WO2006070843A1

WO2006070843A1 - 赤外線ガス分析計

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Publication number: WO2006070843A1
Application number: PCT/JP2005/023983
Authority: WO
Inventors: Hideaki Yamagishi; Shigeru Matsumura; Tomoaki Nanko
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2007-06-28
Also published as: EP1832865A4; US20080093556A1; EP1832865A1

Abstract

　赤外線ガス分析計は、赤外光を吸収する測定成分を含む試料ガスが流通する試料セルと、１つまたは複数の光源と、試料ガス中の測定成分の濃度を検出する検出器とを備える。検出器は、測定成分を含む検出ガスが封入され、試料セルを通過した赤外光が照射される第１の室と、測定成分を含む検出ガスが封入され、光源からの赤外光が照射される第２の室と、第１の室と第２の室との間に設けられ、前記２つの室の間を検出ガスが流通するガス流通路と、ガス流通路内に設けられた第１および第２のサーマルフローセンサと、を有する。記第１および第２のサーマルフローセンサは、ガス流通路内の検出ガスの流通方向が異なる位置に、同じ向きに配置されている。

Description

赤外線ガス分析計

技術分野

[0001] 本発明は、測定ガスにおける赤外光の吸収特性を利用して、試料ガス中の測定成分の濃度を検出する赤外線ガス分析計に関するものである。

さらに詳しくは、赤外線ガス分析計に加わる外部振動の影響を除去して、高精度の測定動作を行うことのできる赤外線ガス分析計に関するものである。

背景技術

[0002] 図 33は、関連技術である赤外線ガス分析計の一例を示す構成図である。図 33〖こ示されるように、赤外線光源 1から発せられた赤外光は、分配セル 2により 2つに分割され、それぞれ基準セル 3および試料セル 4に入射する。基準セル³には不活性ガスなど、測定成分を含まないガスが封入されている。また、試料セル 4には試料ガスが流通する。このため、分配セル 2で 2つに分けられた赤外光は、試料セル 4側でのみ測定成分による吸収を受け、検出器 5に到達する。

[0003] 検出器 5は基準セル 3からの光を受ける基準側室 501と試料セル 4力もの光を受ける試料側室 502の 2室カゝらなり、その 2室を連絡するガス流通路には、ガスの行き来を検出するためのサーマルフローセンサ 51が取り付けられている。また、検出器 5内には、測定成分と同じ成分を含むガス (検出ガス）が封入されており、基準セル 3および試料セル 4からの赤外光が入射すると、検出ガス中の測定成分が赤外光を吸収することで、基準側室 501内および試料側室 502内で、それぞれ検出ガスが熱膨張する

[0004] 基準セル 3内の基準ガスは測定成分を含まないので、基準セル 3を通過する赤外光に対しては測定成分による吸収はなぐ試料セル 4内の試料ガスに測定成分が含まれると、赤外光の一部はそこで吸収されるために、検出器 5では試料側室 502に入射する赤外光が減少し、基準側室 501内の検出ガスの熱膨張が試料側室 502内の検出ガスの熱膨張より大きくなる。赤外光は回転セクタ 6で断続されて、遮断および照射を繰り返しており、遮断されたときは基準側室 501および試料側室 502ともに赤外光が入射しないので、検出ガスは膨張しない。

[0005] このため、基準側室 501および試料側室 502におヽては、試料ガス中の測定成分の濃度に応じて、両室の間に周期的に差圧が生じ、両室間に設けられたガス流通路を検出ガスが行き来することとなる。その検出ガスの挙動はサーマルフローセンサ 51 により検出され、信号処理回路 7により交流電圧増幅されて、測定成分の濃度に対応した信号として出力される。 8は回転セクタ 6を駆動する同期モータ、 9は基準セル 3および試料セル 4に入射する赤外光のバランスを調整するトリマである。

[0006] このように、試料ガス中の測定成分の濃度が変化すると、検出器 5 (試料側室 502) に入射する赤外光の光量が変化するので、信号処理回路 7を介して測定成分の濃度に対応した出力信号を得ることができる。

[0007] ここで、赤外線ガス分析計に振動が加わると、この振動がノイズとして出力信号に現れ、測定精度が低下してしまう。

図 34は、振動の影響を説明するための概念図である。図 34において、前記図 33と同様のものは同一符号を付して示す。矢印 Usigを赤外光の吸収によりガス流通路内に発生する検出ガスの移動方向とすると、サーマルフローセンサ 51を構成する第 1 のヒータ線 511および第 2のヒータ線 512は、所定の間隔をおいて、この移動（流通）方向 Usigに沿って配列され、検出ガスの移動に応じた温度 (抵抗値)変化を発生する。

[0008] すなわち、ガス流通路内の検出ガスが移動すると、上流側のヒータ線は検出ガスにより冷却され、下流側のヒータ線は上流側のヒータ線の熱で加熱されるので、 2つのヒータ線の間には温度差が生じる。

この 2つのヒータ線 511、 512における温度変ィ匕 (抵抗値変ィ匕）は、図 35の如きブリッジ回路を使用して検出される。

[0009] さて、赤外線ガス分析計に振動が加わった場合、ヒータ線 511、 512の配列方向と同じ方向の振動成分を矢印 Uvibとすると、慣性により検出ガスが移動 (振動）し、この矢印方向の検出ガスの移動（振動）がサーマルフローセンサ 51により検出されて、ノィズとして出力信号 Voutに重畳されてしまう。

[0010] 図 36 (a)及び図 36 (b)は、赤外線ガス分析計に加わる振動の影響を示す波形図である。図 36 (a)は時刻 toにおいて赤外線ガス分析計に外部振動をカ卩えた場合の、測定状態におけるサーマルフローセンサ 51の出力信号波形であり、図 36 (b)は赤外線光源 1を消灯した状態での、サーマルフローセンサ 51の出力信号波形である。

[0011] 図 36 (a)及び図 36 (b)から明らかなように、振動による出力信号波形の乱れは、ほぼ同じ形状を有しており、この乱れが同一の原因（振動）により発生し、本来の赤外線の吸収に起因する信号波形とは独立のものであることが分かる。

[0012] 特開 2002— 131230号公報は関連技術として参照される。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0013] 上記のように、赤外線ガス分析計に加わる振動がヒータ線 511、 512の配列方向と同じ方向の振動成分 (Uvib)を有するものであると、この振動成分 (Uvib)が赤外光の吸収によりガス流通路内に発生する検出ガスの移動（Usig)とともに、サーマルフロ一センサ 51により検出されてしまい、このノイズ成分を信号成分と分離することができない。

また、このような振動の影響を効果的に除去する分析計の構成や出力補償方法は、提案されていない。

[0014] 本発明の目的は、赤外線ガス分析計に加わる外部振動の影響を除去して、高精度の測定動作を行うことのできる赤外線ガス分析計を提供することである。

課題を解決するための手段

[0015] 本発明は、赤外光を吸収する測定成分を含む試料ガスが流通する試料セルと、赤外光を発する 1つまたは複数の光源と、前記試料ガスが前記試料セルを通過する際に前記測定成分によって吸収される赤外光の変化を利用して、前記試料ガス中の前記測定成分の濃度を検出する検出器と、を備え、前記検出器は、前記測定成分を含む検出ガスが封入され、前記試料セルを通過した赤外光が照射される第 1の室と、前記測定成分を含む検出ガスが封入され、前記試料セルとは異なる経路を通過した赤外光が照射される第 2の室と、前記第 1の室と前記第 2の室との間に設けられ、前記 2 つの室の間を前記検出ガスが流通するガス流通路と、前記ガス流通路内に設けられた第 1および第 2のサーマルフローセンサと、を有し、前記ガス流通路は、前記検出ガスが直角に流通する流通路部分を有し、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサは、前記ガス流通路内の前記検出ガスの流通方向が異なる位置に、同じ向きに配置された赤外線ガス分析計を提供する。

[0016] 前記赤外線ガス分析計は、前記第 1のサーマルフローセンサの出力を前記第 2のサーマルフローセンサの出力により補償する補償部を備える。

[0017] 前記赤外線ガス分析計にお!ヽて、前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサの各出力に基づ、て、振動によるノイズ成分を相殺する。

[0018] 前記赤外線ガス分析計において、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、少なくとも 2つのヒータ線を有するブリッジ回路である。

[0019] 前記赤外線ガス分析計において、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは少なくとも 2つのヒータ線を有し、前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサが有するヒータ線を含むブリッジ回路である。

[0020] 前記赤外線ガス分析計において、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、前記検出ガスに対して流れを検出する方向に対して平行な方向に配列された少なくとも 2つのヒータ線を有する。

[0021] 前記赤外線ガス分析計によれば、第 2のサーマルフローセンサでは、赤外線ガス分析計に加えられる振動の影響 (ノイズ成分)は検出するが、測定成分の濃度に応じた検出ガスの流れ (信号成分）に対しては感度を持たなくなり、第 1のサーマルフローセンサの出力を第 2のサーマルフローセンサの出力により補償することにより、赤外線ガス分析計に加わる外部振動の影響を除去して、高精度の測定動作を行うことができる。

[0022] また、本発明は、赤外光を吸収する測定成分を含む試料ガスが流通する試料セルと、赤外光を発する 1つまたは複数の光源と、前記試料ガスが前記試料セルを通過する際に前記測定成分によって吸収される赤外光の変化を利用して、前記試料ガス中の前記測定成分の濃度を検出する検出器と、を備え、前記検出器は、前記測定成分を含む検出ガスが封入され、前記試料セルを通過した赤外光が照射される第 1 の室と、前記測定成分を含む検出ガスが封入され、前記試料セルとは異なる経路を通過した赤外光が照射される第 2の室と、前記第 1の室と前記第 2の室との間に設けられ、前記 2つの室の間を前記検出ガスが流通するガス流通路と、前記ガス流通路内に設けられた第 1および第 2のサーマルフローセンサと、を有し、前記ガス流通路は、前記検出ガスがそれぞれ方向が逆の 2方向に分岐して流通する分岐部を有し、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサは、前記ガス流通路内の前記検出ガスの流通方向が異なる位置に、同じ向きに配置された赤外線ガス分析計も提供する。

[0023] 上記赤外線ガス分析計は、前記第 1のサーマルフローセンサの出力を前記第 2のサーマルフローセンサの出力により補償する補償部を備える。

[0024] 前記赤外線ガス分析計にお!、て、前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサの各出力に基づ、て、振動によるノイズ成分を相殺する。

[0025] 前記赤外線ガス分析計において、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、少なくとも 2つのヒータ線を有するブリッジ回路である。

[0026] 前記赤外線ガス分析計において、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは少なくとも 2つのヒータ線を有し、前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサが有するヒータ線を含むブリッジ回路である。

[0027] 前記赤外線ガス分析計において、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、前記検出ガスの流通方向に対して平行な方向に配列された少なくとも 2 つのヒータ線を有する。

[0028] 前記赤外線ガス分析計にお!、て、前記ガス流通路は、前記分岐部で分岐した検出ガスをそれぞれ逆方向に流通させる U字部を有し、前記検出器は、前記 U字部で折り返されたガス流通路内に、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサと同じ向きに配置された第 3および第 4のサーマルフローセンサを有する。

[0029] 前記赤外線ガス分析計によれば、第 1のサーマルフローセンサと第 2のサーマルフローセンサとでは、測定成分の濃度に応じた検出ガスの流れ (信号成分）に対して、赤外線ガス分析計に加えられる振動の影響 (ノイズ成分)が逆の極性で作用することになり、第 1のサーマルフローセンサの出力を第 2のサーマルフローセンサの出力により補償することにより、赤外線ガス分析計に加わる外部振動の影響を除去して、高精度の測定動作を行うことができる。

[0030] 本発明は、赤外光を吸収する測定成分を含む試料ガスが流通する試料セルと、前記試料ガスが前記試料セルを通過する際に前記測定成分によって吸収される赤外光の変化を利用して、前記試料ガス中の前記測定成分の濃度を検出する検出器と、を備え、前記検出器は、前記測定成分を含む検出ガスが封入され、前記試料セルを通過した赤外光が照射される第 1の室と、前記測定成分を含む検出ガスが封入され、前記試料セルとは異なる経路を通過した赤外光が照射される第 2の室と、前記第 1 の室と前記第 2の室との間に設けられ、前記 2つの室の間を前記検出ガスが流通するガス流通路と、前記ガス流通路内に設けられた第 1および第 2のサーマルフローセンサと、を有し、前記ガス流通路は、前記検出ガスを逆方向に流通させる U字部を有し、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサは、前記ガス流通路内の前記検出ガスの流通方向が異なる位置に、同じ向きに配置された赤外線ガス分析計も提供する

[0031] 前記赤外線ガス分析計は、前記第 1のサーマルフローセンサの出力を前記第 2のサーマルフローセンサの出力により補償する補償部を備える。

[0032] 前記赤外線ガス分析計にお!、て、前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサの各出力に基づ、て、振動によるノイズ成分を相殺する。

[0033] 前記赤外線ガス分析計において、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、少なくとも 2つのヒータ線を有するブリッジ回路である。

[0034] 前記赤外線ガス分析計において、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは少なくとも 2つのヒータ線を有し、前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサが有するヒータ線を含むブリッジ回路である。

[0035] 前記赤外線ガス分析計において、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、前記検出ガスの流通方向に対して平行な方向に配列された少なくとも 2 つのヒータ線を有する。

[0036] 前記赤外線ガス分析計によれば、第 1のサーマルフローセンサと第 2のサーマルフローセンサとでは、測定成分の濃度に応じた検出ガスの流れ (信号成分）に対して、赤外線ガス分析計に加えられる振動の影響 (ノイズ成分)が逆の極性で作用することになり、第 1のサーマルフローセンサの出力を第 2のサーマルフローセンサの出力により補償することにより、赤外線ガス分析計に加わる外部振動の影響を除去して、高精度の測定動作を行うことができる。

[0037] 本発明は、赤外光を吸収する測定成分を含む試料ガスが流通する試料セルと、前記試料ガスが前記試料セルを通過する際に前記測定成分によって吸収される赤外光の変化を利用して、前記試料ガス中の前記測定成分の濃度を検出する測定用検出器と、前記測定用検出器に固定された補償用検出器と、を備え、前記測定用検出器は、前記測定成分を含む検出ガスが封入され、前記試料セルを通過した赤外光が照射される第 1の室と、前記測定成分を含む検出ガスが封入され、前記試料セルとは異なる経路を通過した赤外光が照射される第 2の室と、前記第 1の室と前記第 2 の室との間に設けられ、前記 2つの室の間を前記検出ガスが流通するガス流通路と、前記ガス流通路内に設けられた第 1のサーマルフローセンサと、を有し、前記補償用検出器は、前記測定成分を含む検出ガスが充填された空間中に、前記第 1のサーマルフローセンサと同じ向きに配置された第 2のサーマルフローセンサを有する赤外線ガス分析計も提供する。

[0038] 前記赤外線ガス分析計は、前記第 1のサーマルフローセンサの出力を前記第 2のサーマルフローセンサの出力により補償する補償部を備える。

[0039] 前記赤外線ガス分析計において、前記補償用検出器は、前記測定用検出器と同じ形状を有するとともに、赤外光を受光しない。

[0040] 前記赤外線ガス分析計において、前記測定用検出器と前記補償用検出器とがー体に形成されている。

[0041] 前記赤外線ガス分析計において、前記補償部は、前記第 1のサーマルフローセンサの出力と前記第 2のサーマルフローセンサの出力との差分を求める。

[0042] 前記赤外線ガス分析計において、前記第 1および前記第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは少なくとも 2つのヒータ線を有するブリッジ回路である。

[0043] 前記赤外線ガス分析計において、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは少なくとも 2つのヒータ線を有し、前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサが有するヒータ線を含むブリッジ回路である。

[0044] 前記赤外線ガス分析計において、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、前記検出ガスの流通方向に対して平行な方向に配列された少なくとものヒータ線を有する。

[0045] 前記赤外線ガス分析計によれば、補償用検出器により赤外線ガス分析計に加えられる振動の影響を検出して、測定用の検出器の出力を補償することができ、赤外線ガス分析計に加わる外部振動の影響を除去して、高精度の測定動作を行うことができる。

図面の簡単な説明

[0046] [図 1]は本発明の赤外線ガス分析計の第 1の実施形態を示す構成図である。

[図 2]はサーマルフローセンサ 151、 153の出力を検出する検出部の具体的な構成例を示す回路図である。

[図 3]は本発明の赤外線ガス分析計の第 2の実施形態を示す構成図である。

[図 4]は補償部 113の具体的な構成例を示す回路図である。

[図 5]は補償部 113におけるブリッジ回路の変形例を示す回路図である。

[図 6]は本発明の赤外線ガス分析計の第 3の実施形態を示す構成図である。

[図 7]は補償部 (ブリッジ回路） 113の具体的な構成例を示す回路図である。

[図 8]は本発明の赤外線ガス分析計の第 4の実施形態を示す構成図である。

[図 9]はサーマルフローセンサ 251、 253の出力を検出する検出部の具体的な構成例を示す回路図である。

[図 10]は本発明の赤外線ガス分析計の第 5の実施形態を示す構成図である。

[図 11]は補償部 213の具体的な構成例を示す回路図である。

[図 12]は補償部 213におけるブリッジ回路の変形例を示す回路図である。

[図 13]は本発明の赤外線ガス分析計の第 6の実施形態を示す構成図である。

[図 14]は補償部 (ブリッジ回路) 213の具体的な構成例を示す回路図である。

[図 15]は本発明の赤外線ガス分析計の第 7の実施形態を示す構成図である。

[図 16]は本発明の赤外線ガス分析計の第 8の実施形態を示す構成図である。

[図 17]はサーマルフローセンサ 351、 353の出力を検出する検出部の具体的な構成例を示す回路図である。

[図 18]は本発明の赤外線ガス分析計の第 9の実施形態を示す構成図である。

[図 19]は補償部 313の具体的な構成例を示す回路図である。 [図 20]は補償部 313におけるブリッジ回路の変形例を示す回路図である。

[図 21]は本発明の赤外線ガス分析計の第 10の実施形態を示す構成図である。

[図 22]は補償部 (ブリッジ回路) 313の具体的な構成例を示す回路図である。

[図 23]は本発明の赤外線ガス分析計の第 11の実施形態を示す構成図である。

[図 24]はブリッジ回路 11、 12の具体的な構成例を示す回路図である。

[図 25]は本発明の赤外線ガス分析計の第 12の実施形態を示す構成図である。

[図 26]は補償部 13の具体的な構成例を示す回路図である。

[図 27]は補償部 13におけるブリッジ回路の変形例を示す回路図である。

[図 28]は本発明の赤外線ガス分析計の第 13の実施形態を示す構成図である。

[図 29]は補償部 (ブリッジ回路） 13の具体的な構成例を示す回路図である。

[図 30]は本発明の赤外線ガス分析計の第 14の実施形態を示す構成図である。

[図 31]は、本発明の赤外線ガス分析計の他の実施形態を示す構成図である。

[図 32]は、本発明の赤外線ガス分析計の他の実施形態を示す構成図である。

[図 33]は関連技術である赤外線ガス分析計の一例を示す構成図である。

[図 34]は振動の影響を説明するための概念図である。

[図 35]はヒータ線 511, 512における温度変化 (抵抗値変化）を検出するブリッジ回路である。

[図 36] (a)及び (b)は赤外線ガス分析計に加わる振動の影響を示す波形図である。発明を実施するための最良の形態

[0047] 以下、図面を用いて、本発明の赤外線ガス分析計およびその出力補償方法を説明する。

(第 1の実施形態）

[0048] 図 1は、本発明の赤外線ガス分析計の一実施形態を示す構成図である。図 1において、図 33〜図 35と同様のものは同一符号を付して示す。 1503、 1504は検出ガスを直角方向に流通させるガス流通路である。一方のガス流通路 1503には、測定成分の濃度に応じた検出ガスの流れ (信号成分:矢印 Usig)を検出するようにサーマルフローセンサ 151が配置され、他方のガス流通路 1504〖こはヒータ線 1531、 1532よりなるサーマルフローセンサ 153が配置されている。なお、サーマルフローセンサ 15 3におけるヒータ線 1531、 1532は、サーマルフローセンサ 151におけるヒータ線 15 11、 1512と同じ向きに酉己歹 IJされて!/ヽる。

[0049] ここで、検出成分の濃度に応じた検出ガスの流れ (信号成分）は、直角方向に折り曲げられたガス流通路 1503、 1504の中を、矢印 Usigのように流れ、振動による検出ガスの流れ (ノイズ成分）は、ガス流通路 1503、 1504内に矢印 Uvibのように作用する。

[0050] 図 1に示されるように、直角に折り曲げられたガス流通路 1503、 1504の中に、向きを揃えて 2つのサーマルフローセンサ 151、 153を配置すると、サーマルフローセンサ 151では、信号成分 Usigとともにノイズ成分 Uvibを検出する力サーマルフローセンサ 153では、ノイズ成分 Uvibは検出するが、信号成分 Usigに対しては感度を持たなくなる。

[0051] したがって、サーマルフローセンサ 151の出力とサーマルフローセンサ 153の出力とに基づいて、振動によるノイズ成分を相殺すれば、赤外線ガス分析計に加わる外部振動の影響を除去して、高精度の測定動作を行うことが可能となる。

[0052] 図 2は、サーマルフローセンサ 151、 153の出力を検出する検出部の具体的な構成例を示す回路図である。図 2において、 111、 112はサーマルフローセンサ 151、 153〖こおけるヒータ線 1511、 1512、 1531、 1532の抵抗値変化（温度変化）を検出するブリッジ回路、 113はブリッジ回路 111の出力 Vol lとブリッジ回路 112の出力と Vo 12との差分に基づヽて、振動によるノイズ成分を相殺する補償部である。

なお、本実施形態の補償部 113は、ブリッジ回路 111の出力 Vol lとブリッジ回路 1 12の出力 Vol 2との極性を考慮して、これらの差分を求めている。

[0053] ブリッジ回路 111においては、図 35で説明したように、測定ガス濃度に応じた検出ガスの移動（矢印 Usig)と振動による検出ガスの移動（矢印 Uvib)とが検出され、その出力信号 Vo 11は振動ノイズ成分を含んだものとなって、る。

これに対して、ブリッジ回路 112においては、振動による検出ガスの移動（矢印 Uvi b)のみが検出され、振動ノイズ成分に応じた出力信号 Vol2が得られている。

[0054] したがって、補償部 113によりこれらの出力信号 Vol 1、 Vol2の差分 (Vol l— Vo 12)を求めると、出力信号 Vol 1、 Vol 2に含まれる振動ノイズ成分を相殺して、ノィズの少な、検出信号を得ることができる。

(第 2の実施形態）

[0055] 図 3は、本発明の赤外線ガス分析計の第 2の実施形態を示す構成図である。図 3において、図 1と同様のものは同一符号を付して示す。図 3に示す例は、補償部 113においてブリッジ回路を構成し、ブリッジ回路力も直接、振動ノイズ成分を除去した出力信号 Vo 13を得るようにしたものである。

[0056] 図 4は、補償部 113の具体的な構成例を示す回路図である。図 4に示されるように、サーマルフローセンサ 151、 153のヒータ線 1511、 1512、 1531、 1532は、ブリッジ回路の異なる辺に挿入されており、ブリッジ回路の出力からは、 2つのサーマルフロ一センサ 151、 153の出力の差分に相当する出力信号 Vo 13が得られる。

[0057] すなわち、サーマルフローセンサ 153のヒータ線 1531、 1532は、サーマルフローセンサ 151のヒータ線 1511、 1512に重畳されるノイズ成分を打ち消す方向に、ブリッジ回路の異なる辺に挿入されて、る。

このため、図 2における 2つのブリッジ回路 111、 112を省略して、構成を簡素化することがでさる。

[0058] 図 5は、補償部 113におけるブリッジ回路の変形例を示す回路図である。図 5に示す f列は、サーマノレフローセンサ 151、 153におけるヒータ線 1511、 1512, 1531, 1 532を、ブリッジ回路の共通の辺に挿入したものである。

すなわち、サーマルフローセンサ 153のヒータ線 1531、 1532を、サーマルフローセンサ 151のヒータ線 1511、 1512に重畳されるノイズ成分を打ち消す方向に、ブリッジ回路の共通の辺に挿入することにより、図 4と同じノイズ除去効果を実現している

(第 3の実施形態）

[0059] 図 6は、本発明の赤外線ガス分析計の第 3の実施形態を示す構成図である。図 6において、図 1〜図 5と同様のものは同一符号を付して示す。図 6に示す例は、サーマルフローセンサ 151、 153をそれぞれ 4本のヒータ線 1511、 1512、 1513、 1514、 1 531、 1532、 1533、 1534により構成したものである。

[0060] サーマルフローセンサ 151、 153では、ガス流の上流側および下流側に配置されるヒータ線部分力それぞれ 2本のヒータ線により構成されている。これらのヒータ線は、検出ガスの流通方向に対して平行な方向に配列されて、る。

[0061] 図 7は、補償部 (ブリッジ回路） 113の具体的な構成例を示す回路図である。図 7に示されるよう【こ、サーマノレフローセンサ 151、 153のヒータ線 1511、 1512、 1513、 1 514、 1531、 1532、 1533、 1534は、それぞれ自身のセンサ出力を増カロする方向でブリッジ回路の各辺に挿入されている。

このため、図 4と同じノイズ除去効果を実現するとともに、図 4に比べて 2倍の大きさの出力信号 Vo 15を得ることができる。

なお、サーマルフローセンサ 151、 153を構成するヒータ線の数は、 4本に限られるものではない。

[0062] なお、上記の説明においては、サーマルフローセンサ 151、 153の出力をブリッジ回路を使用して検出する場合を例示したが、ブリッジ回路において、サーマルフローセンサ 151、 153の各ヒータ線を挿入する位置は、図示の形態に限られるものではない。

(第 4の実施形態）

[0063] 図 8は、本発明の赤外線ガス分析計の第 4の実施形態を示す構成図である。図 8において、図 33〜図 35と同様のものは同一符号を付して示す。 2503、 2504はガス流通路、 252はその分岐部であり、分岐部 252を挟んで、検出ガスを逆方向に流通させる。一方のガス流通路 2503にはサーマルフローセンサ 251が配置され、他方のガス流通路 2504に ίまヒータ線 2531、 2532よりなるサーマノレフローセンサ 253力 S酉己置されている。また、サーマルフローセンサ 253におけるヒータ線 2531、 2532は、サーマルフローセンサ 251におけるヒータ線 2511、 2512と同じ向きに配列されている。

[0064] ここで、検出成分の濃度に応じた検出ガスの流れは、折り返されたガス流通路 250 3、 2504の中を、矢印 Usigのように流れ、振動による検出ガスの流れは、ガス流通路 2503、 2504内【こ矢 PUvibの Jう【こ作用する。

なお、検出ガスは、赤外光の断続に応じて、ガス流通路 2503、 2504内を往復動するものであるが、ここでは、分岐されたガス流通路 2503、 2504の作用効果を明確化するために、一方向の矢印（流れ)として表している。また、振動による検出ガスの流れ (矢印 Uvib)につヽても同様である。

[0065] 図 8に示されるように、分岐されたガス流通路 2503、 2504の中に、向きを揃えて 2 つのサーマルフローセンサ 251、 253を配置すると、サーマルフローセンサ 251とサ一マルフローセンサ 253とでは、測定成分の濃度に応じた検出ガスの流れ (矢印 Usi g)に対して、振動の影響 (矢印 Uvib)が逆の位相で作用することになる。

[0066] すなわち、図 8の状態においては、サーマルフローセンサ 251の位置における、矢印 Usigと矢印 Uvibとは同じ向きであり、サーマルフローセンサ 253の位置における、矢印 Usigと矢印 Uvibとは逆の向きである。

[0067] したがって、サーマルフローセンサ 251の出力とサーマルフローセンサ 253の出力とを、振動によるノイズ成分を相殺する極性に加算すれば、赤外線ガス分析計に加わる外部振動の影響を除去して、高精度の測定動作を行うことが可能となる。

[0068] 図 9は、サーマルフローセンサ 251、 253の出力を検出する検出部の具体的な構成例を示す回路図である。図 9において、 211、 212はサーマルフローセンサ 251、 253におけるヒータ線 2511、 2512、 2531、 2532の抵抗値変ィ匕（温度変ィ匕）を検出するブリッジ回路、 213はブリッジ回路 11の出力 Vo21とブリッジ回路 212の出力と V o22との差分に基づいて、振動によるノイズ成分を相殺する補償部である。

なお、本実施形態の補償部 213は、ブリッジ回路 211の出力 Vo21とブリッジ回路 2 12の出力 Vo22との極性を考慮して、これらの差分を求めている。

[0069] ブリッジ回路 211においては、図 B11で説明したように、測定ガス濃度に応じた検出ガスの移動（矢印 Usig)と振動による検出ガスの移動（矢印 Uvib)とが検出され、その出力信号 Vo21は振動ノイズ成分を含んだものとなっている。ここでは、矢印 Usi gと矢印 Uvibとは同じ向きである。

これに対して、ブリッジ回路 212においては、測定ガス濃度に応じた検出ガスの移動（矢印 Usig)と振動による検出ガスの移動（矢印 Uvib)とが検出され、振動ノイズ成分を含んだ出力信号 Vo22が得られている力矢印 Usigと矢印 Uvibとは逆向きとなつている。

[0070] したがって、サーマルフローセンサ 251、 253の位置により、信号成分（矢印 Usig) に重畳されるノイズ成分 (矢印 Uvib)の位相が逆となり、補償部 213によりこれらの出力信号 Vo21、 Vo22の差分 (Vo21— Vo22)を求めると、出力信号 Vo21、 Vo22に含まれる振動ノイズ成分を相殺して、ノイズの少な、検出信号を得ることができる。 (第 5の実施形態）

[0071] 図 10は、本発明の赤外線ガス分析計の第 5の実施形態を示す構成図である。図 1 0において、図 8と同様のものは同一符号を付して示す。図 10に示す例は、補償部 2 13においてブリッジ回路を構成し、ブリッジ回路力も直接、振動ノイズ成分を除去した出力信号 Vo23を得るようにしたものである。

[0072] 図 11は、補償部 213の具体的な構成例を示す回路図である。図 11に示されるよう【こ、サーマノレフローセンサ 251、 253のヒータ線 2511、 2512、 2531、 2532ίま、ブリッジ回路の異なる辺に挿入されており、ブリッジ回路の出力からは、 2つのサーマルフローセンサ 251、 253の出力の差分に相当する出力信号 Vo23が得られる。

[0073] すなわち、サーマルフローセンサ 253のヒータ線 2531、 2532は、振動の影響（ノィズ成分）に対しては、サーマルフローセンサ 251のヒータ線 2511、 2512に重畳されるノイズ成分を打ち消す方向に、ブリッジ回路の異なる辺に挿入されている。

このため、図 9における 2つのブリッジ回路 211、 212を省略して、構成を簡素化することがでさる。

[0074] 図 12は、補償部 213におけるブリッジ回路の変形例を示す回路図である。図 12に示す f列は、サーマノレフローセンサ 251、 253におけるヒータ線 2511、 2512, 2531, 2532を、ブリッジ回路の共通の辺に挿入したものである。

すなわち、サーマルフローセンサ 253のヒータ線 2531、 2532を、振動の影響（ノィズ成分）に対して、サーマルフローセンサ 251のヒータ線 2511、 2512に重畳されるノイズ成分を打ち消す方向に、ブリッジ回路の共通の辺に挿入することにより、図 11 と同じノイズ除去効果を実現している。

(第 6の実施形態）

[0075] 図 13は、本発明の赤外線ガス分析計の第 6の実施形態を示す構成図である。図 1 3において、図 8〜図 12と同様のものは同一符号を付して示す。図 13に示す例は、サーマルフローセンサ 251、 253をそれぞれ 4本のヒータ線 2511、 2512、 2513、 2 514、 2531、 2532、 2533、 2534により構成したものである。 [0076] サーマルフローセンサ 251、 253は、ガス流の上流側および下流側に配置されるヒータ線部分を、それぞれ 2本のヒータ線により構成し、これらのヒータ線を検出ガスの流通方向に対して平行な方向に配列して、る。

[0077] 図 14は、補償部 (ブリッジ回路） 213の具体的な構成例を示す回路図である。図 14

【こ示されるよう【こ、サーマノレフローセンサ 251、 253のヒータ線 2511、 2512、 2513、

2514、 2531、 2532、 2533、 2534は、それぞれ自身のセンサ出力を増カロする方向でブリッジ回路の各辺に挿入されている。

このため、図 11と同じノイズ除去効果を実現するとともに、図 11に比べて 2倍の大きさの出力信号 Vo25を得ることができる。

なお、サーマルフローセンサ 251、 253を構成するヒータ線の数は、 4本に限られるものではない。

(第 7の実施形態）

[0078] 図 15は、本発明の赤外線ガス分析計の第 7の実施形態を示す構成図である。図 1 5において、図 8〜図 14と同様のものは同一符号を付して示す。図 15に示す例では、分岐されたガス流通路 2503、 2504に、さらに U字咅 2521、 2522を設けて、検出ガス力 Sガス流通路 2503、 2504とは逆方向に流通するガス流通路 2505、 2506を形成し、このガス流通路 2505、 2506にサーマルフローセンサ 254、 255を配置するように構成したものである。

[0079] ここで、 4つのサーマルフローセンサ 251、 253、 254、 255は全て同じ向きに配置されており、各サーマルフローセンサの位置における信号成分 (矢印 Usig)とノイズ成分 (矢印 Uvib)との関係は、図示の通りである。

[0080] 図 15から明らかなように、サーマルフローセンサ 251と 254とでは、信号成分（矢印 Usig)に重畳されるノイズ成分 (矢印 Uvib)の位相が逆となり、これらの間でノイズ成分を相殺することが可能である。同様に、サーマルフローセンサ 253と 255とでは、信号成分 (矢印 Usig)に重畳されるノイズ成分 (矢印 Uvib)の位相が逆となり、これらの間でノイズ成分を相殺することが可能である。

[0081] なお、上記の説明においては、サーマルフローセンサ 251の位置において、矢印 Usigと矢印 Uvibとが同じ向きとなる場合を例示した力これは、特定の一瞬の状態を例示したもので、矢印 Usigと矢印 Uvibとの関係は、これに限られるものではない。また、ブリッジ回路において、サーマルフローセンサ 251、 253の各ヒータ線を挿入する位置は、図示の形態に限られるものではない。

(第 8の実施形態）

[0082] 図 16は、本発明の赤外線ガス分析計の第 8の実施形態を示す構成図である。図 1 6において、図 33〜図 35と同様のものは同一符号を付して示す。図 16に示す例では、ガス流通路 3503とガス流通路 3504との間に U字部 352を設けた。このため、ガス流通路 3503を流通する検出ガスの方向とガス流通路 3504を流通する検出ガスの方向は互いに逆方向である。一方のガス流通路 3503にはサーマルフローセンサ 35 1が配置され、他方のガス流通路 3504にはヒータ線 3531、 3532よりなるサーマルフローセンサ 353が配置されている。また、サーマルフローセンサ 353におけるヒータ線 3531、 3532は、サーマノレフローセンサ 351におけるヒータ線 3511、 3512と同じ向きに配列されている。

[0083] ここで、検出成分の濃度に応じた検出ガスの流れは、折り返されたガス流通路 35 · BR〉03、 3504の中を、矢印 Usigのように流れ、振動による検出ガスの流れは、ガス流通路 3503、 3504内【こ矢 PUvibの Jう【こ作用する。

なお、検出ガスは、赤外光の断続に応じて、ガス流通路 3503、 3504内を往復動するものであるが、ここでは、折り返されたガス流通路 3503、 3504の作用効果を明確ィ匕するために、一方向の矢印（流れ)として表している。また、振動による検出ガスの流れ (矢印 Uvib)についても同様である。

[0084] 図 16に示されるように、折り返されたガス流通路 3503、 3504の中に、向きを揃えて 2つのサーマルフローセンサ 351、 353を配置すると、サーマルフローセンサ 351とサーマルフローセンサ 353とでは、測定成分の濃度に応じた検出ガスの流れ (矢印 Usig)に対して、振動の影響 (矢印 Uvib)が逆の位相で作用することになる。

[0085] すなわち、図 16の状態においては、サーマルフローセンサ 351の位置における、矢印 Usigと矢印 Uvibとは同じ向きであり、サーマルフローセンサ 353の位置における、矢印 Usigと矢印 Uvibとは逆の向きである。

[0086] したがって、サーマルフローセンサ 351の出力とサーマルフローセンサ 353の出力とを、振動によるノイズ成分を相殺する極性に加算すれば、赤外線ガス分析計に加わる外部振動の影響を除去して、高精度の測定動作を行うことが可能となる。

[0087] 図 17は、サーマルフローセンサ 351、 353の出力を検出する検出部の具体的な構成例を示す回路図である。図 17において、 311、 312はサーマルフローセンサ 351 、 353におけるヒータ線 3511、 3512、 3531、 3532の抵抗値変ィ匕（温度変ィ匕）を検出するブリッジ回路、 313はブリッジ回路 311の出力 Vo31とブリッジ回路 312の出力と Vo32との差分に基づいて、振動によるノイズ成分を相殺する補償部である。

なお、本実施形態の補償部 113は、ブリッジ回路 311の出力 Vo31とブリッジ回路 3 12の出力 Vo32との極性を考慮して、これらの差分を求めている。

[0088] ブリッジ回路 311においては、図 C10で説明したように、測定ガス濃度に応じた検出ガスの移動（矢印 Usig)と振動による検出ガスの移動（矢印 Uvib)とが検出され、その出力信号 Vo31は振動ノイズ成分を含んだものとなっている。ここでは、矢印 Usi gと矢印 Uvibとは同じ向きである。

これに対して、ブリッジ回路 312においては、測定ガス濃度に応じた検出ガスの移動（矢印 Usig)と振動による検出ガスの移動（矢印 Uvib)とが検出され、振動ノイズ成分を含んだ出力信号 Vo32が得られている力矢印 Usigと矢印 Uvibとは逆向きとなつている。

[0089] したがって、サーマルフローセンサ 351、 353の位置により、信号成分（矢印 Usig) に重畳されるノイズ成分 (矢印 Uvib)の位相が逆となり、補償部 313〖こよりこれらの出力信号 Vo31、 Vo32の差分 (Vo31— Vo32)を求めると、出力信号 Vo31、 Vo32に含まれる振動ノイズ成分を相殺して、ノイズの少な、検出信号を得ることができる。 (第 9の実施形態）

[0090] 図 18は、本発明の赤外線ガス分析計の第 9の実施形態を示す構成図である。図 1 8において、図 16と同様のものは同一符号を付して示す。図 18に示す例は、補償部 313においてブリッジ回路を構成し、ブリッジ回路力も直接、振動ノイズ成分を除去した出力信号 Vo33を得るようにしたものである。

[0091] 図 19は、補償部 313の具体的な構成例を示す回路図である。図 19に示されるよう【こ、サーマノレフローセンサ 351、 353のヒータ線 3511、 3512、 3531、 3532ίま、ブリッジ回路の異なる辺に挿入されており、ブリッジ回路の出力からは、 2つのサーマルフローセンサ 351、 353の出力の差分に相当する出力信号 Vo33が得られる。

[0092] すなわち、サーマルフローセンサ 353のヒータ線 3531、 3532は、振動の影響（ノィズ成分）に対しては、サーマルフローセンサ 351のヒータ線 3511、 3512に重畳されるノイズ成分を打ち消す方向に、ブリッジ回路の異なる辺に挿入されている。

このため、図 17における 2つのブリッジ回路 311、 312を省略して、構成を簡素化することができる。

[0093] 図 20は、補償部 313におけるブリッジ回路の変形例を示す回路図である。図 20に示す f列は、サーマノレフローセンサ 351、 353におけるヒータ線 3511、 3512, 3531, 3532を、ブリッジ回路の共通の辺に挿入したものである。

すなわち、サーマルフローセンサ 353のヒータ線 3531、 3532を、振動の影響（ノィズ成分）に対して、サーマルフローセンサ 351のヒータ線 3511、 3512に重畳されるノイズ成分を打ち消す方向に、ブリッジ回路の共通の辺に挿入することにより、図 19 と同じノイズ除去効果を実現している。

(第 10の実施形態）

[0094] 図 21は、本発明の赤外線ガス分析計の第 10の実施形態を示す構成図である。図 21において、図 33〜図 35と同様のものは同一符号を付して示す。図 21に示す例は、サーマルフローセンサ 351、 353をそれぞれ 4本のヒータ線 3511、 3512、 3513、 3514、 3531、 3532、 3533、 3534により構成したものである。

[0095] サーマルフローセンサ 351、 353は、ガス流の上流側および下流側に配置されるヒータ線部分を、それぞれ 2本のヒータ線により構成し、これらのヒータ線を検出ガスの流通方向に対して平行な方向に配列して、る。

[0096] 図 22は、補償部 (ブリッジ回路） 313の具体的な構成例を示す回路図である。図 22 【こ示されるよう【こ、サーマノレフローセンサ 351、 353のヒータ線 3511、 3512、 3513、 3514、 3531、 3532、 3533、 3534は、それぞれ自身のセンサ出力を増カロする方向でブリッジ回路の各辺に挿入されている。

このため、図 19と同じノイズ除去効果を実現するとともに、図 19に比べて 2倍の大きさの出力信号 Vo35を得ることができる。なお、サーマルフローセンサ 351、 353を構成するヒータ線の数は、 4本に限られるものではない。

[0097] なお、上記の説明においては、サーマルフローセンサ 51の位置において、矢印 Us igと矢印 Uvibとが同じ向きとなる場合を例示した力これは、特定の一瞬の状態を例示したもので、矢印 Usigと矢印 Uvibとの関係は、これに限られるものではない。また、ブリッジ回路において、サーマルフローセンサ 351、 353の各ヒータ線を挿入する位置は、図示の形態に限られるものではない。

(第 11の実施形態）

[0098] 図 23は、本発明の赤外線ガス分析計の第 11の実施形態を示す構成図である。図 23において、図 33〜図 35と同様のものは同一符号を付して示す。 52は補償用検出器で、ヒータ線 531、 532よりなるサーマルフローセンサ 53を有している。また、補償用検出器 52は、検出器 5におけるガス流通路と同様の形状に形成され、測定成分を含む検出ガスが充填された空間を有しており、その中にサーマルフローセンサ 53が配置されている。なお、図 23においては、サーマルフローセンサ 51、 53を配置する空間として、ガス流通路より多少広くなつた部屋状の空間を例示している力空間の形状はこれに限られるものではな、。

[0099] また、補償用検出器 52は検出器 5と等しく振動の影響を受けるように、検出器 5とともに固定される力または検出器 5と一体に形成されている。さらに、サーマルフローセンサ 53におけるヒータ線 531、 532は、サーマルフローセンサ 51におけるヒータ線 511、 512と同じ向きに酉己列されている。

なお、補償用検出器 52には、赤外光は入射しない。

[0100] 11、 12はサーマノレフローセンサ 51、 53におけるヒータ線 511、 512、 531、 532の抵抗値変化 (温度変化)を検出するブリッジ回路、 13はブリッジ回路 11の出力とプリッジ回路 12の出力との差分を求める補償部である。

[0101] 図 24は、ブリッジ回路 11、 12の具体的な構成例を示す回路図である。図 24に示されるよう【こ、サーマノレフローセンサ 51、 53のヒータ線 511、 512、 531、 532ίま、それぞれブリッジ回路 11、 12の 2辺に挿入されており、検出ガスの移動に伴う抵抗値変化が出力電圧 Vol、 Vo2の変化として検出されている。 [0102] ブリッジ回路 11においては、図 D11で説明したように、測定ガス濃度に応じた検出ガスの移動（矢印 Usig)と振動による検出ガスの移動（矢印 Uvib)とが検出され、その出力信号 Vo 1は振動ノイズ成分を含んだものとなって、る。

これに対して、ブリッジ回路 12においては、振動による検出ガスの移動（矢印 Uvib

)のみが検出され、これに応じた出力信号 Vo2が得られている。

[0103] したがって、補償部 13によりこれらの出力信号 Vol、 Vo2の差分 (Vol— Vo2)を求めると、出力信号 Volに含まれる振動ノイズ成分を相殺して、ノイズの少ない検出信号を得ることができる。

(第 12の実施形態）

[0104] 図 25は、本発明の赤外線ガス分析計の第 12の実施形態を示す構成図である。図 25において、図 23と同様のものは同一符号を付して示す。図 25に示す例は、補償部 13においてブリッジ回路を構成し、ブリッジ回路力も直接、振動ノイズ成分を除去した出力信号を得るようにしたものである。

[0105] 図 26は、補償部 13の具体的な構成例を示す回路図である。図 26に示されるように、サーマノレフローセンサ 51、 53のヒータ線 511、 512、 531、 532は、ブリッジ回路の異なる辺に挿入されており、ブリッジ回路の出力からは、 2つのサーマルフローセンサ 51、 53の出力の差分に相当する出力信号 Vo3が得られる。

[0106] すなわち、サーマルフローセンサ 53のヒータ線 531、 532は、サーマルフローセンサ 51のヒータ線 511、 512に重畳されるノイズ成分を打ち消す方向に、ブリッジ回路の異なる辺に挿入されて、る。

このため、図 23における 2つのブリッジ回路 11、 12を省略して、構成を簡素化することができる。

[0107] 図 27は、補償部 13におけるブリッジ回路の変形例を示す回路図である。図 27に示す f列は、サーマノレフローセンサ 51、 53におけるヒータ線 511、 512、 531、 532を、ブリッジ回路の共通の辺に挿入したものである。

すなわち、サーマルフローセンサ 53のヒータ線 531、 532を、サーマルフローセンサ 51のヒータ線 511、 512に重畳されるノイズ成分を打ち消す方向に、ブリッジ回路の共通の辺に挿入することにより、図 26と同じノイズ除去効果を実現している。 (第 13の実施形態）

[0108] 図 28は、本発明の赤外線ガス分析計の第 13の実施形態を示す構成図である。図

28において、図 23〜図 27と同様のものは同一符号を付して示す。図 28に示す例は

、サーマルフローセンサ 51、 53をそれぞれ 4本のヒータ線 511、 512、 513、 514、 5

31、 532、 533、 534により構成したものである。

[0109] サーマルフローセンサ 51、 53は、ガス流の上流側および下流側に配置されるヒータ線部分を、それぞれ 2本のヒータ線により構成し、これらのヒータ線を検出ガスの流通方向に対して平行な方向に配列して、る。

[0110] 図 29は、補償部 (ブリッジ回路） 13の具体的な構成例を示す回路図である。図 29 に示されるように、サーマノレフローセンサ 51、 53のヒータ線 511、 512、 513、 514、

531、 532、 533、 534は、それぞれ自身のセンサ出力を増加する方向でブリッジ回路の各辺に挿入されて!、る。

このため、図 26と同じノイズ除去効果を実現するとともに、図 26に比べて 2倍の大きさの出力信号 Vo5を得ることができる。

なお、サーマルフローセンサ 51、 53を構成するヒータ線の数は、 4本に限られるものではない。

(第 14の実施形態）

[0111] 図 30は、本発明の赤外線ガス分析計の第 14の実施形態を示す構成図である。図 30において、図 23〜図 29と同様のものは同一符号を付して示す。図 30に示す例は、補償用検出器 52に測定用の検出器 5の基準側室 501および試料側室 502と同じ形状を有する空間を形成したものである。なお、補償用検出器 52の空間には、前記したように、赤外光は入射しない。

[0112] すなわち、補償用検出器 52は測定用の検出器 5とまったく同じ形状および大きさを有することとなり、補償用検出器 52内の検出ガスは、加えられる振動に対して、測定用の検出器 5内の検出ガスとまったく同じ挙動を示すこととなり、より確実に振動ノイズを除去することができる。

[0113] 図 31および図 32は、本発明の赤外線ガス分析計の他の実施形態を示す構成図である。図 31および図 32において、図 23〜図 30と同様のものは同一符号を付して示す。

図 31に示す実施形態では、補償用検出器 52の空間に測定対象成分を含む検出ガスを充填するために、検出器 5の空間と補償用検出器 52の空間とが流路により連結されている。

図 32に示す実施形態では、補償用検出器 52の空間を介して検出器 5の基準側室 501と試料側室 502とが連結されている。

図 31および図 32に示した実施形態によれば、補償用検出器 52内の検出ガスを流動させることにより、補償用検出器 52内の検出ガスの状態を検出器 5内の検出ガスと常に同一の状態に保つことができる。

なお、図 32に示した実施形態では、サーマルフローセンサ 53内の検出ガスが流動するが、ヒータ線 531, 532はこの検出ガスの流れに対して平行に配置されているため、サーマルフローセンサ 53がこの検出ガスの流れを検出することはない。

Claims

請求の範囲

[1] 赤外光を吸収する測定成分を含む試料ガスが流通する試料セルと、

赤外光を発する 1つまたは複数の光源と、

前記試料ガスが前記試料セルを通過する際に前記測定成分によって吸収される赤外光の変化を利用して、前記試料ガス中の前記測定成分の濃度を検出する検出器と、を備え、

前記検出器は、

前記測定成分を含む検出ガスが封入され、前記試料セルを通過した赤外光が照射される第 1の室と、

前記測定成分を含む検出ガスが封入され、前記試料セルとは異なる経路を通過した赤外光が照射される第 2の室と、

前記第 1の室と前記第 2の室との間に設けられ、前記 2つの室の間を前記検出ガスが流通するガス流通路と、

前記ガス流通路内に設けられた第 1および第 2のサーマルフローセンサと、を有し、前記ガス流通路は、前記検出ガスが直角に流通する流通路部分を有し、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサは、前記ガス流通路内の前記検出ガスの流通方向が異なる位置に、同じ向きに配置されたことを特徴とする赤外線ガス分析計。

[2] 前記第 1のサーマルフローセンサの出力を前記第 2のサーマルフローセンサの出力により補償する補償部を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の赤外線ガス分析計。

[3] 前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサの各出力に基づいて、振動によるノイズ成分を相殺することを特徴とする請求項 2に記載の赤外線ガス分析計。

[4] 前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、少なくとも 2つのヒータ線を有するブリッジ回路であることを特徴とする請求項 1に記載の赤外線ガス分析計

[5] 前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは少なくとも 2つのヒータ線を有し、

前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサが有するヒータ線を含むブリッジ回路であることを特徴とする請求項 2に記載の赤外線ガス分析計。

[6] 前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、前記検出ガスに対して流れを検出する方向に対して平行な方向に配列された少なくとも 2つのヒータ線を有することを特徴とする請求項 1に記載の赤外線ガス分析計。

[7] 赤外光を吸収する測定成分を含む試料ガスが流通する試料セルと、

赤外光を発する 1つまたは複数の光源と、

前記検出器は、

前記ガス流通路内に設けられた第 1および第 2のサーマルフローセンサと、を有し、前記ガス流通路は、前記検出ガスがそれぞれ方向が逆の 2方向に分岐して流通する分岐部を有し、

前記第 1および第 2のサーマルフローセンサは、前記ガス流通路内の前記検出ガスの流通方向が異なる位置に、同じ向きに配置されたことを特徴とする赤外線ガス分析計。

[8] 前記第 1のサーマルフローセンサの出力を前記第 2のサーマルフローセンサの出力により補償する補償部を備えたことを特徴とする請求項 7に記載の赤外線ガス分析計。

[9] 前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサの各出力に基づいて、振動によるノイズ成分を相殺することを特徴とする請求項 8に記載の赤外線ガス分析計。

[10] 前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、少なくとも 2つのヒータ線を有するブリッジ回路であることを特徴とする請求項 7に記載の赤外線ガス分析計

[11] 前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは少なくとも 2つのヒータ線を有し、

前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサが有するヒータ線を含むブリッジ回路であることを特徴とする請求項 8に記載の赤外線ガス分析計。

[12] 前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、前記検出ガスの流通方向に対して平行な方向に配列された少なくとも 2つのヒータ線を有することを特徴とする請求項 7に記載の赤外線ガス分析計。

[13] 前記ガス流通路は、前記分岐部で分岐した検出ガスをそれぞれ逆方向に流通させる U字部を有し、

前記検出器は、前記 U字部で折り返されたガス流通路内に、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサと同じ向きに配置された第 3および第 4のサーマルフローセンサを有することを特徴とする請求項 7に記載の赤外線ガス分析計。

[14] 赤外光を吸収する測定成分を含む試料ガスが流通する試料セルと、

赤外光を発する 1つまたは複数の光源と、

前記検出器は、

前記ガス流通路内に設けられた第 1および第 2のサーマルフローセンサと、を有し、前記ガス流通路は、前記検出ガスを逆方向に流通させる U字部を有し、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサは、前記ガス流通路内の前記検出ガスの流通方向が異なる位置に、同じ向きに配置されたことを特徴とする赤外線ガス分析計。

[15] 前記第 1のサーマルフローセンサの出力を前記第 2のサーマルフローセンサの出力により補償する補償部を備えたことを特徴とする請求項 14に記載の赤外線ガス分析計。

[16] 前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサの各出力に基づいて、振動によるノイズ成分を相殺することを特徴とする請求項 15に記載の赤外線ガス分析計。

[17] 前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、少なくとも 2つのヒータ線を有するブリッジ回路であることを特徴とする請求項 14に記載の赤外線ガス分析計。

[18] 前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは少なくとも 2つのヒータ線を有し、

前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサが有するヒータ線を含むブリッジ回路であることを特徴とする請求項 15に記載の赤外線ガス分析計。

[19] 前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、前記検出ガスの流通方向に対して平行な方向に配列された少なくとも 2つのヒータ線を有することを特徴とする請求項 14に記載の赤外線ガス分析計。

[20] 赤外光を吸収する測定成分を含む試料ガスが流通する試料セルと、

赤外光を発する 1つまたは複数の光源と、

前記試料ガスが前記試料セルを通過する際に前記測定成分によって吸収される赤外光の変化を利用して、前記試料ガス中の前記測定成分の濃度を検出する測定用検出器と、

前記測定用検出器に固定された補償用検出器と、を備え、前記測定用検出器は、

前記ガス流通路内に設けられた第 1のサーマルフローセンサと、を有し、前記補償用検出器は、

前記測定成分を含む検出ガスが充填された空間中に、前記第 1のサーマルフローセンサと同じ向きに配置された第 2のサーマルフローセンサを有することを特徴とする赤外線ガス分析計。

[21] 前記第 1のサーマルフローセンサの出力を前記第 2のサーマルフローセンサの出力により補償する補償部を備えたことを特徴とする請求項 20に記載の赤外線ガス分析計。

[22] 前記補償用検出器は、前記測定用検出器と同じ形状を有するとともに、赤外光を受光しないことを特徴とする請求項 20に記載の赤外線ガス分析計。

[23] 前記測定用検出器と前記補償用検出器とがー体に形成されたことを特徴とする請求項 20に記載の赤外線ガス分析計。

[24] 前記補償部は、前記第 1のサーマルフローセンサの出力と前記第 2のサーマルフロ一センサの出力との差分を求めることを特徴とする請求項 20に記載の赤外線ガス分析計。

[25] 前記第 1および前記第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、少なくとも 2つのヒ一タ線を有するブリッジ回路であることを特徴とする請求項 20に記載の赤外線ガス分析計。

[26] 前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは少なくとも 2つのヒータ線を有し、

前記補償部は、前記第 1および第 2のサーマルフローセンサが有するヒータ線を含むブリッジ回路であることを特徴とする請求項 21に記載の赤外線ガス分析計。

前記第 1および第 2のサーマルフローセンサのそれぞれは、前記検出ガスの流通方向に対して平行な方向に配列された少なくとも 2つのヒータ線を有することを特徴とする請求項 20に記載の赤外線ガス分析計。