JPH0135292B2 - - Google Patents
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- JPH0135292B2 JPH0135292B2 JP616084A JP616084A JPH0135292B2 JP H0135292 B2 JPH0135292 B2 JP H0135292B2 JP 616084 A JP616084 A JP 616084A JP 616084 A JP616084 A JP 616084A JP H0135292 B2 JPH0135292 B2 JP H0135292B2
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- gas
- cell
- interference
- filled
- cells
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- 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
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
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- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は干渉除去セルを実質的に除去すること
により小型化を可能にした多成分赤外線ガス分析
計に関する。
により小型化を可能にした多成分赤外線ガス分析
計に関する。
ガス中に含まれる各成分がそれぞれ一定の波長
域の赤外線を吸収することを利用して被測定ガス
中の含有成分、濃度を測定する赤外線ガス分析計
は、測定濃度範囲が広いこと、多成分中の一成分
を検出でき選択性に富むこと、各成分の連続で迅
速な分析ができること、ほとんど全ての気体は赤
外線を吸収するので、いろいろな工程管理に使用
でき応用分野が広いことなど多くの優れた特徴を
有している。そして、この種の赤外線ガス分析計
は、一般にCO、CO2、CH4等の混合ガスとして
の被測定ガス入れた試料セル（サンプルセル）に
赤外線を照射し、このセルを透過した透過光を一
定の回転数で回転するロータに設けた特別なフイ
ルターを通し、さらにこれを例えば半導体素子
（フオトセル）のような光電変換素子で電気的に
検出することにより、各ガス成分の検出値を比較
測定するように構成されている。
域の赤外線を吸収することを利用して被測定ガス
中の含有成分、濃度を測定する赤外線ガス分析計
は、測定濃度範囲が広いこと、多成分中の一成分
を検出でき選択性に富むこと、各成分の連続で迅
速な分析ができること、ほとんど全ての気体は赤
外線を吸収するので、いろいろな工程管理に使用
でき応用分野が広いことなど多くの優れた特徴を
有している。そして、この種の赤外線ガス分析計
は、一般にCO、CO2、CH4等の混合ガスとして
の被測定ガス入れた試料セル（サンプルセル）に
赤外線を照射し、このセルを透過した透過光を一
定の回転数で回転するロータに設けた特別なフイ
ルターを通し、さらにこれを例えば半導体素子
（フオトセル）のような光電変換素子で電気的に
検出することにより、各ガス成分の検出値を比較
測定するように構成されている。
ところで、かゝる赤外線ガス分析計において
は、２成分以上の混合気体の定量分析を行う場
合、測定対象ガス以外のガス成分による干渉を除
去するため、通常特定波長域の赤外線だけを通す
光学フイルターを使用している。しかし、このフ
イルターの通過領域に吸収波長を有するガス成分
が光路上に存在すると、このガス成分によつて干
渉を受ける。そこで、この干渉を除去する手段と
して干渉成分ガスを封入した干渉除去セルを光路
上に配設することが一般的に行われている。
は、２成分以上の混合気体の定量分析を行う場
合、測定対象ガス以外のガス成分による干渉を除
去するため、通常特定波長域の赤外線だけを通す
光学フイルターを使用している。しかし、このフ
イルターの通過領域に吸収波長を有するガス成分
が光路上に存在すると、このガス成分によつて干
渉を受ける。そこで、この干渉を除去する手段と
して干渉成分ガスを封入した干渉除去セルを光路
上に配設することが一般的に行われている。
ここで、干渉除去セルを用いた従来の赤外線分
析計を第１図に基づいて概略説明すると、１は光
源、２は測定対象ガス１０としての例えば4.3μｍ
に吸収スペクトルを有するCO2を含んだ混合ガス
が連続的に供給されるサンプルセル、３は高速回
転されるロータ、４は測定ガス（CO2）と同じガ
スが高濃度で封入されたリフアレンスセル、５は
赤外線に対して不活性（赤外線を吸収しない）な
ガス（通常N2 ガス）が封入された不活性ガス
封入セル、６は前記リフアレンスセル４を透過す
る赤外線過波長領域に吸収波長を持つガスを干渉
成分ガスとして高濃度で封入した干渉除去セル、
７は集光器、８は検出器で、前記リフアレンスセ
ル４と不活性ガス封入セル５とは前記ロータ３に
配設されている。また、これら両セル４，５には
測定対象となる吸収波長帯（4.3μｍ）の近辺だけ
通過し、それ以外の波長域の通過を遮断する狭帯
域透過型干渉フイルタ９をそれぞれ備えている。
したがつて、CO2ガスが封入された前記サンプル
セル４に光源１からの赤外線を照射すると、その
透過特性は、第２図に示されるように中心波長
4.3μｍ、半値幅0.2μｍ以下の波長領域の赤外線が
透過する。
析計を第１図に基づいて概略説明すると、１は光
源、２は測定対象ガス１０としての例えば4.3μｍ
に吸収スペクトルを有するCO2を含んだ混合ガス
が連続的に供給されるサンプルセル、３は高速回
転されるロータ、４は測定ガス（CO2）と同じガ
スが高濃度で封入されたリフアレンスセル、５は
赤外線に対して不活性（赤外線を吸収しない）な
ガス（通常N2 ガス）が封入された不活性ガス
封入セル、６は前記リフアレンスセル４を透過す
る赤外線過波長領域に吸収波長を持つガスを干渉
成分ガスとして高濃度で封入した干渉除去セル、
７は集光器、８は検出器で、前記リフアレンスセ
ル４と不活性ガス封入セル５とは前記ロータ３に
配設されている。また、これら両セル４，５には
測定対象となる吸収波長帯（4.3μｍ）の近辺だけ
通過し、それ以外の波長域の通過を遮断する狭帯
域透過型干渉フイルタ９をそれぞれ備えている。
したがつて、CO2ガスが封入された前記サンプル
セル４に光源１からの赤外線を照射すると、その
透過特性は、第２図に示されるように中心波長
4.3μｍ、半値幅0.2μｍ以下の波長領域の赤外線が
透過する。
CO2ガスの測定に際して、先ずサンプルセル２
中の測定対象ガス１０を無視した場合、光源１か
ら放射された赤外線はロータ３の回転に伴い光路
１１を交互に横切るリフアレンスセル４と不活性
ガス封入セル５を通過し、更に干渉徐去セル６を
通過した後集光器７によつて集光され、検出器８
で検出される。この時の光量の変動を第３図に示
すと、ａは不活性ガス封入セル５に通過した赤外
線の光量、ｂはリフアレンスセル４を通過した赤
外線の光量である。同図ｂの黒く塗りつぶした縦
線部分はCO2によつて吸収された光量で、これは
CO2の吸収が4.3μｍ付近のすべての波長に対して
生じるのではなく、4.3μｍ付近のある特定（複
数）の波長のみが吸収をうけるためである。そし
て、同図ａの光量（斜線部）が前記検出器８によ
つて電気信号に変換され、増幅器によつて増幅さ
れた後測定信号（電圧）となり、ｂの光量（斜線
部）が同じく検出器８によつて電気信号に変換さ
れ基準電圧となる。
中の測定対象ガス１０を無視した場合、光源１か
ら放射された赤外線はロータ３の回転に伴い光路
１１を交互に横切るリフアレンスセル４と不活性
ガス封入セル５を通過し、更に干渉徐去セル６を
通過した後集光器７によつて集光され、検出器８
で検出される。この時の光量の変動を第３図に示
すと、ａは不活性ガス封入セル５に通過した赤外
線の光量、ｂはリフアレンスセル４を通過した赤
外線の光量である。同図ｂの黒く塗りつぶした縦
線部分はCO2によつて吸収された光量で、これは
CO2の吸収が4.3μｍ付近のすべての波長に対して
生じるのではなく、4.3μｍ付近のある特定（複
数）の波長のみが吸収をうけるためである。そし
て、同図ａの光量（斜線部）が前記検出器８によ
つて電気信号に変換され、増幅器によつて増幅さ
れた後測定信号（電圧）となり、ｂの光量（斜線
部）が同じく検出器８によつて電気信号に変換さ
れ基準電圧となる。
次に、サンプルセル２中にCO2が存在すると、
CO2によつて波長4.3μｍ付近の赤外線が吸収（こ
の場合も第３図ｂのような吸収となる）されるた
め、不活性ガス封入セル５を透過する測定光の光
量は減少する。同様にリフアレンスセル４を透過
する基準光の光量もサンプルセル２中のCO2によ
る吸収により減少するが、その減少の割合は既に
サンプルセル２中のCO2で吸収されているため、
前記不活性ガス封入セル５における光量の減少よ
り少ない。演算回路では通常〔測定光の減少割合
＞基準光の減少割合〕のとき出力が正になるよう
に回路が作られている。
CO2によつて波長4.3μｍ付近の赤外線が吸収（こ
の場合も第３図ｂのような吸収となる）されるた
め、不活性ガス封入セル５を透過する測定光の光
量は減少する。同様にリフアレンスセル４を透過
する基準光の光量もサンプルセル２中のCO2によ
る吸収により減少するが、その減少の割合は既に
サンプルセル２中のCO2で吸収されているため、
前記不活性ガス封入セル５における光量の減少よ
り少ない。演算回路では通常〔測定光の減少割合
＞基準光の減少割合〕のとき出力が正になるよう
に回路が作られている。
そして、あらかじめCO2ガスの濃度と出力との
関係を測定しておけば、実ガスの濃度を測定する
ことができる。
関係を測定しておけば、実ガスの濃度を測定する
ことができる。
ところで、前記狭帯域透過型干渉フイルタ９の
透過波長領域に吸収波長を持つガス（CO2に対し
て例えばCO）がサンプルセル２中に存在すると
干渉を生じる。この場合出力が正、負のとちらに
シフトするかは干渉成分ガスと測定対象ガス
（CO2）の吸収波長の違いによつて異なり、(イ)干
渉成分ガスの吸収波長がCO2の吸収波長と重なる
場合、(ロ)干渉成分ガスの吸収波長がCO2の吸収波
長と重ならない場合および(ハ)干渉成分ガスの吸収
波長がCO2の吸収波長と一部重なり他が重らない
場合とがある。
透過波長領域に吸収波長を持つガス（CO2に対し
て例えばCO）がサンプルセル２中に存在すると
干渉を生じる。この場合出力が正、負のとちらに
シフトするかは干渉成分ガスと測定対象ガス
（CO2）の吸収波長の違いによつて異なり、(イ)干
渉成分ガスの吸収波長がCO2の吸収波長と重なる
場合、(ロ)干渉成分ガスの吸収波長がCO2の吸収波
長と重ならない場合および(ハ)干渉成分ガスの吸収
波長がCO2の吸収波長と一部重なり他が重らない
場合とがある。
(イ)の場合、第４図ａ，ｂに示すようにCO2の吸
収波長λaに干渉ガスが吸収波長を持つと、〔測定
光の減少割合＞基準光の減少割合〕となり、干渉
ガスにより出力は正にシフトする。一方、(ロ)の場
合は同図ｃ，ｄに示すようにCO3の吸収波長以外
の波長λbに干渉ガスが吸収波長を持つと、〔測定
光の減少割合＜基準光の減少割合〕となり、出力
は負にシフトする。例えば、測定光１０に対して
１の減少、基準光５に対して同じく１の減少の場
合、これらはそれぞれ10％および20％に当り、前
述の不当式＜を成立させる。そして、(ハ)の場合
は、同図ｅ，ｆに示すようにCO2と重る部分λaと
重らない部分λbとに干渉ガスが吸収波長を持つ
と、λaとλbとでの吸収割合の違いで 測定光の減少割合＞基準光の減少割合 〃 〃 ＜ 〃 〃 〃 〃 ＝ 〃 〃 の３つの場合が生じ、干渉ガスによるシフトは
正、負、０（無）になる。
収波長λaに干渉ガスが吸収波長を持つと、〔測定
光の減少割合＞基準光の減少割合〕となり、干渉
ガスにより出力は正にシフトする。一方、(ロ)の場
合は同図ｃ，ｄに示すようにCO3の吸収波長以外
の波長λbに干渉ガスが吸収波長を持つと、〔測定
光の減少割合＜基準光の減少割合〕となり、出力
は負にシフトする。例えば、測定光１０に対して
１の減少、基準光５に対して同じく１の減少の場
合、これらはそれぞれ10％および20％に当り、前
述の不当式＜を成立させる。そして、(ハ)の場合
は、同図ｅ，ｆに示すようにCO2と重る部分λaと
重らない部分λbとに干渉ガスが吸収波長を持つ
と、λaとλbとでの吸収割合の違いで 測定光の減少割合＞基準光の減少割合 〃 〃 ＜ 〃 〃 〃 〃 ＝ 〃 〃 の３つの場合が生じ、干渉ガスによるシフトは
正、負、０（無）になる。
このように狭帯域透過型干渉フイルタ９の通過
領域に吸収波長を有するガス成分が光路１１上に
存在すると、それにより干渉を受けるため、これ
を防ぐべく従来は干渉成分ガスを封入した干渉除
去セル６を光路１１上に配設しているが、このよ
うな構成においては光軸方向の長さが長くなり、
分析部、換言すれば分析計自体の長大化まねき、
しかも部品としてセルが１個増加するという不都
合があつた。
領域に吸収波長を有するガス成分が光路１１上に
存在すると、それにより干渉を受けるため、これ
を防ぐべく従来は干渉成分ガスを封入した干渉除
去セル６を光路１１上に配設しているが、このよ
うな構成においては光軸方向の長さが長くなり、
分析部、換言すれば分析計自体の長大化まねき、
しかも部品としてセルが１個増加するという不都
合があつた。
そこで、このような不都合を解消するものとし
て、例えば、各測定ガス成分を個々に封入してな
るリフアレンスセルに付加的フイルタ点を設け、
その中に干渉ガス成分を封入することにより実質
的に干渉除去セルを除去してなる多成分赤外線分
析計（特公昭56−34814号公報）がある。しかし、
このような装置においても、各リフアレンスセル
に同じ濃度で飽和状態の干渉ガス成分を封入する
必要があるため、その手間が面倒であつた。
て、例えば、各測定ガス成分を個々に封入してな
るリフアレンスセルに付加的フイルタ点を設け、
その中に干渉ガス成分を封入することにより実質
的に干渉除去セルを除去してなる多成分赤外線分
析計（特公昭56−34814号公報）がある。しかし、
このような装置においても、各リフアレンスセル
に同じ濃度で飽和状態の干渉ガス成分を封入する
必要があるため、その手間が面倒であつた。
本発明は上述したような点に鑑みてなされたも
ので、各測定ガス成分を個別に封入した複数個の
リフアレンスセルと、これらリフアレンスセルと
同数個の不活性ガス封入セルと、測定対象ガスが
供給されるサンプルセルとを備え、前記各リフア
レンスセルもしくはこれと対応する前記不活性ガ
ス封入セルのいずれか一方に、干渉ガスによる減
光比がこれら両セルほぼ同等となるよう干渉ガス
を封入して構成することにより、干渉ガスを封入
するための手間を簡素化し得るようにした多成分
赤外線ガス分析計を供給するものである。
ので、各測定ガス成分を個別に封入した複数個の
リフアレンスセルと、これらリフアレンスセルと
同数個の不活性ガス封入セルと、測定対象ガスが
供給されるサンプルセルとを備え、前記各リフア
レンスセルもしくはこれと対応する前記不活性ガ
ス封入セルのいずれか一方に、干渉ガスによる減
光比がこれら両セルほぼ同等となるよう干渉ガス
を封入して構成することにより、干渉ガスを封入
するための手間を簡素化し得るようにした多成分
赤外線ガス分析計を供給するものである。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
第５図は本発明の一実施例を示す断面図、第６
図はロータの正面図である。これらの図におい
て、２０はロータ３を一定速度で高速回転させる
モータ、２１は増幅器、２２は前記ロータ３にリ
フアレンスセル４および不活性ガス封入セル５を
狭帯域透過型干渉フイルタ９と共に形成する赤外
線透過窓（例えばフツ化カルシウム（CaF2））で
ある。
図はロータの正面図である。これらの図におい
て、２０はロータ３を一定速度で高速回転させる
モータ、２１は増幅器、２２は前記ロータ３にリ
フアレンスセル４および不活性ガス封入セル５を
狭帯域透過型干渉フイルタ９と共に形成する赤外
線透過窓（例えばフツ化カルシウム（CaF2））で
ある。
前記リフアレンスセル４としては前記ロータ３
にその回転中心を中心とする同一周面上に周方向
に適宜間隔をおいて２個形成され、その一方の４
ａに例えば測定ガス成分としてのCO2が高濃度で
封入され、他方４ｂに他の測定ガス成分としての
COが高濃度で封入されている。同様に、前記不
活性ガス封入セル５も前記ロータ３に前記リフア
レンスセル４と同一円周上に各リフアレンスセル
４ａ，４ｂに対応して２個５ａ，５ｂ設けられ、
その夫々に赤外線に対して不活性なN2、O2ガス
（通常N2 ガス）が封入されている。
にその回転中心を中心とする同一周面上に周方向
に適宜間隔をおいて２個形成され、その一方の４
ａに例えば測定ガス成分としてのCO2が高濃度で
封入され、他方４ｂに他の測定ガス成分としての
COが高濃度で封入されている。同様に、前記不
活性ガス封入セル５も前記ロータ３に前記リフア
レンスセル４と同一円周上に各リフアレンスセル
４ａ，４ｂに対応して２個５ａ，５ｂ設けられ、
その夫々に赤外線に対して不活性なN2、O2ガス
（通常N2 ガス）が封入されている。
ここで、サンプルセル２に測定対象ガス１０と
して、4.3μｍと4.7μｍにそれぞれ吸収スペクトル
を持つCO2とCOを含んだ混合ガスを連続的に供
給して測定する場合には、一方の測定対象ガス
（例えばCO2）に対して他方の測定対象ガス
（CO）が同じ狭帯域透過干渉フイルタ９の透過波
長領域に吸収波長を持つため、干渉ガスとして作
用する。同様にCOの測定に際してはCO2が干渉
ガスとして作用する。そこで、測定対象ガスCO2
を封入してなる前記一方のリフアレンスセル４ａ
（もしくは該リフアレンスセル４ａに対応する不
活性ガス封入セル５ａ）には更にCOが干渉ガス
として封入される。このCOの濃度は前記サンプ
ルセル２および不活性ガス封入セル５ａを透過し
て検出器８により検出される測定光と、前記サン
プルセル２およびリフアレンスセル４ａを透過し
て検出される基準光の減少割合がほぼ同等になる
ように設定される。同様に測定対象ガスCOを封
入してなる他方のリフアレンスセル４ｂ（もしく
はリフアレンスセル４ｂに対応する不活性ガス封
入セル５ｂ）にも干渉ガスとしてCO2が封入され
ており、その濃度は、前記サンプルセル２および
不活性ガス封入セル５ｂを透過して検出される測
定光と、前記サンプルセル２およびリフアレンス
セル４ｂを透過して検出される基準光の減少割合
がほぼ同等になるよう設定されている。
して、4.3μｍと4.7μｍにそれぞれ吸収スペクトル
を持つCO2とCOを含んだ混合ガスを連続的に供
給して測定する場合には、一方の測定対象ガス
（例えばCO2）に対して他方の測定対象ガス
（CO）が同じ狭帯域透過干渉フイルタ９の透過波
長領域に吸収波長を持つため、干渉ガスとして作
用する。同様にCOの測定に際してはCO2が干渉
ガスとして作用する。そこで、測定対象ガスCO2
を封入してなる前記一方のリフアレンスセル４ａ
（もしくは該リフアレンスセル４ａに対応する不
活性ガス封入セル５ａ）には更にCOが干渉ガス
として封入される。このCOの濃度は前記サンプ
ルセル２および不活性ガス封入セル５ａを透過し
て検出器８により検出される測定光と、前記サン
プルセル２およびリフアレンスセル４ａを透過し
て検出される基準光の減少割合がほぼ同等になる
ように設定される。同様に測定対象ガスCOを封
入してなる他方のリフアレンスセル４ｂ（もしく
はリフアレンスセル４ｂに対応する不活性ガス封
入セル５ｂ）にも干渉ガスとしてCO2が封入され
ており、その濃度は、前記サンプルセル２および
不活性ガス封入セル５ｂを透過して検出される測
定光と、前記サンプルセル２およびリフアレンス
セル４ｂを透過して検出される基準光の減少割合
がほぼ同等になるよう設定されている。
干渉ガス（CO、CO2）の封入に際しては前述
した通り干渉ガスと測定対象ガスの吸収波長の違
いにより、(イ)干渉成分ガスの吸収波長がCO2の吸
収波長と重る場合、(ロ)重らない場合および(ハ)一部
が重る場合の３態様があるため、(イ)の重る場合に
は不活性ガス封入セル５ａ，５ｂにそれぞれ干渉
ガスを封入して測定先の減少割合を小さくし、干
渉をなくす（干渉ガスのある濃度で干渉は０とな
る。）。一方、(ロ)の重らない場合にはリフアレンス
セル４ａ，４ｂに測定対象ガス（CO2、CO）と
共に干渉ガス（CO、CO2）をそれぞれ封入して
基準光の減少割合を小さくし、干渉を減らす（干
渉ガスのある濃度で干渉は０となる）。そして(ハ)
の一部が重り他が重らない場合には、測定光と基
準光の減少割合により出力のシフト方向が正また
は負を知ることで、正のときには上記(イ)を、負の
ときは上記(ロ)を採用し、干渉を減らす（干渉ガス
のある濃度で干渉は０となる）。
した通り干渉ガスと測定対象ガスの吸収波長の違
いにより、(イ)干渉成分ガスの吸収波長がCO2の吸
収波長と重る場合、(ロ)重らない場合および(ハ)一部
が重る場合の３態様があるため、(イ)の重る場合に
は不活性ガス封入セル５ａ，５ｂにそれぞれ干渉
ガスを封入して測定先の減少割合を小さくし、干
渉をなくす（干渉ガスのある濃度で干渉は０とな
る。）。一方、(ロ)の重らない場合にはリフアレンス
セル４ａ，４ｂに測定対象ガス（CO2、CO）と
共に干渉ガス（CO、CO2）をそれぞれ封入して
基準光の減少割合を小さくし、干渉を減らす（干
渉ガスのある濃度で干渉は０となる）。そして(ハ)
の一部が重り他が重らない場合には、測定光と基
準光の減少割合により出力のシフト方向が正また
は負を知ることで、正のときには上記(イ)を、負の
ときは上記(ロ)を採用し、干渉を減らす（干渉ガス
のある濃度で干渉は０となる）。
なお、前記各干渉ガス（CO、CO2）を不活性
ガス封入セル５ａ，５ｂに封入した場合には、実
質的にこれらのセル５ａ，５ｂが干渉除去セルを
構成するため、不活性ガスN2の封入を必要とし
ない。
ガス封入セル５ａ，５ｂに封入した場合には、実
質的にこれらのセル５ａ，５ｂが干渉除去セルを
構成するため、不活性ガスN2の封入を必要とし
ない。
また、第５図において第１図と同一構成要素の
ものに対しては同一符号を以つて示し、その説明
を省略する。
ものに対しては同一符号を以つて示し、その説明
を省略する。
かくしてこのような構成からなる赤外線ガス分
析装置によれば、干渉ガス（CO、CO2）をリフ
アレンスセル４ａ，４ｂもしくは不活性ガス封入
セル５ａ，５ｂのいずれか一方にそれぞれ封入し
ているので、第１図に示した干渉除去セル６を除
去することができ、したがつて光路１１を干渉除
去セル６の長さだけ短かくすることが可能とな
る。
析装置によれば、干渉ガス（CO、CO2）をリフ
アレンスセル４ａ，４ｂもしくは不活性ガス封入
セル５ａ，５ｂのいずれか一方にそれぞれ封入し
ているので、第１図に示した干渉除去セル６を除
去することができ、したがつて光路１１を干渉除
去セル６の長さだけ短かくすることが可能とな
る。
また、干渉ガス（CO、CO2）は測定光の減少
割合と基準光の減少割合とがほぼ同等になるよう
にその濃度を変えてリフアレンスセル４ａ，４ｂ
もしくは不活性ガス封入セル５ａ，５ｂのいずれ
か一方にそれぞれ封入すればよいので、干渉ガス
の封入作業が双方に封入する場合に比べて簡単で
あり、しかも不活性ガス封入セル５ａ，５ｂに封
入する場合には不活性ガス自身の封入を不要と
し、経済的である。
割合と基準光の減少割合とがほぼ同等になるよう
にその濃度を変えてリフアレンスセル４ａ，４ｂ
もしくは不活性ガス封入セル５ａ，５ｂのいずれ
か一方にそれぞれ封入すればよいので、干渉ガス
の封入作業が双方に封入する場合に比べて簡単で
あり、しかも不活性ガス封入セル５ａ，５ｂに封
入する場合には不活性ガス自身の封入を不要と
し、経済的である。
また、従来は干渉ガスを高濃度で封じなければ
ならず、特にリフアレンスセル４ａ，４ｂにはそ
の性質から測定対象ガスも高濃度で封入する必要
がある。このため、リフアレンスセル４ａ，４ｂ
の内圧が高くなり、赤外線透過窓２２の接着強度
を高める必要がある。そこで内圧を低くするため
セル長を長くする方法もあるが、その場合には構
造が大きくなる欠点がある。
ならず、特にリフアレンスセル４ａ，４ｂにはそ
の性質から測定対象ガスも高濃度で封入する必要
がある。このため、リフアレンスセル４ａ，４ｂ
の内圧が高くなり、赤外線透過窓２２の接着強度
を高める必要がある。そこで内圧を低くするため
セル長を長くする方法もあるが、その場合には構
造が大きくなる欠点がある。
これに対して本発明は測定光と基準光の減少割
合がほぼ等しくなる濃度でよいため上記のような
問題を解決することができる。
合がほぼ等しくなる濃度でよいため上記のような
問題を解決することができる。
連続測定の過程においてサンプルセル２中の干
渉ガスの濃度が変化すれば、多成誤差を生じる
が、プロセス計測においては実用上の支障はな
い。
渉ガスの濃度が変化すれば、多成誤差を生じる
が、プロセス計測においては実用上の支障はな
い。
なお、上記実施例は２成分のガス（CO2、CO）
を測定する場合について説明したが、本発明はこ
れに限らず、３成分、例えばCO2、CH4、COの
測定も可能でその場合には３個のリフアレンスセ
ルと３個の不活性ガス封入セルが使用される。
を測定する場合について説明したが、本発明はこ
れに限らず、３成分、例えばCO2、CH4、COの
測定も可能でその場合には３個のリフアレンスセ
ルと３個の不活性ガス封入セルが使用される。
以上説明したように本発明に係る多成分赤外線
ガス分析計は、それぞれ測定対象ガスを個別に封
入してなる各リフアレンスセルもしくはこれに対
応する不活性ガス封入セルのいずれか一方に、干
渉ガスによる測定光と基準光の減少割合が両セル
ほぼ同等になるよう前記干渉ガスを封入して構成
したので、干渉ガスの封入の手間が少なく、不活
性ガス封入セルに封入する場合には不活性ガスの
封入を必要とせず、またリフアレンスセルもしく
は不活性ガス封入セルが干渉除去セルを兼用する
ため、従来必要とされていた干渉除去セルを除去
でき、光路の短縮化、換言すれば分析計の小型化
を可能にする。また、干渉除去セルの除去により
セルが１つ減り、安価な分析計を提供することが
できる。
ガス分析計は、それぞれ測定対象ガスを個別に封
入してなる各リフアレンスセルもしくはこれに対
応する不活性ガス封入セルのいずれか一方に、干
渉ガスによる測定光と基準光の減少割合が両セル
ほぼ同等になるよう前記干渉ガスを封入して構成
したので、干渉ガスの封入の手間が少なく、不活
性ガス封入セルに封入する場合には不活性ガスの
封入を必要とせず、またリフアレンスセルもしく
は不活性ガス封入セルが干渉除去セルを兼用する
ため、従来必要とされていた干渉除去セルを除去
でき、光路の短縮化、換言すれば分析計の小型化
を可能にする。また、干渉除去セルの除去により
セルが１つ減り、安価な分析計を提供することが
できる。
第１図は従来の赤外線ガス分析計の一例を示す
断面図、第２図はCO2の透過特性を示す吸収スペ
クトル、第３図ａ，ｂはそれぞれ不活性ガス封入
セルとリフアレンスセルを透過した赤外線の光量
と波長との関係を示す図、第４図ａ〜ｆは干渉ガ
スによる出力のシフトを説明するための図、第５
図は本発明に係る多成分赤外線ガス分析計の一実
施例を示す断面図、第６図はロータの正面図であ
る。 １……光源、２……サンプルセル、３……ロー
タ、４，４ａ，４ｂ………リフアレンスセル、
５，５ａ，５ｂ……不活性ガス封入セル、８……
検出器、９……狭帯域透過型干渉フイルタ、１０
……測定対象ガス、１１……光路。
断面図、第２図はCO2の透過特性を示す吸収スペ
クトル、第３図ａ，ｂはそれぞれ不活性ガス封入
セルとリフアレンスセルを透過した赤外線の光量
と波長との関係を示す図、第４図ａ〜ｆは干渉ガ
スによる出力のシフトを説明するための図、第５
図は本発明に係る多成分赤外線ガス分析計の一実
施例を示す断面図、第６図はロータの正面図であ
る。 １……光源、２……サンプルセル、３……ロー
タ、４，４ａ，４ｂ………リフアレンスセル、
５，５ａ，５ｂ……不活性ガス封入セル、８……
検出器、９……狭帯域透過型干渉フイルタ、１０
……測定対象ガス、１１……光路。
Claims (1)
- １ ２以上の測定ガス成分を個別に封入した複数
個のリフアレンスセルと、これらのリフアレンス
セルにそれぞれ対応する複数個の不活性ガス封入
セルとを高速回転するロータに該ロータの回転中
心から半径方向に等距離離れて周方向に設け、前
記各リフアレンスセルの透過光をこれに対応する
前記不活性ガス封入セルを透過した光とそれぞれ
比較して常時光軸上にあるサンプルセル内ガスの
複数のガス成分の各濃度を検出する多成分赤外線
ガス分析計において、前記各リフアレンスセルも
しくはこれと対応する前記不活性ガス封入セルの
いずれか一方に、干渉ガスによる減光比がこれら
両セルほぼ同等となるよう干渉ガスを封入したこ
とを特徴とする多成分赤外線ガス分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59006160A JPS60149949A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 多成分赤外線ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59006160A JPS60149949A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 多成分赤外線ガス分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60149949A JPS60149949A (ja) | 1985-08-07 |
| JPH0135292B2 true JPH0135292B2 (ja) | 1989-07-25 |
Family
ID=11630771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59006160A Granted JPS60149949A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 多成分赤外線ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60149949A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024181535A1 (ja) * | 2023-03-02 | 2024-09-06 | 富士電機株式会社 | ガス分析装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2618554B1 (fr) * | 1987-07-22 | 1990-02-23 | Moulene Daniel | Procede d'analyse par voie optique d'un gaz dans un melange gazeux |
| US5428222A (en) * | 1994-04-06 | 1995-06-27 | Janos Technology Inc. | Spectral analyzer with new high efficiency collection optics and method of using same |
| USRE36489E (en) * | 1994-04-06 | 2000-01-11 | Janos Technology Inc. | Spectral analyzer with new high efficiency collection optics and method of using same |
| US5585635A (en) * | 1994-09-26 | 1996-12-17 | Marquette Electronics, Inc. | Infrared gas analyzer and method |
| WO2006085646A1 (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-17 | Japan Science And Technology Agency | ガス相関法によるガス濃度測定装置 |
| EP3561487B1 (de) * | 2018-04-25 | 2023-01-18 | ABB Schweiz AG | Messvorrichtung zur analyse einer zusammensetzung eines brenngases mit einer vor einem detektor angeordneten filterkammer |
-
1984
- 1984-01-17 JP JP59006160A patent/JPS60149949A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024181535A1 (ja) * | 2023-03-02 | 2024-09-06 | 富士電機株式会社 | ガス分析装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60149949A (ja) | 1985-08-07 |
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