JPH06201583A - 赤外線ガス分析計 - Google Patents
赤外線ガス分析計Info
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- JPH06201583A JPH06201583A JP35830092A JP35830092A JPH06201583A JP H06201583 A JPH06201583 A JP H06201583A JP 35830092 A JP35830092 A JP 35830092A JP 35830092 A JP35830092 A JP 35830092A JP H06201583 A JPH06201583 A JP H06201583A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
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- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/59—Transmissivity
- G01N21/61—Non-dispersive gas analysers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 分析計が未校正であっても厳格な校正を行な
うことなくガス濃度を測定できるようにする。 【構成】 予めメモリ２８にｂ＝（Ｍ0−ＭS）／Ｍ0
（Ｍ0，ＭSは、それぞれゼロガス導入時、濃度ａのスパ
ンガス導入時の試料セルに対する検出値）の値を格納し
ておき、ＭＰＵ２６が、試料ガス導入時の比較セル１１
及び試料セル１２に対する検出値Ｍ，Ｒを取り込み、Ｃ
＝ａ・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）／（ｂ・Ｍ0・Ｒ）より、試料ガ
ス濃度Ｃを求める。
うことなくガス濃度を測定できるようにする。 【構成】 予めメモリ２８にｂ＝（Ｍ0−ＭS）／Ｍ0
（Ｍ0，ＭSは、それぞれゼロガス導入時、濃度ａのスパ
ンガス導入時の試料セルに対する検出値）の値を格納し
ておき、ＭＰＵ２６が、試料ガス導入時の比較セル１１
及び試料セル１２に対する検出値Ｍ，Ｒを取り込み、Ｃ
＝ａ・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）／（ｂ・Ｍ0・Ｒ）より、試料ガ
ス濃度Ｃを求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種工業プロセスのガ
ス濃度の監視・制御や公害監視のための排ガス濃度測定
に使用される非分散形赤外線ガス分析計に関する。
ス濃度の監視・制御や公害監視のための排ガス濃度測定
に使用される非分散形赤外線ガス分析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、各種工業プロセスのガス濃度
の監視・制御や公害監視のための排ガス濃度測定におい
て、非分散形赤外線ガス分析計が使用されている。この
ような赤外線ガス分析計では、試料セルと比較セルに赤
外光を投射して両セル内のガスによる特定波長の赤外光
の吸収量（又は透過光量）を比較することにより、試料
ガスに含まれる特定成分の濃度（以下「試料ガス濃度」
という）を測定する。具体的には、まず、測定成分を含
まない窒素ガス等をゼロガスとして試料セルに流し、こ
の時の検出値をゼロ点とする（ゼロ校正）。次に、所定
濃度ａ（既知）の測定成分を含むガスをスパンガスとし
て試料セルに流し、この時の検出値をスパン点とする
（スパン校正）。その後、試料ガスを試料セルに流し、
このときの検出値のゼロ点とスパン点との間における相
対位置より、試料ガス濃度を求める。本願出願人は、試
料セルの透過光強度と比較セルの透過光強度を別個に検
出し、この試料ガス濃度Ｃを次式によって算出すること
により、周囲温度の変化や光源の光量変化、検出器の感
度変化等による影響を補償した赤外線ガス分析計を、特
開昭６０−２５０２３４号において提案している。 Ｃ＝ＣS・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）・ＲS／｛（Ｍ0・ＲS−ＭS・Ｒ0）・Ｒ｝ …(1) ただし、 ＣS：スパンガス濃度 Ｍ ：試料ガス導入時の試料セルの透過光強度の検出値 Ｍ0：ゼロガス導入時の試料セルの透過光強度の検出値 ＭS：スパンガス導入時の試料セルの透過光強度の検出
値 Ｒ ：試料ガス導入時の比較セルの透過光強度の検出値 Ｒ0：ゼロガス導入時の比較セルの透過光強度の検出値 ＲS：スパンガス導入時の比較セルの透過光強度の検出
値 である。
の監視・制御や公害監視のための排ガス濃度測定におい
て、非分散形赤外線ガス分析計が使用されている。この
ような赤外線ガス分析計では、試料セルと比較セルに赤
外光を投射して両セル内のガスによる特定波長の赤外光
の吸収量（又は透過光量）を比較することにより、試料
ガスに含まれる特定成分の濃度（以下「試料ガス濃度」
という）を測定する。具体的には、まず、測定成分を含
まない窒素ガス等をゼロガスとして試料セルに流し、こ
の時の検出値をゼロ点とする（ゼロ校正）。次に、所定
濃度ａ（既知）の測定成分を含むガスをスパンガスとし
て試料セルに流し、この時の検出値をスパン点とする
（スパン校正）。その後、試料ガスを試料セルに流し、
このときの検出値のゼロ点とスパン点との間における相
対位置より、試料ガス濃度を求める。本願出願人は、試
料セルの透過光強度と比較セルの透過光強度を別個に検
出し、この試料ガス濃度Ｃを次式によって算出すること
により、周囲温度の変化や光源の光量変化、検出器の感
度変化等による影響を補償した赤外線ガス分析計を、特
開昭６０−２５０２３４号において提案している。 Ｃ＝ＣS・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）・ＲS／｛（Ｍ0・ＲS−ＭS・Ｒ0）・Ｒ｝ …(1) ただし、 ＣS：スパンガス濃度 Ｍ ：試料ガス導入時の試料セルの透過光強度の検出値 Ｍ0：ゼロガス導入時の試料セルの透過光強度の検出値 ＭS：スパンガス導入時の試料セルの透過光強度の検出
値 Ｒ ：試料ガス導入時の比較セルの透過光強度の検出値 Ｒ0：ゼロガス導入時の比較セルの透過光強度の検出値 ＲS：スパンガス導入時の比較セルの透過光強度の検出
値 である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上式によって試料ガス
濃度を算出するためには常にＭ0、Ｒ0、ＭS、ＲSの値が
必要であるため、精度の高い測定が要求されない場合で
も、ゼロ校正及びスパン校正（ゼロ・スパン校正）を行
なわないと、試料ガス濃度を求めることができない。
濃度を算出するためには常にＭ0、Ｒ0、ＭS、ＲSの値が
必要であるため、精度の高い測定が要求されない場合で
も、ゼロ校正及びスパン校正（ゼロ・スパン校正）を行
なわないと、試料ガス濃度を求めることができない。
【０００４】また、ゼロ・スパン校正において、校正ガ
ス（ゼロガス又はスパンガス）を試料セルに導入すると
き、試料セル中において校正ガスの濃度が安定しないう
ちに校正動作を終了すると正確な校正ができないため、
校正ガスを導入した後に分析計の指示の安定度をチェッ
クし、安定ならば校正動作を終了するという方法が用い
られている。ところが、初回の校正では上式によって校
正ガス濃度を算出することができないため、安定してい
るか否かの目安となるものがなく、自動的に安定度を判
断させることができない。このため、初回の校正におけ
る校正ガス導入時間の決定は人間の勘や経験に頼ってお
り、正確に校正を行なうためには、もう１度校正を行な
い、２回目の校正において初回の校正で得られたＭ0、
Ｒ0、ＭS、ＲSの値を用いて自動的に安定度を判断さ
せ、正確なＭ0、Ｒ0、ＭS、ＲSの値を得るという方法が
採用されていた。
ス（ゼロガス又はスパンガス）を試料セルに導入すると
き、試料セル中において校正ガスの濃度が安定しないう
ちに校正動作を終了すると正確な校正ができないため、
校正ガスを導入した後に分析計の指示の安定度をチェッ
クし、安定ならば校正動作を終了するという方法が用い
られている。ところが、初回の校正では上式によって校
正ガス濃度を算出することができないため、安定してい
るか否かの目安となるものがなく、自動的に安定度を判
断させることができない。このため、初回の校正におけ
る校正ガス導入時間の決定は人間の勘や経験に頼ってお
り、正確に校正を行なうためには、もう１度校正を行な
い、２回目の校正において初回の校正で得られたＭ0、
Ｒ0、ＭS、ＲSの値を用いて自動的に安定度を判断さ
せ、正確なＭ0、Ｒ0、ＭS、ＲSの値を得るという方法が
採用されていた。
【０００５】本発明はこのような問題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、校正ガ
スを用いた厳格な校正を行なうことなく試料ガス濃度を
測定することができ、また、高精度な測定をするために
校正が必要な場合でも１回の校正動作で校正ガス濃度の
安定度を自動的に判断して正確な校正を行なうことがで
きる赤外線ガス分析計を提供することにある。
成されたものであり、その目的とするところは、校正ガ
スを用いた厳格な校正を行なうことなく試料ガス濃度を
測定することができ、また、高精度な測定をするために
校正が必要な場合でも１回の校正動作で校正ガス濃度の
安定度を自動的に判断して正確な校正を行なうことがで
きる赤外線ガス分析計を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る赤外線ガス分析計は、試料セル
及び比較セルに交互に赤外光を投射し、試料セルの透過
光と比較セルの透過光を単一の検出器に交互に導入し、
その強度を検出する赤外線ガス分析計において、所定濃
度ａのスパンガスを導入した時の試料セルの透過光強度
の検出値のゼロガス導入時に対する減少率 ｂ＝（Ｍ0−ＭS）／Ｍ0 Ｍ0：ゼロガス導入時の試料セルの透過光強度の検出値 ＭS：スパンガス導入時の試料セルの透過光強度の検出
値 及び該所定濃度ａの値を記憶する記憶手段と、前記記憶
手段に記憶された値ａとｂとを用いて次式により試料ガ
ス濃度Ｃを算出する演算手段と、を備えた構成としてい
る。 Ｃ＝ａ・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）／（ｂ・Ｍ0・Ｒ） ただし、 Ｍ ：試料ガス導入時の試料セルの透過光強度の検出値 Ｒ ：試料ガス導入時の比較セルの透過光強度の検出値 Ｒ0：ゼロガス導入時の比較セルの透過光強度の検出値 である。
に成された本発明に係る赤外線ガス分析計は、試料セル
及び比較セルに交互に赤外光を投射し、試料セルの透過
光と比較セルの透過光を単一の検出器に交互に導入し、
その強度を検出する赤外線ガス分析計において、所定濃
度ａのスパンガスを導入した時の試料セルの透過光強度
の検出値のゼロガス導入時に対する減少率 ｂ＝（Ｍ0−ＭS）／Ｍ0 Ｍ0：ゼロガス導入時の試料セルの透過光強度の検出値 ＭS：スパンガス導入時の試料セルの透過光強度の検出
値 及び該所定濃度ａの値を記憶する記憶手段と、前記記憶
手段に記憶された値ａとｂとを用いて次式により試料ガ
ス濃度Ｃを算出する演算手段と、を備えた構成としてい
る。 Ｃ＝ａ・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）／（ｂ・Ｍ0・Ｒ） ただし、 Ｍ ：試料ガス導入時の試料セルの透過光強度の検出値 Ｒ ：試料ガス導入時の比較セルの透過光強度の検出値 Ｒ0：ゼロガス導入時の比較セルの透過光強度の検出値 である。
【０００７】
【作用】前述のように、赤外線ガス分析計の試料ガス濃
度は、次式により算出することができる。 Ｃ＝ＣS・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）・ＲS／｛（Ｍ0・ＲS−ＭS・Ｒ0）・Ｒ｝ …(1) ところで、比較セルには窒素等の不活性ガスが封入され
ており（ガスを流通させている場合もあるが、そのガス
の成分・濃度は常に一定）、校正ガス（ゼロガス又はス
パンガス）は試料セルのみを流れるため、周囲温度の変
化や光源の光量変化等を無視すれば、比較セルの透過光
強度の検出値はスパンガス導入時とゼロガス導入時とで
変化しないと考えることができる。このため、上式にＲ
S＝Ｒ0を代入することにより、試料ガス濃度Ｃを算出す
る式は、 Ｃ＝ＣS・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）／｛（Ｍ0−ＭS）・Ｒ｝ …(2) となる。ここで、所定濃度ａのスパンガス（ＣS＝ａの
スパンガス）を導入した時の試料セルの透過光強度の検
出値のゼロガス導入時に対する減少率を ｂ＝（Ｍ0−ＭS）／Ｍ0 …(3) とおくと、試料ガス濃度Ｃの算出式は、 Ｃ＝ａ・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）／（ｂ・Ｍ0・Ｒ） …(4) となる。この式においてａは既知であり、ｂは赤外線ガ
ス分析計の光学系によって決まるものであってほぼ一定
である。
度は、次式により算出することができる。 Ｃ＝ＣS・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）・ＲS／｛（Ｍ0・ＲS−ＭS・Ｒ0）・Ｒ｝ …(1) ところで、比較セルには窒素等の不活性ガスが封入され
ており（ガスを流通させている場合もあるが、そのガス
の成分・濃度は常に一定）、校正ガス（ゼロガス又はス
パンガス）は試料セルのみを流れるため、周囲温度の変
化や光源の光量変化等を無視すれば、比較セルの透過光
強度の検出値はスパンガス導入時とゼロガス導入時とで
変化しないと考えることができる。このため、上式にＲ
S＝Ｒ0を代入することにより、試料ガス濃度Ｃを算出す
る式は、 Ｃ＝ＣS・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）／｛（Ｍ0−ＭS）・Ｒ｝ …(2) となる。ここで、所定濃度ａのスパンガス（ＣS＝ａの
スパンガス）を導入した時の試料セルの透過光強度の検
出値のゼロガス導入時に対する減少率を ｂ＝（Ｍ0−ＭS）／Ｍ0 …(3) とおくと、試料ガス濃度Ｃの算出式は、 Ｃ＝ａ・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）／（ｂ・Ｍ0・Ｒ） …(4) となる。この式においてａは既知であり、ｂは赤外線ガ
ス分析計の光学系によって決まるものであってほぼ一定
である。
【０００８】したがって、前記構成の赤外線ガス分析計
では、製造時に上記減少率ｂを測定・算出し、その時に
使用したスパンガスの濃度ａ及び減少率ｂの値を記憶手
段に記憶させておけば、スパン校正を行なうことなく、
演算手段が(4)式に基づき試料ガス濃度を算出すること
になる。
では、製造時に上記減少率ｂを測定・算出し、その時に
使用したスパンガスの濃度ａ及び減少率ｂの値を記憶手
段に記憶させておけば、スパン校正を行なうことなく、
演算手段が(4)式に基づき試料ガス濃度を算出すること
になる。
【０００９】また、高精度の測定をするために校正が必
要な場合でも、校正ガス（スパンガス又はゼロガス）を
導入している際に、(4)式に基づいて各時点の校正ガス
の濃度を算出してこれを監視することにより、自動的に
安定度を判断させて１回の校正動作で正確な校正を行な
うことができる。すなわち、このようにして算出された
校正ガス濃度が所定時間以上所定範囲内にあれば、安定
したものと判断して校正動作を終了すればよい。
要な場合でも、校正ガス（スパンガス又はゼロガス）を
導入している際に、(4)式に基づいて各時点の校正ガス
の濃度を算出してこれを監視することにより、自動的に
安定度を判断させて１回の校正動作で正確な校正を行な
うことができる。すなわち、このようにして算出された
校正ガス濃度が所定時間以上所定範囲内にあれば、安定
したものと判断して校正動作を終了すればよい。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例につ
いて説明する。図１は、本発明の一実施例である赤外線
ガス分析計の構成を示す図である。この赤外線ガス分析
計の光学系は、図１に示すように、比較セル１１と試料
セル１２の２本の円筒状のセルを平行に配置し、両セル
１１、１２に赤外光を投射する光源１４と、両セル１
１、１２を通過した赤外光を集光する集光器１６と、集
光された赤外光の強度（両セル１１、１２の透過光強
度）を検出する検出器１８と、光源１４からの赤外光を
比較セル１１と試料セル１２のいずれかのセルに選択的
に投射するための回転セクタ１５とを備えている。２本
のセル１１、１２のうち比較セル１１には基準となるガ
スを封入しておき、試料セル１２には測定対象のガスを
流す。回転セクタ１５の外周側には開口１５ａを、内周
側には開口１５ｂを、それぞれ設けており、この回転セ
クタ１５を回転させることにより、光源１４からの赤外
光が比較セル１１と試料セル１２へ交互に投射される。
したがって、それぞれのセル１１、１２を通過した赤外
光は、集光器１６で集光され、交互に検出器１８に導入
される。これにより、比較セル１１の透過光強度と試料
セル１２の透過光強度が検出器１８で時分割により別個
に検出される。このようにして検出された検出信号は、
増幅器２２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２４でデジタ
ル信号に変換される。このデジタル信号は各セル１１、
１２の透過光強度の検出値を表わすものであり、これを
マイクロプロセッサ（以下「ＭＰＵ」という）２６が取
り込む。ＭＰＵ２６は、この検出値及び予めメモリ２８
に格納されていたデータを用いてガス濃度を算出し、こ
れを出力する。ここで、予めメモリ２８に格納されてい
るデータは、スパンガス導入時の試料セルの透過光強度
の検出値のゼロガス導入時に対する減少率ｂと、そのと
きのスパンガス濃度ａである。この濃度ａは本赤外線ガ
ス分析計で測定されるすべてのガス濃度をカバーできる
ような値を選定する。また、この減少率ｂは、 ｂ＝（Ｍ0−ＭS）／Ｍ0 …(3) により与えられ、この値は光学系によってほぼ決定され
る。したがって、本赤外線ガス分析計の製造段階におい
て、濃度ａのスパンガス導入時及びゼロガス導入時の試
料セルの透過光強度ＭS、Ｍ0を測定して上式よりｂを算
出し、これとａの値をメモリ２８に格納しておけばよ
い。なお、ＭＰＵ２６に前記演算処理等を行なわせるた
めのプログラムも、予めメモリ２８に格納されている。
いて説明する。図１は、本発明の一実施例である赤外線
ガス分析計の構成を示す図である。この赤外線ガス分析
計の光学系は、図１に示すように、比較セル１１と試料
セル１２の２本の円筒状のセルを平行に配置し、両セル
１１、１２に赤外光を投射する光源１４と、両セル１
１、１２を通過した赤外光を集光する集光器１６と、集
光された赤外光の強度（両セル１１、１２の透過光強
度）を検出する検出器１８と、光源１４からの赤外光を
比較セル１１と試料セル１２のいずれかのセルに選択的
に投射するための回転セクタ１５とを備えている。２本
のセル１１、１２のうち比較セル１１には基準となるガ
スを封入しておき、試料セル１２には測定対象のガスを
流す。回転セクタ１５の外周側には開口１５ａを、内周
側には開口１５ｂを、それぞれ設けており、この回転セ
クタ１５を回転させることにより、光源１４からの赤外
光が比較セル１１と試料セル１２へ交互に投射される。
したがって、それぞれのセル１１、１２を通過した赤外
光は、集光器１６で集光され、交互に検出器１８に導入
される。これにより、比較セル１１の透過光強度と試料
セル１２の透過光強度が検出器１８で時分割により別個
に検出される。このようにして検出された検出信号は、
増幅器２２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２４でデジタ
ル信号に変換される。このデジタル信号は各セル１１、
１２の透過光強度の検出値を表わすものであり、これを
マイクロプロセッサ（以下「ＭＰＵ」という）２６が取
り込む。ＭＰＵ２６は、この検出値及び予めメモリ２８
に格納されていたデータを用いてガス濃度を算出し、こ
れを出力する。ここで、予めメモリ２８に格納されてい
るデータは、スパンガス導入時の試料セルの透過光強度
の検出値のゼロガス導入時に対する減少率ｂと、そのと
きのスパンガス濃度ａである。この濃度ａは本赤外線ガ
ス分析計で測定されるすべてのガス濃度をカバーできる
ような値を選定する。また、この減少率ｂは、 ｂ＝（Ｍ0−ＭS）／Ｍ0 …(3) により与えられ、この値は光学系によってほぼ決定され
る。したがって、本赤外線ガス分析計の製造段階におい
て、濃度ａのスパンガス導入時及びゼロガス導入時の試
料セルの透過光強度ＭS、Ｍ0を測定して上式よりｂを算
出し、これとａの値をメモリ２８に格納しておけばよ
い。なお、ＭＰＵ２６に前記演算処理等を行なわせるた
めのプログラムも、予めメモリ２８に格納されている。
【００１１】以下、上記構成の赤外線ガス分析計の動作
について図２及び図３を参照しつつ説明する。図２は、
試料ガスの濃度を測定するときの動作の一例を示すフロ
ーチャートである。まず、ステップＳ１０で試料セル１
２にゼロガスを導入した後、次のステップＳ２０におい
て、ゼロガス濃度を安定させるために時間ｔ1（経験的
に決定された時間）だけ待機する。待機時間ｔ1が経過
するとステップＳ３０へ進み、その時点で検出器１８に
より検出された試料セル１２の透過光強度の検出値Ｍ0
及び比較セルの透過光強度の検出値Ｒ0をＭＰＵ２６が
取り込む。この後、ステップＳ５０で試料ガスを試料セ
ル１２に導入し、以降、この試料ガスの濃度を測定す
る。すなわち、ステップＳ５０において、検出器１８に
よって検出された試料セル１２の透過光強度の検出値Ｍ
及び比較セル１１の透過光強度の検出値Ｒを、ＭＰＵ２
６が取り込む。そしてステップＳ６０において、この検
出値Ｍ，Ｒと、メモリ２８に予め格納された前記濃度ａ
及び減少率ｂを用いて、次式 Ｃ＝ａ・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）／（ｂ・Ｍ0・Ｒ） …(4) により、試料ガスの濃度Ｃを算出する。以後、Ｓ５０及
びＳ６０のステップを繰り返し実行することにより、各
時点の試料ガス濃度Ｃを算出していく。
について図２及び図３を参照しつつ説明する。図２は、
試料ガスの濃度を測定するときの動作の一例を示すフロ
ーチャートである。まず、ステップＳ１０で試料セル１
２にゼロガスを導入した後、次のステップＳ２０におい
て、ゼロガス濃度を安定させるために時間ｔ1（経験的
に決定された時間）だけ待機する。待機時間ｔ1が経過
するとステップＳ３０へ進み、その時点で検出器１８に
より検出された試料セル１２の透過光強度の検出値Ｍ0
及び比較セルの透過光強度の検出値Ｒ0をＭＰＵ２６が
取り込む。この後、ステップＳ５０で試料ガスを試料セ
ル１２に導入し、以降、この試料ガスの濃度を測定す
る。すなわち、ステップＳ５０において、検出器１８に
よって検出された試料セル１２の透過光強度の検出値Ｍ
及び比較セル１１の透過光強度の検出値Ｒを、ＭＰＵ２
６が取り込む。そしてステップＳ６０において、この検
出値Ｍ，Ｒと、メモリ２８に予め格納された前記濃度ａ
及び減少率ｂを用いて、次式 Ｃ＝ａ・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）／（ｂ・Ｍ0・Ｒ） …(4) により、試料ガスの濃度Ｃを算出する。以後、Ｓ５０及
びＳ６０のステップを繰り返し実行することにより、各
時点の試料ガス濃度Ｃを算出していく。
【００１２】上記の動作からわかるように、本赤外線ガ
ス分析計によれば、前記減少率ｂは製造時に測定・算出
されて予めメモリ２８に格納されているため、スパン校
正を行なうことなく、ゼロ校正のみで試料ガス濃度を求
めることができる。
ス分析計によれば、前記減少率ｂは製造時に測定・算出
されて予めメモリ２８に格納されているため、スパン校
正を行なうことなく、ゼロ校正のみで試料ガス濃度を求
めることができる。
【００１３】図３は、本実施例の赤外線ガス分析計にお
ける校正時の動作（ゼロ・スパン校正動作）を示すフロ
ーチャートである。図２に示した上記測定動作によれ
ば、スパン校正を行なうことなくゼロ校正のみで試料ガ
ス濃度を測定できるが、精度の高い測定が要求される場
合には、図３に示す手順に従ってゼロ・スパン校正を行
なう必要がある。すなわち、まず、ステップＰ１０で試
料セル１２にゼロガスを導入した後、次のステップＰ２
０において、ゼロガス濃度を安定させるために時間ｔ2
（例えば２分程度）だけ待機する。これによりある程度
安定したものとし、ステップＰ３０においてこの時点で
の検出値Ｍ0、Ｒ0をＭＰＵ２６が取り込む。そして、次
のステップＰ４０及びＰ５０を繰り返し実行することに
より、ゼロガス濃度の安定度を判断する。すなわち、メ
モリ２８に予め格納された前記濃度ａ及び減少率ｂとス
テップＰ３０で取り込んだ検出値Ｍ0、Ｒ0を用い、その
時点（ステップＰ４０実行時点）での検出値をＭ，Ｒと
して、(4)式よりゼロガス濃度を繰り返し算出し、この
濃度が所定時間以上所定範囲内にあれば安定であると判
断する。安定であると判断されるとステップＰ６０へ進
み、その時点での検出値を取り込み、これをあらためて
Ｍ0、Ｒ0とする。このＭ0、Ｒ0が今回のゼロ校正により
得られる正式な値である（ステップＰ３０で取り込んだ
検出値Ｍ0、Ｒ0はゼロガス濃度を算出するための暫定的
な値である）。次に、スパン校正を行なうために、ステ
ップＰ７０でスパンガスを導入し、ステップＰ８０及び
Ｐ９０を繰り返し実行することにより、スパンガス濃度
の安定度を判断する。すなわち、上記と同様、(4)式に
よりスパンガス濃度を繰り返し算出し、この濃度が所定
時間以上所定範囲内にあれば安定であると判断する。こ
の算出において、Ｍ0及びＲ0はゼロガス濃度が安定した
段階での検出値を用いているため、ステップＰ２０のよ
うな待機動作は不要である。ステップＰ９０において安
定であると判断されると、ステップＰ１００へ進んでそ
の時点の検出値を取り込み、これをＭS、ＲSとし、校正
を終了する。
ける校正時の動作（ゼロ・スパン校正動作）を示すフロ
ーチャートである。図２に示した上記測定動作によれ
ば、スパン校正を行なうことなくゼロ校正のみで試料ガ
ス濃度を測定できるが、精度の高い測定が要求される場
合には、図３に示す手順に従ってゼロ・スパン校正を行
なう必要がある。すなわち、まず、ステップＰ１０で試
料セル１２にゼロガスを導入した後、次のステップＰ２
０において、ゼロガス濃度を安定させるために時間ｔ2
（例えば２分程度）だけ待機する。これによりある程度
安定したものとし、ステップＰ３０においてこの時点で
の検出値Ｍ0、Ｒ0をＭＰＵ２６が取り込む。そして、次
のステップＰ４０及びＰ５０を繰り返し実行することに
より、ゼロガス濃度の安定度を判断する。すなわち、メ
モリ２８に予め格納された前記濃度ａ及び減少率ｂとス
テップＰ３０で取り込んだ検出値Ｍ0、Ｒ0を用い、その
時点（ステップＰ４０実行時点）での検出値をＭ，Ｒと
して、(4)式よりゼロガス濃度を繰り返し算出し、この
濃度が所定時間以上所定範囲内にあれば安定であると判
断する。安定であると判断されるとステップＰ６０へ進
み、その時点での検出値を取り込み、これをあらためて
Ｍ0、Ｒ0とする。このＭ0、Ｒ0が今回のゼロ校正により
得られる正式な値である（ステップＰ３０で取り込んだ
検出値Ｍ0、Ｒ0はゼロガス濃度を算出するための暫定的
な値である）。次に、スパン校正を行なうために、ステ
ップＰ７０でスパンガスを導入し、ステップＰ８０及び
Ｐ９０を繰り返し実行することにより、スパンガス濃度
の安定度を判断する。すなわち、上記と同様、(4)式に
よりスパンガス濃度を繰り返し算出し、この濃度が所定
時間以上所定範囲内にあれば安定であると判断する。こ
の算出において、Ｍ0及びＲ0はゼロガス濃度が安定した
段階での検出値を用いているため、ステップＰ２０のよ
うな待機動作は不要である。ステップＰ９０において安
定であると判断されると、ステップＰ１００へ進んでそ
の時点の検出値を取り込み、これをＭS、ＲSとし、校正
を終了する。
【００１４】上記のゼロ・スパン校正動作からわかるよ
うに、本赤外線ガス分析計によれば、初回の校正であっ
ても自動的に安定度を判断することができるため、１回
の校正動作で信頼性の高い校正を行なうことができる
（すなわち、正確なＭ0、Ｒ0、ＭS、ＲSの値を得ること
ができる）。
うに、本赤外線ガス分析計によれば、初回の校正であっ
ても自動的に安定度を判断することができるため、１回
の校正動作で信頼性の高い校正を行なうことができる
（すなわち、正確なＭ0、Ｒ0、ＭS、ＲSの値を得ること
ができる）。
【００１５】なお、以上の説明からわかるように、本実
施例の赤外線ガス分析計を実現するためには、(1)式に
より試料ガス濃度を算出していた前記従来の赤外線ガス
分析計に対し、ハードウェアを追加する必要はなく、ソ
フトウェア（ＭＰＵ２６が実行するプログラム）を変更
するだけでよい。このため、少ないコストで実現するこ
とができる。もちろん、本実施例においてソフトウェア
で実現される機能（演算手段等）をハードウェア（専用
の演算チップ等）で実現してもよい。
施例の赤外線ガス分析計を実現するためには、(1)式に
より試料ガス濃度を算出していた前記従来の赤外線ガス
分析計に対し、ハードウェアを追加する必要はなく、ソ
フトウェア（ＭＰＵ２６が実行するプログラム）を変更
するだけでよい。このため、少ないコストで実現するこ
とができる。もちろん、本実施例においてソフトウェア
で実現される機能（演算手段等）をハードウェア（専用
の演算チップ等）で実現してもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、ス
パン校正を行なうことなく、ゼロ校正のみで試料ガス濃
度を求めることができる。したがって、特に高精度の測
定が要求されない場合には、分析計が未校正であって校
正ガスが入ったボンベが測定場所にない場合であって
も、空気等を使用したゼロ校正のみで測定を行なうこと
により、試料ガス濃度の概略値を得ることができる。
パン校正を行なうことなく、ゼロ校正のみで試料ガス濃
度を求めることができる。したがって、特に高精度の測
定が要求されない場合には、分析計が未校正であって校
正ガスが入ったボンベが測定場所にない場合であって
も、空気等を使用したゼロ校正のみで測定を行なうこと
により、試料ガス濃度の概略値を得ることができる。
【００１７】また、本発明によれば、精度の高い測定を
行なう場合に必要なゼロ・スパン校正において、初回の
校正でも校正ガス濃度の安定度を自動的に判断させるこ
とができるため、１回の校正動作で信頼性の高い校正を
行なうことができる。
行なう場合に必要なゼロ・スパン校正において、初回の
校正でも校正ガス濃度の安定度を自動的に判断させるこ
とができるため、１回の校正動作で信頼性の高い校正を
行なうことができる。
【００１８】なお、本発明の赤外線ガス分析計を実現す
るには、従来の赤外線ガス分析計においてソフトウェア
を変更するだけでよいため、低コストで実現することが
できる。
るには、従来の赤外線ガス分析計においてソフトウェア
を変更するだけでよいため、低コストで実現することが
できる。
【図１】 本発明の一実施例である赤外線ガス分析計の
構成を示す図。
構成を示す図。
【図２】 前記赤外線ガス分析計において試料ガス濃度
を測定するときの動作の一例を示すフローチャート。
を測定するときの動作の一例を示すフローチャート。
【図３】 前記赤外線ガス分析計における校正時の動作
を示すフローチャート。
を示すフローチャート。
１１…比較セル １２…試料セル １４…光源 １５…回転セクタ １８…検出器 ２６…マイクロプロセッサ（ＭＰＵ、演算手段） ２８…メモリ（記憶手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒谷 克彦 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会 社島津製作所三条工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 試料セル及び比較セルに交互に赤外光を
投射し、試料セルの透過光と比較セルの透過光を単一の
検出器に交互に導入し、その強度を検出する赤外線ガス
分析計において、 所定濃度ａのスパンガスを導入した時の試料セルの透過
光強度の検出値のゼロガス導入時に対する減少率 ｂ＝（Ｍ0−ＭS）／Ｍ0 Ｍ0：ゼロガス導入時の試料セルの透過光強度の検出値 ＭS：スパンガス導入時の試料セルの透過光強度の検出
値 及び該所定濃度ａの値を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された値ａとｂとを用いて次式によ
り試料ガス濃度Ｃを算出する演算手段と、を備えたこと
を特徴とする赤外線ガス分析計。 Ｃ＝ａ・（Ｍ0・Ｒ−Ｍ・Ｒ0）／（ｂ・Ｍ0・Ｒ） ただし、 Ｍ ：試料ガス導入時の試料セルの透過光強度の検出値 Ｒ ：試料ガス導入時の比較セルの透過光強度の検出値 Ｒ0：ゼロガス導入時の比較セルの透過光強度の検出値 である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35830092A JPH06201583A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 赤外線ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35830092A JPH06201583A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 赤外線ガス分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201583A true JPH06201583A (ja) | 1994-07-19 |
Family
ID=18458586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35830092A Pending JPH06201583A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 赤外線ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06201583A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005315587A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Yokogawa Electric Corp | 赤外線ガス分析計およびその校正方法 |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP35830092A patent/JPH06201583A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005315587A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Yokogawa Electric Corp | 赤外線ガス分析計およびその校正方法 |
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