JPH03215731A - Gas analyzer - Google Patents

Gas analyzer

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Publication number
JPH03215731A
JPH03215731A JP2010943A JP1094390A JPH03215731A JP H03215731 A JPH03215731 A JP H03215731A JP 2010943 A JP2010943 A JP 2010943A JP 1094390 A JP1094390 A JP 1094390A JP H03215731 A JPH03215731 A JP H03215731A
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JP
Japan
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signal
gas
sample gas
concentration
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP2010943A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Imaki
隆雄 今木
Junji Kato
純治 加藤
Masahiko Fujiwara
雅彦 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Horiba Ltd
Original Assignee
Horiba Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately measure the concn. by separating an AC signal in which a first signal representing a differential gas concn. and a second signal representing a base gas concn. are superimposed into the first and second signals by a single detector and correcting the first signal with the second signal. CONSTITUTION:A sample gas G is passed through a sample gas passage 10, a first gas G1 is introduced into a cell 1 and a second gas G2 into a cell 2, a light chopper 8 is rotated at 5Hz (modulated output frequency), an IR is emitted from light sources 3 and 4, the light from the source 4 is turned on and off at 2Hz (light source modulated frequency), and a signal S, in which signals (y) and (x) corresponding to the base gas concn. Y and differential gas concn. are superimposed, is outputted from a detector 14. The signal S is amplified by a preamplifier 15, and then inputted to a signal processing part 16. The first signal (x) as the AC component is taken out in a processing series 21 and the second signal (y) as the AC component in a processing series 22 independently of each other. Since the signal (x) is affected by the signal (y), the signals are inputted to a correction circuit 23, the and signal (x) is corrected by the signal (y) by using the inverse function of a calibration curve K.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は、ガス分析計に関し、特に、差量測定方式のガ
ス分析計の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a gas analyzer, and particularly to an improvement of a differential measurement type gas analyzer.

〔従来の技術] 例えばある試料ガス中に含まれるCOの濃度を、赤外線
ガス分析計を用いて測定するには、次のようにすれば簡
単に行うことができる。すなわち、試料ガスを、例えば
酸化触媒を収容した反応槽に導いてCOを酸化してCO
2に変換し、この変換によって生じたCO,を含む試料
ガスを赤外線ガス分析計に供給してco.m度を測定し
、この濃度からCOの濃度を得るようにすればよい。
[Prior Art] For example, the concentration of CO contained in a certain sample gas can be easily measured using an infrared gas analyzer as follows. That is, a sample gas is introduced into a reaction tank containing, for example, an oxidation catalyst to oxidize CO.
A sample gas containing CO produced by this conversion is supplied to an infrared gas analyzer. m degrees and obtain the CO concentration from this concentration.

しかしながら、前記試料ガス中にCO.(このCOtの
ことをヘースガスと云う)が予め含まれている場合には
、前記反応槽を経た試料ガス中には、ヘースガスと反応
槽内で新たに生したCO■(このC O zのことを差
量ガスと云う)とが共存することになるので、上記手段
は採用することはできない。
However, CO. (This COt is referred to as haze gas), the sample gas that has passed through the reaction tank contains the haese gas and CO (this CO z) newly generated in the reaction tank. (referred to as differential gas) will coexist, so the above means cannot be adopted.

そこで、従来は、第5図に示すように、2つの赤外線ガ
ス分析計51. 52を用意する一方、ヘースガスとし
てのC O zと測定ガスとしてのCOとを含んだ試料
ガスが流れるガス流路53を2つの分岐ガス流路54.
 55に分岐し、一方の分岐ガス流路54に前記と同様
構成の反応槽56を設け、この反応槽56の下流側の分
岐ガス流路54の端部を赤外線ガス分析計51に接続す
ると共に、他方の分岐ガス流路55には何も設けず、そ
の下流端を赤外線ガス分析計51. 52にそれぞれ接
続し、一方の赤外線ガス分析計51によって差量ガスの
濃度を測定すると共に、他方の赤外線ガス分析計52に
よってベースガスの濃度を測定し、赤外線ガス分析計5
1の出力信号を、赤外線ガス分析計52の出力信号で割
算して補正するようにしている。
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 5, two infrared gas analyzers 51. 52 is prepared, and a gas flow path 53 through which a sample gas containing C O z as a hese gas and CO as a measurement gas flows is divided into two branch gas flow paths 54 .
55, one branch gas flow path 54 is provided with a reaction tank 56 having the same configuration as described above, and the end of the branch gas flow path 54 on the downstream side of this reaction tank 56 is connected to the infrared gas analyzer 51. , the other branch gas flow path 55 is not provided with anything, and its downstream end is connected to an infrared gas analyzer 51 . 52, one infrared gas analyzer 51 measures the concentration of the differential gas, the other infrared gas analyzer 52 measures the base gas concentration, and the infrared gas analyzer 5
The output signal of 1 is divided by the output signal of the infrared gas analyzer 52 for correction.

この第5図において、差量ガスの濃度を測定する赤外線
ガス分析計51の他に、ヘースガスの濃度を測定する赤
外線ガス分析計52を設けて、上述のように出力の補正
を行うようにしているのは次の理由による。
In FIG. 5, in addition to an infrared gas analyzer 51 that measures the concentration of differential gas, an infrared gas analyzer 52 that measures the concentration of Haas gas is provided, and the output is corrected as described above. The reason for this is as follows.

すなわち、ヘースガス濃度とその出力との関係(その曲
線を検量線Kと云う)は、第6図に示すように、ヘース
ガス濃度が比較的低い(小さい)ときは両者は比例関係
にあるが、ベースガス濃度が大きくなるにつれて比例関
係が崩れて出力が飽和するようになる。従って、ヘース
ガス濃度が比較的低い領域における幅aに対する出力の
幅Cと、ヘースガス濃度が高い領域における幅aに対す
る出力の幅dとでは、codとなって出力が異なる.つ
まり、上記第5図に示す構成によれば、赤外線ガス分析
計51からの出力信号は差量ガスの濃度を示すものでは
あるが、ヘースガス濃度の影響を大きく受けているので
、前記出力信号を、ベースガス濃度を測定する赤外線ガ
ス分析計52の出力信号で割算をするなどして補正する
必要がある。
In other words, as shown in Figure 6, the relationship between the concentration of heath gas and its output (the curve is called the calibration curve K) is that when the concentration of heath gas is relatively low (small), the two are in a proportional relationship; As the gas concentration increases, the proportional relationship breaks down and the output becomes saturated. Therefore, the width C of the output with respect to the width a in a region where the concentration of heath gas is relatively low and the width d of the output with respect to the width a in the region where the concentration of heath gas is high differ by cod. In other words, according to the configuration shown in FIG. 5 above, although the output signal from the infrared gas analyzer 51 indicates the concentration of the difference gas, it is greatly influenced by the Haas gas concentration. , it is necessary to correct it by dividing by the output signal of the infrared gas analyzer 52 that measures the base gas concentration.

なお、第5図において、57. 58は分岐ガス流路5
4. 55にそれぞれ設けられるポンプである。
In addition, in FIG. 5, 57. 58 is branch gas flow path 5
4. 55, respectively.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上記第5図に示した従来技術によれば、
差量ガス濃度を測定する赤外線ガス分析計51の他に、
ベースガス濃度を測定する赤外線ガス分析計52をも必
要とするので、それだけ構成が複雑になり、コストアン
プになる。そして、2台の赤外線ガス分析計51. 5
2を使用することは、次のような重要な問題がある。す
なわち、2台の赤外線ガス分析計51. 52において
は、安定性や応答性などその測定特性に多少なりとも差
があるが、この差に起因して測定誤差が生ずるおそれが
多分にある。
However, according to the prior art shown in FIG. 5 above,
In addition to the infrared gas analyzer 51 that measures the differential gas concentration,
Since an infrared gas analyzer 52 for measuring the base gas concentration is also required, the configuration becomes more complicated and costs increase. And two infrared gas analyzers 51. 5
2 has the following important problems. That is, two infrared gas analyzers 51. 52, there are some differences in measurement characteristics such as stability and responsiveness, but there is a great possibility that measurement errors may occur due to these differences.

本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その
目的とするところは、1つのガス分析計のみで差量ガス
濃度を測定することができ、安価にしかも精度よく所定
の濃度測定を行なえるようにすることにある。
The present invention has been made with the above-mentioned considerations in mind, and its purpose is to be able to measure the differential gas concentration with only one gas analyzer, and to perform predetermined concentration measurements at low cost and with high accuracy. The goal is to make it possible to do the following.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上述の目的を達成するため、本発明に係るガス分析計は
、光源から照射される光を、ヘースガスを含む第1試料
ガスと、前記ヘースガスを第1試料ガスと同様に含み反
応部を3Ii遇することによりヘースガス濃度が変化す
る第2試料ガスとに対し、一定周期(交流変調周波数)
で通過させるように構成すると共に、前記第1試料ガス
および第2試料ガスをそれぞれ通過した光に対応するよ
うに検出器を設け、この検出器の出力信号から前記第1
試料ガスを通過した光エネルギーと前記第2試料ガスを
通過した光エネルギーとのエネルギー差に相当する交流
成分を取り出すように構成し、さらに、前記光源から照
射される光の強度を前記交流変調周波数とは異なる周波
数(光源変調周波数)で変化させると共に、前記検出器
の出力信号を、前記交流変調周波数の交流成分の第1信
号と前記光源変調周波数の交流成分の第2信号とに分離
して、第1信号を第2信号で補正するように構成した点
に特徴がある。
In order to achieve the above object, the gas analyzer according to the present invention uses light emitted from a light source to connect a first sample gas containing a heath gas, and a reaction section containing the heath gas in the same way as the first sample gas. With respect to the second sample gas whose concentration changes by
A detector is provided to correspond to the light that has passed through the first sample gas and the second sample gas, respectively, and the output signal of the detector is used to detect the first sample gas.
The configuration is configured to extract an AC component corresponding to the energy difference between the light energy that has passed through the sample gas and the light energy that has passed through the second sample gas, and further adjusts the intensity of the light emitted from the light source to the AC modulation frequency. is changed at a different frequency (light source modulation frequency), and the output signal of the detector is separated into a first signal of an alternating current component of the alternating current modulation frequency and a second signal of an alternating current component of the light source modulation frequency. , is characterized in that the first signal is corrected by the second signal.

〔作用〕[Effect]

上記特徴的構成よりなる本発明のガス分析計においては
、特に、検出器の出力信号を、交流変調周波数の交流成
分の第1信号と光源変調周波数の交流成分の第2信号と
に分離して、第1信号を第2信号で補正するようにして
いるので、正確に濃度測定を行うことができる。
In particular, in the gas analyzer of the present invention having the above characteristic configuration, the output signal of the detector is separated into a first signal of the AC component of the AC modulation frequency and a second signal of the AC component of the light source modulation frequency. Since the first signal is corrected by the second signal, it is possible to accurately measure the concentration.

C実施例〕 以下、本発明の寞施例を図面を参照しながら説明する。C Example] Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1実施例に係るガス分析計の構成を
概略的に示し、この回において、1,2は互いに並列的
に設けられた同形、同寸のセルで、それぞれの両端部に
は後述する光源3.4からの光を充分に通遇させること
ができるセル窓1a, 2aが設けられていると共に、
それぞれの適宜位置にはガス導入口1b, 2b、ガス
導出口1c, 2cが形成されている。
FIG. 1 schematically shows the configuration of a gas analyzer according to a first embodiment of the present invention. In this example, 1 and 2 are cells of the same shape and size that are provided in parallel with each other. The section is provided with cell windows 1a and 2a that can sufficiently let in light from a light source 3.4, which will be described later.
Gas inlets 1b, 2b and gas outlets 1c, 2c are formed at appropriate positions.

3.4はセル1.2の一端側に設けられ、セル1.2を
それぞれ照射するための光源で、例えば赤外光を発する
ようにしてある。5.6はそれぞれの光a3,4の電源
である。そして、光源4と電′a6との間にはスイッチ
ング素子7が介装してあって、光源4を所定の周波数、
例えば2}[Zでオ?オフするようにしてある. 8はセル1.2と光s3.4との間に介装され、光源3
.4からの赤外光を一定周期で断続することにより後述
する検出器14から交流成分を出力させるための光チョ
ッパで、9はその駆動用モータである。そして、この光
チョッパの断続周波数は例えば5Hzである。
A light source 3.4 is provided at one end of the cell 1.2 to illuminate each cell 1.2, and is designed to emit, for example, infrared light. 5.6 is the power source for each of the lights a3 and 4. A switching element 7 is interposed between the light source 4 and the voltage source a6, so that the light source 4 can be controlled at a predetermined frequency.
For example, 2} [O in Z? It is set to turn off. 8 is interposed between the cell 1.2 and the light s3.4, and the light source 3
.. An optical chopper is used to output an alternating current component from a detector 14, which will be described later, by intermittent infrared light from 4 at regular intervals, and 9 is a driving motor. The intermittent frequency of this optical chopper is, for example, 5 Hz.

lOは試料ガス流路で、その途中で2つの分岐ガス流路
101, 102に分岐されており、一方の分岐ガス流
路(以下、第1試料ガス供給路と云う)101には反応
槽11とボンプ12とが設けてあって、その下流側はセ
ル1のガス導入口1bに接続されている。
1O is a sample gas flow path, which is branched into two branch gas flow paths 101 and 102 in the middle, and one of the branch gas flow paths (hereinafter referred to as the first sample gas supply path) 101 has a reaction tank 11. and a pump 12, the downstream side of which is connected to the gas inlet 1b of the cell 1.

また、他方の分岐ガス流路(以下、第2試料ガス供給路
と云う)l02にはボンプ13のみが設けてあって、そ
の下流側はセル2のガス導入口2bに接続されている。
Further, the other branch gas flow path (hereinafter referred to as the second sample gas supply path) 102 is provided with only a bomb 13, and its downstream side is connected to the gas inlet 2b of the cell 2.

そして、この実施例においては、試料ガス流路10を流
れる試料ガスGはヘースガスとしてのCO■と測定対象
ガスとしてのCOとを含む排ガスであり、反応槽11内
には内部を適宜の温度に加熱するためのヒータの他、C
Oの酸化反応を促進させる酸化触媒が収納されている。
In this embodiment, the sample gas G flowing through the sample gas flow path 10 is an exhaust gas containing CO as a haze gas and CO as a gas to be measured, and the inside of the reaction tank 11 is kept at an appropriate temperature. In addition to the heater for heating, C
It contains an oxidation catalyst that promotes the oxidation reaction of O.

従って、ヘースガスの濃度をYとし、差量ガス濃度をX
とすると、第1試料ガス供給路101内におけるCO.
濃度はX+Yとなり、また、第2試料ガス供給路102
内におけるCO2濃度はYとなる。
Therefore, let the concentration of Haas gas be Y, and the difference gas concentration be X
Then, CO. in the first sample gas supply path 101.
The concentration becomes X+Y, and the second sample gas supply path 102
The CO2 concentration inside is Y.

14はセル1.2の他端側に設けられた検出器としての
コンデンサマイクロホン型検出器で、その2つの受光室
141, 142がセル1.2にそれぞれ対応するよう
に配置されている。すなわち、この検出器14の内部は
可動膜143によって2つの受光室14L 142に区
画され、各受光室141, 142内には既知濃度のC
O2が充填されている。また、受光室141には可動膜
143に対向するよう固定極144が設けてあり、この
固定極144からの出力信号はブリアンプ15を介して
後述する信号処理部16に供給されるようにしてある。
A condenser microphone type detector 14 is provided at the other end of the cell 1.2, and its two light receiving chambers 141 and 142 are arranged to correspond to the cell 1.2, respectively. That is, the interior of this detector 14 is divided into two light receiving chambers 14L and 142 by a movable membrane 143, and each light receiving chamber 141, 142 contains C of a known concentration.
Filled with O2. Further, a fixed pole 144 is provided in the light receiving chamber 141 so as to face the movable film 143, and an output signal from the fixed pole 144 is supplied to a signal processing section 16, which will be described later, via a pre-amplifier 15. .

ここまでの説明から明らかなように、この実施例におい
ては、赤外線ガス分析計に構成されている。そして、こ
の赤外線ガス分析計において、試?ガス流路10にCO
■およびCOを含む試料ガスGを流すと、第1試料ガス
供給路101を介してCO■濃度がX十Yである第1試
料ガスG.がセル1に導入され、第2試料ガス供給路1
02を介してCO■濃度がYである第2試料ガスG2が
セル2に導入される。この状態で、光チョッパ8によっ
て光源3.4からの光を5}{Zで断続して変ill(
交流出力変調)すると共に、セル2に対応する光源4を
2}{zでオンオフ(光源変1)すると、検出器l4か
らは交流出力変調周波数(5Hz)付近の帯域の交流信
号と、光源変調周波数(2七)付近の帯域の交流信号と
が重畳された出力信号Sが出力される。
As is clear from the above description, this embodiment is configured as an infrared gas analyzer. And, in this infrared gas analyzer, test? CO in the gas flow path 10
When the sample gas G containing CO and CO is supplied, the first sample gas G containing CO and CO is passed through the first sample gas supply path 101. is introduced into the cell 1, and the second sample gas supply path 1
A second sample gas G2 having a CO₂ concentration of Y is introduced into the cell 2 through the second sample gas G2. In this state, the light from the light source 3.4 is intermittently changed by the optical chopper 8 at 5}{Z.
When the light source 4 corresponding to the cell 2 is turned on and off (light source change 1) with z, the detector 14 outputs an AC signal in the band around the AC output modulation frequency (5Hz) and the light source modulation. An output signal S on which an AC signal in a band around frequency (27) is superimposed is output.

16は信号処理部で、ブリアンプ15を介して人力され
る検出器14からの出力信号Sを処理して、差量ガス濃
度を表す信号を得るようにするもので、交流出力変調周
波数付近の帯域の信号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17と平滑回路19と
を直列に接続してなる差量濃度信号としての第1信号を
取り出す処理系列21と、光源変調周波数付近の帯域の
信号のみを分離して取り出す(通過させる)ためのバン
ドバスフィルタ18と平滑回路20とを直列に接続して
なるベース濃度信号としての第2信号を取り出す処理系
列22と、第1信号および第2信号を入力とし、第I信
号を第2信号で補正するための補正回路23とからなる
Reference numeral 16 denotes a signal processing section which processes the output signal S from the detector 14 which is manually input via the pre-amplifier 15 to obtain a signal representing the differential gas concentration. a processing sequence 21 for extracting a first signal as a difference density signal, which is formed by connecting a bandpass filter 17 and a smoothing circuit 19 in series to separate and extract (pass) only the signal of the light source modulation frequency; a processing system 22 for extracting a second signal as a base concentration signal, which is formed by connecting a bandpass filter 18 and a smoothing circuit 20 in series for separating and extracting (passing) only signals in the band; and a correction circuit 23 which inputs the second signal and corrects the I-th signal with the second signal.

而して、このように構成された赤外線ガス分析計におい
て、試料ガス流路10に試料ガスGを流して、第1ガス
G1をセル1に導入すると共に、第2ガスG2をセル2
に導入し、光チゴソパ8を5七(変調出力周波数)で回
転させると共に、光源3.4から赤外光を発し、しかも
、光源4からの光を前記変調出力周波数とは異なる2H
z(光源変調周波数)でオンオフさせると、検出器14
からは前記ベースガス濃度Yおよび差量ガス濃度Xにそ
れぞれ対応した信号y,xが重畳した状態の信号Sが出
力される。
In the infrared gas analyzer configured in this way, the sample gas G is caused to flow through the sample gas flow path 10, the first gas G1 is introduced into the cell 1, and the second gas G2 is introduced into the cell 2.
At the same time, the light source 3.4 emits infrared light, and the light from the light source 4 is rotated at a frequency of 2H different from the modulation output frequency.
When turned on and off with z (light source modulation frequency), the detector 14
A signal S in which signals y and x corresponding to the base gas concentration Y and the difference gas concentration X are superimposed is outputted from.

そして、この信号Sをブリアンプ15において適宜増幅
した後、信号処理部16に入力する。一方の処理系列2
1によって、前記交流変調周波数の交流成分の第1信号
、すなわち、差量ガス濃度Xを表す信号Xが、また、他
方の処理系列22においては、前記光源変調周波数の交
流成分の第2信号、すなわち、ベースガス濃度Yを表す
信号yが、それぞれ互いに独立した状態で取り出される
。そして、既に説明したように、信号Xは信号yの影響
を受けているため、これら両信号x,yを補正回路23
に入力して、第6図に示す検量線Kの逆関数を用いて、
信号Xを信号yで補正するのである。
Then, this signal S is appropriately amplified in the pre-amplifier 15 and then input to the signal processing section 16. One processing line 2
1, the first signal of the alternating current component of the alternating current modulation frequency, that is, the signal X representing the differential gas concentration That is, the signals y representing the base gas concentration Y are extracted independently from each other. As already explained, since the signal X is influenced by the signal y, the correction circuit 2
and using the inverse function of the calibration curve K shown in Figure 6,
The signal X is corrected by the signal y.

次に、この補正の一例を、第4図を参照しながら説明す
る。
Next, an example of this correction will be explained with reference to FIG.

今、一定の光量変化に対する分析計出力yは、第4図に
おいて曲線1 (y = f (Y))で示すように、
ベースガス濃度Yにのみ対応して変化する。
Now, the spectrometer output y for a constant change in light amount is as shown by curve 1 (y = f (Y)) in Figure 4.
It changes only in response to the base gas concentration Y.

そして、差量ガス濃度Xに対する分析計出力Xは、既に
説明したように、XおよびYに対応して変化し、ある濃
度X0のときにおけるベースガス濃度Yに対応した出力
Xは、第4図において曲線II (x = g (Y)
)で示すように、変化する.例えばベースガス濃度Yに
比べて差量ガス濃度Xが微少レヘルの場合、第6図にお
いて、a/ V e ”= b / X O と近イ以することができる。
As already explained, the analyzer output X for the differential gas concentration X changes corresponding to X and Y, and the output X corresponding to the base gas concentration Y at a certain concentration X0 is as shown in FIG. curve II (x = g (Y)
), it changes. For example, when the differential gas concentration X is very small compared to the base gas concentration Y, it can be approximated as a/V e ''=b/X O in FIG.

つまり、 (yo  y)/ )’o =(xo  x)/ Xo
なる関係が成り立つ。従って、 X X0=−×y,            ・・・・・・
(1)y となる。
In other words, (yo y)/ )'o = (xo x)/Xo
A relationship holds true. Therefore, X X0=-xy, ...
(1) y becomes.

よって、信号Xおよびyから、ベースガス濃度0のとき
の差量ガス濃度Xに対する出力補正を、上記(1)式に
基づいて行うことができる。
Therefore, from the signals X and y, the output correction for the differential gas concentration X when the base gas concentration is 0 can be performed based on the above equation (1).

なお、y0は分析計におけるベースガス濃度Yにより予
め求めておく。
Note that y0 is determined in advance from the base gas concentration Y in the analyzer.

以上のような補正を行うことにより、信号処理部16か
らは、正しい差量濃度を表す信号Sが出力される. 上述の第1実施例においては、検出器14から交流成分
を出力させるために光チョッパ8を用いていたが、この
光チゴノパ8を用いる代わりに、セル1.2に対して第
1試料ガスGlと第2試料ガスG!とを、一定周期で交
互に供給するようにして、所謂流体変調を行うようにし
てもよい.第2図はこのように流体変調を行うようにし
た本発明の第2実施例に係るガス分析計の構成を概略的
に示し、この図において、第1図に示す符号と同一符号
は同一物または相当物を示す.第2図において、24は
試料ガス流路10とセル1,2との間に設けられる流体
変調手段としてのロータリーパルプで、そのハウジング
25内には板状の切替え手段としてのロータ26が設け
られている。
By performing the above-described correction, the signal processing section 16 outputs a signal S representing the correct difference density. In the first embodiment described above, the optical chopper 8 was used to output the alternating current component from the detector 14, but instead of using the optical chopper 8, the first sample gas Gl was used for the cell 1.2. and second sample gas G! It is also possible to perform so-called fluid modulation by alternately supplying these at a constant cycle. FIG. 2 schematically shows the configuration of a gas analyzer according to a second embodiment of the present invention that performs fluid modulation in this manner. In this figure, the same reference numerals as those shown in FIG. or its equivalent. In FIG. 2, 24 is a rotary pulp as a fluid modulating means provided between the sample gas flow path 10 and the cells 1 and 2, and a rotor 26 as a plate-shaped switching means is provided in the housing 25. ing.

そして、ハウジング25には周囲を4等分するように4
つの孔27〜30が開設されており、孔27には第1試
料ガス供給路101の下流端が接続され、また、孔28
には第2試料ガス供給路102の下流端が接続され、さ
らに、孔29は連結流路31を介してセル1のガス導入
口1bに接続されると共に、孔30は連結流路32を介
してセル1のガス導入口2bに接続サれている。
Then, the housing 25 has four
The downstream end of the first sample gas supply path 101 is connected to the hole 27, and the hole 28 is connected to the downstream end of the first sample gas supply path 101.
is connected to the downstream end of the second sample gas supply path 102 , the hole 29 is connected to the gas inlet 1 b of the cell 1 via the connection path 31 , and the hole 30 is connected to the gas inlet 1 b of the cell 1 through the connection path 32 . It is connected to the gas inlet 2b of the cell 1.

なお、セルI,2のガス導出口1c, 2cは図外の排
出流路に接続されている。
Note that the gas outlet ports 1c and 2c of the cells I and 2 are connected to a discharge channel (not shown).

而して、このように構成された赤外線ガス分析計におい
て、試料ガス流路10に試料ガスGを流して、ロータリ
ーバルブ24のロータ26を矢印R方向に回転させて、
セル1.2に対して第1試料ガスG1と第2試料ガスG
2とを交互に、しかも、その切替え周期が1セ(変調出
力周波数)になるようにすると共に、光源3.4から赤
外光を発し、しかも、光源4からの光を前記変調出力周
波数とは異なる2七(光源変調周波数)でオンオフさせ
るのである。この場合も第1実施例と同様に、検出器1
4からは差量ガス濃度Xおよびベースガス濃度Yにそれ
ぞれ対応した信号x.yが重畳した状態の信号Sが出力
されるので、この信号Sを信号処理部16において同様
に処理すればよい。
In the infrared gas analyzer configured as described above, the sample gas G is caused to flow through the sample gas flow path 10, and the rotor 26 of the rotary valve 24 is rotated in the direction of the arrow R.
First sample gas G1 and second sample gas G for cell 1.2
2 alternately, and the switching period is set to 1 cycle (modulated output frequency), the light source 3.4 emits infrared light, and the light from the light source 4 is set to the modulated output frequency. are turned on and off at different 27 (light source modulation frequencies). In this case as well, the detector 1
4, signals x.4 correspond to the differential gas concentration X and the base gas concentration Y, respectively. Since the signal S in which y is superimposed is output, this signal S may be similarly processed in the signal processing section 16.

上述の第2実施例では、所謂流体変調を行うものにおい
て、2つのセル1.2を用いた所謂2セルタイプに構成
してあったが、セルを一つだけ用い、このセルに第1試
料ガスG1と第2試料ガスG2とを交互に一定周期で切
り替わるように流してもよい. 第3図は単一のセルを用いた流体変調方式の赤外線ガス
分析計の構成を概略的に示し、この図において、第1図
または第2図に示す符号と同一符号は同一物または相当
物を示す。
In the second embodiment described above, the so-called fluid modulation was configured as a so-called 2-cell type using two cells 1.2, but only one cell was used and the first sample was placed in this cell. The gas G1 and the second sample gas G2 may be alternately switched at a constant cycle. Fig. 3 schematically shows the configuration of a fluid modulation type infrared gas analyzer using a single cell, and in this figure, the same symbols as those shown in Fig. 1 or 2 refer to the same or equivalent parts. shows.

この第3図において、33は第1ガスG,と第2ガスG
tとが交互に一定周期で供給されるセルで、その両端に
はセル窓33aが設けられていると共に、適宜位置には
ガス導入口33b、ガス導出口33cが形成されている
。そして、34はセル33の一方のセル窓33aに対向
してに設けられ、セル33を照射するための光源で、そ
の電[35との間にはスイッチング素子36が介装して
あって、例えば2}{Zでオンオフするようにしてある
In this FIG. 3, 33 is the first gas G and the second gas G.
t is supplied alternately at a constant period, and a cell window 33a is provided at both ends of the cell, and a gas inlet 33b and a gas outlet 33c are formed at appropriate positions. A light source 34 is provided facing one cell window 33a of the cell 33 to illuminate the cell 33, and a switching element 36 is interposed between the light source and the light source 35. For example, 2}{Z turns it on and off.

37は試料ガス流路10とセル33との間に設けられる
流体変調手段としてのロータリーバルプで、そのハウジ
ング38内には板状の切替え手段としてのロータ39が
設けられている。そして、ハウジング38には周囲を4
等分するように4つの孔40〜43が開設されており、
孔40には第1試料ガス供給路101の下流端が接続さ
れ、また、孔41には第2ガス供給路102の下流端が
接続され、さらに、孔42は連結流路44を介してセル
33のガス導入口33bに接続され、孔43は図外の排
出流路に接続されている。なお。セル33のガス導出口
33cは図外の排出流路に接続されている。
37 is a rotary valve as a fluid modulating means provided between the sample gas flow path 10 and the cell 33, and a rotor 39 as a plate-shaped switching means is provided in the housing 38 of the rotary valve. Then, the housing 38 has a circumference of 4
Four holes 40 to 43 are opened so as to divide it equally,
The hole 40 is connected to the downstream end of the first sample gas supply path 101 , the hole 41 is connected to the downstream end of the second gas supply path 102 , and the hole 42 is connected to the cell via the connection flow path 44 . 33, and the hole 43 is connected to a discharge channel (not shown). In addition. The gas outlet 33c of the cell 33 is connected to a discharge flow path (not shown).

44はセル33の他方のセル窓33aに対向して設けら
れる検出器で、例えばパイロセンサである.而して、こ
のように構成された赤外線ガス分析計の動作については
、第2図に示すものと変わるところがないのでその説明
は省略する.本発明は上記の実施例に限られるものでは
なく、例えば紫外線ガス分析計など他のガス分析計にも
適用することができる。そして、第2図および第3図に
示すロータリバルブ24. 37に代えて、4方切替え
弁や3方切替え弁などを用いてもよい。また、第3図に
示す実施例において、パイロセンサに代えて、コンデン
サマイクロホン検出器ヲ用いてもよい。
44 is a detector provided opposite to the other cell window 33a of the cell 33, and is, for example, a pyro sensor. The operation of the infrared gas analyzer constructed in this manner is the same as that shown in Figure 2, so a description thereof will be omitted. The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be applied to other gas analyzers such as an ultraviolet gas analyzer. The rotary valve 24 shown in FIGS. 2 and 3. 37, a four-way switching valve, a three-way switching valve, or the like may be used. Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 3, a condenser microphone detector may be used instead of the pyro sensor.

〔発明の効果] 以上説明したように、本発明においては、差量ガス濃度
を表す第1信号とヘースガス濃度を表す第2信号とが重
畳された交流信号を単一の検出器を用いて得るようにし
、この検出器からの出力を第1信号と第2信号とに分離
して、第1信号を第2信号で補正するようにしているの
で、正確に濃度測定を行うことができ、しかも、従来と
異なって、2つの検出器を用いる必要がないから、構成
が極めて簡単になり、測定精度の高いガス分析計を安価
に得ることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, an AC signal in which a first signal representing the differential gas concentration and a second signal representing the Haas gas concentration are superimposed is obtained using a single detector. Since the output from this detector is separated into a first signal and a second signal, and the first signal is corrected with the second signal, concentration can be measured accurately. Unlike the conventional method, there is no need to use two detectors, so the configuration is extremely simple and a gas analyzer with high measurement accuracy can be obtained at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図〜第3図は本発明の実施例を示し、第1図は第1
実施例に係るガス分析計の構成を示す図、第2図は第2
実施例に係るガス分析計の構成を示す図、第3図は第3
実施例に係るガス分析計の構成を示す図である。 第4図は補正回路で行われる信号補正の一例を説明する
ためのグラフである。 第5図は従来例を示す図である。 第6図はヘースガス濃度と出力との関係を示す図である
。 3.4.34・・・光源、l1・・・反応部、14. 
44・・・検出器、G1・・・第1試料ガス、G2・・
・第2試料ガス、S・・・検出器の出力信号、X・・・
第1信号、y・・・第2信号.
1 to 3 show embodiments of the present invention, and FIG. 1 is a first embodiment of the present invention.
A diagram showing the configuration of a gas analyzer according to an embodiment, FIG.
A diagram showing the configuration of a gas analyzer according to an embodiment, FIG.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a gas analyzer according to an example. FIG. 4 is a graph for explaining an example of signal correction performed by the correction circuit. FIG. 5 is a diagram showing a conventional example. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between haze gas concentration and output. 3.4.34...Light source, l1...Reaction part, 14.
44...Detector, G1...First sample gas, G2...
・Second sample gas, S...detector output signal, X...
1st signal, y... 2nd signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 光源から照射される光を、ベースガスを含む第1試料ガ
スと、前記ベースガスを第1試料ガスと同様に含み反応
部を通過することによりベースガス濃度が変化する第2
試料ガスとに対し、一定周期(交流変調周波数)で通過
させるように構成すると共に、前記第1試料ガスおよび
第2試料ガスをそれぞれ通過した光に対応するように検
出器を設け、この検出器の出力信号から前記第1試料ガ
スを通過した光エネルギーと前記第2試料ガスを通過し
た光エネルギーとのエネルギー差に相当する交流成分を
取り出すように構成し、さらに、前記光源から照射され
る光の強度を前記交流変調周波数とは異なる周波数(光
源変調周波数)で変化させると共に、前記検出器の出力
信号を、前記交流変調周波数の交流成分の第1信号と前
記光源変調周波数の交流成分の第2信号とに分離して、
第1信号を第2信号で補正するように構成したことを特
徴とするガス分析計。
A first sample gas containing a base gas is irradiated with light emitted from a light source, and a second sample gas containing the base gas similarly to the first sample gas has a base gas concentration that changes by passing through a reaction section.
The sample gas is configured to pass through the sample gas at a constant period (AC modulation frequency), and a detector is provided to correspond to the light that has passed through the first sample gas and the second sample gas, respectively. is configured to extract an alternating current component corresponding to the energy difference between the light energy that has passed through the first sample gas and the light energy that has passed through the second sample gas from the output signal of the light source; is changed at a frequency different from the AC modulation frequency (light source modulation frequency), and the output signal of the detector is divided into a first signal of the AC component of the AC modulation frequency and a first signal of the AC component of the light source modulation frequency. Separate into 2 signals,
A gas analyzer characterized in that the first signal is corrected by the second signal.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0573560U (en) * 1992-03-09 1993-10-08 日本電信電話株式会社 Portable odor sensor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0573560U (en) * 1992-03-09 1993-10-08 日本電信電話株式会社 Portable odor sensor

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