专利名称：气体浓度测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种气体浓度測定装置，更详细地说，涉及这样ー种气体浓度測定装置在性能下降物质(例如，作为液体的水分或作为气体的大量水分)侵入该装置内的情况下，用已有的构成元件对该侵入进行检测，可防止该装置的性能下降和故障。
背景技术：
以往，开发有对各种气体浓度进行測定的装置(气体浓度測定装置)。气体浓度测定装置是，例如对试样气体中的so2、co、co2、nox等成分浓度进行測定，将其測定结果显示在液晶画面上。气体浓度測定装置由用户设置在各种场所进行使用。例如，在对从烟囱排出的气 体成分进行研究的情况，有时将气体浓度測定装置的试样气体入口与畑 连接。往往从烟囱排出含有大量水分的气体，在这种情况，除了作为气体的水分外，作为液体的水分也通过试样气体入口侵入气体浓度測定装置内。在作为液体的水分侵入气体浓度測定装置内的情况下，该水分有可能经由电子冷却器而侵入气体分析器内。一旦作为液体的水分侵入气体分析器内，则尤其是在使用红外线吸收法的气体分析器中，水分会以水滴形式附着在试样容器的内壁面上，有可能使气体分析性能下降。另外，在SO2溶入附着于试样容器内壁面上的水分中的情况下，就生成硫酸，有可能腐蚀试样容器的内壁面。另外，一旦对附着在试样容器内壁面上的水滴予以干燥，就会在该内壁面上留下水垢那样的花样，有可能使气体分析性能下降。另外，在作为气体的水分以高浓度大量侵入气体浓度測定装置内的情况下，电子冷却器不能充分去除该水分，在气体浓度測定装置内液化的水分有可能侵入气体分析器。液化的水分如上所述有可能使气体分析性能下降。专利文献I掲示了ー种气体中水分监视装置，其具有可对将燃料气体供给到汽车的气体配管进行开闭的气量表；对气体配管内的气体中水分进行检测的传感器部；对该传感器部的检测值是否为异常值进行判定的判定単元；以及在用判定単元判定为异常值时将气体停止信号输出到气量表并使气体供给切断的停止信号输出单元。根据专利文献I所记载的装置，当气体中水分量达到异常值水平时，可停止向汽车供给气体。但是，在这种装置中，必须另外设置传感器部，有成本高的问题。另外，在这种装置中，未完全设想水分的不良影响会波及到传感器本身的情况，也未作这种对策。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2001-221428号公报
发明内容
发明所要解决的课题本发明是鉴于这种情况而做成的，其目的在于提供ー种气体浓度測定装置，在性能下降物质(也就是使气体浓度測定装置的性能下降的物质，例如作为液体的水分或作为气体的大量水分)侵入气体浓度測定装置内的情况下，可用已有的构成元件对该侵入进行检测，防止该装置的性能下降和故障。用于解决课题的手段本发明为解决上述课题而采用如下技术方案。第I发明是ー种气体浓度測定装置，其对试样气体中的测定对象成分的浓度进行測定，该气体浓度測定装置的特点是，具有配置有光源的光源単元；
试样容器単元，该试样容器単元配置在所述光源的光路上，被导入试样气体；干扰成分检测器，该干扰成分检测器接收透过所述试样容器単元的所述光源的光，检测与对所述测定对象成分进行干扰的干扰成分的吸收光谱一致的波段的光的強度；主检测器，该主检测器接收透过所述试样容器単元的所述光源的光，检测与所述测定对象成分的吸收光谱一致的波段的光的強度；运算部，该运算部根据所述主检测器所检测出的強度和所述干扰成分检测器所检测出的強度，算出所述测定对象成分的浓度；侵入检测部，该侵入检测部根据所述干扰成分检测器所检测出的強度，对使所述气体浓度測定装置性能下降的性能下降物质可能侵入了该气体浓度測定装置内的情况进行检测；以及侵入防止部，该侵入防止部具有侵入阻止部及告知部中的至少某ー个，在检测到所述性能下降物质有可能侵入了所述气体浓度測定装置内的情况下，所述侵入阻止部阻止所述性能下降物质进一歩的侵入；在检测到所述性能下降物质有可能侵入了所述气体浓度測定装置内的情况下，所述告知部对所述性能下降物质的侵入进行告知。采用第I发明，根据干扰成分检测器所检测出的強度，来检测使气体浓度測定装置性能下降的性能下降物质的侵入。在检测到侵入了性能下降物质的情况下，要么对性能下降物质的进一歩侵入进行阻止，要么对侵入了性能下降物质进行告知，进行阻止和告知中的某一方。于是，在性能下降物质(例如，作为液体的水分，作为气体的高浓度的大量水分，或作为气体的高浓度的大量氨)侵入气体浓度測定装置内的情况下，可用已有的构成元件(干扰成分检测器等)对该侵入进行检测，防止该装置的性能下降和故障。第2发明的特点是，在第I发明中，所述性能下降物质是水分。采用第2发明，在作为性能下降物质的水分侵入气体浓度測定装置内的情况下，可用已有的构成元件(干扰成分检测器等)对该侵入进行检测，防止该装置的性能下降和故障。第3发明的特点是，在第I或第2发明中，所述侵入阻止部通过对所述试样气体到达所述试样容器单元为止的路径进行切断，从而阻止所述性能下降物质的侵入。采用第3发明，在性能下降物质侵入气体浓度測定装置内的情况下，通过对试样气体到达试样容器单元为止的路径进行切断，从而可容易地阻止性能下降物质的侵入，防止该装置的性能下降和故障。第4发明的特点是，在第I至第3中任ー发明中，所述侵入阻止部通过使将试样气体导入所述试样容器単元的泵停止运转，从而阻止所述性能下降物质的侵入。
采用第4发明，在性能下降物质侵入气体浓度測定装置内的情况下，可利用泵的停止运转而容易地阻止性能下降物质的侵入，防止该装置的性能下降和故障。发明的效果采用本发明，在性能下降物质(例如，作为液体的水分)侵入气体浓度測定装置内的情况下，可用已有的构成元件对该侵入进行检测，防止该装置的性能下降和故障。
图I是表示本发明的实施形态的气体浓度測定装置结构的图。图2是表示图I所示的气体浓度測定装置的CO-SO2分析器的图。图3是表示图I所示的气体浓度測定装置的一外观例子的图。
图4是表示图I所示的气体浓度測定装置ー动作例子的程序方框图。符号说明I 气体浓度測定装置2 光源单元3 试样容器単元4、43 主检测器5、44 干扰成分检测器6、45 运算部7 侵入检测部8 光源9 侵入阻止部10 方向切换阀11 告知部12 试样气体入口13 测定单元14、17、48、49 受光室15、18 可动膜16、19 放大器20 泵21 控制部23 湿气收集器25 零气体精制器26 电子冷却器27 排水罐28 排水出口29 二通电磁阀30 校正气体入口31 压カ调整器32 流量传感器
33A 33G毛细管34 臭氧发生器35 CO2 分析器36 CO-SO2 分析器37 O2 分析器38 NOx 分析器39 39B 洗涤器40 臭氧分解器41 排气ロ42 分束器46、47 变位传感器50 转换器51 侵入防止部52、53、54 光源的光55 显示画面
具体实施例方式(实施形态)现參照附图来说明本发明实施形态的气体浓度測定装置。图I是表示本发明实施形态的气体浓度測定装置结构的图。图2是表示图I所示的气体浓度測定装置的CO-SO2分析器的示图。本实施形态的气体浓度測定装置I是对试样气体中的多个测定对象成分的浓度进行測定的装置。试样气体只要是包含测定对象成分的即可，并不特别限定。测定对象成分可作各种选择，例如，可选择S02、CO、CO2, NOx等。在图I所示的例子中，以S02、CO、CO2,nox、o2为测定对象。另外，对于上述的多个测定对象成分，最好包含作为气体的水分对其进行干扰的成分。若将这种成分作为测定对象成分，则在作为液体的水分侵入气体浓度測定装置I内、或高浓度的水分作为气体而大量侵入该装置I内的情况下，能用已有的构成元件对该侵入进行检測。作为这种测定对象成分，可例举SO2(ニ氧化硫)。于是，气体浓度測定装置I也可是仅对SO2作为测定对象成分的装置。试样气体从设在气体浓度測定装置I上 的试样气体入口 12导入，在由气体浓度測定装置I测定浓度后进行规定的处理，从排气ロ41排出。如图I所示，气体浓度測定装置I具有试样气体入口 12 ;湿气收集器23 ;过滤器24A 24C ;方向切换阀(三通电磁阀)IOA IOG ;泵20 ;零气体精制器25 ;电子冷却器26 ；排水罐27 ;排水出ロ 28 ;二通电磁阀29 ;校正气体入口 30 ;压カ调整器31A 31B ;流量传感器32 ;毛细管33A 33G ;臭氧发生器34 ;转换器50 ；C02分析器35 ；CO-SO2分析器36 ；02分析器37 ；N0X分析器38 ;洗涤器39A 39B ;臭氧分解器40 ；以及排气ロ 41。在气体浓度測定装置I中，首先，驱动泵20，从试样气体入口 12抽取试样气体。抽取的试样气体，在湿气收集器23中作湿气去除处理。湿气去除后的试样气体，在透过用于去除异物的过滤器24A后，由电子冷却器26冷却到规定温度(例如5°C )，因冷却而结露的水分经由排水罐27、过滤器24B及二通电磁阀29而从排水出口 28排出。在电子冷却器26中被去除了某种程度的水分(除湿)的试样气体，被导入CO2分析器35、C0-S02分析器36、O2分析器37及NOx分析器38。CO2分析器35是用红外线吸收法对试样气体中的CO2浓度进行測定的分析器。CO-SO2分析器36是用红外线吸收法对试样气体中的CO浓度及SO2浓度进行測定的分析器。O2分析器37是用氧化锆法对试样气体中的O2浓度进行測定的分析器。NOx分析器38是用臭氧发生器34所发生的臭氧、利用化学发光法对试样气体中的NOx浓度进行測定的分析器。另外，导入NOx分析器38的试样气体，其NO2预先由转换器50变换成NO。在各分析器中结束測定的试样气体，根据需要，在由洗涤器39B及臭氧分解器40等作后处理后从排气ロ 41排出。另外，在对各分析器的測定值进行校正时，通过对方向切换阀IOA进行切換，从而从通过试样气体入口 12导入试样气体的状态,切换成从校正气体入口 30导入校正气体的状态，校正气体被导入各分析器。在导入校正气体时，将校正气体封入储气瓶与校正气体入口 30连接。另外，根据需要，若将校正气体入口 30予以大气开放，则可从校正气体入 ロ 30导入外气。在本实施形态中，其目的在于，在作为液体的水分侵入气体浓度測定装置I内、或高浓度的水分作为气体而大量侵入该装置I内的情况下，用已有的构成元件对该侵入进行检测，进行必要的处置，防止该装置I的性能下降和故障。实现该目的用的技术方案主要设置CO-SO2分析器36的SO2分析器36B (參照图2)。该理由如下。在用红外线吸收法对SO2的浓度进行測定的情况下，作为气体的水分(H2O)的浓度对SO2的浓度进行干扰。为了去除这种干扰带来的影响，測定SO2分析器中与作为气体的水分(H2O)的吸收光谱一致的波段的光的強度。SO2分析器中，当基干与试样气体中作为气体的水分的吸收光谱一致的波段的光的強度的数值(例如由干扰成分检测器5输出的电气信号的电平或其电气信号的放大值)为阈值以下时，被预想为作为液体的水分侵入气体浓度測定装置I内，或者为气体的高浓度的水分大量侵入该装置I内。因此，在本实施形态中，根据SO2分析器36B中检测出的与水分的吸收光谱一致波段的光的強度，而对作为液体的水分侵入气体浓度測定装置I内的可能性或作为气体的高浓度的水分大量侵入该装置I内的可能性进行检測。下面，以设有实现本发明目的用的単元的CO-SO2分析器36为主进行说明。如图2所示，CO-SO2分析器36包含CO分析器36A和SO2分析器36B。作为主要的构成要素，SO2分析器36B具有光源単元2 ;试样容器単元3 ;主检测器4 ;干扰成分检测器5 ;运算部6 ;侵入检测部7 ;侵入阻止部9 ；以及告知部11。侵入防止部51由侵入阻止部9和告知部11构成。光源単元2配置有光源8。光源8的种类是红外线光源。SO2分析器36B是使用非分散型红外线分析法的分析器。试样容器単元3配置在光源8的光路上，是导入试样气体用的。试样容器単元3具有筒状的主体部3A、将试样气体导入主体部3A的导入ロ 3B、以及将试样气体从主体部3A排出的导出口 3C。另外，在主体部3A的两端设置红外线透过窗3D。虽然试样容器単元3的材质不特别限定，但可将例如不锈钢制、铝制、氯こ烯制等的筒状体用作为主体部3A。另夕卜，也可对主体部3A的内表面用黄金等金属实施电镀。透过试样容器单兀3的光源8的光52(图2虚线所示)由分束器42分离成ニ个方向。分离后的一方的光53(图2虚线所示)入射到SO2分析器36B的主检测器4及干扰成分检测器5。分离后的另一方的光54(图2虚线所示)入射到CO分析器36A的主检测器43及干扰成分检测器44。干扰成分检测器5是用于，接收透过试样容器単元3的光源8的光，检测与对测定对象成分干扰的干扰成分的吸收光谱一致的波段的光的強度。具体来说，干扰成分检测器5，接收透过试样容器単元3的光源8的光，输出信号，该信号的电平对应于与所述干扰成分的吸收光谱一致的波段的光的強度。在图2所示的例子中，干扰成分是作为气体的水分(H20)。在图2所示的例子中，干扰成分检测器5为使用了电容麦克风(可动膜18)的气动式检测器。主检测器4是用于，接收透过试样容器単元3的光源8的光，检测与测定对象成分的吸收光谱一致的波段的光的強度。主检测器4所检测出的光強度包含干扰成分的影响。主检测器4具体是，接收透过试样容器単元3的光源8的光，输出信号，该信号的电平对应干与测定对象成分的吸收光谱一致的波段的光的強度。在图2所示的例子中，主检测器4 为使用了电容麦克风(可动膜15)的气动式检测器。运算部6是用于，根据主检测器4检测出的強度和干扰成分检测器5检测出的强度，对测定对象成分的浓度进行检测。运算部6具体是，通过从主检测器4的输出放大信号减去干扰成分检测器5的输出放大信号，对测定对象成分的浓度进行检测(输出与测定对象成分的浓度相对应电平的信号)。这里，对CO-SO2分析器36的气体浓度測定原理进行说明。我们知道，由不同原子构成的分子分别吸收特定波段的红外线，在压カー定的气体中表示与浓度对应的吸收。使用非分散型红外线分析法的測定装置1，可根据气体这种性质来测定气体的成分浓度。在图2所示的CO-SO2分析器36中，通过连续以一定周期切換的方向切换阀10F、10G(參照图I)的切换动作，将试样气体和比较气体(所谓零气体)交替地以一定流量导入试样容器単元3。当导入试样气体时和导入比较气体时，红外线吸收量有差异。从光源8放射的红外线，透过试样容器単元3而入射到主检测器4和干扰成分检测器5，主检测器4预先封入有与测定对象成分(SO2)相同的气体，干扰成分检测器5预先封入有示出与干扰成分(作为气体的水分(H2O))相同的吸收特性的气体。在图2中，将主检测器4及干扰成分检测器5的气体封入区域画成剖面线或以不同等级的灰度来表示。当比较气体被导入试样容器単元3吋，红外线能量未被试样容器単元3内的比较气体所吸收。于是，能量不会被吸收而透过试样容器単元3的红外线就到达主检测器4及干扰成分检测器5。另ー方面，当试样气体被导入试样容器単元3吋，红外线的能量被试样气体中的測定对象成分所吸收。于是，当透过试样容器単元3时能量由测定对象成分吸收的红外线就到达主检测器4及干扰成分检测器5。也就是说，在导入试样气体吋，入射到主检测器4及干扰成分检测器5的红外线量相比于导入比较气体时，只少了由试样气体中的测定对象成分所吸收的能量。干扰成分检测器5具有受光室17。受光室17设有受到封入其内部的封入气体的压カ变化而变位的可动膜18。若在向试样容器単元3导入比较气体时和导入试样气体时吸收能量有差异，则到达受光室17内的红外线的量就不同。这样，在导入比较气体时和导入试样气体时，受光室17内气体的膨胀程度就不同，受光室17内产生与该膨胀程度之差相当量的压カ差，变位因该压カ差而作用于可动膜18。该变位由变位传感器47作为电气信号输出(相当于权利要求书中的“与对测定对象成分干扰的干扰成分的吸收光谱一致的波段的光的强度”)，并由放大器19放大。主检测器4具有受光室14。受光室14设有受到封入其内部的封入气体的压カ变化而变位的可动膜15。若在向试样容器单兀3导入比较气体时和导入试样气体时吸收能量有差异，则到达受光室14内的红外线的量就不同。这样，在导入比较气体时和导入试样气体时，受光室14内气体的膨胀程度就不同，受光室14内产生与该膨胀程度之差相当量的压力差，变位因该压カ差而作用于可动膜15。该变位由变位传感器46作为电气信号输出(相当于权利要求中的“与测定对象成分的吸收光谱一致的波段的光的强度”)，并由放大器16放大。在运算部6中，进行减法处理，即从由主检测器4输出并放大的信号减去由干扰成分检测器5输出并放大的信号。通过这种減法处理，生成干扰成分的影响被去除的、测定对象成分(SO2)的浓度信号。由运算部6生成的信号被输入到未图示的显示部。显示部显示 干扰成分的影响被去除的、测定对象成分的浓度。侵入检测部7是用于，根据来自干扰成分检测器5的信号电平，对使气体浓度測定装置I性能下降的性能下降物质有可能侵入气体浓度測定装置I内的情况进行检测。具体来说，侵入检测部7判断例如来自干扰成分检测器5的信号电平是否是第I阈值以下，在该电平是第I阈值以下的情况下，就判断为，使气体浓度測定装置I性能下降的性能下降物质有可能侵入气体浓度測定装置I内。侵入检测部7，通过使设于控制部21的微机执行预先存入设在控制部21上的R0M(只读存储器)等的控制程序，从而实现为功能部。性能下降物质不特别限定，但在图2所示的例子中，是作为液体的水分或是作为高浓度且大量的气体的水分。一旦作为液体的水分或作为高浓度且大量的气体的水分从试样气体入口 12等侵入气体浓度測定装置I内，则有时这些水分未被电子冷却器26充分去除地侵入试样容器単元3。因此，在本实施形态中，如上所述，对来自干扰成分检测器5的信号电平是否是第I阈值以下进行判断，在判断为该电平是第I阈值以下的情况下，则就判断为，作为液体的水分或作为高浓度且大量的气体的水分有可能从试样气体入口 12等侵入气体浓度測定装置I内。在判断该电平是第I阈值以下的情况下，如后所述，进行由侵入防止部51防止性能下降物质进一歩侵入的处置。例如，利用侵入阻止部9阻止性能下降物质的进一歩侵入。如后所述，也可利用告知部11向用户告知性能下降物质的侵入。由侵入阻止部9进行的侵入阻止和由告知部11向用户进行侵入的告知既可是同时进行，或者也可以互相不同的时间进行。在同时进行的情况下，在阻止性能下降物质进ー步侵入的同吋，向用户告知性能下降物质的侵入。在以互相不同的时间进行的情况下，例如，也可将第I阈值分开设定成低紧急程度用的数值和高紧急程度用的数值。低紧急程度用的数值被作成比高紧急程度用的数值高的数值。当来自干扰成分检测器5的信号电平是比高紧急程度用的数值大的低紧急用的数值以下吋，由告知部11进行向用户告知侵入。当该电平是高紧急用的数值以下吋，由告知部11进行向用户告知侵入，同时由侵入阻止部9进行性能下降物质的侵入阻止动作。侵入阻止部9是用干，当侵入检测部7中判断为性能下降物质侵入气体浓度測定装置I内吋，阻止性能下降物质进一歩侵入。侵入阻止部9通过使控制部21所设有的微机来执行预先存入设在控制部21上的ROM(只读存储器)等的控制程序，从而实现为功能部。侵入检测部7在来自干扰成分检测器5的信号(放大前的信号或放大后的信号中任何ー个都可以)电平为第I阈值以下的情况下，判断为性能下降物质侵入气体浓度測定装置I内，井向侵入阻止部9输出侵入检测信号。侵入阻止部9的具体功能不特别限定，例如，侵入阻止部9通过对试样气体到达试样容器単元3为止的路径进行切断，从而可阻止性能下降物质的侵入。更具体地说，侵入阻止部9例如可作成将停止指令向将试样气体导入试样容器単元3的泵20发出、使泵20停止运转的功能(以下称为泵停止功能)。在具有泵停止功能的情况下，当来自干扰成分检测 器5的信号(放大前的信号或放大后的信号中任何ー个都可以)电平是第I阈值以下吋，只要根据侵入阻止部9的停止指令而使泵20停止运转即可。另外，侵入阻止部9也可具有这样的功能将切换指令发给有选择地将试样气体和外气中的任何一方导入试样容器单元3的方向切换阀10A、使方向切换阀IOA切换到外气导入侧的功能(以下称为阀切换功能)。方向切换阀IOA例如可作成三通电磁阀。在具有这种功能的情况下，当来自干扰成分检测器5的信号电平为第I阈值以下时，方向切换阀IOA根据侵入阻止部9的切換指令而切换到外气导入侧。由此，阻止从试样气体入口 12侵入作为液体的水分或作为高浓度且大量的气体的水分，从校正气体入口 30导入外气。另夕卜，校正气体入口 30，通常是导入用于校正各分析器测定值的校正气体的部分，通过将该入ロ 30予以大气开放,就可如上所述导入外气。另外，侵入阻止部9，既可仅仅具有上述ニ个功能(泵停止功能、阀切换功能)中的某ー个功能，或者也可具有该ニ个功能这二方。在具有ニ个功能这二方的情况下，例如可作成如下结构。S卩，当侵入阻止部9从侵入检测部7输入侵入检测信号吋，首先，使阀切换功能动作暂时导入外气。在经过规定时间后，如果来自干扰成分检测器5的信号变大，直至比第I阈值大的规定值，则侵入检测部7判断为作为液体的水分或作为高浓度且大量的气体的水分未侵入(即，订正先前的侵入判断)，将非侵入检测信号输出到侵入阻止部9。侵入阻止部9若输入非侵入检测信号，则解除侵入阻止动作并将切换指令发给方向切换阀10A，使方向切换阀IOA切换到试样气体导入侧(试样气体导入的复原)。另ー方面，在经过规定时间，若来自干扰成分检测器5的信号未变大到比第I阈值大的规定值，则侵入检测部7再次判断为作为液体的水分或作为高浓度且大量的气体的水分有可能侵入气体浓度測定装置I内，将侵入检测信号输出到侵入阻止部9。侵入阻止部9若输入侵入检测信号，则这次使泵停止功能进行动作，使泵20停止运转。通过这种ニ阶段的控制，从而验证先前的侵入判断是否妥当，在先前的侵入判断为错误的情况下，不使泵20的动作停止。即，即使输入侵入检测信号，也不会突然使泵20停止运转，在验证侵入检测是否正确后，根据验证结果而使泵20停止运转。另外，作为侵入的误检测的原因，被认为有这样的情況例如，具有与水分相同程度的红外线吸收特性的气体包含在试样气体中(但除了 SO2外的气体)，且浓度高。
当在侵入检测部7中判断为性能下降物质侵入气体浓度測定装置I内时，告知部11向用户告知性能下降物质的侵入。告知部11通过使控制部21所设有的微机来执行预先存入设在控制部21上的ROM(只读存储器)等的控制程序，从而实现为功能部。侵入检测部7在来自干扰成分检测器5的信号(放大前的信号或放大后的信号中任何ー个都可以)电平为第I阈值以下的情况下，判断为性能下降物质侵入气体浓度測定装置I内，井向告知部11输出侵入检测信号。告知部11的具体功能不特别限定，但例如可做成如下的功能。图3是表示气体浓 度測定装置I外观一例子的示图。告知部11例如向显示部发出侵入告知指令，使显示部的显示画面55显示表示侵入的信息，或者也可使显示部的警告灯(未图示)点灯。另外，告知部11也可向声音输出部发出侵入告知指令，从声音输出部的扬声器(未图不)用声音发出表不侵入的警告声或信息。如上所述，由侵入阻止部9进行的侵入阻止动作和由告知部11向用户进行的侵入的告知也可同时进行，或者也可以互相不同的时间进行。在同时进行的情况下，当根据侵入阻止部9的动作而停止试样气体的导入时，可向用户告知性能下降物质可能侵入。由此，用户能识别因性能下降物质的侵入而停止了试样气体导入的情况，能识别试样气体的导入停止不是装置的故障所引起的。在该情况下，例如可使“因性能下降物质有可能侵入装置内，泵停止了运转”等信息显示在显示画面55上，或者也可从扬声器用声音输出该信息。另外，在以互相不同的时间进行侵入阻止动作和告知的情况下，如上所述，能以紧急程度的高和低使侵入防止处置不相同。下面，对与SO2分析器36B —同设置的CO分析器36A进行说明。作为主要结构，CO分析器36A具有光源単元2 ;试样容器単元3 ;主检测器43 ;干扰成分检测器44 ;运算部45。但是，CO分析器36A与SO2分析器36B不同，没有侵入检测部、侵入阻止部和告知部。光源単元2和试样容器単元3与SO2分析器36B共有。主检测器43及干扰成分检测器44和SO2分析器36B的主检测器4及干扰成分检测器5不同点是，在主检测器43所具有的受光室48预先封入有CO，在干扰成分检测器44所具有的受光室49预先封入有CO2,其它和SO2分析器36B的情况相同。即使在CO分析器36A中，也以与SO2分析器36B的情况同样的原理对去除了干扰成分即CO2影响后的CO进行浓度測定。但是，干扰成分即CO2和水分不同，由于不是对气体浓度測定装置I直接带来不良影响的成分，故也可不特别对该成分检测作为性能下降物质。接着，參照图4所示的程序方框图来说明气体浓度測定装置I中性能下降物质(作为液体的水分或作为高浓度且大量气体的水分)的侵入检测动作、性能下降物质的侵入阻止动作。这里，以同时进行由侵入阻止部9所进行的侵入阻止动作和由告知部11所向用户进行的侵入告知的情况为例进行说明。如图4所示，首先，驱动泵20运转，从试样气体入口 12抽取试样气体(步骤SI)。接着，抽取后的试样气体由电子冷却器26冷却到规定温度(例如5°C )，结露后的水分从排水出ロ 28排出(步骤S2)。然后，在电子冷却器26中被某种程度去除水分后的试样气体，被导入CO2分析器35、CO-SO2分析器36、O2分析器37及NOx分析器38，进行各测定对象成分的浓度測定(步骤S3)。
接着，CO-SO2分析器36的SO2分析器36B，对与试样气体中作为气体的水分的吸收光谱一致的波段的光的强度进行检测，判断基于该光強度的数值(例如来自干扰成分检测器5的信号电平)是否是第I阈值以下(步骤S4)。在步骤S4中，当判断为基于光強度的数值是第I阈值以下时(步骤S4中的“是”)，SO2分析器36B就判断为性能下降物质有可能侵入气体浓度測定装置I内，向泵20输出停止指令信号，同时输出使显示部显示“因大量水分有可能侵入装置内，泵停止了运转”等信息的显示指令信号(步骤S5)。接着，输入了停止指令信号的泵20停止运转，显示部显示信息(步骤S6)。另ー方面，在步骤S4中，当判断为基于光強度的数值是大于第I阈值时(在步骤S4中的“否”)，则返回到步骤SI。以上是气体浓度測定装置I中性能下降物质的侵入检测动作和性能下降物质的侵入阻止动作的一例子。如以上说明，采用气体浓度測定装置1，根据来自干扰成分检测器5的信号电平，而对使气体浓度測定装置I性能下降的性能下降物质(例如作为液体的水分)有可能侵入装置的情况进行检测，根据该检测结果而阻止性能下降物质的进一歩侵入。于是，在性能下 降物质侵入气体浓度測定装置I内的情况下，能用已有的构成元件(干扰成分检测器5等)对该侵入进行检测，根据该检测结果而阻止性能下降物质的进一歩侵入，能可靠地防止气体浓度測定装置I的性能下降和故障。另外，采用气体浓度測定装置1，在检测出性能下降物质有可能侵入装置的情况下，向用户告知该侵入的可能性。于是，用户在泵20停止运转时可识别它不是故障引起的。若告知性能下降物质有可能侵入装置，则用户自己也可用手动方式使泵20停止运转。另外，在上述实施形态中，侵入检测部7在来自干扰成分检测器5的信号电平是第I阈值以下的情况下，判断为性能下降物质有可能侵入气体浓度測定装置I内，也可作成如下来代替之。例如，侵入检测部7在来自干扰成分检测器5的信号电平的減少率是第2阈值以上的情况下，也可判断为性能下降物质侵入了气体浓度測定装置I内。在该情况下，也能获得与上述实施形态同样的效果。另外，侵入检测部7在根据来自干扰成分检测器5的信号电平而算出的干扰成分的浓度是第3阈值以上的情况下，也可判断为性能下降物质侵入了气体浓度測定装置I内。另外，在对SO2进行浓度测定时，作为气体的氨(NH3)的浓度也对SO2的浓度测定干扰。为了去除该干扰带来的影响，也可在干扰成分检测器中对作为气体的氨(NH3)的浓度进行測定。若氨处于高浓度，则对于气体浓度測定装置I来说是性能下降物质。因此，与水分的情况相同，也可测知氨的浓度，采取与水分情况相同的侵入防止措施。另外，在上述实施形态中，使用红外线光源作为光源，但本发明也可适用于将紫外线光源等其它光源用作光源的情況。产业上的实用性本发明可应用于气体浓度測定装置等，即使是性能下降物质(例如作为液体的水分或作为气体的大量水分)侵入气体浓度測定装置内的情况下，也能测知该侵入，井能防止该装置的性能下降和故障。
权利要求
1.一种气体浓度测定装置，其对试样气体中的测定对象成分的浓度进行测定，该气体浓度测定装置的特征在于，具有 配置有光源的光源单元； 试样容器单元，该试样容器单元配置在所述光源的光路上，被导入试样气体； 干扰成分检测器，该干扰成分检测器接收透过所述试样容器单元的所述光源的光，检测与对所述测定对象成分进行干扰的干扰成分的吸收光谱一致的波段的光的强度； 主检测器，该主检测器接收透过所述试样容器单元的所述光源的光，检测与所述测定对象成分的吸收光谱一致的波段的光的强度； 运算部，该运算部根据所述主检测器所检测出的强度和所述干扰成分检测器所检测出的强度，算出所述测定对象成分的浓度； 侵入检测部，该侵入检测部根据所述干扰成分检测器所检测出的强度，对使所述气体浓度测定装置性能下降的性能下降物质可能侵入了该气体浓度测定装置内的情况进行检测；以及 侵入防止部，该侵入防止部具有侵入阻止部及告知部中的至少某一个，在检测到所述性能下降物质有可能侵入了所述气体浓度测定装置内的情况下，所述侵入阻止部阻止所述性能下降物质进一步的侵入；在检测到所述性能下降物质有可能侵入了所述气体浓度测定装置内的情况下，所述告知部对所述性能下降物质的侵入进行告知。
2.如权利要求I所述的气体浓度测定装置，其特征在于，所述性能下降物质是水分。
3.如权利要求I或2所述的气体浓度测定装置，其特征在于，所述侵入阻止部通过对所述试样气体到达所述试样容器单元为止的路径进行切断，从而阻止所述性能下降物质的侵入。
4.如权利要求I至3中任一项所述的气体浓度测定装置，其特征在于，所述侵入阻止部通过使将试样气体导入所述试样容器单元的泵停止运转，从而阻止所述性能下降物质的侵入。
全文摘要
一种气体浓度测定装置，具有光源；试样容器，其配置在光源的光路上，导入试样气体；干扰成分检测器，其接收透过试样容器的光源的光，检测与干扰成分的吸收光谱一致的波段的光的强度；主检测器，其接收透过试样容器的光源的光，检测与测定对象成分的吸收光谱一致的波段的光的强度；运算部，其根据主检测器所检测出的强度和干扰成分检测器所检测出的强度，算出测定对象成分的浓度；侵入检测部，其根据干扰成分检测器所检测出的强度，对性能下降物质可能侵入装置内的情况进行检测；以及侵入防止部，其在检测到性能下降物质有可能侵入的情况，阻止性能下降物质进一步的侵入。当作为液体的水分侵入装置内或作为气体的水分大量侵入装置内时，可用已有的构成元件测知该侵入。
文档编号G01N21/61GK102692398SQ201210065470
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月13日 优先权日2011年3月14日
发明者岩田宪和, 香川明文 申请人:株式会社堀场制作所