JPH0247547A - 水素炎イオン化検出装置 - Google Patents
水素炎イオン化検出装置Info
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- JPH0247547A JPH0247547A JP63198088A JP19808888A JPH0247547A JP H0247547 A JPH0247547 A JP H0247547A JP 63198088 A JP63198088 A JP 63198088A JP 19808888 A JP19808888 A JP 19808888A JP H0247547 A JPH0247547 A JP H0247547A
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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。
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、水素炎イオン化検出装置に関する。
〈従来の技術〉
一般に、気体は常温・常圧のもとでは電気伝導性を持た
ないが、気体分子のイオン化を促すのに充分なエネルギ
ー源が存在すると、帯電した原子或いは分子、自由電子
が生成され、そこに外部から適当な電場をかけると、そ
の気体が電気伝導性を帯びてくる。このような現象を応
用したものが水素炎イオン化検出装置であり、測定対象
成分を定量的に分析することができる。
ないが、気体分子のイオン化を促すのに充分なエネルギ
ー源が存在すると、帯電した原子或いは分子、自由電子
が生成され、そこに外部から適当な電場をかけると、そ
の気体が電気伝導性を帯びてくる。このような現象を応
用したものが水素炎イオン化検出装置であり、測定対象
成分を定量的に分析することができる。
かかる水素炎イオン化検出装置としては、従来、例えば
第２図に示すようなものが知られている（昭和５１年３
月 株式会社 堀場製作所発行ｒＭＥＸＡ−８Ｘ２０シ
リーズサービスマニユアル」参照）。
第２図に示すようなものが知られている（昭和５１年３
月 株式会社 堀場製作所発行ｒＭＥＸＡ−８Ｘ２０シ
リーズサービスマニユアル」参照）。
即ち、減圧された検出器１内空間に水素供給源２から水
素ノズル３を介して供給された水素は、助燃空気供給源
４から検出器ｌ内空間に供給された空気と混合する。こ
の混合気は点火栓５により点火されて燃焼し、気体分子
のイオン化を促すのに必要なエネルギー源としての水素
炎６が形成される。
素ノズル３を介して供給された水素は、助燃空気供給源
４から検出器ｌ内空間に供給された空気と混合する。こ
の混合気は点火栓５により点火されて燃焼し、気体分子
のイオン化を促すのに必要なエネルギー源としての水素
炎６が形成される。
一方、定量分析すべき成分を含む採取試料は、試料供給
系としてのサンプルライン１５がら分岐したキャピラリ
７を介して水素ノズル３に形成された合流点３ａで合流
し、水素と混在して、水素ノズル３から水素炎６中に投
入される。その投入量は検出器１と該検出器１上部の排
出口８と試料吸引用の真空ポンプ９の間に配設されてい
る定圧調整装置１０の調整作用によって調整され、定量
化される。
系としてのサンプルライン１５がら分岐したキャピラリ
７を介して水素ノズル３に形成された合流点３ａで合流
し、水素と混在して、水素ノズル３から水素炎６中に投
入される。その投入量は検出器１と該検出器１上部の排
出口８と試料吸引用の真空ポンプ９の間に配設されてい
る定圧調整装置１０の調整作用によって調整され、定量
化される。
水素炎６に投入された試料中の測定対象成分は、水素炎
６中で燃焼してイオン化を起こし、炎６が電気伝導性を
帯びると、炎６を挟んで対向した一対の電極１１．１２
の間の電場によって前記イオン化された測定対象成分の
濃度に比例した微小電流が流れる。この微小電流を高抵
抗を配した増幅部１３を介して電圧値として検出し、フ
ォトコーダ１４に記録する。電極で捕らえたイオン化量
は測定対象成分の濃度と一定の相関があることから、前
述の電圧値を知ることにより、測定対象成分の未知濃度
を定量分析できるのである。
６中で燃焼してイオン化を起こし、炎６が電気伝導性を
帯びると、炎６を挟んで対向した一対の電極１１．１２
の間の電場によって前記イオン化された測定対象成分の
濃度に比例した微小電流が流れる。この微小電流を高抵
抗を配した増幅部１３を介して電圧値として検出し、フ
ォトコーダ１４に記録する。電極で捕らえたイオン化量
は測定対象成分の濃度と一定の相関があることから、前
述の電圧値を知ることにより、測定対象成分の未知濃度
を定量分析できるのである。
尚、かかる水素炎イオン化検出装置によって測定できる
測定対象成分は炭化水素化合物に限られる。
測定対象成分は炭化水素化合物に限られる。
以上の水素炎イオン化検出装置は、例えば、自動車のエ
ンジンから吸入、圧縮、膨張、排気と短時間でサイクル
する各行程時のエンジンシリンダ内の測定対象成分即ち
、炭化水素化合物の濃度を定量分析するのに有効である
。
ンジンから吸入、圧縮、膨張、排気と短時間でサイクル
する各行程時のエンジンシリンダ内の測定対象成分即ち
、炭化水素化合物の濃度を定量分析するのに有効である
。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、このような従来の水素炎イオン化検出装
置にあっては、一対の電極１１．１２を一組設けた構成
であり、検出電極１２は一つであるから、試料中の全炭
化水素濃度に比例した出力を得ることができ、この全炭
化水素の定量分析は可能であるが、試料中の各種の炭化
水素を定量分析することはできず、試料の同定分析は不
可能であった。
置にあっては、一対の電極１１．１２を一組設けた構成
であり、検出電極１２は一つであるから、試料中の全炭
化水素濃度に比例した出力を得ることができ、この全炭
化水素の定量分析は可能であるが、試料中の各種の炭化
水素を定量分析することはできず、試料の同定分析は不
可能であった。
そこで、本発明はかかる従来の問題点に鑑み、試料中の
全炭化水素の定量分析のみならず、試料中の各種の炭化
水素を定量分析することのできる水素炎イオン化検出装
置を提供することを目的とする。
全炭化水素の定量分析のみならず、試料中の各種の炭化
水素を定量分析することのできる水素炎イオン化検出装
置を提供することを目的とする。
く課題を解決するための手段〉
このため、本発明は、試料中の測定対象成分を水素炎に
投入してイオン化し、前記水素炎を挟んで対向した電極
間の電場によって前記イオン化された測定対象成分の濃
度に比例した微小電流を得え、該電流に基づいて測定対
象成分を定量的に分析するように構成された水素炎イオ
ン化検出装置において、前記電極のうち検出電極を複数
設けた構成とする。
投入してイオン化し、前記水素炎を挟んで対向した電極
間の電場によって前記イオン化された測定対象成分の濃
度に比例した微小電流を得え、該電流に基づいて測定対
象成分を定量的に分析するように構成された水素炎イオ
ン化検出装置において、前記電極のうち検出電極を複数
設けた構成とする。
〈作用〉
かかる構成では、検出電極が複数設けられているので、
−台の検出装置で、例えば試料中の全炭化水素の定量分
析のみならず、試料中の各種の炭化水素を定量分析する
ことが可能となる。
−台の検出装置で、例えば試料中の全炭化水素の定量分
析のみならず、試料中の各種の炭化水素を定量分析する
ことが可能となる。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例を示す第１図において、第２図と同一
要素のものには同一符号を付して説明を簡単にする。
要素のものには同一符号を付して説明を簡単にする。
図において、検出器１本体は、基台ＩＡと該基台ＩＡ上
面に立てられた底面開放の円筒状の室形成部材ＩＢとか
ら構成される。水素供給源２から水素が導かれる水素導
入通路としての水素ノズル３は、前記基台ＩＡの側面か
ら該基台ＩＡ内に水平に突入された後上方に直角に折曲
され、基台ＩＡ上面から鉛直方向に突出されて、先端供
給口３ｂが室形成部材ＩＢ内空間に開口される。尚、水
素ノズル３の鉛直部分は下方に延長され、前記基台ＩＡ
の底面に開口される。
面に立てられた底面開放の円筒状の室形成部材ＩＢとか
ら構成される。水素供給源２から水素が導かれる水素導
入通路としての水素ノズル３は、前記基台ＩＡの側面か
ら該基台ＩＡ内に水平に突入された後上方に直角に折曲
され、基台ＩＡ上面から鉛直方向に突出されて、先端供
給口３ｂが室形成部材ＩＢ内空間に開口される。尚、水
素ノズル３の鉛直部分は下方に延長され、前記基台ＩＡ
の底面に開口される。
助燃空気供給＃４がら空気が導かれる空気管１６は、前
記基台ＩＡの側面から該基台ＩＡ内に水平に突入された
後、この水平管部の複数位置から垂直管部が上方に延び
て基台ＩＡ上面の水素ノズル３周りの位置から先端供給
口１６ａが室形成部材ＩＢ内空間に開口される。定量分
析すべき成分を含む採取試料が導かれる試料導入通路と
してのキャピラリ１７は、サンプルライン１５の途中か
ら分岐して、前記水素ノズル３の基台ＩＡの底面の開口
部に連通される。室形成部材ＩＢ内の上部には点火栓５
が配設される。
記基台ＩＡの側面から該基台ＩＡ内に水平に突入された
後、この水平管部の複数位置から垂直管部が上方に延び
て基台ＩＡ上面の水素ノズル３周りの位置から先端供給
口１６ａが室形成部材ＩＢ内空間に開口される。定量分
析すべき成分を含む採取試料が導かれる試料導入通路と
してのキャピラリ１７は、サンプルライン１５の途中か
ら分岐して、前記水素ノズル３の基台ＩＡの底面の開口
部に連通される。室形成部材ＩＢ内の上部には点火栓５
が配設される。
室形成部材ＩＢ内には、炎６を挟んで相対向した一対の
電極１１．１２が配設されている。この電極１１．１２
は、所定の円上位置に配設される。一方の電極１１の端
子は電＃２４の一端子に接続され、他方の電極１２は第
１の検出電極として作用し、その端子は第１の増幅部１
３のＯＰアンプ２５の一方の人力部に接続される。ＯＰ
アンプ２５の他方の入力部はアースされる。ＯＰアンプ
２５の出力部はフォトコーダ１４に接続される。電極１
２の端子とＯＰアンプ２５の入力部の間の入力ラインは
抵抗２６を介してＯＰアンプ２５の出力ラインに接続さ
れる。前記電源２４の子端子は抵抗２７を介してＯＰア
ンプ２５の出力ラインに接続される。
電極１１．１２が配設されている。この電極１１．１２
は、所定の円上位置に配設される。一方の電極１１の端
子は電＃２４の一端子に接続され、他方の電極１２は第
１の検出電極として作用し、その端子は第１の増幅部１
３のＯＰアンプ２５の一方の人力部に接続される。ＯＰ
アンプ２５の他方の入力部はアースされる。ＯＰアンプ
２５の出力部はフォトコーダ１４に接続される。電極１
２の端子とＯＰアンプ２５の入力部の間の入力ラインは
抵抗２６を介してＯＰアンプ２５の出力ラインに接続さ
れる。前記電源２４の子端子は抵抗２７を介してＯＰア
ンプ２５の出力ラインに接続される。
そして、前記電極１１．１２が位置する円上であって、
第１の検出電極１２の近傍に第２の検出電極２８が配設
される。この第２の検出電極２８は、第１の検出電極１
２よりも短い長さに形成される。かかる第２の検出電極
２８の端子は第２の増幅部２９のＯＰアンプ３０の一方
の入力部に接続される。ＯＰアンプ３０の他方の入力部
はアースされる。ＯＰアンプ２５の出力部は差動増幅器
３１の一方の入力部に接続され、該差動増幅器３１の出
力部は前記フォトコーダ１４に接続される。
第１の検出電極１２の近傍に第２の検出電極２８が配設
される。この第２の検出電極２８は、第１の検出電極１
２よりも短い長さに形成される。かかる第２の検出電極
２８の端子は第２の増幅部２９のＯＰアンプ３０の一方
の入力部に接続される。ＯＰアンプ３０の他方の入力部
はアースされる。ＯＰアンプ２５の出力部は差動増幅器
３１の一方の入力部に接続され、該差動増幅器３１の出
力部は前記フォトコーダ１４に接続される。
電極２８の端子とＯＰアンプ３０の入力部の間の入力ラ
インは抵抗３２を介してＯＰアンプ３２の出力ラインに
接続される。前記電源２４の子端子は抵抗３３を介して
ＯＰアンプ３０の出力ラインに接続される。
インは抵抗３２を介してＯＰアンプ３２の出力ラインに
接続される。前記電源２４の子端子は抵抗３３を介して
ＯＰアンプ３０の出力ラインに接続される。
又、前記第１の増幅部１３におけるＯＰアンプ２５の出
力ラインは、前記差動増幅器３１の他方の入力部に接続
される。
力ラインは、前記差動増幅器３１の他方の入力部に接続
される。
次に、かかる構成の作用について説明する。
水素炎６に投入された試料中の測定対象成分は、水素炎
６中で燃焼してイオン化を起こし、炎６が電気伝導性を
帯びると、炎６を挟んで対向した電ｉ１１．１２の間及
び電極１１．２８の間の電場によって前記イオン化され
た測定対象成分の濃度に比例した微小電流が流れる。こ
の微小電流は高抵抗を配した第１の増幅部１３及び第２
の増幅部２９を介して電圧値として検出される。そして
、第１の増幅部１３からの電圧値はフォトコーダ１４に
出力されると共に差動増幅器３１に出力される。
６中で燃焼してイオン化を起こし、炎６が電気伝導性を
帯びると、炎６を挟んで対向した電ｉ１１．１２の間及
び電極１１．２８の間の電場によって前記イオン化され
た測定対象成分の濃度に比例した微小電流が流れる。こ
の微小電流は高抵抗を配した第１の増幅部１３及び第２
の増幅部２９を介して電圧値として検出される。そして
、第１の増幅部１３からの電圧値はフォトコーダ１４に
出力されると共に差動増幅器３１に出力される。
一方、第２の増幅部２９からの電圧値は差動増幅器３１
に出力される。
に出力される。
ここで、一般に、炭化水素のイオン化エネルギは高分子
はど低い。例えば、メタン（ＣＨ，）はイオン化エネル
ギが高いので、水素炎の高温部でイオン化が進行するの
で、第１の検出電極１２よりも短い長さを有する第２の
検出電極２８によってこのメタン以外の炭化水素が検出
される。
はど低い。例えば、メタン（ＣＨ，）はイオン化エネル
ギが高いので、水素炎の高温部でイオン化が進行するの
で、第１の検出電極１２よりも短い長さを有する第２の
検出電極２８によってこのメタン以外の炭化水素が検出
される。
従って、例えば第１の増幅部１３からの出力によって全
炭化水素が検出され、第２の増幅部２９からの出力によ
ってメタン以外の炭化水素が検出され、このメタン以外
の炭化水素の検出値を全炭化水素の検出値との比率を差
動増幅器からの出力で検出することで、メタン以外の炭
化水素を全炭化水素の中から定量できる。
炭化水素が検出され、第２の増幅部２９からの出力によ
ってメタン以外の炭化水素が検出され、このメタン以外
の炭化水素の検出値を全炭化水素の検出値との比率を差
動増幅器からの出力で検出することで、メタン以外の炭
化水素を全炭化水素の中から定量できる。
以上のようにして、ある種の炭化水素を全炭化水素の中
から定量することができ、試料の同定を行うことができ
る。
から定量することができ、試料の同定を行うことができ
る。
尚、検出器１の構造、水素炎６形成状態等により、特定
の炭化水素を検出できる電極位置が変化するので、予め
、既知の検出したい炭化水素成分のガスを含む混合炭化
水素ガスに応じて第２の検出電極２８位置を移動できる
ようになっている。
の炭化水素を検出できる電極位置が変化するので、予め
、既知の検出したい炭化水素成分のガスを含む混合炭化
水素ガスに応じて第２の検出電極２８位置を移動できる
ようになっている。
尚、本実施例においては、検出電極を２つ設けるように
したが、３つ、４つ・・・と複数設け、複数種の炭化水
素が同時に検出できるようにしても良い。
したが、３つ、４つ・・・と複数設け、複数種の炭化水
素が同時に検出できるようにしても良い。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明の水素炎イオン化検出装置
によれば、水素炎を挟んで対向した電極間の電場によっ
て前記イオン化された測定対象成分の濃度に比例した微
小電流を得え、該電流に基づいて測定対象成分を定量的
に分析するように構成されたものにおいて、電極のうち
検出電極を複数設けた構成としたから、試料中の全炭化
水素の定量分析のみならず、試料中の各種の炭化水素を
定量分析することができ、利用性の向上を図れる。
によれば、水素炎を挟んで対向した電極間の電場によっ
て前記イオン化された測定対象成分の濃度に比例した微
小電流を得え、該電流に基づいて測定対象成分を定量的
に分析するように構成されたものにおいて、電極のうち
検出電極を複数設けた構成としたから、試料中の全炭化
水素の定量分析のみならず、試料中の各種の炭化水素を
定量分析することができ、利用性の向上を図れる。
第１図は本発明に係る水素炎イオン化検出装置の一実施
例を示す図で、（ａ）は系統図、（ｂ）は（ａ）中ＡＡ
矢視断面図、第２図は従来の水素炎イオン化検出装置の
系統図である。 １・・・検出器 ３・・・水素ノズル ５・・・点
火栓６・・・水素炎 １１・・・電極 １２・・・
第１の検出電極 １３・・・第１の増幅部 １７・
・・キャピラリ ２４・・・電源 ２８・・・第２
の検出電極２９・・・第２の増幅部
例を示す図で、（ａ）は系統図、（ｂ）は（ａ）中ＡＡ
矢視断面図、第２図は従来の水素炎イオン化検出装置の
系統図である。 １・・・検出器 ３・・・水素ノズル ５・・・点
火栓６・・・水素炎 １１・・・電極 １２・・・
第１の検出電極 １３・・・第１の増幅部 １７・
・・キャピラリ ２４・・・電源 ２８・・・第２
の検出電極２９・・・第２の増幅部
Claims (1)
- 試料中の測定対象成分を水素炎に投入して、イオン化し
、前記水素炎を挟んで対向した電極間の電場によって前
記イオン化された測定対象成分の濃度に比例した微小電
流を得え、該電流に基づいて測定対象成分を定量的に分
析するように構成された水素炎イオン化検出装置におい
て、前記電極のうち検出電極を複数設けたことを特徴と
する水素炎イオン化検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63198088A JP2705129B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 水素炎イオン化検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63198088A JP2705129B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 水素炎イオン化検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247547A true JPH0247547A (ja) | 1990-02-16 |
| JP2705129B2 JP2705129B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=16385303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63198088A Expired - Lifetime JP2705129B2 (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 水素炎イオン化検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2705129B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6429020B1 (en) * | 2000-06-02 | 2002-08-06 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Flashback detection sensor for lean premix fuel nozzles |
| JP2008268223A (ja) * | 2008-05-26 | 2008-11-06 | Canon Inc | シート材識別装置及びこれを備えた画像形成装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5391798A (en) * | 1977-01-24 | 1978-08-11 | Hitachi Ltd | Hydrogen flame ionization detector |
| JPS57146154A (en) * | 1981-03-05 | 1982-09-09 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Detector for hydrogen flame ionization |
| JPS57146151A (en) * | 1981-03-04 | 1982-09-09 | Hitachi Ltd | Ionization detector for chromatograph |
-
1988
- 1988-08-10 JP JP63198088A patent/JP2705129B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5391798A (en) * | 1977-01-24 | 1978-08-11 | Hitachi Ltd | Hydrogen flame ionization detector |
| JPS57146151A (en) * | 1981-03-04 | 1982-09-09 | Hitachi Ltd | Ionization detector for chromatograph |
| JPS57146154A (en) * | 1981-03-05 | 1982-09-09 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Detector for hydrogen flame ionization |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6429020B1 (en) * | 2000-06-02 | 2002-08-06 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Flashback detection sensor for lean premix fuel nozzles |
| JP2008268223A (ja) * | 2008-05-26 | 2008-11-06 | Canon Inc | シート材識別装置及びこれを備えた画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2705129B2 (ja) | 1998-01-26 |
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