JPH0545285A - パーテイキユレート連続分析装置 - Google Patents
パーテイキユレート連続分析装置Info
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- JPH0545285A JPH0545285A JP3231195A JP23119591A JPH0545285A JP H0545285 A JPH0545285 A JP H0545285A JP 3231195 A JP3231195 A JP 3231195A JP 23119591 A JP23119591 A JP 23119591A JP H0545285 A JPH0545285 A JP H0545285A
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
ate を分離して連続的に定量分析を行うことができるパ
ーティキュレート連続分析装置を提供すること。 【構成】赤外線ガス分析計7にサンプル流路1を流れる
スパンガスPS とリファレンス流路2を流れるスパンガ
スPR が同流量で供給されるように、互いの流量調整弁
8,9を調節した後、サンプル流路1を流れるサンプル
ガスとリファレンス流路2を流れるパーティキュレート
が除去されたリファレンスガスRが、加熱燃焼炉6に導
入され、その後、赤外線ガス分析計7において、両流路
1,2の燃焼ガスのガス濃度が検出される。
Description
ガス中のパーティキュレート(すす等の微粒子状物質)
を定量分析するパーティキュレート連続分析装置に関す
る。
ィキュレートの測定方法としては、ディーゼルエンジン
から排出される定容量の高温排気ガスをガス流路中に導
入し、このガス流路中に設けられた捕集フィルタによっ
て、パーティキュレートを捕集し、該フィルタを精密天
秤等で秤量してパーティキュレート捕集前のフィルタと
の重量差に基づいて定量分析を行うフィルタ捕集・天秤
秤量法が一般に知られている。
ィルタ捕集・天秤秤量法においては、フィルタに吸着し
た水分が測定誤差として大きく影響するため、フィルタ
中の水分のみを取り除く温度での加熱処理が必要とな
る。
溶媒に溶解する sof(soluble organic fraction)と称さ
れる揮発性HC成分、dry sootと称されるC成分、sulf
ate等が含まれており、(イ) sofは有機溶媒抽出、
(ロ)sulfate は蒸溜水またはイオンクロマト用溶離液
にて抽出測定しなければならない。そのため、全測定を
完了するには長時間を要し、また、作業自体に非常に熟
練性が要求されるため、分析結果に個人差が生ずる欠点
があった。
ィルタはガス流路から取り外さなければならず、したが
って、連続測定を行うことができないといった不都合も
ある。
法として、フィルターにパーティキュレートを採取する
ときの質量変化をパイプなどの曲げ共振周波数の変化と
して検出する瞬時微粒子濃度計(TEOM)やパーティ
キュレートに光を照射し、その透過度を測定するハート
リッジ式スモークメータなどが開発されている。
sootとを区別して測定することができず、また、ごく一
般に用いられているフィルタ捕集・天秤秤量法との相関
が不充分であるなど問題点も多い。
もので、その目的とするところは、熟練者でなくても短
時間、且つ、高精度にパーティキュレート中のsof, dry
soot, sulfate を分離して連続的に定量分析を行うこ
とができるパーティキュレート連続分析装置を提供する
ことにある。
め、本発明は、ディーゼルエンジンからの排気ガスが定
容量供給されるサンプル流路と、前記サンプル流路から
分岐し、サンプルガス中に含まれるパーティキュレート
を捕集するフィルタを備えてなるリファレンス流路と、
当該サンプル流路とリファレンス流路を流れるサンプル
ガスおよびリファレンスガスを加熱する加熱燃焼炉と、
この加熱燃焼炉を経た燃焼ガスを分析する分析計とを備
え、サンプルガスおよびリファレンスガスにおけるH2
O濃度の差、CO2 濃度の差、SO2 濃度の差からサン
プルガス中のHC,C,Sの各濃度を求めるように構成
したパーティキュレート連続分析装置であって、前記サ
ンプル流路とリファレンス流路にスパンガスを供給する
スパンガス供給路と、ガス流量調整用の流量調整弁とを
設け、前記分析計のスパン校正時に、サンプル流路を流
れるスパンガスとリファレンス流路を流れるスパンガス
との流量が等しくなるように流量調整弁を調整するよう
にした点に特徴がある。
要とせずに、 sof,dry soot,sulfate を分離して定量
分析を行うことができ、また、精密天秤や有機溶媒を使
用する必要がないため、分析結果に個人差が生ずること
がなく、熟練者でなくても高精度な測定を行うことがで
きる。その上、ディーゼルエンジンから排出される排気
ガスに対して連続的に測定することができるので、過渡
運転時などにおけるパティキュレートの排出特性を実時
間で測定することができる。
を流れるスパンガスの流量を等しくなるように調整して
あるので、測定時におけるサンプルガスとリファレンス
ガスの流量差によって生ずる出力誤差が無くなり、高精
度な測定が可能となる。
すると、図1は本発明に係るパーティキュレート連続分
析装置の構成を概略的に示す模式図である。
らの排気ガス(サンプルガスS)が定容量流れるサンプ
ル流路、2はサンプル流路1から点Aにおいて分岐した
リファレンス流路で、このリファレンス流路2には、フ
ィルタホルダ4内に装着された捕集フィルタ3が設けて
あり、サンプルガスSに含まれるパーティキュレートは
ここで捕集される。捕集フィルタ3は例えば不純物の少
ない石英やテフロン等よりなる。5はリファレンス流路
2とむだ容積を同じにするために載置されたフィルタホ
ルダ4と同型のフィルタホルダ(ダミー)であり、この
フィルタホルダ5内にはフィルタは装着されていない。
に、サンプル流路1とリファレンス流路2にスパンガス
P(例えばCO2 ガスなど)を供給するためのスパンガ
ス供給路であり、例えば三方弁24を切替えることによっ
て、サンプルガスSとスパンガスPとの切替えができる
ように構成してある。
焼炉であり、図外のデータ処理装置などによって炉内を
一定時間所定の温度に保つ温度ホールドおよび〜1000℃
程度までの昇温加熱ができるように構成してある。
るための例えば差量測定方式の赤外線ガス分析計(以
下、単にガス分析計と云う)である。8,9は、サンプ
ル流路1およびリファレンス流路2を流れてガス分析計
7に供給されるガスの流量制御装置としての流量調整弁
であり、例えばマスフローコントローラが用いられる。
なお、10はバイパス用ポンプである。
いに独立した光路を有するサンプル用セル11とリファレ
ンス用セル12の一側に光源13,14を配置すると共に、、
他側に例えばH2 O, CO2 ,SO2 などの複数のガス
を同時に検出するためのH2 O検出器15、CO2 検出器
16、SO2 検出器17を互いに光学的に直列に配置して構
成されている。18はセル11,12と光源13, 14との間に設
けられ図外の駆動機構によって回転するように構成され
た変調用チョッパである。
増幅するためのプリアンプ、20は出力信号としてのガス
濃度を演算処理するための演算回路、25はガス濃度を表
示するための表示器である。
2参照)からのガスを排出するための流路で、この排出
流路21にはクリティカルフローベンチュリー22と排出用
ポンプ23とが直列接続して設けられている。
レートの定量分析方法を説明すると、まず、スパン校正
を行うため、サンプル流路1とリファレンス流路2にス
パンガスPを導入するように三方弁24を設定する。そし
て、図外のガスボンベなどからスパンガスPを導入する
ことにより、両流路1,2を流れるスパンガスPS,PR
は、それぞれ両流路1,2間におけるフィルタ3の有無
などに依存した流量で分析計7に供給される。
2からのスパンガスPS とスパンガスPR の濃度QPS,
QPRをそれぞれ相対的な時間関係で示したものである。
この例では、サンプル流路1を流れるスパンガスPS の
流量がリファレンス流路2を流れるスパンガスPR の流
量より大きい場合、すなわち、スパンガスPS がスパン
ガスPR より、時間差t1 分だけ速く分析計7に供給さ
れる場合であり、その結果として、同じスパンガスPの
濃度差を取るにも拘らず、表示器25はゼロではなく、同
図に示すような誤差を伴った出力値が表示される(スパ
ンガスPS の流量がスパンガスPR の流量より小さい場
合も同様の誤差が生じる)。
スパンガスPS およびスパンガスP R が互いに時間遅れ
を生じることなく同期して、すなわち、同流量で供給さ
れるように、例えば表示器25の出力値をチェックしなが
ら、互いの流量調整弁8,9を調節する。
ンガスPS 、スパンガスPR は互いに時間遅れを生じる
ことなく同期して、すなわち、同流量で分析計7に供給
されるので、表示器25における出力はほぼゼロとなる。
ーゼルエンジンからのサンプルガスSを導入し、このサ
ンプル流路1を流れるサンプルガスSの一部は、点Aに
おいてリファレンス流路2に分岐され、捕集フィルタ3
を通過する際、含有するパーティキュレートが除去され
てリファレンスガスRとなり、加熱燃焼炉6に導入され
る。そして、残りのサンプルガスSはそのままダミー用
のフィルタホルダ5を経て、同じく加熱燃焼炉6に導入
される。
に加熱され、CO,HC成分は酸化されてCO2 ,H2
Oとなり、S成分も同様に酸化されてSO2 となる。そ
の後両流路1,2の燃焼ガスは、先程のスパン校正時に
おける流量調整弁8,9の調整によって、同流量でそれ
ぞれサンプル用セル11とリファレンス用セル12に供給さ
れる。
外光を照射することにより、セル11,12を通過する赤外
光は、セル11,12内で所定の吸収を受けた後、H2 O検
出器15、CO2 検出器16、SO2 検出器17により、サン
プルガスS、リファレンスガスR中におけるH2 O,C
O2 ,SO2 の各ガスの濃度差(たとえばサンプルガス
S中のH2 OとリファレンスガスR中のH2 Oとの濃度
差。CO2 ,SO2 についても同様である。)が検出さ
れる。
ち、燃料の種類によってその原子数比がほぼ推測でき
る。したがって、下記の数1に示す関係式と前記検出器
15,16,17によって検出されたH2 O濃度(サンプルガ
スSおよびリファレンスガスRにおけるH2 O濃度の
差)、CO2 濃度(サンプルガスSおよびリファレンス
ガスRにおけるCO2 濃度の差)、SO2 濃度(サンプ
ルガスSおよびリファレンスガスRにおけるSO2 濃度
の差)から数1中のa,b,cつまりC(dry soot),
HC(sof ),およびSの濃度を求めることができる。
sootの濃度、bはHC濃度つまりsof の濃度、cはS濃
度、xは燃料の種類に応じて予め設定したsof における
HとCとの原子数の比、α,βはa,b,cに対し過剰
となる酸素の濃度である。
O,CO2 ,SO2 濃度より、ディーゼルエンジン排気
ガス中のsof, soot, sulfateの濃度をそれぞれ分離して
求めることができる。
定方式の赤外線ガス分析計を用いた場合について説明し
たが、これに限らず、たとえば実願昭60−85105
号の明細書、図面に開示されているような流体変調方式
の多成分測定用赤外線ガス分析計などを用いてもよい。
溶媒抽出等の前処理を必要とせずに、sof,dry soot,s
ulfate を分離して定量分析を行うことができ、また、
精密天秤や有機溶媒を使用する必要がないため、分析結
果に個人差が生ずることがなく、熟練者でなくても高精
度な測定を行うことができる。その上、ディーゼルエン
ジンから排出される排気ガスに対して連続的に測定する
ことができるので、過渡運転時などにおけるパーティキ
ュレートの排出特性を実時間で測定することができる。
を流れるスパンガスの流量を等しくなるように調整して
あるので、測定時におけるサンプルガスとリファレンス
ガスの流量差によって生ずる出力誤差が無くなり、高精
度な測定が可能となる。
る。
間とその出力結果を示す図である。
の到達時間とその出力結果を示す図である。
ァレンス流路、3…フィルタ、6…加熱燃焼炉、7…ガ
ス分析計、8,9…流量調整弁。
Claims (1)
- 【請求項1】 ディーゼルエンジンからの排気ガスが定
容量供給されるサンプル流路と、前記サンプル流路から
分岐し、サンプルガス中に含まれるパーティキュレート
を捕集するフィルタを備えてなるリファレンス流路と、
当該サンプル流路とリファレンス流路を流れるサンプル
ガスおよびリファレンスガスを加熱する加熱燃焼炉と、
この加熱燃焼炉を経た燃焼ガスを分析する分析計とを備
え、サンプルガスおよびリファレンスガスにおけるH2
O濃度の差、CO2濃度の差、SO2 濃度の差からサン
プルガス中のHC,C,Sの各濃度を求めるように構成
したパーティキュレート連続分析装置であって、前記サ
ンプル流路とリファレンス流路にスパンガスを供給する
スパンガス供給路と、ガス流量調整用の流量調整弁とを
設け、前記分析計のスパン校正時に、サンプル流路を流
れるスパンガスとリファレンス流路を流れるスパンガス
との流量が等しくなるように流量調整弁を調整するよう
にしたことを特徴とするパーティキュレート連続分析装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231195A JPH0545285A (ja) | 1991-08-17 | 1991-08-17 | パーテイキユレート連続分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3231195A JPH0545285A (ja) | 1991-08-17 | 1991-08-17 | パーテイキユレート連続分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545285A true JPH0545285A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16919832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3231195A Pending JPH0545285A (ja) | 1991-08-17 | 1991-08-17 | パーテイキユレート連続分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0545285A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109254108A (zh) * | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 株式会社堀场制作所 | 分析装置和分析方法 |
| WO2019043690A1 (en) * | 2017-08-29 | 2019-03-07 | Oridion Medical 1987 Ltd. | DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR THERMAL CAPNOGRAPHY |
-
1991
- 1991-08-17 JP JP3231195A patent/JPH0545285A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109254108A (zh) * | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 株式会社堀场制作所 | 分析装置和分析方法 |
| WO2019043690A1 (en) * | 2017-08-29 | 2019-03-07 | Oridion Medical 1987 Ltd. | DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR THERMAL CAPNOGRAPHY |
| US11524130B2 (en) | 2017-08-29 | 2022-12-13 | Oridion Medical 1987 Ltd. | Device, system and method for thermal capnography |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20031211 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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Effective date: 20031215 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040206 |
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Effective date: 20040310 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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