(57)【要約】【課題】強度の低下を抑えることができるとともに、応答性が高く、かつ、より正確な測定を行うことができるフローセル及びこれを備えたガス分析装置を提供する。【解決手段】フローセル１は、管状の本体１１と、熱電対１２とを備える。本体１１には、内部空間１１１が形成されるとともに、内部空間１１１を外部に連通させる複数の開口部１１２が周壁に形成され、複数の開口部１１２の少なくとも１つから流入する試料ガスが内部空間１１１を通って他の前記開口部１１２から流出する。熱電対１２は、本体１１に対して一体的に取り付けられた２本の金属線１２１を含み、当該２本の金属線１２１の接合部１２２が、本体１１の中心軸線Ｌよりも試料ガスの流通方向の上流側における開口部１１２の近傍に設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間が形成されるとともに、前記内部空間を外部に連通させる複数の開口部が周壁に形成され、前記複数の開口部の少なくとも１つから流入する試料ガスが前記内部空間を通って他の前記開口部から流出する管状の本体と、
前記本体に対して一体的に取り付けられた２本の金属線を含み、当該２本の金属線の接合部が、前記本体の中心軸線よりも試料ガスの流通方向の上流側における前記開口部の近傍に設けられた熱電対とを備えたことを特徴とするフローセル。
【請求項２】
内部空間が形成されるとともに、前記内部空間を外部に連通させる複数の開口部が周壁に形成され、前記複数の開口部の少なくとも１つから流入する試料ガスが前記内部空間を通って他の前記開口部から流出する管状の本体と、
それぞれ前記本体に対して一体的に取り付けられた２本の金属線を含み、当該２本の金属線の接合部が、前記本体の中心軸線に対して異なる角度位置における前記複数の開口部の近傍にそれぞれ設けられた複数の熱電対とを備えたことを特徴とするフローセル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のフローセルと、
前記フローセルの内部空間に光を照射する光源部と、
前記フローセルの内部空間を通過した光を受光する受光部と、
前記受光部の受光強度及び前記熱電対の熱起電力に基づいて演算を行う制御部とを備えたことを特徴とするガス分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状の本体内に形成された内部空間を試料ガスが通過するフローセル及びこれを備えたガス分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
試料ガス中における測定対象成分の濃度又は分圧を測定する方法の１つとして、吸収分光法が知られている。吸収分光法では、測定セル内に試料ガスが供給されるとともに、当該測定セル内に光が照射され、測定セル内からの透過光が分光されることにより得られたスペクトルに基づいて、測定対象成分の濃度又は分圧が測定される。
【０００３】
吸収分光法の中でも、とりわけ発振波長を変化させることができる半導体レーザ光源を用いた方法は、波長可変半導体レーザ分光法（ＴＤＬＡＳ：Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy）と呼ばれている。ＴＤＬＡＳでは、光源自体が単色光であるため、分光器が不要であり、装置構成を簡略化することができる。また、ＴＤＬＡＳでは、直進性の高いレーザ光が用いられるため、狭い空間に光路の長い測定セルを配置することが可能である。
【０００４】
ＴＤＬＡＳを用いて分析を行うガス分析装置では、例えば温度センサ及び圧力センサが測定セル内に設けられる（例えば、下記特許文献１参照）。試料ガス中における測定対象成分の濃度又は分圧を測定する際には、測定セル内の温度が温度センサで検出されるとともに、測定セル内の圧力が圧力センサで検出され、これらの検出値に基づいて演算が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−５０４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなガス分析装置に備えられた温度センサ及び圧力センサのうち、圧力センサについては、その設置位置に応じた検出値のばらつきが比較的小さい。一方、温度センサについては、検出値が温度分布の影響を受けやすいため、その設置位置に応じた検出値のばらつきが比較的大きくなる。したがって、より正確な測定を行うためには、温度センサの設置位置が重要となる。
【０００７】
また、レーザ光を用いた吸収分光法は、応答の速さに特長を有しているため、温度センサの応答性も重要となる。一般的に、高速応答性が求められる場合には、熱容量が比較的小さい熱電対が温度センサとして用いられる。しかしながら、例えば時定数が１０ｍｓｅｃ程度となるような極めて高速の応答性が求められる場合には、極細の熱電対を用意する必要があるため、強度面で熱電対の取り扱いが難しくなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、強度の低下を抑えることができるとともに、応答性が高く、かつ、より正確な測定を行うことができるフローセル及びこれを備えたガス分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るフローセルは、管状の本体と、熱電対とを備える。前記本体には、内部空間が形成されるとともに、前記内部空間を外部に連通させる複数の開口部が周壁に形成され、前記複数の開口部の少なくとも１つから流入する試料ガスが前記内部空間を通って他の前記開口部から流出する。前記熱電対は、前記本体に対して一体的に取り付けられた２本の金属線を含み、当該２本の金属線の接合部が、前記本体の中心軸線よりも試料ガスの流通方向の上流側における前記開口部の近傍に設けられている。
【００１０】
このような構成によれば、熱電対が本体に対して一体的に取り付けられているため、極細の熱電対を用いた場合でも強度の低下を抑えることができる。また、熱容量が小さい極細の熱電対を用いれば、応答性を向上することができる。
【００１１】
さらに、熱電対を構成する２本の金属線の接合部が、本体の中心軸線よりも試料ガスの流通方向の上流側における開口部の近傍に設けられているため、開口部から内部空間に流入する試料ガスに対して、流入直前又は流入直後に接合部を直接接触させることができる。これにより、フローセルの本体に試料ガスの熱が奪われる前に、試料ガスの温度を直接検出することができるため、より正確な測定を行うことができる。
【００１２】
本発明に係る別のフローセルは、管状の本体と、複数の熱電対とを備える。前記本体には、内部空間が形成されるとともに、前記内部空間を外部に連通させる複数の開口部が周壁に形成され、前記複数の開口部の少なくとも１つから流入する試料ガスが前記内部空間を通って他の前記開口部から流出する。前記複数の熱電対は、それぞれ前記本体に対して一体的に取り付けられた２本の金属線を含み、当該２本の金属線の接合部が、前記本体の中心軸線に対して異なる角度位置における前記複数の開口部の近傍にそれぞれ設けられている。
【００１３】
このような構成によれば、複数の熱電対が本体に対して一体的に取り付けられているため、極細の熱電対を用いた場合でも強度の低下を抑えることができる。また、熱容量が小さい極細の熱電対を用いれば、応答性を向上することができる。
【００１４】
さらに、各熱電対を構成する２本の金属線の接合部が、本体の中心軸線に対して異なる角度位置における複数の開口部の近傍にそれぞれ設けられているため、いずれの開口部から内部空間に試料ガスが流入した場合であっても、その試料ガスに対して、流入直前又は流入直後に接合部を直接接触させることができる。これにより、フローセルの設置角度又は試料ガスの流通方向にかかわらず、フローセルの本体に試料ガスの熱が奪われる前に、試料ガスの温度を直接検出することができるため、より正確な測定を行うことができる。
【００１５】
本発明に係るガス分析装置は、前記フローセルと、光源部と、受光部と、制御部とを備える。前記光源部は、前記フローセルの内部空間に光を照射する。前記受光部は、前記フローセルの内部空間を通過した光を受光する。前記制御部は、前記受光部の受光強度及び前記熱電対の熱起電力に基づいて演算を行う。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、極細の熱電対を用いた場合でも強度の低下を抑えることができる。また、熱容量が小さい極細の熱電対を用いれば、応答性を向上することができる。さらに、フローセルの本体に試料ガスの熱が奪われる前に、試料ガスの温度を直接検出することができるため、より正確な測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るガス分析装置の構成例を示した概略側面図である。
【図２Ａ】図１のフローセルの本体における開口部の近傍の具体的構成を示した概略斜視図である。
【図２Ｂ】図１のフローセルの本体における開口部の近傍の具体的構成を示した概略断面図である。
【図３】熱電対を用いて検出される試料ガスの温度の経時的変化の一例を示した図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るガス分析装置の構成例を示した概略側面図である。
【図５Ａ】図４のフローセルの本体における開口部の近傍の具体的構成を示した概略斜視図である。
【図５Ｂ】図４のフローセルの本体における開口部の近傍の具体的構成を示した概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るガス分析装置の構成例を示した概略側面図である。本実施形態に係るガス分析装置は、フローセル１、光源部２、受光部３及び制御部４を備えており、例えばＴＤＬＡＳを用いて試料ガス中における測定対象成分の濃度又は分圧を測定することができる。このガス分析装置は、例えば自動車の吸気又は排気、煙道中のガス、プラント施設で生じるガス、真空中におけるガスなどの測定に適用することができる。
【００１９】
フローセル１は、管状の本体１１と、１つの熱電対１２とを備えている。この例では、本体１１が円管状に形成されている。熱電対１２は、円管状の本体１１の周壁に直接固定されることにより、本体１１に対して一体的に取り付けられている。
【００２０】
本体１１は、中心軸線Ｌに沿って一直線上に延びている。本体１１内は中空状に形成されることにより、中心軸線Ｌに沿って一直線上に延びる内部空間１１１が形成されている。本体１１の周壁には、複数の開口部１１２が形成されており、これらの開口部１１２を介して内部空間１１１が本体１１の外部に連通している。
【００２１】
熱電対１２は、２本の金属線１２１を含む。２本の金属線１２１は、それぞれ異なる金属材料により形成された極細の線材であり、直径が例えば１０〜５０μｍ程度である。２本の金属線１２１は、中心軸線Ｌに沿って互いに略平行に延びており、それぞれの先端が接合されることにより接合部１２２が形成されている。
【００２２】
２本の金属線１２１の接合部１２２は、複数の開口部１１２のうち１つの開口部１１２の近傍に設けられている。この例では、１つの開口部１１２に対して本体１１の外側から対向する位置に接合部１２２が設けられている。
【００２３】
図２Ａ及び図２Ｂは、図１のフローセル１の本体１１における開口部１１２の近傍の具体的構成を示した図であり、図２Ａは概略斜視図、図２Ｂは概略断面図をそれぞれ示している。
【００２４】
本実施形態では、２つの開口部１１２が本体１１の周壁に形成されている。２つの開口部１１２は、例えば中心軸線Ｌに対して異なる角度位置に形成されることにより、周方向に互いに間隔を隔てて形成されている。この例では、２つの開口部１１２が中心軸線Ｌに対して１８０°異なる角度位置に形成されることにより、周方向に等間隔で形成されている。これにより、２つの開口部１１２は、中心軸線Ｌを挟んで互いに対向している。
【００２５】
図２Ａ及び図２Ｂに白抜き矢印で示すように、試料ガスは、一方の開口部１１２から内部空間１１１に流入し、当該内部空間１１１を通って他方の開口部１１２から流出する。すなわち、一方の開口部１１２は、内部空間１１１に対する試料ガスの流入口１３１を構成しており、他方の開口部１１２は、内部空間１１１に対する試料ガスの流出口１３２を構成している。
【００２６】
熱電対１２は、上記のようにして内部空間１１１を通過する試料ガスの温度を検出するためのものであり、流入口１３１の近傍に接合部１２２が設けられている。これにより、熱電対１２の接合部１２２は、本体１１の中心軸線Ｌよりも試料ガスの流通方向の上流側に設けられ、試料ガスの流れに対して正対している。
【００２７】
再び図１を参照すると、本体１１の一方の端面には、透明な窓１１３が設けられている。光源部２及び受光部３は、中心軸線Ｌに沿って窓１１３に対向するように配置されている。本体１１の他方の端面には、反射面を内部空間１１１側に向けた姿勢で反射鏡１１４が設けられている。反射鏡１１４の反射面は、例えば球面状の凹面により構成されている。
【００２８】
光源部２は、例えば半導体レーザダイオードにより構成されている。光源部２から照射される光（レーザ光）は、窓１１３からフローセル１の内部空間１１１に入射する。内部空間１１１に入射した光は、本体１１の中心軸線Ｌに沿って内部空間１１１を一端側から他端側へと向かい、反射鏡１１４の反射面で反射した後、再び一端側に戻って窓１１３から本体１１の外部に出射される。このようにして内部空間１１１を通過し、窓１１３から出射された光は、例えばフォトダイオードにより構成される受光部３において受光される。
【００２９】
本体１１の内部空間１１１を通過する光は、流入口１３１から内部空間１１１に流入する試料ガスを透過する。この例では、内部空間１１１を光が通過する方向（中心軸線Ｌが延びる方向）に対して、内部空間１１１に対する試料ガスの流通方向が直交している。試料ガスを光が透過する際には、試料ガス中の測定対象となる成分（測定対象成分）に応じて特定の波長の光が吸収されるため、受光部３における各波長の受光強度（透過光強度）は測定対象成分に応じて変化することとなる。
【００３０】
制御部４は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成であり、光源部２の動作を制御するとともに、受光部３からの入力信号に基づいて演算を行う。制御部４が光源部２に対する電流制御及び温度制御を行うことにより、特定の波長域の光（例えば赤外光）が光源部２から照射される。
【００３１】
制御部４による演算は、受光部３における受光強度だけでなく、熱電対１２の熱起電力や、圧力センサ（図示せず）により検出されるフローセル１内の圧力などに基づいて行われる。以下では、制御部４により行われる演算の態様について具体的に説明する。
【００３２】
受光部３における受光強度は、ランベルト・ベール（Lambert-Beer）の法則により、下記式（１）に示すような関係を有している。ここで、νはレーザ光の周波数、Ｉ０（ν）は周波数νにおいて測定対象成分の吸収を受けなかった場合のレーザ光の受光強度、Ｉ（ν）は周波数νにおいて測定対象成分の吸収を受けた場合のレーザ光の受光強度、ｃは測定対象成分の分子数密度、ｌは試料ガスを通過するレーザ光の光路長、Ｓ（Ｔ）はガス温度Ｔにおける試料ガスの吸収線強度、Ｋ（ν）は吸収特性関数である。
【数１】
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【００３３】
試料ガスが大気圧付近である場合、吸収特性関数Ｋ（ν）は下記式（２）に示すようなローレンツ（Lorentz）関数で表される。
【数２】
2017166978.tif 000004
【００３４】
ν０は、吸収スペクトルの中心周波数である。γＬは、吸収スペクトルの半値幅、いわゆるローレンツ幅であり、下記式（３）のように近似される。ここで、ｐは試料ガスの圧力、Ｔは試料ガスの温度、γＬ０はｐ０及びＴ０のときの吸収の半値幅である。この式（３）から、吸収スペクトルが試料ガスの温度と圧力に依存することが分かる。試料ガスの温度は、熱電対１２の熱起電力に基づいて検出することができる。また、試料ガスの圧力は、フローセル１内に設けられた圧力センサ（図示せず）により検出される。
【数３】
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【００３５】
上記式（１）及び式（２）から、下記式（４）が成り立つ。吸収スペクトルの線幅よりも極めて狭いレーザ、例えばＤＦＢ（Distributed Feedback）型半導体レーザを用いれば、分光器を別途必要とすることなく、それぞれの周波数νにおける測定を行うことが可能である。
【数４】
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【００３６】
上記式（４）から、中心周波数ν０におけるレーザ光の受光強度Ｉ（ν）は下記式（５）を満たす。下記式（５）におけるＳ（Ｔ）や、上記式（３）における標準状態でのローレンツ幅γＬ０は、ＨＩＴＲＡＮと呼ばれるデータベースを用いることにより、多くの分子について知ることができる。したがって、Ｉ０（ν０）及びＩ（ν０）を測定することにより、測定対象成分の分子数密度ｃを求めることができる。
【数５】
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【００３７】
本実施形態では、図１、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明した通り、熱電対１２が本体１１に対して一体的に取り付けられているため、極細の熱電対１２を用いた場合でも強度の低下を抑えることができる。また、熱容量が小さい極細の熱電対１２を用いれば、応答性を向上することができる。
【００３８】
さらに、熱電対１２を構成する２本の金属線１２１の接合部１２２が、本体１１の中心軸線Ｌよりも試料ガスの流通方向の上流側における開口部１１２（流入口１３１）の近傍に設けられているため、開口部１１２から内部空間１１１に流入する試料ガスに対して、流入直前に接合部１２２を直接接触させることができる。これにより、フローセル１の本体１１に試料ガスの熱が奪われる前に、試料ガスの温度を直接検出することができるため、より正確な測定を行うことができる。
【００３９】
図３は、熱電対１２を用いて検出される試料ガスの温度の経時的変化の一例を示した図である。この図３では、熱電対１２の接合部１２２を本体１１の中心軸線Ｌよりも試料ガスの流通方向の上流側（流入口１３１側）に設けた場合が実線で示されており、熱電対１２の接合部１２２を本体１１の中心軸線Ｌよりも試料ガスの流通方向の下流側（流出口１３２側）に設けた場合が破線で示されている。
【００４０】
図３に示した測定結果から、高温の試料ガスが流入口１３１から内部空間１１１に流入するとき、熱電対１２の接合部１２２が流入口１３１側に設けられている場合（図３における実線）の方が、流出口１３２側に設けられている場合（図３における破線）よりも、熱電対１２による検出温度が上昇しやすいことが分かる。これは、熱電対１２の接合部１２２を流入口１３１側に設けることにより、フローセル１の本体１１に試料ガスの熱が奪われる前に試料ガスの温度を検出することができ、より正確な測定を行うことができることを示している。
【００４１】
本実施形態では、フローセル１の本体１１に形成された開口部１１２の数が、流入口１３１及び流出口１３２の２つである場合について説明した。しかし、このような構成に限らず、流入口１３１及び流出口１３２以外にも、１つ又は複数の開口部１１２が本体１１の周壁に形成されていてもよい。この場合、複数の開口部１１２から試料ガスが流入するような構成であってもよいし、複数の開口部１１２から試料ガスが流出するような構成であってもよい。
【００４２】
複数の開口部１１２は、周方向に互いに等間隔で形成された構成に限らず、周方向に互いに異なる間隔で形成された構成であってもよい。また、複数の開口部１１２は、中心軸線Ｌが延びる方向に沿って互いにずれた位置に形成されることにより、周方向に並ばないような構成であってもよい。
【００４３】
熱電対１２の接合部１２２は、本体１１の中心軸線Ｌよりも試料ガスの流通方向の上流側に設けられていれば、流入口１３１に対して本体１１の外側から対向する位置に設けられた構成に限られない。例えば、流入口１３１に対して本体１１の内側から対向する位置に接合部１２２が設けられることにより、流入口１３１から内部空間１１１に流入する試料ガスに対して、流入直後に接合部１２２を直接接触させてもよい。また、開口部１１２の近傍であれば、開口部１１２に対向する位置に限らず、開口部１１２の周縁部に対向する位置に接合部１２２が設けられていてもよい。
【００４４】
本実施形態では、フローセル１の本体１１が円管状である場合について説明した。しかし、フローセル１の本体１１は、内部空間１１１が形成された中空状の部材であれば、円管状に限られるものではなく、断面が楕円状又は矩形状などの他の形状であってもよい。また、フローセル１は、反射鏡１１４を備えた構成に限らず、例えば本体１１の一端側に設けられた光源部２から内部空間１１１に照射された光が、当該内部空間１１１を通過して、本体１１の他端側に設けられた受光部３で受光されるような構成であってもよい。
【００４５】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態に係るガス分析装置の構成例を示した概略側面図である。本実施形態に係るガス分析装置は、第１実施形態と同様に、フローセル１、光源部２、受光部３及び制御部４を備えており、例えばＴＤＬＡＳを用いて試料ガス中における測定対象成分の濃度又は分圧を測定することができる。光源部２、受光部３及び制御部４の構成については第１実施形態と同様であるため、図４においては、これらの構成の図示を省略している。
【００４６】
フローセル１は、管状の本体１１と、複数の熱電対１２とを備えている。この例では、本体１１が円管状に形成されている。複数の熱電対１２は、それぞれ円管状の本体１１の周壁に直接固定されることにより、本体１１に対して一体的に取り付けられている。
【００４７】
本体１１は、中心軸線Ｌに沿って一直線上に延びている。本体１１内は中空状に形成されることにより、中心軸線Ｌに沿って一直線上に延びる内部空間１１１が形成されている。本体１１の周壁には、複数の開口部１１２が形成されており、これらの開口部１１２を介して内部空間１１１が本体１１の外部に連通している。
【００４８】
複数の熱電対１２は、それぞれ２本の金属線１２１を含む。２本の金属線１２１は、それぞれ異なる金属材料により形成された極細の線材であり、直径が例えば１０〜５０μｍ程度である。２本の金属線１２１は、中心軸線Ｌに沿って互いに略平行に延びており、それぞれの先端が接合されることにより接合部１２２が形成されている。
【００４９】
各熱電対１２における２本の金属線１２１の接合部１２２は、それぞれ異なる開口部１１２の近傍に設けられている。この例では、各開口部１１２に対して本体１１の外側から対向する位置に、それぞれ異なる熱電対１２の接合部１２２が設けられている。
【００５０】
図５Ａ及び図５Ｂは、図４のフローセル１の本体１１における開口部１１２の近傍の具体的構成を示した図であり、図５Ａは概略斜視図、図５Ｂは概略断面図をそれぞれ示している。
【００５１】
本実施形態では、４つの開口部１１２が本体１１の周壁に形成されている。４つの開口部１１２は、例えば中心軸線Ｌに対して異なる角度位置に形成されることにより、周方向に互いに間隔を隔てて形成されている。この例では、４つの開口部１１２が中心軸線Ｌに対して９０°ずつ異なる角度位置に形成されることにより、周方向に等間隔で形成されている。これにより、４つの開口部１１２のうちの２つが中心軸線Ｌを挟んで互いに対向し、残りの２つも中心軸線Ｌを挟んで互いに対向している。
【００５２】
このような構成を有するフローセル１においては、いずれの開口部１１２からでも内部空間１１１に試料ガスを流入させることができる。例えば図５Ｂに実線の白抜き矢印で示すように、いずれか１つの開口部１１２から内部空間１１１に試料ガスを流入させれば、その開口部１１２に対して中心軸線Ｌを挟んで対向する開口部１１２から試料ガスが主に流出する。また、図５Ｂに破線の白抜き矢印で示すように、他の開口部１１２から内部空間１１１に試料ガスを流入させれば、その開口部１１２に対して中心軸線Ｌを挟んで対向する開口部１１２から試料ガスが主に流出する。すなわち、複数の開口部１１２のうち任意の開口部１１２を流入口又は流出口とすることができる。
【００５３】
各熱電対１２は、上記のようにして内部空間１１１を通過する試料ガスの温度を検出するためのものであり、各熱電対１２の接合部１２２が複数の開口部１１２の近傍にそれぞれ設けられている。これにより、各熱電対１２の接合部１２２は、本体１１の中心軸線Ｌに対して異なる角度位置に設けられている。
【００５４】
再び図４を参照すると、本体１１の一方の端面には、透明な窓１１３が設けられている。また、本体１１の他方の端面には、反射面を内部空間１１１側に向けた姿勢で反射鏡１１４が設けられている。反射鏡１１４の反射面は、例えば球面状の凹面により構成されている。
【００５５】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、光源部２から照射される光（レーザ光）が、窓１１３からフローセル１の内部空間１１１に入射し、本体１１の中心軸線Ｌに沿って内部空間１１１を一端側から他端側へと向かう。そして、反射鏡１１４の反射面で反射した光が、再び一端側に戻って窓１１３から本体１１の外部に出射され、受光部３において受光される。
【００５６】
本体１１の内部空間１１１を通過する光は、いずれかの開口部１１２から内部空間１１１に流入する試料ガスを透過する。この例では、内部空間１１１を光が通過する方向（中心軸線Ｌが延びる方向）に対して、内部空間１１１に対する試料ガスの流通方向が直交している。試料ガスを光が透過する際には、試料ガス中の測定対象となる成分（測定対象成分）に応じて特定の波長の光が吸収されるため、受光部３における各波長の受光強度（透過光強度）は測定対象成分に応じて変化することとなる。
【００５７】
本実施形態では、図４、図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明した通り、複数の熱電対１２が本体１１に対して一体的に取り付けられているため、極細の熱電対１２を用いた場合でも強度の低下を抑えることができる。また、熱容量が小さい極細の熱電対１２を用いれば、応答性を向上することができる。
【００５８】
さらに、各熱電対１２を構成する２本の金属線１２１の接合部１２２が、本体１１の中心軸線Ｌに対して異なる角度位置における複数の開口部１１２の近傍にそれぞれ設けられているため、いずれの開口部１１２から内部空間１１１に試料ガスが流入した場合であっても、その試料ガスに対して、流入直前に接合部１２２を直接接触させることができる。これにより、フローセル１の設置角度又は試料ガスの流通方向にかかわらず、フローセル１の本体１１に試料ガスの熱が奪われる前に、試料ガスの温度を直接検出することができるため、より正確な測定を行うことができる。
【００５９】
制御部４は、各熱電対１２により検出される試料ガスの温度の中から最適な温度を選択して演算を行う。具体的には、試料ガスの温度が上昇している場合には、各熱電対１２により検出される試料ガスの温度のうち、最も高い温度が選択される。一方、試料ガスの温度が下降している場合には、各熱電対１２により検出される試料ガスの温度のうち、最も低い温度が選択される。これにより、フローセル１の設置角度又は試料ガスの流通方向が分からない場合であっても、試料ガスの流通方向の最も上流側における開口部１１２の近傍に接合部１２２が設けられた熱電対１２の検出値を用いて、試料ガスの測定を行うことができる。
【００６０】
本実施形態では、フローセル１の本体１１に形成された開口部１１２の数が、４つである場合について説明した。しかし、開口部１１２が本体１１の中心軸線Ｌに対して異なる位置に複数設けられた構成であれば、４つに限らず、３つ以下又は５つ以上の開口部１１２が設けられた構成であってもよい。この場合、複数の開口部１１２から試料ガスが流入するような構成であってもよいし、複数の開口部１１２から試料ガスが流出するような構成であってもよい。
【００６１】
複数の開口部１１２は、周方向に互いに等間隔で形成された構成に限らず、周方向に互いに異なる間隔で形成された構成であってもよい。また、複数の開口部１１２は、中心軸線Ｌが延びる方向に沿って互いにずれた位置に形成されることにより、周方向に並ばないような構成であってもよい。
【００６２】
各熱電対１２の接合部１２２は、開口部１１２の近傍に設けられていれば、開口部１１２に対して本体１１の外側から対向する位置に設けられた構成に限られない。例えば、開口部１１２に対して本体１１の内側から対向する位置に接合部１２２が設けられることにより、開口部１１２から内部空間１１１に流入する試料ガスに対して、流入直後に接合部１２２を直接接触させてもよい。また、開口部１１２に対向する位置に限らず、開口部１１２の周縁部に対向する位置に接合部１２２が設けられていてもよい。
【００６３】
本実施形態では、フローセル１の本体１１が円管状である場合について説明した。しかし、フローセル１の本体１１は、内部空間１１１が形成された中空状の部材であれば、円管状に限られるものではなく、断面が楕円状又は矩形状などの他の形状であってもよい。また、フローセル１は、反射鏡１１４を備えた構成に限らず、例えば本体１１の一端側に設けられた光源部２から内部空間１１１に照射された光が、当該内部空間１１１を通過して、本体１１の他端側に設けられた受光部３で受光されるような構成であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１    フローセル
２    光源部
３    受光部
４    制御部
１１    本体
１２    熱電対
１１１    内部空間
１１２    開口部
１１３    窓
１１４    反射鏡
１２１    金属線
１２２    接合部
１３１    流入口
１３２    流出口
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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