JP5813409B2 - ガス分析用プローブ - Google Patents
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Description
また、端部側に光学素子が設けられているか否かに関わらず、ガス分析用プローブの両端部に孔を形成する場合には、一方の孔から他方の孔までの距離を測定場の長さと規定することができ、測定場の長さをより明確なものとすることができる。その結果、測定場の長さと測定光の減衰量とに基づいたサンプルガスのより正確な濃度測定を行うことが可能となる。
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
筒状体61は、延びる方向に沿った0対称軸を有し長手方向を自らの延長方向と定義する長く延びた及び/又は直線状の筒形状である。
このように、開口65は、筒状体の61の長手方向に沿って並んだ複数の開口である。
なお、本実施形態においては、筒状体61は、配管96に、サンプルガスSの流れに直交するように設置されている場合について説明するが、本発明において、筒状体は、この例に限定されず、配管に、サンプルガスの流れに少なくとも交差するように設置されていればよく、例えば、筒状体の先端(フランジとは反対側)がフランジよりも下流側に傾斜するように設置されていてもよい。
ただし、このような構成とした場合、筒状体61の第1部分61aの中央方向にパージエアPAが流入し、サンプルガスSの濃度を薄め、正確な測定が行えなくなるおそれがある。そこで、プローブ60では、フランジ62側端部近傍の上流側に孔67(図1及び図3参照)を、また、他端端部近傍(ミラー63側端部)の上流側に孔68(図1及び図3参照)を設けることにより、パージエア供給部(図示しない)から供給されるパージエアPAがこれより内側(測定場の中央の方向)へと進行することを抑制している。なお、孔67及び孔68は、筒状体61の第1部分61aの両端に形成されている。以下、具体的に説明する。
シミュレーションの条件は、下記の通りである。
(シミュレーションの条件)
孔67及び孔68の大きさ:20mm×20mm(角)
筒状体61の直径:50mm
孔67から孔68までの長さ(測定場69の長さ):1000mm
サンプルガスSの流速:15m/秒
サンプルガスSの温度:450℃
ガス分析用プローブは、上流側に小孔が設けられていてもよい。以下、この例について説明する。
小孔71の径は、サンプルガスSとともに流入するダストDが測定に実質的に影響を与えない程度の径である。小孔71の径、数、間隔等は、光源から出力される光の強度や、サンプルガスS中のダスト量等に応じて、所定の範囲内となるように適宜設定することができる。より具体的には、例えば、筒状体61の径を50mm、孔67から孔68までの長さ(測定場69の長さ)を1000mmとしたとき、小孔71の径としては、1mm〜20mmとすることができ、小孔71同士の間隔としては、10mm〜50mmとすることができる。また、小孔71の径は、(小孔71の合計面積)/(筒状体61のサンプルガスSとの接触面積)が1/1000〜1/10となるように設計することができる。なお、(筒状体61のサンプルガスSとの接触面積)とは、筒状体の側面全体のうちの上流側部分の面積、すなわち、上流側から見たときの面積をいう。
また、ガス分析用プローブは、下流側側面に測定場の全長にわたって形成された開口を開閉するカバーが取り付けられていてもよい。以下、この例について図8及び図9を用いて説明する。
図9A及び図9Bは、他の実施形態に係るガス分析用プローブの横断面図である。図9A及び図9Bに示すガス分析用プローブ78では、筒状体61には、幅が略同一となるようにリブ79と開口80とが形成されている。また、筒状体61の内側には、筒状体82が設けられている。筒状体82は、筒状体61に内接し、開口80と略同一の幅を有する複数の開口81が形成されている。複数の開口81は、筒状体61のリブ79及び開口80側に形成されている。筒状体82は、上述のカバーに相当するものである。プローブ78を有する光分析装置では、図9Aに示すように、筒状体82の開口81と筒状体61の開口80とが連通する位置関係となっている場合には、上述した光分析装置90と同様にしてサンプルガスSの分析を行うことができる。
前記複数の実施形態は適宜組み合わせることができる。例えば、第1実施形態は、単独でも実施可能であるが、第3実施形態又は第4実施形態と組み合わせ可能である。また、第2実施形態は、単独でも実施可能であるが、第3実施形態又は第4実施形態と組み合わせ可能である。
上述した実施形態では、測定光を分析部2(プローブ60)に測定装置10から直接に導入する場合について説明したが、測定装置と分析部とを、光ファイバや電線等により接続し、光ファイバを介して分析部2に測定光を導入することとしてもよい。
10 測定装置
11 光源
12 光検出手段
13 制御装置
60、70、74、78 プローブ
61 筒状体
65 (下流側の)開口
67、68 (上流側の)孔
96 配管
100 光分析装置
S サンプルガス
PA パージエア
Claims (4)
- サンプルガスが流れる配管に設置されるガス分析用プローブであって、
前記サンプルガスの流れに少なくとも交差するように配置され、且つ、内部に前記サンプルガスが供給される測定場を有している、筒状部材と、
前記筒状部材内にパージエアを供給する少なくとも1つのパージエア供給部と、
前記筒状部材に設けられ、流れの向きを変えて回り込んでくる前記サンプルガスが前記測定場内に流入する1つ又は複数のサンプルガス流入部と、
前記筒状部材に設けられ、前記パージエアが前記筒状部材の中央側に移動するのを防止するためのサンプルガスが前記筒状部材内に流入するための少なくとも1つの第2サンプルガス流入部と
を備え、
前記1つ又は複数のサンプルガス流入部は、前記筒状部材における前記サンプルガスの流れの下流側側面のみに設けられた1つ又は複数の開口であり、
前記第2サンプルガス流入部は、前記筒状部材における前記サンプルガスの流れの上流側側面に設けられており、
前記第2サンプルガス流入部の総面積が、前記サンプルガス流入部の総面積よりも小さいガス分析用プローブ。 - 前記第2サンプルガス流入部は、少なくとも前記筒状部材の測定装置に接続される側の前記測定場の端部に設けられている請求項1に記載のガス分析用プローブ。
- 前記筒状部材は、サンプルガスとともに流入するダストがサンプルガスの測定に実質的に影響を与えない程度の径を有する複数の孔が形成された上流側側面を有する、請求項1又は2に記載のガス分析用プローブ。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のガス分析用プローブを備える、光分析装置。
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