吸附性气体分析装置和吸附性气体分析方法

吸附性气体分析装置和吸附性气体分析方法
【专利摘要】本发明提供吸附性气体分析装置和吸附性气体分析方法。吸附性气体分析装置包括：气体测量机构(21)，测量与在气体配管(1)内流动的吸附性气体的量相关联的值；气体注入机构(3)，至少在所述气体测量机构(21)测量所述吸附性气体期间，从比该气体测量机构(21)测量所述吸附性气体的测量点靠向上游，向所述气体配管(1)内注入规定量的具有吸附性的注入气体。由此，可以在吸附性气体的测量中减小响应延迟，可以实时进行各种条件下的吸附性气体的测量。
【专利说明】吸附性气体分析装置和吸附性气体分析方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于测量与具有吸附性的测量对象气体的量相关联的值的吸附性气体分析装置。
【背景技术】
[0002]例如对从汽车发动机排出的排气中的NOx等成分进行测量。近年来，在这种排气分析装置中，对于除了 NOx以外成分的NH3等具有吸附性的气体的分析，其重要性不断增加。
[0003]作为测量NH3等具有吸附性的气体的具体例子，可以列举能高效率驱动柴油发动机，并且可以抑制NOx的生成量的尿素SCR (Selective Catalytic Reduction、选择性催化还原)系统的研究开发的情况等。具体说明所述尿素SCR系统，S卩，其构成为通过把尿素向从柴油发动机排出的高温排出气体中雾状喷射，把因尿素热分解而生成的NH3作为还原剂提供给SCR催化剂，从而将排出气体中的NOx还原成无害的N2和H20。
[0004]在前述的尿素SCR系统中，如果提供了过量的尿素，则变成在排出气体中含有NH3而发出恶臭或不能满足环境标准。因此，为了要知道在各种运转条件下是否适当地提供了尿素，要对排气中的NH3进行测量。
[0005]然而，与以往的作为测量对象的NOx那样的气体不同，在NH3这样的吸附性气体的情况下，在到达可以测量NH3的量的气体分析机构之前，NH3被吸附在配管的内壁等上，难以实时测量准确值。
[0006]更具体而言，排气分析装置100A具有对在图7 Ca)所示的气体配管IA内流动的排气的一部分进行取样的取样配管2A、设在取样配管2A上的测量NH3浓度的浓度传感器21A，在这样的排气分析装置100A中，例如需要使排气从汽车消音器流动到所述浓度传感器21A。在排气开始流动时，如作为图7 (a)的区域R的放大图的图7 (b)所示，由于NH3被吸附在所述气体配管IA和所述取样配管2A的内表面上，如图8的坐标图所示，输出比实际流动的浓度低的值。不久如图7 (c)和图8的坐标图所示，可以测量与实际流动的NH3的浓度大致相同的浓度，但如果停止流入排气，则此时如图7 (d)所示，附着在内壁面上的NH3被剥离，尽管实际上排气没有流动应该不能检测出NH3，但如图8的坐标图所示，测量出了 NH3的浓度。
[0007]这样，通过在排气流动的配管内表面上吸附了 NH3等吸附性气体，在实际流动的NH3的浓度和测量的NH3的浓度指示值之间产生时间延迟，不能实时测量。换言之，关于NH3等具有吸附性的气体，排气分析装置的响应速度不够。
[0008]此外，还存在的问题是如果测量NH3等具有吸附性的气体，则在测量开始初期应该测量的图7的区域SI的部分表现为与在测量快要结束时图7的区域S2的部分相等，缺少了什么时间排出了 NH3这样的与时间相关的一部分信息。
[0009]可是在专利文献I中，公开了为了改善氨分析装置的响应速度，把所述取样配管内表面浸溃在NaOH水溶液中进行碱处理，以使NH3不吸附在配管的内表面上。可是，即使预先进行了这样的碱处理，例如排气中的烟灰等附着在配管内表面上等时，产生了没有被碱处理的部分，在这部分上产生了 NH3的吸附。即，在考虑持续使用的情况下，用专利文献I所示的方法不能完全解决在具有吸附性的气体的测量中产生的响应延迟的问题。
[0010]专利文献1:日本专利公开公报特开2000-155115号

【发明内容】

[0011]鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种吸附性气体分析装置，在具有吸附性的气体的测量中可以减小响应延迟，并且可以实时进行各种条件下的具有吸附性的气体的测量。
[0012]S卩，本发明的吸附性气体分析装置包括:气体测量机构，测量与在气体配管内流动的具有吸附性的测量对象气体的量相关联的值；以及气体注入机构，至少在所述气体测量机构测量所述测量对象气体期间，从比所述气体测量机构测量所述测量对象气体的测量点靠向上游，向所述气体配管内注入规定量的具有吸附性的注入气体。
[0013]此外，本发明的吸附性气体分析方法包括:气体测量步骤，测量与在气体配管内流动的具有吸附性的测量对象气体的量相关联的值；以及气体注入步骤，至少在作为测量所述测量对象气体期间的所述气体测量步骤中，从比测量所述测量对象气体的测量点靠向上游，向所述气体配管内注入规定量的具有吸附性的注入气体。
[0014]由此，至少在具有吸附性的测量对象气体的测量时，把具有吸附性的所述注入气体注入所述气体配管内，因在所述气体配管内的壁面上预先吸附有所述注入气体，使所述测量对象气体不直接与内壁面接触，可以使所述内壁面难以吸附。
[0015]此外，即使在用所述注入气体覆层的所述气体配管内附着了烟灰等污垢，因用所述气体注入机构注入的新的注入气体，在该污垢表面上也立刻形成吸附了注入气体的层。
[0016]因此，如以往那样仅仅对气体配管内进行了碱处理的话，因新产生的烟灰等污垢使防止测量对象气体吸附的效果降低，但本发明通过利用注入气体总是形成新的覆层，可以防止所述测量对象气体吸附。
[0017]因此，至少在所述测量气体的测量时，通过使所述注入气体持续在气体配管内流动，由于总是在所述气体配管内形成新的覆层，所以可以防止测量对象气体因所述注入气体的吸附而产生的测量误差和响应延迟。
[0018]为了进一步减小在测量对象气体的测量中的测量误差和响应延迟，只要所述注入气体是与所述测量对象气体成分相同且能由所述气体测量机构测量的气体即可。
[0019]由此，通过调整注入气体的注入量，可以在气体配管内吸附注入气体和测量对象气体成为饱和量以上，可以使气体向壁面的吸附保持平衡状态。即，即使假设测量对象气体被吸附在壁面上，也可以使与其量等量的所述注入气体立刻从壁面剥离，流到所述气体分析机构，所以可以防止因吸附造成用所述气体分析机构测量的量发生变动。
[0020]由于这样在气体配管内保持测量对象气体和注入气体的吸附平衡，所以可以防止具有吸附性的测量对象气体被吸附并持续停留在气体配管内表面上而造成测量的量损失或产生响应延迟，可以用所述气体测量机构测量所述测量对象气体流入的量。此时，从用所述气体测量装置测量并指示的量，减去用所述气体注入机构注入的注入气体的量，可以准确地计算出在流入所述气体配管的时刻的测量对象气体量。
[0021]此外，关于这样的结构的作用和效果，换言之，由于不是完全防止具有吸附性的测量对象气体吸附在所述气体配管内表面上，而是把本来应该仅用所述测量对象气体进行测量的量，根据不吸附在内表面上而到达所述测量点的测量对象气体的量、以及替代吸附在气体配管内表面上的所述测量对象气体从气体配管内表面上剥离的所述测量对象气体或所述注入气体的量，进行测量，所以对于与吸附性气体的量相关联的值，不会产生响应延迟，可以准确地实时测量。
[0022]此外，即使在所述气体配管内附着烟灰等污垢，在该污垢表面也形成吸附注入气体的层，在此也大致保持平衡，从而可以防止因所述注入气体的吸附而产生响应延迟。
[0023]作为尽可能不产生响应延迟的所述注入气体注入量的具体例子，可以列举所述规定量设定为，相比于向所述气体配管的内表面吸附所述测量对象气体和所述注入气体的吸附量与所述测量对象气体和所述注入气体从所述气体配管的内表面剥离的剥离量大致平衡的量，成为等量或等量以上。
[0024]对于流入所述气体配管内的测量对象气体量的计算，为了即使不进行减去所述注入气体量的操作，也可以容易地计算出大致准确的值，只要所述规定量设定为，使所述气体测量机构表示的与所述注入气体的量相关的值在容许差以下即可。
[0025]按照这样的本发明的 吸附性气体分析装置，由于构成为边用所述气体注入机构把具有吸附性的注入气体注入所述气体配管内，边对具有吸附性的所述测量对象气体进行测量，所以即使产生了烟灰等污垢，由于可以立刻生成新的注入气体的覆层，可以始终使测量对象气体难以吸附在所述气体配管内的内表面上。因此，可以防止测量对象气体产生测量误差和响应延迟。
【专利附图】

【附图说明】
[0026]图1是表示本发明一个实施方式的排气分析装置的结构的示意图。
[0027]图2是表示同一实施方式的污垢判断时的浓度变化和响应速度的示意性坐标图。
[0028]图3是把图1的示意图中用虚拟线表示的区域放大的图，并且是表示NH3在内表面上的吸附、剥离状态的示意图。
[0029]图4是表不同一实施方式和现有技术中的NH3浓度测量时的响应差异的坐标图。
[0030]图5是表不同一实施方式和现有技术中的NH3微量浓度测量时的响应差异的坐标图。
[0031]图6是表示对同一实施方式中的注入气体的量与上升时间、下降时间之间关系的验证结果的坐标图。
[0032]图7是表示以往的排气分析装置的结构和用虚拟线表示的区域中的NH3吸附状态变化的示意图。
[0033]图8是表示以往的排气分析装置在NH3的浓度测量中的响应特性的示意性坐标图。
[0034]附图标记说明
[0035]100…排气分析装置(吸附性气体分析装置)
[0036]I …气体配管
[0037]21…气体测量机构
[0038]3 …气体注入机构【具体实施方式】
[0039]参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
[0040]本实施方式的吸附性气体分析装置是所谓的排气分析装置100，用于测量从安装有尿素SCR系统的柴油发动机排出的排气中含有的NH3的浓度。
[0041]更具体而言，如图1所示，其包括:气体配管1，流通有作为试样气体的排气；取样配管2，从所述气体配管I内对排气的一部分进行取样；气体测量机构21，在所述取样配管2内具有测量点M，测量排气中含有的NH3的浓度；气体注入机构3，把与具有吸附性的测量对象气体相同成分的气体注入所述气体配管I内；以及控制机构4，对各部分进行控制。换言之，由所述气体配管I和所述取样配管2形成排气流动的流动通道11。此外，图1中用虚拟线包围的区域R表示后面叙述的图3中放大的部分。
[0042]对各部分进行说明。
[0043]所述气体配管I是未图示的汽车消音器所安装的大致圆筒形的管，例如是不锈钢管，在与所述排气接触的内表面上进行了电解磨削等表面加工，以便不容易附着NOx和烟灰等。此外，导入所述气体配管I中的排气的大部分直接从下游侧的开口向外部导出。
[0044]所述取样配管2是弯曲成L形的大致细圆筒形的不锈钢管，使其一端相对于所述气体配管I的中央部向半径方向插入，并且在该气体配管I的内部开口，从而可以对排气的一部分进行取样。在所述取样配管2上从上游依次设置有开关阀23、吸引泵22和所述气体测量机构21。在测量排气中的NH3气体的浓度的情况下，打开所述开关阀并且利用所述吸引泵22进行吸引，使规定流量的排气流入所述取样配管2内。此外，所述取样配管2也与所述气体配管I相同，对内表面用电解磨削等进行表面加工。
[0045]所述气体测量机构21构成为例如利用FTIR (傅氏转换红外线光谱分析仪)不仅可以测量排气中含有的NH3，而且同时测量N0x、C0、C02、烃等各种成分的浓度，例如以I秒的周期更新并输出测量的各成分的浓度。即，可以大致实时更新排气中含有的各种成分的浓度指示值。此外，本实施方式中的所述气体测量机构21的测量点M相当于在取样配管2中设置该气体测量机构21的位置。
[0046]所述气体注入机构3把作为测量对象的成分中的具有吸附性的NH3作为注入气体,注入所述气体配管I内，其包括:气体注入管34，一端连接于贮存有NH3的注入气体源31，另一端在所述气体配管I内开口 ；设置在所述气体配管I上的开关阀33 ;以及流量控制阀32。所述气体注入机构3至少在用所述气体测量机构21测量排气中的NH3的浓度期间，把规定量的NH3持续向所述气体配管I内提供。此外，通过导入NH3的零点气体、标准气体进行测量前校正时也使用所述气体注入机构3。
[0047]如果详细说明所述气体注入管34在所述气体配管I内开口的位置，则注入气体被导入的位置设定在比所述气体测量机构21的测量点M更靠向上游。更具体而言，比所述取样配管2在所述气体配管I内开口的位置更靠向上游，且在所述气体配管I安装于消音器一侧的开口附近，使所述气体注入管34的一端开口。即，构成为可以沿导入排气直到所述测量点M为止的流动通道11的大致整个区域，利用所述气体注入机构3使NH3气体分散。再换言之，在比测量点M靠向上游的配管内设定注入气体的注入位置，使作为所述测量对象气体的排气中的NH3和注入气体双方与内表面接触的面积，比仅排气中的NH3接触的面积要足够大。例如设定成即使在仅排气中的NH3接触的内表面产生吸附，也只能吸附所述气体测量机构21的测量限度以下的量。
[0048]所述控制机构4是具有输入输出接口、存储器、CPU、A/D、D/A转换器等的所谓计算机，通过执行存储在所述存储器中的程序，进行各种阀的控制等，以及至少发挥作为污垢判断部41的功能。
[0049]所述污垢判断部41根据与所述气体测量机构21检测吸附性气体时的响应速度相关联的值，判断在所述流动通道11中有无污垢。具体而言，利用所述气体注入机构3向所述气体配管I和所述取样配管2导入浓度或流量已知的吸附性气体(注入气体)，在根据此时的所述气体测量机构21输出的测量值计算出的与响应速度相关的值比预先规定的规定值恶化的情况下，判断与作为试样气体的排气流动的流动通道11相连的内表面附着有超过容许的烟灰等污垢。
[0050]在本实施方式中，所述污垢判断部41根据从作为与所述响应速度相关的值什么也没有检测出的状态，到以规定值稳定所需要的响应时间，来判断污垢，在所述响应时间超过了预先规定的规定时间的情况下，判断在所述气体配管I或所述取样配管2内的内表面上附着有容许量以上的污垢。
[0051]对这样构成的排气分析装置100在NH3气体测量时的一系列动作等进行说明。
[0052]首先，对用所述污垢判断部41检测排气流动的流动通道11中的污垢的动作进行说明。
[0053]在用所述气体测量机构21开始测量排气中的NH3之前，通过用所述气体注入机构3注入的零点气体和标准气体，对所述气体测量机构21的输出值进行校正。此外，在污垢检测中使排气等试样气体不导入到所述气体配管I内。
[0054]所述污垢判断部41测量响应时间tn，响应时间tn是把NH3的浓度设定为所述气体测量机构21的满刻度附近的标准气体注入所述气体配管I内，并用所述气体测量机构21测量的NH3气体的浓度变化稳定为止所需要的时间。
[0055]在此，如图2的坐标图所示，可以看出有污垢的情况下的响应时间tn比没有污垢的初始状态的响应时间h变长。这是因为，如果在气体配管I和取样配管2内附着有烟灰等污垢，则表面积相应地增加，可以更多地吸附册13等吸附性气体。因此，即使从所述气体注入机构3注入标准气体，在污垢增多时被困住的NH3气体的量增多，指示值要到达标准气体设定的浓度需要时间。即，所述污垢判断部41利用因吸附性气体被污垢吸附而造成的所述气体测量机构21的响应性恶化，进行污垢的检测。按照这样构成的污垢判断部41，由于根据作为吸附性气体的NH3的吸附性检测污垢，所以难以用流量和其他参数等进行检测，并且可以立刻检测出对吸附性气体的测量有特别恶劣影响的污垢。在检测到污垢的情况下，例如对气体配管I和取样配管2自动进行清洁，可以改善NH3测量中所述气体测量机构21的响应速度，以及防止在标准气体被污垢吸附的状态下进行不准确的校正，在此后的测量中存在大的误差的状态下继续测量等情况。
[0056]下面对校正结束后的排气中的NH3气体浓度的测量中各部分的动作等进行说明。此外，校正结束后，通过把所述注入气体源31切换成其他注入气体源，能以与所述标准气体不同的浓度，把NH3作为注入气体提供给所述气体配管I和取样配管2。此时，作为注入气体的NH3的浓度在所述气体测量机构21可以测量的范围内，例如设定为一半以下的值等，此外使得即使补充源于排气的NH3，在所述气体测量机构21中其浓度指示值也不饱和。
[0057]所述气体注入机构3在排气流入所述气体配管I内之前，即，从使汽车发动机启动前的状态，开始向所述气体配管I内注入作为注入气体的nh3。此时，也开始驱动设在所述取样配管2上的吸引泵22，也使注入气体流入所述取样配管2内。然后如图3 (a)所示，在所述气体配管I和所述取样配管2的内表面上变成吸附NH3为饱和量后，导入排气。例如可以在所述气体注入机构3开始注入NH3后，经过了规定时间后导入排气，也可以在所述气体测量机构21中测量的气体浓度以由所述气体注入机构3注入的气体浓度大致稳定的情况下，开始导入排气。
[0058]在此，从所述气体注入机构3注入的注入气体的量即所述规定量被设定为，如图3(b)所示，相比于向所述气体配管I的内表面吸附所述吸附气体和所述注入气体的吸附量与所述测量对象气体和所述注入气体从所述气体配管I内表面剥离的剥离量大致平衡的量，成为等量或等量以上。
[0059]这样，从发动机启动到停止的期间，对于由所述气体测量机构21测量的气体浓度变化，比较了以往的排气分析装置的测量结果和本实施方式的排气分析装置100的测量结果，并进行说明。
[0060]如图4的坐标图所示，在使用以往的排气分析装置的情况下，不是在发动机启动后立刻表示实际的浓度值，因在配管内表面上吸附NH3而产生了响应延迟。虽然不久稳定在实际的浓度值，但在发动机停止后尽管没有流入排气，也检测出从内表面剥离的NH3,浓度指示值平稳下降。
[0061]另一方面，按照本实施方式的排气分析装置100，由于从测量开始前使NH3气体作为注入气体以一定的浓度值在所述气体配管I和取样配管2中流动，所以从导入排气前成为使规定的浓度指示值升高的状态。然后由于成为图3 (b)所示那样的NH3向内表面的吸附和剥离大致平衡的状态，所以即使假设在内表面吸附源于排气的NH3，也代之以大致等量的NH3W内表面剥离。因此，几乎不会发生因吸附造成的响应延迟，所以所述气体测量机构21输出的浓度指示值可以大致实时地再现源于实际的排气的浓度变化。
[0062]下面对于不是源于前述的大量排气的NH3流入的情况，而是例如使发动机冷启动时等仅仅输出微量NH3的情况，边比较以往的排气分析装置和本实施方式的排气分析装置100的测量结果边进行说明。
[0063]如图5 Ca)的坐标图所示,刚刚开始测量后,在微量的NH3流入排气分析装置100的情况下，在以往的情况下，全部的NH3被吸附在气体配管I和取样配管2的内表面上，甚至所述气体测量机构21不能检测出来。即使发动机启动后经过了规定的时间后，在相对于实际的NH3浓度出现小的值，或发生响应波形不一致等现象后，实际的值和测量值一致并稳定。此外，在发动机停止后，虽然应该不会检测出NH3，但吸附在气体配管1、取样配管2上的NH3依次剥离，浓度指示值平稳地降低，不能再现实际的波形。换言之，不仅不能实时测量，而且存在其测量值缺少与时间相关的信息的缺陷。
[0064]另一方面,在本实施方式中，从发动机启动前导入注入气体,使在内表面上的NH3的吸附量达到饱和，所以在发动机启动后，即使是微量的源于排气的NH3也不吸附在内表面上，或者即使吸附也从内表面剥离大致等量的NH3。因此，如图5 (b)所示，即使在刚刚开始测量后存在微量的源于排气的NH3的情况下，也可以准确检测，并可以测量其浓度。即，以往容易误判断为本来没有排出NH3，而本发明即使是微量的NH3，也不会丢失与排出的时间相关的信息，可以准确地实时测量。因此，可以在排气测量中得到以往没有得到的见解，可以更有助于尿素SCR的开发。
[0065]此外，参照图6对本实施方式的排气分析装置100测量NH3时的上升时间、下降时间的实测结果进行说明。在所述实测中，用气体注入机构3使规定量的作为注入气体的NH3流动，同时从气体配管I的入口侧以阶跃输入的方式导入已知量的NH3，对气体测量机构21的响应速度进行了评价。如图6 (a)所示，(I)在没有从气体注入机构3注入NH3，并把NH3导入气体配管I的情况下，(2)在从气体注入机构3持续注入13ppm的NH3,并且再把NH3导入气体配管I的情况下，(3)在从气体注入机构3持续注入23ppm的NH3,并且再把NH3导入气体配管I的情况下，分别进行了测量。
[0066]图6 (b)是上升时的放大图，图6 (C)是下降时的放大图，从图6 (b)、图6 (C)可以看出，在(1)、(2)、(3)的试验条件下的上升时间和下降时间分别为26s、6s、2s。S卩，注入气体量增加，NH3越接近吸附在内表面上的饱和量，则越具有缩短上升时间、下降时间的倾向。此外，在如本实施方式的排气分析装置那样测量排气时，通过边从所述气体注入机构3使NH3持续流动，边测量排气中的NH3,证实了可以改善与气体测量机构21的NH3测量相关的响应性。
[0067]对其他的实施方式进行说明。
[0068]在所述实施方式中，以排气分析装置为例对本发明的气体分析装置进行了说明，但也可以是测量其他的气体作为试样气体。此外，作为具有吸附性的测量对象气体以NH3为例，但也可以是HC1、碳氢化合物(HC)等其他的具有吸附性的气体。作为碳氢化合物(HC)的例子，可以列举甲苯等芳香族烃、甲醇和乙醇等醇、高沸点HC等。此外，作为吸附性高的气体的例子可以列举N02、SO2, H2O等带有极性的气体。
[0069]不仅可以使所述规定量为保持吸附和剥离平衡状态的量，并且可以把所述规定量设定为，使所述气体测量机构表示的与所述注入气体的量相关的值在容许差以下。在此，容许差例如表示相对于某种测量仪可以测量的满刻度预先容许的误差量，具体而言，是用满刻度的几％左右等数值表示的值。即，通过保持平衡状态，并且预先使源于注入气体的浓度指示值为所述气体测量机构容许的浓度测量值的误差以内，几乎没有把测量范围变窄，而且不进行从为了知道源于排气的浓度值而得到的值减去来自注入气体的浓度值的操作，也可以知道足够准确的值。
[0070]所述污垢判断部构成为根据作为与吸附性气体的响应速度相关的值的响应时间，来检测有无污垢，但例如也可以使用从所述气体测量机构表示的某个测量值变成其他测量值时的变化率等其他相关的值。即，所述污垢判断部也可以根据在规定时间内测量的浓度值进行判断。在所述实施方式中，用所述气体注入机构注入标准气体，使要实际测量的浓度成阶跃状，但例如也可以是表现出矩形波形、正弦波形、脉冲形等各种测量值的变化。例如也可以在所述气体测量机构中测量脉冲形的变化的情况下，在由所述气体注入机构注入吸附性气体后，根据到实际用所述气体测量机构检测之前所需要的时间，判断有无污垢。此夕卜，用气体注入机构注入吸附性的注入气体的位置是试样气体流动的流动通道中，只要是比所述气体测量机构的测量点靠向上游，可以是任意位置，例如也可以向取样配管内注入吸附性的注入气体。此外，污垢判断部不仅检测有无污垢，还可以根据测量值判断污垢的程度。
[0071 ] 此外，也可以取得非吸附性气体的响应时间，在所述非吸附性气体的响应时间与所述吸附性气体的响应时间大致相同的情况下，判断所述吸引泵需要保养维护等，或者，在判断产生泄漏等且仅所述吸附性气体的响应时间变长的情况下，判断在测量对象气体流动的流动通道中存在污垢。例如在存在污垢的情况下，因配管内的表面积的变化造成吸附性气体的响应时间恶化而变长，对此，即使表面积变化，非吸附性气体也不太受影响，响应时间也几乎不变。另一方面，在吸引泵存在不良的情况下，对于所述吸附性气体和所述非吸附性气体双方，到达所述气体测量机构所需要的时间增加，双方的响应时间都增加。这样，通过比较吸附性气体和非吸附性气体的响应时间，所述污垢判断部可以严谨地判断不同的两个响应延迟的原因。在这样构成的情况下，优选的是所述气体测量装置可以同时测量多个成分的气体，作为所述非吸附性气体的具体例子可以列举CO、CO2, NO、N2O等。
[0072]此外，所述污垢判断部不是仅用于排气分析装置，也可以用于其他的气体分析装置。
[0073]此外，所述气体测量机构可以用FTIR测量多个成分的气体，但也可以仅测量其他的吸附性气体。具体而言，所述气体测量机构也可以如NDIR和激光测量那样仅可以测量NH3等吸附性气体。此外，所述气体测量机构测量的值不限于浓度，也可以是流量、体积等与吸附性气体的量相关的值。除此以外，所述气体测量机构的测量点也可以不是在取样配管内，而设在所述气体配管内。只要是使从所述气体注入机构注入的注入气体与测量对象的气体从比所述测量点靠向上游一起流动即可。
[0074]此外，所述气体测量机构在所述实施方式中被设置在比所述吸引泵更靠向下游，但例如也可以设置在比所述吸引泵更靠向上游。即使在用这样的所谓减压流程构成的情况下，对于污垢检测和具有吸附性的测量对象气体的测量，可以得到与上述相同的效果。
[0075]此外，当然也可以在不违背本发明宗旨的范围内，进行各种实施方式的组合和变形。
[0076]工业实用性
[0077]按照上述的本发明的吸附性气体分析装置，由于构成为边用所述气体注入机构向所述气体配管内注入具有吸附性的注入气体，边测量具有吸附性的所述测量对象气体，所以即使产生烟灰等污垢，也可以立刻产生新的注入气体的覆层，可以始终使测量对象气体难以吸附在所述气体配管内的内表面上。因此，可以防止产生测量对象气体的测量误差和响应延迟。即，本发明可以有效应用于例如把吸附性气体作为测量对象的排气分析装置。
【权利要求】
1.一种吸附性气体分析装置，其特征在于包括: 气体测量机构，测量与在气体配管内流动的具有吸附性的测量对象气体的量相关联的值；以及 气体注入机构，至少在所述气体测量机构测量所述测量对象气体期间，从比所述气体测量机构测量所述测量对象气体的测量点靠向上游，向所述气体配管内注入规定量的具有吸附性的注入气体。
2.根据权利要求1所述的吸附性气体分析装置，其特征在于，所述注入气体是与所述测量对象气体成分相同且能由所述气体测量机构测量的气体。
3.根据权利要求1所述的吸附性气体分析装置，其特征在于，所述规定量设定为，相比于向所述气体配管的内表面吸附所述测量对象气体和所述注入气体的吸附量与所述测量对象气体和所述注入气体从所述气体配管的内表面剥离的剥离量大致平衡的量，成为等量或等量以上。
4.根据权利要求1所述的吸附性气体分析装置，其特征在于，所述规定量设定为，使所述气体测量机构表示的与所述注入气体的量相关的值在容许差以下。
5.一种吸附性气体测量方法，其特征在于包括: 气体测量步骤，测量与在气体配管内流动的具有吸附性的测量对象气体的量相关联的值；以及 气体注入步骤，至少在作为测量所述测量对象气体期间的所述气体测量步骤中，从比测量所述测量对象气体的测量点靠向上游，向所述气体配管内注入规定量的具有吸附性的注入气体。
【文档编号】G01N33/00GK103765210SQ201280042315
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年9月3日 优先权日:2011年9月8日
【发明者】板谷隆宏, 中谷茂 申请人:株式会社堀场制作所