分析装置和分析方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供分析装置和分析方法。在分析装置中，确认测量光的经时性变化对吸光度造成的影响。分析装置(100、200)包括基准气体填充空间(Sc)、光谱生成部(75)和光谱比较部(76)。基准气体填充空间(Sc)形成在测量光(Lm)的光路上，以预先确定的第一浓度填充有与测量对象气体(Gs)不同的基准气体(Gc)。光谱生成部(75)生成将作为通过了基准气体填充空间(Sc)的测量光(Lm)的检测光的波长和检测光的相对强度取得了关联的实测光谱数据(Dms)。光谱比较部(76)计算通过直接吸收法预先实测第一浓度的基准气体(Gc)的吸收光谱得到的基准吸收光谱数据(Dss)和实测光谱数据(Dms)的差异。

Analysis device and analysis method

The present invention provides an analytical device and an analytical method. In the analysis device, the influence of the change of the measured light time on the absorbance is confirmed. The analysis devices (100, 200) include a reference gas fill space (Sc), a spectral generation section (75) and a spectral comparison section (76). A reference gas fill space (Sc) is formed on a light path measuring light (Lm), and a reference gas (Gc) different from the measured object gas (Gs) is filled with a predetermined first concentration. The spectral generating section (75) generates a measured spectral data (Dms) that detects the wavelength of the detected light and the relative intensity of the detected light as a measurement light (Lm) that passes through the reference gas fill space (Sc). The spectral comparison section (76) calculates the difference between the reference absorption spectrum data (Dss) and the measured spectral data (Dms) obtained by direct absorption of the first absorption spectrum of the reference gas (Gc) in a first concentration.

【技术实现步骤摘要】
分析装置和分析方法
本专利技术涉及利用光吸收进行气体分析的分析装置和该分析装置的分析方法。
技术介绍
以往，已被公众所知的有一种利用光吸收对作为测量对象的测量对象气体进行分析的分析装置。在这种分析装置中进行校正，以降低因光源等的特性变化对分析结果造成的影响。在专利文献1中公开了用于对利用光吸收对测量对象气体进行分析的分析装置进行校正的校正方法和校正装置。在专利文献1中公开的校正方法和校正装置中，利用测量预定浓度的水分的吸收光谱强度和已知与该吸收光谱强度关系的气体的吸收光谱强度的关系，进行测量水分浓度的水分浓度测量装置的校正。现有技术文献专利文献1：日本专利公开公报特开2013-130509号在所述专利文献1的校正方法中，由于是通过对测量光进行调制来得到微分光谱的方式，所以存在如下的问题：得到的信号强度不是吸光度，当发生了经时性的强度变化时修正的精度下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于在利用光吸收对测量对象气体进行分析的分析装置中，确认测量光的更详细的经时性变化对吸光度造成的影响。下面，作为用于解决问题的手段对各种方式进行说明。根据需要，可以对所述方式进行任意组合。本专利技术提供一种分析装置，其利用从光源输出的测量光对测量对象气体进行分析，所述分析装置包括：基准气体填充空间，其形成在所述测量光的光路上，以预先确定的第一浓度填充有与所述测量对象气体不同的基准气体；光谱生成部，其生成将检测光的波长和所述检测光的相对强度取得关联而得到的实测光谱数据，所述检测光是通过了所述基准气体填充空间的所述测量光；以及光谱比较部，其计算基准吸收光谱数据和所述实测光谱数据的差异，所述基准吸收光谱数据通过直接吸收法预先实测所述第一浓度的所述基准气体的吸收光谱而得到。由此，能够确认测量光的经时性变化对吸光度造成的影响。光谱生成部可以基于未由基准气体进行吸光时的测量光的强度和检测光的强度的关系，计算检测光的相对强度。光谱生成部可以生成分析用光谱数据，所述分析用光谱数据是将分析检测光的波长和该分析检测光的相对强度取得关联而得到的数据，用于测量对象气体的分析，所述分析检测光是通过了存在有测量对象气体的区域的测量光。在该情况下，利用使实测光谱数据的检测光的相对强度的峰值强度与基准吸收光谱数据的对应的吸收峰值的吸光度一致的强度变化函数，修正分析检测光的相对强度。由此，在分析用光谱数据中，能够计算具有与测量对象气体的吸收峰值的吸光度对应的强度的分析检测光的相对强度。可以利用使实测光谱数据的检测光的相对强度的峰值位置与基准吸收光谱数据的对应的吸收峰值位置一致的波长变化函数，计算分析用光谱数据的分析检测光的波长。由此，可以使分析用光谱数据的分析检测光的相对强度的峰值位置与测量对象气体的对应的吸收峰值位置一致。该分析装置可以还包括光源控制部和实测数据取得部。光源控制部边使控制测量光的强度和/或波长的测量光控制信号在规定的信号值范围内随时间变化边向光源输出所述测量光控制信号。实测数据取得部测量检测光的强度，并且将该检测光的强度和测量该检测光强度时的测量光控制信号取得关联并生成实测数据。在该情况下，光谱生成部根据实测数据生成实测光谱数据。由此，可以根据检测光的强度的测量值得到实测光谱数据。也可以是下述方式：当基准吸收光谱数据和实测光谱数据的差异成为了规定的值以上时，光源控制部将测量光控制信号的信号值范围从当前的信号值范围改变。由此，测量对象气体分析时等，可以取得能够用于分析的适当的分析用光谱数据。分析装置还可以包括基准气体导入部，所述基准气体导入部向基准气体填充空间导入基准气体。由此，可以边控制压力边高精度地向基准气体填充空间填充基准气体。此外，也不需要选择导入的基准气体的气体种类。测量对象气体可以是水分、一氧化碳、二氧化碳、氧气、氯化氢、氟化氢、硫化氢、溴化氢、氨气、氮氧化物、四甲基铟或三甲基镓中的任意一种。由此，对于具有吸附性和/或腐蚀性等而难以使用的测量对象气体、不能准备高浓度的气体等、作为在现场难以准备的测量对象气体，分析装置尤其能够发挥所述效果。基准气体可以是水分或烃气。由此，利用在用于分析的波长范围内出现的多个吸收峰值，可以高精度地计算实测光谱数据和基准吸收光谱数据的差异。本专利技术还提供一种分析方法，其利用从光源输出的测量光对测量对象气体进行分析，包括如下步骤。◎在测量光的光路上形成基准气体填充空间的步骤，该基准气体填充空间以预先确定的第一浓度填充有与测量对象气体不同的基准气体。◎生成将检测光的波长和检测光的相对强度取得关联而得到的实测光谱数据的步骤，所述检测光是通过了基准气体填充空间的测量光。◎计算基准吸收光谱数据和实测光谱数据的差异的步骤，所述基准吸收光谱数据通过直接吸收法预先实测第一浓度的基准气体的吸收光谱而得到。由此，能够确认测量光的经时性变化对吸光度造成的影响。在利用光吸收对测量对象气体进行分析的分析装置中，能够详细地确认测量光的经时性变化。附图说明图1是第一实施方式的分析装置的剖视示意图。图2是表示控制部的构成的图。图3是表示分析装置的测量光的特性变化监测方法的流程图。图4是表示实测数据的一个例子的图。图5是表示前处理数据的一个例子的图。图6是表示比较实测光谱数据和基准吸收光谱数据的一个例子的图。图7是表示波长变化函数的一个例子的图。图8是表示比较实测光谱数据(波长变化函数修正后)和基准吸收光谱的一个例子的图。图9是表示强度变化函数的一个例子的图。图10是表示比较实测光谱数据(波长变化函数修正+强度变化函数修正后)和基准吸收光谱的一个例子的图。图11是表示分析实测数据的一个例子的图。图12是表示分析用光谱数据的一个例子的图。图13是表示第二实施方式的分析装置的结构的图。100、200分析装置1烟道1a壁2探头管3光源4受光部4a第一受光部4b第二受光部5第一反射镜6基准气体导入部7控制部8第二反射镜9净化气体导入部11分波部12反射镜13已知物质单元21导入孔71填充空间控制部72光源控制部73检测光取得部74实测数据取得部75光谱生成部76光谱比较部77修正部78存储部C箱体Da分析实测数据Da’前处理分析数据Das分析用光谱数据Dm实测数据Dm’前处理数据Dms、Dms’、Dms”实测光谱数据Dss基准吸收光谱数据F1、F1’波长变化函数F2、F2’强度变化函数Gc基准气体Ge排气Gs测量对象气体Lm测量光Pa净化空气Pc基准气体导入管Sc基准气体填充空间、填充空间Tm1第一光路Tm2第二光路W、W1光学窗f凸缘具体实施方式(1)气体分析装置整体的结构参照图1，对本专利技术一种实施方式的分析装置100进行说明。图1是分析装置的剖视示意图。分析装置100例如对包含在流过烟道1的排气Ge中的测量对象气体Gs进行分析。另外，分析装置100也可以将在各种制造工序(例如半导体工序、石油化学工序等)中产生的处理气体作为测量对象气体Gs来进行分析。分析装置100例如可以将水分(H2O)、氧气(O2)、氯化氢(HCl)、溴化氢(HBr)、氟化氢(HF)、或氨气(NH3)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、一氧化二氮(N2O)等氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)等硫氧化物(SOX本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分析装置，其利用从光源输出的测量光对测量对象气体进行分析，所述分析装置的特征在于，所述分析装置包括：基准气体填充空间，其形成在所述测量光的光路上，以预先确定的第一浓度填充有与所述测量对象气体不同的基准气体；光谱生成部，其生成将检测光的波长和所述检测光的相对强度取得关联而得到的实测光谱数据，所述检测光是通过了所述基准气体填充空间的所述测量光；以及光谱比较部，其计算基准吸收光谱数据和所述实测光谱数据的差异，所述基准吸收光谱数据通过直接吸收法预先实测所述第一浓度的所述基准气体的吸收光谱而得到。

【技术特征摘要】
2016.01.18 JP 2016-0070531.一种分析装置，其利用从光源输出的测量光对测量对象气体进行分析，所述分析装置的特征在于，所述分析装置包括：基准气体填充空间，其形成在所述测量光的光路上，以预先确定的第一浓度填充有与所述测量对象气体不同的基准气体；光谱生成部，其生成将检测光的波长和所述检测光的相对强度取得关联而得到的实测光谱数据，所述检测光是通过了所述基准气体填充空间的所述测量光；以及光谱比较部，其计算基准吸收光谱数据和所述实测光谱数据的差异，所述基准吸收光谱数据通过直接吸收法预先实测所述第一浓度的所述基准气体的吸收光谱而得到。2.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于，所述光谱生成部基于未由所述基准气体进行吸光时的所述测量光的强度和所述检测光的强度的关系，计算所述检测光的相对强度。3.根据权利要求1或2所述的分析装置，其特征在于，所述光谱生成部生成分析用光谱数据，所述分析用光谱数据是将分析检测光的波长和该分析检测光的相对强度取得关联而得到的数据，用于所述测量对象气体的分析，所述分析检测光是通过了存在有所述测量对象气体的区域的所述测量光，利用使所述实测光谱数据的所述检测光的相对强度的峰值强度与所述基准吸收光谱数据的对应的吸收峰值的吸光度一致的强度变化函数，修正所述分析检测光的相对强度。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的分析装置，其特征在于，所述光谱生成部生成分析用光谱数据，所述分析用光谱数据是将分析检测光的波长和该分析检测光的相对强度取得关联而得到的数据，用于所述测量对象气体的分析，所述分析检测光是通过了存在有所述测量对象气体的区域的所述测量光，利用使所述实测光谱数据的所述检测光的相对强度的峰值位置与所述基准吸收光谱数据的对应的吸收峰值位置一致的波长变化函数，计...

【专利技术属性】
技术研发人员：井户琢也，
申请(专利权)人：株式会社堀场制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP