(57)【要約】【課題】  測定精度が向上された赤外線ガス分析計を実現する。【解決手段】  露点管理を行う冷却装置を具備する赤外線ガス分析計において、  前記冷却装置の出力の温度を測定する温度センサと、この温度センサの温度変化に対する赤外線ガス分析計本体のガス濃度出力変動の関係を記憶するメモリー回路と、前記温度センサの温度変化信号に対応してこのメモリー回路からガス濃度出力変動値を求め前記赤外線ガス分析計本体のガス濃度出力を補正する補正回路とを具備したことを特徴とする赤外線ガス分析計である。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露点管理を行う冷却装置を具備する赤外線ガス分析計において、
前記冷却装置の出力の温度を測定する温度センサと、
この温度センサの温度変化に対する赤外線ガス分析計本体のガス濃度出力変動の関係を記憶するメモリー回路と、
前記温度センサの温度変化信号に対応してこのメモリー回路からガス濃度出力変動値を求め前記赤外線ガス分析計本体のガス濃度出力を補正する補正回路と
を具備したことを特徴とする赤外線ガス分析計。
【請求項２】
前記冷却装置は、ペルチェ冷却素子を有すること
を特徴とする請求項１記載の赤外線ガス分析計。
【請求項３】
前記冷却装置は、空冷フィンを有すること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の赤外線ガス分析計。
【請求項４】
前記冷却装置には、Ｙ字形ガス流路が設けられたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の赤外線ガス分析計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定精度が向上された赤外線ガス分析計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
赤外線ガス分析計に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【非特許文献１】横河電機株式会社発行、General  Specifications、「ＥＸＡＩＲ  ＳＧ８００形煙道ガス濃度計シリーズ」、２００１年０６月０５日  ４版、Ｐ１、ＧＳＮＯ，ＧＳ１１Ｇ４Ｇ０５。
【０００４】
図２は従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。
図において、１はサンプルの導入部、２はサンプルガスを送るポンプ、３は電子冷却器である。
【０００５】
電子冷却器３は、この場合は、ペルチエ素子３ａ、ペルチエ素子３ａが内蔵される恒温槽３ｂ、ペルチエ素子３ａに設けられた空冷フィン３ｃを有する。
電子冷却器３にはＹ字形ガス流路４が設けられている。
５はフィルタ，６は流量計，７は赤外線ガス分析計本体である。
【０００６】
以上の構成において、サンプリングポイント１から採取されたサンプルガスａは、ドレンセパレータなどで結露分を除去された後に、電子冷却器３による約２℃露点の制御が行われる。
【０００７】
電子冷却器３の部分では、ガス温度を２℃に保つことで約６０００ｐｐｍの水蒸気を含んだサンプルガスａに調整され、赤外ガス分析計本体７に送られ、成分濃度が計測され、サンプルガスａは排出される。
所で、プロセス温度は、２℃より高く、過剰に含まれていた水分は、電子冷却器３からドレンｂとして外部に排出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような装置においては、以下の間題点がある。
電子冷却器３は、ペルチエ素子３ａによる熱ポンプの原理が使用されている。
ペルチエ素子３ａの排熱は、冷却フィン３ｃを介して空冷式で外部へ排熱ｃされる。
実際には、分析計本体７が収納している盤の内部に熱を排熱ｃする構造となっている。
【０００９】
熱ポンプの構造から、盤内の温度変動が発生すると、排熱環境が変わり、露点管理を行う部分の温度が変動し易い。
また、サンプルガスａの流量と流入ガス温度が変動すると、電子冷却器３の熱負荷量が変わるので、実際には、２〜３℃の温度変動が発生する場合があり、露点温度を変動させる要因となる。
【００１０】
水蒸気圧線図から、２℃における含有水分量は、約６０００ｐｐｍであり、また１℃変化するごとに５００ｐｐｍ相当の水分量変化を引き起こす。
実際の電子冷却器３の温度変動が２℃あったとすれば、１０００ｐｐｍ相当の水分（水蒸気）の変動が発生することになる。
【００１１】
水蒸気の赤外吸収は、測定ガスの吸収帯の全般に干渉するので、水蒸気量の変動は、測定ガスの計測精度に悪影響を及ぼすことになる。
【００１２】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、
水蒸気量の変動を、補正する手段を設けることにより、測定精度が向上された赤外線ガス分析計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１の赤外線ガス分析計においては、
露点管理を行う冷却装置を具備する赤外線ガス分析計において、
前記冷却装置の出力の温度を測定する温度センサと、この温度センサの温度変化に対する赤外線ガス分析計本体のガス濃度出力変動の関係を記憶するメモリー回路と、前記温度センサの温度変化信号に対応してこのメモリー回路からガス濃度出力変動値を求め前記赤外線ガス分析計本体のガス濃度出力を補正する補正回路とを具備したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項２の赤外線ガス分析計においては、請求項１記載の赤外線ガス分析計において、
前記冷却装置は、ペルチェ冷却素子を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項３の赤外線ガス分析計においては、請求項１又は請求項２記載の赤外線ガス分析計において、
前記冷却装置は、空冷フィンを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項４の赤外線ガス分析計においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の赤外線ガス分析計において、
前記冷却装置には、Ｙ字形ガス流路が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
水分混入による干渉の影響を補正して、測定ガス成分の濃度計測精度の低下を最小化して、測定精度が向上された赤外線ガス分析計が得られる。
【００１８】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
冷却装置は、ペルチェ冷却素子を有するので、ペルチェ冷却素子は市場性があり、容易に安価に入手できるので、安価な赤外線ガス分析計が得られる。
【００１９】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
冷却装置は、空冷フィンを有するので、簡単な構成により、効率的に冷却装置の廃熱ができる赤外線ガス分析計が得られる。
【００２０】
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
冷却装置には、Ｙ字形ガス流路が設けられたので、簡単な構成により、ガスの冷却と、ガスとドレインの分離が容易な赤外線ガス分析計が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図である。
図において、図２と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図２との相違部分のみ説明する。
【００２２】
温度センサ１１は、冷却装置３の出力の温度を測定する。
メモリー回路１２は、温度センサ１１の温度変化に対する赤外線ガス分析計本体７のガス濃度出力変動の関係を記憶する。
補正回路１３は、温度センサ１１の温度変化信号に対応して、メモリー回路１２からガス濃度出力変動値を求め、赤外線ガス分析計本体のガス濃度出力を補正する。
【００２３】
以上の構成において、温度センサ１１は、電子冷却器３内部のＹ字形ガス流路４の温度、あるいは、Ｙ字形ガス流路４を出た直後のガス温度を計測する。
Ｙ字形ガス流路４の温度信号を、補正回路１３に入力する。
赤外ガス分析計本体７の出力を、補正回路１３に入力する。
【００２４】
メモリー回路１２は、露点温度の変化と、ガス濃度出力の変化の対応表を作成、記憶する機能を持つ。校正作業により、この対応関係を測定し、内部記憶する。
プロセスガスの計測時には、露点温度の変動量に応じて、ガス濃度出力変動値を求め、赤外ガス分析計本体７の濃度出力を補正回路１３により補正する。
【００２５】
ここで、露点管理のズレにより、分析値に及ぼす影響度について考察する。
冷却器で冷却され、通常２℃管理される正常状態に対し、何らかの要因により、４℃まで変動したと仮定する。露点表から、下記温度における水蒸気量の変動を推定してみる。
２℃における飽和水蒸気量は、６９６３ppm（体積比）
４℃における飽和水蒸気量は、８０２５ppm（同上）
【００２６】
したがって、差し引き、
８０２５−６９６３＝１０６２ppm
この差分の水分が、分析計に送られる水分量の変動範囲となる。
【００２７】
二酸化炭素を分析する赤外分析計を例に考えると、二酸化炭素の吸収スペクトルに対して、水分の吸収スペクトルが重なっているため、分析計に流入する水分量が変動すると、あたかも二酸化炭素が変動したように指示の変動が起き誤差の要因となる。
【００２８】
二酸化炭素の濃度変動による指示値の変化（感度）と、水分の濃度変化による指示値の変化（感度）は、この互いの吸収スペクトルの重なり具合や吸光度で変化するが、仮にこれらが等しいと考えると、冷却器の温度変動２℃で約１０００ppmの指示変動となって現れることとなる。
【００２９】
この指示変動を補正回路１３により補正する。
逆に言えば、指示誤差５０ppmに抑える要求に対しては、冷却器の温度変動は０.１℃以下という厳しい温度制御が必要となってくる。
【００３０】
この結果、
水分混入による干渉の影響を補正して、測定ガス成分の濃度計測精度の低下を最小化して、測定精度が向上された赤外線ガス分析計が得られる。
【００３１】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１      サンプルの導入部
２      ポンプ
３      電子冷却器
３ａ    ペルチエ素子
３ｂ    恒温槽
３ｃ    空冷フィン
４      Ｙ字形ガス流路
５      フィルタ
６      流量計
７      赤外線ガス分析計本体
１１    温度センサ
１２    メモリー回路
１３    補正回路
【図１】
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【図２】
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