JPS6337241A - 赤外線式ガス分析計 - Google Patents
赤外線式ガス分析計Info
- Publication number
- JPS6337241A JPS6337241A JP18171086A JP18171086A JPS6337241A JP S6337241 A JPS6337241 A JP S6337241A JP 18171086 A JP18171086 A JP 18171086A JP 18171086 A JP18171086 A JP 18171086A JP S6337241 A JPS6337241 A JP S6337241A
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- JP
- Japan
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- gas
- light source
- measurement
- cell
- gas filter
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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−］−の利用分野〕
この発明は、化学工場や製鉄所のガス濃度に関するプロ
セス・コントロール・ボイラーや燃焼炉の片道ガス分析
、大気汚染の監視、自動車の排ガス測定等に使用され、
ガス分子固有の赤外線吸収効果を利用してガス及び蒸気
中にある特定成分の濃度を連続的に測定する赤外線式ガ
ス分析計に関する。
セス・コントロール・ボイラーや燃焼炉の片道ガス分析
、大気汚染の監視、自動車の排ガス測定等に使用され、
ガス分子固有の赤外線吸収効果を利用してガス及び蒸気
中にある特定成分の濃度を連続的に測定する赤外線式ガ
ス分析計に関する。
光源から照射される赤外線を、交互にガスフィルタセル
を通過させるとともに、試料ガスが流通する測定セルに
通過させ、この通過光量を各々検出し、試料ガス中の測
定成分ガスの濃度を測定する赤外線ガス分析計としては
、第４図に示すようなものがある。これは、同一光路」
二に光源１、測定セル３、赤外線吸収帯透過フィルタ４
及び検出器５を順次配設するとともに、前記光源】と測
定セル３との間に、Ｎ２ ガスを封入した零ガスフィル
タセル６と測定ガスを封入したガスフィルタセルフ″と
を同一半径線」〕で支持して回転駆動される回転支持体
６′を設け、零ガスフィルタセル６とガスフィルタセル
フ′を交互に光源１と測定との間を通過させる構成とな
っている。
を通過させるとともに、試料ガスが流通する測定セルに
通過させ、この通過光量を各々検出し、試料ガス中の測
定成分ガスの濃度を測定する赤外線ガス分析計としては
、第４図に示すようなものがある。これは、同一光路」
二に光源１、測定セル３、赤外線吸収帯透過フィルタ４
及び検出器５を順次配設するとともに、前記光源】と測
定セル３との間に、Ｎ２ ガスを封入した零ガスフィル
タセル６と測定ガスを封入したガスフィルタセルフ″と
を同一半径線」〕で支持して回転駆動される回転支持体
６′を設け、零ガスフィルタセル６とガスフィルタセル
フ′を交互に光源１と測定との間を通過させる構成とな
っている。
ところで、前記した赤外線式ガス分析計は、ガスフィル
タセルを複数としてこれに測定しようとする別の測定ガ
ス成分を封入して多成分を測定することは可能であるが
、測定セルを１本しか使用していないので、測定すべき
ガス成分濃度が大きく異なる場合には一方のガス特性が
大きく曲がる可能性があるとともに、回転駆動部分の存
在によりこの部分での故障が問題であることから、多成
分同時測定用としてもまた連続測定用としても好適なも
のではなかった。また、回転支持体の回転スペース及び
この回転支持体の駆動源であるモータの設置スペースの
ため装置が大型化する等の問題があった。
タセルを複数としてこれに測定しようとする別の測定ガ
ス成分を封入して多成分を測定することは可能であるが
、測定セルを１本しか使用していないので、測定すべき
ガス成分濃度が大きく異なる場合には一方のガス特性が
大きく曲がる可能性があるとともに、回転駆動部分の存
在によりこの部分での故障が問題であることから、多成
分同時測定用としてもまた連続測定用としても好適なも
のではなかった。また、回転支持体の回転スペース及び
この回転支持体の駆動源であるモータの設置スペースの
ため装置が大型化する等の問題があった。
この発明は上記従来の問題点を解消し、回転駆動部分を
構成することなく、２成分の測定と連続測定を可能とし
た赤外線式ガス分析計を提供することを課題としている
。
構成することなく、２成分の測定と連続測定を可能とし
た赤外線式ガス分析計を提供することを課題としている
。
この発明は、前記課題を達成するため、次のような技術
的手段を講じたことを特徴とするものである。
的手段を講じたことを特徴とするものである。
すなわち、光源から照射されガスフィルタを透過した赤
外線及びガスフィルタセルを透過しない赤外線を交互に
試料ガスが導入された測定セル中を透過させ、各透過光
量を検出するようにし、試料ガス中の測定成分ガスの濃
度を測定する赤外線式ガス分析計において、１本の測定
光路上に、２種類の測定ガスを一緒にもしくは個別に封
入したガスフィルタセルと、このガスフィルタセルの両
側に順次測定セル及び検出器をそれぞれ配設するととも
に、前記ガスフィルタセルと各測定セルとの間にパルス
点灯する光源をそれぞれ配設し、前記ガスフィルタセル
を介在して隣り合う光源を交互にパルス点灯させるよう
にしたことを特徴とする赤外線式ガス分析計を要旨とし
ている。
外線及びガスフィルタセルを透過しない赤外線を交互に
試料ガスが導入された測定セル中を透過させ、各透過光
量を検出するようにし、試料ガス中の測定成分ガスの濃
度を測定する赤外線式ガス分析計において、１本の測定
光路上に、２種類の測定ガスを一緒にもしくは個別に封
入したガスフィルタセルと、このガスフィルタセルの両
側に順次測定セル及び検出器をそれぞれ配設するととも
に、前記ガスフィルタセルと各測定セルとの間にパルス
点灯する光源をそれぞれ配設し、前記ガスフィルタセル
を介在して隣り合う光源を交互にパルス点灯させるよう
にしたことを特徴とする赤外線式ガス分析計を要旨とし
ている。
一ヒ記構成したこの発明に係る赤外線式ガス分析計は２
種類の測定ガスを一緒にもしくは個別に封入したガスフ
ィルタセルと、このガスフィルタセルの両側に配設した
パルス点灯する光源とを共有する二つの測定セルと検出
器とによって二組の光学系が構成されているから、光源
が交互にパルス点灯する時には各光学系において、回転
駆動体による光源の断続的遮断と同様の断続的な赤外線
の照射が、回転駆動部無しで行われるようになる。そし
て、一方の光学系の測定セルを透過する２種類の光線す
なわち、直接、測定セルに入った赤外線と、ガスフィル
タセルを通過した後に測定セルを透過した赤外線の各吸
収帯光量を検出し、一種のガス成分濃度が測定されるよ
うになり、同様に、他方の光学系において、他の一種の
ガス成分濃度が測定されるのである。この場合、それぞ
れの光学系に共有されるガスフィルタには、２種類の測
定成分ガスが封入されていることから、相互に干渉が解
消されるようになる。
種類の測定ガスを一緒にもしくは個別に封入したガスフ
ィルタセルと、このガスフィルタセルの両側に配設した
パルス点灯する光源とを共有する二つの測定セルと検出
器とによって二組の光学系が構成されているから、光源
が交互にパルス点灯する時には各光学系において、回転
駆動体による光源の断続的遮断と同様の断続的な赤外線
の照射が、回転駆動部無しで行われるようになる。そし
て、一方の光学系の測定セルを透過する２種類の光線す
なわち、直接、測定セルに入った赤外線と、ガスフィル
タセルを通過した後に測定セルを透過した赤外線の各吸
収帯光量を検出し、一種のガス成分濃度が測定されるよ
うになり、同様に、他方の光学系において、他の一種の
ガス成分濃度が測定されるのである。この場合、それぞ
れの光学系に共有されるガスフィルタには、２種類の測
定成分ガスが封入されていることから、相互に干渉が解
消されるようになる。
この発明に係る赤外線式ガス分析計の二つの実施例を図
を参照しながら説明すると次の通りである。
を参照しながら説明すると次の通りである。
第１図は測定対象である２種類の所定濃度の測定成分ガ
スを一緒に封入したガスフィルタセルフを用いた第１実
施例の場合の概略構成図であり、このガスフィルタセル
フを直線光路上の中央部に配置してその左右の光路上に
、ハロゲンランプ等のパルス点灯光源８．８′を配設す
るとともに、試料導入口９及び試料排出口１０を具備し
た測定セル３．３′と、測定成分ガスの赤外線吸収帯の
みを透過するバンドパスフィルタ１１．１１′及び半導
体形である焦電形検出器１２．１２″がそれぞれ光学的
直列関係に配設された構成となっている。そして、各焦
電形検出器１２．１２″からの検出信号は、増幅器１３
．１３’整流回路１５．１５″及び比較器１６と可変抵
抗器１７からなる干渉演算手段１８を介して出力される
ようになっている。尚、バンドパスフィルタ１１．１１
′は、焦電形検出器１２．１２″を使用する場合には必
要であるが、フィルタ機能を有する検出器を使用する場
合には必要がないものである。このように構成された第
１実施例の赤外線式ガス分析計は、ガスフィルタセルフ
及びパルス点灯光源８．８′を共有する左右の各光学系
において、Ｎ２ガスと標準濃度ガスを用いてスパン設定
を行なった後、各光学系の測定セル３．３′に試料ガス
を流して試料ガス中に含まれる測定成分ガスの濃度を測
定する。すなわち、一方の光学系についてみると、試料
ガス中に測定成分ガスが含まれている場合には、測定セ
ル３に直接入光するパルス点灯光源８からの赤外線中の
特定波長の赤外線が、測定セル３内で測定成分ガスによ
って吸収されるため、光量が低下して焦電形検出器１２
に達する。また、測定成分ガスを封入したガスフィルタ
セルフを通して測定セル３に入るパルス点灯光源８′か
らの赤外線中の特定波長の赤外線は、ガスフィルタセル
フにおいて測定成分ガスにより吸収されるため、測定セ
ル３での試料ガスによる赤外線の吸収は非常に小さくな
る。この比較信号と前記測定信号の差により一種の測定
成分ガスの濃度が測定される。同様にして他方の光学系
において、別の測定成分ガスの濃度が測定される。第２
図は測定セルにＮ２ ガスを導入した後、試料ガスを導
入した場合のパルス点灯光源８．８′の交互の点灯と検
出器信号との関係を示している。
スを一緒に封入したガスフィルタセルフを用いた第１実
施例の場合の概略構成図であり、このガスフィルタセル
フを直線光路上の中央部に配置してその左右の光路上に
、ハロゲンランプ等のパルス点灯光源８．８′を配設す
るとともに、試料導入口９及び試料排出口１０を具備し
た測定セル３．３′と、測定成分ガスの赤外線吸収帯の
みを透過するバンドパスフィルタ１１．１１′及び半導
体形である焦電形検出器１２．１２″がそれぞれ光学的
直列関係に配設された構成となっている。そして、各焦
電形検出器１２．１２″からの検出信号は、増幅器１３
．１３’整流回路１５．１５″及び比較器１６と可変抵
抗器１７からなる干渉演算手段１８を介して出力される
ようになっている。尚、バンドパスフィルタ１１．１１
′は、焦電形検出器１２．１２″を使用する場合には必
要であるが、フィルタ機能を有する検出器を使用する場
合には必要がないものである。このように構成された第
１実施例の赤外線式ガス分析計は、ガスフィルタセルフ
及びパルス点灯光源８．８′を共有する左右の各光学系
において、Ｎ２ガスと標準濃度ガスを用いてスパン設定
を行なった後、各光学系の測定セル３．３′に試料ガス
を流して試料ガス中に含まれる測定成分ガスの濃度を測
定する。すなわち、一方の光学系についてみると、試料
ガス中に測定成分ガスが含まれている場合には、測定セ
ル３に直接入光するパルス点灯光源８からの赤外線中の
特定波長の赤外線が、測定セル３内で測定成分ガスによ
って吸収されるため、光量が低下して焦電形検出器１２
に達する。また、測定成分ガスを封入したガスフィルタ
セルフを通して測定セル３に入るパルス点灯光源８′か
らの赤外線中の特定波長の赤外線は、ガスフィルタセル
フにおいて測定成分ガスにより吸収されるため、測定セ
ル３での試料ガスによる赤外線の吸収は非常に小さくな
る。この比較信号と前記測定信号の差により一種の測定
成分ガスの濃度が測定される。同様にして他方の光学系
において、別の測定成分ガスの濃度が測定される。第２
図は測定セルにＮ２ ガスを導入した後、試料ガスを導
入した場合のパルス点灯光源８．８′の交互の点灯と検
出器信号との関係を示している。
第３図は第２実施例を示すものであって、ガスフィルタ
セルフ□ ７２を配設した場合の概略構成図であり、こ
のガスフィルタセルフ１７□間の光路上にハロゲンラン
プ等のパルス点灯光源８１を介在させ、これらを光路上
の中央部に配置し、その左右の光路上に第１実施例と同
様のパルス点灯光源８．８′、測定セル３．３′、バン
ドパスフィルタ１１．１１’及び焦電形検出器１２．１
２′ をそれぞれ光学的直列関係に配設した構成となっ
ている。このように構成された第２実施例の赤外線式ガ
ス分析計においては、第１実施例と同様、スパン設定し
た後、試料ガスを流して、比較信号と測定信号の差によ
り測定ガス成分濃度が算出されるのであるが、この赤外
線式ガス分析計においては、パルス点灯光源８１ を左
右の光学系の共通光源としており、一つのガスフィルタ
セルフ１ とその左右のパルス点灯光源８．８．を含む
左方の光学系と、他の一つのガスフィルタセルフ□とそ
の左右のパルス点灯光源８□、８′を含む右方の光学系
とが形成される。そして、パルス点灯光源８．８′とパ
ルス点灯光源８□とが交互にパルス点灯する。
セルフ□ ７２を配設した場合の概略構成図であり、こ
のガスフィルタセルフ１７□間の光路上にハロゲンラン
プ等のパルス点灯光源８１を介在させ、これらを光路上
の中央部に配置し、その左右の光路上に第１実施例と同
様のパルス点灯光源８．８′、測定セル３．３′、バン
ドパスフィルタ１１．１１’及び焦電形検出器１２．１
２′ をそれぞれ光学的直列関係に配設した構成となっ
ている。このように構成された第２実施例の赤外線式ガ
ス分析計においては、第１実施例と同様、スパン設定し
た後、試料ガスを流して、比較信号と測定信号の差によ
り測定ガス成分濃度が算出されるのであるが、この赤外
線式ガス分析計においては、パルス点灯光源８１ を左
右の光学系の共通光源としており、一つのガスフィルタ
セルフ１ とその左右のパルス点灯光源８．８．を含む
左方の光学系と、他の一つのガスフィルタセルフ□とそ
の左右のパルス点灯光源８□、８′を含む右方の光学系
とが形成される。そして、パルス点灯光源８．８′とパ
ルス点灯光源８□とが交互にパルス点灯する。
これを左側の光学系でみれば、パルス点灯光源８がガス
フィルタセルフ１を通らずに直接測定セル３に照射され
る光源として、また、パルス点灯光源８１がガスフィル
タセルフ□ を透過して測定セル３に入る光源として作
用する。また右側の光学系においてみれば、パルス点灯
光源８′がガスフィルタセルフ□を通らずに直接測定セ
ル３′に照射される光源として作用し、パルス点灯光源
８がガスフィルタセルフ□を透過して測定セル３”に入
る光源として作用するのである。尚、パルス点灯光源８
が点灯した時には他方のパルス点灯光源８′も点灯する
から、この場合の光源光量は、共通のパルス点灯光源８
□の光源光量よりも大となるが全体としては比率的に同
じとなるから、これは補正演算できるものである。また
、」１記においては、ガスフィルタセルフ、とガスフィ
ルタセルフ２との間に左右光学系に共通のパルス点灯光
源８、を配設したが、これを配設せず、パルス点灯光源
８．８′を交互に点灯させてもよいことはいうまでもな
い。
フィルタセルフ１を通らずに直接測定セル３に照射され
る光源として、また、パルス点灯光源８１がガスフィル
タセルフ□ を透過して測定セル３に入る光源として作
用する。また右側の光学系においてみれば、パルス点灯
光源８′がガスフィルタセルフ□を通らずに直接測定セ
ル３′に照射される光源として作用し、パルス点灯光源
８がガスフィルタセルフ□を透過して測定セル３”に入
る光源として作用するのである。尚、パルス点灯光源８
が点灯した時には他方のパルス点灯光源８′も点灯する
から、この場合の光源光量は、共通のパルス点灯光源８
□の光源光量よりも大となるが全体としては比率的に同
じとなるから、これは補正演算できるものである。また
、」１記においては、ガスフィルタセルフ、とガスフィ
ルタセルフ２との間に左右光学系に共通のパルス点灯光
源８、を配設したが、これを配設せず、パルス点灯光源
８．８′を交互に点灯させてもよいことはいうまでもな
い。
以上説明したこの発明の赤外線式ガス分析計によれば、
２種類の測定成分ガスを一緒にまたは個別に封入したガ
スフィルタセルを用い、光源としてパルス点灯する光源
を用い、これをガスフィルタセルの両側で交互にパルス
点灯するようにしたから、光源からの赤外線を回転駆動
体で断続遮断させることなく、連続的に２成分のガス測
定が可能な赤外線式ガス分析計を提供できる。そして、
この赤外線式ガス分析計は前記したように回転駆動部が
存在しないので、モータ、回転支持体等の配設スペース
を必要とせず、極めてコンパクトな装置となるとともに
、回転駆動部の故障がないので長期の連続運転に適した
装置となる。また、ガスフィルタセルに２種類の測定成
分ガスが封入されているので相互の干渉が解消される。
２種類の測定成分ガスを一緒にまたは個別に封入したガ
スフィルタセルを用い、光源としてパルス点灯する光源
を用い、これをガスフィルタセルの両側で交互にパルス
点灯するようにしたから、光源からの赤外線を回転駆動
体で断続遮断させることなく、連続的に２成分のガス測
定が可能な赤外線式ガス分析計を提供できる。そして、
この赤外線式ガス分析計は前記したように回転駆動部が
存在しないので、モータ、回転支持体等の配設スペース
を必要とせず、極めてコンパクトな装置となるとともに
、回転駆動部の故障がないので長期の連続運転に適した
装置となる。また、ガスフィルタセルに２種類の測定成
分ガスが封入されているので相互の干渉が解消される。
もし解消されない場合でも電気的に補正できるので、測
定精度の高い赤外線式ガス分析計が提供できる効果があ
る。
定精度の高い赤外線式ガス分析計が提供できる効果があ
る。
第１図はこの発明に係る赤外線式ガス分析計の１実施例
であって、２種類の測定成分ガスを１個のガスフィルタ
セルに封入してパルス点灯光源を配設した場合の概略構
成図、第２図はパルス点灯光源の交互の点灯と検出器信
号との関係図、第３図は他の実施例であって、２種類の
測定成分ガスを各独立して封入したガスフィルタセルを
配設した場合の概略構成図、第４図は従来の分析計の概
略構成図である。 ３．３′・・・測定セル、 ７．７□、７□・・・ガスフィルタセル、８．８□、８
□・・・パルス点灯光源。 １１．１１′ ・・・バンドパスフィルタ。 １２．１２′・・・焦電形検出器、 １３．１３′・・・増幅器、 １４．１４′・・・整流
器、１５．１５′・・・積分回路、１８・・・干渉演算
手段。 第１図 第２図
であって、２種類の測定成分ガスを１個のガスフィルタ
セルに封入してパルス点灯光源を配設した場合の概略構
成図、第２図はパルス点灯光源の交互の点灯と検出器信
号との関係図、第３図は他の実施例であって、２種類の
測定成分ガスを各独立して封入したガスフィルタセルを
配設した場合の概略構成図、第４図は従来の分析計の概
略構成図である。 ３．３′・・・測定セル、 ７．７□、７□・・・ガスフィルタセル、８．８□、８
□・・・パルス点灯光源。 １１．１１′ ・・・バンドパスフィルタ。 １２．１２′・・・焦電形検出器、 １３．１３′・・・増幅器、 １４．１４′・・・整流
器、１５．１５′・・・積分回路、１８・・・干渉演算
手段。 第１図 第２図
Claims (1)
- 光源から照射されガスフィルタを透過した赤外線及びガ
スフィルタセルを透過しない赤外線を交互に試料ガスが
導入された測定セル中を透過させ、各透過光量を検出す
るようにし、試料ガス中の測定成分ガスの濃度を測定す
る赤外線式ガス分析計において、１本の測定光路上に、
２種類の測定ガスを一緒にもしくは個別に封入したガス
フィルタセルと、このガスフィルタセルの両側に順次測
定セル及び検出器をそれぞれ配設するとともに、前記ガ
スフィルタセルと各測定セルとの間にパルス点灯する光
源をそれぞれ配設し、前記ガスフィルタセルを介在して
隣り合う光源を交互にパルス点灯させるようにしたこと
を特徴とする赤外線式ガス分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18171086A JPS6337241A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 赤外線式ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18171086A JPS6337241A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 赤外線式ガス分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6337241A true JPS6337241A (ja) | 1988-02-17 |
Family
ID=16105503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18171086A Pending JPS6337241A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 赤外線式ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6337241A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009257808A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Yokogawa Electric Corp | 赤外線ガス分析計 |
-
1986
- 1986-07-31 JP JP18171086A patent/JPS6337241A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009257808A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Yokogawa Electric Corp | 赤外線ガス分析計 |
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