JPS62266440A - ガス検出装置 - Google Patents
ガス検出装置Info
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- JPS62266440A JPS62266440A JP11170486A JP11170486A JPS62266440A JP S62266440 A JPS62266440 A JP S62266440A JP 11170486 A JP11170486 A JP 11170486A JP 11170486 A JP11170486 A JP 11170486A JP S62266440 A JPS62266440 A JP S62266440A
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- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 83
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔４既要〕
本発明は赤外半導体レーザを用いた二酸化窒素ガス（Ｎ
Ｏ□）センサにおいて、前記レーザの発振波長を検出す
るだめの基準ガスセルの内壁に二酸化窒素ガス（Ｎｏ□
）が吸着する欠点を解決するために、該二酸化窒素ガス
（Ｎｏ□）に近似波長の吸収スペクトルを有し、かつ化
学的に安定なアンモニアガス（Ｎ１）３）を用いて測定
を行うものである。
Ｏ□）センサにおいて、前記レーザの発振波長を検出す
るだめの基準ガスセルの内壁に二酸化窒素ガス（Ｎｏ□
）が吸着する欠点を解決するために、該二酸化窒素ガス
（Ｎｏ□）に近似波長の吸収スペクトルを有し、かつ化
学的に安定なアンモニアガス（Ｎ１）３）を用いて測定
を行うものである。
本発明はガス検出装置に係り、特に赤外レーザ方式のガ
スセンサに関する。
スセンサに関する。
公害ガスセンサとしては、小型、高速、高精度なものが
要求される。赤外レーザ方式のガスセンサは可搬型であ
り、望ましい特徴を備えているが、ぞれゆえに対環境性
能もまた高いことが要求される。
要求される。赤外レーザ方式のガスセンサは可搬型であ
り、望ましい特徴を備えているが、ぞれゆえに対環境性
能もまた高いことが要求される。
第４図は従来の赤外レーザ方式のガス検出装置の原理図
を示す。図において、半導体レーザ１の出射光は、レン
ズ２により平行光線にされ、ハーフミラ−３を透過して
大気中の被測定ガス４〔例えば二酸化窒素ガス（ＮＯ２
） 〕を透過した光は、レンズ５により赤外線センサ６
に集光され、ここで光電変換される。この変換信号は信
号処理回路７に入力される。
を示す。図において、半導体レーザ１の出射光は、レン
ズ２により平行光線にされ、ハーフミラ−３を透過して
大気中の被測定ガス４〔例えば二酸化窒素ガス（ＮＯ２
） 〕を透過した光は、レンズ５により赤外線センサ６
に集光され、ここで光電変換される。この変換信号は信
号処理回路７に入力される。
一方、ハーフミラ−３にて反射されたレーザ光は、ミラ
ー８を介して）ｆＥ準ガスセル（予め既知濃度の測定対
象ガスを封入したもの）９を透過し、レンズ１０を介し
て赤外線センサ１）に集光され、光電変換後に信号処理
回路７に人力される。
ー８を介して）ｆＥ準ガスセル（予め既知濃度の測定対
象ガスを封入したもの）９を透過し、レンズ１０を介し
て赤外線センサ１）に集光され、光電変換後に信号処理
回路７に人力される。
半導体レーザ１からの赤外線センサ６．１）に対する入
射光は電流を変化させることにより連続的に波長を掃引
できるので、第５図に示すような測定ガスの吸収スペク
トルを測定できる。なお、基準ガスセル９を透過した信
号に基づき信号処理回路７は半導体レーザ１の温度制御
も行う。
射光は電流を変化させることにより連続的に波長を掃引
できるので、第５図に示すような測定ガスの吸収スペク
トルを測定できる。なお、基準ガスセル９を透過した信
号に基づき信号処理回路７は半導体レーザ１の温度制御
も行う。
第５図は測定ガスの吸収スペクトルを示す。以ド第５図
を参照しながら第４図の説明を行う。第５図は被測定ガ
スに二酸化窒素ガス（ＮＯ２）を選んだ場合の特性曲線
であって１、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。
を参照しながら第４図の説明を行う。第５図は被測定ガ
スに二酸化窒素ガス（ＮＯ２）を選んだ場合の特性曲線
であって１、縦軸に透過率、横軸に波長をとっている。
図中、実線で示す特性は基〈１（ガスセル９の吸収スペ
クトル、破線で示す特性は大気中の被測定ガス４である
二酸化窒素ガス（Ｎｏ□）による吸収スペクトルを示す
。
クトル、破線で示す特性は大気中の被測定ガス４である
二酸化窒素ガス（Ｎｏ□）による吸収スペクトルを示す
。
大気中の二酸化窒素ガス（ＮＯ２）は通常３０１ρｂと
少ないため、レーザ発振波長の同調には、既知濃度の大
きい基準ガスセル９（測定対象ガスと同じガス体を封入
したもの）を用いる。この基準ガスセルの吸収スペクト
ル特性には、波長λｌとゐにおいてそれぞれピークがあ
り、波長ｋにおいて最小点がある。
少ないため、レーザ発振波長の同調には、既知濃度の大
きい基準ガスセル９（測定対象ガスと同じガス体を封入
したもの）を用いる。この基準ガスセルの吸収スペクト
ル特性には、波長λｌとゐにおいてそれぞれピークがあ
り、波長ｋにおいて最小点がある。
信号処理回路７では、実線と破線のそれぞれの特性に対
応して上記二つのピーク点を結ぶ線と波長にの最小点か
ら立てた垂直線との交点Ｐから前記最小点までの間の透
過率の差りを求める。この透過率の差りは濃度に比例す
る値であり、基準ガスセル９の濃度は既知であるから画
濃度の比を２１算して大気中の被測定ガス４である二酸
化窒素ガス（Ｎ（ｈ）の濃度を求めることができる。こ
の算出濃度を表示器１２にて表示を行う。
応して上記二つのピーク点を結ぶ線と波長にの最小点か
ら立てた垂直線との交点Ｐから前記最小点までの間の透
過率の差りを求める。この透過率の差りは濃度に比例す
る値であり、基準ガスセル９の濃度は既知であるから画
濃度の比を２１算して大気中の被測定ガス４である二酸
化窒素ガス（Ｎ（ｈ）の濃度を求めることができる。こ
の算出濃度を表示器１２にて表示を行う。
従来の二酸化窒素ガス（Ｎｏ□）を封入した基準ガスセ
ルでは、二酸化窒素ガス（Ｎｏ□）が化学的に不安定で
あるためにガスセルの内面に反のして吸着する。これに
よりセル内の二酸化窒素ガス（ＮＯ，）の濃度が徐々に
低下する。従って基準濃度を維持するためには当該ガス
の充填がえを頻繁に行う必要があり保守の手間が煩わし
いという欠点がある。
ルでは、二酸化窒素ガス（Ｎｏ□）が化学的に不安定で
あるためにガスセルの内面に反のして吸着する。これに
よりセル内の二酸化窒素ガス（ＮＯ，）の濃度が徐々に
低下する。従って基準濃度を維持するためには当該ガス
の充填がえを頻繁に行う必要があり保守の手間が煩わし
いという欠点がある。
本発明は上記従来の欠点に鑑みて創作されたもので、大
気中における二酸化窒素ガス（Ｎｏ□）の濃度を測定す
るために、保守の容易な基準ガスセルを用いる判定手段
の提供を目的とする。
気中における二酸化窒素ガス（Ｎｏ□）の濃度を測定す
るために、保守の容易な基準ガスセルを用いる判定手段
の提供を目的とする。
本発明のガス検出装置は第１図°に示すように、大気中
の吸収スペクトルを測定して、大気中に含まれる被測定
ガス４の濃度を検出する赤外レーザ方式のガス検出装置
において、前記被測定ガス４に近似の波長に吸収スペク
トルを有し、かつ化学的に安定なガス体を前記基準ガス
セル１３に封入したごとを特徴とするものである。
の吸収スペクトルを測定して、大気中に含まれる被測定
ガス４の濃度を検出する赤外レーザ方式のガス検出装置
において、前記被測定ガス４に近似の波長に吸収スペク
トルを有し、かつ化学的に安定なガス体を前記基準ガス
セル１３に封入したごとを特徴とするものである。
その具体例としては、大気中の二酸化窒素ガス（Ｎｏｔ
）の濃度を検出するに際し、該二酸化窒素ガス（ＮＯＺ
）に近似波長の吸収スペクトルを存し、かつ化学的に安
定で基準ガスセル１３の容器内壁に吸着現象を起こし難
いアンモニアガス（Ｎｌ＋１）を、前記基準ガスセル１
３に封入したことを特徴とする。
）の濃度を検出するに際し、該二酸化窒素ガス（ＮＯＺ
）に近似波長の吸収スペクトルを存し、かつ化学的に安
定で基準ガスセル１３の容器内壁に吸着現象を起こし難
いアンモニアガス（Ｎｌ＋１）を、前記基準ガスセル１
３に封入したことを特徴とする。
第２図に示すように本発明においては、λ＋、ｈ。
石の各波長を大気中の二酸化窒素ガス（ＮＯ２）による
吸収スペクトルから求めることをせず、アンモニアガス
（Ｎｉ１．）による吸収スペクトルから求める。
吸収スペクトルから求めることをせず、アンモニアガス
（Ｎｉ１．）による吸収スペクトルから求める。
アンモニアガス（Ｎｌｈ）の吸収スペクトルの中心波長
のムと、前記二酸化窒素ガス（ＮＯ２）の吸収スペクト
ルのλ１． ７１２． Ａｓとの差は既知であるので、
アンモニアガス（Ｎｌｈ）を封入した基準ガスセル１３
を用いてレーザ発振波長の同調が可能となり、これによ
り大気中の二酸化窒素ガス（Ｎｏ□）の濃度を算出でき
る。
のムと、前記二酸化窒素ガス（ＮＯ２）の吸収スペクト
ルのλ１． ７１２． Ａｓとの差は既知であるので、
アンモニアガス（Ｎｌｈ）を封入した基準ガスセル１３
を用いてレーザ発振波長の同調が可能となり、これによ
り大気中の二酸化窒素ガス（Ｎｏ□）の濃度を算出でき
る。
〔実施例］
以下本発明の実施例を図面によって詳述する。
なお、Ｆ１）４成、動作の説明を理解し易くするために
全図を通じて同一部分には同一符号を付してその重複説
明を省略する。
全図を通じて同一部分には同一符号を付してその重複説
明を省略する。
第２図は本発明の測定ガスの吸収スペクトルを示す。図
において、実線で示す基準ガスセル１３に封入されたア
ンモニアガス（Ｎｉ１３）の吸収スペクトルは波長４に
おいて透過率が最小となる特性を有し、かつ被測定ガス
４の二酸化窒素ガス（ＮＯりの吸収スペクトルに現れる
二つの透過率のピーク点メ１．Ａ３と一つの最小点にと
は前記波長ムと近イ以した既知の関係にある。
において、実線で示す基準ガスセル１３に封入されたア
ンモニアガス（Ｎｉ１３）の吸収スペクトルは波長４に
おいて透過率が最小となる特性を有し、かつ被測定ガス
４の二酸化窒素ガス（ＮＯりの吸収スペクトルに現れる
二つの透過率のピーク点メ１．Ａ３と一つの最小点にと
は前記波長ムと近イ以した既知の関係にある。
従って、被測定ガスの存在の有無は波長４を基ｒ１こと
して同調をとることにより判定可能となる。
して同調をとることにより判定可能となる。
その存在が判定できるときには第５図にて説明したよう
に、各波長での透過率の差りから大気中の被測定ガス濃
度を求めることができる。
に、各波長での透過率の差りから大気中の被測定ガス濃
度を求めることができる。
第３図は本発明実施例のブロック図を示す。図において
、半導体レーザ１はｌｉｅ循環式冷凍ｎ、１４にて冷却
される。半導体レーザ１の出射光はレンズ２を介して平
行光にされ、ハーフミラ−３によって２方向に分りられ
る。その１方向はミラー８ａ。
、半導体レーザ１はｌｉｅ循環式冷凍ｎ、１４にて冷却
される。半導体レーザ１の出射光はレンズ２を介して平
行光にされ、ハーフミラ−３によって２方向に分りられ
る。その１方向はミラー８ａ。
８ｂを介して基準ガスセル１３を通過し、レンズ１０を
介して赤外センサ１）に受光される。基準ガスセル１３
には既知濃度（ＣＰＰＭとする）のアンモニアガス（Ｎ
Ｉ＋ ３ ）を封入する。
介して赤外センサ１）に受光される。基準ガスセル１３
には既知濃度（ＣＰＰＭとする）のアンモニアガス（Ｎ
Ｉ＋ ３ ）を封入する。
アンモニアガス（Ｎ１）３）は化学的に安定したガス体
であるから基準ガスセル１３に封入してもその内壁に対
して反応せず、ガス濃度を安定に推持できろ。
であるから基準ガスセル１３に封入してもその内壁に対
して反応せず、ガス濃度を安定に推持できろ。
ハーフミラ−３によって分けられた他の１方向の測定側
の光学系は、１５２〜１５ｅのミラー、１６ａ〜１６ｃ
の球面ミラーおよび５ａ、 ５ｂのレンズからなる長光
路セルを構成し、赤外センサ６に入射される。この長光
路を通過する際に大気中の被測定ガス４により吸収を受
けた光を赤外センサ６で受光する。
の光学系は、１５２〜１５ｅのミラー、１６ａ〜１６ｃ
の球面ミラーおよび５ａ、 ５ｂのレンズからなる長光
路セルを構成し、赤外センサ６に入射される。この長光
路を通過する際に大気中の被測定ガス４により吸収を受
けた光を赤外センサ６で受光する。
本発明による測定手段を基準ガスセル１３に適用するこ
とにより、セル内面への吸着のないアンモニアガス（Ｎ
ｉ１３’）をレーザ発振波長同調用に用いるので、セル
に対する再充填の手間のかからない二酸化窒素ガス検出
装置が実現する。
とにより、セル内面への吸着のないアンモニアガス（Ｎ
ｉ１３’）をレーザ発振波長同調用に用いるので、セル
に対する再充填の手間のかからない二酸化窒素ガス検出
装置が実現する。
以上詳細に説明したように本発明のガス検出装置によれ
ば、基準ガスセル１３は長寿命化され、かつ大気中にお
ける被測定ガスの濃度測定も可能となる。
ば、基準ガスセル１３は長寿命化され、かつ大気中にお
ける被測定ガスの濃度測定も可能となる。
第１図は本発明の原理図、
第２図は本発明の測定ガスの吸収スペクトル。
第３図は本発明実施例のブロック図、
第４図は従来のガス検出装置の原理図、第５図は測定ガ
スの吸収スベクＩ・ルを示す。 図において、４は被測定ガス、１３は基準ガスセルをそ
れぞれ示す。 ４ 冬Ｕ淀γズ（Ｎｏ’ｚ） 不発ｇｉ（〜１Ｙ２ 第１図 羊成≦４．＋刃Ｕ束Ｌケｉψ気”／Ｚ：ｚｒ；Ｂ−ル１
）景２ｂ萼しＴ
スの吸収スベクＩ・ルを示す。 図において、４は被測定ガス、１３は基準ガスセルをそ
れぞれ示す。 ４ 冬Ｕ淀γズ（Ｎｏ’ｚ） 不発ｇｉ（〜１Ｙ２ 第１図 羊成≦４．＋刃Ｕ束Ｌケｉψ気”／Ｚ：ｚｒ；Ｂ−ル１
）景２ｂ萼しＴ
Claims (2)
- （１）大気中の吸収スペクトルの測定を行うことにより
、大気中に含まれる被測定ガス（４）の濃度を測定する
赤外レーザ方式のガス検出装置において、前記被測定ガ
ス（４）の吸収スペクトルに近似した波長のスペクトル
を有し、かつ化学的に安定なガスを封入した基準ガスセ
ル（１３）の吸収スペクトルを用いて前記レーザ発振波
長の同調を行うことを特徴とするガス検出装置。 - （２）大気中の二酸化窒素ガス（ＮＯ＿２）の濃度を検
出するに際し、該二酸化窒素ガス（ＮＯ＿２）に近似波
長の吸収スペクトルを有し、かつ化学的に安定なアンモ
ニアガス（ＮＨ＿３）を、前記基準ガスセル（１３）に
封入したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載のガス検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11170486A JPS62266440A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | ガス検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11170486A JPS62266440A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | ガス検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62266440A true JPS62266440A (ja) | 1987-11-19 |
Family
ID=14568039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11170486A Pending JPS62266440A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | ガス検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62266440A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009522541A (ja) * | 2005-12-29 | 2009-06-11 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 媒体中で化学化合物の相同性及び非相同性ならびに濃度を決定する方法 |
| JPWO2021182279A1 (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-16 |
-
1986
- 1986-05-14 JP JP11170486A patent/JPS62266440A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009522541A (ja) * | 2005-12-29 | 2009-06-11 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 媒体中で化学化合物の相同性及び非相同性ならびに濃度を決定する方法 |
| JPWO2021182279A1 (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-16 |
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