(57)【要約】    【課題】  試料本管１を流れる試料中の気体試料及び液体試料Ｗ０の分量をそれぞれ応答良く求める。    【解決手段】  試料本管１を流れる流体中から、径Ｄ１，Ｄ２が異なる２つの試料採取導入管１１，２１を介して試料を試料検出セル部１３，２３に導入する。赤外線分析装置１０，２０は、導入した試料を分析してそれぞれ結果を出力する。分量演算装置８は、赤外線分析装置１０，２０の出力結果に基づいて試料本管１の気体試料及び液体試料の分量を求める。【選択図】  図１
2005156438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料本管を流れる流体中に混在する蒸気状態の気体試料及び凝縮状態の液体試料を採取する試料採取導入管と、内部圧力が調整された試料検出セル部と、前記試料を前記試料採取導入管から前記試料検出セル部に負圧によって吸引して導く負圧吸引機構と、前記試料検出セル部に導かれた試料を検出する試料検出機構と、を備えた気液２相試料分析装置において、
前記試料採取導入管として少なくとも異なる２種類の試料採取導入管を有し、
前記試料採取導入管を介してそれぞれ採取した試料を分析する分析計と、
前記分析計の出力情報に基づいて流体試料中の気体試料及び液体試料の分量を求める分量演算装置と、
を備えることを特徴とする気液２相試料分析装置。
【請求項２】
前記少なくとも異なる２種類の試料採取導入管は、それぞれ異なる径を有することを特徴とする請求項１記載の気液２相試料分析装置。
【請求項３】
前記試料本管に連通する採取管と、
前記採取管に接続される選択切換弁と、を備え、
前記選択切換弁は、前記採取管から採取された試料を前記少なくとも異なる２種類の試料採取導入管に選択的に導入することを特徴とする請求項１または請求項２記載の気液２相試料分析装置。
【請求項４】
前記試料本管から採取した試料を滞留させるデッドボリューム部を備え、
前記少なくとも異なる２種類の試料採取導入管のうち１種類が、前記デッドボリューム部を介して試料採取するように構成し、前記デッドボリューム部内のデッドボリュームの状態を選択的に切り換えて、前記試料検出セル部に接続したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の気液２相試料分析装置。
【請求項５】
試料本管を流れる流体中の試料を採取する試料採取導入管と、内部圧力が調整された試料検出セル部と、前記試料を前記試料採取導入管から前記試料検出セル部に負圧によって吸引して導く負圧吸引機構と、前記試料検出セル部に導かれた試料を検出する試料検出機構と、を備えた気液２相試料分析装置において、
試料本管の流れを分岐する分流管と、
前記試料本管若しくは前記分流管の流れを一時遮断する切換弁と、を備え、
前記試料採取導入管を前記切換弁の近傍の試料本管若しくは分流管に接続し、
前記切換弁の切り換えによってこれらの流れの状態を選択的に変え、
それぞれ採取した試料を分析計により流体試料中の気体試料及び液体試料の分量を求めることを特徴とする気液２相試料分析装置。
【請求項６】
試料本管を流れる流体中に混在する蒸気状態の気体試料及び凝縮状態の液体試料を試料採取導入管に採取し、内部圧力が調整された試料検出セル部に前記採取された試料を負圧によって吸引して導き、前記試料検出セル部に導かれた試料を検出する気液２相試料分析方法において、
少なくとも異なる２種類の試料採取導入管によってそれぞれ試料採取して得た分析計の出力情報に基づいて、流体試料中の気体試料及び液体試料の分量を求めることを特徴とする気液２相試料分析方法。
【請求項７】
試料本管を流れる流体中の試料を試料採取導入管に採取し、内部圧力が調整された試料検出セル部に前記採取された試料を負圧によって吸引して導き、前記試料検出セル部に導かれた試料を検出する気液２相試料分析方法であって、
試料本管から分岐した分流管の流れを一時遮断するよう切り換え、前記分流管の流れの状態を選択的に変え、
それぞれ採取した試料を分析計により流体試料中の気体試料及び液体試料の分量を求めることを特徴とする気液２相試料分析方法。
【請求項８】
前記液体試料の分量に基づいて液体の状態を推定することを特徴とする請求項６または請求項７記載の気液２相試料分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気液２相試料分析装置及び分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気液混合流体中の水分を測定する従来技術として、特許文献１に記載されている蒸気の質制御装置がある。この装置の赤外線式湿り度検出手段は、焦電素子を用いて、所定の波長（略１．９μｍ）の赤外線が水滴に非常に良く吸収されることを利用して蒸気の湿り度を検出するものであり、蒸気配管中の水滴の量により吸収される赤外線量の変化を測定することによって、湿り度を測定するものである。
【０００３】
ここで湿り度とは、蒸気の質、すなわち湿り飽和蒸気１キログラム中に含まれる液体の質量を表すものである。湿り度は、蒸気の単位体積あたりの全質量に対する乾き飽和水蒸気の占める質量の割合を乾き度ｘとすると、（１−ｘ）として表される指標である。
【特許文献１】特許第２８７３６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の赤外線式湿り度検出手段は、試料本管から採取したサンプル内に含まれる水分総量を検出することはできるが、気相中に含まれる水蒸気量と、液相の水滴量とを分離して測定するものではなかった。このため、例えば試料本管内が、蒸気配管のように過飽和水蒸気状態にあって凝縮水が水滴として流れている状態と、試料本管内が不飽和水蒸気状態にあっても試料配管内の別の個所で発生あるいは存在していた水が高速流れによって飛沫状になって流れ飛んでくる過渡的な状態とを局所的なサンプリングによって区別することができないという問題点があった。
【０００５】
この問題点を図７にて補足説明する。図７は、試料配管を流れる流体を時間経過と共に段階的（Ｈ１〜Ｈ４）に増して行ったときの赤外線分析計の出力例を示す図であり、横軸は経過時間、縦軸は水分量を示している。
供給水分量が少ない低湿度領域（Ａ領域）では、気体試料である水蒸気量に見合って赤外線が吸収される。次に供給水分量を少し増して細かい水滴を間歇的に吸引するようなＢ領域では、吸引した水滴によって「ひげ」状の重畳出力を示す。間歇的に「ひげ」状の重畳出力が発生するＢ領域では、気体水分量Ｈ３は間歇的発生であるが故に判別しやすくなっているので、この水分量Ｈ３を差し引いた「ひげ」状部分の重畳出力分の液体水分量を求めることが可能である。
【０００６】
しかしながら、さらに供給水分量を増して行くと水滴の発生頻度が高まり、その水滴吸入頻度が増加するＣ領域では、図８（ａ）に示したように観察される「ひげ」状の重畳出力分が、図８（ｂ）のように重なり合っているために、「ひげ」状波形の見かけの底部が気体試料分量に相当しないことになるので、重畳出力分を明確に判別できないという問題点があった。つまり、気体試料分と液体試料分の境が明確にならず、見かけの誤差を生じるという問題点があった。
【０００７】
なお、このような気液２相状態において、気相水分量を測るために一般に用いられる湿度計を適用しても液体試料による影響で湿度計の指示値が上限に張りついて戻らなくなるため、あるいは出力値がダウンするなど不安定な状態に陥るため、また仮に湿度を測れた場合でも応答性が良くないため、湿度計の使用は困難であった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、試料本管を流れる試料中の気体試料及び液体試料の分量をそれぞれ応答良く求めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのため本発明では、試料本管を流れる流体から、少なくとも異なる２種類の試料採取導入管によってそれぞれ試料採取して得た分析計の出力情報に基づいて、流体試料中の気体試料及び液体試料の分量を求める。
また本発明では、試料本管若しくは試料本管の流れを分岐する分流管の流れを一時遮断する切換弁を備え、試料採取導入管を切換弁の近傍の試料本管若しくは分流管に接続し、切換弁の切り換えによってこれらの流れの状態を選択的に変え、それぞれ採取した試料を分析計により流体試料中の気体試料及び液体試料の分量を求める。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、試料本管を流れる流体試料が、飛沫水滴が多く発生しているような状態であっても液体試料の分量を正確且つ応答良く求めることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る気液２相試料分析装置を示す構成図である。
気液２相試料分析装置は、大別して試料本管１を流れる流体中に混在する蒸気状態の気体試料及び凝縮状態の液体試料（例えばＨ2Ｏ）を赤外線により分析する第１及び第２の赤外線分析装置（分析計）１０，２０と、これらの装置１０，２０の出力情報に基づいて流体試料中の気体試料及び液体試料の分量（濃度、量）を求める分量演算装置８とから構成されている。なお、Ｗ０は試料本管１内の液体試料を示している。
【００１１】
第１赤外線分析装置１０は、試料本管１に接続された第１試料採取導入管１１を介して、本管１を流れる流体中に混在する蒸気状態の気体試料及び凝縮状態の液体試料を採取する。ここで採取した試料は、第１試料検出セル部１３へ導入される。
試料検出セル部１３は、試料排出管１５及びこれに接続される負圧吸引機構（ポンプ）１６により内部圧力が調整されている。なお第１試料採取導入管１１と第２試料採取導入管２１とは仕様が異なっており、第１試料採取導入管１１の径Ｄ１は、第２試料採取導入管２１の径Ｄ２よりも径が小さく形成されている（Ｄ１＜Ｄ２）。このため、負圧吸引機構１６により吸引された試料（液体試料Ｗ０）は、細かく霧化して試料検出セル部１３内に供給される。なお、Ｗ１は試料検出セル部１３内の液体試料を示している。
【００１２】
試料検出セル部１３の一端（図示の上側）及び他端（図示の下側）には透過窓（図示せず）がそれぞれ設けられ、これらの透過窓を介して赤外線を透過させるように、一端には赤外線光源１２が配置され、他端には試料検出機構１４が配置されている。
試料検出機構１４は、図示していないが、例えば赤外線断続チョッパを介して赤外線受光器により、赤外線光源１２から発せられた赤外線の減衰量を検出する。赤外線受光器の出力信号はアンプ１７及び信号処理装置１８を経て赤外線の減衰量を演算して試料検出セル１３内部の試料を定量するように構成されている。
【００１３】
また第２赤外線分析装置２０は、第１赤外線分析装置１０と同じように設けられている。
第２赤外線分析装置２０は、前述の第１試料採取導入管１１より径の大きい第２試料採取導入管２１により、第１試料採取導入管１１が設けられた試料本管１のほぼ同じ位置の試料を採取する。
【００１４】
第２試料検出セル部２３は、試料排出管２５及びこれに接続される負圧吸引機構２６により内部圧力が調整されている。なお第２試料採取導入管２１の径Ｄ２は、前述の第１試料採取導入管１１の径Ｄ１よりも径が大きく形成されている（Ｄ２＞Ｄ１）。このため、負圧吸引機構２６により吸引された試料（液体試料Ｗ０）は、比較的大きな粒径の霧として試料検出セル部２３内に供給される。なお、Ｗ２は試料検出セル部２３内の液体試料を示している。
【００１５】
なお赤外線光源２２、試料検出セル部２３、試料検出機構２４、試料排出管２５、負圧吸引機構（ポンプ）２６、アンプ２７及び信号処理装置２８については、前述の分析装置１０に用いたものと同じものを用いている。
分量演算装置８は、第１及び第２の赤外線分析装置１０，２０により算出された各出力信号が入力される。そしてこれらに基づいて、後述する流体試料中の気体試料及び液体試料の分量を算出する。
【００１６】
また分析装置１０，２０ともに負圧吸引機構１６，２６によって試料検出セル部１３，２３内に導入された試料は速やかに排出されるようになっているため、試料本管１内の液体試料Ｗ０の分量が試料検出部１３，２３内で霧化された液体試料Ｗ１，Ｗ２の分量にほぼ等しいという関係が実現できている。
次にこの装置の作用について説明する。
【００１７】
一般に、赤外線の減衰は吸収と散乱とによって生じる。主として吸収は水蒸気（Ｈ2Ｏ）のような３原子分子によって生じる。一方、散乱は水滴などによって生じる。なお散乱は水滴などの粒子の大きさと赤外線の波長との関係でその程度が変わることが知られている（代表的な参考文献として例えば、久野治義、「赤外線工学」、社団法人電子情報通信学会、平成６年３月２０日初版がある）。
【００１８】
試料分析装置１０，２０は前述したように試料採取導入管１１，２１の管径Ｄ１，Ｄ２が異なっていたとしても、試料本管１を流れる試料が気体試料だけであれば、負圧吸引して検出セル部１３，２３内に導入された試料の状態は気体試料のままで変わらないこととなる。
しかし、本管１を流れる試料に液体試料Ｗ０が混在して、これを吸引する場合には、同じように負圧吸引しても、試料採取導入管１１，２１の径Ｄ１，Ｄ２が異なっているため、それぞれの検出セル１３，２３内に導入されたときの液体試料Ｗ１，Ｗ２の霧化状態が異なる。前述の通り、試料分析装置１０の試料採取導入管１１，２１の径Ｄ１，Ｄ２がＤ１＜Ｄ２なる関係があるとすれば、試料本管１を流れる試料が試料採取管１１を介して検出セル１３に導入される際に、噴霧微粒化されて粒子Ｗ１の平均径は相対的に小さくなる。一方、試料分析装置２０の検出セル２３に導入される試料（液体試料Ｗ２）は、噴霧微粒化されて粒子の平均径は相対的に大きくなっている。
【００１９】
検出セル内１３，２３に導入された液体試料Ｗ１，Ｗ２が噴霧状になると、赤外線は噴霧粒子による散乱によって減衰するが、上述のように噴霧粒子径が異なるために赤外線の散乱の程度が異なることになる。
そこで、第１及び第２の試料分析装置１０，２０の出力差を採ると、気体試料による影響分は両試料分析装置１０，２０で共通のため相殺消去され、液体試料が関与する散乱による影響分は、散乱の程度が両試料分析装置１０，２０で異なるために残る。
【００２０】
このため分量演算装置８は、これらの出力差を演算し、予め取得しておいた出力差と液体試料の分量との相関データを利用して両試料分析装置１０，２０の出力差の値から液体試料の分量を求める。これにより試料本管１を流れる試料が、前述の図７のＣパターンおよびＤパターンの状態である場合においても、分析装置１０，２０の試料検出セル部１３，２３には、試料本管１の液体試料Ｗ０を微粒化した液体試料Ｗ１，Ｗ２が供給され、これらの状態を分析することにより、試料本管１の液体試料Ｗ０または試料検出セル部１３，２３内の液体試料Ｗ１，Ｗ２の分量を求めることができることとなる。
【００２１】
そして、液体試料Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２の分量を算出した後は、試料分析装置１０，２０の一方の出力情報から気体試料の分量を算出する。
また、試料分析装置１０，２０の一方の出力波形から、試料本管１内または検出セル部１３，２３内の液体試料Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２の状態を凡そ知ることができる。前述したように図７は液体試料の供給を段階的に増して行ったときの赤外線式分析装置の出力波形例を示したものであり、Ａパターンでは「ひげ」状の山が無いことから水滴を採取していないことが判る。Ｂパターンでは「ひげ」状の山の高さから水滴の大きさが判る。Ｃパターンでは「ひげ」状の発生頻度から水滴の多さが判る。またＤパターンのように急激な立ち上がり特性に対して、立下り特性が著しく悪い場合は、分析装置の試料検出セル内が水滴過多または水滴の滞留によりテイリング（ｔａｉｌｉｎｇ：後引き）現象を起こしていることが判る。これらの情報を活用して試料本管１内の液体の状態、すなわち本管１内の液滴の有無、液滴の大きさと多さ、あるいは分析装置１０，２０の試料検出セル部１３，２３内の液滴が過多であるか否か、を定性的に求める。
【００２２】
なお、試料分析装置１０，２０の両方の波形情報で液体試料Ｗ１，Ｗ２の状態を探ると、さらに検出精度の確からしさが増す。あるいはテイリングを発生する水分量は、試料採取導入管の管径Ｄ１，Ｄ２を変えたことにより若干異なるため、水分量に関する情報のビット数が増すことになって、液体試料の状態推定に関してより確からしさを増すことができる。液体試料の状態がおよそ推定できると、気体試料の分量と組み合わせて、試料本管１内の流体がどのような状態にあるかを推定しやすくなる。
【００２３】
本実施形態によれば、試料本管１を流れる流体中に混在する蒸気状態の気体試料及び凝縮状態の液体試料を採取する試料採取導入管と、内部圧力が調整された試料検出セル部１３，２３と、試料を試料採取導入管から試料検出セル部１３，２３に負圧によって吸引して導く負圧吸引機構１６，２６と、試料検出セル部１３，２３に導かれた試料を検出する試料検出機構１７，２７と、を備えた気液２相試料分析装置において、試料採取導入管として少なくとも異なる２種類の試料採取導入管１１，２１を有し、これらの試料採取導入管１１，２１を介してそれぞれ採取した試料を分析する分析計（赤外線分析装置）１０，２０と、分析計１０，２０の出力情報に基づいて流体試料中の気体試料及び液体試料の分量を求める分量演算装置８と、を備える。このため、試料本管１を流れる流体試料が、飛沫水滴が多く発生しているような状態であっても液体試料の分量を正確且つ応答良く求めることができる。
【００２４】
また本実施形態によれば、少なくとも異なる２種類の試料採取導入管１１，２１は、それぞれ異なる径Ｄ１，Ｄ２を有する。このため、試料検出セル部１３，２３内に導入される試料の液体試料Ｗ１，Ｗ２の状態（液体試料の粒径）がそれぞれ異なり、これらの液体試料Ｗ１，Ｗ２に対して検出される出力値の差分を取ることによって、気体試料の影響を相殺でき、液体試料Ｗ１，Ｗ２の分量に関連を持つ出力情報（例えば、試料本管１の液体試料Ｗ０の分量）だけを得ることができ、液体試料の分量を正確に応答良く求め易くできる。
【００２５】
また本実施形態によれば、試料本管１を流れる流体中に混在する蒸気状態の気体試料及び凝縮状態の液体試料を試料採取導入管１１，２１に採取し、内部圧力が調整された試料検出セル部１３，２３に、採取された試料を負圧によって吸引して導き、試料検出セル部１３，２３に導かれた試料を検出する気液２相試料分析方法であって、少なくとも異なる２種類の試料採取導入管１３，２３によってそれぞれ試料採取して得た分析計（赤外線分析装置）１０，２０の出力情報に基づいて、流体試料中の気体試料及び液体試料の分量を求める。このため、方程式を解くかのように複合的に出力情報を利用することになり、気体試料および／または液体試料の計測に及ぼす、好ましくない他の量の影響を効果的に除去もしくは低減することができる。
【００２６】
また本実施形態によれば、液体試料の分量に基づいて液体の状態を推定する。このため、液滴の有無、液滴の大きさと多さ、あるいは分析計１０，２０の試料検出セル部１３，２３内の液滴が過多であるか否か、つまり出力が正しいかどうかを判断することができる。
次に図２，３を用いて本発明の第２の実施形態について説明する。
【００２７】
本実施形態では、図示の通り、試料本管１に連通する試料採取管２と、この採取管２に接続される選択切換弁３とを新たに設け、これらにより試料本管１から赤外線分析装置（分析計）１０，２０に試料を導くように構成している。試料採取導入管１１，２１は、選択切換弁３に接続している。
選択切換弁３は、試料本管１から採取管２を介して導入された試料を、第１試料採取導入管１１または第２試料採取導入管２１の一方に導入する。これにより、試料本管１を流れる試料を選択的に第１赤外線分析装置１０または第２赤外線分析装置２０に導く。
【００２８】
この場合においても試料採取導入管１１，２１の径Ｄ１，Ｄ２を異なるように構成させている（例えばＤ１＜Ｄ２）。なお図２における他の構成は第１の実施形態において説明したものと同じでも良いので説明を省略する。
また図３では、図２と異なり、分析装置３０を１つにして、この装置３０内に選択切換弁３を設け、１つの試料採取管２を介して試料本管１を流れる試料を採取し、これを切換弁３により、径Ｄ１’，Ｄ２’が異なる（例えばＤ１’＜Ｄ２’）２つの試料採取導入管１１ａ，１１ｂにそれぞれ切り換えて導入可能な構成にしている。なお、分量演算装置８は分析装置１０内に組み込んでおり、信号処理装置１８と一緒に示している。
【００２９】
図２及び図３では、切換弁３を切り換えることで仕様の異なる（径の異なる）試料導入管（１１，２１または１１ａ，１１ｂ）を介して試料を交互に検出セル部（１３または１３，２３）に導入し、液体試料が関与する散乱影響分を時系列での出力差分として求めることができる。なお試料採取導入管（１１，２１または１１ａ，１１ｂ）は、試料採取管２を共有しており、この採取管２は試料本管１の１箇所の位置から試料を採取しているため、試料本管１の複数箇所から試料採取する場合に比べて、試料採取管２が赤外線分析装置１０，２０の出力値の差分に影響を及ぼさない。
【００３０】
本実施形態によれば、試料本管１に連通する採取管２と、この採取管２に接続される選択切換弁３と、を備え、選択切換弁３は、採取管２から採取された試料を、少なくとも異なる２種類の試料採取導入管（１１，２１または１１ａ，１１ｂ）に選択的に導入する。このため、試料本管１からの試料採取位置による影響を受けずに、液体試料の分量の算出精度を高めることができる。そして、図３に示すような構成にすれば、径Ｄ１’，Ｄ２’の異なる試料採取導入管（１１，２１または１１ａ，１１ｂ）だけが２種で、試料採取管２、試料検出セル部１３、負圧吸引機構１６、試料検出機構１４などは共通で用いることにより、２種類の分析装置１０，２０の器差ばらつきや試料本管１に連通する採取管２の取付け方によるばらつき等が出力値の差分に含まれないようにすることができる。即ち試料検出セル部１３内に導入される試料の液体試料状態の差だけが出力値の差分に反映することができるため、結果として液体試料分の算出精度を高めることができる。
【００３１】
次に図４を用いて本発明の第３の実施形態について説明する。
本実施形態では、デッドボリューム装置４０を新たに設けている。デッドボリューム装置４０は、採取管４１により試料本管１と接続している。採取管４１と、デッドボリューム部４３及び負圧吸引機構２６を連通する管にはそれぞれ切換弁４２，４５が設けられている。
【００３２】
切換弁４２，４５は、試料本管１からの試料を採取管４１を介して採取し、選択的にデッドボリューム部４３に吸引して導くことを可能としている。
デッドボリューム装置４０には、切換弁３と接続される連通配管４４が配設されている。なお図示のように、デッドボリューム部４３内には突起壁４３ａが連通配管４４を覆うように形成され、これにより連通配管４４が採取管４１から吸引した噴霧を直接吸引しないようにしている。
【００３３】
次に本実施形態の作用について説明する。
切換弁３，４２，４５の連通切換による作動モードは、少なくとも次の２つの試料採取モードを実現できる。
その１つは、デッドボリューム部４３の前後に配置された切換弁４２，４５が遮断されて、デッドボリューム部４３の内部には流れのない状態にした上で、赤外線分析装置１０が試料本管1から切り離されてデッドボリューム４３内の試料を採取するようにするモード（デッドボリューム部４３内からの吸引モード）である。これにより、閉じられたデッドボリューム部４３内の試料を吸引する場合における気体試料分を求められる。
【００３４】
もう１つは、赤外線分析装置１０が試料本管１の試料を採取し、デッドボリューム部４３にも試料本管１の試料を導入するモード（試料本管１からの吸引モード）である。試料本管吸引モードでは気体試料と液体試料とを採取するので、デッドボリューム内吸引モードで求めた気体試料を差し引くことで液体試料の分量を求めることができる。これら２つの作動モードは、交互に作動し、少なくともデッドボリューム部内試料吸引モードは、短時間のうちに切り換えられる。
【００３５】
本実施形態によれば、試料本管１から採取した試料を滞留させるデッドボリューム部４３を備え、少なくとも異なる２種類の試料採取導入管２，１１，４１，４４，のうち１種類が、デッドボリューム部４３を介して試料採取するように構成し、デッドボリューム部４３内のデッドボリュームの状態（デッドボリュームの有無またはデッドボリュームの大小）を選択的に切り換えて、試料検出セル部１３に接続した。このため、試料本管１から一時的に遮断されたデッドボリューム部４３内の試料を採取することで、液体試料のない気体試料だけの試料を採取することができ、この結果、気体試料及び液体試料の分量を容易に分離することができる。
【００３６】
次に図５，６を用いて本発明の第４の実施形態について説明する。
図５では、試料本管１を分流する分流管５１を新たに設け、この分流管５１に２つの切換弁５２，５３を配設して、これらの切換弁５２，５３の間に分析装置１０の試料採取導入管１１を接続している。
また図６では、分流管５１の試料採取部分より上流側に１つの切換弁５２を配設している。そして分流管５１と同様に、もう１つ別の分流管５４を試料本管１に設け、この分流管５４の上流側に１つの切換弁５５を配設している。
【００３７】
図５での切換弁５２または図６での切換弁５２により、分流管５１中の流れを遮断、開放可能である。なお、試料本管１に直接切換弁が配置可能である場合、すなわち試料本管１中の流れを直接に遮断、開放可能である場合には、分流管５１，５４を設定する必要は無い。この場合は試料採取部分を試料本管１に配設された切換弁の下流にする。
次に本実施形態の作用について説明する。
【００３８】
先ず、図５の切換弁５２，５３を開放させた状態、すなわち試料本管１から気体試料と液体試料とを分流管５１に流入させる（第１モード）。次に、少なくとも切換弁５２を遮断させた状態、すなわち分流管５１の上流からの流れを止めた状態（第２モード）で気体試料だけを採取する。これにより流れ飛ぶ水滴分が無い試料状態を作り出す。
赤外線分析装置１０は、試料採取導入管１１を介して分流管５１から試料検出セル部１３へ導入し、これら２つのモードにおける時系列出力値から、気体試料及び液体試料の分量を同定する。
【００３９】
ここで、図６に示す切換弁５５は、切換弁５２と開／閉が逆の動きとなるよう連動して作動する。これによって、分流管５１に流れるガスの遮断による弊害を小さくしている。すなわち、切換弁５１が閉じたとき、その分を分流管５４でバイパスさせることで、上流側および下流側への影響を小さくしている。なお分流量を小さくすること等により、ガスの遮断による弊害が無視できれば分流管５４、切換弁５５を設定する必要は無い。
【００４０】
また、試料本管１に切換弁を配置して本管１の流れを直接に遮断する場合は、試料本管１と同等のバイパス管（図６の分流管５４に相当）と切換弁５５（図６の切換弁５５に相当）とを設ける構成とすれば、本実施形態と同様の作用効果が得られることは言うまでもない。
以上は、試料として水蒸気（Ｈ2Ｏ）を分析するものについて示してきたが、本発明の意図する所は、Ｈ2Ｏに限らず、他の流体中に気相と液相とで混在する試料、気相流体中に液相試料が流れ飛んでくる試料場の分析にも適用することができる。
【００４１】
本実施形態によれば、試料本管１を流れる流体中の試料を採取する試料採取導入管１１と、内部圧力が調整された試料検出セル部１３と、試料を試料採取導入管１１から試料検出セル部１３に負圧によって吸引して導く負圧吸引機構１６と、試料検出セル部１３に導かれた試料を検出する試料検出機構１４と、を備えた気液２相試料分析装置において、試料本管１若しくは試料本管１の流れを分岐する分流管５１，５２と、この分流管５１，５２の流れを一時遮断する切換弁５２，５３，５５と、を備え、試料採取導入管１１を切換弁５２の近傍の試料本管１若しくは分流管５１に接続し、切換弁５２の切り換えによってこれらの流れの状態を選択的に変え、それぞれ採取した試料を分析計１０により流体試料中の気体試料及び液体試料の分量を求める。このため、流れ飛ぶ水滴分が無い試料状態を作り出すことができ、このときの赤外線分析装置１０の出力情報から気体試料の分量を容易に求めることができる。
【００４２】
また本実施形態によれば、試料本管１を流れる流体中に混在する蒸気状態の気体試料及び凝縮状態の液体試料を試料採取導入管１１に採取し、内部圧力が調整された試料検出セル部１３に前記採取された試料を負圧によって吸引して導き、試料検出セル部１３に導かれた試料を検出する気液２相試料分析方法において、少なくとも異なる２種類の試料採取導入管１１によってそれぞれ試料採取して得た分析計（赤外線分析装置１０）の出力情報に基づいて、流体試料中の気体試料及び液体試料の分量を求める。このため、方程式を解くかのように複合的に出力情報を利用することになるため、気体試料および/または液体試料の計測に及ぼす好ましくない他の量の影響を効果的に除去もしくは低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１の実施形態の構成を示す図
【図２】第２の実施形態の構成を示す図
【図３】第２の実施形態の構成を示す図
【図４】第３の実施形態の構成を示す図
【図５】第４の実施形態の構成を示す図
【図６】第４の実施形態の構成を示す図
【図７】液体試料別波形パターンを示す図
【図８】従来の問題点（図７のＣパターン部）を示す図
【符号の説明】
【００４４】
１  燃料本管
２  採取管
３  切換弁
８  分量演算装置
１０，２０，３０  赤外線分析装置
１１，２１  試料採取導入管
１２，２２  赤外線光源
１３，２３  試料検出セル
１４，２４  試料検出機構
１５，２５  試料排出管
１６，２６  負圧ポンプ
１７，２７  アンプ
１８，２８  信号処理装置
４０  デッドボリューム装置
４１  試料採取導入管
４２，４５  切換弁
４３  デッドボリューム部
４４  連通配管
４６  負圧ポンプ
５１，５４  分流管
５２，５３，５５  切換弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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