气体分析装置及校正气体供给方法与流程

本发明涉及气体分析装置及校正气体供给方法。

背景技术：

1、作为测量气体中包含的特定成分的浓度的装置而存在各种装置，但无论哪种装置，都需要示出检测器的信号与特定成分的浓度的关系的标准曲线。为了生成标准曲线，需要使用特定成分浓度已知的校正气体来进行测量值的校正(参照专利文献1)。

2、但是，作为大气污染物质的代表性物质有btx(b：苯、t：甲苯、x：二甲苯)，但大气中包含的btx极其微量。因此，为了测量大气中的btx的浓度，在测量值的校正中必须使用btx的浓度非常低的校正气体。另一方面，能够填充在气瓶中的btx的源气体的浓度通常下限为10ppm左右，在需要比其更低浓度的校正气体的情况下，需要将源气体由n2(氮)气体等稀释气体稀释来生成所需浓度的校正气体。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2008-304213号公报

技术实现思路

1、发明要解决的技术问题

2、btx等物质的沸点比其他物质高(例如，苯的沸点约为80℃，二甲苯的沸点约为140℃)，常温下容易液化，容易吸附在管路的内壁等。特别是，在测量大气中的btx等的气体测量装置中，需要使用仅包含低浓度的btx等对象成分的校正气体，但若在到达测量部之前的管路内发生对象成分的吸附，则导入到测量部的校正气体的对象成分的浓度比所期望的浓度低，因此无法进行准确的校正。

3、因此，本发明的目的在于抑制校正气体中包含的对象成分吸附在到达测量部之前的管路内，从而向测量部供给准确浓度的校正气体。

4、用于解决上述技术问题的方案

5、在稀释包含btx等高沸点物质的源气体而生成低浓度的校正气体的情况下，为了使源气体和稀释气体的流量比与所期望的稀释倍率对应，通常使用流量控制器(例如，质量流量控制器)控制源气体和稀释气体各自的流量。在此，本发明人等发现，流量控制器内部的流路构成较为复杂，在流量控制器内容易形成气体的流速变得极端缓慢的部分，在该部分容易吸附对象成分。因此，本发明人等提出了以下想法：通过从校正气体的生成中所使用的源气体的流通路径上去除流量控制器，从而能够简化源气体的流通路径的流路构成，并且能够生成所期望的浓度的校正气体。本发明是基于这样的想法而完成的。即，本发明的概要如下。

6、本发明的气体分析装置具备：测量部，用于测量气体中的对象成分的浓度；校正气体供给部，用于向所述测量部供给在所述测量部的测量值的校正中使用的校正气体；控制部，控制所述测量部及所述校正气体供给部的动作。所述校正气体供给部具备：源气体气瓶，供给以已知浓度包含所述对象成分的源气体；稀释气体气瓶，供给用于稀释所述源气体的稀释气体；合流部，使从所述源气体气瓶供给的所述源气体和从所述稀释气体气瓶供给的所述稀释气体合流而生成所述校正气体；调节器，设置在所述源气体气瓶与所述合流部之间，用于调节从所述源气体气瓶向所述合流部供给的所述源气体的供给压力；流量调节机构，设置在所述稀释气体气瓶与所述合流部之间，用于控制从所述稀释气体气瓶向所述合流部供给的所述稀释气体的流量。来自所述源气体气瓶的所述源气体的供给流量仅通过所述调节器调节。所述控制部构成为，在从所述校正气体供给部向所述测量部供给所述校正气体时，在将所述源气体的供给压力通过所述调节器而以与所述校正气体中的所述对象成分的目标浓度无关的规定压力固定的状态下，基于被固定为所述规定压力的所述源气体的供给压力，仅通过所述流量调节机构将所述校正气体中的所述对象成分的浓度调节为所述目标浓度，所述气体分析装置构成为，仅提取在所述合流部中被调节为所述目标浓度的所述校正气体中的分析所需要的流量，在所述测量部的测量中使用。

7、本发明的校正气体供给方法是使以已知浓度包含对象成分的源气体和用于稀释所述源气体的稀释气体在合流部中合流而生成校正气体，向用于测量气体中的所述对象成分的浓度的测量部供给所述校正气体的校正气体供给方法。该方法依次具备如下步骤：源气体供给步骤，在仅通过调节器将来自供给所述源气体的源气体气瓶的所述源气体的供给压力固定为规定压力的状态下，向所述合流部供给所述源气体；流量算出步骤，基于被固定为所述规定压力的来自所述源气体气瓶的所述源气体的供给压力，算出用于使在所述合流部中生成的所述校正气体中的所述对象成分的浓度成为目标浓度的所述稀释气体的必要流量；流量控制步骤，通过流量调节机构控制来自所述稀释气体气瓶的所述稀释气体的供给流量，以使从所述稀释气体气瓶向所述合流部供给的所述稀释气体的流量成为在所述流量算出步骤中算出的所述必要流量；校正气体提取步骤，提取在所述合流部中所述对象成分的浓度被调节为所述目标浓度的校正气体中的规定流量，用于所述测量部中的测量。

8、发明效果

9、在本发明的气体分析装置中，构成为通过固定包含对象成分的源气体的供给压力的同时控制稀释气体的流量的方法，将从校正气体供给部向测量部供给的校正气体的对象成分浓度调节为目标浓度。通过这样的构成，由于在源气体的流通路径上不存在流量控制器，因此对象成分不会吸附在流量控制器的管路内，能够向测量部供给准确浓度的校正气体。

10、在本发明的校正气体供给方法中，在向测量部供给校正气体时，仅通过调节器固定源气体的供给压力，并通过流量调节机构控制稀释气体的流量，从而将校正气体的对象成分浓度调节为目标浓度。由此，无需在源气体的流通路径上配置流量控制器，能够防止对象成分吸附在流量控制器的管路内，能够向测量部供给准确浓度的校正气体。

技术特征：

1.一种气体分析装置，其特征在于，具备：

2.如权利要求1所述的气体分析装置，其特征在于，

3.如权利要求1或2所述的气体分析装置，其特征在于，

4.如权利要求1或2所述的气体分析装置，其特征在于，

5.如权利要求1～4的任一项所述的气体分析装置，其特征在于，

6.如权利要求5所述的气体分析装置，其特征在于，

7.一种校正气体供给方法，是使以已知浓度包含对象成分的源气体和用于稀释所述源气体的稀释气体在合流部中合流而生成校正气体，向用于测量气体中的所述对象成分的浓度的测量部供给所述校正气体的校正气体供给方法，其特征在于，依次具备如下步骤：

8.如权利要求7所述的校正气体供给方法，其特征在于，还具备：

9.如权利要求8所述的校正气体供给方法，其特征在于，

10.如权利要求8所述的校正气体供给方法，其特征在于，

技术总结
本发明涉及气体分析系统(1)，抑制校正气体所含的对象成分吸附在到达测量部前的管路内，向测量部供给准确浓度的校正气体。具备测量部(2)、向测量部(2)供给校正气体的校正气体供给部(4)和控制部(76)。校正气体供给部(4)具备：源气体气瓶(44)、稀释气体气瓶(46)、使源气体和稀释气体合流的合流部(74)、用于调节源气体气瓶(44)的供给压力的调节器(48)、用于控制稀释气体的供给流量的流量调节机构(70)，来自源气体气瓶(44)的源气体的供给流量仅由调节器(48)调节。控制部(76)基于被固定为规定压力的源气体的供给压力，仅通过流量调节机构(70)将校正气体中的对象成分的浓度调节为目标浓度。

技术研发人员：板桥亨久,北尾拓也
受保护的技术使用者：株式会社岛津制作所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15