JPS59128432A - ガス濃度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はガス濃度測定装置、特にＨｅ　−Ｎ　ｅ赤外レ
ーザ管を光源とし、この光源からの光を２つに分割して
、それぞれ試料光及び参照光とし、これらを被測定ガス
及び参照ガスをそれぞれ流入させた試料セμ及び参照セ
ルに入射せしめ、両セルからの通過光強度を比較するこ
とによシ被測定ガスの濃度を測定するガス濃度測定装置
に関する。

従来技術 光源にＨｅ　−Ｎ　ｅガスレーザを用いた赤外吸光法に
よるガス濃度測定装置にあっては、光源、試料セル及び
参照七〜等光学系装置又は光路に配置される装置は、そ
の測定雰囲気温度を一定に保つために恒温槽内に収納し
て使用されることが多い。

このような恒温槽を使用する場合、恒温槽の設定温度を
変化させると試料セル及び参照セルの入射窓及び／若し
くは出射窓に結露を生じることがあり、これによシ赤外
レーザ光の通過が妨けられ、受光素子に入射する光の強
度が著しく低下し、測定精度の低下、或は誤動作の原因
となっている。

発明の目的 本発明は、セル窓へ結露が生じたとき、これを検知し、
かつ警報を発して使用者に知らしめ装置の誤動作、精度
低下等異常の発生を未然に防止する仁とを目的とする。

発明の構成 本発明は、試料セル及び参照セルの各々に光を入射する
２光線方式のガス濃度測定装置において、参照セルの通
過光信号から温度変動分を除去する温度補正手段と、こ
の温度補正手段にて補正された信号を、所定の基準値と
比較し、基準値よシ低いとき信号を出力して参照セルの
窓に結露が発生したことを知らせる結露発生報知信号出
力手段と、この出力手段からの信号を受けて警報を発す
る結露警報手段とを、主構成要素とする。

実施例 第１図において、（１）はＨｅ−Ｎｅガヌレーザ管、（
２）は炭化水素系ガスが被測定ガスとして流入された試
料セル、（３）はレーザ光を吸収しないガス例えば窒素
ガスが流入された参照セルで、両セ／１’＋２＋＋３１
とも前後に光入射窓１＜　１　［４）及び光出射窓（５
）（５）を備え、この窓を通ってレーザ光（図中一点鎖
線で示す）は通過する。（６＋　＋７１は、各セ／ｌ／
（２１＋３１の通過光が入射する受光素子で、これらの
各構成部分は、恒温槽（８）内に配置される。（９）は
恒温槽（８）内の温度を検知する温度検知素子、ｆｌｏ
ｌ（ＩＩＩα匂は、受光素子＋６）（７１及び温度検知
素子（９）からの出力信号を増幅する増幅器で、それぞ
れ出力信号Ｖ８１　Ｇ　、　ＶＲＥＦ　、　Ｖ’ｌ’Ｍ
Ｐを得る。

第２図において、＋７１　＋９１は前述した受光素子及
び温度検知素子、さらに（＋１！（１２）は増幅器であ
る。受光素子（７）の感度即ち出力電圧は、第８図に示
す如く、温度による影普を受け、温度上昇に反比例して
出力電圧が低下する。それ故、受光素子（７）の出力電
圧信号からの温度変動分を除去するために以下のような
操作がなされる。即ち、増幅器（Ｉｌｌの出力信号−２
Ｔ＋ｂ（ａ、ｂは定数、Ｔは温度）に対し、他方の増幅
器（Ｉ２１からの出力をＨ’ｒに設定し、両信号を抵抗
（Ｒ１）（Ｒ２）を介してｆＪＱ舞し、差動増幅器（１
３）のｅ側端子に入力する。この差動増幅器（１：ｌｌ
ｌの■側端子Ｆｉ接地レベルにある。差動増幅器α３）
の出力には、温度変動分を取り除かれた一定値−ｂが得
られ、この信号は比較器０４，１の■側端子に入力され
る。

（１５）は比較器（ｌ（１）のｅ側端子に基準電位−Ｅ
ｌを与える電源である。参照セ１ｖ（３１の窓［４１［
５１に結露を生じていない正常状態では、差動増幅器０
３）の出力−すは比較的大きい電位を示すから、基準値
−Ｅｌよりも大きく、それ故比較器（１４１の出力は１
′Ｈ〃の状態にある。然しなから、参照上μｆ３１の窓
（４）及び／若しくは（５）に結露を発生すると、受光
素子（７）出力信号の電位は低下するから、信号−すの
電位もまた低くカリ、基準値−Ｅ□よυ小さい値となる
。これよシ比較器θ４ｊの出力は１ゝＬ〃レベルに変９
、結露が発生したことを知らせる報知信号となる。この
報知信号によシ、警報表示、警報ブザー等警報装置１（
Ｉｎを動作させることによって、一応所期の目的を達成
することもできるが、さらに、レーザ管（１）の動作状
態を監視しておき、それが正常動作状態にあってかつ結
露警報信号が発生したとき、警報を発するよう構成すれ
ば、より確実に結露の発生を知ることができる。なせな
ら、かかるレーザ管監視手段を設はガい場合、レーザ管
ｔ１）が放電停止したとき警報回路θ６）が動作し、結
露発生と誤認してしまうおそれがあるからである。

レーザ管（１）の動作監視手段につき第２図に基いて説
明すると、（１）はレーザ管、θ７）は、その駆動電源
、（Ｒ８）は電源０７１一端側に接続された抵抗である
。（Ｉ８）は、抵抗（Ｒ８）端子間に現われる電圧信号
がｅ側端子に入力される比較器で、■側端子には、基準
電圧−Ｒ２が与えられる。比較器（１８）の出力は、前
述した比較器（１４）の出力とともにインバータ（Ｉ９
）（２０＋を介してアンドゲート（２１ｉに入力し、さ
らにこのアンドグー）　（２１ｉの出力は警報装置０６
）に印加される。

その動作につき説明すると、レーザ管［１）が正常に動
作しているときは、放電々流が流れるため抵抗（Ｒ８）
を流れる電流ＩＬの値は比較的大きい。それ故抵抗（Ｒ
８）端子間電圧は、基準電圧を−Ｅ２より大きい値とな
シ、比較器Ｏａ＋の出力はゝゝＬ　／／　　レベルにあ
る。他方、レーザ管＋１＋の放電が停止すると電流は、
セロ或は減少するから、抵抗（Ｒ８）端子電圧は低下し
、基準電圧−Ｒ２以下となり、比較器管（１１の動作が
正常であって参照セル（３）に結露を生じた場合には、
比較器（１４バｉ８）の出力はゝゝＬ　／／　１ゝＬ　
ＬＬ、したがってアントゲ−）　（２１Ｈの入力は、１
１　ＨＩＩ　１ゝＨ″　となシその出力にゝゝＨ”　レ
ベル信号を得る。このときに限り警報装＆（＋６ｉを動
作させる構成とすれば、結露のみを確実に検知すると舌
ができる。尚、第２図中、測定信号の処理回路について
は、既に公知のものが使用されるからその説明は省略し
ている。

発明の効果 本発明は、セルの窓に生じた結露を既存の信号、即ち参
照セル通過光信号、温度検知信号及びレーザ管電流信号
から簡単な付加回路を通して結露状態を検知するもので
あるから、固有の結露センサ及びその関連回路を不要と
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例における光路糸を示すブロック
図、第２図は同側回路ブロック図、第３図は、受光素子
出力電圧の温度特性図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　光源、該光源からの光が通過する被測定ガス
   を流入させた試料セル、同様に上記光源からの光が通過
   し該光による吸収を受けないガスを流入させた参照セ／
   Ｌ”ｌｉ−備え、上記両セルの通過光強度を比較して、
   被測定ガスの濃度を測定するガス濃度測定装置において
   、上記参照セルの通過光信号を周囲温度に応じて補正し
   、該信号の温度による影獅を除去する温度補正手段、該
   温度補正手段を経て出力された参照セル通過光信号を予
   め設定された基準値上比較し、該基準値以下と判定され
   たとき信号を出力し上記参照セルの光入射窓及び／若し
   くは光出射窓に結露が発生したことを知らせる結露発生
   報知信号出力手段、該信号出力手段からの信号を受けて
   実際に警報動作する結ｉ！瞥報手段を備えたことを特徴
   とするガス濃度測定装置。
2. （２）光源、該光源からの光が通過する被測定力ヌを流
   入させた試料上μ、同様に上記光源からの光が通過し該
   光による吸収を受けないガスを流入させた参照セルを備
   え、上記両セルの通過光強度を比較して、被測定ガスの
   濃度を測定するガス濃度測定装置において、上記参照セ
   ルの通過光信号を周囲温度に応じて補正し、該信号の温
   度による影蕾を除去する温度補正手段、該温度補正手段
   を経て出力された参照セル通過光信号を予め設定された
   基準値と比較し、該基準値以下と判定されたとき信号を
   出力し、上記参照セルの光入射窓及び／若しくは光出射
   窓に結露が発生したことを知らせる結露発生報知信号出
   力手段、上記光源の作動状態を監視し、正箔動作してい
   るとき出力を生じる光源動作検知信号出力手段、上記結
   露発生報知信号出力手段からの信号と上記光源動作検知
   信号出力手段からの信号を２人力とするアンドゲート手
   段、該アンドゲート手段からの信号によシ動作し結露警
   報を発生する結露賢報手段を備えたことを特徴とするガ
   ス濃度測定装置。