃ’ｌ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等を用い
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
ｂ１．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（ＳＺＮ比）を得ることができるという
利点がある。

ところで、前記各流体変調手段Ｖｌ　（Ｖ２）は、サン
プル流体５ｌ（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４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
４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。

第５図および第６図は、第２実施例に係る差量法および
マルチ流体変調方式を用いた３成分同時連続測定用流体
分析装置の一例としての、ＮＯｘ濃度分析装置を示して
いる。これも、例えば、大気や自動車排気あるいは工場
排気などのサンプル流体Ｓ中に含まれるＮＯＸ成分のう
ち、特に有害な成分であるＮｏｔ　　（第２成分）の濃
度を分析するような場合に用いられ、そのために、第１
成分であるＮｏの単独濃度、および、それら第１．第２
画成分の総和として定義される第３成分の濃度（トータ
ルＮ　Ｏｔｌ１度）を直接測定し、それら両濃度測定結
果の差から前記第２成分であるＮｏｔの単独濃度を間接
的に測定する構成とされている。

この第２実施例装置の場合には、第５図の全体概略構成
図から明らかなように、第１サンプル流体Ｓ１の流路に
介装されるコンバーターＣとして、第２成分であるＮＯ
８を第１成分であるＮｏに変換する（還元）処理を行う
ための触媒装置等を使用すると共に、分析部Ａにおける
検出器りとしてケミカルルミネッセンス検出器（ＣＬＤ
）などのＮＯ検出器を用いている。

従って、この場合には、第１サンプル流体Ｓ１の流路が
、その第１サンプル流体Ｓｌ中の第３成分濃度（トータ
ルＮ　Ｏｔｌａ度）を測定するためのラインとなり、第
２サンプル流体Ｓ２の流路が第１成分であるＮｏの単独
濃度を測定するためのラインとなり、第６図に示す信号
処理手段Ｂのブロック回路構成図からも明らかなように
、第１サンプル流体Ｓ１の系の平滑素子Ｃ１からは第３
成分濃度（トータル濃度濃度）の測定結果が出力され、
また、第１サンプル流体Ｓ１の系の平滑素子Ｃ２からは
第１成分であるＮｏの単独濃度の測定結果が出力され、
そして、前記減算器Ｇからは第２成分であるＮ　Ｏｘの
単独濃度の測定結果が出力されることになる。

この第２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。

なお、本発明は、上述した再実施例のものに限らず、例
えばＣｏｘ　　（Ｃｏ、Ｃｏｔ　、　　トータル。

Ｃ）など他の種類の３成分測定についても適用可能であ
ることは言うまでもない。

〔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
差量法およびマルチ流体変調方式を用いた３成分同時連
続測定用流体分析装置によれば、サンプル流体を第１サ
ンプル流体および第２サンプル流体に分流すると共に、
その第１サンプル流体に対してはコンバーターによりそ
の中の第２成分を除去するかあるいは第１成分に変換す
る処理を行ってから分析部へ供給する一方、第２サンプ
ル流体はそのまま分析部へ供給する、という３成分同時
連続測定のための基本的構成を備えた流体分析装置に対
して、前記第１サンプル流体および第２サンプル流体を
、夫々、流体変調手段を用いて、比較流体により互いに
異なる周波数で夫々流体変調してから、ただ１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ことに
より、先ず、そのただ−個の検出器から、両サンプル流
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る、という特異なマルチ流体変調
方式を適用し、そして、前記ただ一個の検出器からの出
力信号を、適宜周波数分離手段と信号整流・平滑手段と
減算手段とを組み合わせて構成された信号処理手段を用
いることにより、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って、前記各サンプル
流体に関する分析値、つまり、第１　（３）成分の濃度
および第３（１）成分濃度の測定結果を得るようにし、
更に、そのようにして得られた第３成分濃度（トータル
濃度）と第１成分単独濃度との差を演算して第２成分の
単独濃度の測定結果を得るように構成したことにより、
ただ１個の分析部および検出器（センサー）を設けるだ
けの非常に簡素かつ安価に構成できるものでありながら
、サンプル流体中に含まれる同系成分である第１成分と
第２成分、および、それら画成分の総和として定義され
る第３成分の同時連続分析を行うことができるようにな
り、従って、２個の検出器を必要としていた従来一般の
３成分同時連続測定用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
感度差あるいは相互干渉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、という顕著に優れた効果が
発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）、（ロ）は、夫々、本発明に係る差量法お
よびマルチ流体変調方式を用いた３成分同時連続測定用
流体分析装置の基本的概念の説明図（クレーム対応図）
を示している。 また、第２図ないし第６図は本発明装置の各種具体的実
施例を示し、第２図は第１実施例の全体概略構成図、第
３図はその信号処理手段のブロック回路構成図、第４図
（イ）、（ロ）は夫々その流体変調手段の模式的例示図
であり、第５図は第２実施例の全体概略構成図、第６図
はその信号処理手段のブロック回路構成図である。 そして、第７図（イ）、（ロ）は、本発明の技術的背景
ならびに従来技術の問題点を説明するためのものであっ
て、夫々、従来例に係る３成分同時連続測定用流体分析
装置の全体概略構成図を示している。 Ｓ　　　　：サンプル流体、 Ｓｌ　　　：第１サンプル流体、 Ｓ２　　　：第２サンプル流体、 Ｒ１，Ｒ１比較流体、 Ｆｌ、Ｆ２：変調周波数、 Ｖｌ、Ｆ２：流体変調手段 Ａ　　　　：分析部、 Ｄ　　　　：検出器、 Ｂ　　　　：信号処理手段、 Ｃ：コンバーター、 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。 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】 サンプル流体中に含まれる同系成分である第１成分と第
   ２成分、および、それら両成分の総和として定義される
   第３成分について、前記第３成分の濃度（トータル濃度
   ）と前記第１成分の単独濃度とを同種の検出器により直
   接測定する一方、それら両濃度の差から前記第２成分の
   単独濃度を間接的に測定するという所謂差量法を用いる
   ことにより、前記３成分の濃度を同時測定可能に構成さ
   れている３成分同時連続測定用流体分析装置において、
   前記サンプル流体を２つの流路に第１サンプル流体およ
   び第２サンプル流体として分流するように構成し、 前記第１サンプル流体の流路は、その第１サンプル流体
   中の第２成分を除去するかあるいは第１成分に変換する
   コンバーターを介装することにより、第１成分単独濃度
   測定用ラインまたは第３成分濃度（トータル濃度）測定
   ラインとし、 前記第２サンプル流体の流路は、上記のようなコンバー
   ターを設けないで、第３成分濃度（トータル濃度）測定
   ラインまたは第１成分単独濃度測定用ラインとし、 前記変換された第１サンプル流体および変換されない第
   ２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を前記両流路
   に設け、 前記第１成分の濃度および第３成分の濃度の何れをも検
   出可能なただ１個の検出器を有すると共に、前記両流路
   において夫々流体変調された両サンプル流体が同時にか
   つ連続的に供給される分析部を設け、 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、前記第
   １成分の単独濃度および第３成分の濃度（トータル濃度
   ）を各別に測定可能に構成されると共に、それら両濃度
   測定結果の差から前記第２成分の単独濃度を測定可能に
   構成された信号処理手段を設けてある、 ことを特徴とする差量法およびマルチ流体変調方式を用
   いた３成分同時連続測定用流体分析装置。