JPS63233355A

JPS63233355A - ガス分析計

Info

Publication number: JPS63233355A
Application number: JP62066914A
Authority: JP
Inventors: Takao Imaki; 隆雄今木
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1988-09-29
Also published as: JPH0463337B2

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、ガス流路切替部の上流側に互いに独立したサ
ンプルガスラインとゼロガスラインとを設け、前記ガス
流路切替部を介してサンプルガスとゼロガスとをセルに
対して交互に供給し、複数の測定対象成分を同時に検出
するようにしたガス分析計の改良に関する。

（従来の技術〕例えば赤外線ガス分析計等のガス分析計においては、測
定対象成分と同一のガスを含む校正ガスを用いて定期的
に校正することが行われる。

第４図は、二つの測定対象成分〔例えば−酸化炭素（以
下、ＣＯという）と二酸化炭素（以下、ＣＯｔという）
〕を同時に検出することができ、かつ、所謂流体変調方
式である赤外線ガス分析計の従来構成を示し、同図にお
いて、１は赤外光を発する光源、２は光源１からの赤外
光が照射されるセルで、２ａ、　２ｂはそれぞれガス入
口、ガス出口、２ｃ、　２ｄはセル窓である。

３．４はそれぞれｃｏ、ｃｏｔを検出するためのコンデ
ンサマイクロフォン型検出器（以下、ＣＯ検出器３．Ｃ
ｏ、検出器４という）で、ＣＯ検出器３．ｃｏｔ検出器
４は、光学的に互いに直列に配置された受光室３ａ、　
４ａと、これらの受光室３ａ。

４ａとそれぞれ連通したコンデンサマイクロフォン室３
ｂ、　４ｂとから構成されている。尚、３ｂ’、４ｂ　
　′は可動膜である。

５はセル２に対してサンプルガスＳＧとゼロガスＺＧと
を交互に供給するためのガス流路切替部としてのロータ
リバルブで、２個のガス人口５ａ。

５ｂと２個のガス出口５ｃ、　５ｄとを開設したハウジ
ング５＾内に、図外のモータによって矢印方向に回転駆
動される板状の切替部材５Ｂを配置して構成されている
。そして、ロータリバルブ５のガス人口５ａ。

５ｂはそれぞれ後述するサンプルガスラインＳＬ。

ゼロガスラインＺＬのそれぞれ一端に接続されており、
又、ガス出口５ｃはセル２のガス人口２ａと接続されて
いる。尚、セル２のガス出口２ｂ及びロータリバルブ５
のガス出口５ｄは開放されている。

ＳＬ、ＺＬはサンプルガスＳＧ、ゼロガス〔例えば窒素
ガス（以下、Ｎ８という）又は空気）ＺＧをそれぞれ供
給するためのガスラインで、各ガスラインＳＬ、ＺＬの
他端側は図外のガス供給源に接続されている。そして、
サンプルガスラインＳＬには、その上流側からノルマル
オーブンタイプの三方電磁弁６．ＩＡ圧器７及びキャピ
ラリ８等が設けられており、ゼロガスラインＺＬには、
その上流側から調圧器９及びキャビ５１月０等が設けら
れている。

前記三方電磁弁６の第１．第２の接続ポー）６ａ。

６ｂは共にサンプルガスラインＳＬに接続されるが、第
３の接続ボート６ｃには、互いに並列関係に配置された
２個のノルマルクローズタイプの三方電磁弁１１．１２
が接続され、これら三方電磁弁１１．１２のガス人口１
１ａ、　１２ａ側には、ＣＯに対する校正ガス（以下、
ｃｏ校正ガスという）　Ｋ　＋を供給するためのＣＯ校
正ガス供給ラインＫＬＩ　と、ＣＯ□に対する校正ガス
（以下、ＣＯ！校正ガスという）Ｎ２を供給するための
Ｃｏｔ校正ガス供給ライうＫＬ！がそれぞれ接続されて
いる。尚、上記ＣＯ校正ガスに、、ｃｏｔ校正ガスＫｔ
は、例えばそれぞれ１０ｐｐｍ程度のｃｏ、Ｃｏ、をＮ
２に混合したちのである。

而して、上記構成の赤外線ガス分析計において、通常の
測定を行う場合は、光源１をオンにした状態で、三方電
磁弁６をオフにして、第１．第２の接続ボート６ａ、　
６ｂを連通させると共に、第３の接続ボート６ｃを閉状
態にする。この状態においては、サンプルガスＳＧはサ
ンプルガスラインＳＬを介してロータリバルブ５に導入
され、他方、ゼロガスＺＧはゼロガスラインＺＬを介し
てロータリバルブ５に導入されるので、ロータリバルブ
５の切替部材５Ｂの切り替え動作によって、サンプルガ
スＳＧとゼロガスＺＧとが交互にセル２内に導入される
。そして、この状態において、セル２を通過する赤外光
は、セル２内で所定の吸収を受けた後、受光室３ａ、　
４ａに入射する。そして、サンプルガスラインに含まれ
るｃｏ、ｃｏｔの量により前記吸収の度合が異なり、受
光室３ａ、　４ａ内の圧力が変化することによって可動
膜３ｂ’、４ｂ　　′が変位し、この変位に基づいてＣ
Ｏ検出器３．Ｃｏ！検出器４からそれぞれ前記ｃｏ、ｃ
ｏｔの濃度に比例した電気信号が出力される。

そして、校正（スパン校正）を行う場合は、光源１をオ
ンにした状態で、三方電磁弁６をオンにして、第２．第
３の接続ボート６ｂ、６ｃを連通させると共に、第１の
接続ボート６ａを閉状態にする。この状態において、先
ず、三方電磁弁１１のみをオンにすると、ｃｏ校正ガス
に、が三方電磁弁１１、三方電磁弁６及びサンプルガス
ラインＳＬを介してロータリバルブ５に導入され、他方
、ゼロガスＺＧはゼロガスラインＺＬを介してロータリ
バルブ５に導入されるので、ロータリバルブ５の切替部
材５Ｂの切り替え動作によって、これらＣＯ校正ガスに
１とゼロガスＺＧが交互にセル２内に導入され、一方の
測定対象成分ＣＯに対する所定の校正が行われる。

次に、三方電磁弁１１をオフにすると共に三方電磁弁１
２をオンにすると、ＣＯ１校正ガスに２が三方電磁弁１
２、三方電磁弁６及びサンプルガスラインＳＬを介して
ロータリバルブ５に導入され、他方、ゼロガスＺＧはゼ
ロガスラインＺＬを介してロータリバルブ５に導入され
るので、ロータリバルブ５の切替部材５Ｂの切り替え動
作によって、これらＣＯ２校正ガスに、とゼロガスＺＧ
が交互にセル２内に導入され、他方の測定対象成分ｃＯ
ｔに対する所定の校正が行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記構成の赤外線ガス分析計においては
、二つの測定対象成分Ｃｏ、Ｃｏｔに対する校正を個々
にしかも継続的に行わねばならないから、校正に時間が
かかるといった欠点がある。

これに対して、ＣＯとＣＯ２とＮ２とを混合した高圧混
合ガスを校正ガスとして用いることにより、Ｃｏ、Ｃｏ
ｔに対する校正を同時に行うことが考えられるが、この
ような高圧混合ガスは高価であり、又、混合するガスの
組み合わせが限定され〔上記組み合わせの他、°測定対
象成分がｃｏ。

ＨＣ（炭化水素）のときのＣＯとＨＣとＮ、とを混合し
た高圧混合ガス等がある〕、あまり実用的ではない。

本発明は、上述の事柄に留意してなされたちので、その
目的とするところは、測定対象成分の組み合わせ如何に
拘わらず、安価に校正することができるガス分析計を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明に係るガス分析計は
、サンプルガスライン及びゼロガスラインにそれぞれガ
ス切替部を設け、校正時、各測定対象成分を校正するた
めの相異なる校正ガスが、前記ガス切替部を介して前記
サンプルガスラインとゼロガスラインにそれぞれ流れる
ようにし、前記校正ガスがガス流路切替部を介してセル
に対して交互に供給されるようにした点に特徴がある。

〔作用〕

上記特徴的構成によれば、例えば測定対象成分がＣｏ、
Ｃｏｔである場合、ＣＯ検出器に対しては、ＣＯ２校正
ガスはゼロガスとして作用し、他方、Ｃ０８検出器に対
しては、ＣＯ校正ガスはゼロガスとして作用する。つま
り、校正時、各測定対象成分の校正ガスとゼロガスとが
同°時に流れることになるので、各測定対象成分に対す
る校正を同時に行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する
。

第１図は本発明の第１実施例に係る赤外線ガス分析計の
構成を示し、同図において、第４図に示す符号と同一の
ものは同一物を示す。

第１図において、１３．１４はサンプルガスラインＳＬ
、ゼロガスラインＺＬにそれぞれ設けられたガス切替部
としてのノルマルオープンタイプの三方電磁弁で、両ガ
スラインＳＬ、ＺＬにおいてそれぞれ調圧器７．９の上
流側に設けられている。

一方の三方電磁弁１３においては、その第１．第２の接
続ボート１３ａ、　１３ｂはサンプルガスラインＳＬに
接続され、第３の接続ボート１３ｃにはｃｏ校正ガスに
＋を供給するためのＣＯ校正ガス供給ラインＫＬ、が接
続される。又、他方の三方電磁弁１４においては、その
第１．第２の接続ボート１４ａ。

１４ｂはゼロガスラインＺＬに接続され、第３の接続ボ
ート１４ｃにはＣＯｚ校正ガスに２を供給するだめのｃ
ｏ２校正ガス供給ラインＫＬｔが接続される。

而して、上記構成の赤外線ガス分析計において、通常の
測定を行う場合は、光ＩＸ１をオンにした状態で、三方
電磁弁１３．１４を共にオフにして、第１の接続ボート
１３ａ、　１４ａと、第２の接続ボート１３ｂ。

１４ｂとをそれぞれ連通させると共に、第３の接続ボー
トＬ３ｃ、　１４ｃを閉状態とする。この状態において
は、サンプルガスＳＧ、ゼロガスＺＧがそれぞれサンプ
ルガスラインＳＬ、ゼロガスラインＺＬを介してロータ
リバルブ５に導入され、このロータリバルブ５の切替部
材５Ｂの切り替え動作によって、サンプルガスＳＧとゼ
ロガスＺＧとが交互にセル２内に導入され、上記従来例
の場合と同様に、Ｃｏ、ｃｏｔの濃度に比例した電気信
号が得られる。

そして、校正を行う場合は、光源１をオンにした状態で
、三方電磁弁１３．１４を共にオンにして、第２の接続
ボー目３ｂ、　１４ｂと、第３の接続ボート１３ｃ、　
１４ｃとをそれぞれ連通させると共に、第１の接続ボー
ト１３ａ、　１４ａを閉状態とする。この状態において
は、ＣＯ校正ガスラインＫＬ、、Ｃｏｇ校正ガスライン
ＫＬ、がそれぞれサンプルガスラインＳＬ、　　ゼロガ
スラインＺＬに連通した状態となるので、ＣＯ校正ガス
に、、ＣＯ！校正ガスＫｇがそれぞれサンプルガスライ
ンＳＬ、　ゼロガスラインＺＬを介してロークリバルブ
５に導入され、このロータリバルブ５の切替部材５Ｂの
切り替え動作によって、ＣＯ校正ガスＫ　＋　、　ＣＯ
を校正ガスに２とが交互にセル２内に導入される。

この場合、ＣＯ検出器３に対しては、ＣＯを校正ガスに
２がゼロガスとして作用し、他方、ｃｏヨ検出器４に対
しては、ＣＯ校正ガスに１がゼロガスとして作用する。

つまり、校正時、各測定対象成分の校正ガスとゼロガス
とが同時に流れることになるので、各測定対象成分に対
する校正を同時に行うことができるのである。

以上、測定対象成分が２成分の場合について説明したが
、例えば測定対象成分が３成分以上の場合でも同様に適
用することが可能である。即ち、３成分以上の場合では
、例えば互いに反応し易い成分は別にし、互いに反応し
難い成分は混合するといった方法を採用すればよい。

本発明は、上記実施例に限られるものではなく、種々に
変形して実施することができる。

第２図は本発明の第２実施例に係る赤外線ガス分析計の
構成例を示し、上記第１実施例と異なる点は、第１実施
例では光源が１つで、セルも１つである所謂シングルビ
ーム・シングルセルタイプであるのに対し、この第２実
施例に係るものは所謂ダブルビーム・ダブルセルタイプ
であることである。

即ち、第２図において、２１．２２は赤外光を発する光
源、２３．２４はセルで、上記第１実施例に示すセル２
と同様に構成されている。そして、一方のセル２３の入
口２３ａはロークリバルブ５の一方のガス出口５ｄに接
続してあり、又、他方のセル２４の入口２４ａはローク
リバルブ５の他方のガス出口５ｃに接続してあり、各セ
ル２３．２４の出口２３ｂ、　２４ｂは開放されている
。

２５、２６はそれぞれＣＯ検出器、ＣＯ，検出器で、互
いに光学的に直列に配置されると共に、それぞれ可動膜
２５ａ　、　２６ａ　ｋ：区画された受光室２５ｂ、　
２５ｃ。

２６ｂ、　２６ｃを備え、受光室２５ｂ、　２６ｂが一
方のセル２３に、又、受光室２５ｃ、　２６ｃが他方の
セル２４にそれぞれ対応するように配置しである。

このようにした赤外線ガス分析計の動作は、セル２３．
２４が交互に測定セル、比較セルになる点がことなるだ
けで、他の動作については上記第１実施例と同様である
ので、説明は省略する。

尚、上記第１．第２実施例では、ガス流路切替部として
ロークリバルブ５を用いているが、後述する第３実施例
のように、２つの三方電磁弁を組み合わせてもよく、又
、特開昭５２−１７８８７号公報に示すようなフローチ
ョッピング方式を採用してもよい。

更に、本発明は、上記第２図に示すような構成とは若干
具なる構成を有するダブルビーム・ダブルセルタイプの
赤外線ガス分析計（例えば実開昭５３−１６６６８５号
公報に示される所謂サンプルスイッチング方式の赤外線
ガス分析計）にも適用することができる。

即ち、第３図は上記公報に記載されている赤外線ガス分
析計に本発明を適用した実施例を示し、同図において、
３１．３２は赤外光を発する光源、３３゜３４はセルで
、上記第２実施例に示すセル２３．２４と同様に構成さ
れている。３５．３６はそれぞれｃｏ検出器、ＣＯ□検
出器で、これもまた上記第２実施例に示すＣＯ検出器２
５．Ｃ○２検出器２６と同様に構成されている。３７は
二つの三方電磁弁３７Ａ、　３７Ｂを組み合わせて構成
されるガス流路切替部である。

３９はＣＯ検出器３５．Ｃｏ□検出器３６から出力され
る信号を処理する回路、４０は前記三方電磁弁３７Ａ。

３７Ｂ、信号処理回路３９内のスイッチ４１〜４４の開
閉をそれぞれ制御するシーケンサ、４５はチョッパであ
る。尚、同図において、第１図及び第２図に示す符号と
同一のものは同一物を示す。

このように構成した赤外線ガス分析計における校正も上
記第１．第２実施例と同様に各測定対象成分に対する校
正を同時に行うことができる。

以上説明したように、本発明は、ガス流路切替部の上流
側に互いに独立したサンプルガスラインとゼロガスライ
ンとを設け、前記ガス流路切替部を介してサンプルガス
とゼロガスとをセルに対して交互に供給し、複数の測定
対象成分を同時に検出するようにしたガス分析計であれ
ば、どのようなタイプのものであっても適用することが
できる。

又、測定対象成分がｃｏとＣＯ□以外の組み合わせであ
っても実施できることは云うまでもない。

尚、上記各実施例において、検出器３，４，２５゜２６
、３５．３６はコンデンサマイクロフォン型検出器を用
いているが、これに限られるものではなく、例えば半導
体検出器や焦電検出器等の固体検出器を用いてもよい。

更に、本発明は赤外線ガス分析計のみならず、紫外線ガ
ス分析計にも同様にして適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係るガス分析計において
は、サンプルガスライン及びゼロガスラインにそれぞれ
ガス切替部を設け、校正時、各測定対象成分を校正する
ための相異なる校正ガスが、前記ガス切替部を介して前
記サンプルガスラインとゼロガスラインにそれぞれ流れ
るようにし、前記校正ガスがガス流路切替部を介してセ
ルに対して交互に供給されるようにしているので、校正
時、各測定対象成分の校正ガスとゼロガスとが同時に流
れることになり、各測定対象成分に対する校正を同時に
行うことができる。

そして、校正ガスとして高価な高圧混合ガスを用いる必
要がなく、又は、少なくとも一つのボンベに封入される
混合ガスの成分の種類を減らすことができる。しかも、
測定対象成分の組み合わせ如何に拘わらず、校正するこ
とができるので、安価かつ簡単に校正を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る所謂シングルビーム
・シングルセルタイプのガス分析計を示す構成図、第２
図は第２実施例に係る所謂ダブルビーム・ダブルセルタ
イプのガス分析計を示す構成図、第３図は本発明の第３
実施例に係る所謂サンプルスイッチング方式のガス分析
計を示す構成図である。第４図は従来例を示す構成図である。２、２３．２４．３３．３４・・・セル、５．３７・・
・ガス流路切替部、１３．１４・・・ガス切替部、ＳＧ
・・・サンプルガス、ＺＧ・・・ゼロガス、ＳＬ・・・
サンプルガスライン、ＺＬ・・・ゼロガスライン、Ｋ＋
、Ｋｚ・・・校正ガス。出　願　人　　　株式会社　堀場製作所代　理　人　　
　弁理士　　藤本英夫第１図１３、１４・・・ガス切替部ＳＧ・・・サンプルガスＺＧ・・・ゼロガスＳＬ・・・サンプルガスラインＺＬ・・・ゼロガスラインに＋、Ｋｇ・・・校正ガス第２図２３．２４・・・セル第３図３３、３４・・・セル３７・・・ガス流路切替部

Claims

【特許請求の範囲】

ガス流路切替部の上流側に互いに独立したサンプルガス
ラインとゼロガスラインとを設け、前記ガス流路切替部
を介してサンプルガスとゼロガスとをセルに対して交互
に供給し、複数の測定対象成分を同時に検出するように
したガス分析計において、前記サンプルガスライン及び
ゼロガスラインにそれぞれガス切替部を設け、校正時、
各測定対象成分を校正するための相異なる校正ガスが、
前記ガス切替部を介して前記サンプルガスラインとゼロ
ガスラインにそれぞれ流れるようにし、前記校正ガスが
前記ガス流路切替部を介してセルに対して交互に供給さ
れるようにしたことを特徴とするガス分析計。