JPH1019770A - ガス濃度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ゼロガス生成装置の処理ガスのリーク状態を監
視するセンサーを配管路内に配設することにより、高精
度で且つ安定した連続測定が可能なガス濃度測定装置を
提供する。 【構成】ガス導入部から光学セルに至るガス導入路へ基
準ガスを導入する配管路と試料ガスを導入する配管路を
分岐させて形成し、配管路を三方向切換弁を介して光学
セルへ接続させ、一方の基準ガスを導入する配管路へは
ゼロガス生成装置を配設させ、ゼロガス生成装置と三方
向切換弁との間へゼロガス生成装置の状態を監視するセ
ンサーを配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、試料ガス中のガス濃
度、例えば、オゾン濃度を測定する紫外線吸収方式の濃
度測定装置、詳しくは、遂次比較測定による濃度測定装
置に関するものである。

【０００２】

【従来技術とその問題点】従来より、オゾンは極めて強
い酸化力を有し、又、人工的に生成することが可能であ
ることから、殺菌処理等の様々な工業的分野で利用され
ているが、例えば、放電によってオゾンを生成させても
生成反応と同時に、分解反応（抑制反応）を生じる等の
極めて不安定な性質を有しているため、生成と同時にそ
の濃度を連続的に測定する必要性が有り、例えば、紫外
線吸収方式による濃度測定が周知のものとして行われて
いる。

【０００３】紫外線吸収法によるオゾン濃度の測定は、
オゾンが紫外線領域に２５４ｎｍ付近をピークとする呼
吸スペクトル（ハートレー帯）を有していることを利用
して、セル内に流入させた試料ガスへ２５３．７ｎｍに
強い輝線スペクトルを有する低圧水銀ランプ等で紫外線
を照射して透過量を測定するもので、この方式に係る測
定装置へは分岐路の一方にオゾンの除去能力を有するゼ
ロガス生成装置を介設させたガス流路手段と、光源ラン
プ、ディテクター等から成る工学測定手段が設けられ、
先ず、ゼロガス生成装置を通過したオゾンを含まない試
料（ゼロガスを測定用の光学セル内に流入させて紫外線
の透過量を測定（ｌｏ）し、次に試料ガスをそのままセ
ル内に流入させて同様に紫外線の透過量を測定（ｌｘ）
することによって、以下（１）式に示すランバートベー
ルの法則に基づいてオゾン濃度を求めるものである。 Ｃ＝Ｋｌｏｇｌｏ／ｌｘ──────（１） Ｃ：オゾン濃度 Ｋ：比例定数

【０００４】従って、（１）式から自明の如く、経時に
亘る使用で前述のゼロガス生成装置のオゾン除去性能が
低下してしまうと、ｌｏの値が変化して正確なオゾン濃
度の測定が不可能と成り、ゼロガスの寿命を連続的に管
理する方法なしでは測定器としての信頼性に不安があっ
た。すなわち、測定範囲以上の濃度のオゾンガスが入っ
てきた場合、リークしたオゾンをセンサーが感知して正
常な測定値として採用されるため、実際はオゾンのリー
クにより真値より低い値を出していた。

【０００５】そのため、従来は、例えば、既に備えられ
ているゼロガス生成装置と未使用の製品とを交換し、夫
々へ同じ試料ガスを通過させて濃度測定の結果を比較す
ることによって性能低下を定期的に判断したり、既知濃
度を入れて確認したり、新たにゼロガス生成装置を交換
する等の手段がとられていた。

【０００６】然し乍ら、前述の方法では、ゼロガス生成
装置の交換作業等に手間がかかるだけでなく、所定の作
業で判断させた結果、性能低下が全く認められない場合
等には、再び元の状態へ交換し直す必要がある等の極め
て非効率的なものであった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
に鑑みて、ゼロガス生成装置の処理ガスのリーク状態を
監視するセンサーを配管路内に配設することにより、高
精度で且つ安定した連続測定が可能なガス濃度測定装置
を提供したものである。

【０００８】

【発明の構成】本発明の構成は、ガス導入部から光学セ
ルに至るガス導入路へ基準ガスを導入する配管路と試料
ガスを導入する配管路を分岐させて形成し、該夫々の配
管路を三方向切換弁を介して光学セルへ接続させると共
に一方の基準ガスを導入する配管路へはゼロガス生成装
置を配設させた紫外線吸収方式のガス濃度測定装置にお
いて、前記ゼロガス生成装置と三方向切換弁との間へ該
ゼロガス生成装置の状態を監視するセンサーを配設した
構成である。

【０００９】

【実施例】斯る目的を達成した本発明を以下実施例の図
面によって説明する図１は、本発明のオゾン濃度測定装
置の説明図であり、図２は、本発明のオゾン濃度測定装
置に使用されるセンサーの説明図である。

【００１０】本発明は、試料ガス中のガス濃度、例え
ば、オゾン濃度を測定する紫外線吸収方式の濃度測定装
置、詳しくは、遂次比較測定による濃度測定装置に関す
るものであり、ガス導入部１ａから光学セル４に至るガ
ス導入路へ基準ガスを導入する配管路と試料ガスを導入
する配管路を分岐させて形成し、該夫々の配管路を三方
向切換弁３を介して光学セル４へ接続させると共に一方
の基準ガスを導入する配管路へはゼロガス生成装置２を
配設させた紫外線吸収方式のガス濃度測定装置におい
て、前記ゼロガス生成装置２と三方向切換弁３との間へ
該ゼロガス生成装置２の状態を監視するセンサー８を配
設したものである。

【００１１】即ち、本発明のガス濃度測定装置は、試料
ガス中のガス濃度を遂次比較測定により測定するもの
で、図１に図示の如く、光学測定手段とガス流路手段を
備えた紫外線吸収方式の濃度測定装置である。

【００１２】光学測定手段は、紫外線ランプ等から成る
光源と光電管、フォトセル等の光検出器、或いはハーフ
ミラー、補正用光検出器、演算装置等（図示せず）を備
え、この光学測定手段により前記ガス流路手段に介設さ
せた石英硝子製等の透光性の光学セル４内へ流入する所
定のガス濃度を吸光度に基づいて測定する。

【００１３】一方、ガス流路手段は、試料ガスを導入す
るガス導入部１ａと光学セル４を接続する配管路と、こ
の光学セル４とガス排出部１ｂを接続する配管路から成
るもので、この内、ガス導入部１ａと光学セル４間の配
管路は２方向に分岐されて、一方を試料ガスをそのまま
導入する配管路とし、他方を基準ガスを導入する配管路
として形成している。

【００１４】また、ガス排出部１ｂと光学セル４との間
の配管路へは流量計５、流量調節バルブ６、ポンプ装置
７が配設されている。

【００１５】本発明は、上記の様な構成のガス濃度測定
装置において、三方向切換弁２と光学セル４の間へゼロ
ガス生成装置の状態を監視する、例えば、図２に図示の
ようなセンサー８を配設させたものである。

【００１６】実施例中の図２で例示されているセンサー
８は、半導体薄膜８ａ、白金薄膜電極８ｂ、アルミナ基
板８ｃ、ヒータ８ｄから構成されているもので、薄膜の
半導体８ａの表面にオゾンが接触すると、オゾンの酸化
力により半導体の電子が拘束され、電気抵抗が変化する
原理を利用したガス濃度の監視用センサーである。

【００１７】

【作用】試料ガス中のオゾン濃度を測定するには、先
ず、三方向切換弁３の電磁操作により、試料ガスがガス
導入部１ａからゼロガス生成装置２を経由して光学セル
４内に導入されるようにガス流路を形成し、光学セル４
内へ試料ガス中の含有ガスを除去した基準ガス、つま
り、オゾンのみを除去したガスを流入させ、光学測定手
段により吸光度測定を行う。次いで、三方向切換弁３の
電磁操作により、試料ガスがガス導入部１ａからゼロガ
ス生成装置２を経由しないで光学セル４内に導入される
ようにガス流路を形成し、試料ガスをそのまま流入させ
て、同様に吸光度測定を行う。

【００１８】上記の手順において、ゼロガス生成装置２
により生成される基準ガスは、センサー８により含有ガ
スの濃度を監視されているので、この値を補正値として
濃度測定値に反映させることができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は前述の如く、紫外線吸収方式の
ガス濃度測定装置において、ゼロガス生成装置と三方向
切換弁との間へゼロガス生成装置の状態を監視するセン
サーを配設したことにより、オゾンの連続測定器として
の高い信頼性を実現させたものであり、画期的で、且
つ、実用性に富む有意義な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオゾン濃度測定装置の概要図である。

【図２】本発明のオゾン濃度測定装置に使用されるセン
サーの概要図である。

【符号の説明】

１ａ ガス導入部 １ｂ ガス排出部 ２ ゼロガス生成装置 ３ 三方向切換弁 ４ 光学セル ５ 流量計 ６ 流量調節バルブ ７ ポンプ装置 ８ センサー ８ａ 半導体薄膜 ８ｂ 白金薄膜電極 ８ｃ アルミナ基板 ８ｄ ヒータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガス導入部から光学セルに至るガス導入路
   へ基準ガスを導入する配管路と試料ガスを導入する配管
   路を分岐させて形成し、該夫々の配管路を三方向切換弁
   を介して光学セルへ接続させると共に一方の基準ガスを
   導入する配管路へはゼロガス生成装置を配設させた紫外
   線吸収方式のガス濃度測定装置において、前記ゼロガス
   生成装置と三方向切換弁との間へ該ゼロガス生成装置の
   状態を監視するセンサーを配設したことを特徴とするガ
   ス濃度測定装置。