CN117242327A - 气体分析装置的校正方法、气体分析装置的压力修正方法、气体分析装置的检查方法、压力变动方法、压力变动装置和气体分析*** - Google Patents

气体分析装置的校正方法、气体分析装置的压力修正方法、气体分析装置的检查方法、压力变动方法、压力变动装置和气体分析*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种气体分析装置的校正方法，对气体分析装置再现加压的状态，并高精度地求出压力修正系数，在气体分析装置(2)的样品气体导入端口(P1)和气体排出端口(P2)连接具有加压机构(31)和气体排出机构(32)的压力变动装置(3)，通过压力变动装置(3)的加压机构(31)，使样品气体导入端口(P1)和气体排出端口(P2)的压力变动，在压力变动的状态下，从气体分析装置(2)的校正气体导入端口(P0)导入校正气体，并且通过压力变动装置(3)的气体排出机构(32)排出从样品气体导入端口(P1)或气体排出端口(P2)流出的校正气体，使用气体分析装置(3)中的校正气体的测定结果，计算气体分析装置(2)的压力修正系数。

Description

气体分析装置的校正方法、气体分析装置的压力修正方法、气 体分析装置的检查方法、压力变动方法、压力变动装置和气体 分析***
技术领域
本发明涉及气体分析装置的校正方法、气体分析装置的压力修正方法、气体分析装置的检查方法、压力变动方法、压力变动装置和气体分析***。
背景技术
近年来，在进行从道路行驶中的车辆排出的排气的成分分析、车辆试验的情况下，使用车辆搭载型的排气分析装置。该排气分析装置例如具有用于分析氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)等成分的分析仪。
在设置于该排气分析装置的各分析仪中，由于伴随道路行驶中的海拔等的气压变动，其测定值受到压力影响。因此，排气分析装置通过使用用于修正压力影响的压力修正系数，对各分析仪的测定值进行压力修正，计算换算为基准压力(例如校准线制作时的压力)的各成分浓度。
并且，作为求出用于该排气分析装置的压力修正系数的方法具有专利文献1的气体分析装置的校正方法。在该气体分析装置的校正方法中，将压力变动装置连接于样品气体导入端口和气体排出端口，通过压力变动装置对样品气体导入端口和气体排出端口进行减压，在该减压的状态下，从校正气体导入端口导入校正气体，并且使用校正气体的测定结果来计算气体分析装置的压力修正系数。此时，排气分析装置在与车辆搭载时相同的动作状态、即排气泵动作从而使校正气体持续流过各分析仪并且各种传感器也动作的状态下进行分析。
现有技术文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2019-86371号
然而，在使用利用上述气体分析装置的校正方法求出的压力修正系数的情况下，在假定即使在比该校正地点低的海拔处压力影响也相同的前提下，外插地修正比该校正地点低的海拔处的测定结果，因此在实测中有可能与低海拔处的测定结果产生偏差。
此外，在专利文献1中，在文字上还记载了如下内容：对样品气体导入端口和气体排出端口进行加压，在该加压状态下，从校正气体导入端口导入校正气体，并且使用校正气体的测定结果来计算气体分析装置的压力修正系数，但关于具体的结构完全没有公开。
因此，为了在加压状态下对气体分析装置进行校正，如现有文献1所记载的那样，需要将排气分析装置带入加压试验室来进行校正作业。
发明内容
因此，为了解决上述问题，本发明的主要课题在于即使不准备加压试验室那样的环境设施，也能够对气体分析装置再现加压的状态，并且高精度地求出压力修正系数。
即本发明的气体分析装置的校正方法的特征在于，在气体分析装置的样品气体导入端口和气体排出端口连接具有加压机构和气体排出机构的压力变动装置，通过所述压力变动装置的所述加压机构，对所述样品气体导入端口和所述气体排出端口施加压力，使所述样品气体导入端口和所述气体排出端口的压力变动，在压力变动的状态(具体地说，与所述加压机构动作前相比施加了压力的状态)下，从所述气体分析装置的校正气体导入端口导入校正气体，并且通过所述压力变动装置的所述气体排出机构排出从所述样品气体导入端口或所述气体排出端口流出的校正气体，使用所述气体分析装置中的所述校正气体的测定结果，计算所述气体分析装置的压力修正系数。
根据本发明，在气体分析装置的样品气体导入端口和气体排出端口连接压力变动装置，因此不使用加压试验室，就能够对气体分析装置再现加压的状态。因此，在低于校正地点的海拔处，不外插地修正压力修正系数，就能够高精度地求出压力修正系数。
此外，为了高精度地求出压力修正系数，优选的是，通过所述压力变动装置变动为多个压力，以使所述多个压力中的每个压力下的所述校正气体的测定结果与基准压力下的校正气体的测定结果一致的方式，计算所述气体分析装置的压力修正系数。另外，作为基准压力，可以考虑气体分析装置的校准线制作时的压力或零点校正、量程校正等校正时的压力。
优选的是，从所述校正气体导入端口导入过量的校正气体，一边从所述样品气体导入端口使校正气体溢流、一边测定所述校正气体。根据该结构，能够将校正气体不稀释地导入到气体分析装置的分析仪中。
在现有的气体分析装置中还具备大气导入端口。在此，考虑从大气导入端口导入的大气用于气体的稀释、臭氧的生成。另外，从大气生成的臭氧用于分析仪的测定。考虑在这种情况下的分析仪是利用基于臭氧气体的氧化反应的化学发光(CLD)法的氮氧化物计。
即使在这种情况下，气体分析装置的测定结果也可能经由大气导入端口而受到气压变动引起的压力影响。因此，优选的是，本发明的气体分析装置的校正方法将所述泵连接于所述大气导入端口，对所述样品气体导入端口、所述气体排出端口和所述大气导入端口施加压力，使所述样品气体导入端口、所述气体排出端口和所述大气导入端口的压力变动。
此时，通过压力变动装置的气体排出机构排出校正气体，因此能够抑制大气导入端口中的校正气体的逆流。
如果所述气体分析装置是车辆搭载型的，则由于实际道路行驶试验中的行驶路线而容易产生气压变动，因此能够使本发明的效果显著。
此外，本发明的气体分析装置的压力修正方法的特征在于，使用通过上述的校正方法得到的压力修正系数，将所述气体分析装置的实际测定的测定结果，基于该实际测定时的压力，修正为所述气体分析装置的基准压力下的测定结果。
此外，本发明的气体分析装置的检查方法的特征在于，在具有使用压力修正系数的压力修正功能的气体分析装置的样品气体导入端口和气体排出端口连接具有加压机构和气体排出机构的压力变动装置，通过所述压力变动装置的所述加压机构，对所述样品气体导入端口和所述气体排出端口施加压力，使所述样品气体导入端口和所述气体排出端口的压力变动，在压力变动的状态(具体地说，与所述加压机构动作前相比施加了压力的状态)下，从所述气体分析装置的校正气体导入端口导入校正气体，并且通过所述压力变动装置的所述气体排出机构排出从所述样品气体导入端口或所述气体排出端口流出的校正气体，将所述气体分析装置中的使用所述压力修正系数的修正后的测定值与所述校正气体的基准压力下的已知浓度进行比较。
此外，本发明的压力变动方法的特征在于，在气体分析装置的样品气体导入端口和气体排出端口连接具有加压机构和气体排出机构的压力变动装置，通过所述压力变动装置的所述加压机构，对所述样品气体导入端口和所述气体排出端口施加压力，使所述样品气体导入端口和所述气体排出端口的压力变动从而使所述气体分析装置的压力变动，并且通过所述压力变动装置的所述气体排出机构排出从所述样品气体导入端口或所述气体排出端口流出的气体。
此外，本发明的压力变动装置使气体分析装置的压力变动，其特征在于具备：第一流道，与所述气体分析装置的样品气体导入端口连接；第二流道，与所述气体分析装置的气体排出端口连接；加压机构，经由所述第一流道和所述第二流道对所述样品气体导入端口和所述气体排出端口施加压力，使所述样品气体导入端口和所述气体排出端口的压力变动；以及气体排出机构，连接于所述加压机构与所述样品气体导入端口之间的流道以及所述加压机构与所述气体排出端口之间的流道，排出从所述样品气体导入端口或所述气体排出端口流出的气体。
为了通过共用的加压源经由第一流道和第二流道对气体分析装置再现加压的状态，优选的是，所述加压机构具有：合流流道，连接于所述第一流道和所述第二流道；以及加压源，经由所述合流流道对所述第一流道和所述第二流道进行加压。在此，为了容易调整各流道的压力，优选的是，加压机构具有调整所述合流流道的压力的压力调整部。
作为加压机构的具体的实施方式，优选的是，所述合流流道具有缓冲容器，所述加压源是泵，所述第一流道和第二流道经由缓冲容器连接于所述泵。在此，第一流道和第二流道经由缓冲容器连接于泵，因此能够降低泵的波动，并且能够对气体分析装置再现加压的状态。
作为不仅能够使气体分析装置成为加压的状态还能够成为减压的状态的装置结构，优选的是，压力变动装置还具备：减压机构，经由所述第一流道和所述第二流道对所述样品气体导入端口和所述气体排出端口进行减压；以及切换机构，对基于所述加压机构的加压状态和基于所述减压机构的减压状态进行切换。
优选的是，本发明的压力变动装置还具备控制部，所述控制部控制所述切换机构，自动地切换所述加压状态和所述减压状态。
为了使气体排出机构和减压机构的结构共用化并简化装置结构，优选的是，所述气体排出机构具有吸引泵，所述减压机构使用所述吸引泵而构成。
如上所述，气体分析装置具有大气导入端口。在这种情况下，优选的是，压力变动装置还具备与所述气体分析装置的大气导入端口连接的第三流道，所述加压机构经由所述第三流道对所述大气导入端口施加压力，使所述大气导入端口的压力变动。
此外，本发明的气体分析***的特征在于具备：气体分析装置，分析样品气体中的测定对象成分；以及上述的压力变动装置。
根据如上所述的本发明，能够对气体分析装置再现加压的状态，并且能够高精度地求出压力修正系数。
附图说明
图1是本发明一个实施方式的排气分析***的整体示意图。
图2是表示来自同一实施方式的排气分析***的大气导入端口的大气的流动的示意图。
图3是表示来自同一实施方式的排气分析***的大气导入端口的大气的流动的示意图。
图4是同一实施方式的校正方法的流程图。
图5是表示变形实施方式的压力变动装置的结构的示意图。
图6是表示变形实施方式的压力变动装置的结构的示意图。
图7是表示变形实施方式的压力变动装置的结构的示意图。
图8是变形实施方式的排气分析***的整体示意图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明一个实施方式的排气分析***100进行说明。
如图1所示，本实施方式的排气分析***100具备：搭载于车辆的车辆搭载型的排气分析装置2；以及压力变动装置3，与该排气分析装置2连接，在求出排气分析装置2的压力修正系数时使用。
此外，虽然未图示，但排气分析***100具备：取样管等排气取样机构，对从与车辆的内燃机(发动机)连结的排气管排出的排气的全部或一部分进行取样；加热管，用于将由该排气取样机构取样的排气加热至规定的温度或维持在规定的温度并导入到排气分析装置2中；以及电源，向排气分析装置2和加热管供给电力。
<排气分析装置2>
排气分析装置2分析排气中的例如一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NOX)、甲烷(CH4)、总烃(THC)等测定对象成分，在本实施方式中，具备CO、CO2分析仪21、NOX分析仪22、NO分析仪23。
所述CO、CO2分析仪21通过非分散红外线吸收(NDIR)法连续测定排气中包含的一氧化碳或二氧化碳的浓度。NOX分析仪22通过化学发光(CLD)法(Chemiluminescence)连续测定排气中的NOX的浓度。NO分析仪23也与NOX分析仪22同样，通过CLD法连续测定排气中的NO的浓度。此外，在排气分析装置2中，可以根据测定对象成分而具备各种分析仪。例如，在测定甲烷(CH4)、总烃(THC)的情况下，具备使用氢火焰离子化(FID)法的分析仪。此外，在测量排气中的个体粒子数(PN)的情况下，具备凝聚粒子计数器(CPC)。另外，由这些分析仪21～23得到的分析数据输出到信息处理部4，通过该信息处理部4进行分析数据的处理、记录或显示。此外，上述多个分析仪也可以分别单独设置。
在此，信息处理部4是具有CPU、内部存储器、AD转换器、输入输出逆变器等的专用或通用的计算机，不仅取得分析仪21～23的分析数据还取得来自其他传感器组的数据并进行处理、记录或显示。在此，所述传感器组是测定车辆的空燃比(A/F)的空燃比传感器、测定从排气管排出的排气流量的流量计、检测车辆的位置的GPS传感器、测定车辆外部的温度的温度传感器、测定车辆外部的湿度的湿度传感器、测定车辆外部的压力(气压)的压力传感器等。
并且，在排气分析装置2中设置有：样品气体导入端口P1，用于向CO、CO2分析仪21、NOX分析仪22和NO分析仪23导入排气；以及气体排出端口P2，用于排出通过了这些分析仪21～23的排气等。此外，在排气分析装置2中设置有：臭氧产生器24，生成在NOX分析仪22和NO分析仪23中使用的臭氧气体；以及大气导入端口P3，用于向该臭氧产生器24导入大气。即，在本实施方式中，向大气敞开而受到气压变动的影响的端口是样品气体导入端口P1、气体排出端口P2和大气导入端口P3。
样品气体导入端口P1与排气流动的主流道L1的上游端连接，在该主流道L1设置有CO、CO2分析仪21、NOX分析仪22和NO分析仪23。此外，在该主流道L1的下游端连接有气体排出端口P2。
此外，在主流道L1中，在CO、CO2分析仪21、NOX分析仪22和NO分析仪23的下游设置有吸引泵25。通过该吸引泵25，排气由排气取样机构取样，并且从样品气体导入端口P1导入到主流道L1中，从而在各分析仪21～23中进行测定。另外，通过该吸引泵25，CO、CO2分析仪21、NOX分析仪22和NO分析仪23在减压条件下进行分析。
本实施方式的主流道L1构成为分支为与各分析仪21～23对应的流道L11～L13，各分析仪21～23并联连接，在吸引泵25的上游侧合流。在各分支流道L11～L13设置有用于使流入各分析仪21～23的排气的流量恒定的毛细管等恒定流量器CP1～CP3。在此，在主流道L1中从样品气体导入端口P1到CO、CO2分析仪21的流道以及CO、CO2分析仪21被加热块26加热至规定温度(例如95℃)，以使排气中的水分不会结露。此外，在设置有NOX分析仪22的分支流道L12中，在NOX分析仪22的上游设置有将NOX转换为NO的转换催化剂27，该转换催化剂27被加热块28加热至规定温度(例如210℃)。
在主流道L1中，在各分析仪21～23的上游侧(分支点的上游侧)连接有校正气体流道L2，该校正气体流道L2具有用于导入浓度已知的校正气体的校正气体导入端口P0。该校正气体流道L2与校正气体储气瓶(未图示)连接。此外，在校正气体流道L2设置有用于切换校正气体向主流道L1的供给/停止的电磁开闭阀V1。另外，该电磁开闭阀V1由所述信息处理部4的阀控制部控制。
在大气导入端口P3连接有大气导入流道L3的上游端，该大气导入流道L3的下游端与臭氧产生器24连接。由臭氧产生器24生成的臭氧气体经由分别连接臭氧产生器24与NOX分析仪22和NO分析仪23的臭氧气体流道L4，导入到NOX分析仪22和NO分析仪23中。
另外，如图2所示，在臭氧气体流道L4设置有用于使臭氧气体的流量恒定的毛细管等恒定流量器CP4。此外，在大气导入流道L3连接有分支流道L5，该分支流道L5向在主流道L1中加热块26的下游侧、且NOX分析仪22和NO分析仪23的上游侧导入大气来稀释排气。在分支流道L5设置有用于使大气的流量恒定的毛细管等恒定流量器CP5。臭氧产生器24的压力通过压力调整阀V2以相对于大气导入端口P3的压力成为第一压力(例如-20kPa)的方式调整为规定压力，分析仪22、23的压力通过电磁比例阀V3和恒定流量器CP4，以相对于大气导入端口P3的压力成为第二压力(例如-40kPa)的方式调整为规定压力。此外，恒定流量器CP2的下游侧(分析仪22、23)的压力通过电磁比例阀V3和恒定流量器CP5以相对于大气导入端口P3的压力成为第二压力(例如-40kPa)的方式调整为规定压力。由此，恒定流量的臭氧气体被供给到分析仪22、23，恒定流量的稀释空气被供给到主流道L1。
此外，如图3所示，大气导入流道L3还承担用于使恒定流量的排气流过NOX分析仪22和NO分析仪23的恒定流量功能。具体地说，在大气导入流道L3连接有连接流道L6，该连接流道L6与在主流道L1中NOX分析仪22和NO分析仪23的下游侧、且吸引泵25的上游侧连接。本实施方式的连接流道L6为与分支流道L13的一部分共用的流道。此外，在大气导入流道L3中的连接流道L6的连接点的上游侧(恒定流量器CP1的上游侧)设置有压力调整阀V2，在将连接流道L6和大气导入流道L3连接的旁通流道L7设置有电磁比例阀V3。压力调整阀V2参照主流道L1中的恒定流量器CP2的上游侧的输入压力，以相对于该输入压力成为第一压力(例如-20kPa)的方式调整为规定压力。此外，电磁比例阀V3参照主流道L1中的恒定流量器CP2的上游侧的输入压力以及连接流道L6中的电磁比例阀V3的下游侧的输出压力，将电磁比例阀V3的下游侧的输出压力(缓冲容器BT的压力)以相对于输入压力成为第二压力(例如-40kPa)的方式调整为规定压力。即，通过压力调整阀V2和恒定流量器CP1，缓冲容器BT的压力以相对于大气导入端口P3的压力成为第二压力(例如-40kPa)的方式减压至规定压力。由此，通过压力调整阀V2和电磁比例阀V3，设置于各分支流道L11～分支流道L13的恒定流量器CP1～CP3的上游侧压力和下游侧压力的压差成为恒定(-20kPa)，能够使恒定流量的排气流向CO、CO2分析仪21、NOX分析仪21和NO分析仪22。另外，只要是设置压力调整阀V2和电磁比例阀V3中的任意一方的结构即可。此外，也可以将压力调整阀V2置换为电磁比例阀。
<压力变动装置3>
压力变动装置3在校正上述排气分析装置2时，具体地说在求出排气分析装置2的压力修正系数时使用。另外，本实施方式的压力修正系数是修正由CO、CO2分析仪21得到的CO浓度、CO2浓度的压力变动的系数、修正由NOX分析仪22得到的NOX浓度的压力变动的系数、修正由NO分析仪23得到的NO浓度的压力变动的系数。具体地说，压力修正系数是用于将这些浓度换算为基准压力(在本实施方式中为校准线制作时的压力)的系数。
该压力变动装置3对排气分析装置2的向大气敞开的多个端口P1～P3进行加压。
具体地说，如图1～图3所示，压力变动装置3具备：第一流道3L1，一端与样品气体导入端口P1连接；第二流道3L2，一端与排气分析装置2的气体排出端口P2连接；第三流道3L3，一端与排气分析装置2的大气导入端口P3连接；加压机构31，经由这些流道3L1～3L3对样品气体导入端口P1、气体排出端口P2和大气导入端口P3施加压力，使样品气体导入端口P1、气体排出端口P2和大气导入端口P3的压力变动；以及气体排出机构32，排出从样品气体导入端口P1或气体排出端口P2流出的气体。
加压机构31具有：合流流道311，与第一～第三流道3L1～3L3连接；加压源312，经由该合流流道311对第一～第三流道3L1～3L3进行加压；以及压力调整部313，调整合流流道311的压力。
合流流道311具有：缓冲容器311a，与第一流道3L1和第二流道3L2的另一端连接；以及连接流道311b，将该缓冲容器311a和加压源312连接。此外，连接流道311b与第三流道3L3的另一端连接。
加压源312是加压泵，通过该加压泵312经由连接流道311b对缓冲容器311a进行加压，由此与该缓冲容器311a连接的第一流道3L1和第二流道3L2被加压，并且与连接流道311b连接的第三流道3L3被加压。
压力调整部313与连接流道311b连接，例如使用压力调整阀或针型阀等而构成。该压力调整部313通过排出在连接流道311b中流动的空气的一部分来调整压力。此外，加压机构31具有检测排气分析装置2的流道内的压力的压力传感器或检测缓冲容器311a内的压力的压力传感器(例如表压传感器314)。
气体排出机构32连接于加压机构31与样品气体导入端口P1之间的流道、加压机构31与气体排出端口P2之间的流道、以及加压机构31与大气导入端口P3之间的流道，将从样品气体导入端口P1或气体排出端口P2流出的气体排出。
具体地说，气体排出机构32具有与合流流道311连接的排气流道321以及设置于该排气流道321的吸引泵322。本实施方式的排气流道321与缓冲容器311a连接。此外，在排气流道321设置有针型阀等流量调整部323。通过该流量调整部323调整基于吸引泵322的排气流量。
此外，本实施方式的压力变动装置3具备：减压机构33，经由第一～第三流道3L1～3L3对样品气体导入端口P1、气体排出端口P2和大气导入端口P3进行减压；以及切换机构34，对基于加压机构31的加压状态和基于减压机构33的减压状态进行切换。
减压机构33使用上述加压机构31和气体排出机构32的一部分的结构而构成。具体地说，减压机构33使用气体排出机构32的吸引泵322而构成。此外，减压机构33与连接流道311b连接，并且具有用于导入大气的大气导入流道331。在该大气导入流道331设置有压力调整阀等压力调整部332。通过该压力调整部332，在减压时，第一流道L31、第二流道3L2和第三流道3L3的压力被调整为恒定。
切换机构34在加压机构31动作的情况下将加压泵312连接于缓冲容器311a，在减压机构33动作的情况下将大气导入流道331连接于缓冲容器311a。本实施方式的切换机构34由设置于连接流道311b与大气导入流道331的连接点的三通阀构成。另外，切换机构34也可以通过以下方式构成：在连接流道311b中在比大气导入流道331的连接点靠向加压泵312侧设置开闭阀，在大气导入流道331设置开闭阀，并且控制这些开闭阀的开闭。
另外，在本实施方式的压力变动装置3中，包括加压机构31、气体排出机构32、减压机构33和切换机构34的流体设备收容在箱体35内。并且，在设置于箱体35的连接端口P4～P6连接有构成第一流道3L1、第二流道3L2、第三流道3L3的一部分的连接管。由此，通过将箱体35和排气分析装置2经由连接管连接，能够容易将排气分析装置2和压力变动装置3连接。
<加压动作>
通过切换机构34使加压泵312成为与缓冲容器311a连接的状态。在该状态下，如果使排气分析装置2的吸引泵25、压力变动装置3的加压泵312和吸引泵322动作，并从校正气体流道L2供给校正气体，则气体的流动如下。
即，通过排气分析装置2的吸引泵25，校正气体从校正气体流道L2供给到各分析仪21～23。在此，校正气体的一部分从样品气体导入端口P1流出，此外通过了各分析仪21～23的校正气体从气体排出端口P2流出。此外，样品气体导入端口P1和气体排出端口P2处于被加压机构31加压的状态(与加压机构31动作前相比施加了压力的状态)。此外，经由加压泵312从第三流道3L3向排气分析装置2的大气导入端口P3导入大气。在此，流入缓冲容器311a的校正气体通过气体排出机构32向外部排出，因此能够防止校正气体逆流而流入样品气体导入端口P1和气体排出端口以及能够防止校正气体流入第三流道3L3。由此，在样品气体导入端口P1、气体排出端口P2和大气导入端口P3被加压的状态(与加压机构31动作前相比施加了压力的状态)下，向各分析仪21～23供给校正气体。
<减压动作>
通过切换机构34使大气导入流道331成为与缓冲容器311a连接的状态。在该状态下，如果使排气分析装置2的吸引泵25、压力变动装置3的吸引泵322动作，并从校正气体流道L2供给校正气体，则气体的流动如下。
即，通过排气分析装置2的吸引泵25，校正气体从校正气体流道L2供给到各分析仪21～23。在此，经由第一流道3L1从样品气体导入端口P1吸引校正气体。此外，经由吸引泵322从第三流道3L3向排气分析装置2的大气导入端口P3导入大气。在此，第三流道3L3与大气导入流道331连接，因此不需要担心经由第一流道3L1和第二流道3L2流入缓冲容器311a的校正气体流入第三流道3L3。由此，在样品气体导入端口P1、气体排出端口P2和大气导入端口P3被减压的状态下，向各分析仪21～23供给校正气体。
<校正方法(压力修正系数的计算方法)>
接着，参照图4，说明使用这样构成的压力变动装置3的压力修正系数的计算方法。本实施方式的校正方法包括对排气分析装置2再现加压的状态，在进行排气分析装置2的零点、量程校正的基础上，计算排气分析装置2的压力修正系数。另外，校正方法也可以包括校准线制作。
首先，准备作为校正对象的排气分析装置2。此时，在排气分析装置2搭载于车辆的情况下，可以是搭载的状态，也可以是从车辆拆下的状态。
并且，使该排气分析装置2进行暖机运转(步骤S1)。此时，排气分析装置2的吸引泵25启动。另外，在排气分析装置2具有压力修正功能的情况下，关闭该压力修正功能。
在暖机运转后，在大气压环境下，使零点校正用的校正气体流过排气分析装置2，进行零点校正。此外，使量程校正用的校正气体流过排气分析装置2，进行量程校正(步骤S2)。这些校正气体从校正气体流道L2供给。另外，此时，压力变动装置3处于停止状态。
此后，将压力变动装置3的各流道3L1～3L3连接于排气分析装置2的各端口P1～P3。在该状态下，启动压力变动装置3的加压机构(加压用泵)和气体排出机构(吸引泵)(步骤S3)。
在此，通过加压机构31的压力调整部313或气体排出机构32的流量调整部323，将缓冲容器311a内的压力(表压传感器314的压力)调整为恒定(例如0m～1500m的气压条件)(步骤S4)。作为气压条件的变更顺序，例如，在排气分析装置2设定在海拔1500m的情况下，可以考虑如1500m、1000m、500m、0m、500m、1000m、1500m一样，逐渐提高到海拔低的气压条件，在成为规定的最低海拔的气压条件之后，再逐渐提高海拔。在此，参照压力变动装置3的表压传感器314的测定值，对压力调整部313或流量调整部323进行操作，控制为所希望的压力。该操作可以是使用计算机的自动控制，也可以是操作者手动进行的操作。
在各气压条件下，使零点校正用的校正气体和量程校正用的校正气体分别流过，通过各分析仪21～23进行测定(步骤S5)。这些校正气体从校正气体流道L2流入主流道L1。此时，过量供给校正气体，以使校正气体不仅从连接点向下游侧(气体排出端口P2)流动，还向上游侧(样品气体导入端口P1)流动。即，校正气体从样品气体导入端口P1向第一流道3L1流出。由此，使纯净的校正气体流入各分析仪21～23。这是因为，在校正气体不从样品气体导入端口P1逆流的情况下，会从样品气体导入端口P1导入大气，校正气体被稀释而无法进行准确的校正。另外，过量是指校正气体的供给流量大于从来自气体排出端口P2的排出量中减去来自大气导入端口P3的导入量后的流量。
在各测定结束后(步骤S6)，使压力变动装置3和排气分析装置2停止(步骤S7)。然后，根据由各测定得到的测定结果来计算压力修正系数(步骤S8)。具体地说，以使由各测定得到的测定结果与基准压力中的校正气体的测定值一致的方式制作压力修正系数。
通过变动为多个压力，在各压力下取得各分析仪21～23的测定值，由此能够求出各分析仪21～23的压力修正系数。
在此，可以构成为该压力修正系数由信息处理部4来运算，也可以由操作者手动计算来算出。另外，压力修正系数可以是表形式，也可以是函数形式。这样求出的压力修正系数的数据存储于信息处理部4的内部存储器。
通过按浓度不同的每个校正气体进行以上的处理，能够求出各浓度下的压力修正系数。此外，在使用气体种类不同的多种校正气体的情况下，可以按每种校正气体进行同样的操作，也可以使用多种校正气体的混合气体进行校正。
通过使用该压力修正系数，信息处理部4根据实际道路行驶中(实际测定时)的由压力传感器(未图示)得到的压力以及由各分析仪21～23得到的浓度，修正与基准压力(校准线制作时的压力)的压力差，计算换算为校准线制作时的压力的浓度。
另外，在上述中，表示了使排气分析装置成为加压的状态而求出压力修正系数的步骤，但通过不仅使用加压机构，还使用减压机构和切换机构，能够与校正地点的海拔无关，不仅再现比该校正地点低的海拔的状态，还再现比校正地点高的海拔的状态，求出压力修正系数。
<本实施方式的效果>
根据本实施方式的气体分析***100，由于在排气分析装置2的样品气体导入端口P1和气体排出端口P2连接有压力变动装置3，所以不使用加压试验室，就能够对排气分析装置2再现加压的状态。因此，在比校正地点低的海拔下，不需要外插地修正压力修正系数，就能够高精度地求出压力修正系数。其结果，不需要外插地预想排气分析装置2的测定结果，就能够高精度地进行测定。
特别是在本实施方式中，在对样品气体导入端口P1、气体排出端口P2和大气导入端口P3进行了加压的状态下，通过压力变动装置3的气体排出机构32排出从样品气体导入端口P1或气体排出端口P2流出的校正气体，能够抑制伴随加压的校正气体的逆流，并且能够高精度地求出压力修正系数。
<变形实施方式>
另外，本发明不限于所述实施方式。
例如，排气分析装置2具有稀释排气的功能和臭氧产生器，因此具有大气导入流道L3，但在不具有这些的情况下，也可以不具有大气导入流道。
此外，不一定向大气导入端口P3和大气导入流道3L3导入大气。例如，可以从储气瓶供给氧气或臭氧，也可以供给除此以外的气体。
此外，如图5所示，压力变动装置3也可以是不具有减压机构33和切换机构34而仅具有对气体分析装置2进行加压的功能的结构。
作为所述实施方式的加压机构31的压力调整部313的变形例，如图6所示，也可以在连接流道311b设置例如电磁阀等开闭阀315，对该开闭阀315进行ON/OFF控制，由此调整为所希望的压力。在此，开闭阀315例如以使表压传感器314的检测压力成为目标压力的方式被ON/OFF控制。
此外，作为加压源312，除了加压泵以外，如图7所示，也可以使用储存有加压至比周围压力高的气体的例如缓冲容器等加压容器316。此外，也可以将压缩机317连接于加压容器316。另外，图7的压力调整部313是与所述实施方式相同的结构，但也可以是使用图6所示的开闭阀315的结构。
在所述实施方式中，在排气分析装置2的内部存储器中存储压力修正系数的数据，但也可以在与排气分析装置2分体的信息处理装置的内部存储器中存储压力修正系数的数据，该信息处理装置取得排气分析装置2的各分析仪21～23的分析数据并进行压力修正。
此外，在所述实施方式的压力变动装置中，也可以是自动地切换加压状态和减压状态的结构。具体地说，可以考虑压力变动装置还具备控制部，该控制部控制切换机构，自动地切换加压状态和减压状态。在这种情况下，控制部例如将表压传感器314的压力与预先设定的目标压力进行比较，自动地切换加压状态和减压状态。
此外，如图8所示，也可以使用计算机等外部操作设备6，联合控制气体分析装置2和压力变动装置3，计算气体分析装置2的压力修正系数。具体地说，使用外部操作设备6对气体分析装置2进行操作。外部操作设备6经由通信电缆等，进行气体分析装置2的测定开始和停止的操作。气体分析装置2的控制部51(也可以是信息处理部4)按照来自外部操作设备6的信号，进行吸引泵25、各种阀等的控制。此外，使用外部操作设备6对压力变动装置3进行操作。外部操作设备6经由通信电缆等，进行压力变动装置3的开始和停止的操作。压力变动装置3的控制部52按照来自外部操作设备6的信号，进行加压泵313、吸引泵322、各种阀323等的控制。并且，外部操作设备6具有判断部61，该判断部61判断气体分析装置2内部以及压力变动装置3的压力相对于预先设定的目标压力是正压还是负压。另外，判断部61所参照的压力计例如使用表压传感器314等。并且，外部操作设备6基于判断部61的判断结果，将各装置的泵等的控制指令信号输出到气体分析装置2和压力变动装置3，以成为预先设定的目标压力。另外，也可以使控制部51或控制部52具备判断部61的功能。
在所述实施方式的校正方法中，进行零点、量程校正(步骤S2)，但也可以不进行零点、量程校正。
此外，在压力修正系数的制作中，作为基准压力除了使用校准线制作时的压力以外，还可以使用零点、量程校正时的压力。
此外，也可以在气体分析装置的样品气体导入端口、气体排出端口和大气导入端口中的任意一个上连接与所述实施方式不同的压力变动装置。并且，也可以控制这些压力变动装置，将各端口调整为相同的压力。
此外，也可以在气体分析装置的样品气体导入端口、气体排出端口和大气导入端口分别独立地设置加压机构和气体排出机构。此外，也可以在加压机构与样品气体导入端口之间、加压机构31与气体排出端口之间、以及加压机构与大气导入端口之间分别设置气体排出机构。
所述实施方式的压力变动装置的技术思想也可以说如下所述。
即，压力变动装置使气体分析装置的压力变动，所述压力变动装置具备：第一流道，与所述气体分析装置的样品气体导入端口连接；第二流道，与所述气体分析装置的气体排出端口连接；气体排出机构，经由所述第一流道和所述第二流道，排出从所述样品气体导入端口和所述气体排出端口流出的气体；以及加压机构，对所述气体排出机构与所述样品气体导入端口之间的流道以及所述气体排出机构与所述气体排出端口之间的流道施加压力，使所述样品气体导入端口和所述气体排出端口的压力变动。即使是该结构，也能够构成与所述实施方式相同的气体分析***。
此外，在所述实施方式中，对车辆搭载型的排气分析装置进行了说明，但也可以不是车辆搭载型而是固定型的排气分析装置。此外，排气分析装置的测量对象不限于来自车辆的排气，可以是来自发动机或船舶等其他移动体的排气，也可以直接测量大气。
在所述实施方式中，说明了分析来自搭载有汽油发动机或柴油发动机的车辆的排气的排气分析装置，但也能够应用于通过燃料电池得到动力的燃料电池车、使氢燃烧而得到动力的氢发动机车辆。通过使用在分析部搭载有量子级联激光器(QCL)的分析仪，可以对燃料电池的排气测量从燃料电池泄漏的泄漏氢，或者对氢发动机的排气测量在燃烧塔中未反应的未燃氢。
此外，只要不违反本发明的主旨，也可以进行各种实施方式的变形、组合。
工业实用性
根据本发明，能够对气体分析装置再现加压的状态，并且能够高精度地求出压力修正系数。
附图标记说明
100…气体分析***
2…排气分析装置(气体分析装置)
P0…校正气体导入端口
P1…样品气体导入端口
P2…气体排出端口
P3…大气导入端口
3…压力变动装置
31…加压机构
32…气体排出机构
322…吸引泵
311…合流流道
312…加压源(加压泵)
313…压力调整部
311a…缓冲容器
33…减压机构
34…切换机构

Claims (16)

1.一种气体分析装置的校正方法，其特征在于，
在气体分析装置的样品气体导入端口和气体排出端口连接具有加压机构和气体排出机构的压力变动装置，
通过所述压力变动装置的所述加压机构，对所述样品气体导入端口和所述气体排出端口施加压力，使所述样品气体导入端口和所述气体排出端口的压力变动，
在压力变动的状态下，从所述气体分析装置的校正气体导入端口导入校正气体，并且通过所述压力变动装置的所述气体排出机构排出从所述样品气体导入端口或所述气体排出端口流出的校正气体，
使用所述气体分析装置中的所述校正气体的测定结果，计算所述气体分析装置的压力修正系数。
2.根据权利要求1所述的气体分析装置的校正方法，其特征在于，通过所述压力变动装置变动为多个压力，以使所述多个压力中的每个压力下的所述校正气体的测定结果与基准压力下的校正气体的测定结果一致的方式，计算所述气体分析装置的压力修正系数。
3.根据权利要求1或2所述的气体分析装置的校正方法，其特征在于，从所述校正气体导入端口导入过量的校正气体，一边从所述样品气体导入端口使校正气体溢流、一边测定所述校正气体。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的气体分析装置的校正方法，其特征在于，
所述气体分析装置还具备大气导入端口，
将所述压力变动装置连接于所述大气导入端口，对所述样品气体导入端口、所述气体排出端口和所述大气导入端口施加压力，使所述样品气体导入端口、所述气体排出端口和所述大气导入端口的压力变动。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的气体分析装置的校正方法，其特征在于，所述气体分析装置是车辆搭载型的。
6.一种气体分析装置的压力修正方法，其特征在于，
使用通过权利要求1至5中任意一项所述的校正方法得到的压力修正系数，将所述气体分析装置的实际测定的测定结果，基于该实际测定时的压力，修正为所述气体分析装置的基准压力下的测定结果。
7.一种气体分析装置的检查方法，其特征在于，
在具有使用压力修正系数的压力修正功能的气体分析装置的样品气体导入端口和气体排出端口连接具有加压机构和气体排出机构的压力变动装置，
通过所述压力变动装置的所述加压机构，对所述样品气体导入端口和所述气体排出端口施加压力，使所述样品气体导入端口和所述气体排出端口的压力变动，
在压力变动的状态下，从所述气体分析装置的校正气体导入端口导入校正气体，并且通过所述压力变动装置的所述气体排出机构排出从所述样品气体导入端口或所述气体排出端口流出的校正气体，
将所述气体分析装置中的使用所述压力修正系数的修正后的测定值与所述校正气体的基准压力下的已知浓度进行比较。
8.一种压力变动方法，其特征在于，
在气体分析装置的样品气体导入端口和气体排出端口连接具有加压机构和气体排出机构的压力变动装置，
通过所述压力变动装置的所述加压机构，对所述样品气体导入端口和所述气体排出端口施加压力，使所述样品气体导入端口和所述气体排出端口的压力变动从而使所述气体分析装置的压力变动，并且通过所述压力变动装置的所述气体排出机构排出从所述样品气体导入端口或所述气体排出端口流出的气体。
9.一种压力变动装置，使气体分析装置的压力变动，其特征在于具备：
第一流道，与所述气体分析装置的样品气体导入端口连接；
第二流道，与所述气体分析装置的气体排出端口连接；
加压机构，经由所述第一流道和所述第二流道对所述样品气体导入端口和所述气体排出端口施加压力，使所述样品气体导入端口和所述气体排出端口的压力变动；以及
气体排出机构，连接于所述加压机构与所述样品气体导入端口之间的流道以及所述加压机构与所述气体排出端口之间的流道，排出从所述样品气体导入端口或所述气体排出端口流出的气体。
10.根据权利要求9所述的压力变动装置，其特征在于，
所述加压机构具有：
合流流道，连接于所述第一流道和所述第二流道；
加压源，经由所述合流流道对所述第一流道和所述第二流道进行加压；以及
压力调整部，调整所述合流流道的压力。
11.根据权利要求10所述的压力变动装置，其特征在于，
所述合流流道具有缓冲容器，
所述加压源是泵，
所述第一流道和第二流道经由缓冲容器连接于所述泵。
12.根据权利要求9至11中任意一项所述的压力变动装置，其特征在于还具备：
减压机构，经由所述第一流道和所述第二流道对所述样品气体导入端口和所述气体排出端口进行减压；以及
切换机构，对基于所述加压机构的加压状态和基于所述减压机构的减压状态进行切换。
13.根据权利要求12所述的压力变动装置，其特征在于，所述压力变动装置还具备控制部，所述控制部控制所述切换机构，自动地切换所述加压状态和所述减压状态。
14.根据权利要求12或13所述的压力变动装置，其特征在于，
所述气体排出机构具有吸引泵，
所述减压机构使用所述吸引泵而构成。
15.根据权利要求9至14中任意一项所述的压力变动装置，其特征在于，
所述压力变动装置还具备与所述气体分析装置的大气导入端口连接的第三流道，
所述加压机构经由所述第三流道对所述大气导入端口施加压力，使所述大气导入端口的压力变动。
16.一种气体分析***，其特征在于具备：
气体分析装置，分析样品气体中的测定对象成分；以及
权利要求9至15中任意一项所述的压力变动装置。
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