气体分析仪制造技术

希望气体分析仪能高精度地测定气体浓度。测定样品气体中包含的测定对象成分的浓度的气体分析仪包括：射出包含测定对象成分的吸收波长的光的光源部；密封样品气体的气室；获取通过气室后的光的发射光谱的光接收元件；处理光接收元件的光接收信号并对测定对象成分的浓度进行测定的信号处理电路；以及配置在从光源部到光接收元件的光路中并调整光的发射光谱的每一个波长的特性的调整部。谱的每一个波长的特性的调整部。谱的每一个波长的特性的调整部。

【技术实现步骤摘要】
气体分析仪


[0001]本专利技术涉及气体分析仪。

技术介绍

[0002]以往，已知有利用光谱分析的气体分析仪(例如专利文献1)。专利文献1：日本专利特开2001
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188043号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0003]希望气体分析仪能高精度地测定气体浓度。用于解决技术问题的技术手段
[0004]为了解决上述问题，本专利技术的第一方式提供一种气体分析仪。气体分析仪可以测定样品气体中包含的测定对象成分的浓度。气体分析仪可以具备光源部。光源部可以射出包含有测定对象成分的吸收波长的光。气体分析仪可以具备气室。气室可以将样品气体密封在内。气体分析仪可以具备光接收元件。光接收元件可以获取通过气室后的光的发射光谱。气体分析仪可以具备信号处理电路。信号处理电路可以处理光接收元件的光接收信号。信号处理电路可以对测定对象成分的浓度进行测定。信号处理电路可以具备调整部。调整部可以配置在从光源部到光接收元件的光路中。调整部可以调整光的发射光谱中的每一个波长的特性。
[0005]气室内部可以设有反射镜。反射镜可以配置成使被导入气室内的光在气室内部发生多次反射。调整部可以是反射镜。
[0006]光源部射出的光可以在特定波长下达到最大的发射光谱强度。光接收元件可以获取多个波长的光的强度。反射镜可以使特定波长的反射率低于光接收元件的多个波长中从最小波长到最大波长为止的波长范围内的平均反射率。
[0007]气室内部可以设有多个反射镜。在至少一个反射镜的反射区域中，至少两个波长的反射率可以低于平均反射率。
[0008]至少一个反射镜可以配置在气室外部。
[0009]光接收元件可以接收通过气室后的光的发射光谱。光接收元件可以输出光接收信号。信号处理电路可以基于光接收元件根据预先设定的测定期间内射入光接收元件的光而输出的一个以上光接收信号，对测定对象成分的浓度进行测定。测定期间可以是包含光源部发光2次以上的期间。
[0010]光接收元件可以在测定期间内进行多次曝光。信号处理电路可以将测定期间内的多个光接收信号中的光的强度加以累计。
[0011]信号处理电路可以针对每一个波长将多个光接收信号中的光的强度加以累计。
[0012]信号处理电路可以使光的发射光谱中的最大波长下的光接收信号的累计发生改变。
[0013]信号处理电路可以将多个光接收信号累计后得到的累计信号求平均，对测定对象成分的浓度进行测定。
[0014]可以基于光的发射光谱的强度来改变光接收元件的曝光期间。
[0015]光接收元件可以在测定期间内曝光一次。光接收元件的曝光期间可以是包含光源部发光2次以上的期间。
[0016]光源部可以是闪光灯。
[0017]另外，上述专利技术的概要并不是对本专利技术的所有必要特征进行列举。此外，这些特征群的子组合也可以构成专利技术。
附图说明
[0018]图1是表示实施方式所涉及的气体分析仪100的一个示例的图。图2是表示光源部2射出的光6的发射光谱的一个示例的图。图3是表示规定波长下的光6的强度与测定误差之间的关系的图。图4是表示反射镜12的反射特性的一个示例的图。图5是表示气室10射出的光6的发射光谱的一个示例的图。图6是表示反射镜12的反射特性的另一个示例的图。图7是表示反射镜12的反射区域50的另一个示例的图。图8是表示另一实施方式所涉及的气体分析仪200的结构例的图。图9是表示另一实施方式所涉及的气体分析仪300的结构例的图。图10是表示灯具驱动周期、发光周期和曝光期间的一个示例的图。图11是表示比较例涉及的灯具驱动周期、发光周期和曝光期间的一个示例的图。图12是表示使累计的次数发生变化的情况下每一个波长的差分吸光度的图。图13是将图10所示的实施例与图11所示的比较例中的光6的发射光谱的强度进行比较的图。图14是表示灯具驱动周期、发光周期和曝光期间的另一个示例的图。图15是表示另一实施方式所涉及的气体分析仪400的结构例的图。图16是表示测定期间内的光源部2的照射次数与测定误差之间的关系的图。
具体实施方式
[0019]以下，通过专利技术的实施方式来说明本专利技术，但是以下的实施方式并不限定权利要求书所涉及的专利技术。另外，实施方式中说明的特征的组合并不全是解决本专利技术的技术问题的技术手段所必需的。
[0020]图1是表示实施方式所涉及的气体分析仪100的一个示例的图。气体分析仪100具备光源部2、准直透镜4、气室10、反射镜12、光接收元件18、信号处理电路20和通信线路22。气体分析仪100测定样品气体30中包含的测定对象成分的浓度。本例中，气体分析仪100利用能够消除光源部2的变动的差分吸光光度法(DOAS)，对测定对象成分的浓度进行测定。通过差分吸光光度法，仅利用吸光光谱的细微变动成分就能对测定对象成分的浓度进行测定，并且能够实现稳定的测定。
[0021]样品气体30是含有测定对象成分的气体。本例中，样品气体30是烟道中流过的废
气。测定对象成分是气体分析仪100的测定对象，例如是SO3。测定对象成分也可以是SO2、SO
X
、NO2、NO3、NO、NH3或NO
X
。
[0022]光源部2射出光6。本例中，光源部2射出包含了测定对象成分的吸收波长的光6。光源部2例如是能够将发光时间控制在极短时间内的闪光灯。光源部2可以是氙灯。光源部2使用氙灯，可以稳定地射出光6。本例的光源部2优选为以固定的发光周期进行发光。
[0023]准直透镜4使光源部2射出的光6会聚。经准直透镜4会聚后的光6照射到气室10的气室窗口8。
[0024]气室10将样品气体30密封在内。气室10具有气室窗口8、样品气体导入口24和样品气体排出口26。气室窗口8与准直透镜4相向地设置，光6照射到该气室窗口8上。光6经由气室窗口8被导入气室10内。样品气体导入口24将样品气体30导入到气室10内。样品气体排出口26将样品气体30从气室10排出。样品气体导入口24和样品气体排出口26例如和烟道相连。在对样品气体30中包含的测定对象成分的浓度进行分析的情况下，可以经由样品气体导入口24将样品气体30导入到气室10中。另外，可以在分析结束之后，经由样品气体排出口26将样品气体30从气室10排出。气室10也可以具有用于导入或排出样品气体30的泵。气室10也可以具有用于去除样品气体30中的尘埃再导入气室10内的过滤器。
[0025]气室10内部设有反射镜12。气室10内部可以设有多个反射镜12。本例中，在气室10内部设有反射镜12
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1、反射镜12
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2和反射镜12
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3。图1中，反射镜12
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1设置在样品气体导入口24侧，反射镜12
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2和反射镜12
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3设置在样品气体排出口26侧。图1中，反射镜12
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2和反射镜12
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体分析仪，测定样品气体中包含的测定对象成分的浓度，其特征在于，包括：光源部，该光源部射出包含所述测定对象成分的吸收波长的光；气室，该气室将所述样品气体密封在内；光接收元件，该光接收元件获取通过所述气室后的所述光的发射光谱；信号处理电路，该信号处理电路处理所述光接收元件的光接收信号，测定所述测定对象成分的浓度；以及调整部，该调整部配置在从所述光源部到所述光接收元件的光路中，调整所述光的发射光谱的每一个波长的特性。2.如权利要求1所述的气体分析仪，其特征在于，在所述气室的内部设有反射镜，该反射镜配置成使导入所述气室的所述光在所述气室的内部反射多次，所述调整部是所述反射镜。3.如权利要求2所述的气体分析仪，其特征在于，所述光源部射出的所述光在特定波长下达到最大的发射光谱强度，所述光接收元件获取多个波长下的所述光的强度，所述反射镜中，所述特定波长的反射率低于所述光接收元件的所述多个波长中从最小波长到最大波长为止的波长范围内的平均反射率。4.如权利要求3所述的气体分析仪，其特征在于，在所述气室的内部设有多个所述反射镜，在至少一个所述反射镜的反射区域中，至少两个波长的反射率低于所述平均反射率。5.如权利要求2至4的任一项所述的气体分析仪，其特征在于，至少一个所述反射镜配置在所述气室的外部。6.一种气体分析仪，测定样品气体中包含的测定对象成分的浓度，其特征在于，包括：光源部，该光源部射出包含所述测定对象成分的吸收波长的光；气室，该气室将所述样品...

【专利技术属性】
技术研发人员：武田直希，东亮一，李波，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：