红外线吸收式气体分析计制造技术

技术编号:7252003 阅读:203 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
将红外线吸收式气体分析计使用于SO2的检测目的时,检测器的室内的SO2和流量传感器的元件的Ni反应,产生流量传感器元件断线的问题。因此,本发明专利技术的目的在于提供一种防止流量传感器的Ni元件的腐蚀,延长流量传感器的耐用期间的红外线吸收式气体分析计。推定出在Ni元件的正常部侧面仅表面附着有NiSO4,在腐蚀部NiS2生成到其深部。因此,Ni被SO2硫化而生成NiS2时,Ni被腐蚀到深部而造成断线,但即使Ni与SO2反应,如果作为NiSO4仅停留在表面而不发展到深部的话,就不会产生断线的问题。又,可知Ni在100℃以下作为NiSO4存在,在100℃以上则生成NiS2。因此,通过将流量传感器的电阻金属箔23、24的温度设定在100℃以下,可以防止NiS2的生成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种红外线吸收式气体分析计,其利用红外活性的被测定成分气体的伴随着红外线光谱吸收的气压变动测量特定种类气体的浓度。现有技术气体成分的定量分析所使用的流量传感器将电阻的温度系数大的感温电阻金属箔前后配置在气流中,桥接这些感温电阻金属箔,根据这些金属箔的电阻变化进行气流中的气体成分的定量分析。以往的非分散红外分析计所使用的流量传感器是在传感器芯片的表里两表面且在气流中配置电阻的温度系数大的梳型电阻体,通过利用桥接电路检测从气流授受热所产生的表里两面的梳型电阻体的电阻值的偏离,来检测该气流,进行气流中的气体成分的定量分析。如专利文献1所示,梳型电阻体中使用的是镍(Ni)等电阻的温度系数大的金属。并且,流量传感器被设置在铝等金属制造的室内,室内分为前室和后室,但无论哪个室的室内都填充有被测定成分气体。例如,进行二氧化硫(SO2)的检测时,填充SO2,但这时,与100%填充SA相比,以氩气(Ar)等惰性气体稀释的方法更能够提高检测灵敏度,因此,填充气体是Sh和Ar等的混合气体。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2003-097988号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题将红外线吸收式气体分析计用于的检测目的时,SO2被封入在检测器的室内, 但这种情况下,使用基于温度的电阻变化大的Ni作为流量传感器的元件时,会产生如下这样的问题,即S02*Ni反应,Ni腐蚀,流量传感器元件在数年后发生断线。这时,考虑对Ni 进行镀金加工,用金属覆盖Ni的表面以提高耐腐蚀性,但这会提高成本。因此,本专利技术的目的在于,对于在流量传感器中使用M元件的红外线吸收式气体分析计,通过不增加成本的简单的结构来防止流量传感器的M元件的腐蚀,以延长流量传感器的耐用期间。解决问题的手段为了解决上述课题,本专利技术的特征在于,其具有发出红外光的光源、导入样本气体的测定气室、检测通过了测定气室的红外光的强度的检测部,检测部具有流量传感器,并封入有SO2,在流量传感器的梳型电阻体的材料为M的红外线吸收式气体分析计中,使梳子电阻体的温度为Ni和SA反应不生成硫化镍(NiS2)的温度。 流量传感器的梳型电阻体的Ni被封入检测部的SA硫化而生成NK2时,会产生梳型电阻体的断线,但Ni被SA硫化生成NK2是特定温度以上的情形。即,在该特定温度以下时,表面的Ni作为硫酸镍(NiSO4)而存在,因此反应不会发展到深部,达到特定温度以上而生成NK2时,反应会发展到深部,因此如果将梳型电阻体的温度保持在特定温度以下,则可以防止NK2的硫化腐蚀。又,可以设定施加于梳型电阻体的电压,使得梳型电阻体的温度变为不生成NK2 的温度。施加于梳型电阻体的电压增高时,梳型电阻体的温度上升,因此通过将施加于梳型电阻体的电压设为不生成NK2的低电压,可以防止NK2的硫化腐蚀。进一步地,作为使梳型电阻体的温度为不生成NK2的温度的结构,连接梳型电阻体、电压源、以及固定电阻而形成桥接电路,可以选择电压源的电压值以及固定电阻的电阻值,以使得梳型电阻体的温度为不生成附&的温度。施加于梳型电阻体的电压增高时,梳型电阻体的温度上升,因此应该设定施加于梳型电阻体的电压使得梳型电阻体的温度为不生成NK2的温度,但电压的设定有下列方法。红外线吸收式气体分析计的信号处理部组合了两个梳型电阻体和两个固定电阻形成桥接电路,但如果使供给该桥接电路的电压源的电压变化,则施加于梳型电阻体的电压也随之变化,因此可以将电压源的电压值设定为特定值。 或者,电压源的电压值就这样不变,通过使固定电阻的电阻值变化,使得施加于固定电阻的电压值发生变化,从而施加于梳型电阻的电压值也变化,因此可以将固定电阻的电阻值设定为特定值。并且,通过用热力学计算程序计算含有Ni、SO2, Ar的系的合计的吉布斯能量为最小的条件,求出Ni被SO2硫化生成NK2大概是在100度以上时,因此,梳型电阻体可以设定为不生成NK2的大约100度以下的温度。专利技术的效果采用本专利技术,不从M变更流量传感器元件的材料,通过将该元件的温度设为大约 100度以下,可以防止流量传感器元件的腐蚀导致的断裂,可以延长流量传感器的耐用期间。又,为了调节流量传感器元件的温度,调节施加于流量传感器元件的电压时,可以简单地调节温度,这时如果调节桥接电路的电源电压值或者固定电阻,则可以用至今为止采用的部件来进行流量传感器元件的温度调节。附图说明图1是适用本专利技术的红外线吸收式气体分析计的概略构成图。图2是适用本专利技术的红外线吸收式气体分析计的检测部的概略构成图。图3是适用本专利技术的流量传感器的正面概要图。图4是适用本专利技术的流量传感器的侧面概要图。图5是适用本专利技术的流量传感器的桥接电路的概要图。图6是腐蚀部的组成测定结果。符号说明1光源部2气室部3检测部4加热器5断续器6转动圆板7电动机8 !f9窗板10气体的导入导出孔11前部块12后部块13窗板14窗板15前室16后室17连通路18、19通道20传感器21、27、28气体流通孔22隔离件23、24电阻金属箔25、26热绝缘板29、30梳型电阻体31、32、33、34 金属丝37、38横洞40电压源41,42固定电阻。具体实施例方式搭载有流量传感器作为检测器的单光束式红外线吸收式气体分析计的结构在图1 中示出。如图所示,这种红外线吸收式气体分析计一般包括以下三个单元,即用于产生红外光的光源部1、导入被测定气体(样本气体)的气室部2、以及通过测量通过了气室部2的红外光的强度来最终测量样本浓度的检测部3。光源部1承担红外光的产生,具有作为用于使红外光产生的产生源的加热器4、用于使红外光断续从而使红外光入射到气室部2以及探测部3中的断续器5。断续器5例如具有形成有2枚叶片的转动圆板6和对该转动圆板6进行转动驱动的电动机7,所述转动圆板6形成有切除了一部分的缺口部,以容许来自光源4的光通过,通过利用电动机7使转动圆板6转动,转动圆板6的非缺口部(遮光部)位于光源4之前时, 对来自光源4的红外光进行遮光,在缺口部位于光源4之前时,来自光源4的红外光通过, 照射到气室部2中。气室部2是被导入样本气体的部位,利用红外线能在较广的光谱区域透过的红外线透过性玻璃或氟化钙(CaF2)等的窗板9在管8的前后密封,在管8侧面等具有气体的导出导入孔10,该气体的导出导入孔10使气体从一端向另一端流动,又,为了高效地反射红外光,气室部2的内表面被实施了镜面加工或金等的涂覆。如图2所示,检测部3通常由铝等金属制造的成为前室的前部块11和成为后室的后部块12构成。为了方面说明,称为前部块11和后部块12,但两个块在之后会结合一体化。基于红外线吸收式气体分析计的原理,采用前部块11和后部块12是为了形成使透过被导入被测定成分气体(样本气体)的气室部的、要测定的红外光入射的前室和使被封闭在内的受感气体升压的后室,并且还为了在连通前后室的连通路内配置检测前后室的压力差的流量传感器等的传感器。前后部块11、12形成有相同直径的贯通孔,前部块11的贯通孔的两端和后部块12 的与前部块11接合的接合面的相反侧的贯通孔的一端被透过红外光的窗板13密封,对前部块11的贯通孔密封的、与后部块12面对面的窗板14为隔板,分成前室15和后室16两个室。又,在前部块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:田边亮肥山道行
申请(专利权)人:株式会社岛津制作所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术