JPS63140941A - 赤外線ガス分析計 - Google Patents
赤外線ガス分析計Info
- Publication number
- JPS63140941A JPS63140941A JP61286640A JP28664086A JPS63140941A JP S63140941 A JPS63140941 A JP S63140941A JP 61286640 A JP61286640 A JP 61286640A JP 28664086 A JP28664086 A JP 28664086A JP S63140941 A JPS63140941 A JP S63140941A
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- JP
- Japan
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- absorption cell
- transmitted light
- detector
- light
- concentration
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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
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N21/031—Multipass arrangements
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は各種プロセスのガス濃度の監視や制御のための
ガスの濃度を測定する分析計であって、特に、測定成分
の濃度を広範囲にわたって精度よく定量することに好適
な赤外線ガス分析計に関する。
ガスの濃度を測定する分析計であって、特に、測定成分
の濃度を広範囲にわたって精度よく定量することに好適
な赤外線ガス分析計に関する。
一般に１分子は赤外線の照射をうけると、その固有の振
動数及び回転のスペクトルに相当する波長の光によって
励起され、その光に対応した吸収を示す、赤外線分析法
は、この現象を利用したものである。この赤外線吸収は
吸収波長に対して、式（１）のランパートベールの法則
を満足する。
動数及び回転のスペクトルに相当する波長の光によって
励起され、その光に対応した吸収を示す、赤外線分析法
は、この現象を利用したものである。この赤外線吸収は
吸収波長に対して、式（１）のランパートベールの法則
を満足する。
１＝Ｉｏｅｘｐ（−ｕＱＣ） ・＝ （
１）ここに、Ｉｏ ：赤外線の入射光の強さＩ：透過光
の強さ Ｕ：分子による係数 Ｃ：目的成分の濃度 Ｑ：試料の厚さく吸収セルの厚さ） Ｉ／Ｉｏ：Ｔ（透過率） ｕｏｇｌ／Ｉｏ：吸光度 吸光度は目的成分の濃度と試料の厚さの積に比例する。
１）ここに、Ｉｏ ：赤外線の入射光の強さＩ：透過光
の強さ Ｕ：分子による係数 Ｃ：目的成分の濃度 Ｑ：試料の厚さく吸収セルの厚さ） Ｉ／Ｉｏ：Ｔ（透過率） ｕｏｇｌ／Ｉｏ：吸光度 吸光度は目的成分の濃度と試料の厚さの積に比例する。
このときの誤差は式（２）で表わされる。
ＣＴ（ＱｏｇＴ）
ΔＣ：目的成分の濃度誤差
ΔＴ：透過率測定上の誤差
一定濃度における誤差は透過率要０．２〜０．７ の範
囲で最も小さいことが判る（日本化学会編：機器による
化量分析、昭和５６年、丸善）。
囲で最も小さいことが判る（日本化学会編：機器による
化量分析、昭和５６年、丸善）。
即ち、入射光ＩＯと透過光■との差が大いき場合には、
誤差も大きくなる。従って、精度のよい分析をするため
には、低濃度の試料を分析する場合には吸収セルを長く
、高濃度の場合には吸収セルを短くする必要がある。吸
収セルを長くできない場合には、透過光を吸収セルの中
を何回も通過させることによって、吸収セルを長くした
のと同じ効果が期待できる（水島三一部、島田武彦：赤
外線吸収とラマン効果、共立出版、昭和５３年）。
誤差も大きくなる。従って、精度のよい分析をするため
には、低濃度の試料を分析する場合には吸収セルを長く
、高濃度の場合には吸収セルを短くする必要がある。吸
収セルを長くできない場合には、透過光を吸収セルの中
を何回も通過させることによって、吸収セルを長くした
のと同じ効果が期待できる（水島三一部、島田武彦：赤
外線吸収とラマン効果、共立出版、昭和５３年）。
上記従来技術は、吸収セルの長さを調節することが考慮
されておらず、最適濃度範囲からはずれる場合には、目
的成分を希釈したり濃縮する必要があり５分析操作が煩
雑になる。又、低濃度試料を分析する場合に吸収セルを
長くすると、吸収セルの８敏が多くなり、試料の量も多
くなるという問題がある。
されておらず、最適濃度範囲からはずれる場合には、目
的成分を希釈したり濃縮する必要があり５分析操作が煩
雑になる。又、低濃度試料を分析する場合に吸収セルを
長くすると、吸収セルの８敏が多くなり、試料の量も多
くなるという問題がある。
本発明の目的は、吸収セルの長さを自動的に調節したの
と同じ効果が得られるように、吸収セルへの透過光の通
過回数を任意に調節することにある。
と同じ効果が得られるように、吸収セルへの透過光の通
過回数を任意に調節することにある。
［問題点を解決するための手段］
上記目的は、単一光源からの赤外線を吸収セルに照射し
たときに吸収セルを通過する透過光を反射鏡によって、
吸収セルの中を複数回往復させるが、目的成分の濃度に
応じて吸収セルへの透過光の往復回数を調節することに
より、達成される。
たときに吸収セルを通過する透過光を反射鏡によって、
吸収セルの中を複数回往復させるが、目的成分の濃度に
応じて吸収セルへの透過光の往復回数を調節することに
より、達成される。
目的成分の濃度に応じて、透過光を吸収セルに導くため
の任意の反射鏡は、透過光を受けないように動作する。
の任意の反射鏡は、透過光を受けないように動作する。
それによって、透過光は吸収セルへの反射鏡の後方に位
置する反射鏡によって検出器に導かれるので、透過光の
往復回数により、吸収セルの光路長を変化させたのと同
じ効果が得られる。
置する反射鏡によって検出器に導かれるので、透過光の
往復回数により、吸収セルの光路長を変化させたのと同
じ効果が得られる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図において、１は赤外線を放射する光源、２は光源から
の光を一定の波長域にする分光器、３は試料を入れる吸
収セル、４は透過光の強さを測定する検出器、５は透過
光を吸収セルに導く吸収セル用反射鏡、６は透過光を検
出器に導く検出用反射鏡である。光源１から放射された
赤外線は分光器２によって一定の波長域に分光されて吸
収セル３に導かれる。吸収セル３を通過した透過光は吸
収セル用反射鏡５−１によって反射されて、再び吸収セ
ル３を通過して吸収セル用反射鏡５−２によって吸収セ
ル３を通過する。同様に透過光は、反射鏡５−３〜５−
８によって反射されて検出器４に到達する。検出器４で
は分析成分が存在しないときの透過光の強さＩｏと分析
成分が存在するときの透過光の強さＩを測定し、両者の
比（Ｔ＝Ｉ／Ｉｏ）から試料中の濃度を求める。
図において、１は赤外線を放射する光源、２は光源から
の光を一定の波長域にする分光器、３は試料を入れる吸
収セル、４は透過光の強さを測定する検出器、５は透過
光を吸収セルに導く吸収セル用反射鏡、６は透過光を検
出器に導く検出用反射鏡である。光源１から放射された
赤外線は分光器２によって一定の波長域に分光されて吸
収セル３に導かれる。吸収セル３を通過した透過光は吸
収セル用反射鏡５−１によって反射されて、再び吸収セ
ル３を通過して吸収セル用反射鏡５−２によって吸収セ
ル３を通過する。同様に透過光は、反射鏡５−３〜５−
８によって反射されて検出器４に到達する。検出器４で
は分析成分が存在しないときの透過光の強さＩｏと分析
成分が存在するときの透過光の強さＩを測定し、両者の
比（Ｔ＝Ｉ／Ｉｏ）から試料中の濃度を求める。
検出器４での透過率が最適範囲（０，２〜０．７）より
大きい場合には、吸収セル用反射鏡５−７をバイパスさ
せて、その後方に位置する検出用反射鏡６−４によって
透過光は検出器に導かれる。さらに、′ａ度が刊い場合
には、吸収セル用反射鏡５−３あるいは５−２をバイパ
スさせて、検出用反射鏡によって透過光を検出器に導く
。なお、吸収セル３に対して光源１の反対方向に位置す
る吸収セル用反射鏡５−１．５−３．５−５．５−７は
検出器４の信号によって、自動的に駆動し、透過光があ
たらないようにしである。
大きい場合には、吸収セル用反射鏡５−７をバイパスさ
せて、その後方に位置する検出用反射鏡６−４によって
透過光は検出器に導かれる。さらに、′ａ度が刊い場合
には、吸収セル用反射鏡５−３あるいは５−２をバイパ
スさせて、検出用反射鏡によって透過光を検出器に導く
。なお、吸収セル３に対して光源１の反対方向に位置す
る吸収セル用反射鏡５−１．５−３．５−５．５−７は
検出器４の信号によって、自動的に駆動し、透過光があ
たらないようにしである。
本実施例によれば、透過光が吸収圧ル３を通過する回数
に対応して吸収セルの長さを変化させたのと同じ効果が
期待でき、目的成分が広い感度範囲にわたって分析精度
を向上させることができる。
に対応して吸収セルの長さを変化させたのと同じ効果が
期待でき、目的成分が広い感度範囲にわたって分析精度
を向上させることができる。
実施例２は、水中有機炭素の濃度測定装置に応用したも
のである。第２図は第１図の実施例の赤外線ガス分析計
を塔載した水中有機炭素分析計の構成図である。試料水
７及び反応液８を混合器１０で混合したものを脱水器１
１に送る。脱水器１１ではヘリウム９−１をバブリング
して試料水に含まれている炭酸ガスを除去する。次に、
この脱気水を高温高圧に保たれている反応器１２に送り
、試料水７中の有機物を酸化して炭酸ガスに変換する。
のである。第２図は第１図の実施例の赤外線ガス分析計
を塔載した水中有機炭素分析計の構成図である。試料水
７及び反応液８を混合器１０で混合したものを脱水器１
１に送る。脱水器１１ではヘリウム９−１をバブリング
して試料水に含まれている炭酸ガスを除去する。次に、
この脱気水を高温高圧に保たれている反応器１２に送り
、試料水７中の有機物を酸化して炭酸ガスに変換する。
生成した炭酸ガスを含む熱水とヘリウム９−２とを抽出
器１３で混合しながら炭酸ガスを抽出して、ヘリウムと
ともに赤外線ガス分析計１４に送り、ヘリウム中の炭酸
ガスの濃度を測定することにより、水中の有機炭素濃度
を測定することができる。本発明の赤外線ガス分析計を
塔載した水中有機炭素分析装置は、水中有機炭素の濃度
が広い範囲で変化する試料でも吸収セルの光路長を変え
たのと同じ効果があり、分析精度をそこなわずに分析で
きる。又、有機炭素を高感度で分析するには、生成した
炭酸ガスをできるだけ少量のヘリウム等の不活性ガスで
抽出する必要があるが、あまり少量にすると吸収セルに
試料を一杯に入れるのに時間がかかるので、分析時間も
長くなるが、本発明では吸収セルの容量を最少にするこ
とができるので、分析時間を最少に保つことができる。
器１３で混合しながら炭酸ガスを抽出して、ヘリウムと
ともに赤外線ガス分析計１４に送り、ヘリウム中の炭酸
ガスの濃度を測定することにより、水中の有機炭素濃度
を測定することができる。本発明の赤外線ガス分析計を
塔載した水中有機炭素分析装置は、水中有機炭素の濃度
が広い範囲で変化する試料でも吸収セルの光路長を変え
たのと同じ効果があり、分析精度をそこなわずに分析で
きる。又、有機炭素を高感度で分析するには、生成した
炭酸ガスをできるだけ少量のヘリウム等の不活性ガスで
抽出する必要があるが、あまり少量にすると吸収セルに
試料を一杯に入れるのに時間がかかるので、分析時間も
長くなるが、本発明では吸収セルの容量を最少にするこ
とができるので、分析時間を最少に保つことができる。
本発明によれば、吸収セルからの透過光を緑返して吸収
セルの中を通過させ、通過回数を調節できるので、吸収
セルの光路長を変化したのと同じ効果がある。
セルの中を通過させ、通過回数を調節できるので、吸収
セルの光路長を変化したのと同じ効果がある。
第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は本発明の
赤外線ガス分析計を塔載した水中有機炭素分析計の説明
図である。 １・・・光源、２・・・分光器、３・・・吸収セル、４
・・・検出器、５・・・吸収セル用検出器。
赤外線ガス分析計を塔載した水中有機炭素分析計の説明
図である。 １・・・光源、２・・・分光器、３・・・吸収セル、４
・・・検出器、５・・・吸収セル用検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、試料を入れる吸収セルに単一光源からの赤外線を導
入したときの透過光を反射鏡によつて前記吸収セルに複
数回導入することができ、入射光または前記透過光を一
定の波長域にする分光器を備え、前記入射光と前記透過
光の強さを測定する検出器を備えた赤外線ガス分析計に
おいて、 前記透過光が吸収セルを通過する回数を調節する手段を
設けたことを特徴とする赤外線ガス分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61286640A JPS63140941A (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | 赤外線ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61286640A JPS63140941A (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | 赤外線ガス分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140941A true JPS63140941A (ja) | 1988-06-13 |
Family
ID=17707035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61286640A Pending JPS63140941A (ja) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | 赤外線ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63140941A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05157694A (ja) * | 1991-12-10 | 1993-06-25 | Kajima Corp | 透明度モニター |
| EP1541990A1 (de) * | 2003-12-12 | 2005-06-15 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Gasen oder Gasgemischen mittels Laserdiodenspektroskopie |
| JP2008070293A (ja) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Yokogawa Electric Corp | 水質測定装置 |
| JPWO2015136956A1 (ja) * | 2014-03-12 | 2017-04-06 | ソニー株式会社 | 測定装置および測定方法 |
-
1986
- 1986-12-03 JP JP61286640A patent/JPS63140941A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05157694A (ja) * | 1991-12-10 | 1993-06-25 | Kajima Corp | 透明度モニター |
| EP1541990A1 (de) * | 2003-12-12 | 2005-06-15 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Gasen oder Gasgemischen mittels Laserdiodenspektroskopie |
| JP2008070293A (ja) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Yokogawa Electric Corp | 水質測定装置 |
| JPWO2015136956A1 (ja) * | 2014-03-12 | 2017-04-06 | ソニー株式会社 | 測定装置および測定方法 |
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