JPH0227238A - 非分散形赤外光度計の校正装置 - Google Patents

非分散形赤外光度計の校正装置

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JPH0227238A
JPH0227238A JP1137590A JP13759089A JPH0227238A JP H0227238 A JPH0227238 A JP H0227238A JP 1137590 A JP1137590 A JP 1137590A JP 13759089 A JP13759089 A JP 13759089A JP H0227238 A JPH0227238 A JP H0227238A
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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、赤外線放射器及び赤外線の変調装置と、吸収
部分として対称的に構成された測定光路及び対照光路を
有する二重セル管と、赤外線の受光器及びフィルタ装置
と、 室内に封入されたガスを用いて光度計を校正する装置と
からなり、該装置は所定の時間間隔で光路内を移動し、
測定過程では不活性ガスが充填された宝刀が光路内にあ
り、一方校正過程では、測定ビーム側に校正ガスがかつ
参照ビーム側に不活性ガスが充填された宝刀が光路内に
挿入される形式の非分散形赤外光度計(NDIR光度計
)の校正装置に関する。
〔従来の技術〕
NDIR光度計は放射器、吸収部分及び受光器から構成
されている。その他に特に選択装置がある。放射源とし
ては、これら光度計では一般に熱放射器が使われている
。受光器としてはガスを満した装置またはソリッド検出
器が使用されでいる。吸収部分は相応する測定原理で抽
出的に作動する光度計の場合には一般に試料セル及び干
渉または比較セルを持つ二重セルとして作られる。
上述の種類のNDIR光度計は老化効果及び偏動現象に
より時間的変化を受けるので絶えず再校正しなげればな
らない。この再校正は公知技術水準では試料ガスと試料
セルに流入させることにより行われる。この試料ガスは
一般には重い金属製容器に保存されているから、再校正
は不経済で、高くつき、わずられしい。このことは特に
移動測定にあてはまる。
西ドイツ国特許出願公開第3522949号明細書から
、校正セルを使用することが公知である。
これは試料ガスを完全に封じ込め、光度計の光路に予め
決定可能な間隔で押込むかまたは旋回投入される。
この様な装置は今日までNDIR光度計では広く行われ
ていなかった。この理由は、これら光度計は熱学的測定
原理を使用していて、従って熱学的及び光学的変化に対
して非常に鋭敏でるることにある。これは複光束型分光
器の独特な方法に言えることである。該分光器は一つの
試料光路と対照光路を持ち、試料ふく射過程と対照ふく
射過程との間に差分信号を発生する。
これまでの校正装置を光路に投入することは光度計の平
#t−試料ビームと対照ビームの異る光学的及び熱学的
影響により妨げる。それによって校正操作の間に生ずる
測定信号はいつわりのものとなる。その他に測定操作に
比較して光学的境界面の異る数のためビームが弱くなる
西ドイツ国特許第2826522号明細書には一つの校
正装置が記述されている。この場合には唯一の校正セル
が試料ガス通路の光路内に旋回投入し、対照ビームは変
化させない。ここでは光学的及熱学的対称及び結合の問
題もまた光路内におけるスリットによるビーム損失も考
慮されていなめ。すなわち、光路内のスリットはビーム
損失のため測定装置の感度を減少する。CO2成分を含
む空気の浸入によりCO2測定は前吸収で妨げられる。
これはまたさらに空気中に存在し障害となるガスにもあ
てはまる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題はこれら公知の校正方法に代り、比較し得
る校正精度を達成し従来の校正方法の欠点を避けるべく
新しい装置t見出すことにある。
〔課題を解決するための手段〕
前記課題は、本発明により習頭に記載した形式の非分散
形赤外光度計の校正装置において、室が良熱伝導性材料
から成る支持体上に配置されており、対を成して配置さ
れた室が同一に構成されており、かつ測定過程と校正過
程との赤外線に対する光学的境界面の数が同じであるよ
うに、赤外線に対して透過性の窓で室が封鎖されている
ことにより解決される。さらに本発明の構成は各請求項
に明示されている。
〔実施例〕
以下本発明を付図に示す実施例によりその細目と利点を
詳細に説明する。
該ND I R光度計は赤外線を発生するための放射器
1、吸収部分として対称的に構成された試料ガスセル3
及び対照ガスセル4よりなる二重セル管2及び赤外線の
受光器5よりなっている。
試料ガスセル3は隔壁18によって対照がスセ装置と対
照的に、ここに記載する該装置は共通の支持体10上に
対を成して配置された4つの同等な個別の室6,7.8
及び9の系からなっている。これら個々の室はその断面
がそれぞれ幾何学的に測定ガスセル3及び対照ガスセル
4のビーム横断面に類似していて、赤外線を透過する窓
16で対を成して両側面は封鎖されている。
これら対のセル装置の一つは測定時には光学的光路内に
あって、このビームに影響しない不活性ガス、例えば窒
素ガスで満たされている。
この場合両方の個々の室はガス的には互に連結してもよ
い。
第二の対のセル装置は全く第一のセル装置と同一に構成
され、校正操作中は第一のセル装置のかわりに光路内に
投入する。この本来の校正二重セルの対照がス側は不活
性ガスで満されているが、試料ガス側は所望の校正ガス
で満たされている。校正操作の間試料ガスセル3には接
続管19及び20を介して不活性ガスが流される。
明らかなことは、この装置の場合、ガスを充満すること
からは発生しない、すべてのビーム影響は測定過程であ
ってもまた校正過程であっても常に試料ビーム及び対照
ビームに同等に作用し、それによってその(3号に与え
る影響は補正されるということである。
さらに熱学的影響要因を排除するためには両方の宝刀6
,7及び8,9を一つの共通かつ良伝熱材よりなる支持
体10に保持させる。この場合そのつど一対の試料側と
対照側は単に一つの5すい隔離板21または22で互に
隔離されているので、特に各対側の内部は極めて僅かな
温度勾配が生じ得るにすぎない。該熱的結合は、支持体
10を保持及び案内するのに組込んだ部材、即ち両者の
案内12及び保持体15が同時に支持体10の周囲で熱
学的平衡を作ることで補助される。二重セル管2と受光
器5の間の両案内12による形状結合により、ビーム損
失、ひいては感度低下をもたらす光路内のギャップは小
さく保たれる。
校正装置の支持体10の移動は、赤外ビームの対称抽1
3に直角で、試料ビーム光路と対照ビーム光路の間の隔
壁を成す・前線14の方向に案内ローラー11により直
線運動で行われる。
図1に示された実施例ではこの一線14は二重セル管2
と受光器50閏の境界面にある。これによって過渡期で
も試料ビームと対照ビームの同時変化が得られるので、
脈絡のない信号変化はさげられる。
室6,7.8及び9の開口は試料ガスセル3及び対照ガ
スセル4の開口よりも多少大きい。
こうして、最終位置における機械的ずれにより生じ、♂
−ムを絞る結果に到る位置決め誤差は回避される。
それにより、完全に対称的な構造が生じ、該構造は常に
光度計の測定側及び対照側に同等に、ひいては、測定信
号をいつわることなく影響を与え、位置決め誤差の影響
を避け、熱的勾配の進行はなく、光度計の感度を悪化さ
せる影響もない。温度及び試料ガス圧影響は温度及び圧
力補償による公知の方法で、特に電気的測定信号処理で
、とりのぞく。ガスと満した、移動し得るセル配置を持
つ本校正装置はその対称的な構造にもとづいて迅速で正
確な校正が、光度計の光学的及び熱学的平衝を測定技術
的に好まざる結果で妨げる事なく、可能である。対称的
構成、小さな構造及び校正装置境界面の領域での良好な
熱的結合によって、光度計の試料側及び対照側は残存す
る光学的及び熱学的変化を一様にかつ同時に受ける。
すべての変化は測定ビーム光路及び対照ビ−ム光路に一
様に作用するから、測定信号は好ましからぬ影響を受け
ない。光路内におけるコンパクトな機構はビーム損失及
びそれによる感度損失を回避する。
最終位置における保持体の位置決めの誤差は実際に生じ
ない。これによって比較的大きい光学的及び熱学的感度
を持つNDIR光度計の再校正はまた流れる試料ガスに
よる校正に匹敵し得る質を伴う高度の測定技術的要求に
対しても可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は二重セル管を備えたNDIR光度計の校正装置
の分解斜視図及び!2図は同装置の部所的拡大断面図で
ある。 1・・・放射器、2・・・二重セル管、3・・・試料ガ
スセル、4・・・対照がスセル、5・・・受光器、6,
7゜8.9・・・室、10・・・支持体、11・・・案
内ローラ、12・・・案内、13・・・対称軸線、14
・・・軸祿、隔

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、赤外線放射器及び赤外線の変調装置と、吸収部分と
    して対称的に構成された測定光路及び対照光路を有する
    二重セル管と、 赤外線の受光器及びフィルタ装置と、 室内に封入されたガスを用いて光度計を校正する装置と
    からなり、該装置は所定の時間間隔で光路内を移動し、
    測定過程では不活性ガスが充填された室対が光路内にあ
    り、一方校正過程では、測定ビーム側に校正ガスがかつ
    参照ビーム側に不活性ガスが充填された室対が光路内に
    挿入される形式の非分散形赤外光度計において、室(6
    、7、8、9)が良熱伝導性材料からなる支持体(10
    )上に配置されており、対を成して配置された室が同一
    に構成されており、かつ測定過程と校正過程との赤外線
    に対する光学的境界面の数が同じであるように、赤外線
    に対して透過性の窓で室(6、7、8、9)が封鎖され
    ていることを特徴とする非分散形赤外光度計。 2、室(6、7、8、9)の開口が、赤外線の吸収区域
    における試料ガスセル(3)及び対照ガスセル(4)の
    相応する開口よりも大きい請求項1記載の校正装置。 3、室対(6、7及び8、9)の間の隔離板(21及び
    22)と、試料ガスセル(3)と対照ガスセル(4)の
    間の隔離板(10)とが形状的に等しく、かつ赤外線の
    光路の対称軸線上にある請求項1記載の校正装置。 4、試料ガスセル(3)と対照ガスセル(4)の間の対
    称軸線(13)を形成し、赤外線の光路に対して垂直で
    ある光路内の一線(14)に添つて摺動する請求項1記
    載の校正装置。 5、支持体(10)が保持体(15)に案内されており
    、該保持体が二重セル管(2)と受光器(5)の間の機
    械的力結合と同時に熱的結合を行う請求項1記載の校正
    装置。
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