JPH07113605B2 - ガス分析計 - Google Patents
ガス分析計Info
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- JPH07113605B2 JPH07113605B2 JP19322787A JP19322787A JPH07113605B2 JP H07113605 B2 JPH07113605 B2 JP H07113605B2 JP 19322787 A JP19322787 A JP 19322787A JP 19322787 A JP19322787 A JP 19322787A JP H07113605 B2 JPH07113605 B2 JP H07113605B2
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- 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
-
- G—PHYSICS
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- 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
- G01N21/59—Transmissivity
- G01N21/61—Non-dispersive gas analysers
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、ガス分析計に関する。さらに詳しくは、非
分散型赤外吸収検出器を用いて各種ガス中に存在するガ
ス成分濃度を連続的に検出できるガス分析計に関する。
この発明のガス分析計は、ことに大気や排気ガス中のSO
2、NOx、CO2等のガス成分の測定用分析計として有用で
ある。
分散型赤外吸収検出器を用いて各種ガス中に存在するガ
ス成分濃度を連続的に検出できるガス分析計に関する。
この発明のガス分析計は、ことに大気や排気ガス中のSO
2、NOx、CO2等のガス成分の測定用分析計として有用で
ある。
（ロ）従来の技術 従来から、大気や排ガス中のガス成分を測定する装置と
して、赤外吸収検出器を用いた分析計が用いられてい
る。これは試料ガス導入口から試料ガスを吸引して非分
散型赤外吸収検出器（NDIR）の測定セルへ供給しうるガ
ス流路系からなり、NDIRで検出される２〜６μｍの波長
の赤外光の吸光度に基づいて試料ガス中のガス成分例え
ばSO2、NOx、CO等の濃度を測定しうるよう構成されたも
のである。
して、赤外吸収検出器を用いた分析計が用いられてい
る。これは試料ガス導入口から試料ガスを吸引して非分
散型赤外吸収検出器（NDIR）の測定セルへ供給しうるガ
ス流路系からなり、NDIRで検出される２〜６μｍの波長
の赤外光の吸光度に基づいて試料ガス中のガス成分例え
ばSO2、NOx、CO等の濃度を測定しうるよう構成されたも
のである。
しかし、かかる測定においては、広範囲の波長光の吸収
を指標としているため、試料ガス中に共存する水分によ
って干渉を受け易い。ことに煙道排気ガス中には20重量
％程度迄の多量の水分が含まれる場合もしばしばであ
り、これにより大きな測定誤差を招く。
を指標としているため、試料ガス中に共存する水分によ
って干渉を受け易い。ことに煙道排気ガス中には20重量
％程度迄の多量の水分が含まれる場合もしばしばであ
り、これにより大きな測定誤差を招く。
このため、上記ガス流路の途中に除湿器を介在させる方
法も知られており、例えばNOxやSO2の計測器ではかかる
除湿器を付設したものが標準化されるに至っている（JI
S B7981（1984）−7.2参照）。このうち汎用されてい
る冷却式除湿器は、通常、試料ガスを２℃に冷却するこ
とにより、ガス中の水分を一定値、即ち２℃の飽和水分
量である約0.7重量％程度まで一律に低下させるよう構
成された冷却トラップ式の除湿器からなるものである。
法も知られており、例えばNOxやSO2の計測器ではかかる
除湿器を付設したものが標準化されるに至っている（JI
S B7981（1984）−7.2参照）。このうち汎用されてい
る冷却式除湿器は、通常、試料ガスを２℃に冷却するこ
とにより、ガス中の水分を一定値、即ち２℃の飽和水分
量である約0.7重量％程度まで一律に低下させるよう構
成された冷却トラップ式の除湿器からなるものである。
そしてこの冷却式除湿器を用いることにより、水分量の
異なる種々の試料ガスについて各々正確な被検ガス成分
の測定が行なえるとされている。
異なる種々の試料ガスについて各々正確な被検ガス成分
の測定が行なえるとされている。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、逆に水分量が0.7重量％未満のガスも測
定対象の試料ガスとして存在する。例えば、火力発電所
の排ガス中には通常はかなりの水分が含有されている
が、最近しばしばなされる発電停止時には大気しか供給
されず、これ以外にも乾燥試料ガス中のガス成分の測定
が必要となる場合がある。
定対象の試料ガスとして存在する。例えば、火力発電所
の排ガス中には通常はかなりの水分が含有されている
が、最近しばしばなされる発電停止時には大気しか供給
されず、これ以外にも乾燥試料ガス中のガス成分の測定
が必要となる場合がある。
そして、かかる低水分量の試料ガスを前記ガス分析計で
測定する場合には逆に水分による干渉の程度が通常の測
定時（0.7重量％の水分含有を前提）に比して小さくな
り、結果的にゼロラインが変動して誤差が生じることと
なる問題があった。
測定する場合には逆に水分による干渉の程度が通常の測
定時（0.7重量％の水分含有を前提）に比して小さくな
り、結果的にゼロラインが変動して誤差が生じることと
なる問題があった。
この発明は、かかる問題点を解決すべくなされたもので
あり、ことに水分量の高低やその程度に拘わらず正確な
測定を行なうことができるガス分析計を提供しようとす
るものである。
あり、ことに水分量の高低やその程度に拘わらず正確な
測定を行なうことができるガス分析計を提供しようとす
るものである。
（ニ）問題点を解決するための手段 かくしてこの発明によれば試料ガス導入口から試料ガス
を吸引して非分散型赤外吸収検出器の測定セル内に供給
しうるガス流路を有してなり、このガス流路の途中に、
試料ガス中の水分濃度を所定値迄低下しうる冷却式除湿
器を設け、さらにこの冷却式除湿器の手前に、水蒸気透
過性材からなり上記ガス流路の一部を構成するパイプ
と、このパイプを水中に保持する水貯留槽とからなる加
湿手段を設け、前記冷却式除湿器とこの加湿手段の双方
に試料ガスを通すことにより、一定の水分量を含有する
試料ガスを前記非分散型赤外吸収検出器に供給するよう
構成したことを特徴とするガス分析計が提供される。
を吸引して非分散型赤外吸収検出器の測定セル内に供給
しうるガス流路を有してなり、このガス流路の途中に、
試料ガス中の水分濃度を所定値迄低下しうる冷却式除湿
器を設け、さらにこの冷却式除湿器の手前に、水蒸気透
過性材からなり上記ガス流路の一部を構成するパイプ
と、このパイプを水中に保持する水貯留槽とからなる加
湿手段を設け、前記冷却式除湿器とこの加湿手段の双方
に試料ガスを通すことにより、一定の水分量を含有する
試料ガスを前記非分散型赤外吸収検出器に供給するよう
構成したことを特徴とするガス分析計が提供される。
この発明の最も特徴とする点は前記冷却式除湿器の手前
に、特定の加湿手段を設けた点にある。かかる加湿手段
は、水蒸気透過性のパイプと水貯留槽とから構成される
ものである。
に、特定の加湿手段を設けた点にある。かかる加湿手段
は、水蒸気透過性のパイプと水貯留槽とから構成される
ものである。
ここで水蒸気透過性パイプとしては、気一液の隔膜とな
りかつ液相側の水分を透過して気相側へ供給しうる材質
のものが適しており、ポリテトラフルオロエチレン等の
フッ素系樹脂からなるパイプが適している。このうちい
わゆる半透膜式除湿器に用いられているスルホン酸基含
有のフッ素系樹脂を用いるのが好ましい。かかるフッ素
系樹脂はナフィオン（NAFION;米国デュポン社）等の名
称で入手可能である。
りかつ液相側の水分を透過して気相側へ供給しうる材質
のものが適しており、ポリテトラフルオロエチレン等の
フッ素系樹脂からなるパイプが適している。このうちい
わゆる半透膜式除湿器に用いられているスルホン酸基含
有のフッ素系樹脂を用いるのが好ましい。かかるフッ素
系樹脂はナフィオン（NAFION;米国デュポン社）等の名
称で入手可能である。
かかる水蒸気透過性パイプは、少なくとも後段の冷却式
除湿器での除湿限界の水分濃度以上に、低水分量試料ガ
ス中へ水分を透過供給しうるような長さを有することが
必要である。例えば、冷却式除湿器でのトラップ温度が
２℃の場合には0.7重量％程度迄水分が除かれるので、
上記パイプでは低水分量の試料ガス中の水分濃度を0.7
重量％以上に上昇させうるよう構成する必要がある。か
かる長さは、条件によって異なるが通常100〜200cm程度
で充分である。
除湿器での除湿限界の水分濃度以上に、低水分量試料ガ
ス中へ水分を透過供給しうるような長さを有することが
必要である。例えば、冷却式除湿器でのトラップ温度が
２℃の場合には0.7重量％程度迄水分が除かれるので、
上記パイプでは低水分量の試料ガス中の水分濃度を0.7
重量％以上に上昇させうるよう構成する必要がある。か
かる長さは、条件によって異なるが通常100〜200cm程度
で充分である。
（ホ）作用 低水分量の試料ガスは冷却式除湿器の手前で加湿手段に
より該除湿器での除湿可能な濃度迄加湿される。それに
より除湿器通過後の試料ガス中の水分濃度は、高水分量
試料ガス供給時と同様な値に一律化されることとなる。
より該除湿器での除湿可能な濃度迄加湿される。それに
より除湿器通過後の試料ガス中の水分濃度は、高水分量
試料ガス供給時と同様な値に一律化されることとなる。
（ヘ）実施例 第１図に示す１はこの発明の一実施例の連続ガス分析計
を示す構成説明図である。図に示すごとく連続ガス分析
計は、試料ガス導入口２から非分散型赤外吸収検出器４
の測定用フローセル内に吸引ポンプ３によってガスを供
給しうるガス流路で構成されている。ガス流路の途中に
は水ドレイン12を備えた冷却式除湿器５が設けられ、そ
の後段には各々粒子除去用フィルタ８、絞り弁９、切換
弁10、流量計11が付設されている。ここで除湿器５は２
℃に調整された冷却容器からなる。そして、上記除湿器
５の手前には、加湿器６が設けられている。なお、図中
７は切換弁であり、切換弁10と同様に切換によって校正
用ガス（標準ガス）を各々ガス導入管15,16からガス流
路に導入しうるよう構成されている。なお、13は排気管
を、14は指示記録計を各々示す。
を示す構成説明図である。図に示すごとく連続ガス分析
計は、試料ガス導入口２から非分散型赤外吸収検出器４
の測定用フローセル内に吸引ポンプ３によってガスを供
給しうるガス流路で構成されている。ガス流路の途中に
は水ドレイン12を備えた冷却式除湿器５が設けられ、そ
の後段には各々粒子除去用フィルタ８、絞り弁９、切換
弁10、流量計11が付設されている。ここで除湿器５は２
℃に調整された冷却容器からなる。そして、上記除湿器
５の手前には、加湿器６が設けられている。なお、図中
７は切換弁であり、切換弁10と同様に切換によって校正
用ガス（標準ガス）を各々ガス導入管15,16からガス流
路に導入しうるよう構成されている。なお、13は排気管
を、14は指示記録計を各々示す。
上記加湿器６の詳細な構成を第２図に示す。図に示すご
とく、加湿器６はフッ素系樹脂（NAFION;米国デュポン
社）からなる水蒸気透過性のらせん状パイプ61とこのパ
イプ61を水中に保持する水貯留槽62とからなり、このパ
イプ61は前記ガス流路の一部を構成しうるよう接続され
ている。そして、このパイプ61は口径6mm、長さ200cmに
調節されており、それにより該パイプ内を通過するガス
中の水分濃度を１重量％程度迄上昇させるよう機能す
る。ただし予めこの濃度以上の水分を含有するガスに対
して実質的に加湿はなされない。
とく、加湿器６はフッ素系樹脂（NAFION;米国デュポン
社）からなる水蒸気透過性のらせん状パイプ61とこのパ
イプ61を水中に保持する水貯留槽62とからなり、このパ
イプ61は前記ガス流路の一部を構成しうるよう接続され
ている。そして、このパイプ61は口径6mm、長さ200cmに
調節されており、それにより該パイプ内を通過するガス
中の水分濃度を１重量％程度迄上昇させるよう機能す
る。ただし予めこの濃度以上の水分を含有するガスに対
して実質的に加湿はなされない。
上記ガス分析計を用いて煙道排ガス中のSO2濃度を連続
測定する操作についてさらに説明する。まず、予め校正
を行なった後、加熱器付ガス採取管から採取された煙道
排ガスが、ガス試料として連続的に導入口２からガス流
路内に導入される。かかる煙道排ガス中の水分量は刻々
と変化するものであり、従って、この赤外吸収を指標と
して直接SO2濃度を算出すると著しい誤差が生じる。上
記ガス分析計においては、１ 重量％を越える水分が含
有される場合には加湿器６では加湿されず、除湿器５に
おいて、その飽和水蒸気量、即ち約0.7重量％迄一律に
除湿され、この除湿試料ガスが検出器４内のフローセル
内に導入される。
測定する操作についてさらに説明する。まず、予め校正
を行なった後、加熱器付ガス採取管から採取された煙道
排ガスが、ガス試料として連続的に導入口２からガス流
路内に導入される。かかる煙道排ガス中の水分量は刻々
と変化するものであり、従って、この赤外吸収を指標と
して直接SO2濃度を算出すると著しい誤差が生じる。上
記ガス分析計においては、１ 重量％を越える水分が含
有される場合には加湿器６では加湿されず、除湿器５に
おいて、その飽和水蒸気量、即ち約0.7重量％迄一律に
除湿され、この除湿試料ガスが検出器４内のフローセル
内に導入される。
一方、１ 重量％以下の水分が含有される場合には、加
湿器６でその濃度が１ 重量％に上昇するように加湿さ
れ、次いでこの加湿された試料ガスが除湿器５において
前述と同様に約0.7重量％迄一律に除湿されてフローセ
ル内に導入される。
湿器６でその濃度が１ 重量％に上昇するように加湿さ
れ、次いでこの加湿された試料ガスが除湿器５において
前述と同様に約0.7重量％迄一律に除湿されてフローセ
ル内に導入される。
従って、加湿器６と除湿器５との組合せにより、水分含
有量の高低や変動に拘わらず、水分量が一定なSO2測定
用ガスを検出器４へ供給できることとなり、その赤外吸
収（２〜６μｍ）に基づいてベースラインが安定な煙道
排ガス中のSO2濃度が測定できることとなる。そして、
加湿器６も前記のごとき水蒸気透過性のパイプによって
気一液分離状態で行なわれるため、水中でバブリングを
行なって加湿するう手法のようにSO2の溶解損失を生じ
ることもない。
有量の高低や変動に拘わらず、水分量が一定なSO2測定
用ガスを検出器４へ供給できることとなり、その赤外吸
収（２〜６μｍ）に基づいてベースラインが安定な煙道
排ガス中のSO2濃度が測定できることとなる。そして、
加湿器６も前記のごとき水蒸気透過性のパイプによって
気一液分離状態で行なわれるため、水中でバブリングを
行なって加湿するう手法のようにSO2の溶解損失を生じ
ることもない。
（ト）発明の効果 この発明のガス分析計によれば高水分量の試料ガスのみ
ならず、著しく低い水分量の試料ガスについてもベース
ラインの安定したガス成分測定が正確な可能となる。従
って、ことに水分量が種々変動しうるガスを試料ガスと
するガス成分の連続測定用分析計として有用である。
ならず、著しく低い水分量の試料ガスについてもベース
ラインの安定したガス成分測定が正確な可能となる。従
って、ことに水分量が種々変動しうるガスを試料ガスと
するガス成分の連続測定用分析計として有用である。
第１図はこの発明の一実施例の連続ガス分析計を示す構
成説明図、第２図は、第１図の要部構成説明図である。 １……連続ガス分析計、 ２……試料ガス導入口、 ３……吸引ポンプ、 ４……非分散型赤外吸収検出器、 ５……冷却式除湿器、 ６……加湿器、 61……らせん状パイプ、 62……水貯留槽。
成説明図、第２図は、第１図の要部構成説明図である。 １……連続ガス分析計、 ２……試料ガス導入口、 ３……吸引ポンプ、 ４……非分散型赤外吸収検出器、 ５……冷却式除湿器、 ６……加湿器、 61……らせん状パイプ、 62……水貯留槽。
Claims (3)
- 【請求項１】試料ガス導入口から試料ガスを吸引して非
分散型赤外吸収検出器の測定セル内に供給しうるガス流
路を有してなり、このガス流路の途中に、試料ガス中の
水分濃度を所定値迄低下しうる冷却式除湿器を設け、さ
らにこの冷却式除湿器の手前に、水蒸気透過性材からな
り上記ガス流路の一部を構成するパイプと、このパイプ
を水中に保持する水貯留槽とからなる加湿手段を設け、
前記冷却式除湿器とこの加湿手段の双方に試料ガスを通
すことにより、一定の水分量を含有する試料ガスを前記
非分散型赤外吸収検出器に供給するよう構成したことを
特徴とするガス分析計。 - 【請求項２】パイプが、フッ素系樹脂パイプである特許
請求の範囲第１項記載のガス分析計。 - 【請求項３】パイプが、通過する試料ガス中の水分濃度
を少なくとも0.7重量％以上に加湿するよう構成されて
なる特許請求の範囲第１項記載のガス分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19322787A JPH07113605B2 (ja) | 1987-07-31 | 1987-07-31 | ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19322787A JPH07113605B2 (ja) | 1987-07-31 | 1987-07-31 | ガス分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6435348A JPS6435348A (en) | 1989-02-06 |
| JPH07113605B2 true JPH07113605B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=16304435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19322787A Expired - Fee Related JPH07113605B2 (ja) | 1987-07-31 | 1987-07-31 | ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113605B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2696692B2 (ja) * | 1992-03-13 | 1998-01-14 | 中部電力株式会社 | 流体変調式のガス分析装置 |
| FR2856939B1 (fr) * | 2003-07-03 | 2005-09-30 | Jobin Yvon Sas | Humidificateur de gaz |
| JP2007108151A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Junzo Umemura | 水蒸気や炭酸ガスによるスペクトル・ノイズのないフーリエ変換赤外分光光度計 |
| JP6052661B2 (ja) * | 2012-08-08 | 2016-12-27 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 微量水分発生装置 |
| WO2016011447A1 (en) | 2014-07-18 | 2016-01-21 | The United States Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services | Aerosol particle growth systems using polymer electrolyte membranes |
| WO2020047558A2 (en) * | 2018-08-09 | 2020-03-05 | Calyx, Inc. | Gas sampling with controlled humidity |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58108435A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-06-28 | Kazuo Amaya | 亜硫酸ガス測定用空気のアンモニア除去および加湿装置。 |
| JPH076969B2 (ja) * | 1985-06-07 | 1995-01-30 | 株式会社島津製作所 | 全炭素測定装置 |
-
1987
- 1987-07-31 JP JP19322787A patent/JPH07113605B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6435348A (en) | 1989-02-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |