JP4210502B2 - バッチ式多成分分析装置および方法 - Google Patents
バッチ式多成分分析装置および方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4210502B2 JP4210502B2 JP2002282808A JP2002282808A JP4210502B2 JP 4210502 B2 JP4210502 B2 JP 4210502B2 JP 2002282808 A JP2002282808 A JP 2002282808A JP 2002282808 A JP2002282808 A JP 2002282808A JP 4210502 B2 JP4210502 B2 JP 4210502B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- measurement
- zero
- component
- sample gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、NDIR法によってサンプルガス中に含まれる多成分の濃度を各別に分析するバッチ式多成分分析装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開平11−201901号公報
【特許文献2】
特開平2−124448号公報
ガス分析装置の一つに、赤外線吸収を利用した非分散型赤外線ガス分析装置(NDIR)がある。この非分散型赤外線ガス分析装置は、構造が簡単で堅牢であり、高い選択性により多成分を同時に分析することができるとともに連続測定が可能であるなどその優れた性能により、ガス分析の代表として広く用いられているところである。
【0003】
前記NDIR法によるガス分析装置においては、一般に、誤差要因となるドリフトを補正するために、ゼロ校正およびスパン校正を行っている。ゼロ校正は、測定対象となるガス成分を含まないガス(通常、清浄な空気や窒素ガス)を用いるため、測定成分濃度が既知である校正ガスを用いるスパン校正に比べて、高い頻度で実施される。このゼロ校正は、特に、一日の変化量が大きい温度ドリフトなどの補正を簡便に行うことができ、また効果的である。そのため、従来においては、ゼロ校正をサンプルガス測定前に行い、その後、サンプルガスを測定するようにしていた。これは、測定が連続的であり、校正後に正しい測定値を連続表示する必要があるためである。
【0004】
しかしながら、上述のように、ゼロ校正をサンプルガス測定前に行い、その後、サンプルガスを測定するようにした場合、測定後、サンプルガスが測定セルなどガスの流通する流路内に残ったまま装置の電源をオフすると、汚れが前記流路内に付着したり残留したりしたままになり、装置の劣化要因となる。これを回避するには、ゼロガスによるパージを行う必要がある。
【0005】
これに対して、例えば、前記特許文献1に記載されているように、サンプルガス中の特定の測定対象成分を検出するとともに、測定モード時、所定時間毎に自動ゼロ校正を行うように構成された赤外線ガス分析計において、測定モードにあるとき、測定対象成分の濃度が所定値以下であるか否かで測定が終了したか否かを判別し、測定が終了していると判断されるときには、ゼロ校正を自動的に行うことも考えられるが、この特許文献1の手法では、サンプルガス測定とゼロ校正とが必ずしもペアとなって行われるものではなく、測定結果を得た後、電源をオフする前にパージを行う必要がある。
【0006】
ところで、従来より、冷蔵庫やクーラなどの冷却機に用いられる冷媒には、一般的にフロンガスが用いられている。フロンガスは旧冷媒のCFC系、HCFC系に加えて、新冷媒のHFC系があるが、オゾン層破壊や地球温暖化の問題があり、フロンガスの回収およびリサイクルが義務付けられている。また、リサイクルできないフロンガスについてはこれを確実に破壊することが求められている。
【0007】
一方、新冷媒としては、代表的なフロン410A、フロン407C、フロン404A、フロン507Aがあり、これらは、複数の単成分フロンガス〔フロン32(R32)、フロン125(R125)、フロン134a(R134a)、フロン143a(R143a)〕のうちの数種を所定の割合で混合した所謂混合冷媒である。
【0008】
したがって、誤回収などにより、成分比率が変化した異種のフロンガス〔フロン12(R12)、フロン22(R22)など〕が混入すると、リサイクルができなくなる。このため、フロンガスの成分比率を測定することが求められている。このフロンガス濃度を測定する手段として、例えば、前記特許文献2に記載されているように、NDIR法によるものがあり、このNDIR法は、前記混合冷媒に含まれる各種の冷媒成分の比率分析に好適に用いることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
特に、サンプルガスが混合冷媒のようなもので、その混合冷媒中に含まれている各冷媒成分の比率を測定するような場合で、当該測定が単発的に行われるところの所謂バッチ式のガス分析装置においては、前記特許文献1に記載されているような装置を採用した場合、装置の操作手順が煩雑になるとともに、パージのためのゼロガス供給の都度、ポンプを稼働させる必要があるので、それだけポンプの消耗が著しくなる。
【0010】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、NDIR法によってサンプルガス中に含まれる多成分の濃度を分析するに際して、測定操作をより簡略化し、パージのためのポンプなどの稼働を可及的に少なくすることのできるバッチ式多成分分析装置および方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明では、NDIR法によってサンプルガス中に含まれる多成分の濃度を測定し、測定結果が得られることで測定作業を完了するように構成されているバツチ式多成分分析装置において、サンプルガスの測定直後に、ガス分析部に測定対象成分を含まないゼロガスをポンプの稼動により供給してパードとデータサンプリングを行って、ゼロ校正を行うように構成し、前記直前のサンプルガス測定時に得られたガス分析部からの測定信号と前記ゼロ校正時に得られた前記ガス分析部からのゼロ信号とに基づいて濃度演算を行って測定結果を得るように構成したことを特徴とするバッチ式多成分分析装置を提供する(請求項1)。
【0012】
また、この発明では、NDIR法によってサンプルガス中に含まれる多成分の濃度を測定し、測定結果が得られることで測定作業を完了するバッチ式多成分分析方法において、サンプルガスの測定直後に、ガス分析部に測定対象成分を含まないゼロガスをポンプの稼動により供給してパージとデータサンプリングを行って、ゼロ校正を行うようにし、前記直前のサンプルガス測定時に得られたガス分析部からの測定信号と前記ゼロ校正時に得られた前記ガス分析部からのゼロ信号とに基づいて濃度演算を行って測定結果を得ることを特徴とするバッチ式多成分分析方法を提供する(請求項2)。
【0013】
上記構成の多成分分析装置および方法においては、測定作業が完了した後は、特にパージを行う必要がなく、装置の電源を直ちにオフにして作業を完了することが可能になる。しかも、ゼロ校正とパージは、サンプルガスの測定直後に、同時に実施されるので、パージのための特別なポンプの動作が不要となり、ポンプなどサンプリング用の部材の長寿命化が期待できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の詳細を、図を参照しながら説明する。図1〜図3は、この発明の一つの実施の形態を示すものである。この実施の形態においては、多成分分析装置の一例として、サンプルガスが混合冷媒であり、測定対象成分が混合冷媒を構成する冷媒成分であるところの混合冷媒測定装置を例示している。まず、図1は、前記混合冷媒測定装置の構成例を概略的に示すもので、この図において、1はサンプルガスSとしての混合冷媒を収容したボンベで、2はボンベバルブである。3はボンベ1と後述する混合冷媒測定装置5との間を接続するサンプルガス供給路で、圧力調整器4を備えている。
【0015】
5は混合冷媒分析装置で、例えば次のように構成されている。まず、6,7は混合冷媒分析装置5に形成されるガス入口、ガス出口で、ガス入口6にはサンプルガス供給路3の下流端が接続される。8はガス入口6とガス出口7との間に形成されるガス流路で、ガス入口6からのサンプルガスSが流れ、その上流側から、常時開放されている開閉弁9、オイルフィルタ10、三方電磁弁11、ガス分析部12、13がこの順に設けられている。三方電磁弁11は、電源オフ時には閉じている第1ポート11aがオイルフィルタ10に接続され、常時開放されている第2ポート11bがガス分析部12に接続されるように、ガス流路8に介装されている。なお、14はガス出口7に接続されるガス排出流路で、その下流側は適宜のガス回収部(図示していない)に接続されている。
【0016】
前記ガス分析部12、13は、多成分分析装置として、NDIR法によって混合冷媒中に含まれる各冷媒成分の比率を分析するもので、例えば図2に示すように、構成されている。すなわち、一方のガス分析部12は、セル12aと、このセル12aの一方の窓12a1 側に設けられる赤外光源12bおよび光チョッパ12cと、セル12aの他方の窓12a2 側に設けられる検出部12dとからなり、他方のガス分析部13は、セル13aと、このセル13aの一方の窓13a1 側に設けられる赤外光源13bおよび光チョッパ13cと、セル13aの他方の窓13a2 側に設けられる検出部13dとからなる。
【0017】
そして、前記一方のガス分析部12のセル12aと他方のガス分析部13のセル13aとが直列に接続され、上流側に位置する一方のセル12aには、三方電磁弁11を経たサンプルガスSが供給され、このセル12aの下流側に位置するように直列接続された他方のセル13aには、セル12aを経たサンプルガスSが供給されるように構成されている。
【0018】
また、前記検出部12d,13dは、これら二つの検出部12d,13dによって、サンプルガスSとしての混合冷媒に含まれる例えば7つ(7種類)の冷媒成分を検出することができるように、一方の検出部12dには、7つの冷媒成分のうちの4つの冷媒成分に対応して4つの焦電検出器と4つのバンドパスフィルタとが対をなすように設けられ、他方の検出部13dには、7つのうちの残り3つの冷媒成分に対応して3つの焦電検出器と3つのバンドパスフィルタとが対をなすように設けられている。この場合、7つのバンドパスフィルタは、前記7つの冷媒成分の赤外吸収スペクトルに合わせて、透過する中心波長が所定の範囲になるように設定されている。
【0019】
再び図1において、15は混合冷媒分析装置5に形成されるゼロガス入口で、このゼロガス入口15と三方電磁弁11の電源オフ時には開いている第3ポート11cとの間にはゼロガス供給路16が形成されている。このゼロガス供給路16には、フィルタ17および吸引ポンプ18がこの順に設けられている。そして、このゼロガス供給路16は、三方電磁弁11を介して上述した構成を有するガス分析部12,13のセル12a,13aにゼロガスZを供給するもので、この実施の形態においては、ゼロガス入口15から空気が導入され、この空気がフィルタ17を経て清浄な空気となり、これがゼロガスZとなるように構成されている。
【0020】
なお、図示していないが、前記混合冷媒測定装置5には、その各部を例えばシーケンス制御したり、ガス分析部12,13の出力に基づいて、複数(この例では7つ)の冷媒成分の濃度演算(成分比率演算)を行う演算制御装置(例えばパソコン)が設けられている。
【0021】
上記構成の混合冷媒測定装置5を用いて混合冷媒の測定を行う作動について、図3をも参照しながら説明する。図3は、前記混合冷媒測定装置5の各部のオン・オフ状態および前記演算制御装置に付設された表示装置(例えば液晶表示装置)の画面における表示内容を経時的に示している。
【0022】
測定前においては、演算制御装置に付設された表示装置の表示画面には、「Ready To Measure」と表示されている(図3のg参照)。そして、測定前においては、ボンベバルブ2は閉じており(図3のa参照)、三方電磁弁11はオフ(図3のc参照)であり、吸引ポンプ18もオフである(図3のd参照)。
【0023】
前記状態において、演算制御装置の測定キーを手動でオンする(図3のb参照)と、三方電磁弁11がオンとなる(図3のc参照)。この状態でボンベバルブ2を手動で開く(図3のa参照)と、ボンベ1内の混合冷媒がサンプルガスSとしてサンプルガス供給路3に流れ、圧力調整されて、ガス入口6を経て混合冷媒測定装置5内のガス流路8内に入る。前記サンプリングされたサンプルガスSは、開閉弁9、オイルフィルタ10、三方電磁弁11を経て上流側のガス分析部12のセル12aに入り、このセル12aを通過したサンプルガスSは、下流側のガス分析部13のセル13aに入る。これらのガス分析部12,13においては、サンプルガスSがセル12a,13aに供給されている間、サンプルガスSの分析が行われる。このサンプルガス分析により、センサ信号が立ち上がり(図3のe参照)、その後、それぞれのガス分析部12,13におけるデータのサンプリングが行われる(図3のf参照)。これによって、各ガス分析部12,13から成分ごとの測定信号sが得られる。そして、下流側のガス分析部13を出たサンプルガスSは、ガス出口7からガス排出流路14に入り、その後回収される。また、三方電磁弁11は所定の時間だけオンした後オフとなり(図3のc参照)、この三方電磁弁11のオフ後暫くしてボンベバルブ3は閉じられる(図3のa参照)。
【0024】
そして、吸引ポンプ18がオンになると(図3のd参照)、ゼロガス供給路16からゼロガスZが三方電磁弁11を経て上流側のガス分析部12のセル12aに入り、このセル12aを通過したゼロガスZは、下流側のガス分析部13のセル13aに入り、前記立ち上がったセンサ信号が立ち下がる(図3のe参照)。前記ガス分析部12,13においては、ゼロガスZがセル12a。13aに供給されている間、ゼロガスZによるゼロ校正が行われる。これによって、各ガス分析部12,13から成分ごとのゼロ信号zが得られる。そして、前記ガス分析部12,13を順次流れたゼロガスZは、ガス出口7からガス排出流路14に入り、その後回収される。
【0025】
そして、演算制御装置においては、前記サンプルガス測定時に得られた複数の成分に対応するように設けられた複数の焦電検出器からのそれぞれ出力される測定信号s(s1 〜s7 )とゼロ校正時に得られた前記各焦電検出器からのゼロ信号z(z1 〜z7 )とに基づいて、例えば比〔log(s/z)〕をとることにより、サンプルガスS中に含まれる複数の冷媒成分の比率が求められる。
【0026】
上述したように、この発明の混合冷媒測定装置および方法においては、測定対象である混合冷媒を収容したボンベ1と混合冷媒測定装置5とを、サンプルガス供給路3で接続し、測定キーを操作した後、ボンベ1の開閉操作を行うだけで、後は測定結果を待つだけとなる。測定結果を得た後は、特にパージを行う必要がない。すなわち、この発明の混合冷媒測定装置および方法においては、まず、サンプルガス測定を行い、その直後にゼロ校正を行うようにして、サンプルガス測定とゼロ校正とをペアにして行うようにしているので、仮に、回収冷媒中の冷凍機油分がサンプルガスS中に混入していて前記冷凍機油分がセル12a,13a内等に完全に付着する前に、前記サンプルガス測定の直後に行われるゼロ校正により、前記セル12a,13a内等がゼロガスZによってパージされる。したがって、サンプルガスS中に含まれる不純物を効果的に除去することができるとともに、パージ用のガスを流したりする必要がなく、ゼロ校正後直ちに電源オフとして作業を完了することができる。
【0027】
そして、上述のように、サンプルガス測定の直後にゼロ校正とパージが同時に行われるので、パージのためにポンプ18を動作させる必要がなく、ガスサンプリング回りの部材の長寿命化が期待できる。
【0028】
また、上述の実施の形態においては、サンプルガスSのサンプリングに伴うセンサ信号の立ち上がりを検出し、この立ち上がりを検出してから所定の時間をデータサンプリングに当てるようにしているので、ボンベ1のバルブ操作の遅れに影響されないデータサンプリングが可能である。
【0029】
なお、上述の実施の形態では、サンプルガスSとして混合冷媒を例示し、多成分分析装置として混合冷媒測定装置を例示しているが、この発明はこれに限定されるものでないことはいうまでもない。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明においては、NDIR法によってサンプルガス中に含まれる多成分の濃度を測定し、測定結果が得られたことで測定作業を完了するバッチ式多成分分析装置および方法において、サンプルガスの測定直後に、ガス分析部に測定対象成分を含まないゼロガスをポンプの稼動により供給してパージとデータサンプリングを行ってゼロ校正を行うようにしているので、サンプルガス測定とゼロ校正とが合理的に行われ、その結果、測定手順が従来より簡略化されるとともに、パージのためのポンプなどの稼働が可及的に少なくなり、サンプルガスが混合冷媒のようなものであっても、長期にわたって安定に測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明のちバッチ式多成分分析装置の構成の一例を概略的に示す図である。
【図2】 前記バッチ式多成分分析装置のガス分析部の構成の一例を概略的に示す図である。
【図3】 前記バッチ式多成分分析装置における測定シーケンスの一例を示す図である。
【符号の説明】
5…多成分分析装置、12,13…ガス分析部、S…サンプルガス、Z…ゼロガス。
Claims (2)
- NDIR法によってサンプルガス中に含まれる多成分の濃度を測定し、測定結果が得られたことで測定作業を完了するように構成されたバッチ式多成分分析装置において、サンプルガスの測定直後に、ガス分析部に測定対象成分を含まないゼロガスをポンプの稼動により供給してパージとデータサンプリングを行って、ゼロ校正を行うように構成し、前記直前のサンプルガス測定時に得られたガス分析部からの測定信号と前記ゼロ校正時に得られた前記ガス分析部からのゼロ信号とに基づいて濃度演算を行って測定結果を得るように構成したことを特徴とするバッチ式多成分分析装置。
- NDIR法によってサンプルガス中に含まれる多成分の濃度を測定し、測定結果が得られたことで測定作業を完了するバッチ式多成分分析方法において、サンプルガスの測定直後に、ガス分析部に測定対象成分を含まないゼロガスをポンプの稼動により供給してパージとデータサンプリングを行って、ゼロ校正を行うようにし、前記直前のサンプルガス測定時に得られたガス分析部からの測定信号と前記ゼロ校正時に得られた前記ガス分析部からのゼロ信号とに基づいて濃度演算を行って測定結果を得ることを特徴とするバッチ式多成分分析方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002282808A JP4210502B2 (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | バッチ式多成分分析装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002282808A JP4210502B2 (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | バッチ式多成分分析装置および方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004117252A JP2004117252A (ja) | 2004-04-15 |
JP4210502B2 true JP4210502B2 (ja) | 2009-01-21 |
Family
ID=32276861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002282808A Expired - Fee Related JP4210502B2 (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | バッチ式多成分分析装置および方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4210502B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103454379A (zh) * | 2012-05-30 | 2013-12-18 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 一种气体测量方法和装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102087179B (zh) * | 2011-01-20 | 2012-11-14 | 北京雪迪龙科技股份有限公司 | 一种红外气体分析预处理*** |
-
2002
- 2002-09-27 JP JP2002282808A patent/JP4210502B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103454379A (zh) * | 2012-05-30 | 2013-12-18 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 一种气体测量方法和装置 |
CN103454379B (zh) * | 2012-05-30 | 2016-04-20 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 一种气体测量方法和装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004117252A (ja) | 2004-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11454618B2 (en) | Coupled analytical instruments for dual mode FTIR/GC-FTIR | |
CA2671122C (en) | Apparatus and method for rapid and accurate quantification of an unknown, complex mixture | |
US20230012349A1 (en) | Anomaly detection and diagnosis in chromatography applications | |
AU2001288064B9 (en) | A stable isotope measurement method for spectrometrically analyzing an isotopic gas and method of judging absorption capacity of carbon dioxide absorbent | |
US7810376B2 (en) | Mitigation of gas memory effects in gas analysis | |
HUE029870T2 (en) | Reactive gas detection in complex background | |
US20030034454A1 (en) | Multi-component analyzing apparatus | |
US6516656B1 (en) | System for vehicle emission sampling and measurement | |
CN112697747A (zh) | 一种六氟化硫气体中分解物、水分和纯度检测装置和方法 | |
Ribessi et al. | iHEART: a miniaturized near-infrared in-line gas sensor using heart-shaped substrate-integrated hollow waveguides | |
JP4210502B2 (ja) | バッチ式多成分分析装置および方法 | |
JP3762729B2 (ja) | 多成分分析装置 | |
US6927393B2 (en) | Method of in situ monitoring of supercritical fluid process conditions | |
US7071470B2 (en) | Multi-component analyzing apparatus | |
CN108444972A (zh) | 一种基于毛细管增强的***体拉曼光谱探测*** | |
JPH09178655A (ja) | 赤外線ガス分析計 | |
JP4063626B2 (ja) | 赤外線ガス分析計 | |
JP2004138453A (ja) | 混合冷媒分析装置 | |
CN111323415A (zh) | 一种检测高分子材料产烟毒性的测试装置及测试方法 | |
JP7176470B2 (ja) | ガス分析装置 | |
WO2023120015A1 (ja) | 排ガス分析装置、排ガス分析方法、及び、排ガス分析用プログラム | |
JP3004457U (ja) | 赤外線ガス分析計 | |
JP3004459U (ja) | 赤外線ガス分析計 | |
JP3130741B2 (ja) | 分析計出力の処理方法 | |
JPH07318492A (ja) | 赤外線ガス分析計 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050825 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070625 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070710 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070831 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080304 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080507 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081021 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081027 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141031 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141031 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |