JPH07318487A

JPH07318487A - オゾン濃度計

Info

Publication number: JPH07318487A
Application number: JP13241894A
Authority: JP
Inventors: Takao Nagai; 孝男永井; Takeshi Takahashi; 岳司高橋
Original assignee: DAIRETSUKU KK
Current assignee: DAIRETSUKU KK
Priority date: 1994-05-24
Filing date: 1994-05-24
Publication date: 1995-12-08

Abstract

(57)【要約】【目的】紫外線発光ランプの光量の経時変動補正の精
度等を上げることにより、オゾン濃度計の測定値の精度
を上げる。【構成】紫外線発光ランプ１の光を、チョッパホイ−
ル４１により、光路Ｍ１で示される反応セル３を通る計
測光と、光路Ｍ２で示される反応セル３を通らない参照
光とに分け、一つの受光器２で両光の計測を行ない、受
光器２の感度やドリフトのバラツキが生じないようにし
ている。また受光器２として光電管を使用し、両光路間
の開き角度θ１を１５度から３０度とし両光量を略等し
くしたり、反応セル３を通らない光の光路に反射鏡を置
いて、ランプ１の同じ場所から照射される光を計測光及
び参照光として利用できるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オゾンの濃度を計測す
る装置、特に紫外線吸収法による高濃度用オゾンの計測
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、オゾン濃度計は、一般に、三方電
磁弁の切り替えにより、計測対象のオゾンガスをサンプ
ルラインと比較ラインとに交互に通過させ、反応セルへ
導入するように設けられている。そして紫外線を反応セ
ルに当て、オゾンによって紫外線の一部が吸収された後
の通過光量を電流換算し、オゾン濃度を算出している。

【０００３】しかし、オゾン濃度が高くなると、機械的
な電磁弁では、耐オゾン性（耐蝕性）の問題が生じ、そ
のための対策が必要となり、高価なものとなる。また高
濃度オゾンは加圧されて計測装置内に送られてくること
が多く、耐圧性や耐漏洩性の点で問題が生じ易い。この
ため、最近、高濃度オゾンの測定用として、図７及び図
８のように、電磁弁を使わず、光チョッパ−によって、
水銀ランプの光路を切り換え、オゾンガスを通ってから
受光器に入る光量、即ち計測光の光量と、受光器に直接
入る光量、即ち参照光の光量とを比較し、オゾン濃度を
計る方式が提案されている。

【０００４】即ち、図７に示す従来のオゾン濃度計は、
オゾンガスにより吸収される波長を持った紫外線を発光
する水銀ランプ９１と、その光を受ける半導体センサ−
の受光器９２と、計測対象のオゾンガスが入れられる反
応セル９３と、水銀ランプ９１から受光器９２への光路
を開閉する光チョッパ−９４とで、そのオゾン検出部が
構成されている。なお、光チョッパ−９４は、チョッパ
−体９４ａとそれを駆動するモ−タ−９４ｂとにより構
成されている。

【０００５】そして光チョッパ−９４によって、水銀ラ
ンプ９１の光路を切り換え、反応セルを通ってから受光
器９２に入る計測光の光量、即ち、図８のＫ１で示され
る光路を通過する光量と受光器９２に直接入る参照光の
光量、即ち、図８のＫ２で示される光路を通過する光量
とをそれぞれ受光器９２により検出し、そのデ−タをマ
イクロプロセッサ−９５に入力している。また、反応セ
ル９３内の圧力と温度をそれぞれ圧力センサ−９６と温
度センサ−９７とで検知し、そのデ−タもマイクロプロ
セッサ−９５に入力している。そして、マイクロプロセ
ッサ−９５は、これらのデ−タからオゾン濃度に対応す
る適性なデ−タを求め、そのデ−タを外部に出力してい
る。なお、そのデ−タは、０から１０ボルトの範囲の直
流電圧の信号Ｓ１として、及びＲＳ−２３２Ｃ用の信号
Ｓ２として出力される。

【０００６】なお、計測対象のオゾンガスは、サンプル
入口から反応セル９３に入れられ、当該セル９３を通っ
た後、バルブ９８及び流量計９９を経由してサンプル出
口から排出される。そして、オゾン分解器１００に入
り、分解される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のオゾン濃度計では、受光器９２に使用している半導
体センサ−が自然光の侵入による外乱ノイズに非常に敏
感なため、その受光器９２と光チョッパ−９４との間隔
Ｎをできるかぎり小さくする必要があること及び高濃度
のオゾンになればなるほど、反応セル９３の長さＬを短
くし横方向に長くする必要があることなどから、光路Ｋ
１と光路Ｋ２との開き角度θは３０度を超えた角度とな
っている。即ち、上記の条件を満足させ、かつ、よりコ
ンパクトな構造にする必要があること及び光の減衰量を
抑えるため光路長を短くする必要があることなどから、
光路Ｋ１の光軸と光路Ｋ２の光軸との開き角度は３０度
を超えた角度となっている。

【０００８】このため、光路Ｋ２による光量が光路Ｋ１
による光量に比べ相当小さくなることから、即ち、参照
光によって得られる値が測定光によって得られる値に比
べ相当小さくなることから、水銀ランプ１の光量の経時
変動補正が不十分となりがちである。また、光の散乱、
干渉などが生じやすく、光路Ｋ２による参照値の信号と
ノイズの比（Ｓ／Ｎ比）が悪くなり、結果として測定精
度が悪くなっている。更に、各光路の中心軸合わせの精
度を維持できにくいことからも測定精度が低下しがちで
ある。

【０００９】また、従来のオゾン濃度計では、上記の条
件や構造上の制約から、紫外線を発光する水銀ランプ９
１は長いものとなっている。ところが水銀ランプ９１が
長くなると、発光面すべてで均一発光させることは非常
に困難になる。このことは測定値と参照値の各Ｓ／Ｎ比
が悪くなる原因の一つともなっている。本発明は、紫
外線発光ランプの光量の経時変動補正の精度を上げ得る
オゾン濃度計を提供することを目的とする。また、本発
明は、測定値の精度を上げ得るオゾン濃度計を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１の発明は、一つの紫外線発光ランプと、オ
ゾンが入れられる一つの反応セルと、該反応セルを通っ
た前記ランプの光とこの光の光路より長い光路を持つ前
記セルを通らない前記ランプの光とをそれぞれ検知する
一つの受光器と、前記ランプと前記セルの間に置かれ前
記各光の前記受光器への光路を遮蔽、開口する光チョッ
パ−と、前記受光器で検知した両光路を通る光の光量を
信号処理するとともに比較演算処理しオゾン濃度値を算
出する計測回路とを設け、前記受光器として光電管を採
用し、かつ、前記受光器へ入射する両光路の光軸間の開
き角度を１５度から３０度の範囲にしている。

【００１１】また、請求項２の発明は、一つの紫外線発
光ランプと、オゾンが入れられる一つの反応セルと、該
セルを通った前記ランプの光とこの光の光路より長い光
路を持つ前記セルを通らない前記ランプの光とをそれぞ
れ検知する一つの受光器と、前記ランプと前記セルの間
に置かれ前記各光の前記受光器への光路を遮蔽、開口す
る光チョッパ−と、前記受光器で検知した両光路を通る
光の光量を信号処理するとともに比較演算処理しオゾン
濃度値を算出する計測回路とを設け、上記セルを通る光
と略同一場所からの光を、上記セルを通らない光の光源
とするように反射鏡を置いて、上記セルを通らない光の
光路を形成している。

【００１２】

【作用】したがって、上記のように構成されたオゾン濃
度計では、光チョッパ−によって、反応セルを通る光の
光路と反応セルを通らない光の光路とを切り換えてい
る。そして反応セルを通った光を計測光とし、反応セル
を通らない光を参照光とし、各光量を受光器で検知し、
計測回路で両光量を信号処理するとともに比較演算処理
しオゾン濃度値を算出している。その際、参照光を利用
して、紫外線を発光するランプの経時変動へ対応してい
る。また請求項１の発明では、受光器として光電管を使
用し、反応セルと光電管との距離を長く取り、光電管へ
入射する両光路の光軸間の開き角度を３０度以下にして
いる。これにより、参照光の光量の減少を防止してい
る。一方、あまりに該角度を小さくすると、参照光の光
路が長くなりすぎ、参照光のＳ／Ｎ比が悪化する。この
ため受光器へ入射する両光路の光軸間の開き角度を１５
度以上にし、参照光のＳ／Ｎ比の悪化を防止している。
即ち、参照光の光量の減少を防止すると共に参照光のＳ
／Ｎ比の悪化を防止するため、受光器へ入射する両光路
の光軸間の開き角度を１５度から３０度の範囲にしてい
る。

【００１３】また、請求項２の発明では、上記セルを通
る光と略同一場所からの光を、上記セルを通らない光の
光源とするように、反射鏡を置いて、上記セルを通らな
い光の光路を形成している。即ち、反射鏡を有効活用
し、同じ場所から出る光を参照光及び計測光として利用
し、光の照射位置が異なることによる光量の相違や変動
に対応している。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。

【００１５】図１に本発明の原理構成を示す。このオゾ
ン濃度計は、光チョッパ−によって、計測光の他に参照
光を得ることができるようにし、その両光の光量を比較
演算してオゾン濃度を算出するようにしたものである。
図１において、紫外線発光ランプである水銀ランプ１
は、２５４ｎｍに輝線を持っており、定電流ドライブの
ランプ駆動回路１１により駆動される。この水銀ランプ
１が入ったランプハウスは、水銀ランプ１の速い立ち上
げと安定した計測を行うため、ランプ温度調整回路１２
により温度管理がなされる。水銀ランプ１の光は、反応
セル３の中心直線延長上に配置された受光器２によって
検知される。この検知は、二つの光路を通る光量を交互
に受光することによりなされる。即ち、反応セル３を通
る光路と反応セル３を通らない光路とが光チョッパ−４
で切り換えられており、水銀ランプ１の光は、切り換え
られた各光路を通り受光器２に入射している。この切換
えは、光学ユニット部の第一の実施例を図示している図
２及び図３に示されているように、その回転中心に対し
回転角度と距離が異なる二つの穴４１ａと４１ｂを持つ
チョッパホイ−ル４１をホイ−ル駆動モ−タ４２で回転
させることにより行っている。ここで、穴４１ａは、計
測用の光を通すために、換言すれば計測値を得るための
計測光路Ｍ１を形成するために、また、穴４１ｂは、参
照用の光を通すために、換言すれば参照値を得るための
参照光路Ｍ２を形成するために、それぞれ使用される。
そして、その両光路の中心間の角度、即ち、光軸間の開
き角度θ１を３０度としている。なお、受光器２とし
て、２５４ｎｍの紫外線を選択的にセンシングするソ−
ラブラインド型光電管が使用されている。以下、この受
光器２を光電管２と呼ぶ。この光電管２により検知され
た電流信号は、計測回路５に入り信号処理され、ＣＲＴ
等の表示器６１やレコ−ダ６２の出力器６に出力され
る。計測回路５は、電流信号が入力する切換え器５１と
電圧変換された信号を周波数に変換するクロック同期電
圧周波数変換器５２と、周波数に変換された計測値をカ
ウントするサンプルカウンタ５３と、周波数に変換され
た参照値をカウントするリフアレンスカウンタ５４と、
両値から測定値を算出する１６ビットＣＰＵであるマイ
クロプロセッサ５５と、切換え器５１と電圧周波数変換
器５２とに基準電圧を与える基準電圧発生器５６とから
なる。なお、マイクロプロセッサ５５には、反応セル３
内の圧力を検知する圧力センサ−７１からの信号と、反
応セル３内の温度を検知する温度センサ−７２からの信
号とが入力され、当該マイクロプロセッサ５５によって
測定値が補正される。上記電圧周波数変換器５２は、後
記する計測サイクル毎に、用意されたゼロ電圧とフルス
ケ−ル電圧を計測し、マイクロプロセッサ５５により自
己校正されている。

【００１６】次に、第一の実施例の光学ユニット部を図
２及び図３に基づき詳細に説明する。水銀ランプ１はラ
ンプハウス１３内に入れられている。ランプハウス１３
には、反応セル３を通る計測光を導く穴１３ａと、反応
セル３を通らない参照光を導く穴１３ｂとが設けられて
いる。そして、自然光ブラインド２１が施された光電管
２がセルブロック片８１に、反応セル３がセルブロック
片８２にそれぞれ固定的に取り付けられている。なお両
セルブロック片８１、８２はネジ８３で一体化され、セ
ルブロック８を構成している。セルブロック片８２に
は、反応セル３を設置するためと当該セル３を通る計測
光を導くための筒穴８２ａと、反応セル３を通らない参
照光を導くための筒穴８２ｂとが設けられている。反応
セル３は、円形板状の二つの透明石英硝子３１ａと３１
ｂとの間にド−ナッツ形状のスペ−サ−３１ｃが設置さ
れ、円形板状のオゾン挿入空間３１ｄを設けることによ
り構成されている。この反応セル３は、筒穴８２ａに突
出する形でセルブロック片８２に設けられた円形凸部８
２ｃに、Ｏリング３２ａを挟み込む形で取り付けられ
る。そして、その取り付けは、反応セル３から光の入射
方向に向かって、Ｏリング３２ｂとド−ナッツ形状のＯ
リング押さえリング３３とを順次設置し、ド−ナッツ形
状のナット３４により、円形凸部８２ｃに対して押さえ
付ける形で行われる。ここで、オゾンは、セルブロック
片８１の上記オゾン挿入空間３１ｄに接する位置に設け
られた二つのオゾン通過穴８２ｄ、８２ｄの一方から導
入され、他方から排出される。

【００１７】チョッパホイ−ル４１とホイ−ル駆動モ−
タ４２とで構成される光チョッパ−４は、セルブロック
片８１の支持凸部８２ｅにそのホイ−ル回転軸４３が二
つの玉軸受け４４、４４により軸受けされ、かつ、ホイ
−ル駆動モ−タ４２の保持体４２ａがセルブロック片８
２に固着されることによりセルブロック８に支持され
る。なお、ホイ−ル回転軸４３は、モ−タ４２の出力軸
４２ｂと自在継手４５ａ、４５ｂで接続されている。ま
た、チョッパホイ−ル４１は、セルブロック片８１とセ
ルブロック片８２とで形成されるセルブロック８内の空
間８２ｆを、垂直方向、即ち、重力方向に横切るように
置かれている。つまり、光チョッパ−４は、実装面のス
ペ−ス節約、組み立て易さ及び保守のし易さを考慮し、
ホイ−ル回転軸４３が重力方向に対し、水平方向となる
ように置かれている。

【００１８】次に、このように構成されたオゾン濃度計
による計測について説明する。図示しないオゾン発生機
より高濃度のオゾンが、通常、加圧されて、一方のオゾ
ン通過穴８２ｄより、反応セル３のオゾン挿入空間３１
ｄに入れられる。そして、定電流ドライブのランプ駆動
回路１１により、２５４ｎｍに輝線を持っている水銀ラ
ンプ１が点灯する。その際、ランプハウス１３をランプ
温度調整回路１２により温度管理することにより、速い
立ち上げがなされる。なお、このランプ温度調整回路１
２は、安定した計測にも役立つ。この温度管理により、
従来３０分以上の時間を要し、かつ、室温の変化に大き
く影響を受けていたものが、電源投入後、約５分で計測
が開始されるようになり、室温の変化にも影響を受けな
いようになった。

【００１９】電源投入と同時、又は所定時間経過後にホ
イ−ル駆動モ−タ４２が駆動し、チョッパホイ−ル４１
が図２において反時計方向に回転し、光チョッパ−４が
作動する。電源投入後、約５分で計測が開始されると、
まずチョッパホイ−ル４１が各光路Ｍ１、Ｍ２を遮蔽し
た状態において、第一ステップとして電気回路のゼロ補
正が、次に第二ステップとして光電管２のゼロ補正がな
される。電気回路のゼロ補正は、電圧周波数変換器５２
が、計測サイクル毎に、用意されたゼロ電圧とフルスケ
−ル電圧を計測し、マイクロプロセッサ５５により自己
校正することによりなされる。光電管２のゼロ補正も、
計測サイクル毎に、暗電流を測定し、マイクロプロセッ
サ５５により自己校正することで実施される。なお、こ
の光電管２は、２５４ｎｍの紫外線を選択的にセンシン
グするソ−ラブラインド型光電管が使用されているの
で、外乱光の影響を受けずに安定した計測が可能であ
る。即ち、一般的なシリコンダイオ−ド方式のセンサ−
は、紫外線領域での感度が低く、赤外線を含む外乱光の
影響を受ける恐れがあり、干渉成分ガスによる誤検出を
しがちであったが、本実施例の光電管２は、このような
問題が生じにくい。

【００２０】上記の各ゼロ補正がなされた後、チョッパ
ホイ−ル４１の穴４１ｂがセルブロック片８２の筒穴８
２ｂの位置に来たとき、第三ステップとして、反応セル
３を通らない光の光量計測、即ち、参照光の計測が行わ
れる。このとき、水銀ランプ１の光は、ランプハウス１
３の丸穴１３ｂとセルブロック片８２の筒穴８２ｂを通
った後、チョッパホイ−ル４１の穴４１ｂを通り、光電
管２に入る。即ち、参照光を計測するための参照光路Ｍ
２が形成される。そして光電管２により、光量が電流に
変換され、計測回路５に入力される。その後、チョッパ
ホイ−ル４１の動きと連動した切換え器５１により動作
する、クロック同期電圧周波数変換器５２と、周波数に
変換された参照値をカウントするリフアレンスカウンタ
５４とにより、参照値に相当する信号をマイクロプロセ
ッサ５５に入力している。

【００２１】参照光の計測が行われた後、第四ステップ
として、チョッパホイ−ル４１の穴４１ａがセルブロッ
ク片８２の筒穴８２ａの位置に来たとき、反応セル３を
通過した光量の計測、即ち、計測光の計測が行われる。
反応セル３を通過する光は、オゾンにより減衰するが、
その減衰量はオゾン濃度によって異なる。光電管２に入
った光量が電流に変換され、計測回路５に入力される。
その後、チョッパホイ−ル４１の動きと連動した切換え
器５１によりそれぞれ動作するクロック同期電圧周波数
変換器５２と、周波数に変換された計測値をカウントす
るサンプルカウンタ５３とにより、計測値に相当する信
号をマイクロプロセッサ５５に入力している。

【００２２】なお、このときマイクロプロセッサ５５に
は、反応セル３内の圧力を検知する圧力センサ−７１か
らの信号と、反応セル３内の温度を検知する温度センサ
−７２からの信号とが入力され、当該マイクロプロセッ
サ５５によって上記参照値及び計測値を補正している。

【００２３】以上の第一ステップから第四ステップまで
の１回の計測サイクルは、チョッパホイ−ル４１の１回
転に相当する。そして次の計測サイクルが行われ、第二
の参照値及び第二の計測値が得られる。そして、マイク
ロプロセッサ５５により、各値が比較演算され、オゾン
濃度値に相当する信号を出力器６に出力する。この比較
演算は、第二の計測値から、第一と第二の参照値の差分
を差し引くことにより、行われている。そして計測サイ
クル毎に、この比較演算が順次繰り返される。これによ
り、水銀ランプ１の光量変動をキャンセルすることがで
きる。この計測は、所定回数又は電源がオフされるまで
行われる。なお、反応セル３の汚れによるの経時的変化
は、測定精度の面では、水銀ランプ１の経時的変化より
も少ない影響を与えるにすぎないが、やはり、その影響
は無視できない。よって、反応セル３内の汚れを取るた
めに、定期的にクリ−ンなオゾンゼロのガスを反応セル
３に注入している。

【００２４】なお、光量の計測として、クロック同期電
圧周波数変換器５２を利用しているので、計測期間中に
連続した計測積算を行うことが可能となり、ビット欠け
が無く、再現性の良い計測が可能となっている。また、
当該電圧周波数変換器５２が、上記計測サイクル毎に、
用意されたゼロ電圧とフルスケ−ル電圧を計測し、マイ
クロプロセッサ５５により自己校正しているので、計測
回路５は無調整となっている。このクロック同期電圧周
波数変換器５２の利用は、一般的に使用される逐次比較
方式や多重積分方式のＡＤ変換方式に比較して、ノイズ
に強く、高分解能の変換が可能となっている。また、オ
ゾン濃度値の補正を行うための圧力や温度の情報も、光
量測定と同様に１６ビットのＣＰＵであるマイクロプロ
セッサ５５により処理されるので、高精度な補正が可能
となっている。さらに、マイクロプロセッサ５５では、
第一ステップと第二ステップを中心とする計測パラメ−
タ設定プログラムと、第三ステップと第四ステップを中
心とする計測処理プログラムとがマルチタスクで実行さ
れており、計測を中断することなく、条件設定やメイン
テナンスが可能となっている。

【００２５】本実施例においては、光軸間の開き角度を
３０度としたので、両光路の光軸間の角度をＸ軸に取
り、計測光路を通る光量に対する参照光路を通る光量の
割合をＹ軸に取った図５に示されるように、両光路の光
量比は１に近く、参照光の光量は十分なものとなってい
る。また、光軸間の開き角度を３０度としたので、参照
光路の光軸の計測光路の光軸に対する角度をＸ軸に取
り、参照光の信号とノイズの比（Ｓ／Ｎ比）をＹ軸に取
った図６に示されるように、Ｓ／Ｎ比も１に近く、他の
角度より良い値となっている。

【００２６】なお、図５に示されるように、参照光路の
光量は、計測光路の光軸に対する参照光路の光軸の開き
角度が３０度を超えると、極端に落ちる。また、図６に
示されるように、参照光の信号とノイズの比は、１５度
のところで約０．１５となっているが、十分使用に耐え
うる。また参照光の信号とノイズの比が、低角度のとき
低くなるのは、低角度にするためには反応セル３の大き
さなどの制約から参照光路を長くする必要が生じ、その
結果、光の干渉や乱反射などが生じやすくなり、ノイズ
成分が多くなるためである。

【００２７】次に、光学ユニット部の第二の実施例を図
４に基づき説明する。この実施例において光学ユニット
部以外の他の部分、即ち、計測回路や出力器などは、第
一の実施例と同じであり、構成も計測方法も上述したと
おりである。ここで、水銀ランプ１はランプハウス１３
内に入れられている。ランプハウス１３には、反応セル
３を通る計測光と、反応セル３を通らない参照光をとも
に導く穴１３ｃとが設けられている。そして、自然光ブ
ラインド２１が施された光電管２がセルブロック片８１
に、反応セル３がセルブロック片８２にそれぞれ固定的
に取り付けられている。なお両セルブロック片８１、８
２はネジ８３で一体化され、セルブロック８を構成して
いる。セルブロック片８２には、反応セル３を設置する
ためと当該セルを通る計測光を導くための筒穴８２ａ
と、反応セル３を通らない参照光を導くための「く」の
字状の筒穴８２ｃとが設けられている。そして、当該筒
穴８２ｃ内に石英反射鏡８４が置かれている。セルブロ
ック片８２には、更に、計測光と参照光とを導きやすく
するように、計測光路Ｐ１と参照光路Ｐ２の両光路に開
口する筒穴８２ｄが設けられている。この実施例では、
セルブロック８とランプハウス１３との間に、ド−ナッ
ツ形状の間隔体８５と中空状の自然光ブラインド体８６
が置かれ、それぞれの穴部分で参照光と計測光を導いて
いる。この実施例の場合、計測光の光軸と参照光の光軸
との角度を４５度としている。即ち、光電管２へ入る光
軸間の開き角度ａ１を４５度としている。なお、この実
施例では、水銀ランプ１から出ていくところの角度ａ２
も４５度としている。

【００２８】反応セル３の構造と取り付け構造は、図３
に示されたと同様となっている。また、チョッパホイ−
ル４１とホイ−ル駆動モ−タ４２とで構成される光チョ
ッパ−４の詳細構造と取り付け構造も、図２及び図３に
示されたと同様となっている。

【００２９】次に、このように構成されたオゾン濃度計
による計測の動作は、第一の実施例と同一である。ま
た、本実施例の場合、図５に示されるような参照光路の
光量と計測光路の光量の比は、参照光路の光軸の角度が
３０度を超えると、同様に落ちる。また、図６に示され
るような参照光の信号とノイズの比も３０度前後のとき
に良い値となる。しかし、本実施例では、両光の発光場
所を略同一箇所とできるので、発光場所の違いによる測
定値精度の低下を防止できる。このため、参照光と計測
光とが受光器に入射するものであれば各種のオゾン濃度
計に採用できる。このように、光軸間の開き角度は、特
に限定されないが、コンパクト性の面では４５度から９
０度未満の範囲が良い。

【００３０】なお、上述の各実施例は、本発明の好適な
実施例の一例ではあるが、これに限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実
施可能である。例えば、紫外線発光ランプとして、水銀
ランプの他に光ダイオ−ド等の種々の発光源が利用でき
る。光電管２として、ソ−ラブラインド型ではなく、一
般的な光電管でも良い。また、光チョッパ−４は、その
チョッパホイ−ル４１が重力に対して水平方向に回転す
るように設置しても良い。また、４１が水銀ランプ１と
反応セル３との間にくるように設置してもよい。また、
チョッパホイ−ル４１も回転方式ではなく、スライド方
式などでも良く、要は、光路を遮蔽、開口するものであ
れば良く、種々の機構を採用できる。更に、上述の各実
施例では、紫外線発光ランプと受光器を結ぶ最短距離路
が計測光路となっているが、必ずしも該最短距離路を計
測光路とする必要はない。なお光電管を使用した場合、
反応セルの長さＬを長くしやすくなり、その結果、オゾ
ン濃度の測定範囲を低い方に広げることができる。更
に、第二の実施例においては、受光器として、光電管で
はなく、シリコンダイオ−ド等の半導体センサ−でも良
い。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のオゾン濃度計は、一つの受光器で、反応セルを通った
光の計測と反応セルを通らない参照光の計測とを行って
いるので、二つの受光器を使用した場合は受光器の感度
やドリフトのバラツキが生じるのに対し、本発明ではそ
れらが生じない。また、請求項１の発明では、受光器と
して光電管を使用し、参照光を計測光に対し１５度から
３０度の範囲の開き角度を持って該光電管に入射させて
いるので両光量が略等しくなり、ランプ光量のドリフト
補正が精度良く実施可能となった。また、請求項２の発
明のオゾン濃度計では、反応セルを通る光と略同一場所
からの光を、上記セルを通らない光の光源とするように
反射鏡を置いて、上記セルを通らない光の光路を形成し
ているので、同じ場所から照射される光を計測光及び参
照光として利用できる。このため、紫外線を発光するラ
ンプに発光場所による光量変動があっても、その影響は
受けず、均一な発光量が得られ、測定精度が良くなる。
またランプの長さを短くでき、全体をコンパクト化でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオゾン濃度計の原理図である。

【図２】本発明の第一の実施例の光学ユニット部を斜め
上方から見た斜面図である。

【図３】本発明の第一の実施例の光学ユニット部の平面
断面図である。

【図４】本発明の第二の実施例の光学ユニット部の平面
断面図である。

【図５】本発明の第一の実施例において、両光路の中心
軸である光軸間の角度をＸ軸に取り、計測光路を通る光
量に対する参照光路の光量の割合をＹ軸に取ったグラフ
である。

【図６】本発明の第一の実施例において、参照光路の光
軸の角度をＸ軸に取り、参照光の信号とノイズの比をＹ
軸に取ったグラフである。

【図７】従来のオゾン濃度計の原理図である。

【図８】従来のオゾン濃度計の光学部の原理図である。

【符号の説明】

１紫外線発光ランプ２受光器３反応セル４光チョッパ４１チョッパホイ−ル５計測回路６出力器８セルブロック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一つの紫外線発光ランプと、オゾンが入
れられる一つの反応セルと、該反応セルを通った前記ラ
ンプの光とこの光の光路より長い光路を持つ前記セルを
通らない前記ランプの光とをそれぞれ検知する一つの受
光器と、前記ランプと前記セルの間に置かれ前記各光の
前記受光器への光路を遮蔽、開口する光チョッパ−と、
前記受光器で検知した両光路を通る光の光量を信号処理
するとともに比較演算処理しオゾン濃度値を算出する計
測回路とを備えてなるオゾン濃度計において、前記受光
器を光電管とし、かつ、該光電管へ入射する前記両光路
の光軸間の開き角度を１５度から３０度の範囲にしたこ
とを特徴とするオゾン濃度計。
【請求項２】一つの紫外線発光ランプと、オゾンが入
れられる一つの反応セルと、該反応セルを通った前記ラ
ンプの光とこの光の光路より長い光路を持つ前記セルを
通らない前記ランプの光とをそれぞれ検知する一つの受
光器と、前記ランプと前記セルの間に置かれ前記各光の
前記受光器への光路を遮蔽、開口する光チョッパ−と、
前記受光器で検知した両光路を通る光の光量を信号処理
するとともに比較演算処理しオゾン濃度値を算出する計
測回路とを備えてなるオゾン濃度計において、反射鏡を
前記セルを通らない光路に置き、前記セルを通る光と略
同一場所の光を前記セルを通らない光の光源とし、この
光源からの光を前記反射鏡により前記受光器へ向け反射
させたことを特徴とするオゾン濃度計。