气体分析装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种气体分析装置，利用对测量光的吸光，高精度地分析对象气体。气体分析装置(100)包括多个光源(1‑1、1‑2、……1‑n)、导入部(5)、受光部(7)和分析部(94)，多个光源(1‑1、1‑2、……1‑n)分别同时输出测量光(Lm1、Lm2、……Lmn)。导入部(5)将多种测量光(Lm1、Lm2、……Lmn)导入测量空间(S)。受光部(7)测量合计强度(Im)。分析部(94)基于多种测量光经过存在多种对象气体中的任意的对象气体的测量空间(S)时由受光部(7)测量的作为合计强度(Im)的测量对象强度(Id)与多种测量光经过不存在多种对象气体中的任意的对象气体的测量空间(S)时由受光部(7)测量的作为合计强度(Im)的基准强度(Id)之差，进行对象气体的分析。

【技术实现步骤摘要】
气体分析装置
本专利技术涉及一种对存在于测量空间中的对象气体进行分析的气体分析装置。
技术介绍
以往公知一种如下的装置，其基于对经过测量空间的测量光的吸光量，对存在于该测量空间的对象气体进行分析。例如专利文献1公开了一种如下的装置，其将测量光导入气体气氛中，从经过气体气氛中并由受光部接收的测量光抽出被对象气体吸收的波长的激光强度和不被对象气体吸收的波长的激光强度，该测量光通过对具有被对象气体吸收的波长的激光和具有不被吸收的波长的激光进行合波而形成。在专利文献1中，基于被对象气体吸收的波长的激光强度与不被对象气体吸收的波长的激光强度之差，分析对象气体。专利文献1：日本专利公开公报特开平11-142327号如上所述，为了利用对象气体的吸光高精度地分析对象气体，需要成为对象气体的吸光量的基准的光(基准光)。因此，专利文献1的装置分别具有产生被对象气体吸收的光(测量光)的光源和产生基准光的光源。在独立设置测量光用的光源和基准光用的光源的以往装置的情况下，想要由一个装置测量多种气体种类时，每种气体需要两个光源。即，在以往的装置中，需要具有想要测量的气体种类的个数的两倍数量的光源。此外，在以往的装置中，如果基于基准光的强度与测量光的强度之差来进行对象气体的分析，则不能高精度地进行分析。这是因为在独立设置的光源之间产生每次测量时变动的特性偏差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，在利用对象气体的吸光来分析对象气体的装置中，高精度地分析对象气体。以下对作为用于解决课题的手段的多种方式进行说明。可以根据需要对上述方式进行任意组合。本专利技术一种观点的气体分析装置对存在于测量空间的气体进行分析。气体分析装置包括多个光源、导入部、受光部和分析部。多个光源分别同时输出存在于测量空间的多种对象气体中的任意的对象气体能够吸光的固有波长范围的测量光。导入部将从多个光源同时输出的多种测量光导入测量空间。受光部测量合计强度，通过对从导入部导入且经过测量空间的多种测量光的强度进行合计而得到该合计强度。分析部基于多种测量光经过存在多种对象气体中的任意的对象气体的测量空间时作为由受光部测量的合计强度的测量对象强度与多种测量光经过不存在多种对象气体中的任意的对象气体的测量空间时作为由受光部测量的合计强度的基准强度之差，进行对象气体的分析。由此，气体分析装置不需要为了测量基准强度而对每种对象气体单独设置光源，能够高精度地分析多种对象气体。导入部可以包括合波部。合波部对从多个光源同时输出的多种测量光进行合波而产生合波测量光，并且将合波测量光导入测量空间。此时，受光部将合波测量光的强度测量为合计强度。由此，可以有效地将从多个光源同时输出的多种测量光导入测量空间。导入部还可以包括分波部。分波部对合波测量光进行分波并从多个光输出口输出。由此，可以将合波测量光向测量空间以外的空间输出。导入部可以将从多个光输出口输出的多种合波测量光分别导入多个测量空间。由此，不需要为了对多个测量空间中的对象气体进行分析而对每个测量空间设置光源。气体分析装置还可以包括气体种类通知部，该气体种类通知部通知多种对象气体中的任意的对象气体是否存在于测量空间。由此，即使在不能根据测量对象强度判断存在于测量空间的对象气体的种类时，也可以知道何种对象气体存在于测量空间。多个光源分别能够在固有波长范围的范围内使测量光的波长以规定的周期增加或减小。由此，可以产生波长随时间变化的合波测量光。可以使为了产生多种测量光而分别输入多个光源的多种驱动电流中的任意的驱动电流的周期性增减模式与其他驱动电流的周期性增减模式不同。由此，可以使分析对象气体时的动态范围变大。分析部可以基于测量对象强度随时间的变化与基准强度随时间的变化之差，进行对象气体的分析。由此，即使被对象气体吸光而对测量对象强度的影响小时，也能够更高精度地分析对象气体。本专利技术另一观点的气体分析装置对存在于测量空间的对象气体进行分析。该气体分析装置包括光源、导入部、受光部和分析部。光源输出对象气体能够吸光的固有波长范围的测量光。导入部将从光源输出的测量光导入测量空间。受光部测量从导入部导入且经过测量空间的测量光的强度。分析部基于测量光经过对象气体以第一浓度的浓度存在的测量空间时作为由受光部测量的强度的基准强度与测量光经过对象气体以比第一浓度低的浓度存在的测量空间时作为由受光部测量的强度的测量对象强度之差，进行对象气体以比第一浓度低的浓度存在的测量空间中的对象气体的分析。由此，能够准确地执行存在有低浓度的对象气体的测量空间中的对象气体的分析。在利用对象气体的吸光来分析对象气体的装置中，能够高精度地分析对象气体。附图说明图1是表示气体分析装置的结构的图。图2是表示控制部的结构的图。图3是表示第一实施方式的向光源输出的驱动电流的一例的图。图4是表示第一实施方式的气体分析装置的动作的流程图。图5是表示存在各气体时的测量光和合计强度的图形的一例的图。图6是示意性表示分析用数据的计算方法的图。图7是表示根据分析用数据计算“峰底(peaktobottom)”值的方法的一例的图。图8是表示第二实施方式的气体分析装置的结构的图。图9是表示第二实施方式的变形例的气体分析装置的结构的图。图10A是表示第三实施方式的向光源输出的驱动电流的一例的图。图10B是表示第三实施方式的向光源输出的驱动电流的另一例的图。图11是表示使多种测量光的周期性变化的模式不同时得到的分析用数据的图形的气体种类依存性的一例的图。图12是表示第四实施方式的气体分析装置的整体结构的图。图13是表示第四实施方式的控制部的结构的图。图14是表示第四实施方式的气体分析装置的动作的流程图。图15是表示对象气体浓度随时间的变化的一例的图。图16是示意性表示分析用数据的制作方法的图。图17A是表示从第二基准强度减去测量对象强度而得到的分析用数据的一例的图。图17B是表示从第二基准强度减去测量对象强度而得到的分析用数据的另一例的图。附图标记说明100、200、200’、300、400气体分析装置1-1、1-2、1-3、1-n、401光源11-1、11-2、11-n、4011温度调节器3合波部5导入部50、50’分波部51光纤51’-1、51’-2、51’-k、51”-1、51”-2光输出口53、403、53’-1、53’-2、53’-k准直仪7、405受光部71、407聚光构件73受光元件9、409控制部91、4091光源控制部92、4092存储部93、4093数据取得部94、4094分析部95、4095温度控制部96气体种类通知部CH、CH’处理室CH1进程控制部A、B、C气体C1第一浓度Ib极小值Ip极大值Id、Id’测量对象强度IdA、IdB、IdC测量对象强度Im合计强度Im’强度Is基准强度Is1’第一基准强度Is2’第二基准强度Lm合波测量光Lm1、Lm2、Lm3、Lm’测量光S、S’测量空间S’-1、S’-2、S’-k测量空间fm、fr1、fr2、fr3频率ic1、ic2、ic3中心电流id1、id2、id3驱动电流ir1、ir2、ir3斜波电流irw1、irw2、irw3振幅imod调制电流具体实施方式(1)第一实施方式(1-1)气体分析装置的整体结构利用图1，对第一实施方式的气体分析装置1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体分析装置，对存在于测量空间的气体进行分析，其特征在于，包括：多个光源，同时输出存在于所述测量空间的多种对象气体中的任意的对象气体能够吸光的固有波长范围的测量光；导入部，将从所述多个光源同时输出的多种测量光导入所述测量空间；受光部，测量合计强度，通过对从所述导入部导入且经过所述测量空间的多种测量光的强度进行合计而得到所述合计强度；以及分析部，基于所述多种测量光经过存在所述多种对象气体中的任意的对象气体的测量空间时作为由所述受光部测量的合计强度的测量对象强度与所述多种测量光经过不存在所述多种对象气体中的任意的对象气体的测量空间时作为由所述受光部测量的合计强度的基准强度之差，进行所述对象气体的分析。

【技术特征摘要】
2015.10.26 JP 2015-2099091.一种气体分析装置，对存在于测量空间的气体进行分析，其特征在于，包括：多个光源，同时输出存在于所述测量空间的多种对象气体中的任意的对象气体能够吸光的固有波长范围的测量光；导入部，将从所述多个光源同时输出的多种测量光导入所述测量空间；受光部，测量合计强度，通过对从所述导入部导入且经过所述测量空间的多种测量光的强度进行合计而得到所述合计强度；以及分析部，基于所述多种测量光经过存在所述多种对象气体中的任意的对象气体的测量空间时作为由所述受光部测量的合计强度的测量对象强度与所述多种测量光经过不存在所述多种对象气体中的任意的对象气体的测量空间时作为由所述受光部测量的合计强度的基准强度之差，进行所述对象气体的分析。2.根据权利要求1所述的气体分析装置，其特征在于，所述导入部包括合波部，所述合波部对从所述多个光源同时输出的所述多种测量光进行合波而产生合波测量光，并且将所述合波测量光导入所述测量空间，所述受光部将所述合波测量光的强度测量为所述合计强度。3.根据权利要求2所述的气体分析装置，其特征在于，所述导入部还包括分波部，所述分波部对所述合波测量光进行分波并从多个光输出口输出。4.根据权利要求3所述的气体分析装置，其特征在于，所述导入部将从所述多个光输出口输出的多种合波测量光分别导入多个测量空间。5.根据权利要求1～4中任意一项所述的气体分析装置，其特征在于，所述气体分析装置还包括气体种类通知部，所述气体种类通知部通知所述多种对象气体中...

【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