JPS60243540A - ガス険知装置 - Google Patents
ガス険知装置Info
- Publication number
- JPS60243540A JPS60243540A JP59099950A JP9995084A JPS60243540A JP S60243540 A JPS60243540 A JP S60243540A JP 59099950 A JP59099950 A JP 59099950A JP 9995084 A JP9995084 A JP 9995084A JP S60243540 A JPS60243540 A JP S60243540A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- gas
- amplifier
- lock
- laser beam
- Prior art date
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- Pending
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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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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は微量のガスによる赤外光の吸収を微分計測法に
よって高感度で検知するガス検知装置に関する。
よって高感度で検知するガス検知装置に関する。
従来技術と問題点
本発明に係るガス検知装置は例えば、日経エレクトロニ
クス１９８２．１０４１１日第１５３頁〜１７５頁に詳
しく記載されている。このガス検知装置は、大気の擾乱
等の雑音を取り除くために、ガスが特定波長の赤外線に
は吸収を示すが他の波長には吸収を示さない波長依存性
を有する点を有効に利用している。
クス１９８２．１０４１１日第１５３頁〜１７５頁に詳
しく記載されている。このガス検知装置は、大気の擾乱
等の雑音を取り除くために、ガスが特定波長の赤外線に
は吸収を示すが他の波長には吸収を示さない波長依存性
を有する点を有効に利用している。
第１図はそのガス検知装置の一般的構成を示すもので、
１００が発光部、２００が検出部である。
１００が発光部、２００が検出部である。
■は波長可変レーザダイオードで、供給電流としてガス
の吸収スペクトルの波長を出す直流２電流に微小な正弦
波電流４を重畳した電流６が供給される。３はレーザ電
源、５は微小な正弦波電流を重畳する変調器、７は発振
器である。この結果測定対象となっている気体１３の吸
収スペクトル周りで波長掃引したレーザ光９が得られる
。このレーザ光９はライトチジッパ１１により断続的な
光１０となって気体１３に投光される。
の吸収スペクトルの波長を出す直流２電流に微小な正弦
波電流４を重畳した電流６が供給される。３はレーザ電
源、５は微小な正弦波電流を重畳する変調器、７は発振
器である。この結果測定対象となっている気体１３の吸
収スペクトル周りで波長掃引したレーザ光９が得られる
。このレーザ光９はライトチジッパ１１により断続的な
光１０となって気体１３に投光される。
気体１３により吸収を受けて透過してきた透過レーザ光
１５はレーザ検知器１７に受信され電気信号に変換され
る。この電気信号から第１のロックインアンプ２１によ
りライトチョッパ１１の光の断続に同期した信号ｐｔが
検波され、第２のロックインアンプ１９により発振器７
の発振周波数に同期した信号Ｐｔ′が検地される。そし
て割算器２３により両信号ｐｔ、ｐｔ’が割算されその
結果得られた気体（ガス）濃度がレコーダ２５に記録さ
れる。
１５はレーザ検知器１７に受信され電気信号に変換され
る。この電気信号から第１のロックインアンプ２１によ
りライトチョッパ１１の光の断続に同期した信号ｐｔが
検波され、第２のロックインアンプ１９により発振器７
の発振周波数に同期した信号Ｐｔ′が検地される。そし
て割算器２３により両信号ｐｔ、ｐｔ’が割算されその
結果得られた気体（ガス）濃度がレコーダ２５に記録さ
れる。
すなわち気体濃度Ｃは次の式の関係を有するからである
。
。
Ｐｔ ’／Ｐｔ＝Ａ＋ＢＣ（Ａ、Ｂは定数）さらに第２
図のライトチョッパ、第３図のレーザ光波形にて説明す
る。すなわちライトチョッパ２７は遮光部分２９と透光
部分３１とからなり矢印３３の如く回転する。９はレー
ザ光断面を示す。
図のライトチョッパ、第３図のレーザ光波形にて説明す
る。すなわちライトチョッパ２７は遮光部分２９と透光
部分３１とからなり矢印３３の如く回転する。９はレー
ザ光断面を示す。
そのためライトチョッパを通過したレーザ光は第３図の
如き波形となる。つまりレーザダイオード１の出力波形
３５がライトチョッパにて断続されるのである。そして
この第３図のようなレーザ光ＩＯが気体１３を透過する
と、気体１３の吸収により波形３５の振幅Ｐｔ′が特定
の変化をするが同時に大気の擾乱等でも変化する。しか
しながらレーザ光の出力ｐｔも大気の擾乱により同時に
変化する。そこでＰｔ’／Ｐｔを得ることにより気体１
３の濃度に比例した変化の量が得られることになるので
ある。
如き波形となる。つまりレーザダイオード１の出力波形
３５がライトチョッパにて断続されるのである。そして
この第３図のようなレーザ光ＩＯが気体１３を透過する
と、気体１３の吸収により波形３５の振幅Ｐｔ′が特定
の変化をするが同時に大気の擾乱等でも変化する。しか
しながらレーザ光の出力ｐｔも大気の擾乱により同時に
変化する。そこでＰｔ’／Ｐｔを得ることにより気体１
３の濃度に比例した変化の量が得られることになるので
ある。
従来のガス検知器の欠点はライトチョッパ２７によりレ
ーザ光９が完全に遮断されるため、信号３５の測定が中
断し測定値がゆらくことにある。
ーザ光９が完全に遮断されるため、信号３５の測定が中
断し測定値がゆらくことにある。
すなわち、第１のロックインアンプ２１の出力Ｐｔに第
３図中の３，７の如き大きな信号変化が表われ、それが
ノイズとして発生し、測定値に不安定なオフセットを与
えるのである。
３図中の３，７の如き大きな信号変化が表われ、それが
ノイズとして発生し、測定値に不安定なオフセットを与
えるのである。
発明の目的
本発明の目的は上記欠点をなくし、測定値に不安定なオ
フセットが生じないようなガス検知装置を提供すること
にある。
フセットが生じないようなガス検知装置を提供すること
にある。
発明の構成
本発明のガス検知装置の特徴は、測定対象気体の吸収ス
ペクトルの周りで波長掃引したレーザ光をライトチョッ
パを介して該気体に投光する発光部と、透過レーザ光を
受信し前記ライトチョッパ周波数の同期成分をとり出す
第１のロックインアンプと前記掃引信号の周波数の同期
成分をとり出す第２のロックインアンプとを有し該第１
．第２のロックインアンプの出力より大気濃度を検知す
る検出部とを具備するシステムであって、前記ライトチ
ョッパの遮光部分を該レーザ光の断面積より小さくした
ことにある。
ペクトルの周りで波長掃引したレーザ光をライトチョッ
パを介して該気体に投光する発光部と、透過レーザ光を
受信し前記ライトチョッパ周波数の同期成分をとり出す
第１のロックインアンプと前記掃引信号の周波数の同期
成分をとり出す第２のロックインアンプとを有し該第１
．第２のロックインアンプの出力より大気濃度を検知す
る検出部とを具備するシステムであって、前記ライトチ
ョッパの遮光部分を該レーザ光の断面積より小さくした
ことにある。
発明の実施例
第４図に本発明の一実施例によるライトチョッパを示す
。本実施例によればライトチョッパの遮光部分４１がレ
ーザ光９の断面積より小さくなるよう透光部分３９が形
成されている。そのためレーザ光９が完全に遮断される
ことはなく、常に通過したレーザ光１０が気体１３中に
投光されることになる。そのためその投光されるレーザ
光１０は第５図の如き波形となり、ライトチョッパによ
る波形３７′は従来の如く大きく変化することばない。
。本実施例によればライトチョッパの遮光部分４１がレ
ーザ光９の断面積より小さくなるよう透光部分３９が形
成されている。そのためレーザ光９が完全に遮断される
ことはなく、常に通過したレーザ光１０が気体１３中に
投光されることになる。そのためその投光されるレーザ
光１０は第５図の如き波形となり、ライトチョッパによ
る波形３７′は従来の如く大きく変化することばない。
よって従来の如きノイズの発生はないので、測定値にオ
フセットが加わることはない。
フセットが加わることはない。
本実施例によるガス検知装置は、ライトチョッパを除い
て第１図に示すものと同じであるので詳細な説明を省略
する。第５図に示すようなレーザ光１０が気体１３に投
光され、ガス濃度や大気の擾乱等により変化した透過光
１５が検知器１７に受光される。この透過光は第５図に
示す如き信号である。そして第１．第２のロックインア
ンプでそれぞれの同期成分が取り出され、割算すること
により、ガス濃度が検出される。
て第１図に示すものと同じであるので詳細な説明を省略
する。第５図に示すようなレーザ光１０が気体１３に投
光され、ガス濃度や大気の擾乱等により変化した透過光
１５が検知器１７に受光される。この透過光は第５図に
示す如き信号である。そして第１．第２のロックインア
ンプでそれぞれの同期成分が取り出され、割算すること
により、ガス濃度が検出される。
発明の効果
本発明によればライトチョッパが常に光を透過し続ける
ので、測定値は不安定なオフセットをもたず高精度なガ
ス濃度の測定を行なうことができる。
ので、測定値は不安定なオフセットをもたず高精度なガ
ス濃度の測定を行なうことができる。
第１図は従来、本発明に係るガス検知装置の概略ブロッ
ク図、第２図は従来のライトチョッパ、第３図は従来の
レーザ光波形、第４図は本発明の一実施例に係るライト
チョッパ、第５図は同実施例のレーザ光波形である。 １００は発光部、２００は検出部、１はレーザダイオー
ド、９はレーザ光、１１はライトチョッパ、１３は測定
対象気体、１５は透過レーザ光。 １７はレーザ検知器、２１は第１のロックインアンプ、
１９は第２のロックインアンプ、２３は割算器である。
ク図、第２図は従来のライトチョッパ、第３図は従来の
レーザ光波形、第４図は本発明の一実施例に係るライト
チョッパ、第５図は同実施例のレーザ光波形である。 １００は発光部、２００は検出部、１はレーザダイオー
ド、９はレーザ光、１１はライトチョッパ、１３は測定
対象気体、１５は透過レーザ光。 １７はレーザ検知器、２１は第１のロックインアンプ、
１９は第２のロックインアンプ、２３は割算器である。
Claims (1)
- 測定対象気体の吸収スペクトルの周りで波長掃引したレ
ーザ光をライトチョッパを介して該気体に投光する発光
部と、透過レーザ光を受信し前記ライトチョッパ周波数
の同期成分をとり出す第１のロックインアンプと前記掃
引信号の周波数の同期成分をとり出す第２のロックイン
アンプとを有し該第１．第２のロックインアンプの出力
より気体濃度を検知する検出部とを具備するシステムで
あって、前記ライトチョッパの遮光部分を該レーザ光の
断面積より小さくしたことを特徴とするガス検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59099950A JPS60243540A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | ガス険知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59099950A JPS60243540A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | ガス険知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60243540A true JPS60243540A (ja) | 1985-12-03 |
Family
ID=14260977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59099950A Pending JPS60243540A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | ガス険知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60243540A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000052514A1 (de) * | 1999-02-26 | 2000-09-08 | Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zur lichtintensitätsmodulation mit einem mikrochopper |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP59099950A patent/JPS60243540A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000052514A1 (de) * | 1999-02-26 | 2000-09-08 | Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zur lichtintensitätsmodulation mit einem mikrochopper |
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