JP3342446B2 - ガス濃度計測装置 - Google Patents
ガス濃度計測装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼を利用したす
べての装置や化学プラントなどのガスを発生または排出
する可能性のある装置及びその周辺、あるいは地下駐車
場、トンネル、高速道路の料金所などのガスが滞留する
可能性の高い場所などでガス濃度を分析し監視する装置
に係り、特にＮＯｘ，ＣＯ，ＮＨ3などの排ガスの濃度
を計測するガス濃度計測装置に関する。
べての装置や化学プラントなどのガスを発生または排出
する可能性のある装置及びその周辺、あるいは地下駐車
場、トンネル、高速道路の料金所などのガスが滞留する
可能性の高い場所などでガス濃度を分析し監視する装置
に係り、特にＮＯｘ，ＣＯ，ＮＨ3などの排ガスの濃度
を計測するガス濃度計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイラ、ゴミ焼却炉、ガスタービン、デ
ィーゼル機関、ガソリン機関などの燃焼機器の制御や排
ガスの性状評価などを行うためには、排ガス中に含まれ
る窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度を計測することが重要で
ある。このため、種々の方法がＮＯｘ濃度を計測するた
めに利用されている。
ィーゼル機関、ガソリン機関などの燃焼機器の制御や排
ガスの性状評価などを行うためには、排ガス中に含まれ
る窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度を計測することが重要で
ある。このため、種々の方法がＮＯｘ濃度を計測するた
めに利用されている。
【０００３】従来のＮＯｘを測定対象とするガス濃度計
測方法としては化学分析法（JIS K0104）および自動計
測法（JIS 7982）があり、さらに自動計測法には１）化
学発光法、２）赤外線吸収法、３）紫外線吸収法、４）
定電位電解法など種々の計測方法がある。これらの従来
のガス濃度計測方法は、基本的には連続式またはバッチ
式でサンプリングしたガスを分析装置に導入している。
測方法としては化学分析法（JIS K0104）および自動計
測法（JIS 7982）があり、さらに自動計測法には１）化
学発光法、２）赤外線吸収法、３）紫外線吸収法、４）
定電位電解法など種々の計測方法がある。これらの従来
のガス濃度計測方法は、基本的には連続式またはバッチ
式でサンプリングしたガスを分析装置に導入している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の化
学分析法においては、試料ガスの採取に熟練を要し、し
かも、発色が完了するまでに時間がかかり過ぎるため
に、連続測定に適していない。また、方法によってはＮ
Ｏを直接測定できないので、これをＮＯ2に変換するた
めの前処理装置が必要となる。さらに、従来の化学分析
法および自動計測法の両者はともに他のガス・水分・煤
塵などの共存成分により干渉を受けるので、これらの共
存成分を除去するか、あるいは測定値を補正する必要が
あると共に、一定レベルの測定精度を保証するためには
試料ガス温度と流量を一定に保持する必要がある等の様
々な問題点が存在する。
学分析法においては、試料ガスの採取に熟練を要し、し
かも、発色が完了するまでに時間がかかり過ぎるため
に、連続測定に適していない。また、方法によってはＮ
Ｏを直接測定できないので、これをＮＯ2に変換するた
めの前処理装置が必要となる。さらに、従来の化学分析
法および自動計測法の両者はともに他のガス・水分・煤
塵などの共存成分により干渉を受けるので、これらの共
存成分を除去するか、あるいは測定値を補正する必要が
あると共に、一定レベルの測定精度を保証するためには
試料ガス温度と流量を一定に保持する必要がある等の様
々な問題点が存在する。
【０００５】さらに、従来の方法では、試料ガスを一定
量サンプリングする必要があるので、ボイラの炉内や煙
道、道路などでの直接測定が不可能であり、従って広範
囲にわたる分布測定もできない。
量サンプリングする必要があるので、ボイラの炉内や煙
道、道路などでの直接測定が不可能であり、従って広範
囲にわたる分布測定もできない。
【０００６】近年、可視または近赤外線の波長領域にお
ける半導体レーザの性能が向上し、高分解能分光の光源
として利用するのに十分な分光特性を有するようにな
り、これを利用したガス濃度計測の実験室レベルでの研
究が行われるようになってきている。この手法は波長可
変半導体レーザ吸収分光法（Tunable Diode Laser Abso
rption Spectroscopy(以下、ＴＤＬＡＳという)）と呼
ばれる技術であるが、従来のＴＤＬＡＳには下記（１）
〜（４）にあげる種々の問題点が存在するために産業界
では未だ実機プラントに実用化されるに至っていない。
ける半導体レーザの性能が向上し、高分解能分光の光源
として利用するのに十分な分光特性を有するようにな
り、これを利用したガス濃度計測の実験室レベルでの研
究が行われるようになってきている。この手法は波長可
変半導体レーザ吸収分光法（Tunable Diode Laser Abso
rption Spectroscopy(以下、ＴＤＬＡＳという)）と呼
ばれる技術であるが、従来のＴＤＬＡＳには下記（１）
〜（４）にあげる種々の問題点が存在するために産業界
では未だ実機プラントに実用化されるに至っていない。
【０００７】（１）ミラーなどの光学部品で発生するサ
イン波状のフリンジがガスの吸収信号に重畳されて測定
信号に現れるために、このフリンジの大きさが周囲の温
度変化などの影響を受けて変動した場合に、濃度測定信
号に影響を及ぼし、ガス濃度計測の精度が低下する。
イン波状のフリンジがガスの吸収信号に重畳されて測定
信号に現れるために、このフリンジの大きさが周囲の温
度変化などの影響を受けて変動した場合に、濃度測定信
号に影響を及ぼし、ガス濃度計測の精度が低下する。
【０００８】（２）測定領域に固体粒子が共存すると、
レーザ光が吸収または散乱されてしまい、このノイズと
ガスによる吸収との区別が付かなくなり、ガス濃度計測
の精度が低下する。従って、これまでレーザ光を用いた
ガス濃度計測は清浄ガスに対しては可能であったが、燃
焼機器から排出されるガスは煤塵などの固体粒子を含ん
でいるために、ガス濃度計測の精度低下が避けられな
い。また、前処理装置を用いてサンプリングガスから煤
塵などの固体粒子を除去する必要があり、燃焼炉や煙道
や配管等の内部の直接計測ができない。
レーザ光が吸収または散乱されてしまい、このノイズと
ガスによる吸収との区別が付かなくなり、ガス濃度計測
の精度が低下する。従って、これまでレーザ光を用いた
ガス濃度計測は清浄ガスに対しては可能であったが、燃
焼機器から排出されるガスは煤塵などの固体粒子を含ん
でいるために、ガス濃度計測の精度低下が避けられな
い。また、前処理装置を用いてサンプリングガスから煤
塵などの固体粒子を除去する必要があり、燃焼炉や煙道
や配管等の内部の直接計測ができない。
【０００９】（３）ガスの吸収は非常に線幅が狭く、特
定の波長でしか吸収されない。半導体レーザは、温度と
電流を一定に制御すると、ほぼ一定の波長を発振する
が、長時間発振していると、次第に発振波長そのものが
ドリフトすることは避けられない。半導体レーザからの
発振波長が測定対象ガスの吸収ピークから少し外れる
と、測定感度が大幅に低下してしまう。さらに発振波長
が測定対象ガスの吸収ピークを中心とする吸収線幅（測
定感度帯域）から外れてしまうと、レーザ光がまったく
ガスに吸収されなくなり、ガス濃度計測が不可能になっ
てしまう。
定の波長でしか吸収されない。半導体レーザは、温度と
電流を一定に制御すると、ほぼ一定の波長を発振する
が、長時間発振していると、次第に発振波長そのものが
ドリフトすることは避けられない。半導体レーザからの
発振波長が測定対象ガスの吸収ピークから少し外れる
と、測定感度が大幅に低下してしまう。さらに発振波長
が測定対象ガスの吸収ピークを中心とする吸収線幅（測
定感度帯域）から外れてしまうと、レーザ光がまったく
ガスに吸収されなくなり、ガス濃度計測が不可能になっ
てしまう。
【００１０】（４）屋外に設置されたプラントでは、太
陽光がレーザ受光器に入射することがあり、一日の中で
も時間帯によって受光した光の強度が変動しやすく、ガ
ス濃度の測定精度が低い。光学部品を箱のなかに全て収
納し、太陽光などが入射しないように設置した場合であ
っても、ボイラなどの炉内で燃焼による発光が必ず起こ
る場合、受光器にレーザ光以外の光が背景光として入射
するのを避けられない場合が多く、測定精度が大幅に低
下する。
陽光がレーザ受光器に入射することがあり、一日の中で
も時間帯によって受光した光の強度が変動しやすく、ガ
ス濃度の測定精度が低い。光学部品を箱のなかに全て収
納し、太陽光などが入射しないように設置した場合であ
っても、ボイラなどの炉内で燃焼による発光が必ず起こ
る場合、受光器にレーザ光以外の光が背景光として入射
するのを避けられない場合が多く、測定精度が大幅に低
下する。
【００１１】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであり、共存成分や測定環境からの影響を受け
難く、高感度で、かつ、その場観測および実時間計測が
可能なガス濃度計測装置を提供することを目的とする。
れたものであり、共存成分や測定環境からの影響を受け
難く、高感度で、かつ、その場観測および実時間計測が
可能なガス濃度計測装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、共存成分
や測定環境からの影響を受け難く、測定精度が長期間に
わたり低下しない高感度のガス濃度計測装置につき鋭意
研究を重ねた結果、下記の特徴を有する本発明を完成さ
せるに至った。
や測定環境からの影響を受け難く、測定精度が長期間に
わたり低下しない高感度のガス濃度計測装置につき鋭意
研究を重ねた結果、下記の特徴を有する本発明を完成さ
せるに至った。
【００１３】（１）第１の視点として本発明に係るガス
濃度計測装置は、測定対象とされるガス状物質に固有な
吸収波長のレーザ光を発振する光源と、この光源から発
振されるレーザ光の発振波長を少なくとも２つの異なる
周波数で変調する手段と、この変調手段により変調され
たレーザ光を前記ガス状物質が存在する測定領域に導く
手段と、この測定領域において透過または反射または散
乱したレーザ光を受光する第１の受光手段と、この第１
の受光手段で受光した信号の中から変調された信号を周
波数毎に順次それぞれ復調し、変調周波数の成分または
その高調波成分を得る複数の第１の位相敏感検波器と、
を具備することを特徴とする。
濃度計測装置は、測定対象とされるガス状物質に固有な
吸収波長のレーザ光を発振する光源と、この光源から発
振されるレーザ光の発振波長を少なくとも２つの異なる
周波数で変調する手段と、この変調手段により変調され
たレーザ光を前記ガス状物質が存在する測定領域に導く
手段と、この測定領域において透過または反射または散
乱したレーザ光を受光する第１の受光手段と、この第１
の受光手段で受光した信号の中から変調された信号を周
波数毎に順次それぞれ復調し、変調周波数の成分または
その高調波成分を得る複数の第１の位相敏感検波器と、
を具備することを特徴とする。
【００１４】（２）第２の視点として本発明に係るガス
濃度計測装置は、さらに、前記第１の受光手段で受光し
た信号の中から直流成分を得る低周波通過フィルタを具
備することを特徴とする。
濃度計測装置は、さらに、前記第１の受光手段で受光し
た信号の中から直流成分を得る低周波通過フィルタを具
備することを特徴とする。
【００１５】（３）第３の視点として本発明に係るガス
濃度計測装置は、さらに、ガス濃度が既知の標準ガスが
封入されるか又は通流可能にされた参照セルと、この参
照セルに前記レーザ光を導入する手段と、前記参照セル
を通過したレーザ光を受光する第２の受光手段と、この
第２の受光手段で受光した信号の中から変調周波数の成
分またはその高調波成分を得る第２の位相敏感検波器
と、この第２の受光手段で受光した信号の中から変調周
波数の奇数次の高調波成分を得る第３の位相敏感検波器
と、この第３の位相敏感検波器から出力される信号を用
いて前記光源から発振されるレーザ光の発振波長を制御
する手段と、を具備することを特徴とする。
濃度計測装置は、さらに、ガス濃度が既知の標準ガスが
封入されるか又は通流可能にされた参照セルと、この参
照セルに前記レーザ光を導入する手段と、前記参照セル
を通過したレーザ光を受光する第２の受光手段と、この
第２の受光手段で受光した信号の中から変調周波数の成
分またはその高調波成分を得る第２の位相敏感検波器
と、この第２の受光手段で受光した信号の中から変調周
波数の奇数次の高調波成分を得る第３の位相敏感検波器
と、この第３の位相敏感検波器から出力される信号を用
いて前記光源から発振されるレーザ光の発振波長を制御
する手段と、を具備することを特徴とする。
【００１６】（４）第４の視点として本発明に係るガス
濃度計測装置は、さらに、前記第１の受光手段の近傍に
設けられ、前記光源から発振されたレーザ光は受光せ
ず、前記測定領域から発した光の強度のみを受光する第
３の受光手段を具備することを特徴とする。
濃度計測装置は、さらに、前記第１の受光手段の近傍に
設けられ、前記光源から発振されたレーザ光は受光せ
ず、前記測定領域から発した光の強度のみを受光する第
３の受光手段を具備することを特徴とする。
【００１７】さらに、他のガス濃度計測装置（５）〜
（８）は、上記（１）〜（４）のうちから２つ以上を下
記のように組み合せたことを特徴とする。
（８）は、上記（１）〜（４）のうちから２つ以上を下
記のように組み合せたことを特徴とする。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】（５）は（１）と（２）と（３）の組み合
わせからなるガス濃度計測装置。
わせからなるガス濃度計測装置。
【００２５】（６）は（１）と（３）と（４）の組み合
わせからなるガス濃度計測装置。
わせからなるガス濃度計測装置。
【００２６】（７）は（１）と（２）と（４）の組み合
わせからなるガス濃度計測装置。
わせからなるガス濃度計測装置。
【００２７】（８）は（１）と（２）と（３）と（４）
の組み合わせからなるガス濃度計測装置。
の組み合わせからなるガス濃度計測装置。
【００２８】燃焼炉において、排ガス通路にレーザ光を
導く手段としての計測窓と、レーザ光を排ガス通路外の
前記ガス濃度計測装置の受光手段に導くための手段とし
ての計測窓とを要するが、２種類の計測窓は一つの窓で
兼用可能である。もちろん、複数の計測窓を設けること
もできる。
導く手段としての計測窓と、レーザ光を排ガス通路外の
前記ガス濃度計測装置の受光手段に導くための手段とし
ての計測窓とを要するが、２種類の計測窓は一つの窓で
兼用可能である。もちろん、複数の計測窓を設けること
もできる。
【００２９】この場合に、２種類の計測窓は、燃焼領域
および煙道の少なくとも一方に設けることができる。
および煙道の少なくとも一方に設けることができる。
【００３０】本発明の各種ガス濃度計測装置はそれぞれ
下記（ａ）〜（ｅ）のように機能する。
下記（ａ）〜（ｅ）のように機能する。
【００３１】（ａ）レーザの発振波長を２つの異なる周
波数で変調し、これを２つの位相敏感検波器を用いて順
次復調する。
波数で変調し、これを２つの位相敏感検波器を用いて順
次復調する。
【００３２】（ｂ）変調されたレーザ光の強度信号か
ら、直流成分と変調された成分とを分離する。
ら、直流成分と変調された成分とを分離する。
【００３３】（ｃ）参照セルに標準ガスを封入または流
通し、第２の受光手段が受光するレーザ光に波長掃引を
掛けて標準ガスの吸収中心に波長を固定することによ
り、レーザの発振波長を安定化する。
通し、第２の受光手段が受光するレーザ光に波長掃引を
掛けて標準ガスの吸収中心に波長を固定することによ
り、レーザの発振波長を安定化する。
【００３４】（ｅ）測定領域を通過したレーザ光を受光
する手段の他に、レーザ光を受光せず測定領域から発し
た光の強度を検出する第３の受光手段を設けることによ
り、測定領域を透過したレーザ光の強度を独立に求め得
る。
する手段の他に、レーザ光を受光せず測定領域から発し
た光の強度を検出する第３の受光手段を設けることによ
り、測定領域を透過したレーザ光の強度を独立に求め得
る。
【００３５】図２〜図４を参照しながら本発明の作用
（イ）〜（ニ）について説明する。
（イ）〜（ニ）について説明する。
【００３６】（イ）フリンジの影響除去光学部品での反
射が原因となって吸収スペクトルの中に現れるフリンジ
が、濃度測定の妨害になることが多い。注意深くこのフ
リンジを除去した後でも、小さな振幅のフリンジが残る
場合がある。図４は、ガウス型の２次微分の形をしたガ
ス状成分による吸収信号と、サイン波の形をしたフリン
ジが重なっているスペクトルを模式的に示したものであ
る。特に、この振幅の変動は、屋外のテストプラントや
実プラントの近くに設置された光学部品の温度変動に伴
って起こり、その結果、吸収のピーク強度が変動するこ
とになる。しかしながら、本発明者らは、二重変調を用
いることによってこの問題を解決した。すなわち、図２
に示す例においては、第２のフォトダイオード５（また
は第１のフォトダイオード４）の出力を、アンプ１５で
増幅した後、周波数２ｆの位相敏感検波器１６で復調
し、さらに、周波数２ｗの位相敏感検波器１７で復調
し、低周波フィルタ１８で高周波ノイズを除去する。
射が原因となって吸収スペクトルの中に現れるフリンジ
が、濃度測定の妨害になることが多い。注意深くこのフ
リンジを除去した後でも、小さな振幅のフリンジが残る
場合がある。図４は、ガウス型の２次微分の形をしたガ
ス状成分による吸収信号と、サイン波の形をしたフリン
ジが重なっているスペクトルを模式的に示したものであ
る。特に、この振幅の変動は、屋外のテストプラントや
実プラントの近くに設置された光学部品の温度変動に伴
って起こり、その結果、吸収のピーク強度が変動するこ
とになる。しかしながら、本発明者らは、二重変調を用
いることによってこの問題を解決した。すなわち、図２
に示す例においては、第２のフォトダイオード５（また
は第１のフォトダイオード４）の出力を、アンプ１５で
増幅した後、周波数２ｆの位相敏感検波器１６で復調
し、さらに、周波数２ｗの位相敏感検波器１７で復調
し、低周波フィルタ１８で高周波ノイズを除去する。
【００３７】図４に示す信号波形はフリンジを伴う吸収
信号である。これは第１の周波数ｆの２倍の周波数２ｆ
で復調された信号にあたる。ここで、二重変調と復調に
よる作用を理解し易いように波形を簡略化して示す図３
の（ａ）〜（ｅ）を参照しながら各次元毎の復調スペク
トル吸収信号について説明する。図３の（ａ）は変調無
しで計測した波形を、（ｂ）は１倍（奇数次）の周波数
ｆで復調した波形を、（ｃ）は２倍の周波数２ｆで復調
した波形を、（ｄ）は周波数２ｆ＋ｗ（奇数次）で復調
した波形を、（ｅ）は周波数２ｆ＋２ｗで復調した波形
をそれぞれ示す。
信号である。これは第１の周波数ｆの２倍の周波数２ｆ
で復調された信号にあたる。ここで、二重変調と復調に
よる作用を理解し易いように波形を簡略化して示す図３
の（ａ）〜（ｅ）を参照しながら各次元毎の復調スペク
トル吸収信号について説明する。図３の（ａ）は変調無
しで計測した波形を、（ｂ）は１倍（奇数次）の周波数
ｆで復調した波形を、（ｃ）は２倍の周波数２ｆで復調
した波形を、（ｄ）は周波数２ｆ＋ｗ（奇数次）で復調
した波形を、（ｅ）は周波数２ｆ＋２ｗで復調した波形
をそれぞれ示す。
【００３８】本発明の装置では、図４に示すフリンジを
伴う吸収信号（図３（ｃ）の２次微分吸収スペクトルに
フリンジが重畳した信号）を、さらに第２の周波数ｗの
２倍の周波数２ｗで復調することにより図３（ｅ）の４
次微分信号を得て、この４次微分信号の最大ピークは、
先の２次微分信号のピークとピークとの間の強度の差分
を観測することに相当する。従って、フリンジの有無に
拘わらず、ピークとピークの間の強度が観測されること
になる。このような二重変調と復調とにより高感度かつ
長時間安定な計測が可能になる。第１の位相敏感検波器
の出力は、第１変調周波数ｆの２倍の高調波成分２ｆで
復調した信号（図３の（ｃ）に示す信号）に該当し、ま
た、第２の位相敏感検波器の出力は、第１の位相敏感検
波器を通過してきた信号のうち、第２変調周波数ｗの２
倍の高調波成分２ｗで復調した信号（図３の（ｅ）に示
す信号）に該当する。ここで二重変調の意義は、単一の
周波数での変調では計測用レーザの多重反射（フリン
ジ）に起因する計測値のドリフトが発生するので、それ
を抑制するものである。
伴う吸収信号（図３（ｃ）の２次微分吸収スペクトルに
フリンジが重畳した信号）を、さらに第２の周波数ｗの
２倍の周波数２ｗで復調することにより図３（ｅ）の４
次微分信号を得て、この４次微分信号の最大ピークは、
先の２次微分信号のピークとピークとの間の強度の差分
を観測することに相当する。従って、フリンジの有無に
拘わらず、ピークとピークの間の強度が観測されること
になる。このような二重変調と復調とにより高感度かつ
長時間安定な計測が可能になる。第１の位相敏感検波器
の出力は、第１変調周波数ｆの２倍の高調波成分２ｆで
復調した信号（図３の（ｃ）に示す信号）に該当し、ま
た、第２の位相敏感検波器の出力は、第１の位相敏感検
波器を通過してきた信号のうち、第２変調周波数ｗの２
倍の高調波成分２ｗで復調した信号（図３の（ｅ）に示
す信号）に該当する。ここで二重変調の意義は、単一の
周波数での変調では計測用レーザの多重反射（フリン
ジ）に起因する計測値のドリフトが発生するので、それ
を抑制するものである。
【００３９】（ロ）ガスと固体粒子の濃度の同時計測ガ
ス状分子の吸収はレーザ光の波長に依存するが、一方、
固体粒子による散乱や吸収はレーザ光の波長にはあまり
依存しない。図２において、第２のフォトダイオード５
（ＰＤ２）の出力は、２つに分けられ、一方は、アンプ
１５と位相敏感検波器１６によって変調された成分が検
出され、他方は低周波通過フィルタ１８によって、直流
成分が検出される。その結果、測定領域を透過してきた
レーザ光強度の変調された成分と直流成分を両方とも測
定できるので、ガス濃度と固体粒子濃度との同時計測が
可能となる。
ス状分子の吸収はレーザ光の波長に依存するが、一方、
固体粒子による散乱や吸収はレーザ光の波長にはあまり
依存しない。図２において、第２のフォトダイオード５
（ＰＤ２）の出力は、２つに分けられ、一方は、アンプ
１５と位相敏感検波器１６によって変調された成分が検
出され、他方は低周波通過フィルタ１８によって、直流
成分が検出される。その結果、測定領域を透過してきた
レーザ光強度の変調された成分と直流成分を両方とも測
定できるので、ガス濃度と固体粒子濃度との同時計測が
可能となる。
【００４０】（ハ）波長の安定化長期間安定な測定を実
現するために、図７の（ａ）に示すように波長掃引を掛
けてレーザ光の発振波長を参照セル内のガスの吸収ピー
クにロックした。具体的には図２に示す例では、第１の
フォトダイオード４（ＰＤ１）の出力をアンプ１５で増
幅した後に、周波数２ｆの位相敏感検波器１６で復調
し、さらに、周波数ｗの位相敏感検波器１９で復調し、
低周波通過フィルタおよびアンプ２０を通すと、参照セ
ル３内のガスによる吸収信号の３次微分が得られる。こ
の３次微分信号は、図３（ｄ）に示すように、吸収中心
付近ではガスの吸収中心波長とレーザ光の発振波長との
差に比例する。この関係を利用して両者の波長差がゼロ
になるように加算器１４に加えると、フィードバック制
御が掛かり、その結果、レーザ光の発振波長が安定化す
る。
現するために、図７の（ａ）に示すように波長掃引を掛
けてレーザ光の発振波長を参照セル内のガスの吸収ピー
クにロックした。具体的には図２に示す例では、第１の
フォトダイオード４（ＰＤ１）の出力をアンプ１５で増
幅した後に、周波数２ｆの位相敏感検波器１６で復調
し、さらに、周波数ｗの位相敏感検波器１９で復調し、
低周波通過フィルタおよびアンプ２０を通すと、参照セ
ル３内のガスによる吸収信号の３次微分が得られる。こ
の３次微分信号は、図３（ｄ）に示すように、吸収中心
付近ではガスの吸収中心波長とレーザ光の発振波長との
差に比例する。この関係を利用して両者の波長差がゼロ
になるように加算器１４に加えると、フィードバック制
御が掛かり、その結果、レーザ光の発振波長が安定化す
る。
【００４１】（ニ）背景光の影響除去 位相敏感検波器の出力は、ガス濃度とレーザ強度に比例
するのでガス濃度を算出するためには、レーザ強度で割
る必要がある。
するのでガス濃度を算出するためには、レーザ強度で割
る必要がある。
【００４２】図２に示す例では、フォトダイオード５
（ＰＤ２）で受光した光の強度は、透過したレーザ光と
火炎などの発光（背景光）との両方を含むものである。
それゆえ、背景光のみを受光するためのフォトダイオー
ド６（ＰＤ３）をレーザの光軸を外れた位置に設置し、
フォトダイオード５（ＰＤ２）の出力（受光強度）から
フォトダイオード６（ＰＤ３）の出力（受光強度）を差
し引くことにより、背景光の影響を除去することができ
る。
（ＰＤ２）で受光した光の強度は、透過したレーザ光と
火炎などの発光（背景光）との両方を含むものである。
それゆえ、背景光のみを受光するためのフォトダイオー
ド６（ＰＤ３）をレーザの光軸を外れた位置に設置し、
フォトダイオード５（ＰＤ２）の出力（受光強度）から
フォトダイオード６（ＰＤ３）の出力（受光強度）を差
し引くことにより、背景光の影響を除去することができ
る。
【００４３】このように本発明のガス濃度計測装置によ
れば、ボイラやごみ焼却炉などの炉内や煙などのプラン
ト内部や、プラント周囲、大気中のガス濃度などを直接
リアルタイムで計測することができる。
れば、ボイラやごみ焼却炉などの炉内や煙などのプラン
ト内部や、プラント周囲、大気中のガス濃度などを直接
リアルタイムで計測することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の種々の好ましい実施の形態について説明する。
明の種々の好ましい実施の形態について説明する。
【００４５】図１に示すように、測定対象となるガスが
存在または通過するプラント７の適所に２つの光学窓７
ａ，７ｂが取り付けられている。プラント７はボイラや
ごみ焼却炉のような燃焼炉であり、この内部で発生する
燃焼排ガスが通流する排気路を横切るように一方の光学
窓７ａから他方の光学窓７ｂに向けてレーザ光Ｌが計測
領域に入射されるようになっている。この計測領域は、
プラント７の燃焼スペースの一部にあたり、火炎が届く
範囲に位置する。
存在または通過するプラント７の適所に２つの光学窓７
ａ，７ｂが取り付けられている。プラント７はボイラや
ごみ焼却炉のような燃焼炉であり、この内部で発生する
燃焼排ガスが通流する排気路を横切るように一方の光学
窓７ａから他方の光学窓７ｂに向けてレーザ光Ｌが計測
領域に入射されるようになっている。この計測領域は、
プラント７の燃焼スペースの一部にあたり、火炎が届く
範囲に位置する。
【００４６】一方の光学窓７ａの近傍にはレーザ発振器
が配置されている。レーザ発振器は、ＬＤモジュール１
と、ＬＤモジュール１から発振されたレーザ光を反射す
るミラー１ａと、ミラー１ａで反射されたレーザ光の一
部を光学窓７ａに向けて反射するとともに一部を透過さ
せるハーフミラー１ｂと、ハーフミラー１ｂを透過した
レーザ光を参照セル３に向けて反射するミラー１ｃと、
を備えている。
が配置されている。レーザ発振器は、ＬＤモジュール１
と、ＬＤモジュール１から発振されたレーザ光を反射す
るミラー１ａと、ミラー１ａで反射されたレーザ光の一
部を光学窓７ａに向けて反射するとともに一部を透過さ
せるハーフミラー１ｂと、ハーフミラー１ｂを透過した
レーザ光を参照セル３に向けて反射するミラー１ｃと、
を備えている。
【００４７】光源としての半導体レーザ素子は、レーザ
素子の温度調節を行うためのペルチェ素子とともにＬＤ
モジュール１のなかに設けられている。半導体レーザ素
子はＬＤドライバ２の制御回路に接続され、その温度と
電流とが制御されるようになっている。なお、本実施形
態では、光源として半導体レーザ素子を採用した場合を
例にとって説明しているが、本発明の光源は半導体レー
ザ素子のみに限定されるものではなく、その他の波長変
調が可能なレーザ発振器のすべてに適用可能であり、さ
らに、レーザ以外の光・電磁波の場合も、波長変調が可
能な場合には、すべて適用可能である。
素子の温度調節を行うためのペルチェ素子とともにＬＤ
モジュール１のなかに設けられている。半導体レーザ素
子はＬＤドライバ２の制御回路に接続され、その温度と
電流とが制御されるようになっている。なお、本実施形
態では、光源として半導体レーザ素子を採用した場合を
例にとって説明しているが、本発明の光源は半導体レー
ザ素子のみに限定されるものではなく、その他の波長変
調が可能なレーザ発振器のすべてに適用可能であり、さ
らに、レーザ以外の光・電磁波の場合も、波長変調が可
能な場合には、すべて適用可能である。
【００４８】他方の窓７ｂの近傍には受光手段としての
２つのフォトダイオード５，６（ＰＤ２，ＰＤ３）が設
けられている。一方のフォトダイオード５はレーザ光軸
上に配置され、計測領域を通過したレーザ光Ｌを受光す
るようになっている。他方のフォトダイオード６はレー
ザ光軸から外れたところに配置され、計測領域の火炎か
ら発される光を背景光として受光するようになってい
る。これら２つのフォトダイオード５，６は測定ユニッ
ト８を経由してＡＤ変換器９に受光信号をそれぞれ送る
ように接続されている。ＡＤ変換器９はコンピュータ１
０に接続され、さらにコンピュータ１０はディスプレイ
を備えた表示装置（図示せず）に接続されている。
２つのフォトダイオード５，６（ＰＤ２，ＰＤ３）が設
けられている。一方のフォトダイオード５はレーザ光軸
上に配置され、計測領域を通過したレーザ光Ｌを受光す
るようになっている。他方のフォトダイオード６はレー
ザ光軸から外れたところに配置され、計測領域の火炎か
ら発される光を背景光として受光するようになってい
る。これら２つのフォトダイオード５，６は測定ユニッ
ト８を経由してＡＤ変換器９に受光信号をそれぞれ送る
ように接続されている。ＡＤ変換器９はコンピュータ１
０に接続され、さらにコンピュータ１０はディスプレイ
を備えた表示装置（図示せず）に接続されている。
【００４９】ＬＤモジュール１から発振されたレーザ光
は、ハーフミラー１ｂで２つに分けられる。このうち透
過光は、参照セル３を通り、第１のフォトダイオード４
（ＰＤｌ）で受光され、ガス濃度の検定と波長安定化と
に用いられる。一方、反射光は、燃焼炉７の内部へ光学
窓７ａを介して導入され、測定領域を通過した後に光学
窓７ｂを介して燃焼炉７の外部へ出て、第２のフォトダ
イオード５（ＰＤ２）により受光される。
は、ハーフミラー１ｂで２つに分けられる。このうち透
過光は、参照セル３を通り、第１のフォトダイオード４
（ＰＤｌ）で受光され、ガス濃度の検定と波長安定化と
に用いられる。一方、反射光は、燃焼炉７の内部へ光学
窓７ａを介して導入され、測定領域を通過した後に光学
窓７ｂを介して燃焼炉７の外部へ出て、第２のフォトダ
イオード５（ＰＤ２）により受光される。
【００５０】さらに、レーザ光の光軸から外れたところ
に配置された第３のフォトダイオード６（ＰＤ３）によ
り測定領域から発する光（火炎の光）を受光する。これ
ら３つのフォトダイオード４，５，６からの電気信号を
測定ユニット８で処理する。測定ユニット８は処理した
アナログデータをＡＤ変換器９に送り、これをＡＤ変換
器９はデジタルデータに変換し、これをコンピュータ１
０に送る。コンピュータ１０は、送られてきたデータを
メモリに保存するとともに、これを数値化又はグラフ化
して表示装置（図示せず）の画面に表示する。さらに、
コンピュータ１０は、第２のフォトダイオード５（ＰＤ
２）で受光した光（レーザ光＋背景光）の強度と第３の
フォトダイオード６（ＰＤ３）で受光した光（背景光）
の強度との差分を演算により求め、これも表示装置の画
面に表示するようになっている。
に配置された第３のフォトダイオード６（ＰＤ３）によ
り測定領域から発する光（火炎の光）を受光する。これ
ら３つのフォトダイオード４，５，６からの電気信号を
測定ユニット８で処理する。測定ユニット８は処理した
アナログデータをＡＤ変換器９に送り、これをＡＤ変換
器９はデジタルデータに変換し、これをコンピュータ１
０に送る。コンピュータ１０は、送られてきたデータを
メモリに保存するとともに、これを数値化又はグラフ化
して表示装置（図示せず）の画面に表示する。さらに、
コンピュータ１０は、第２のフォトダイオード５（ＰＤ
２）で受光した光（レーザ光＋背景光）の強度と第３の
フォトダイオード６（ＰＤ３）で受光した光（背景光）
の強度との差分を演算により求め、これも表示装置の画
面に表示するようになっている。
【００５１】ガス濃度の検定は次のようにしてなされ
る。
る。
【００５２】先ず、参照セル３内の既知のガス濃度と、
参照セル３の既知の光学長さと、計測領域の既知の光学
長さとをコンピュータ１０にデータ入力する。コンピュ
ータ１０は、メモリから所定の数式を呼び出し、３つの
入力データを数式の該当パラメータにそれぞれ代入し、
演算によりガス濃度値を求める。なお、参照セル３の内
部にはガス濃度が既知の標準ガスを一定圧力で封入する
か、または通流させてある。
参照セル３の既知の光学長さと、計測領域の既知の光学
長さとをコンピュータ１０にデータ入力する。コンピュ
ータ１０は、メモリから所定の数式を呼び出し、３つの
入力データを数式の該当パラメータにそれぞれ代入し、
演算によりガス濃度値を求める。なお、参照セル３の内
部にはガス濃度が既知の標準ガスを一定圧力で封入する
か、または通流させてある。
【００５３】図２は本発明の実施形態に係るガス濃度計
測装置の要部を示すブロック回路図である。
測装置の要部を示すブロック回路図である。
【００５４】本発明装置の主要部をなす測定ユニット８
は、ランプ波発生器１１、２つのサイン波発生器１２，
１３、加算器１４、２つの増幅器１５、３つの位相敏感
検波器１６，１７，１９、５つのローパスフィルタ１
８、アンプ／ローパスフィルタ２０を内蔵している。
は、ランプ波発生器１１、２つのサイン波発生器１２，
１３、加算器１４、２つの増幅器１５、３つの位相敏感
検波器１６，１７，１９、５つのローパスフィルタ１
８、アンプ／ローパスフィルタ２０を内蔵している。
【００５５】ランプ波発生器１１は、図７の（ａ）に示
すように測定対象ガスに固有の吸収スペクトルのところ
でレーザ発振波長をゆっくりと掃引させるために、例え
ば周波数０．５Ｈｚ又は０．０１Ｈｚのランプ波を半導
体レーザ素子の注入電流に印可するようになっている。
なお、長時間にわたりガス濃度の変化を測定する場合
は、ランプ波発生器１１によるレーザ発振波長の掃引を
止め、レーザ発振波長を所定波長にロックする。
すように測定対象ガスに固有の吸収スペクトルのところ
でレーザ発振波長をゆっくりと掃引させるために、例え
ば周波数０．５Ｈｚ又は０．０１Ｈｚのランプ波を半導
体レーザ素子の注入電流に印可するようになっている。
なお、長時間にわたりガス濃度の変化を測定する場合
は、ランプ波発生器１１によるレーザ発振波長の掃引を
止め、レーザ発振波長を所定波長にロックする。
【００５６】２つのサイン波発生器１２，１３は、レー
ザ発振波長を変調するために、それぞれ異なる周波数の
サイン波を半導体レーザ素子の注入電流に重ねて印可す
るようになっている。例えば、一方のサイン波発生器１
２からは第１の変調周波数ｆとして１０ｋＨｚのサイン
波（ｆ＝１０ｋＨｚ）が加算器１４を経由してＬＤドラ
イブ２に印可され、他方のサイン波発生器１３からは第
２の変調周波数ｗとして５００Ｈｚのサイン波（ｗ＝５
００Ｈｚ＝０．５ｋＨｚ）が加算器１４を経由してＬＤ
ドライブ２に印可されるようになっている。
ザ発振波長を変調するために、それぞれ異なる周波数の
サイン波を半導体レーザ素子の注入電流に重ねて印可す
るようになっている。例えば、一方のサイン波発生器１
２からは第１の変調周波数ｆとして１０ｋＨｚのサイン
波（ｆ＝１０ｋＨｚ）が加算器１４を経由してＬＤドラ
イブ２に印可され、他方のサイン波発生器１３からは第
２の変調周波数ｗとして５００Ｈｚのサイン波（ｗ＝５
００Ｈｚ＝０．５ｋＨｚ）が加算器１４を経由してＬＤ
ドライブ２に印可されるようになっている。
【００５７】加算器１４は、ランプ波発生器１１からの
掃引信号、２つのサイン波発生器１２，１３からの異な
る周波数ｆ，ｗの変調信号、位相敏感検波器１９からの
周波数２ｆ＋ｗの３次微分復調信号を重畳して半導体レ
ーザ素子の注入電流に印可するようになっている。
掃引信号、２つのサイン波発生器１２，１３からの異な
る周波数ｆ，ｗの変調信号、位相敏感検波器１９からの
周波数２ｆ＋ｗの３次微分復調信号を重畳して半導体レ
ーザ素子の注入電流に印可するようになっている。
【００５８】第１、第２、第３の位相敏感検波器１６，
１７，１９は、参照セル３の受光器４（ＰＤ１）に増幅
器１５を介して接続されている。このうち第１及び第２
の位相敏感検波器１６，１７からなる回路はローパスフ
ィルタ１８を介して外部のＡＤ変換器９に接続されてい
る。一方、第１及び第３の位相敏感検波器１６，１９か
らなる回路はアンプ／ローパスフィルタ２０を経由して
加算器１４に接続されている。このような位相敏感検波
器は例えば特願平９−９６０４６号の出願明細書におい
て開示されている。
１７，１９は、参照セル３の受光器４（ＰＤ１）に増幅
器１５を介して接続されている。このうち第１及び第２
の位相敏感検波器１６，１７からなる回路はローパスフ
ィルタ１８を介して外部のＡＤ変換器９に接続されてい
る。一方、第１及び第３の位相敏感検波器１６，１９か
らなる回路はアンプ／ローパスフィルタ２０を経由して
加算器１４に接続されている。このような位相敏感検波
器は例えば特願平９−９６０４６号の出願明細書におい
て開示されている。
【００５９】なお、レーザ光用の受光器５（ＰＤ２）
は、増幅器１５、２つの位相敏感検波器１６，１７、ロ
ーパスフィルタ１８からなる直列回路を経由してＡＤ変
換器９に接続されるとともに、別のローパスフィルタ１
８を経由してＡＤ変換器９にバイパス接続されている。
また、背景光用の受光器６（ＰＤ３）は、ローパスフィ
ルタ１８を経由してＡＤ変換器９に接続されている。
は、増幅器１５、２つの位相敏感検波器１６，１７、ロ
ーパスフィルタ１８からなる直列回路を経由してＡＤ変
換器９に接続されるとともに、別のローパスフィルタ１
８を経由してＡＤ変換器９にバイパス接続されている。
また、背景光用の受光器６（ＰＤ３）は、ローパスフィ
ルタ１８を経由してＡＤ変換器９に接続されている。
【００６０】ローパスフィルタ１８は、受光信号から高
周波成分を除去して、低周波数の信号のみを通過させる
ようになっている。
周波成分を除去して、低周波数の信号のみを通過させる
ようになっている。
【００６１】ランプ波発生器１１から掃引波長をもつラ
ンプ波を注入電流に印可するとともに、各サイン波発生
器１２，１３から異なる周波数ｆ，ｗのサイン波を注入
電流に重ねて印可すると、これによりレーザ発振波長は
２つの異なる周波数ｆ，ｗで二重に変調される。その結
果、このレーザ光を受光した信号には変調周波数ｆ，ｗ
とその高調波が含まれるようになるので、第１の位相敏
感検波器１６により信号が２倍の周波数２０ｋＨｚ（２
ｆ）で復調され、次いで第２の位相敏感検波器１７によ
り２倍の周波数１ｋＨｚ（２ｗ）で復調され、これらが
重畳された４次微分信号（２ｆ＋２ｗ）がローパスフィ
ルタ１８を通ってＡＤ変換器９に送られる。
ンプ波を注入電流に印可するとともに、各サイン波発生
器１２，１３から異なる周波数ｆ，ｗのサイン波を注入
電流に重ねて印可すると、これによりレーザ発振波長は
２つの異なる周波数ｆ，ｗで二重に変調される。その結
果、このレーザ光を受光した信号には変調周波数ｆ，ｗ
とその高調波が含まれるようになるので、第１の位相敏
感検波器１６により信号が２倍の周波数２０ｋＨｚ（２
ｆ）で復調され、次いで第２の位相敏感検波器１７によ
り２倍の周波数１ｋＨｚ（２ｗ）で復調され、これらが
重畳された４次微分信号（２ｆ＋２ｗ）がローパスフィ
ルタ１８を通ってＡＤ変換器９に送られる。
【００６２】また、第１の位相敏感検波器１６により２
倍の周波数２０ｋＨｚ（２ｆ）で復調された信号は、第
３の位相敏感検波器１９において周波数ｗで復調され
る。これらが重畳された３次微分信号（２ｆ＋ｗ）がア
ンプ／ローパスフィルタ２０を通って加算器１４に送ら
れ、この信号に基づきレーザ発振波長が測定対象ガスの
吸収中心波長にフィードバック制御される。
倍の周波数２０ｋＨｚ（２ｆ）で復調された信号は、第
３の位相敏感検波器１９において周波数ｗで復調され
る。これらが重畳された３次微分信号（２ｆ＋ｗ）がア
ンプ／ローパスフィルタ２０を通って加算器１４に送ら
れ、この信号に基づきレーザ発振波長が測定対象ガスの
吸収中心波長にフィードバック制御される。
【００６３】次に、種々の条件下で本発明の装置を用い
てガス濃度を計測した結果につきそれぞれ説明する。
てガス濃度を計測した結果につきそれぞれ説明する。
【００６４】［実施例１］ 大気中の水蒸気濃度分析 １．８μｍの分布帰還型（ＤＦＢ）半導体レーザの特性
は、注入電流１００ｍＡ、素子温度２５℃で、出力パワ
ーが４ｍＷ、スペクトル幅は２ＭＨｚ以下である。レー
ザの発振波長は、素子温度で粗く設定し、精密には注入
電流設定する。
は、注入電流１００ｍＡ、素子温度２５℃で、出力パワ
ーが４ｍＷ、スペクトル幅は２ＭＨｚ以下である。レー
ザの発振波長は、素子温度で粗く設定し、精密には注入
電流設定する。
【００６５】レーザの発振波長はマイケルソン干渉型波
長計で較正した。透過したレーザ光はインジュームガリ
ウム砒素ｐｉｎ結合型フォトダイオード（InGaAsPINP
D）で受光した。
長計で較正した。透過したレーザ光はインジュームガリ
ウム砒素ｐｉｎ結合型フォトダイオード（InGaAsPINP
D）で受光した。
【００６６】発明者らのシステムでは２つのうち、一つ
の測定方法が選択できる。
の測定方法が選択できる。
【００６７】吸収スペクトルの測定のためには、ランプ
波発生器１１により０．５Ｈｚまたは０．０１Ｈｚのラ
ンプ波を注入電流に印可し、レーザ波長をゆっくりと掃
引する。長時間の濃度変化を測定するためにはレーザ波
長をロックする。２つのサイン波の変調（ｆ＝１０ｋＨ
ｚ，ｗ＝５００Ｈｚ）を注入電流に重畳すると、レーザ
波長は周波数１０ｋＨｚと５００Ｈｚで変調される。受
光した光の強度信号は変調周波数の２倍の２０ｋＨｚと
１ｋＨｚに、位相敏感検波器１６，１７で順次復調され
る。
波発生器１１により０．５Ｈｚまたは０．０１Ｈｚのラ
ンプ波を注入電流に印可し、レーザ波長をゆっくりと掃
引する。長時間の濃度変化を測定するためにはレーザ波
長をロックする。２つのサイン波の変調（ｆ＝１０ｋＨ
ｚ，ｗ＝５００Ｈｚ）を注入電流に重畳すると、レーザ
波長は周波数１０ｋＨｚと５００Ｈｚで変調される。受
光した光の強度信号は変調周波数の２倍の２０ｋＨｚと
１ｋＨｚに、位相敏感検波器１６，１７で順次復調され
る。
【００６８】図５は、本発明の装置を用いて、室内の空
気を計測対象として得られた大気中水蒸気の吸収スペク
トルを示す特性線図である。これは室内の光軸上にある
大気中水蒸気を検出して得られた吸収スペクトルであ
る。この図のスペクトルは、二重変調によって得られ
た、吸収線形の４次微分を示し、振幅は大気中の水蒸気
濃度に比例している。
気を計測対象として得られた大気中水蒸気の吸収スペク
トルを示す特性線図である。これは室内の光軸上にある
大気中水蒸気を検出して得られた吸収スペクトルであ
る。この図のスペクトルは、二重変調によって得られ
た、吸収線形の４次微分を示し、振幅は大気中の水蒸気
濃度に比例している。
【００６９】［実施例２］ サンプルセル中のＮＯの分析 一酸化窒素ＮＯの検出のため、ウェッジ基板を窓板にし
た、有効光路長１５０ｍｍで、ステンレス鋼製の単一光
路吸収セルに試料ガスを充填した。市販の混合ガスＮＯ
（２．９３％）を試料ガスとして用いた。波長１．７９
６７μｍのＮＯの吸収スペクトルの測定結果を図６
（ａ）に示した。1,796.673nm（5565.843ｃｍ-1)と1,79
6.712ｎｍ（5565.721ｃｍ-1）との吸収線は、ＮＯ分子
の電子状態2π1/2と2π3/2、振動の３倍音の回転構造Ｒ
（６．５）と帰属した。
た、有効光路長１５０ｍｍで、ステンレス鋼製の単一光
路吸収セルに試料ガスを充填した。市販の混合ガスＮＯ
（２．９３％）を試料ガスとして用いた。波長１．７９
６７μｍのＮＯの吸収スペクトルの測定結果を図６
（ａ）に示した。1,796.673nm（5565.843ｃｍ-1)と1,79
6.712ｎｍ（5565.721ｃｍ-1）との吸収線は、ＮＯ分子
の電子状態2π1/2と2π3/2、振動の３倍音の回転構造Ｒ
（６．５）と帰属した。
【００７０】次に、レーザ波長を1,796.673ｎｍの波長
に固定して計測した結果を図６の（ｂ）に示した。この
結果の信号強度とノイズレベルから、本手法によるＮＯ
の検出限界は１．３ｐｐｍ−ｍ／Ｈｚ1/2と評価した。
に固定して計測した結果を図６の（ｂ）に示した。この
結果の信号強度とノイズレベルから、本手法によるＮＯ
の検出限界は１．３ｐｐｍ−ｍ／Ｈｚ1/2と評価した。
【００７１】［実施例３］ サンプルセル中のＣＯガスの分析 波長1,565.6ｎｍ近傍にあるＣＯ吸収スペクトルの計測
を行なった。実験は、計測セルと参照セルの両方に、Ｃ
Ｏ濃度５．０１％（Ｎ2バランス）の標準ガスを封入し
て用いた。計測セルは、長さ１５０ｍｍ、内径２２ｍｍ
のステンレス製の単一光路セルで、両端にはレーザ透過
の為の窓が取付けてある。
を行なった。実験は、計測セルと参照セルの両方に、Ｃ
Ｏ濃度５．０１％（Ｎ2バランス）の標準ガスを封入し
て用いた。計測セルは、長さ１５０ｍｍ、内径２２ｍｍ
のステンレス製の単一光路セルで、両端にはレーザ透過
の為の窓が取付けてある。
【００７２】結果を図７（ａ）に示す。図中のスペクト
ルは二重変調法で計測した結果であり、ガス吸収スペク
トルの波長に関する４次微分形となっている。また、ス
ペクトルピーク位置がＣＯ吸収中心波長と一致し、ピー
ク高さがＣＯ濃度に比例している。
ルは二重変調法で計測した結果であり、ガス吸収スペク
トルの波長に関する４次微分形となっている。また、ス
ペクトルピーク位置がＣＯ吸収中心波長と一致し、ピー
ク高さがＣＯ濃度に比例している。
【００７３】次に、レーザ被長をＣＯ吸収波長に固定し
て計測した結果を図７（ｂ）に示す。この結果の信号強
度とノイズレベルから、本手法によるＣＯ計測の下限界
を５ｐｐｍ・ｍ／Ｈｚ1/2と評価した。
て計測した結果を図７（ｂ）に示す。この結果の信号強
度とノイズレベルから、本手法によるＣＯ計測の下限界
を５ｐｐｍ・ｍ／Ｈｚ1/2と評価した。
【００７４】［実施例４］ ごみ焼却炉内のＣＯ、煤塵計測 図８に実験装置の系統図を示す。実験に用いたのはごみ
焼却用大型テスト炉３０であり、そのサイズは、横幅
２．２ｍ×縦幅２．２ｍ×高さ１９ｍである。計測に用
いた本発明のガス濃度計測装置は、２次空気流入ポート
３１の後流に設置した。すなわち、２次空気流入ポート
３１の後流側で、炉３０の燃焼領域の適所に２つの計測
窓３３ａ，３３ｂを向き合うように取り付け、一方の計
測窓３３ａを介してレーザ発振器２１からレーザ光Ｌを
炉内に入射し、計測領域を通過して他方の計測窓３３ｂ
を通って出てきたレーザ光Ｌを受光器２２で受光するよ
うになっている。レーザ発振器２１および受光器２２は
信号処理装置２３にそれぞれ接続されている。信号処理
装置２３からレーザ発振器２１にはＬＤ制御信号が送ら
れ、これにより内蔵の半導体レーザ素子が測定対象ガス
（ＣＯ）の固有の吸収スペクトル波長のレーザ光を発振
する。また、レーザ発振器２１から信号処理装置２３に
はＬＤ信号と参照信号が送られ、信号処理装置２３は受
光器２２からの受光信号とＬＤ信号／参照信号とに基づ
きＬＤ制御信号を変更し、これによりレーザ発振波長が
最適なものにフィードバック制御されるようになってい
る。
焼却用大型テスト炉３０であり、そのサイズは、横幅
２．２ｍ×縦幅２．２ｍ×高さ１９ｍである。計測に用
いた本発明のガス濃度計測装置は、２次空気流入ポート
３１の後流に設置した。すなわち、２次空気流入ポート
３１の後流側で、炉３０の燃焼領域の適所に２つの計測
窓３３ａ，３３ｂを向き合うように取り付け、一方の計
測窓３３ａを介してレーザ発振器２１からレーザ光Ｌを
炉内に入射し、計測領域を通過して他方の計測窓３３ｂ
を通って出てきたレーザ光Ｌを受光器２２で受光するよ
うになっている。レーザ発振器２１および受光器２２は
信号処理装置２３にそれぞれ接続されている。信号処理
装置２３からレーザ発振器２１にはＬＤ制御信号が送ら
れ、これにより内蔵の半導体レーザ素子が測定対象ガス
（ＣＯ）の固有の吸収スペクトル波長のレーザ光を発振
する。また、レーザ発振器２１から信号処理装置２３に
はＬＤ信号と参照信号が送られ、信号処理装置２３は受
光器２２からの受光信号とＬＤ信号／参照信号とに基づ
きＬＤ制御信号を変更し、これによりレーザ発振波長が
最適なものにフィードバック制御されるようになってい
る。
【００７５】なお、計測領域の直ぐ下流側には温度計２
４の測定端部２４ａが挿入され、計測領域の温度が検出
されるようになっている。また、排ガスポート３５には
サンプリング／前処理装置２５のサンプリング管が挿入
され、排ガスがサンプリングされるようになっている。
このサンプリング／前処理装置２５にはポンプを介して
ＣＯ濃度計２６が接続されている。
４の測定端部２４ａが挿入され、計測領域の温度が検出
されるようになっている。また、排ガスポート３５には
サンプリング／前処理装置２５のサンプリング管が挿入
され、排ガスがサンプリングされるようになっている。
このサンプリング／前処理装置２５にはポンプを介して
ＣＯ濃度計２６が接続されている。
【００７６】実験は、炉内ＣＯ、煤塵濃度を本装置で、
炉内温度を同位置に設置した熱電対で計測した。更に、
後流の排気ボートの位置で、非分散型赤外線式ＣＯ濃度
計による炉出口ＣＯの計測を行なった。この場合、サン
プリングガスから、水分、煤塵を除去する前処理を行な
っている。
炉内温度を同位置に設置した熱電対で計測した。更に、
後流の排気ボートの位置で、非分散型赤外線式ＣＯ濃度
計による炉出口ＣＯの計測を行なった。この場合、サン
プリングガスから、水分、煤塵を除去する前処理を行な
っている。
【００７７】図９に実験結果を示す。図９（ａ）は、横
軸に計測時間を示し、縦軸にＴＤＬＡＳと従来ＣＯ計に
よる計測結果を示してある。また、図９（ｂ）には、Ｔ
ＤＬＡＳによる煤塵濃度計測結果と、熱電対による炉内
温度計測結果を示してある。
軸に計測時間を示し、縦軸にＴＤＬＡＳと従来ＣＯ計に
よる計測結果を示してある。また、図９（ｂ）には、Ｔ
ＤＬＡＳによる煤塵濃度計測結果と、熱電対による炉内
温度計測結果を示してある。
【００７８】燃焼変動が起きると、ＴＤＬＡＳでのＣＯ
計測値と煤塵計測値は同時に変化している。一方、従来
の計測法では約１００秒遅れている。この結果から、本
発明の装置を用いることにより燃焼炉内のＣＯ濃度をリ
アルタイムで計測できることを実証できた。
計測値と煤塵計測値は同時に変化している。一方、従来
の計測法では約１００秒遅れている。この結果から、本
発明の装置を用いることにより燃焼炉内のＣＯ濃度をリ
アルタイムで計測できることを実証できた。
【００７９】［実施例５］ ボイラ火炉内のＣＯ、煤塵計測 図１０に実験装置の系統図を示す。実験に用いたのはボ
イラ用大型テスト炉４０であり、そのサイズは、横幅
２．２ｍ×縦幅２．２ｍ×高さ１９ｍである。計測に用
いた本発明のガス濃度計測装置は、２次空気流入ポート
４１の後流に設置した。すなわち、２次空気流入ポート
４１の後流側で、炉４０の燃焼領域の適所に２つの計測
窓４３ａ，４３ｂを向き合うように取り付け、一方の計
測窓４３ａを介して光源部６３からレーザ光Ｌを炉内に
入射し、計測領域を通過して他方の計測窓４３ｂを通っ
て出てきたレーザ光Ｌを受光部６４で受光するようにな
っている。光源部６３は中央制御室６０の変調部６１に
接続されている。受光部６４は解析部６２に接続されて
いる。変調部６１から光源部６３にはＬＤ制御信号が送
られ、これにより内蔵の半導体レーザ素子が測定対象ガ
ス（ＣＯ）の固有の吸収スペクトル波長のレーザ光を発
振する。また、変調部６１から解析部６２にはＬＤ信号
と参照信号が送られ、解析部６２は受光部６４からの受
光信号とＬＤ信号／参照信号とに基づきＬＤ制御信号を
変更し、これによりレーザ発振波長が最適なものにフィ
ードバック制御されるようになっている。
イラ用大型テスト炉４０であり、そのサイズは、横幅
２．２ｍ×縦幅２．２ｍ×高さ１９ｍである。計測に用
いた本発明のガス濃度計測装置は、２次空気流入ポート
４１の後流に設置した。すなわち、２次空気流入ポート
４１の後流側で、炉４０の燃焼領域の適所に２つの計測
窓４３ａ，４３ｂを向き合うように取り付け、一方の計
測窓４３ａを介して光源部６３からレーザ光Ｌを炉内に
入射し、計測領域を通過して他方の計測窓４３ｂを通っ
て出てきたレーザ光Ｌを受光部６４で受光するようにな
っている。光源部６３は中央制御室６０の変調部６１に
接続されている。受光部６４は解析部６２に接続されて
いる。変調部６１から光源部６３にはＬＤ制御信号が送
られ、これにより内蔵の半導体レーザ素子が測定対象ガ
ス（ＣＯ）の固有の吸収スペクトル波長のレーザ光を発
振する。また、変調部６１から解析部６２にはＬＤ信号
と参照信号が送られ、解析部６２は受光部６４からの受
光信号とＬＤ信号／参照信号とに基づきＬＤ制御信号を
変更し、これによりレーザ発振波長が最適なものにフィ
ードバック制御されるようになっている。
【００８０】なお、計測領域の下流側には過熱器４５お
よび再熱器４６が設けられている。また、煙道４７には
脱硝装置４８、集塵装置４９、脱硫装置５０、煙突５１
が順次設けられている。
よび再熱器４６が設けられている。また、煙道４７には
脱硝装置４８、集塵装置４９、脱硫装置５０、煙突５１
が順次設けられている。
【００８１】また、図示しない温度計の測定端部が挿入
され、計測領域の温度が検出されるようになっている。
また、煙道４７の適所には図示しないサンプリング／前
処理装置のサンプリング管が挿入され、排ガスがサンプ
リングされるようになっている。このサンプリング／前
処理装置にはポンプを介してＣＯ濃度計（図示せず）が
接続されている。
され、計測領域の温度が検出されるようになっている。
また、煙道４７の適所には図示しないサンプリング／前
処理装置のサンプリング管が挿入され、排ガスがサンプ
リングされるようになっている。このサンプリング／前
処理装置にはポンプを介してＣＯ濃度計（図示せず）が
接続されている。
【００８２】本実施例においても燃焼変動が起きると、
ＴＤＬＡＳでのＣＯ計測値と煤塵計測値は同時に変化し
ている。この結果から、本発明の装置を用いることによ
り燃焼炉内のＣＯ濃度をリアルタイムで計測できること
を実証できた。
ＴＤＬＡＳでのＣＯ計測値と煤塵計測値は同時に変化し
ている。この結果から、本発明の装置を用いることによ
り燃焼炉内のＣＯ濃度をリアルタイムで計測できること
を実証できた。
【００８３】
【発明の効果】本発明によれば、フリンジの有無に拘わ
らず、高感度かつ長時間安定な計測が可能になる。
らず、高感度かつ長時間安定な計測が可能になる。
【００８４】また、本発明によれば、透過してきたレー
ザ光強度の変調された成分と直流成分を両方とも測定で
きるので、ガスと固体粒子の濃度の同時計測が可能とな
る。
ザ光強度の変調された成分と直流成分を両方とも測定で
きるので、ガスと固体粒子の濃度の同時計測が可能とな
る。
【００８５】また、本発明によれば、レーザの発振波長
を参照セル内のガスの吸収ピークにロックしたので、長
期間安定な測定を実現することができる。
を参照セル内のガスの吸収ピークにロックしたので、長
期間安定な測定を実現することができる。
【００８６】さらに、本発明によれば、背景光を受光す
る手段をレーザの光軸を外れた位置に設置し、レーザ光
の受光出力から背景光の受光出力を差し引くことによ
り、背景光の影響を除去することができる。
る手段をレーザの光軸を外れた位置に設置し、レーザ光
の受光出力から背景光の受光出力を差し引くことによ
り、背景光の影響を除去することができる。
【００８７】以上により、本発明によれば、ボイラやご
み焼却炉などの炉内や煙などのプラント内部や、プラン
ト周囲、大気中のガス濃度などをリアルタイムで直接計
測できるようになる。
み焼却炉などの炉内や煙などのプラント内部や、プラン
ト周囲、大気中のガス濃度などをリアルタイムで直接計
測できるようになる。
【図１】本発明の実施形態に係るガス濃度計測装置の全
体構成図。
体構成図。
【図２】本発明の実施形態に係るガス濃度計測装置の要
部を示すブロック回路図。
部を示すブロック回路図。
【図３】（ａ）は変調無しでガス濃度を計測したときの
吸収スペクトル線図、（ｂ）は１倍の周波数 fで復調し
たときの一次微分吸収スペクトル線図、（ｃ）は２倍の
周波数 2fで復調したときの二次微分吸収スペクトル線
図、（ｄ）は周波数 2f+wで復調したときの三次微分吸
収スペクトル線図、（ｅ）は周波数 2f+2wで復調したと
きの四次微分吸収スペクトル線図。
吸収スペクトル線図、（ｂ）は１倍の周波数 fで復調し
たときの一次微分吸収スペクトル線図、（ｃ）は２倍の
周波数 2fで復調したときの二次微分吸収スペクトル線
図、（ｄ）は周波数 2f+wで復調したときの三次微分吸
収スペクトル線図、（ｅ）は周波数 2f+2wで復調したと
きの四次微分吸収スペクトル線図。
【図４】フリンジを伴う吸収信号の吸収スペクトル線
図。
図。
【図５】大気中水蒸気の吸収スペクトル線図。
【図６】（ａ）は波長可変半導体レーザ吸収分光法（Ｔ
ＤＬＡＳ）による標準ガス中ＮＯスペクトル計測結果を
示す特性線図、（ｂ）はＴＤＬＡＳによるＮＯ濃度計測
結果を示す特性線図。
ＤＬＡＳ）による標準ガス中ＮＯスペクトル計測結果を
示す特性線図、（ｂ）はＴＤＬＡＳによるＮＯ濃度計測
結果を示す特性線図。
【図７】（ａ）はＴＤＬＡＳによる標準ガス中ＣＯスペ
クトル計測結果を示す特性線図、（ｂ）はＴＤＬＡＳに
よるＣＯ濃度計測結果を示す特性線図。
クトル計測結果を示す特性線図、（ｂ）はＴＤＬＡＳに
よるＣＯ濃度計測結果を示す特性線図。
【図８】本発明の実施形態に係るガス濃度計測装置が取
り付けられたごみ焼却用大型テスト炉を示す概略構成
図。
り付けられたごみ焼却用大型テスト炉を示す概略構成
図。
【図９】（ａ）は図８の大型テスト炉におけるＣＯ濃度
計測値の時間変化を示す特性線図、（ｂ）は図８の大型
テスト炉における煤塵濃度および炉内温度の時間変化を
それぞれ示す特性線図。
計測値の時間変化を示す特性線図、（ｂ）は図８の大型
テスト炉における煤塵濃度および炉内温度の時間変化を
それぞれ示す特性線図。
【図１０】本発明の実施形態に係るガス濃度計測装置が
取り付けられたボイラ設備を示す概略構成図。
取り付けられたボイラ設備を示す概略構成図。
１…ＬＤモジュール（光源）、２…ＬＤドライバユニッ
ト、３…参照セル、４，５，６…フォトダイオード（受
光手段；ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３）、７…測定対象プラ
ント（ボイラ、燃焼炉）、８…測定ユニット、９…ＡＤ
変換器、１０…コンピュータ、１１…ランプ波発生器、
１２，１３…サイン波発生器（変調手段）、１４…加算
器、１５…アンプ、１６，１７，１９…位相敏感検波器
（復調手段）、１８…ローパスフィルタ（低周波通過フ
ィルタ）、２０…アンプ／ローパスフィルタ、２１…レ
ーザ発振器（ＬＤモジュール／ＬＤドライバユニット／
光学系）、２２…受光器、２３…信号処理装置（測定ユ
ニット／ＡＤ変換器／コンピュータ）、２４…熱電対温
度計、２５…サンプリングおよび前処理装置、２６…非
分散型赤外線式ＣＯ濃度計、３０…ごみ焼却用大型テス
ト炉、２１…レーザ発振器、２２…受光器、２３…信号
処理装置、２４…温度計、２５…サンプリング／前処理
装置、２６…ＣＯ濃度計、４０…ボイラ火炉、６１…変
調部、６２…解析部、６３…光源部、６４…受光部。
ト、３…参照セル、４，５，６…フォトダイオード（受
光手段；ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３）、７…測定対象プラ
ント（ボイラ、燃焼炉）、８…測定ユニット、９…ＡＤ
変換器、１０…コンピュータ、１１…ランプ波発生器、
１２，１３…サイン波発生器（変調手段）、１４…加算
器、１５…アンプ、１６，１７，１９…位相敏感検波器
（復調手段）、１８…ローパスフィルタ（低周波通過フ
ィルタ）、２０…アンプ／ローパスフィルタ、２１…レ
ーザ発振器（ＬＤモジュール／ＬＤドライバユニット／
光学系）、２２…受光器、２３…信号処理装置（測定ユ
ニット／ＡＤ変換器／コンピュータ）、２４…熱電対温
度計、２５…サンプリングおよび前処理装置、２６…非
分散型赤外線式ＣＯ濃度計、３０…ごみ焼却用大型テス
ト炉、２１…レーザ発振器、２２…受光器、２３…信号
処理装置、２４…温度計、２５…サンプリング／前処理
装置、２６…ＣＯ濃度計、４０…ボイラ火炉、６１…変
調部、６２…解析部、６３…光源部、６４…受光部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 一郎 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地 １ 三菱重工業株式会社横浜研究所内 (56)参考文献 特開 平４−326042（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−280729（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−185814（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−68647（ＪＰ，Ａ) 特開2000−275173（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−142148（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−26804（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−148613（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−196502（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−6258（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/61 ＪＯＩＳ ＷＰＩ／Ｌ ＥＰＡＴ ＰＡＴＯＬＩＳ
Claims (8)
- 【請求項１】 測定対象とされるガス状物質に固有な吸
収波長のレーザ光を発振する光源と、 この光源から発振されるレーザ光の発振波長を少なくと
も２つの異なる周波数で変調する手段と、 この変調手段により変調されたレーザ光を前記ガス状物
質が存在する測定領域に導く手段と、 この測定領域において透過または反射または散乱したレ
ーザ光を受光する第１の受光手段と、 この第１の受光手段で受光した信号の中から変調された
信号を周波数毎に順次それぞれ復調し、変調周波数の成
分またはその高調波成分を得る複数の第１の位相敏感検
波器と、 を具備することを特徴とするガス濃度計測装置。 - 【請求項２】 さらに、前記第１の受光手段で受光した
信号の中から直流成分を得る低周波通過フィルタを具備
することを特徴とする請求項１記載のガス濃度計測装
置。 - 【請求項３】 さらに、ガス濃度が既知の標準ガスが封
入されるか又は通流可能にされた参照セルと、 この参照セルに前記レーザ光を導入する手段と、 前記参照セルを通過したレーザ光を受光する第２の受光
手段と、 この第２の受光手段で受光した信号の中から変調周波数
の成分またはその高調波成分を得る第２の位相敏感検波
器と、 この第２の受光手段で受光した信号の中から変調周波数
の奇数次の高調波成分を得る第３の位相敏感検波器と、 この第３の位相敏感検波器から出力される信号を用いて
前記光源から発振されるレーザ光の発振波長を制御する
手段と、を具備することを特徴とする請求項１記載のガ
ス濃度計測装置。 - 【請求項４】 さらに、前記第１の受光手段の近傍に設
けられ、前記光源から発振されたレーザ光は受光せず、
前記測定領域から発した光の強度のみを受光 する第３の
受光手段を具備することを特徴とする請求項１記載のガ
ス濃度計測装置。 - 【請求項５】 さらに、前記第１の受光手段で受光した
信号の中から直流成分を得る低周波通過フィルタと、 ガス濃度が既知の標準ガスが封入されるか又は通流可能
にされた参照セルと、この参照セルに前記レーザ光を導
入する手段と、 前記参照セルを通過したレーザ光を受光する第２の受光
手段と、 この第２の受光手段で受光した信号の中から変調周波数
の成分またはその高調波成分を得る第２の位相敏感検波
器と、 この第２の受光手段で受光した信号の中から変調周波数
の奇数次の高調波成分を得る第３の位相敏感検波器と、 この第３の位相敏感検波器から出力される信号を用いて
前記光源から発振されるレーザ光の発振波長を制御する
手段と、を具備することを特徴とする請求項１記載のガ
ス濃度計測装置。 - 【請求項６】 さらに、ガス濃度が既知の標準ガスが封
入されるか又は通流可能にされた参照セルと、 この参照セルに前記レーザ光を導入する手段と、 前記参照セルを通過したレーザ光を受光する第２の受光
手段と、 この第２の受光手段で受光した信号の中から変調周波数
の成分またはその高調波成分を得る第２の位相敏感検波
器と、 この第２の受光手段で受光した信号の中から変調周波数
の奇数次の高調波成分を得る第３の位相敏感検波器と、 この第３の位相敏感検波器から出力される信号を用いて
前記光源から発振されるレーザ光の発振波長を制御する
手段と、 前記第１の受光手段の近傍に設けられ、前記光源から発
振されたレーザ光は受光せず、前記測定領域から発した
光の強度のみを受光する第３の受光手段と、を具備する
ことを特徴とする請求項１記載のガス濃度計測装置。 - 【請求項７】 さらに、前記第１の受光手段で受光した
信号の中から直流成分を得る低周波通過フィルタと、 前記第１の受光手段の近傍に設けられ、前記光源から発
振されたレーザ光は受光せず、前記測定領域から発した
光の強度のみを受光する第３の受光手段と、を具備する
ことを特徴とする請求項１記載のガス濃度計測装置。 - 【請求項８】 さらに、前記第１の受光手段で受光した
信号の中から直流成分を得る低周波通過フィルタと、 ガス濃度が既知の標準ガスが封入されるか又は通流可能
にされた参照セルと、この参照セルに前記レーザ光を導
入する手段と、 前記参照セルを通過したレーザ光を受光する第２の受光
手段と、 この第２の受光手段で受光した信号の中から変調周波数
の成分またはその高調波成分を得る第２の位相敏感検波
器と、 この第２の受光手段で受光した信号の中から変調周波数
の奇数次の高調波成分を得る第３の位相敏感検波器と、 この第３の位相敏感検波器から出力される信号を用いて
前記光源から発振されるレーザ光の発振波長を制御する
手段と、 前記第１の受光手段の近傍に設けられ、前記光源から発
振されたレーザ光は受光せず、前記測定領域から発した
光の強度のみを受光する第３の受光手段と、を具備する
ことを特徴とする請求項１記載のガス濃度計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24525799A JP3342446B2 (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | ガス濃度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24525799A JP3342446B2 (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | ガス濃度計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001074653A JP2001074653A (ja) | 2001-03-23 |
| JP3342446B2 true JP3342446B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=17131001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24525799A Expired - Lifetime JP3342446B2 (ja) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | ガス濃度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3342446B2 (ja) |
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| US8895318B2 (en) | 2010-06-24 | 2014-11-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Ammonia compound concentration measuring device and ammonia compound concentration measuring method |
| CN105372188A (zh) * | 2014-08-13 | 2016-03-02 | 西门子公司 | 测量测量气的感兴趣的气体组分浓度的吸收光谱仪和方法 |
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| JP3861059B2 (ja) * | 2003-01-17 | 2006-12-20 | 三菱重工業株式会社 | ガス濃度モニタリングシステム |
| JP4317728B2 (ja) | 2003-09-29 | 2009-08-19 | 三菱重工業株式会社 | ガス濃度フラックス計測装置 |
| JP4630092B2 (ja) * | 2005-03-07 | 2011-02-09 | 財団法人電力中央研究所 | 森林のｃｏ２フラックス測定法 |
| EP1876439A4 (en) | 2005-04-28 | 2010-04-14 | Toyota Motor Co Ltd | EXHAUST GAS ANALYZER |
| JP4594277B2 (ja) | 2006-05-31 | 2010-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス分析装置におけるセンサユニット |
| JP4732277B2 (ja) | 2006-08-23 | 2011-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | ガス分析装置及びガス分析方法 |
| JP4905106B2 (ja) * | 2006-12-13 | 2012-03-28 | 富士電機株式会社 | レーザの波長制御装置、ガス濃度測定装置、レーザの波長制御方法およびガス濃度測定方法 |
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| JP2008232920A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Anritsu Corp | ガス検知装置及び該装置を用いた校正方法並びに波長確認方法 |
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| JP5286911B2 (ja) * | 2008-04-23 | 2013-09-11 | 富士電機株式会社 | 多成分用レーザ式ガス分析計 |
| JP4993213B2 (ja) * | 2008-04-25 | 2012-08-08 | 富士電機株式会社 | レーザ式ガス分析計 |
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| JP2009150909A (ja) * | 2009-04-02 | 2009-07-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス濃度フラックス計測装置 |
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