JPH0587736A - ガス分析計 - Google Patents
ガス分析計Info
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- JPH0587736A JPH0587736A JP27681691A JP27681691A JPH0587736A JP H0587736 A JPH0587736 A JP H0587736A JP 27681691 A JP27681691 A JP 27681691A JP 27681691 A JP27681691 A JP 27681691A JP H0587736 A JPH0587736 A JP H0587736A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract description 17
- 238000009499 grossing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 分析計の応答速度を損なうことなく、チョッ
ピングノイズの影響を低減することができるガス分析計
を提供すること 【構成】 検出センサ11で検出した変調用チョッパ４の
回転同期信号を1/2 分周し、この分周器９からの同期信
号ｂを同期積分器10に入力することにより、同期整流器
７を経た出力信号を積分、平滑して、測定対象成分の濃
度信号を得る。
ピングノイズの影響を低減することができるガス分析計
を提供すること 【構成】 検出センサ11で検出した変調用チョッパ４の
回転同期信号を1/2 分周し、この分周器９からの同期信
号ｂを同期積分器10に入力することにより、同期整流器
７を経た出力信号を積分、平滑して、測定対象成分の濃
度信号を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サンプルガス中の測定
対象成分の濃度あるいは量を測定するために用いられる
ガス分析計に関する。
対象成分の濃度あるいは量を測定するために用いられる
ガス分析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は一般的な機械的チョッピング方式
によるガス分析計の一例であって、１ビーム方式による
赤外線ガス分析計を示しており、図示しているように、
赤外線を照射するための光源１と、流体導入用セル２
（以下、単にセルと云う）と、例えばコンデンサマイク
ロフォン型のニューマティック型検出器３とを、その順
に且つ光学的直線関係が成り立つように配置してある。
なお、４は光源１とセル２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例えば２枚羽根
４ａよりなる変調用チョッパであり、図４にも示す。
によるガス分析計の一例であって、１ビーム方式による
赤外線ガス分析計を示しており、図示しているように、
赤外線を照射するための光源１と、流体導入用セル２
（以下、単にセルと云う）と、例えばコンデンサマイク
ロフォン型のニューマティック型検出器３とを、その順
に且つ光学的直線関係が成り立つように配置してある。
なお、４は光源１とセル２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例えば２枚羽根
４ａよりなる変調用チョッパであり、図４にも示す。
【０００３】５はニューマティック型検出器３からの出
力信号を増幅するためのプリアンプ、６は測定データに
相当する濃度信号を取り出すためのバンドパスフィル
タ、７はバンドパスフィルタ６からの出力信号を変調用
チョッパ４による光の変調周期に同期して同期整流する
ための同期整流器、８は変調用チョッパ４における２枚
羽根４ａとその軸受４ｂとの間の機械的なバランスに起
因して生ずる所謂チョッピングノイズを低減するための
ローパスフィルタである。ここで問題となるチョッピン
グノイズとは、例えば10Ｈｚの周期で光を断続させるチ
ョッパでは、羽根を回転させるモータ（図外）の１回転
に対して、羽根によるチョッピングが２回のタイミング
ずれを生じるため、５Ｈｚ成分がノイズとなる。
力信号を増幅するためのプリアンプ、６は測定データに
相当する濃度信号を取り出すためのバンドパスフィル
タ、７はバンドパスフィルタ６からの出力信号を変調用
チョッパ４による光の変調周期に同期して同期整流する
ための同期整流器、８は変調用チョッパ４における２枚
羽根４ａとその軸受４ｂとの間の機械的なバランスに起
因して生ずる所謂チョッピングノイズを低減するための
ローパスフィルタである。ここで問題となるチョッピン
グノイズとは、例えば10Ｈｚの周期で光を断続させるチ
ョッパでは、羽根を回転させるモータ（図外）の１回転
に対して、羽根によるチョッピングが２回のタイミング
ずれを生じるため、５Ｈｚ成分がノイズとなる。
【０００４】而して、上述のように構成された赤外線ガ
ス分析計においては、サンプルガスＳをセル２に供給し
た状態で、光源１から赤外光をセル２に照射すると共
に、変調用チョッパ４の回転（例えば10Ｈｚ）によって
赤外光を変調すると、セル２を通過する赤外光は、セル
２内で所定の吸収を受けた後、ニューマティック型検出
器３に入射され、その出力信号はプリアンプ５、バンド
パスフィルタ６、同期整流器７、ローパスフィルタ８を
経て測定対象成分の濃度信号を得る。
ス分析計においては、サンプルガスＳをセル２に供給し
た状態で、光源１から赤外光をセル２に照射すると共
に、変調用チョッパ４の回転（例えば10Ｈｚ）によって
赤外光を変調すると、セル２を通過する赤外光は、セル
２内で所定の吸収を受けた後、ニューマティック型検出
器３に入射され、その出力信号はプリアンプ５、バンド
パスフィルタ６、同期整流器７、ローパスフィルタ８を
経て測定対象成分の濃度信号を得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成による赤外線ガス分析計においては、上述したチョッ
ピングノイズを低減するためにローパスフィルタ８のカ
ットオフ周波数を十分に下げる必要があるため、応答速
度が非常に遅くなるといった欠点があった。
成による赤外線ガス分析計においては、上述したチョッ
ピングノイズを低減するためにローパスフィルタ８のカ
ットオフ周波数を十分に下げる必要があるため、応答速
度が非常に遅くなるといった欠点があった。
【０００６】また、上記２枚羽根４ａを使用した変調用
チョッパの代わりに、１枚羽根を用いた変調用チョッパ
がある。この場合、２枚羽根を使用した変調用チョッパ
に比べてチョッピングノイズは低減されるが、羽根のバ
ランスが悪いためにモータ軸受などに負担がかかること
によって、羽根にガタツキが発生し、延いてはノイズの
原因となっていた。
チョッパの代わりに、１枚羽根を用いた変調用チョッパ
がある。この場合、２枚羽根を使用した変調用チョッパ
に比べてチョッピングノイズは低減されるが、羽根のバ
ランスが悪いためにモータ軸受などに負担がかかること
によって、羽根にガタツキが発生し、延いてはノイズの
原因となっていた。
【０００７】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、分析計の応答速度を
損なうことなく、チョッピングノイズの影響を低減する
ことができるガス分析計を提供することにある。
もので、その目的とするところは、分析計の応答速度を
損なうことなく、チョッピングノイズの影響を低減する
ことができるガス分析計を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明が講じた技術的手段は、次の通りである。即
ち、第１発明の特徴は、ｎ枚羽根の機械的チョッパによ
って光を断続する周期の1/ｎ分周に同期して、濃度信号
を積分するようにしたことにある。そして、第２発明の
特徴は、サンプルガスと基準ガスとの切り換え周期の1/
ｎ分周に同期して、出力信号を積分するようにしたこと
にある。
め、本発明が講じた技術的手段は、次の通りである。即
ち、第１発明の特徴は、ｎ枚羽根の機械的チョッパによ
って光を断続する周期の1/ｎ分周に同期して、濃度信号
を積分するようにしたことにある。そして、第２発明の
特徴は、サンプルガスと基準ガスとの切り換え周期の1/
ｎ分周に同期して、出力信号を積分するようにしたこと
にある。
【０００９】
【作用】上記何れの構成においても、分析計の応答速度
を損なうことなく、チョッピングノイズの影響を低減す
ることができる。また、第１発明ではチョッパに複数枚
の羽根を使用することができるので、羽根のバランスが
良くなるためにモータ軸受などに対する負担が低減さ
れ、羽根のガタツキやノイズを除去することができる。
を損なうことなく、チョッピングノイズの影響を低減す
ることができる。また、第１発明ではチョッパに複数枚
の羽根を使用することができるので、羽根のバランスが
良くなるためにモータ軸受などに対する負担が低減さ
れ、羽根のガタツキやノイズを除去することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１１】図１は、本発明の第１実施例に係る赤外線
ガス分析計の構成を示すもので、いわゆる機械的チョッ
ピング方式のガス分析計である。この図において、図３
に示す符号と同一のものは同一物または相当物を示し、
その詳しい説明は省略する。
ガス分析計の構成を示すもので、いわゆる機械的チョッ
ピング方式のガス分析計である。この図において、図３
に示す符号と同一のものは同一物または相当物を示し、
その詳しい説明は省略する。
【００１２】本実施例が従来のガス分析計と大きく異な
る点は、チョッピングノイズを低減するために分周器９
および同期積分器10を設けた点である。ここで、分周器
９は例えば計数装置などよりなり、ホトセンサなどの検
出センサ11で検出した変調用チョッパ４の回転同期信号
（この例では10Ｈｚ）を1/2 分周し、この分周器９から
の信号（５Ｈｚ）を同期積分器10に入力するように構成
してある。
る点は、チョッピングノイズを低減するために分周器９
および同期積分器10を設けた点である。ここで、分周器
９は例えば計数装置などよりなり、ホトセンサなどの検
出センサ11で検出した変調用チョッパ４の回転同期信号
（この例では10Ｈｚ）を1/2 分周し、この分周器９から
の信号（５Ｈｚ）を同期積分器10に入力するように構成
してある。
【００１３】而して、上述のように構成された赤外線ガ
ス分析計の動作について説明すると、まず、セル２にサ
ンプルガスＳを導入し、これに光源１から赤外光を照射
して変調用チョッパ４によって変調を行うと、セル２を
通過する赤外光はセル２内で所定の吸収を受けた後、ニ
ューマティック型検出器３に入射される。そして、この
検出器３から出力される信号はプリアンプ５によって増
幅された後、バンドパスフィルタ６を経て同期整流器７
に入力される。同期整流器７には、変調用チョッパ４に
よる光の変調周期に同期した信号ａ（この例では10Ｈ
ｚ）が入力され、バンドパスフィルタ６を経た出力信号
を同期整流する。
ス分析計の動作について説明すると、まず、セル２にサ
ンプルガスＳを導入し、これに光源１から赤外光を照射
して変調用チョッパ４によって変調を行うと、セル２を
通過する赤外光はセル２内で所定の吸収を受けた後、ニ
ューマティック型検出器３に入射される。そして、この
検出器３から出力される信号はプリアンプ５によって増
幅された後、バンドパスフィルタ６を経て同期整流器７
に入力される。同期整流器７には、変調用チョッパ４に
よる光の変調周期に同期した信号ａ（この例では10Ｈ
ｚ）が入力され、バンドパスフィルタ６を経た出力信号
を同期整流する。
【００１４】そして、同期整流器７を経た出力信号は同
期積分器10に入力され、分周器９によって同期信号ａを
1/2 分周した同期信号ｂ（５Ｈｚ）によって積分、平滑
され、測定対象成分の濃度信号を得る。これによって、
チョッピングノイズの主成分である５Ｈｚ成分が濃度信
号から除去されるのである。
期積分器10に入力され、分周器９によって同期信号ａを
1/2 分周した同期信号ｂ（５Ｈｚ）によって積分、平滑
され、測定対象成分の濃度信号を得る。これによって、
チョッピングノイズの主成分である５Ｈｚ成分が濃度信
号から除去されるのである。
【００１５】なお、変調用チョッパ４の羽根数は上記２
枚に限定されるものではなく、３，４，５，…ｎ枚の羽
根を用いた場合であれば、分周器９において、それぞれ
1/3,1/4,1/5,…1/ｎ分周することにより、同様の効果が
得られる。
枚に限定されるものではなく、３，４，５，…ｎ枚の羽
根を用いた場合であれば、分周器９において、それぞれ
1/3,1/4,1/5,…1/ｎ分周することにより、同様の効果が
得られる。
【００１６】図２は、本発明の第２実施例を示すもの
で、サンプルガスＳとゼロガスＲとを一定周期で交互に
セル２に導入することにより変調を行う、いわゆる流体
変調方式ガス分析計である。このものは、サンプルガス
ＳとゼロガスＲとをセル２に対して一定周期（例えば１
Ｈｚ）で交互に切り換え導入するためのガス分配器12
と、そのガス分配器12の切り換えタイミングの検出器13
（例えばフォトインターラプタなど）とを設け、且つ、
その切り換えタイミング検出器13からの同期信号ｃ（１
Ｈｚ）によってバンドパスフィルタ６を経た出力信号を
同期整流器７において整流し、また、上記同期信号ｃを
分周器９によって1/2 分周することによって得た同期信
号ｄ（0.5 Ｈｚ）により、同期整流器７を経た出力信号
を同期積分器10において積分、平滑するように構成され
ている。
で、サンプルガスＳとゼロガスＲとを一定周期で交互に
セル２に導入することにより変調を行う、いわゆる流体
変調方式ガス分析計である。このものは、サンプルガス
ＳとゼロガスＲとをセル２に対して一定周期（例えば１
Ｈｚ）で交互に切り換え導入するためのガス分配器12
と、そのガス分配器12の切り換えタイミングの検出器13
（例えばフォトインターラプタなど）とを設け、且つ、
その切り換えタイミング検出器13からの同期信号ｃ（１
Ｈｚ）によってバンドパスフィルタ６を経た出力信号を
同期整流器７において整流し、また、上記同期信号ｃを
分周器９によって1/2 分周することによって得た同期信
号ｄ（0.5 Ｈｚ）により、同期整流器７を経た出力信号
を同期積分器10において積分、平滑するように構成され
ている。
【００１７】なお、前記ガス分配器12としては、一定周
期で回転駆動される回転弁体12ａを有するロータリーバ
ルブが用いられ、前記切り換えタイミング検出器13はそ
の回転弁体12ａの位置を検出するように構成されてい
る。
期で回転駆動される回転弁体12ａを有するロータリーバ
ルブが用いられ、前記切り換えタイミング検出器13はそ
の回転弁体12ａの位置を検出するように構成されてい
る。
【００１８】図２においては、回転弁体12ａが１回転す
ることにより、サンプルガスＳからゼロガスＲへの切り
換えが２回行われるため、図１で示した２枚羽根の場合
に対応する。また、回転弁体12ａやガス分配器12内の空
間のひずみ、出入口の位置などの関係でノイズが発生す
る。
ることにより、サンプルガスＳからゼロガスＲへの切り
換えが２回行われるため、図１で示した２枚羽根の場合
に対応する。また、回転弁体12ａやガス分配器12内の空
間のひずみ、出入口の位置などの関係でノイズが発生す
る。
【００１９】また、図２では１回転で２回切り換わるガ
ス分配器を用いているので、同期信号Ｃを1/2 分周して
いるが、１回転でｎ回切り換わるガス分配器であれば1/
ｎ分周すればよい。
ス分配器を用いているので、同期信号Ｃを1/2 分周して
いるが、１回転でｎ回切り換わるガス分配器であれば1/
ｎ分周すればよい。
【００２０】その他の構成および動作は第１実施例と同
じであり、その説明は省略する。
じであり、その説明は省略する。
【００２１】また、本発明は上述の赤外線ガス分析計に
限定されるものではなく、他のガス分析計（例えば、紫
外線ガス分析計など）においても実施することができ
る。また、光源、セル、検出器などの数も限定されるも
のではない。
限定されるものではなく、他のガス分析計（例えば、紫
外線ガス分析計など）においても実施することができ
る。また、光源、セル、検出器などの数も限定されるも
のではない。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
分析計の応答速度を損なうことなく、チョッピングノイ
ズの影響を低減することができる。また、第１発明では
チョッパに複数枚の羽根を使用することができるので、
羽根のバランスが良くなるためにモータ軸受などに対す
る負担が低減され、羽根のガタツキやノイズを除去する
ことができる。
分析計の応答速度を損なうことなく、チョッピングノイ
ズの影響を低減することができる。また、第１発明では
チョッパに複数枚の羽根を使用することができるので、
羽根のバランスが良くなるためにモータ軸受などに対す
る負担が低減され、羽根のガタツキやノイズを除去する
ことができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る機械的チョッピング
方式のガス分析計の構成例を示す図である。
方式のガス分析計の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る流体変調方式のガス
分析計の構成例を示す図である。
分析計の構成例を示す図である。
【図３】従来構成による機械的チョッピング方式のガス
分析計を示す図である。
分析計を示す図である。
【図４】変調用チョッパの正面図である。
１…光源、２…セル、３…測定用検出器、４…変調用
（機械的）チョッパ。 １…光源 １…光源 ２…セル ２…セル ３…測定用検出器 ３…測定用
検出器 ４…変調用（機械的）チョッパ ４…変調用
（機械的）チョッパ
（機械的）チョッパ。 １…光源 １…光源 ２…セル ２…セル ３…測定用検出器 ３…測定用
検出器 ４…変調用（機械的）チョッパ ４…変調用
（機械的）チョッパ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野山 智史 京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会 社堀場製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】 照射用光源に対して流体導入用セル、測
定用検出器をその順に且つ光学的に直列に配置すると共
に、ｎ枚羽根の機械的チョッパによって照射用光源から
の光を断続し、前記測定用検出器から濃度信号を取り出
すようにしたガス分析計において、前記ｎ枚羽根の機械
的チョッパによって光を断続する周期の1/ｎ分周に同期
して、前記濃度信号を積分するようにしたことを特徴と
するガス分析計。 - 【請求項２】 照射用光源に対して流体導入用セル、測
定用検出器をその順に且つ光学的に直列に配置すると共
に、前記流体導入用セルに対してサンプルガスと基準ガ
スとを一定周期で交互に切り換え導入し、前記測定用検
出器から濃度信号を取り出すようにしたガス分析計にお
いて、１回転でｎ回切り換わるガス分配器を用いた場合
の前記サンプルガスと基準ガスとの切り換え周期の1/ｎ
分周に同期して、前記濃度信号を積分するようにしたこ
とを特徴とするガス分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27681691A JP2579853B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27681691A JP2579853B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | ガス分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587736A true JPH0587736A (ja) | 1993-04-06 |
| JP2579853B2 JP2579853B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=17574795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27681691A Expired - Lifetime JP2579853B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2579853B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0815225A (ja) * | 1994-07-04 | 1996-01-19 | Kankyocho Kokuritsu Kankyo Kenkyusho | 高速ガス濃度計の応答特性試験方法及び装置 |
| JP2007003253A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Dkk Toa Corp | ガス濃度測定装置 |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP27681691A patent/JP2579853B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0815225A (ja) * | 1994-07-04 | 1996-01-19 | Kankyocho Kokuritsu Kankyo Kenkyusho | 高速ガス濃度計の応答特性試験方法及び装置 |
| JP2007003253A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Dkk Toa Corp | ガス濃度測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2579853B2 (ja) | 1997-02-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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