JP6651126B2 - Gas analyzer - Google Patents

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    • G01N2021/3155—Measuring in two spectral ranges, e.g. UV and visible

Description

本発明は、サンプルガスに含まれる測定対象ガスのガス濃度を測定するガス分析計に関する。   The present invention relates to a gas analyzer for measuring a gas concentration of a gas to be measured contained in a sample gas.

ガス分析計の従来技術が、例えば、特許文献１に開示されている。この従来技術について、図を参照しつつ説明する。図３は、特許文献１に記載の従来技術の吸収分析計である。 吸収分析計１００は、紫外吸収法を用いてサンプルガスに含まれるＮＯ２（二酸化窒素）濃度を測定する。吸収分析計１００は、紫外光源１０１と、可視光源１０２と、リファレンスセル１０３と、サンプルセル１０４と、光案内機構１０５と、光検出部１０６と、制御部１０７と、演算部１０８と、を備える。 A conventional technique of a gas analyzer is disclosed in, for example, Patent Document 1. This conventional technique will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows a conventional absorption analyzer described in Patent Document 1. The absorption analyzer 100 measures the concentration of NO 2 (nitrogen dioxide) contained in the sample gas using an ultraviolet absorption method. The absorption analyzer 100 includes an ultraviolet light source 101, a visible light source 102, a reference cell 103, a sample cell 104, a light guide mechanism 105, a light detection unit 106, a control unit 107, and a calculation unit 108. .

紫外光源１０１は、紫外光を照射する発光ダイオードである。この紫外光の中心照射光波長は波長３６０〜４００ｎｍであり、図４の波長−吸収係数特性図で示すように、ＮＯ２の吸収波長帯域内に含まれる。このような紫外光をＮＯ２に出射すると、ＮＯ２による吸収が行われる。 The ultraviolet light source 101 is a light emitting diode that emits ultraviolet light. The center irradiation light wavelength of the ultraviolet light is 360 to 400 nm, and is included in the NO 2 absorption wavelength band as shown in the wavelength-absorption coefficient characteristic diagram of FIG. When emits such ultraviolet light into NO 2, absorption by NO 2 is performed.

可視光源１０２は、ＮＯ２の吸収波長帯域とは異なる波長帯域の可視光を照射する発光ダイオードである。この可視光の中心照射光波長は、図４の波長−吸収係数特性図で示すＮＯ２の吸収波長帯域内に含まれるが、紫外光の中心波長よりも大きい。このような可視光をＮＯ２に出射するとＮＯ２による吸収が行われるが、上記のＮＯ２による紫外光の吸収と比較すると、ＮＯ２による可視光の吸収が小さくなるように、可視光源１０２の波長が設定される。 The visible light source 102 is a light emitting diode that emits visible light in a wavelength band different from the NO 2 absorption wavelength band. The center irradiation light wavelength of the visible light is included in the absorption wavelength band of NO 2 shown in the wavelength-absorption coefficient characteristic diagram of FIG. 4, but is larger than the center wavelength of the ultraviolet light. Although such the visible light emitted to the NO 2 is absorbed by the NO 2 is performed, when compared with the absorption of UV light by the above NO 2, so that the absorption of visible light is reduced by the NO 2, the visible light source 102 The wavelength is set.

リファレンスセル１０３は、基準ガスが封入されている。この基準ガスは例えば窒素ガスである。窓１０３ａ，１０３ｂを通じて紫外光や可視光が入射される。   The reference cell 103 is filled with a reference gas. This reference gas is, for example, nitrogen gas. Ultraviolet light or visible light enters through the windows 103a and 103b.

サンプルセル１０４は、測定対象であるサンプルガスが供給される。窓１０４ａ，１０４ｂを通じて紫外光や可視光が入射される。サンプルガスは、ガス入口１０４ｃを通じてサンプルセル１０４内に流入し、ガス出口１０４ｄを通じて流出する。   The sample cell 104 is supplied with a sample gas to be measured. Ultraviolet light or visible light enters through the windows 104a and 104b. The sample gas flows into the sample cell 104 through the gas inlet 104c and flows out through the gas outlet 104d.

光案内機構１０５は、ミラー１０５ａ，ハーフミラー１０５ｂを備える。紫外光源１０１からの紫外光や可視光源１０２からの可視光がハーフミラー１０５ｂおよびミラー１０５ａを反射し、リファレンスセル１０３の窓１０３ａを介してリファレンスセル１０３内に一端側から導入される。また、紫外光源１０１からの紫外光や可視光源１０２からの可視光が、ハーフミラー１０５ｂを透過し、サンプルセル１０４の窓１０４ａを介してサンプルセル１０４内に一端側から導入される。サンプルセル１０４内ではＮＯ２による吸収が行われる。 The light guide mechanism 105 includes a mirror 105a and a half mirror 105b. Ultraviolet light from the ultraviolet light source 101 and visible light from the visible light source 102 are reflected by the half mirror 105b and the mirror 105a, and introduced into the reference cell 103 from one end through the window 103a of the reference cell 103. In addition, ultraviolet light from the ultraviolet light source 101 and visible light from the visible light source 102 pass through the half mirror 105b and are introduced into the sample cell 104 from one end through the window 104a of the sample cell 104. In the sample cell 104, absorption by NO 2 is performed.

光検出部１０６は、光検出器１０６ａ，１０６ｂを備える。光検出器１０６ａは、リファレンスセル１０３の他端側に設けられ、このリファレンスセル１０３の窓１０３ｂを透過した紫外光や可視光を検出する。光検出器１０６ｂは、サンプルセル１０４の他端側に設けられ、サンプルセル１０４の窓１０４ｂを透過した紫外光や可視光を検出する。   The light detection unit 106 includes light detectors 106a and 106b. The photodetector 106a is provided at the other end of the reference cell 103, and detects ultraviolet light or visible light transmitted through the window 103b of the reference cell 103. The photodetector 106b is provided at the other end of the sample cell 104, and detects ultraviolet light or visible light transmitted through the window 104b of the sample cell 104.

制御部１０７は、紫外光源１０１および可視光源１０２を時分割出射させる。光検出部１０６は、リファレンスセル１０３およびサンプルセル１０４を透過する二波長の透過光を得る。これにより二光路、二波長を有することとなり、紫外透過光のサンプル信号、可視透過光のサンプル信号、紫外透過光のリファレンス信号、および、可視透過光のリファレンス信号という４つの信号を得る。   The control unit 107 causes the ultraviolet light source 101 and the visible light source 102 to emit light in a time division manner. The light detection unit 106 obtains transmitted light of two wavelengths transmitted through the reference cell 103 and the sample cell 104. As a result, it has two optical paths and two wavelengths, and four signals are obtained: a sample signal of ultraviolet transmitted light, a sample signal of visible transmitted light, a reference signal of ultraviolet transmitted light, and a reference signal of visible transmitted light.

演算部１０８は、光検出部１０６からの４つの信号を制御部１０７経由で受信し、この４つの信号に基づいてＮＯ２ガス濃度を演算する。これにより、紫外光源１０１および可視光源１０２のドリフトの補償、測定成分以外の他成分干渉の補正、サンプルセル１０４の透過窓１０４ａ，１０４ｂの汚れや曇りによる光量低下の補正、感度ドリフトの補正、を可能とする。これら補正を行った上でＮＯ２ガス濃度を算出することができ、測定精度を向上させている。 The calculation unit 108 receives the four signals from the light detection unit 106 via the control unit 107, and calculates the NO 2 gas concentration based on the four signals. Accordingly, compensation of drift of the ultraviolet light source 101 and the visible light source 102, correction of interference of components other than the measurement component, correction of a decrease in light amount due to dirt or fogging of the transmission windows 104a and 104b of the sample cell 104, and correction of sensitivity drift are performed. Make it possible. After these corrections, the NO 2 gas concentration can be calculated, and the measurement accuracy is improved.

特開２０１１-１４９９６５号公報（図１，図２等）JP 2011-149965 A (FIGS. 1 and 2 etc.)

しかしながら、上記の従来技術は、リファレンスセル１０３とサンプルセル１０４というようにセルが二個必要なこと、紫外光源１０１や可視光源１０２からの光を分割する光案内機構１０５が必要なこと、光検出部１０６もリファレンスセル１０３側とサンプルセル１０４側と二個必要なことなど、構成が複雑で高価であるという問題がある。例えばリファレンスセル１０３を不要とするため、ドリフトの影響を低減可能なガス分析計にするという課題については着目されていなかった。   However, the prior art described above requires two cells such as a reference cell 103 and a sample cell 104, a light guide mechanism 105 for splitting light from the ultraviolet light source 101 and the visible light source 102, The unit 106 also has a problem that the configuration is complicated and expensive because two units are required on the reference cell 103 side and the sample cell 104 side. For example, attention has not been paid to the problem of making a gas analyzer capable of reducing the influence of drift because the reference cell 103 is not required.

そこで、本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源部のドリフトによる光量変動の影響を低減し、精度良くガス濃度を測定可能とするガス分析計を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a gas analyzer capable of reducing the influence of light amount fluctuation due to drift of a light source unit and measuring a gas concentration with high accuracy. It is in.

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、
それぞれが異なる第１および第２の測定対象ガスの吸収スペクトルを含む吸収波長帯の照射光を出射する第１の発光部および第２の発光部を備えた光源部と、
前記第１の発光部および第２の発光部が時分割で照射光を出射するように前記光源部を駆動制御する駆動制御部と、
筒体の両端が光透過窓により区画され、測定対象ガスを含むサンプルガスが流通する検出空間を有し、前記光源部からの照射光が一方の前記光透過窓を透過して前記検出空間へ入射するガス流通セルと、
前記ガス流通セル内の前記検出空間を伝播して他方の前記光透過窓を透過した照射光を受光する受光部と、
前記受光部により受光した照射光のドリフトによる光量変動を考慮して、第１予測補正式を用いて予測した前記第１の発光部の第１基準出力強度と前記第１の測定対象ガス用の照射光の受光出力強度とによりサンプルガスに含まれる第１の測定対象ガスのガス濃度を算出すると共に、前記受光部により受光した照射光のドリフトによる光量変動を考慮して、第２予測補正式を用いて予測した前記第２の発光部の第２基準出力強度と前記第２の測定対象ガス用の照射光の受光出力強度とにより、サンプルガスに含まれる前記第１の測定対象ガスおよび前記第２の測定対象ガスによる補正前ガス濃度を算出した上で、前記第１の測定対象ガスに起因して前記第２の測定対象ガスの照射光が減少する分を除いてガス濃度を補正するための濃度補正係数と前記補正前ガス濃度と前記第１の測定対象ガスのガス濃度とを用いて、前記第２の測定対象ガスのガス濃度を算出する信号処理部と、
を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is:
A light source unit including a first light emitting unit and a second light emitting unit for emitting irradiation light in an absorption wavelength band including absorption spectra of first and second measurement target gases different from each other ;
A drive control unit that drives and controls the light source unit such that the first light emitting unit and the second light emitting unit emit irradiation light in a time-division manner;
Both ends of the cylindrical body are defined by light-transmitting windows, and have a detection space through which a sample gas containing the gas to be measured flows, and irradiation light from the light source passes through one of the light-transmitting windows to the detection space. An incoming gas flow cell;
A light receiving unit that receives the irradiation light transmitted through the other light transmission window while propagating through the detection space in the gas flow cell,
A first reference output intensity of the first light emitting unit and a first reference output intensity for the first measurement target gas, which are predicted using a first prediction correction formula, in consideration of a light amount variation due to a drift of the irradiation light received by the light receiving unit. to calculate the gas concentration of the first measurement target gas contained in the by Lisa Npurugasu to the received light output intensity of the irradiation light, in consideration of variation in light quantity due to drift of the illumination light received by the light receiving portion, the second prediction The first measurement target gas included in the sample gas, based on a second reference output intensity of the second light emitting unit predicted using a correction formula and a light reception output intensity of the irradiation light for the second measurement target gas. And after calculating the gas concentration before correction by the second measurement target gas, the gas concentration is reduced except that the irradiation light of the second measurement target gas decreases due to the first measurement target gas. Density correction staff for correction A signal processing unit and the pre-correction by using the gas concentration and gas concentration of the first measurement target gas, to calculate the gas concentration of the second measurement target gas,
It is characterized by having .

請求項２に係る発明は、
請求項１に記載のガス分析計において、
前記光源部は、前記第１の発光部および前記第２の発光部を固定する光源ブロックと、前記光源ブロックの温度に応じて検出信号を出力する温度検出部と、前記光源ブロックを加熱または冷却するペルチェ素子と、前記ペルチェ素子と外気との熱交換をする放熱ブロックと、を備え、
前記駆動制御部は、前記温度検出部からの検出信号に基づいて前記光源ブロックの温度を一定にするように前記ペルチェ素子への供給電流を駆動制御し、前記発光部の出力強度の変動を抑えることを特徴とする。 The inventions according to claim 2,
The gas analyzer according to claim 1,
The light source unit includes a light source block that fixes the first light emitting unit and the second light emitting unit, a temperature detection unit that outputs a detection signal according to a temperature of the light source block, and heats or cools the light source block. A Peltier element, and a heat-dissipating block that exchanges heat between the Peltier element and outside air,
The drive control unit drives and controls a supply current to the Peltier element so as to keep the temperature of the light source block constant based on a detection signal from the temperature detection unit, and suppresses a change in output intensity of the light emitting unit. It is characterized by the following .

請求項３に係る発明は、
二酸化窒素ガス（ＮＯ ２ ガス）が吸収する３２０ｎｍ〜６００ｎｍの波長のＮＯ ２ ガス吸収用照射光を出射する発光ダイオードまたはレーザダイオードであるＮＯ ２ ガス吸収用発光部と、
二酸化硫黄ガス（ＳＯ ２ ガス）および二酸化窒素ガスが吸収する２５０ｎｍ〜３２０ｎｍの波長のＳＯ ２ ガス吸収用照射光を出射する光ダイオードまたはレーザダイオードであるＳＯ ２ ガス吸収用発光部と、
前記ＮＯ ２ ガス吸収用照射光か前記ＳＯ ２ ガス吸収用照射光かを時分割で出射するように前記ＮＯ ２ ガス吸収用発光部および前記ＳＯ ２ ガス吸収用発光部を駆動制御する駆動制御部と、
筒体の両端が光透過窓により区画され、ＮＯ ２ ガスまたはＳＯ ２ ガスの少なくとも一種を含むサンプルガスが流通する検出空間を有し、前記ＮＯ ２ ガス吸収用照射光および前記ＳＯ ２ ガス吸収用照射光が一方の前記光透過窓を透過して前記検出空間へ入射するガス流通セルと、
前記ガス流通セル内の前記検出空間を伝播して他方の前記光透過窓を透過した前記ＮＯ ２ ガス吸収用照射光および前記ＳＯ ２ ガス吸収用照射光を受光する受光部と、
前記受光部により受光した照射光のドリフトによる光量変動を考慮して、前記ＮＯ ２ ガス吸収用発光部の第１基準出力強度を予測する第１予測補正式を用い、予測した第１基準出力強度と前記ＮＯ ２ ガス吸収用照射光の受光出力強度により、サンプルガスに含まれるＮＯ ２ ガスのガス濃度を算出し、
前記受光部により受光した照射光のドリフトによる光量変動を考慮して、前記ＳＯ ２ ガス吸収用発光部の第２基準出力強度を予測する第２予測補正式を用い、予測した第２基準出力強度と前記ＳＯ ２ ガス吸収用照射光の受光出力強度により、サンプルガスに含まれるＮＯ ２ ガスおよびＳＯ ２ ガスによる補正前ガス濃度を算出した上で、ＮＯ ２ ガスによりＳＯ ２ ガスの照射光が減少する分を除く濃度補正係数と前記補正前ガス濃度とＮＯ ２ ガスのガス濃度とを用いて、ＳＯ ２ ガスのガス濃度を算出する信号処理部と、
を備えることを特徴とする。 The inventions according to claims 3,
And NO 2 gas absorbing light emitting section is a light emitting diode or a laser diode nitrogen dioxide (NO 2 gas) emits a NO 2 gas absorbing irradiated light of a wavelength of 320nm~600nm absorbing,
A light emitting unit for absorbing SO 2 gas, which is an optical diode or a laser diode for emitting irradiation light for absorbing SO 2 gas having a wavelength of 250 nm to 320 nm absorbed by sulfur dioxide gas (SO 2 gas) and nitrogen dioxide gas ;
Drive controller for controlling the NO 2 gas absorbing light emitting portion and the SO 2 gas absorption light unit to emit in a time division or the NO 2 gas absorbing irradiation light or the SO 2 gas absorbing irradiated light When,
Both ends of the cylindrical body are defined by light transmission windows and have a detection space through which a sample gas containing at least one of NO 2 gas and SO 2 gas flows, and the irradiation light for NO 2 gas absorption and the SO 2 gas absorption A gas flow cell in which irradiation light passes through the one light transmission window and enters the detection space,
A light receiving unit that receives the irradiation light for NO 2 gas absorption and the irradiation light for SO 2 gas absorption transmitted through the detection space in the gas flow cell and transmitted through the other light transmission window ;
A first reference output intensity predicted using a first prediction correction formula for predicting a first reference output intensity of the NO 2 gas absorbing light emitting unit in consideration of a light amount variation due to a drift of irradiation light received by the light receiving unit. And calculating the gas concentration of the NO 2 gas contained in the sample gas based on the received light output intensity of the irradiation light for NO 2 gas absorption ,
A second reference output intensity predicted using a second prediction correction formula for predicting a second reference output intensity of the SO 2 gas absorbing light emitting unit in consideration of a light amount variation due to a drift of the irradiation light received by the light receiving unit. the received light output intensity of the SO 2 gas absorbing irradiated light, in terms of calculating the uncorrected gas concentration by NO 2 gas and SO 2 gas contained in the sample gas, the NO 2 gas irradiation light SO 2 gas is reduced and A signal processing unit that calculates the gas concentration of SO 2 gas using the concentration correction coefficient excluding the amount to be performed, the gas concentration before correction, and the gas concentration of NO 2 gas ;
Characterized in that it comprises a.

請求項４に係る発明は、
請求項３に記載のガス分析計において、
前記光源部は、前記ＮＯ ２ ガス吸収用発光部および前記ＳＯ ２ ガス吸収用発光部を固定する光源ブロックと、前記光源ブロックの温度に応じて検出信号を出力する温度検出部と、前記光源ブロックを加熱または冷却するペルチェ素子と、前記ペルチェ素子と外気との熱交換をする放熱ブロックと、を備え、
前記駆動制御部は、前記温度検出部からの検出信号に基づいて前記光源ブロックの温度を一定にするように前記ペルチェ素子への供給電流を駆動制御し、前記ＮＯ ２ ガス吸収用発光部および前記ＳＯ ２ ガス吸収用発光部の出力強度の変動を抑えることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is
The gas analyzer according to claim 3,
A light source block for fixing the NO 2 gas absorbing light emitting section and the SO 2 gas absorbing light emitting section; a temperature detecting section for outputting a detection signal in accordance with a temperature of the light source block; A Peltier element for heating or cooling, and a heat dissipation block for exchanging heat between the Peltier element and the outside air,
The drive control unit, on the basis of the detection signal from the temperature detecting unit drives and controls the supply current of the temperature of the light source block to the Peltier element so as to be constant, the NO 2 gas absorbing light emitting portion and the It is characterized in that fluctuations in the output intensity of the light emitting section for absorbing SO 2 gas are suppressed .

請求項５に係る発明は、
請求項４に記載のガス分析計において、
サンプルガスかゼロガスかを切り換えて前記ガス流通セルへ流入させる切換部を備え、
前記ＮＯ ２ ガス吸収用発光部からゼロガスに照射した照射光の受光出力強度を用いて前記第１基準出力強度を予測し、
前記ＳＯ ２ ガス吸収用発光部からゼロガスに照射した照射光の受光出力強度を用いて前記第２基準出力強度を予測することを特徴とする。 The inventions according to claim 5,
The gas analyzer according to claim 4,
A switching unit that switches between sample gas and zero gas and flows into the gas distribution cell,
Predicting the first reference output intensity using the received light output intensity of the irradiation light irradiated to the zero gas from the NO 2 gas absorbing light emitting unit,
The second reference output intensity is predicted using a received light output intensity of irradiation light irradiated to the zero gas from the SO 2 gas absorbing light emitting unit .

本発明によれば、光源部のドリフトによる光量変動の影響を低減し、精度良くガス濃度を測定可能とするガス分析計を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a gas analyzer capable of reducing the influence of light amount fluctuation due to drift of a light source unit and measuring gas concentration with high accuracy.

本発明を実施するための形態に係るガス分析計の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a gas analyzer according to an embodiment for carrying out the present invention. 光量変動によるドリフトと予測補正の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of drift due to light quantity fluctuation and prediction correction. 従来技術の吸収分析計の構成図である。It is a block diagram of the absorption analyzer of a prior art. ＮＯ２，ＳＯ２ガスの可視領域および紫外領域における吸収係数を示す波長−吸収係数特性図である。FIG. 4 is a wavelength-absorption coefficient characteristic diagram showing absorption coefficients of NO 2 and SO 2 gases in a visible region and an ultraviolet region.

続いて、本発明を実施するための形態に係るガス分析計について、図を参照しつつ以下に説明する。図１は、本形態のガス分析計の全体構成図である。図１において、太い実線の矢印はガスの流通経路を、破線の矢印は光の経路を、細い実線は電気信号の経路を、それぞれ示す。   Next, a gas analyzer according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a gas analyzer of the present embodiment. In FIG. 1, a thick solid line arrow indicates a gas flow path, a broken line arrow indicates a light path, and a thin solid line indicates an electric signal path.

まず、本形態のガス分析計１が備える構成要素とそれらの機能について説明する。ガス分析計１は、図１で示すように、光源部１０、ガス流通セル２０、受光部３０、ガス切換部４０、ガス吸引部５０、信号処理・駆動制御部６０を備える。   First, components of the gas analyzer 1 of the present embodiment and their functions will be described. As shown in FIG. 1, the gas analyzer 1 includes a light source unit 10, a gas distribution cell 20, a light receiving unit 30, a gas switching unit 40, a gas suction unit 50, and a signal processing / drive control unit 60.

光源部１０は、ＮＯ２ガス吸収用発光部１１、ＳＯ２ガス吸収用発光部１２、光源ブロック１３、温度検出部１４、ペルチェ素子１５、放熱ブロック１６を備える。光源部１０は、複数の発光部を備えている。 The light source unit 10 includes a NO 2 gas absorbing light emitting unit 11, a SO 2 gas absorbing light emitting unit 12, a light source block 13, a temperature detecting unit 14, a Peltier element 15, and a heat radiation block 16. The light source unit 10 includes a plurality of light emitting units.

ＮＯ２ガス吸収用発光部１１は、第１の発光部であり、ＮＯ２ガスが吸収する波長であって、かつＳＯ２ガスが吸収しない波長のＮＯ２ガス吸収用照射光を出射する発光部である。例えば、紫外光から可視光にまたがる領域の波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍに中心照射光波長を有する照射光の光源、例えば現状では発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザダイオード（ＬＤ）を選ぶことができる。図４に示されるように、この波長領域においてはＮＯ２ガスのみが吸収する。 NO 2 gas absorbing the light emitting portion 11 is a first light emitting portion, NO 2 gas is a wavelength of absorption, and the light emitting portion SO 2 gas emits NO 2 gas absorbing irradiated light of a wavelength that does not absorb It is. For example, a light source of irradiation light having a center irradiation light wavelength in a wavelength range of 350 nm to 500 nm in a range from ultraviolet light to visible light, for example, a light emitting diode (LED) or a laser diode (LD) can be selected at present. As shown in FIG. 4, in this wavelength region, only the NO 2 gas absorbs.

ＳＯ２ガス吸収用発光部１２は、第２の発光部であり、ＳＯ２ガスおよびＮＯ２ガスが吸収する波長のＳＯ２ガス吸収用照射光を出射する発光部である。例えば、紫外光領域の波長２４０ｎｍ〜３００ｎｍに中心照射光波長を有する照射光の光源、例えば現状では発光ダイオード（ＬＥＤ）を選ぶことができる。図４に示されるように、この波長領域においてはＳＯ２ガスが吸収するのみならずＮＯ２ガスも吸収する。なお、後述するがＮＯ２ガス吸収用照射光とＳＯ２ガス吸収用照射光とは同時に出力されることはなく、例えば時間別に単独で一方のみが出力される。 The SO 2 gas absorbing light emitting unit 12 is a second light emitting unit, and emits SO 2 gas absorbing irradiation light having a wavelength that is absorbed by the SO 2 gas and the NO 2 gas. For example, a light source of irradiation light having a center irradiation light wavelength in a wavelength range of 240 nm to 300 nm in an ultraviolet light region, for example, a light emitting diode (LED) can be selected at present. As shown in FIG. 4, in this wavelength region, not only the SO 2 gas absorbs but also the NO 2 gas. As will be described later, the irradiation light for NO 2 gas absorption and the irradiation light for SO 2 gas absorption are not output at the same time, and only one of them is output, for example, by time.

光源ブロック１３は、熱伝導性の高い銅やアルミニウム合金などにより形成された機械ベースである。ＮＯ２ガス吸収用発光部１１およびＳＯ２ガス吸収用発光部１２が穴内に埋め込まれて密着した状態で固定される。光源ブロック１３は、ＮＯ２ガス吸収用発光部１１およびＳＯ２ガス吸収用発光部１２から発せられる熱を伝える。 The light source block 13 is a mechanical base formed of copper or an aluminum alloy having high thermal conductivity. The NO 2 gas absorbing light emitting section 11 and the SO 2 gas absorbing light emitting section 12 are embedded in the hole and fixed in a state of close contact. The light source block 13 transmits heat generated from the NO 2 gas absorbing light emitting unit 11 and the SO 2 gas absorbing light emitting unit 12.

温度検出部１４は、光源ブロック１３内に埋め込まれて密着した状態で固定されており、光源ブロック１３の温度を検出する。   The temperature detection unit 14 is embedded in the light source block 13 and fixed in a state of being in close contact therewith, and detects the temperature of the light source block 13.

ペルチェ素子１５は、光源ブロック１３の表面に密接するように設けられ、光源ブロック１３に対して加熱・冷却を行う。この光源ブロック１３を介して、ＮＯ２ガス吸収用発光部１１およびＳＯ２ガス吸収用発光部１２の温度が一定に保たれる。ＮＯ２ガス吸収用発光部１１やＳＯ２ガス吸収用発光部１２が発光状態のとき、ペルチェ素子１５は、光源ブロック１３から吸熱するとともに放熱ブロック１６へ排熱する。 The Peltier element 15 is provided so as to be in close contact with the surface of the light source block 13, and heats and cools the light source block 13. Through the light source block 13, the temperatures of the NO 2 gas absorbing light emitting unit 11 and the SO 2 gas absorbing light emitting unit 12 are kept constant. When the NO 2 gas absorbing light emitting unit 11 and the SO 2 gas absorbing light emitting unit 12 are in a light emitting state, the Peltier element 15 absorbs heat from the light source block 13 and exhausts heat to the heat radiation block 16.

放熱ブロック１６は、ペルチェ素子１５から伝えられた熱を放射する機能を有し、例えばヒートシンクなどである。放熱ブロック１６はペルチェ素子１５に密着して設けられる。   The heat radiation block 16 has a function of radiating the heat transmitted from the Peltier element 15, and is, for example, a heat sink. The heat radiation block 16 is provided in close contact with the Peltier element 15.

続いてガス流通セル２０について説明する。ガス流通セル２０は、筒体２１、光透過窓２２，２３、検出空間２４、ガス流入口２５、ガス流出口２６を備える。   Next, the gas distribution cell 20 will be described. The gas flow cell 20 includes a cylinder 21, light transmission windows 22 and 23, a detection space 24, a gas inlet 25, and a gas outlet 26.

筒体２１は、例えばステンレス管であり、サンプルガスを流通させるとともに、光を反射しつつ伝播させる機能を有する。筒体２１の内面は、サンプルガスの吸着を防ぎつつ、光の反射を良好に保つために、例えば研磨面とする。筒体２１内では、照射光は、筒体２１の内面により反射しつつ伝播する。   The cylindrical body 21 is, for example, a stainless steel tube, and has a function of flowing a sample gas and transmitting light while reflecting the light. The inner surface of the cylindrical body 21 is, for example, a polished surface in order to prevent the sample gas from adsorbing and to maintain good light reflection. In the cylindrical body 21, the irradiation light propagates while being reflected by the inner surface of the cylindrical body 21.

光透過窓２２，２３は、ＮＯ２ガス吸収用発光部１１およびＳＯ２ガス吸収用発光部１２から照射される照射光の発光波長領域において光透過性を示す材料で作られている。例えば、合成石英、フッ化カルシウムを材料とすることができる。 The light transmission windows 22 and 23 are made of a material that exhibits light transmittance in the emission wavelength region of irradiation light emitted from the NO 2 gas absorbing light emitting section 11 and the SO 2 gas absorbing light emitting section 12. For example, synthetic quartz and calcium fluoride can be used as materials.

検出空間２４は、筒体２１、光透過窓２２，２３により区画された閉空間であり、ガス流入口２５及びガス流出口２６を除き、密閉された構造である。
ガス流入口２５、ガス流出口２６は、この検出空間２４と連通する。サンプルガスは、ガス流入口２５から検出空間２４へ流入し、ガス流出口２６から流出する。 The detection space 24 is a closed space defined by the cylindrical body 21 and the light transmission windows 22 and 23, and has a closed structure except for the gas inlet 25 and the gas outlet 26.
The gas inlet 25 and the gas outlet 26 communicate with the detection space 24. The sample gas flows into the detection space 24 from the gas inlet 25 and flows out from the gas outlet 26.

このようなガス流通セル２０内の検出空間２４では、流通するサンプルガスに含まれる測定対象ガスに照射光が照射されて吸収が起こる。測定対象ガスにＮＯ２ガスが含まれる場合において、ＮＯ２ガス吸収用発光部１１から照射され、ガス流通セル２０の一端の光透過窓２２を透過し、ガス流通セル２０の内部の検出空間２４を伝播し、他端の光透過窓２３を透過したＮＯ２ガス吸収用照射光を、受光部３０が受光して受光出力強度に応じた受光信号を出力する。 In the detection space 24 in such a gas flow cell 20, the measurement target gas contained in the flowing sample gas is irradiated with the irradiation light and absorbed. When the measurement target gas contains NO 2 gas, the gas is emitted from the NO 2 gas absorption light emitting unit 11, passes through the light transmission window 22 at one end of the gas flow cell 20, and is detected in the detection space 24 inside the gas flow cell 20. And the light receiving unit 30 receives the irradiation light for NO 2 gas absorption transmitted through the light transmission window 23 at the other end, and outputs a light receiving signal corresponding to the light receiving output intensity.

また、測定対象ガスにＳＯ２ガスが含まれる場合において、ＳＯ２ガス吸収用発光部１２から照射され、ガス流通セル２０の一端の光透過窓２２を透過し、ガス流通セル２０の内部の検出空間２４を伝播し、他端の光透過窓２３を透過したＳＯ２ガス吸収用照射光を、受光部３０が受光して受光出力強度に応じた受光信号を出力する。 When the measurement target gas contains SO 2 gas, the gas is emitted from the SO 2 gas absorbing light-emitting unit 12, passes through the light transmission window 22 at one end of the gas flow cell 20, and detects the inside of the gas flow cell 20. The irradiation light for SO 2 gas absorption transmitted through the space 24 and transmitted through the light transmission window 23 at the other end is received by the light receiving unit 30 and a light receiving signal corresponding to the light receiving output intensity is output.

受光部３０には、ＮＯ２ガス吸収用照射光やＳＯ２ガス吸収用照射光の波長に対して感度を有するような、フォトダイオードや光電子増倍管などを選ぶことができる。例えば、シリコンフォトダイオードを選ぶことができる。 For the light receiving unit 30, a photodiode, a photomultiplier, or the like having sensitivity to the wavelength of the irradiation light for NO 2 gas absorption or the irradiation light for SO 2 gas absorption can be selected. For example, a silicon photodiode can be selected.

このような受光部３０は、測定対象ガスによる照射光の吸収を検出する機能を有する。すなわち、測定対象ガスによる吸収が無い場合と比較して、吸収がある場合は受光部３０の受光出力強度が減少するために、その受光出力強度の減少量と測定対象ガス濃度の相関とを利用してガス濃度を測定する。そして、受光部３０は、受光した照射光の受光出力強度に比例する受光信号を信号処理・駆動制御部６０へ出力する。   Such a light receiving unit 30 has a function of detecting absorption of irradiation light by the measurement target gas. In other words, compared with the case where there is no absorption by the gas to be measured, if there is absorption, the intensity of the received light output of the light receiving unit 30 is reduced. And measure the gas concentration. Then, the light receiving section 30 outputs a light receiving signal proportional to the received light output intensity of the received irradiation light to the signal processing / drive control section 60.

ガス切換部４０は、サンプルガスＧＳ、ゼロガスＧＺＥＲＯまたはスパンガスＧＳＰＡＮの何れか一つを流出させる。このガス切換部４０から流入したガスは、ガス流入口２５からガス流通セル２０内の検出空間２４を流通し、ガス流出口２６から流出する。定期的な校正を行うとき、サンプルガスＧＳに代えて、ゼロガスＧＺＥＲＯまたはスパンガスＧＳＰＡＮが検出空間２４に導入される。 The gas switching unit 40 causes one of the sample gas G S , the zero gas G ZERO, and the span gas G SPAN to flow out. The gas flowing from the gas switching section 40 flows through the detection space 24 in the gas flow cell 20 from the gas inlet 25 and flows out from the gas outlet 26. When performing periodic calibration, instead of the sample gas G S, zero gas G ZERO or span gas G SPAN is introduced into the detection space 24.

規格にも示されるようにゼロガスは測定レンジの最大目盛値（以下「ＦＳ」という。）の０％（ＮＯ２またはＳＯ２を含まないガス）、スパンガスは測定レンジの８０〜１００％の濃度のＮＯ２またはＳＯ２を含むガスを用いることが一般的である。 As shown in the standard, zero gas is 0% (gas not containing NO 2 or SO 2 ) of the maximum scale value (hereinafter referred to as “FS”) of the measurement range, and span gas is a gas having a concentration of 80 to 100% of the measurement range. It is common to use a gas containing NO 2 or SO 2 .

ゼロガスＧＺＥＲＯは、ガス分析計１のゼロ点を調整・決定するためのガスであり、ＮＯ２ガス吸収用発光部１１からの照射光およびＳＯ２ガス吸収用発光部１２からの照射光を吸収しないガス、例えば窒素ガスである。 The zero gas G ZERO is a gas for adjusting and determining the zero point of the gas analyzer 1, and absorbs irradiation light from the NO 2 gas absorbing light emitting section 11 and irradiation light from the SO 2 gas absorbing light emitting section 12. Gas, for example, nitrogen gas.

スパンガスＧＳＰＡＮは、ガス分析計１の所望の測定レンジの最大濃度値を校正するためのガスであり、測定対象ガスが窒素や空気等の気体中に所定量含有している混合ガスのことである。ガス種がＮＯ２ならば窒素や空気等の気体中にＮＯ２ガスを所定量含有している混合ガスである。また、ガス種がＳＯ２ならば窒素や空気等の気体中にＳＯ２ガスを所定量含有している混合ガスである。 The span gas G SPAN is a gas for calibrating the maximum concentration value of a desired measurement range of the gas analyzer 1, and is a mixed gas containing a predetermined amount of a gas to be measured in a gas such as nitrogen or air. is there. If the gas type is NO 2 , it is a mixed gas containing a predetermined amount of NO 2 gas in a gas such as nitrogen or air. If the gas type is SO 2 , it is a mixed gas containing a predetermined amount of SO 2 gas in a gas such as nitrogen or air.

ガス吸引部５０は、ガスを吸引する機能を有している。ガス流通セル２０の検出空間２４内を排気することで検出空間２４内へガス切換部４０からの測定対象ガス等を吸引する。なお、このガス吸引部５０は、ガス切換部４０とガス流入口２５との間に設けることもできる。   The gas suction unit 50 has a function of sucking gas. By exhausting the inside of the detection space 24 of the gas flow cell 20, the gas to be measured and the like from the gas switching unit 40 are sucked into the detection space 24. The gas suction unit 50 can be provided between the gas switching unit 40 and the gas inlet 25.

信号処理・駆動制御部６０は、本発明の信号処理部と駆動制御部とを一体化したものであって、信号処理部としての機能と、駆動制御部としての機能と、を共に果たすものである。   The signal processing / drive control unit 60 integrates the signal processing unit of the present invention and the drive control unit, and performs both the function as the signal processing unit and the function as the drive control unit. is there.

信号処理・駆動制御部６０は、発光部駆動回路を含み、ＮＯ２ガス吸収用発光部１１およびＳＯ２ガス吸収用発光部１２を所定タイミングで発光させるために必要な駆動電流を供給する機能を有する。 The signal processing / drive control section 60 includes a light emitting section drive circuit, and has a function of supplying a drive current necessary for causing the NO 2 gas absorbing light emitting section 11 and the SO 2 gas absorbing light emitting section 12 to emit light at a predetermined timing. Have.

なお、受光部３０は、ＮＯ２ガス濃度測定やＳＯ２ガス濃度測定に共通に利用される。したがって、ＮＯ２ガス吸収用発光部１１およびＳＯ２ガス吸収用発光部１２が同時に照射すると、受光信号が両者の和となって分離できない。 The light receiving unit 30 is commonly used for NO 2 gas concentration measurement and SO 2 gas concentration measurement. Therefore, when the NO 2 gas absorbing light emitting section 11 and the SO 2 gas absorbing light emitting section 12 irradiate simultaneously, the received light signal becomes the sum of the two and cannot be separated.

そこで、信号処理・駆動制御部６０は、ＮＯ２ガス吸収用発光部１１およびＳＯ２ガス吸収用発光部１２を同時には出射させないで、交互に出射させるように制御する。また、受光信号の測定および処理も上記の出射期間に同期させ、信号を分離している。 Therefore, the signal processing / drive control unit 60 controls the NO 2 gas absorbing light emitting units 11 and the SO 2 gas absorbing light emitting units 12 not to emit at the same time, but to emit them alternately. Further, the measurement and processing of the light receiving signal are also synchronized with the above-mentioned emission period to separate the signal.

また、信号処理・駆動制御部６０は、受光信号処理回路を含み、受光部３０から出力される受光信号に基づいてガス濃度を算出するための受光信号処理機能を有する。   Further, the signal processing / drive control unit 60 includes a light receiving signal processing circuit and has a light receiving signal processing function for calculating a gas concentration based on the light receiving signal output from the light receiving unit 30.

また、信号処理・駆動制御部６０は、光源ブロック温度測定回路およびペルチェ電流制御回路を含み、温度検出部１４からの検出信号に基づいて光源ブロック１３の温度を測定する光源ブロック温度測定機能と、この温度に基づいてペルチェ素子１５への供給電流を駆動制御するペルチェ電流制御機能を有する。光源ブロック１３の温度を調整することで、発光中であるＮＯ２ガス吸収用発光部１１およびＳＯ２ガス吸収用発光部１２の温度を一定に保つ。仮にＮＯ２ガス吸収用発光部１１およびＳＯ２ガス吸収用発光部１２の温度上昇を放置するとＮＯ２ガス吸収用照射光やＳＯ２ガス吸収用照射光の出力強度が変動するが、光源ブロック温度測定機能とペルチェ電流制御機能により温度を一定にすることで、出力強度も一定に維持する。 Further, the signal processing / drive control unit 60 includes a light source block temperature measurement circuit and a Peltier current control circuit, and a light source block temperature measurement function for measuring the temperature of the light source block 13 based on a detection signal from the temperature detection unit 14; It has a Peltier current control function of driving and controlling the current supplied to the Peltier element 15 based on this temperature. By adjusting the temperature of the light source block 13, the temperatures of the NO 2 gas absorbing light emitting unit 11 and the SO 2 gas absorbing light emitting unit 12 that are emitting light are kept constant. If the temperature rise of the NO 2 gas absorbing light emitting unit 11 and the SO 2 gas absorbing light emitting unit 12 is left unattended, the output intensity of the NO 2 gas absorbing irradiation light or the SO 2 gas absorbing irradiation light fluctuates. By making the temperature constant by the measurement function and the Peltier current control function, the output intensity is also kept constant.

また、信号処理・駆動制御部６０は、濃度演算回路とドリフト補正回路を含み、後述するが、濃度を算出するための濃度演算機能と、濃度演算の際に経年変化時のドリフトによる光量変動を予測して補正するドリフト補正演算機能と、を有する。   Further, the signal processing / drive control unit 60 includes a density calculation circuit and a drift correction circuit. And a drift correction calculation function for performing prediction and correction.

また、信号処理・駆動制御部６０は、ガス切換部４０の制御回路を含み、ガス切換機能を有する。なお、ガス切換を手動で行っても良い。また、ガス吸引部５０の動作を制御するようにしても良い。
ガス分析計１の構成はこのようなものである。 The signal processing / drive control unit 60 includes a control circuit of the gas switching unit 40 and has a gas switching function. The gas switching may be performed manually. Further, the operation of the gas suction unit 50 may be controlled.
The configuration of the gas analyzer 1 is as described above.

続いて、ガス分析計１による分析について説明する。本形態ではＮＯ２ガス吸収用照射光やＳＯ２ガス吸収用照射光を用いるが、分析原理は共通である。そこで、ＮＯ２ガス吸収用照射光やＳＯ２ガス吸収用照射光による分析を一般化し、測定対象ガスを吸収する波長の照射光を、光源部１０が出射するものとして説明し、ＮＯ２ガス吸収用照射光やＳＯ２ガス吸収用照射光による分析原理の説明に代えることとする。 Next, analysis by the gas analyzer 1 will be described. In this embodiment, the irradiation light for NO 2 gas absorption and the irradiation light for SO 2 gas absorption are used, but the analysis principle is common. Therefore, generalization of the analysis by NO 2 gas absorption irradiation light or SO 2 gas absorbing irradiated light, describes the irradiation light of a wavelength absorbed gas to be measured, as the light source unit 10 is emitted, NO 2 gas absorption The description will be replaced with the explanation of the analysis principle using irradiation light for SO 2 gas and irradiation light for SO 2 gas absorption.

まず、測定対象ガスによる照射光の吸収を用いる測定の原理について説明する。測定の原理は、下記のランベルト−ベールの法則に基づく吸収法である。   First, the principle of measurement using absorption of irradiation light by the gas to be measured will be described. The principle of measurement is an absorption method based on the following Lambert-Beer law.

［数１］
Ｐ１＝Ｐ０・ｅｘｐ（−ε・ｃ・Ｌ） [Equation 1]
P 1 = P 0 · exp (−ε · c · L)

ここで、Ｐ０はガス流通セル２０の検出空間２４内を流通するゼロガスを透過した照射光の基準出力強度、Ｐ１はガス流通セル２０の検出空間２４内を流通するサンプルガスのうちの測定対象ガスを透過した照射光の受光出力強度、εはモル吸光係数、ｃはガス濃度、Ｌは光路長を表す。 Here, P 0 is the reference output intensity of the irradiation light transmitted through the zero gas flowing in the detection space 24 of the gas flow cell 20, and P 1 is the measurement of the sample gas flowing in the detection space 24 of the gas flow cell 20. receiving the output intensity of the illumination light transmitted through the target gas, epsilon is the molar absorption light coefficient, c is the gas concentration, L is representative of the optical path length.

モル吸光係数εはガスの種類と光源の波長を決めると一意に決まり、また、光路長Ｌは一定であるため、基準出力強度Ｐ０と受光出力強度Ｐ１との比はガス濃度ｃの指数関数となる。したがって、Ｐ１とＰ０の比からｃ、すなわちサンプルガス中に含まれる測定対象ガスのガス濃度を求めることができる。 Molar absorption light coefficient ε is uniquely determined when determining the wavelength of the gas type and the light source, also, since the optical path length L is constant, the ratio of the reference output intensity P 0 and the light-receiving output intensity P 1 is the gas concentration c It becomes an exponential function. Therefore, it is possible to determine the gas concentration of the measurement target gas contained from the ratio of P 1 and P 0 c, i.e. in the sample gas.

ここで、基準出力強度Ｐ０はガス流通セル２０の検出空間２４内を流通しゼロガスを透過した照射光の出力強度としている。このゼロガスは、照射光を吸収しないガスであり、上記のように、ＮＯ２ガス吸収用照射光およびＳＯ２ガス吸収用照射光を吸収しない窒素ガスである。 Here, the reference output intensity P 0 is the output intensity of the illumination light transmitted through the zero gas flows through the detection space 24 of the gas flow cell 20. The zero gas is a gas that does not absorb the irradiation light, and is a nitrogen gas that does not absorb the irradiation light for NO 2 gas absorption and the irradiation light for SO 2 gas absorption as described above.

校正時にガス切換部４０を制御してゼロガスをガス流通セル２０に流通する状態として、照射光がゼロガスを透過したとき、ガス流通セル２０内で光の吸収が起きないため、受光部３０は、光源部１０からの照射光をそのまま受光することになり、受光部３０の受光信号から基準出力強度Ｐ０を求めることができる。なお、この基準出力強度Ｐ０は後述する発光部のドリフト補正でも使用される。そこで、この基準出力強度Ｐ０を取得し信号処理・駆動制御部６０が登録する。 During calibration, the gas switching unit 40 is controlled so that the zero gas flows through the gas distribution cell 20. When the irradiation light passes through the zero gas, no light is absorbed in the gas distribution cell 20. it will be receiving the light emitted from the light source unit 10, it is possible to obtain the reference output intensity P 0 from the light receiving signal of the light receiving portion 30. The reference output intensity P 0 is used in the drift compensation of the light emitting unit which will be described later. Accordingly, the reference output intensity P 0 obtained signal processing and drive control unit 60 registers.

続いて、ガス分析計１の分析動作について説明する。まず校正について説明する。この校正動作も共通であり、ＮＯ２ガス吸収用照射光やＳＯ２ガス吸収用照射光による校正を一般化し、測定対象ガスを吸収する波長の照射光を、光源部１０が出射するものとして説明することで、ＮＯ２ガス吸収用照射光やＳＯ２ガス吸収用照射光による校正の説明に代えることとする。 Next, the analysis operation of the gas analyzer 1 will be described. First, calibration will be described. This calibration operation is also common, and the calibration using irradiation light for NO 2 gas absorption or irradiation light for SO 2 gas absorption is generalized, and the description will be given assuming that the light source unit 10 emits irradiation light having a wavelength that absorbs the gas to be measured. By doing so, the description of the calibration using the irradiation light for NO 2 gas absorption or the irradiation light for SO 2 gas absorption will be replaced.

前提としてこのガス分析計１は、図２（ｃ）で示すように、過去の時点ｔ１で校正が行われており、その際のガス流通セル２０の検出空間２４内を流通しゼロガスを透過した照射光の基準出力強度Ｐ０（ｔ１）を、時点ｔ１とともに、信号処理・駆動制御部６０が、図示しないメモリ部に登録しているものとする。 The gas analyzer 1 as a premise, as shown in FIG. 2 (c), the has been made calibration in the past time t 1, transmitted through the distribution and zero gas detection space 24 of the gas flow cell 20 at that time It is assumed that the signal processing / drive control unit 60 registers the reference output intensity P 0 (t 1 ) of the irradiated light together with the time point t 1 in a memory unit (not shown).

そして、最初の校正から所定期間経過した現在の時点ｔ２でガス分析計１は再度の校正を行う。この校正は随時実施できるが、通常は構成部品の経年変化によってガス濃度指示値が変動する程度に長期間が経過している。信号処理・駆動制御部６０はガス切換部４０を切り換えてゼロガスＧＺＥＲＯの供給を行ってゼロガスＧＺＥＲＯ流通時の受光信号を測定して校正する。この際に、ガス流通セル２０の検出空間２４内を流通しゼロガスを透過した照射光の基準出力強度Ｐ０（ｔ２）を時点ｔ２とともに、信号処理・駆動制御部６０が、図示しないメモリ部に登録する。 The gas analyzer 1 calibrated again from the initial calibration at a predetermined time elapsed for the current time point t 2. This calibration can be performed at any time, but usually, a long period of time elapses to the extent that the gas concentration indicated value fluctuates due to aging of the components. Signal processing and drive control unit 60 is calibrated by measuring the light signal at the zero gas G ZERO distribution by performing the supply of the zero gas G ZERO switches the gas switching section 40. At this time, the signal processing / drive control unit 60 determines the reference output intensity P 0 (t 2 ) of the irradiation light that has passed through the detection space 24 of the gas flow cell 20 and passed through the zero gas together with the time point t 2 by a memory (not shown). Register with the department.

信号処理・駆動制御部６０はガス切換部４０を切り換えてスパンガスＧＳＰＡＮの供給を行ってスパンガスＧＳＰＡＮ流通時の吸収された受光信号を測定して校正する。このようにして校正を終了する。 Signal processing and drive control unit 60 is calibrated to measure the absorbed light reception signal at the time span G SPAN flow by performing the supply of the span gas G SPAN switches the gas switching section 40. Thus, the calibration is completed.

次に光量変動を伴うドリフトと、ドリフト補正について説明する。このドリフト補正も共通であり、ＮＯ２ガス吸収用照射光やＳＯ２ガス吸収用照射光による補正を一般化し、測定対象ガスを吸収する波長の光を、光源部１０が照射するものとして説明することで、ＮＯ２ガス吸収用照射光やＳＯ２ガス吸収用照射光によるドリフト補正の説明に代えることとする。 Next, drift accompanied by light amount fluctuation and drift correction will be described. This drift correction is also common, and the correction using irradiation light for NO 2 gas absorption or irradiation light for SO 2 gas absorption is generalized, and the light source unit 10 irradiates light having a wavelength that absorbs the gas to be measured. Thus, the description of drift correction using the irradiation light for NO 2 gas absorption or the irradiation light for SO 2 gas absorption will be replaced with the description.

図２（ａ）の点線で示すように、発光ダイオードやレーザダイオードなどの発光部には、時間とともに劣化し、照射光による光量が減少する現象（ドリフト）が起こることが一般的に知られている。それにともなって、図２（ｂ）で示すように吸収後の受光信号も減少傾向を示す。   As shown by the dotted line in FIG. 2A, it is generally known that a light emitting portion such as a light emitting diode or a laser diode deteriorates with time and a phenomenon (drift) that the amount of light due to irradiation light decreases occurs. I have. Accordingly, as shown in FIG. 2B, the received light signal after absorption also shows a decreasing tendency.

しかしながら、信号処理・駆動制御部６０が登録する発光部の基準出力強度Ｐ０（ｔ１）は、図２（ａ）の実線で示すように一定値のままである。結果として、所定期間経過後、濃度算出に用いられる登録した基準出力強度と、実際の基準出力強度と、の差により、算出された濃度は本来の濃度と比較して誤差が生じる。例えば、時点ｔ２において、登録する基準出力強度がＰ０（ｔ１）であるのに対し、実際の基準出力強度がＰ０（ｔ２）であって差を生じているため、本来の濃度の誤差が大きい。 However, the reference output intensity P 0 (t 1 ) of the light emitting unit registered by the signal processing / drive control unit 60 remains at a constant value as shown by the solid line in FIG. As a result, after a lapse of a predetermined period, the difference between the registered reference output intensity used for density calculation and the actual reference output intensity causes an error in the calculated density as compared with the original density. For example, at time t 2, since the reference output intensity to be registered while a P 0 (t 1), actual reference output intensity occurs a difference a P 0 (t 2), the original concentration Is large.

そこで、時間経過とともに実際の基準出力強度に近づける補正を行う。例えば発光ダイオードの劣化寿命はアレニウスの式で予測できる。光量減少への変化であり、短期的に見るとその変化は直線に近似可能である。   Therefore, a correction is made to approach the actual reference output intensity as time passes. For example, the deterioration life of a light emitting diode can be predicted by the Arrhenius equation. This is a change to a decrease in the amount of light, and the change can be approximated to a straight line in a short term.

このことを利用する予測補正式とする。図２（ｃ）に示すように、ゼロ校正は、ある期間をもって実施されるため、前回のゼロ校正時点ｔ１のときに求められた基準出力強度Ｐ０（ｔ１）と、今回のゼロ校正時点ｔ２のときに求められた基準出力強度Ｐ０（ｔ２）とを用い、現時点ｔ２から次回のゼロ校正を行う時点ｔ ｘ までの光量低下による基準出力強度Ｐ０の変化を予測する予測補正式を作る。予測補正式は次式のようになる。 A prediction correction formula using this is used. As shown in FIG. 2C, since the zero calibration is performed in a certain period, the reference output intensity P 0 (t 1 ) obtained at the time of the previous zero calibration time t 1 and the current zero calibration using the reference output intensity P 0 determined at time point t 2 (t 2), to predict the change in the reference output intensity P 0 of the light amount reduction until the time t x that performs next zero calibration from the present time t 2 Make prediction correction formula. The prediction correction formula is as follows.

[数２]
Ｐ０(ｔｘ)＝［｛(Ｐ０(ｔ２)−Ｐ０(ｔ１)）／(ｔ２−ｔ１)｝×(ｔｘ−ｔ２)］＋Ｐ０(ｔ２) [Equation 2]
P 0 (t x) = [ {(P 0 (t 2) -P 0 (t 1)) / (t 2 -t 1)} × (t x -t 2)] + P 0 (t 2)

濃度算出時が時点ｔｘである場合、上記数２により時点ｔｘにおける基準出力強度Ｐ０(ｔｘ)を算出する。そして、ある時点ｔｘで実際に測定される受光出力強度Ｐ１（ｔｘ）との比として前記数１により濃度を算出する。このように、実情にあった基準出力強度Ｐ０(ｔｘ)を用いて濃度算出を行うことが可能となり、ドリフトにより起こる光量低下の誤差を低減させた測定が可能となる。このような補正が、ＮＯ２ガス吸収用照射光を用いる分析およびＳＯ２ガス吸収用照射光を用いる分析でそれぞれ行われる。 If at the concentration calculated is the time t x, and calculates the reference output intensity P 0 (t x) at time t x by the number 2. Then, to calculate the concentration by the previous numbering system 1 as the ratio of the received light output intensity P 1 (t x) which is actually measured at a point in time t x. As described above, it is possible to calculate the density using the reference output intensity P 0 (t x ) that is suitable for the actual situation, and it is possible to perform the measurement in which the error of the decrease in the light amount caused by the drift is reduced. Such correction is performed in the analysis using the irradiation light for NO 2 gas absorption and the analysis using the irradiation light for SO 2 gas absorption.

実際にはＮＯ２ガス吸収用照射光がゼロガスを透過したときにおける受光出力強度を用いて、ＮＯ２ガス吸収用発光部１１の第１基準出力強度を予測する第１予測補正式を生成する。また、ＳＯ２ガス吸収用照射光がゼロガスを透過したときにおける受光出力強度を用いて、ＳＯ２ガス吸収用発光部１２の第２基準出力強度を予測する第２予測補正式を生成する。 Actually, a first prediction correction formula for predicting the first reference output intensity of the NO 2 gas absorbing light emitting unit 11 is generated using the received light output intensity when the NO 2 gas absorbing irradiation light passes through the zero gas. In addition, a second prediction correction formula for predicting the second reference output intensity of the light emitting unit 12 for absorbing SO 2 gas is generated using the received light intensity when the irradiation light for absorbing SO 2 gas has passed through the zero gas.

次に、ガス流通セル２０を流通するガス内に含まれる各ガス濃度の測定方法について説明する。ここでは、サンプルガスにＮＯ２ガスとＳＯ２ガスとがともに含まれている場合を想定し、ＮＯ２ガス吸収用照射光を用いるＮＯ２ガスの分析およびＳＯ２ガス吸収用照射光を用いるＳＯ２ガスの分析についてそれぞれ説明する。 Next, a method for measuring the concentration of each gas contained in the gas flowing through the gas flow cell 20 will be described. Here, assuming a case where the NO 2 gas and SO 2 gas in the sample gas are contained together, using analytical and SO 2 gas absorption for the irradiation light of NO 2 gas using a NO 2 gas absorbing irradiated light SO The analysis of the two gases will be described respectively.

まず、ＮＯ２ガス吸収用照射光を用いるＮＯ２ガスの分析について説明する。分析を行う時は、時点ｔｘとする。ガス分析計１において、信号処理・駆動制御部６０は、ＮＯ２ガス吸収用発光部１１にＮＯ２ガス吸収用照射光を出射させる。ＮＯ２ガス濃度測定時ではＮＯ２ガス吸収用発光部１１のみ照射する。ＮＯ２ガス吸収用照射光は、光透過窓２２を経てガス流通セル２０に入射し、筒体２１の内部の検出空間２４を伝播し、吸収を受けた後に光透過窓２３を経て受光部３０に透過光として入射する。 First, analysis of NO 2 gas using irradiation light for NO 2 gas absorption will be described. When performing the analysis, and the time t x. In the gas analyzer 1, the signal processing / drive control unit 60 causes the NO 2 gas absorption light emitting unit 11 to emit NO 2 gas absorption irradiation light. During the measurement of the NO 2 gas concentration, only the NO 2 gas absorbing light emitting section 11 is irradiated. The irradiation light for NO 2 gas absorption enters the gas distribution cell 20 through the light transmission window 22, propagates through the detection space 24 inside the cylinder 21, and after being absorbed, passes through the light transmission window 23 and the light receiving unit 30. Is incident as transmitted light.

このとき、ガス流通セル２０内にサンプルガスが導入されていれば、サンプルガス中のＮＯ２ガスによって吸収される受光部３０からの出力信号は、信号処理・駆動制御部６０に伝送される。信号処理・駆動制御部６０は、この受光部３０の受光信号から透過光による受光出力強度Ｐ１（ｔｘ）を求める。したがって、受光出力強度Ｐ１（ｔｘ）と第１予測補正式から算出した第１基準出力強度Ｐ０（ｔｘ）とを用い、数式１に基づいて、サンプルガスに含まれているＮＯ２ガス濃度ｃ１を算出する。 At this time, if it is introduced sample gas into the gas flow cell 20, the output signal from the light receiving unit 30 that will be absorbed by the NO 2 gas in the sample gas is transmitted to the signal processing and drive control unit 60 . The signal processing / drive control unit 60 obtains the received light output intensity P 1 (t x ) based on the transmitted light from the received light signal of the light receiving unit 30. Therefore, the NO 2 contained in the sample gas is calculated based on Equation 1 using the received light output intensity P 1 (t x ) and the first reference output intensity P 0 (t x ) calculated from the first prediction correction formula. to calculate the gas concentration c 1.

続いて、ＳＯ２ガス吸収用照射光を用いるＳＯ２ガスの分析について説明する。分析を行う時は、時点ｔｘである（なお、先ほどNＯ２ガス分析を行った時点とは僅かに時間差がある。）。ガス分析計１において、信号処理・駆動制御部６０は、ＳＯ２ガス吸収用発光部１２にＳＯ２ガス吸収用照射光を出射させる。ＳＯ２ガス濃度測定時ではＳＯ２ガス吸収用発光部１２のみ照射する。ＳＯ２ガス吸収用照射光は、光透過窓２２を経てガス流通セル２０に入射し、筒体２１の内部の検出空間２４を伝播し、吸収を受けた後に光透過窓２３を経て受光部３０に透過光として入射する。 The following describes the analysis of SO 2 gas using SO 2 gas absorbing irradiated light. When performing analysis is time t x (Note that the time of performing the previous NO 2 gas analysis is differential slight time.). In the gas analyzer 1, the signal processing / drive control unit 60 causes the SO 2 gas absorbing light emitting unit 12 to emit irradiation light for SO 2 gas absorption. Than when SO 2 gas concentration measurements to irradiate only the light emitting unit 12 for SO 2 gas absorption. The irradiation light for SO 2 gas absorption enters the gas distribution cell 20 through the light transmission window 22, propagates in the detection space 24 inside the cylinder 21, and after being absorbed, passes through the light transmission window 23 and the light receiving unit 30. Is incident as transmitted light.

このときガス流通セル２０内にサンプルガスが導入されていれば、サンプルガス中のＳＯ２ガスおよびＮＯ２ガスによって吸収される受光部３０からの出力信号は、信号処理・駆動制御部６０に伝送される。信号処理・駆動制御部６０は、この受光部３０の信号から受光出力強度Ｐ１（ｔｘ）を求める。したがって、受光出力強度Ｐ１（ｔｘ）と第２予測補正式から算出した第２基準出力強度Ｐ０（ｔｘ）とを用い、数式１に基づいて、サンプルガスに含まれているＳＯ２ガス＋ＮＯ２ガス濃度ｃ３を算出する。 At this time if the sample gas is introduced into the gas flow cell 20, the output signal from the light receiving unit 30 that will be absorbed by the SO 2 gas and NO 2 gas in the sample gas, the signal processing and drive control unit 60 Transmitted. The signal processing / drive control unit 60 obtains a light receiving output intensity P 1 (t x ) from the signal of the light receiving unit 30. Therefore, the SO 2 contained in the sample gas is calculated based on Equation 1 using the received light output intensity P 1 (t x ) and the second reference output intensity P 0 (t x ) calculated from the second prediction correction formula. calculating a gas + NO 2 gas concentration c 3.

このＳＯ２ガス＋ＮＯ２ガス濃度ｃ３に対し、信号処理・駆動制御部６０は濃度補正処理を行う。まず、このガス濃度ｃ３を濃度補正前ＳＯ２ガス濃度ｃ３とする。そして、信号処理・駆動制御部６０は、濃度補正前ＳＯ２ガス濃度ｃ３に対し、さらに次のような濃度補正を行う。 The signal processing / drive control unit 60 performs a concentration correction process on the SO 2 gas + NO 2 gas concentration c 3 . First, the gas concentration c 3 is set as the concentration-corrected SO 2 gas concentration c 3 . Then, the signal processing / drive control section 60 further performs the following concentration correction on the SO 2 gas concentration c 3 before the concentration correction.

すなわち、ゼロガスＧＺＥＲＯと、濃度成分が既知であるＮＯ２スパンガスＧＳＰＡＮとがそれぞれ流通する校正時において、ゼロガスＧＺＥＲＯ中にＳＯ２ガス吸光用発光部１２が照射したときの基準出力強度Ｐ０と、ＮＯ２スパンガス中にＳＯ２ガス吸光用発光部１２が照射したときの受光出力強度Ｐ１から、ＮＯ２ガスによりＳＯ２ガス吸光用照射光が減少する分を除く濃度補正係数αを算出しておく。このαと、リアルタイムに算出されるＮＯ２ガス濃度ｃ１と、濃度補正前ＳＯ２ガス濃度ｃ３とから、濃度補正後ＳＯ２ガス濃度ｃ２は以下の式による濃度補正処理によって算出される。 That is, the zero gas G ZERO, during calibration and NO 2 span gas G SPAN density component is known to flow respectively, the reference output intensity P 0 when the SO 2 gas absorption for the light emitting unit 12 irradiates in zero gas G ZERO If, from the received light output intensity P 1 when the SO 2 gas absorption for the light emitting portion 12 in the NO 2 span gas is irradiated, the density correction coefficients except as SO 2 gas absorption for the irradiation light is decreased by NO 2 gas α calculated Keep it. From this α, the NO 2 gas concentration c 1 calculated in real time, and the SO 2 gas concentration c 3 before the concentration correction, the SO 2 gas concentration c 2 after the concentration correction is calculated by a concentration correction process according to the following equation. .

[数３]
ｃ２＝ｃ３―α×ｃ１ [Equation 3]
c 2 = c 3 -α × c 1

このようにしてサンプルガスに含まれているＳＯ２ガス濃度ｃ２のみ算出する。 In this manner, only the SO 2 gas concentration c 2 contained in the sample gas is calculated .

以上、本発明を実施するための形態に係るガス分析計について説明を行った。
本発明によれば、サンプルガスに含まれ、二酸化窒素ガス（ＮＯ２ガス）および二酸化硫黄ガス（ＳＯ２）の２成分のガス濃度を、簡易な構成で分析することが可能となる。 The gas analyzer according to the embodiment for carrying out the present invention has been described above.
According to the present invention, included in the sample gas, the gas concentration of the two components of the nitrogen gas (NO 2 gas) and sulfur dioxide gas dioxide (SO 2), it is possible to analyze with a simple configuration.

そして、発光部のドリフトによる光量変化を予測補正することにより、誤差の低減を図り、ガス濃度を精度よく求めることができる。
 By predicting correct an amount of light caused by the drift of the light emitting portion, aims to reduce the error, it is possible to accurately obtain the gas concentration.

このような本発明のガス分析計は、二酸化硫黄ガス（ＳＯ２ガス）および二酸化窒素ガス（ＮＯ２ガス）の２成分を測定する分析に良好であり、例えば、ボイラ、ゴミ焼却等の燃焼排ガス測定用として最適である。その他、鉄鋼用ガス分析［高炉、転炉、熱処理炉、焼結（ペレット設備）、コークス炉］、青果貯蔵及び熟成、生化学（微生物）［発酵］、大気汚染［焼却炉、排煙脱硫・脱硝］、自動車・船等の内燃機関の排ガス（除テスタ）、防災［爆発性ガス検知、有毒ガス検知、新建築材燃焼ガス分析］、植物育成用、化学用分析［石油精製プラント、石油化学プラント、ガス発生プラント］、環境用［着地濃度、トンネル内濃度、駐車場、ビル］、理化学各種実験用などの分析計としても有用である。 Such a gas analyzer of the present invention is suitable for analysis for measuring two components of sulfur dioxide gas (SO 2 gas) and nitrogen dioxide gas (NO 2 gas). Most suitable for measurement. In addition, gas analysis for iron and steel [blast furnace, converter, heat treatment furnace, sintering (pellet equipment), coke oven], fruit and vegetable storage and aging, biochemistry (microorganisms) [fermentation], air pollution [incinerator, flue gas desulfurization / Denitration], Exhaust gas (excluding testers) from internal combustion engines of automobiles and ships, Disaster prevention [Explosive gas detection, toxic gas detection, new building material combustion gas analysis], Plant growth, Chemical analysis [Petroleum refining plant, Petrochemical It is also useful as an analyzer for plants, gas generating plants], for environmental purposes [landing concentration, concentration in tunnels, parking lots, buildings], and for various physical and chemical experiments.

１：ガス分析計
１０：光源部
１１：第１の発光部（ＮＯ２ガス吸収用発光部）
１２：第２の発光部（ＳＯ２ガス吸収用発光部）
１３：光源ブロック
１４：温度検出部
１５：ペルチェ素子
１６：放熱ブロック
２０：ガス流通セル
２１：筒体
２２，２３：光透過窓
２４：検出空間
２５：ガス流入口
２６：ガス流出口
３０：受光部
４０：ガス切換部
５０：ガス吸引部
６０：信号処理・駆動制御部 1: Gas analyzer 10: Light source unit 11: First light emitting unit (NO 2 gas absorbing light emitting unit)
12: second light emitting unit (light emitting unit for absorbing SO 2 gas)
13: Light source block 14: Temperature detector 15: Peltier element 16: Heat dissipation block 20: Gas flow cell 21: Cylindrical body 22, 23: Light transmission window 24: Detection space 25: Gas inlet 26: Gas outlet 30: Light reception Unit 40: Gas switching unit 50: Gas suction unit 60: Signal processing / drive control unit

Claims (5)

それぞれが異なる第１および第２の測定対象ガスの吸収スペクトルを含む吸収波長帯の照射光を出射する第１の発光部および第２の発光部を備えた光源部と、
前記第１の発光部および第２の発光部が時分割で照射光を出射するように前記光源部を駆動制御する駆動制御部と、
筒体の両端が光透過窓により区画され、測定対象ガスを含むサンプルガスが流通する検出空間を有し、前記光源部からの照射光が一方の前記光透過窓を透過して前記検出空間へ入射するガス流通セルと、
前記ガス流通セル内の前記検出空間を伝播して他方の前記光透過窓を透過した照射光を受光する受光部と、
前記受光部により受光した照射光のドリフトによる光量変動を考慮して、第１予測補正式を用いて予測した前記第１の発光部の第１基準出力強度と前記第１の測定対象ガス用の照射光の受光出力強度とによりサンプルガスに含まれる第１の測定対象ガスのガス濃度を算出すると共に、前記受光部により受光した照射光のドリフトによる光量変動を考慮して、第２予測補正式を用いて予測した前記第２の発光部の第２基準出力強度と前記第２の測定対象ガス用の照射光の受光出力強度とにより、サンプルガスに含まれる前記第１の測定対象ガスおよび前記第２の測定対象ガスによる補正前ガス濃度を算出した上で、前記第１の測定対象ガスに起因して前記第２の測定対象ガスの照射光が減少する分を除いてガス濃度を補正するための濃度補正係数と前記補正前ガス濃度と前記第１の測定対象ガスのガス濃度とを用いて、前記第２の測定対象ガスのガス濃度を算出する信号処理部と、
を備えることを特徴とするガス分析計。 A light source unit including a first light emitting unit and a second light emitting unit for emitting irradiation light in an absorption wavelength band including absorption spectra of first and second measurement target gases different from each other ;
A drive control unit that drives and controls the light source unit such that the first light emitting unit and the second light emitting unit emit irradiation light in a time-division manner;
Both ends of the cylindrical body are defined by light-transmitting windows, and have a detection space through which a sample gas containing the gas to be measured flows, and irradiation light from the light source passes through one of the light-transmitting windows to the detection space. An incoming gas flow cell;
A light receiving unit that receives the irradiation light transmitted through the other light transmission window while propagating through the detection space in the gas flow cell,
A first reference output intensity of the first light emitting unit and a first reference output intensity for the first gas to be measured, which are predicted using a first prediction correction formula, in consideration of a light amount variation due to a drift of the irradiation light received by the light receiving unit. to calculate the gas concentration of the first measurement target gas contained in the by Lisa Npurugasu to the received light output intensity of the irradiation light, in consideration of variation in light quantity due to drift of the illumination light received by the light receiving portion, the second prediction The first measurement target gas included in the sample gas, based on a second reference output intensity of the second light emitting unit predicted using a correction formula and a light reception output intensity of the irradiation light for the second measurement target gas. And after calculating the gas concentration before correction by the second measurement target gas, the gas concentration is reduced except that the irradiation light of the second measurement target gas decreases due to the first measurement target gas. Density correction staff for correction A signal processing unit and the pre-correction by using the gas concentration and gas concentration of the first measurement target gas, to calculate the gas concentration of the second measurement target gas,
A gas analyzer comprising: 請求項１に記載のガス分析計において、
前記光源部は、前記第１の発光部および前記第２の発光部を固定する光源ブロックと、前記光源ブロックの温度に応じて検出信号を出力する温度検出部と、前記光源ブロックを加熱または冷却するペルチェ素子と、前記ペルチェ素子と外気との熱交換をする放熱ブロックと、を備え、
前記駆動制御部は、前記温度検出部からの検出信号に基づいて前記光源ブロックの温度を一定にするように前記ペルチェ素子への供給電流を駆動制御し、前記発光部の出力強度の変動を抑えることを特徴とするガス分析計。 The gas analyzer according to claim 1,
The light source unit includes a light source block that fixes the first light emitting unit and the second light emitting unit, a temperature detection unit that outputs a detection signal according to a temperature of the light source block, and heats or cools the light source block. A Peltier element, and a heat-dissipating block that exchanges heat between the Peltier element and outside air,
The drive control unit drives and controls a supply current to the Peltier element so as to keep the temperature of the light source block constant based on a detection signal from the temperature detection unit, and suppresses a change in output intensity of the light emitting unit. A gas analyzer characterized by the above-mentioned. 二酸化窒素ガス（ＮＯ ２ ガス）が吸収する３２０ｎｍ〜６００ｎｍの波長のＮＯ ２ ガス吸収用照射光を出射する発光ダイオードまたはレーザダイオードであるＮＯ ２ ガス吸収用発光部と、
二酸化硫黄ガス（ＳＯ ２ ガス）および二酸化窒素ガスが吸収する２５０ｎｍ〜３２０ｎｍの波長のＳＯ ２ ガス吸収用照射光を出射する光ダイオードまたはレーザダイオードであるＳＯ ２ ガス吸収用発光部と、
前記ＮＯ ２ ガス吸収用照射光か前記ＳＯ ２ ガス吸収用照射光かを時分割で出射するように前記ＮＯ ２ ガス吸収用発光部および前記ＳＯ ２ ガス吸収用発光部を駆動制御する駆動制御部と、
筒体の両端が光透過窓により区画され、ＮＯ ２ ガスまたはＳＯ ２ ガスの少なくとも一種を含むサンプルガスが流通する検出空間を有し、前記ＮＯ ２ ガス吸収用照射光および前記ＳＯ ２ ガス吸収用照射光が一方の前記光透過窓を透過して前記検出空間へ入射するガス流通セルと、
前記ガス流通セル内の前記検出空間を伝播して他方の前記光透過窓を透過した前記ＮＯ ２ ガス吸収用照射光および前記ＳＯ ２ ガス吸収用照射光を受光する受光部と、
前記受光部により受光した照射光のドリフトによる光量変動を考慮して、前記ＮＯ ２ ガス吸収用発光部の第１基準出力強度を予測する第１予測補正式を用い、予測した第１基準出力強度と前記ＮＯ ２ ガス吸収用照射光の受光出力強度により、サンプルガスに含まれるＮＯ ２ ガスのガス濃度を算出し、
前記受光部により受光した照射光のドリフトによる光量変動を考慮して、前記ＳＯ ２ ガス吸収用発光部の第２基準出力強度を予測する第２予測補正式を用い、予測した第２基準出力強度と前記ＳＯ ２ ガス吸収用照射光の受光出力強度により、サンプルガスに含まれるＮＯ ２ ガスおよびＳＯ ２ ガスによる補正前ガス濃度を算出した上で、ＮＯ ２ ガスによりＳＯ ２ ガスの照射光が減少する分を除く濃度補正係数と前記補正前ガス濃度とＮＯ ２ ガスのガス濃度とを用いて、ＳＯ ２ ガスのガス濃度を算出する信号処理部と、
を備えることを特徴とするガス分析計。 And NO 2 gas absorbing light emitting section is a light emitting diode or a laser diode nitrogen dioxide (NO 2 gas) emits a NO 2 gas absorbing irradiated light of a wavelength of 320nm~600nm absorbing,
A light emitting unit for absorbing SO 2 gas, which is an optical diode or a laser diode for emitting irradiation light for absorbing SO 2 gas having a wavelength of 250 nm to 320 nm absorbed by sulfur dioxide gas (SO 2 gas) and nitrogen dioxide gas ;
Drive controller for controlling the NO 2 gas absorbing light emitting portion and the SO 2 gas absorption light unit to emit in a time division or the NO 2 gas absorbing irradiation light or the SO 2 gas absorbing irradiated light When,
Both ends of the cylindrical body are defined by light transmission windows and have a detection space through which a sample gas containing at least one of NO 2 gas and SO 2 gas flows, and the irradiation light for NO 2 gas absorption and the SO 2 gas absorption A gas flow cell in which irradiation light passes through the one light transmission window and enters the detection space,
A light receiving unit that receives the irradiation light for NO 2 gas absorption and the irradiation light for SO 2 gas absorption transmitted through the detection space in the gas flow cell and transmitted through the other light transmission window ;
A first reference output intensity predicted using a first prediction correction formula for predicting a first reference output intensity of the NO 2 gas absorbing light emitting unit in consideration of a light amount variation due to a drift of irradiation light received by the light receiving unit. And calculating the gas concentration of the NO 2 gas contained in the sample gas based on the received light output intensity of the irradiation light for NO 2 gas absorption ,
A second reference output intensity predicted using a second prediction correction formula for predicting a second reference output intensity of the SO 2 gas absorbing light emitting unit in consideration of a light amount variation due to a drift of the irradiation light received by the light receiving unit. the received light output intensity of the SO 2 gas absorbing irradiated light, in terms of calculating the uncorrected gas concentration by NO 2 gas and SO 2 gas contained in the sample gas, the NO 2 gas irradiation light SO 2 gas is reduced and A signal processing unit that calculates the gas concentration of SO 2 gas using the concentration correction coefficient excluding the amount to be performed, the gas concentration before correction, and the gas concentration of NO 2 gas ;
Gas analyzer, characterized in that it comprises a. 請求項３に記載のガス分析計において、
前記光源部は、前記ＮＯ ２ ガス吸収用発光部および前記ＳＯ ２ ガス吸収用発光部を固定する光源ブロックと、前記光源ブロックの温度に応じて検出信号を出力する温度検出部と、前記光源ブロックを加熱または冷却するペルチェ素子と、前記ペルチェ素子と外気との熱交換をする放熱ブロックと、を備え、
前記駆動制御部は、前記温度検出部からの検出信号に基づいて前記光源ブロックの温度を一定にするように前記ペルチェ素子への供給電流を駆動制御し、前記ＮＯ ２ ガス吸収用発光部および前記ＳＯ ２ ガス吸収用発光部の出力強度の変動を抑えることを特徴とするガス分析計。 The gas analyzer according to claim 3,
A light source block for fixing the NO 2 gas absorbing light emitting section and the SO 2 gas absorbing light emitting section; a temperature detecting section for outputting a detection signal in accordance with a temperature of the light source block; A Peltier element for heating or cooling, and a heat dissipation block for exchanging heat between the Peltier element and the outside air,
The drive control unit, on the basis of the detection signal from the temperature detecting unit drives and controls the supply current of the temperature of the light source block to the Peltier element so as to be constant, the NO 2 gas absorbing light emitting portion and the A gas analyzer characterized by suppressing a change in output intensity of a light emitting unit for absorbing SO 2 gas . 請求項４に記載のガス分析計において、
サンプルガスかゼロガスかを切り換えて前記ガス流通セルへ流入させる切換部を備え、
前記ＮＯ ２ ガス吸収用発光部からゼロガスに照射した照射光の受光出力強度を用いて前記第１基準出力強度を予測し、
前記ＳＯ ２ ガス吸収用発光部からゼロガスに照射した照射光の受光出力強度を用いて前記第２基準出力強度を予測することを特徴とするガス分析計。 The gas analyzer according to claim 4,
A switching unit that switches between sample gas and zero gas and flows into the gas distribution cell,
Predicting the first reference output intensity using the received light output intensity of the irradiation light irradiated to the zero gas from the NO 2 gas absorbing light emitting unit,
A gas analyzer, wherein the second reference output intensity is predicted using a received light output intensity of irradiation light irradiated to zero gas from the SO 2 gas absorbing light emitting unit .
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