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    重庆时时彩网站营运时间表: 气体分析装置.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410831782.3

    申请日:

    2014.12.26

    公开号:

    CN104749166A

    公开日:

    2015.07.01

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01N 21/76申请日:20141226|||公开
    IPC分类号: G01N21/76 主分类号: G01N21/76
    申请人: 株式会社堀场制作所
    发明人: 水野裕介; 生田卓司; 荒川实里
    地址: 日本京都府
    优先权: 2013-273411 2013.12.27 JP
    专利代理机构: 北京信慧永光知识产权代理有限责任公司11290 代理人: 周善来; 李雪春
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410831782.3

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2016.10.19|||2015.07.01

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供气体分析装置,能通过化学发光法高精度地测量试样气体中规定成分的浓度。气体分析装置(100)具有:气体分析部(1)、发光诱发成分产生部(2)和测量信号计算部(31)。气体分析部(1)能导入包含规定成分的试样气体和/或标准气体、及发光诱发气体。此外,气体分析部(1)输出基于通过规定成分和发光诱发成分的相互作用而产生的反应光强度的检测信号。发光诱发成分产生部(2)通过隔开放电产生间隔的时间反复产生的放电,产生发光诱发气体。测量信号计算部(31)根据基于通过导入试样气体和发光诱发气体而产生的反应光的第一检测信号和基于通过导入标准气体和发光诱发气体而产生的反应光的第二检测信号,计算第一测量信号。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种气体分析装置,其通过化学发光法测量试样气体的规定成分的浓度,
    所述气体分析装置的特征在于具备:
    气体分析部,能够导入所述试样气体和/或标准气体、以及包含与所述规定成分相互作用的发光诱发成分的发光诱发气体,输出基于通过所述相互作用而产生的反应光的强度的检测信号;
    发光诱发成分产生部,通过隔开基于所述规定成分的浓度决定的放电产生间隔的时间反复产生的放电,产生所述发光诱发气体,并且将产生的所述发光诱发气体导入所述气体分析部;以及,
    测量信号计算部,基于将所述试样气体和所述发光诱发气体导入所述气体分析部时输出的第一检测信号、以及将所述标准气体和所述发光诱发气体导入所述气体分析部时输出的第二检测信号,计算用于测量所述规定成分的浓度的第一测量信号。

    2.  根据权利要求1所述的气体分析装置,其特征在于,当所述规定成分的浓度成为规定浓度以下时,按照所述规定成分的浓度调整所述放电产生间隔。

    3.  根据权利要求1或2所述的气体分析装置,其特征在于,在第一周期内交替向所述气体分析部导入所述标准气体和所述试样气体。

    4.  根据权利要求1~3中任意一项所述的气体分析装置,其特征在于,当向所述气体分析部导入所述试样气体时,导入作为所述试样气体和稀释气体的混合气体的第一混合气体。

    5.  根据权利要求1~4中任意一项所述的气体分析装置,其特征在于,
    所述气体分析装置还具备转换部,所述转换部从所述试样气体生成转换试样气体,所述转换试样气体包含转换发光成分,所述转换发光成 分与所述发光诱发成分产生伴随发光的相互作用,
    向所述气体分析部导入所述转换试样气体和所述发光诱发气体时,所述气体分析部输出第三检测信号,
    所述测量信号计算部基于所述第三检测信号和所述第二检测信号,计算用于测量所述转换发光成分的浓度的第二测量信号。

    6.  根据权利要求5所述的气体分析装置,其特征在于,在第一周期内交替向所述气体分析部导入所述标准气体和所述转换试样气体。

    7.  根据权利要求5或6所述的气体分析装置,其特征在于,在第二周期内交替向所述气体分析部导入所述试样气体和所述转换试样气体。

    8.  根据权利要求5~7中任意一项所述的气体分析装置,其特征在于,当向所述气体分析部导入所述转换试样气体时,导入作为所述转换试样气体和稀释气体的混合气体的第二混合气体。

    9.  根据权利要求1~8中任意一项所述的气体分析装置,其特征在于,所述放电产生间隔是基于所述规定成分的浓度的实际测量值决定的,当所述规定成分的浓度的实际测量值为规定浓度以下时设定的所述放电产生间隔大于当所述规定成分的浓度的实际测量值比所述规定浓度大时设定的所述放电产生间隔。

    10.  根据权利要求1~9中任意一项所述的气体分析装置,其特征在于,所述放电产生间隔是基于用于测量所述规定成分的浓度的测量范围决定的,当所述测量范围为所述规定浓度以下的浓度范围时设定的所述放电产生间隔大于当所述测量范围为比所述规定浓度大的浓度范围时设定的所述放电产生间隔。

    说明书

    说明书气体分析装置
    技术领域
    本发明涉及一种使用化学发光分析法的气体分析装置。
    背景技术
    以往公知有一种气体分析装置,使用化学发光分析法(CLA,Chemical Luminescence Analysis method),测量从烟道等产生的排气中的成分浓度。
    例如,在专利文献1中公开了一种具备兼用于向反应槽供给臭氧和供给稀释用空气的臭氧流道的化学发光式氮氧化物测量装置,该装置配置有泵、流量调节器、流量计、臭氧产生器和平滑元件。在该气体分析装置中,为了稀释CO2等消光性气体,将臭氧流道的流量调节成适当的流量,并使臭氧浓度最佳化,以能够按照试样气体的氮氧化物浓度使化学发光的检测灵敏度成为最大。此外,在所述气体分析装置中,通过脉宽调制型浓度设定器,控制对臭氧产生器进行驱动的高压电源。
    此外,专利文献1中公开的化学发光式氮氧化物测量装置在间歇产生臭氧过程中,设置使臭氧浓度为0的区间,在使臭氧产生为0的区间中对发光强度的测量系统(光检测器及其放大系统)进行校准。由此,可以进行高灵敏度的放大。
    现有技术文献
    专利文献1:日本专利公开公报特开平7-301603号
    然而,在基于使用了臭氧产生器的化学发光法、而该臭氧产生器通过放电产生臭氧(O3)的气体分析装置中,特别是在试样气体中的测量对象成分(规定成分)的浓度低到数ppm(particle per million)左右的情况下,存在不能高精度地测量试样气体中的规定成分的浓度的问题。
    发明内容
    本发明的目的在于通过化学发光法高精度地测量试样气体中的规定成分的浓度。
    下面,作为解决本发明的问题的技术方案,说明多种方式??梢愿菪枰我庾楹纤龇绞?。
    本发明提供一种气体分析装置,其通过化学发光法测量试样气体的规定成分的浓度,所述气体分析装置具备:气体分析部,能够导入所述试样气体和/或标准气体、以及包含与所述规定成分相互作用的发光诱发成分的发光诱发气体,输出基于通过所述相互作用而产生的反应光的强度的检测信号;发光诱发成分产生部,通过隔开基于所述规定成分的浓度决定的放电产生间隔的时间反复产生的放电,产生所述发光诱发气体,并且将产生的所述发光诱发气体导入所述气体分析部;以及,测量信号计算部,基于将所述试样气体和所述发光诱发气体导入所述气体分析部时输出的第一检测信号、以及将所述标准气体和所述发光诱发气体导入所述气体分析部时输出的第二检测信号,计算用于测量所述规定成分的浓度的第一测量信号。
    在气体分析装置中,首先,发光诱发成分产生部以放电产生间隔的时间间隔产生放电,产生包含发光诱发成分的发光诱发气体。向气体分析部导入所述发光诱发气体。
    接着,在向气体分析部导入发光诱发气体的状态下,向气体分析部导入标准气体和/或试样气体。此时,当向气体分析部导入标准气体时,从气体分析部输出第二检测信号,该第二检测信号是基于通过导入标准气体和发光诱发成分而产生的反应光的检测信号。
    另一方面,当向气体分析部导入试样气体时,从气体分析部输出第一检测信号,该第一检测信号是基于通过导入试样气体和发光诱发气体而产生的反应光的检测信号。
    在得到第一检测信号和第二检测信号之后,测量信号计算部基于得到的第一检测信号和第二检测信号,计算第一测量信号。
    在所述气体分析装置中,基于试样气体中的规定成分的浓度决定发光诱发成分产生部的放电产生间隔。由此,可以基于规定成分的浓度来 调整包含在发光诱发气体中的二次生成物的量。其结果,能够按照规定成分的浓度调整二次生成物对反应光造成的影响。其结果,可以使用第一检测信号,高精度地测量规定成分的浓度。
    此外,在所述气体分析装置中,测量信号计算部基于第一检测信号和第二检测信号计算第一测量信号。即使仅导入标准气体和发光诱发气体时,在第二检测信号中有时也产生不为零的信号。即,存在下述情况:在第一检测信号中包含在导入标准气体和发光诱发气体时产生的信号成分。
    在这种情况下,测量信号计算部可以从第一检测信号中去掉包含在第一检测信号中的所述信号成分,来计算测量信号。其结果,气体分析装置能够使用第一测量信号,高精度地测量规定成分的浓度。
    当规定成分的浓度成为规定浓度以下时,可以按照规定成分的浓度,调整放电产生间隔。由此,特别是当试样气体中的规定成分成为低浓度时,可以抑制发光诱发成分产生部的二次生成物的产生。其结果,能够抑制二次生成物对反应光造成的影响。
    气体分析装置还可以具备转换部。转换部从试样气体生成转换试样气体。转换试样气体包含转换发光成分。转换发光成分是与发光诱发成分产生伴随发光的相互作用的成分。此时,当向气体分析部导入转换试样气体和发光诱发气体时,气体分析部输出第三检测信号。
    此外,测量信号计算部可以基于第三检测信号和第二检测信号,计算用于测量转换发光成分的浓度的第二测量信号。
    由此,可以基于第二测量信号,测量包含在试样气体中的、原本不会与发光诱发成分发生产生反应光的相互作用的成分的浓度。
    可以在第一周期内交替向气体分析部导入标准气体和、试样气体或转换试样气体。由此,可以在短时间内取得第二检测信号和、第一检测信号或第三检测信号。其结果,能够高精度地测量规定成分或转换发光成分的浓度。
    可以在第二周期内交替向气体分析部导入试样气体和转换试样气体。由此,可以在短时间内取得第一检测信号和第三检测信号。其结果, 能够高精度地测量规定成分和转换发光成分的浓度。
    当向气体分析部导入试样气体或转换试样气体时,可以向气体分析部导入第一混合气体或第二混合气体。第一混合气体是试样气体和稀释气体的混合气体。第二混合气体是转换试样气体和稀释气体的混合气体。由此,能够稀释对规定成分和/或转换发光成分与发光诱发成分的相互作用产生的发光进行妨碍的成分。
    通过化学发光分析法,能够高精度地测量试样气体中的成分浓度(和转换为转换发光成分的成分)。
    附图说明
    图1是表示气体分析装置的整体结构的图。
    图2是表示在发光诱发成分产生部中生成的发光诱发气体的成分分析结果的图。
    图3是表示放电产生间隔和二次生成物生成量的关系的图。
    图4是表示反应部周围的温度和测量误差的关系的图。
    图5是表示试样气体导入部的详细结构的图。
    图6A是表示气体分析装置的基本动作的流程图。
    图6B是表示在成分浓度测量后调整放电产生间隔时气体分析装置动作的流程图。
    图7是表示本实施方式的第一切换控制信号和第二切换控制信号的信号波形、向反应部导入气体的气体导入模式、以及检测信号的信号波形的图。
    附图标记说明
    100 气体分析装置
    1 气体分析部
    11 反应部
    13 试样气体导入部
    131 转换部
    133 第二气体切换部
    135 导入部
    15 稀释气体导入部
    17 第一气体切换部
    19 气体合流部
    2 发光诱发成分产生部
    3 控制部
    4 排气部
    31 测量信号计算部
    33 切换控制部
    35 发光诱发成分产生控制部
    G1 第一气体口
    G2 第二气体口
    G3 第三气体口
    G4 第四气体口
    G5 第五气体口
    G6 第六气体口
    S1、S2、S3 信号值
    T1 第一周期
    T2 第二周期
    a、b、c、d、e、f 气体口
    具体实施方式
    (1)第一实施方式
    1.气体分析装置的整体结构
    参照图1,说明本实施方式的气体分析装置100的整体结构。图1是表示气体分析装置的整体结构的图。图1所示的气体分析装置100使用化学分析法(CLA),测量试样气体中规定成分的浓度。
    气体分析装置100包括:气体分析部1、发光诱发成分产生部2、控制部3和排气部4。
    气体分析部1以气体能够流通的方式与排气部4(后述)连接。此外,气体分析部1以气体能够流通的方式与发光诱发成分产生部2(后述)的出口侧(后述)连接。由此,气体分析部1利用来自排气部4的抽吸,能够导入在发光诱发成分产生部2中产生的发光诱发气体(后述)。
    此外,气体分析部1利用来自排气部4的抽吸,能够导入试样气体和/或稀释气体。
    在此,对本实施方式的试样气体和稀释气体进行说明。试样气体包含氮化合物(氮氧化物(NOx)等)等。作为这种试样气体,例如有在烟道中流动的气体、或在各种工序中产生的气体等。
    当向气体分析部1导入试样气体和发光诱发气体时,通过试样气体中的能发光成分(规定成分)与发光诱发气体中的发光诱发成分(后述)的相互作用产生反应光,稀释气体主要起到稀释妨碍产生所述反应光的成分(例如二氧化碳(CO2)等)的作用。因此,当将试样气体导入气体分析部1时,稀释气体与试样气体一起导入。
    因此,作为稀释气体,可以使用不包含作为测量对象的规定成分和妨碍产生所述反应光的成分的气体。在本实施方式中,作为稀释气体,可以使用从试样气体除去了测量对象的规定成分和妨碍产生所述反应光的成分(二氧化碳(CO2))而得到的气体。测量对象的规定成分(例如氮氧化物(NOx))和妨碍产生反应光的成分(二氧化碳(CO2))例如可以使用除去所述成分的吸附剂(沸石等)和吸收剂(碱石灰等)等来除去。此外,作为稀释气体也可以使用干燥空气或氮气(N2)等。
    另一方面,在气体分析装置100中进行浓度测量过程中,标准气体与发光诱发气体一起导入反应部11。此外,把当将标准气体和发光诱发气体导入反应部11时从反应部11输出的检测信号(第二检测信号(后述))作为测量成分浓度时的基准信号。在本实施方式中,标准气体是与所述稀释气体相同的气体。
    气体分析部1可以边将发光诱发气体导入气体分析部1的反应部11(后述)内部边将试样气体和/或稀释气体导入气体分析部1的反应部11的内部。通过边导入发光诱发气体边导入试样气体和/或标准气体,使包 含在试样气体和/或标准气体中的能发光成分(规定成分)与发光诱发气体中的发光诱发成分产生相互作用。其结果,在反应部11的内部产生反应光。
    此外,气体分析部1具备未图示的光检测器等,使用该光检测器等,接收在反应部11的内部产生的反应光。由此,气体分析部1可以将基于使用该光检测器等接收到的反应光的强度的信号作为检测信号输出。另外,将在后面对气体分析部1的详细结构进行说明。
    发光诱发成分产生部2通过放电产生包含发光诱发成分的发光诱发气体。在本实施方式中,发光诱发成分产生部2产生的发光诱发气体包含作为发光诱发成分的臭氧(O3)。因此,发光诱发成分产生部2能够导入包含氧气(O2)的气体,该氧气(O2)的气体成为作为发光诱发成分的臭氧(O3)的原料。在本实施方式中,作为成为臭氧(O3)原料的气体,使用稀释气体(标准气体)。
    因此,本实施方式的发光诱发成分产生部2具有两个气体口。两个气体口中的一个气体口能够导入臭氧(O3)的原料气体(与稀释气体和标准气体相同的气体)。此外,另一个气体口经由气体分析部1的反应部11以气体能够流通的方式与排气部4连接。其结果,发光诱发成分产生部2可以利用排气部4的抽吸,将原料气体导入内部。
    在将原料气体导入了内部的状态下,发光诱发成分产生部2在内部产生放电。由此,发光诱发成分产生部2可以将原料气体中的氧作为主原料,产生包含臭氧(O3)作为发光诱发成分的发光诱发气体。
    此外,如上所述,发光诱发成分产生部2的另一个气体口以气体能够流通的方式与反应部11连接,反应部11以气体能够流通的方式与排气部4连接。由此,发光诱发成分产生部2利用排气部4的抽吸,将在内部产生的包含发光诱发成分的发光诱发气体导入气体分析部1的反应部11。
    由此,将稀释气体(标准气体)作为原料气体并通过放电产生臭氧(O3)的发光诱发成分产生部2价格低且结构简单,另一方面,具有以下问题点。
    即,当将稀释气体(标准气体)作为原料气体并通过放电产生臭氧的情况下,不仅包含在原料气体(稀释气体、标准气体)中的氧气分解,包含在原料气体(稀释气体、标准气体)中的氧气以外的成分(例如氮化合物)等也分解(或活性化)。因此,如图2所示,在发光诱发成分产生部2内生成的发光诱发气体中,除了包含臭氧(O3)以外,还包含一氧化二氮(N2O)、五氧化二氮(N2O5)、硝酸(HNO3)气体等氮化合物。有时将所述臭氧以外的成分也称为“二次生成物”。图2是表示在发光诱发成分产生部中生成的发光诱发气体的成分分析结果的图。
    所述二次生成物起下述作用:妨碍试样气体中的规定成分(发光成分)和发光诱发成分的相互作用。因此,当试样气体中的、成为测量对象的规定成分(发光成分)的浓度低到数ppm左右的情况下,由于存在所述二次生成物,所以存在通过规定成分和发光诱发成分的相互作用产生的反应光的强度变弱的情况。其结果,当根据测量信号计算规定成分的浓度时,存在不能高精度地计算规定成分的浓度的情况。
    此外,当将稀释气体(标准气体)作为原料气体产生臭氧(O3)的情况下,一氧化氮(NO)等与发光诱发成分(臭氧(O3))相互作用产生反应光的成分也作为二次生成物生成。
    当利用化学发光法测量规定成分的浓度时,作为所述二次生成物的一氧化氮(NO)对用于测量规定成分的浓度的第一检测信号(后述)和第三检测信号(后述)的信号值造成影响。特别是测量数ppm左右的规定成分的浓度时,不能忽视该影响。
    因此,发光诱发成分产生部2不是连续产生放电,而是隔开时间间隔,反复产生放电,该时间间隔由通过发光诱发成分产生控制部35(后述)预先设定的放电产生间隔决定。由此,如图3所示,可以基于放电产生间隔来控制在规定时间内产生的所述二次生成物的产生。图3是表示放电产生间隔和二次生成物的生成量的关系的图。
    如后所述,当试样气体中的规定成分的浓度为规定浓度以下(当预测到试样气体中的规定成分的浓度为规定浓度以下)的情况下,即,认为起因于规定成分的反应光强度较低的情况下,发光诱发成分产生部2 以使二次生成物的产生减少的方式,基于试样气体中的规定成分的浓度调整放电产生间隔。具体地说,例如,当试样气体中的规定成分的浓度低到数ppm左右(当预测到试样气体中的规定成分的浓度低到数ppm左右)的情况下,使所述放电产生间隔大于规定成分的浓度较高(数百ppm左右)时的放电产生间隔。
    由此,特别是当规定成分的浓度为数ppm左右时,通过使二次生成物的产生量成为最小限度的产生量,可以抑制二次生成物妨碍规定成分和发光诱发成分的相互作用。其结果,即使当规定成分的浓度较低时,也可以确保足够的反应光强度。其结果,可以高精度地测量低浓度的规定成分的浓度。
    此外,可以抑制作为二次生成物的一氧化氮(NO)等的、与发光诱发成分相互作用而发光的成分的生成。
    此外,当规定成分的浓度较高(例如10ppm以上)时,通过使放电产生间隔比规定成分的浓度较低时的放电产生间隔小,可以针对试样气体中的规定成分(发光成分)提供足够量的臭氧(O3)(发光诱发成分)。其结果,可以抑制与规定成分的浓度相比反应光的强度变小。
    由此,能够按照规定成分的浓度调整放电产生间隔,由此,气体分析装置100能够测量更大范围的规定成分的浓度。
    控制部3控制气体分析部1、发光诱发成分产生部2、排气部4等构成气体分析装置100的各部分。此外,从气体分析部1向控制部3输入基于在反应部11中产生的反应光的强度的检测信号。此外,控制部3基于输入的检测信号来计算测量信号,并计算试样气体中的规定浓度。
    控制部3例如由微型计算机系统或计算机构成,所述微型计算机系统或计算机包括:CPU(中央处理器(Central Processing Unit))、RAM(随机存储器(Random Access Memory))、ROM(只读存储器(Read Only Memory))和/或HDD(硬盘(Hard Disk Drive))或SDD(固态硬盘(Solid State Drive))等存储装置、以及其他接口。
    当控制部3由微型计算机系统或计算机构成时,可以通过存储在存储装置内的程序实现后述的控制部3的各部分的一部分或全部。此外, 也可以通过定制IC等实现控制部3的各部分的一部分或全部。
    另外,将在后面对控制部3的结构进行详细说明。
    排气部4由产生抽吸力的泵(未图示)等构成。此外,如上所述,排气部4以气体能够流通的方式与气体分析部1的反应部11连接。因此,通过使反应部11的内部成为负压,排气部4能够将试样气体和/或标准气体、以及在发光诱发成分产生部2中产生的发光诱发气体抽吸导入反应部11的内部。
    此外,如上所述,排气部4经由反应部11以气体能够流通的方式与发光诱发成分产生部2连接。因此,通过使反应部11的内部成为负压并且使发光诱发成分产生部2成为负压,排气部4能够将成为发光诱发成分原料的原料气体(稀释气体、标准气体)抽吸导入发光诱发成分产生部2。
    此外,排气部4具有分解发光诱发成分(在本实施方式中为臭氧(O3))的装置(未图示)。由此,排气部4能够抑制向外部空间排出发光诱发成分。
    另外,在发光诱发成分产生部2中,通过隔开由放电产生间隔决定的时间间隔反复进行放电,也可以调整从发光诱发成分产生部2产生的发光诱发成分的量。其结果,可以抑制来自排气部4的发光诱发成分(臭氧(O3))向外部空间排出的量。
    2.气体分析部的结构
    2-1.整体结构
    接着,对气体分析部1的结构进行说明。首先,参照图1,对气体分析部1的整体结构进行说明。
    如上所述,气体分析部1基于反应光,输出检测信号,该反应光通过试样气体中的规定成分和发光诱发气体中的发光诱发成分的相互作用而产生。此外,本实施方式的气体分析部1在第一周期T1内交替导入标准气体和、稀释气体与试样气体(或转换试样气体(后述))的混合气体(第一混合气体或第二混合气体)。
    因此,气体分析部1具有:反应部11、试样气体导入部13、稀释气体导入部15、第一气体切换部17和气体合流部19。
    反应部11具有至少三个气体口(第一气体口G1、第二气体口G2和第三气体口G3)。第一气体口G1以气体能够流通的方式与发光诱发成分产生部2的另一个气体口连接。此外,第二气体口G2以气体能够流通的方式与排气部4连接。
    因此,反应部11利用排气部4的抽吸能够向反应部11的内部导入发光诱发气体。
    此外,第三气体口G3经由气体合流部19(后述)和第一气体切换部17(后述),以气体能够流通的方式与试样气体导入部13(后述)连接。此外,第三气体口G3经由气体合流部19,以气体能够流通的方式与稀释气体导入部15(后述)连接。因此,反应部11利用排气部4的抽吸,能够边向反应部11的内部导入发光诱发气体边向反应部11的内部导入标准气体或所述混合气体。
    由此,在反应部11的内部,通过试样气体(或转换试样气体)中的发光成分(规定成分和/或转换发光成分(后述))和发光诱发气体中的发光诱发成分的相互作用,产生反应光。
    如上所述,当向反应部11的内部导入试样气体或转换试样气体时,将试样气体(转换试样气体)和稀释气体的混合气体导入反应部11的内部。通过与试样气体(转换试样气体)一起导入稀释气体,可以稀释包含在试样气体(转换试样气体)中的妨碍产生反应光的成分(二氧化碳(CO2)等)。其结果,可以产生基于试样气体中的发光成分的浓度的反应光。
    此外,反应部11具有未图示的光检测器,用该光检测器接收所述反应光。其结果,反应部11的光检测器能够输出基于反应光的强度的检测信号。
    此外,反应部11(及其周围)的温度被保持在规定的温度以下。例如,当测量试样气体中的低浓度(数ppm左右)的一氧化氮(NO)的浓度时,如图4所示,伴随反应部11(及其周围)的温度变高,规定成分 (和/或转换发光成分(后述))的浓度测量值和实际的浓度测量值之间的误差增大。特别是如果反应部11周围的温度成为规定的温度以上,则所述误差变得显著。图4是表示反应部11的周围的温度和测量误差的关系的图。
    温度成为规定的温度以上时误差增大是因为如果成为规定的温度以上,则所述二次生成物的生成变得显著。
    此外,如图4所示,使放电产生间隔变得越大,相对于反应部11(及其周围)的温度的测量误差的变化会变得越小,该放电产生间隔决定发光诱发成分产生部2的放电的产生间隔。
    因此,通过将反应部11(及其周围)的温度保持在规定的温度以下,可以减少温度造成的测量值的变化。其结果,能够高精度地测量试样气体的规定成分(和/或转换发光成分)的浓度。
    此外,通过使发光诱发成分产生部2的放电产生间隔变大,能够抑制温度造成的测量误差的发生。
    试样气体导入部13例如由具有气体入口和气体出口的气体流量调节器等构成。试样气体导入部13的气体入口以气体能够流通的方式与试样气体取样探头(未图示)连接,所述试样气体取样探头设置在要对试样气体进行取样的场所。另一方面,试样气体导入部13的气体出口以气体能够流通的方式与第一气体切换部17的气体口a(后述)连接,并且经由第一气体切换部17、气体合流部19和反应部11以气体能够流通的方式与排气部4连接。
    因此,试样气体导入部13可以利用排气部4的抽吸,将通过试样气体取样探头抽吸到的试样气体调整流量并向第一气体切换部17的气体口a排出。
    此外,试样气体导入部13具有转换部131(后述),该转换部131将试样气体中的成分(一般来说规定成分以外的成分)中的、不会与发光诱发成分产生相互作用或者虽然相互作用但不会伴随发光的成分转换为通过与发光诱发成分的相互作用而发光的转换发光成分。此外,试样气体导入部13能够选择性地排出试样气体或包含转换发光成分的转换试 样气体。
    由此,能够测量包含在试样气体中的、原本不会与发光诱发成分发生相互作用的成分的浓度,该相互作用指产生反应光的作用。另外,将在后面对试样气体导入部13的详细结构进行说明。
    稀释气体导入部15例如由具有气体入口和气体出口的气体流量调节器等构成。稀释气体导入部15的气体入口例如经由填充有所述吸收剂(碱石灰等)或吸附剂(沸石等)的柱,以气体能够流通的方式与所述试样气体取样探头(未图示)连接。其结果,稀释气体导入部15能够从试样气体中除去规定成分和抑制产生所述反应光的成分,生成稀释气体和标准气体。
    此外,稀释气体导入部15经由气体合流部19和反应部11以气体能够流通的方式与排气部4连接。因此,稀释气体导入部15利用排气部4的抽吸,能够将从试样气体生成的稀释气体和标准气体调整流量并向气体合流部19和反应部11排出。
    第一气体切换部17例如是具有三个气体口a、b、c的三通电磁阀。第一气体切换部17基于从控制部3的切换控制部33(后述)输出的第一切换控制信号(后述),选择使气体口a和气体口b能够流通气体或使气体口a和气体口c能够流通气体。另外,在本实施方式中,当第一切换控制信号的信号值为零时,第一气体切换部17使气体口a和气体口b能够流通气体,当信号值为S1ON(后述)时使气体口a和气体口c能够流通气体。
    第一气体切换部17的气体口a以气体能够流通的方式与试样气体导入部13连接。此外,气体口b以气体能够流通的方式与排气部4连接。另外,气体口c以气体能够流通的方式与气体合流部19连接。
    因此,当使气体口a和气体口b能够流通气体时,第一气体切换部17利用排气部4的抽吸,将向气体口a排出的试样气体或转换试样气体排出到排气部4。因此,在这种情况下,不会将试样气体或转换试样气体导入反应部11内。
    另一方面,当使气体口a和气体口c能够流通气体时,第一气体切 换部17利用排气部4的抽吸,将试样气体或转换试样气体排出到气体合流部19。
    气体合流部19例如是具有三个气体口(第四气体口G4、第五气体口G5、第六气体口G6)的气体配管(一般来说被称为“T形管接头”的气体配管)。第四气体口G4以气体能够流通的方式与稀释气体导入部15连接。此外,第五气体口G5以气体能够流通的方式与反应部11连接。另外,第六气体口G6以气体能够流通的方式与第一气体切换部17的气体口c连接。
    由此,当利用排气部4的抽吸向第六气体口G6排出试样气体或转换试样气体时,气体合流部19将从第四气体口G4导入的稀释气体和试样气体的第一混合气体、或稀释气体和转换试样气体的第二混合气体从第五气体口G5排出。而且,将从第五气体口G5排出的第一混合气体或第二混合气体导入反应部11。
    另一方面,当未向第六气体口G6排出试样气体或转换试样气体时,气体合流部19仅将标准气体(稀释气体)从第五气体口G5排出。而且,将从第五气体口G5排出的标准气体(稀释气体)导入反应部11。
    2-2.试样气体导入部的结构
    接着,参照图5对试样气体导入部13的详细结构进行说明。图5是表示试样气体导入部的详细结构的图。图5所示的试样气体导入部13不仅能够向反应部11导入试样气体、而且能够向反应部11导入转换试样气体。
    转换试样气体是包含转换发光成分的气体。将作为试样气体中的规定成分(例如一氧化氮(NO))以外的成分的、不与发光诱发成分(臭氧(O3))相互作用且不发光的成分(例如二氧化氮(NO2)、氨(NH3))等,转换成与发光诱发成分相互作用而产生发光的成分(例如一氧化氮(NO)),由此得到所述转换发光成分。
    因此,试样气体导入部13具有:转换部131、第二气体切换部133和导入部135。
    转换部131具有气体入口和气体出口。转换部131的气体入口以气 体能够流通的方式与试样气体取样探头(未图示)连接,该试样气体取样探头设置在要对试样气体进行取样的场所。此外,转换部131的气体出口以气体能够流通的方式与第二气体切换部133(后述)的气体口e连接。其结果,转换部131的气体出口经由第二气体切换部133、导入部135(后述)、第一气体切换部17、气体合流部19和反应部11,以气体能够流通的方式与排气部4连接。因此,利用排气部4的抽吸,能够将试样气体从所述试样气体取样探头导入转换部131的内部。
    在转换部131中具有如下装置(转换器):该装置用于将不与发光诱发成分产生伴随发光的相互作用的成分转换成与发光诱发成分产生伴随发光的相互作用的转换发光成分。因此,利用所述装置,将导入到转换部131内的试样气体中的、不与发光诱发成分产生伴随发光的相互作用的成分转换成转换发光成分。
    其结果,在通过转换部131期间,将试样气体转换成包含转换发光成分的转换试样气体。此外,转换试样气体利用排气部4的抽吸,从转换部131的气体出口向第二气体切换部133的气体口e排出。
    通过如上所述的转换部131,可以基于向反应部11导入转换试样气体时产生的反应光,测量试样气体中的规定成分(与发光诱发成分产生伴随发光的相互作用的成分)以外的成分的浓度。
    第二气体切换部133是具有三个气体口d、e、f的三通电磁阀。第二气体切换部133以能够收发信号的方式与切换控制部33(后述)连接。因此,第二气体切换部133基于从切换控制部33输出的第二切换控制信号(后述),选择使第二气体切换部133的气体口d和气体口e能够流通气体、或使气体口d和气体口f能够流通气体。
    第二气体切换部133的气体口d以气体能够流通的方式与导入部135(后述)的气体入口连接。此外,气体口e以气体能够流通的方式与转换部131的气体出口连接。此外,气体口f以气体能够流通的方式与试样气体取样探头(未图示)连接。
    因此,第二气体切换部133利用排气部4的抽吸,基于第二切换控制信号,通过使气体口d和气体口e能够流通气体,可以从气体口d排 出转换试样气体。此外,第二气体切换部133通过使气体口d和气体口f能够流通气体,可以从气体口d排出由试样气体取样探头采集到的试样气体。
    即,第二气体切换部133可以基于第二切换控制信号来选择试样气体或转换试样气体,并从气体口d排出。另外,在本实施方式中,当第二切换控制信号的信号值为零时,第二气体切换部133使气体口d和气体口f能够流通气体,当信号值为S2ON(后述)时,使气体口d和气体口e能够流通气体。
    导入部135例如是具有气体入口和气体出口的气体流量调节器。导入部135的气体入口以气体能够流通的方式与第二气体切换部133的气体口d连接。此外,导入部135的气体出口经由第一气体切换部17、气体合流部19和反应部11,以气体能够流通的方式与排气部4连接。
    由此,导入部135利用排气部4的抽吸,能够将从第二气体切换部133的气体口d排出的试样气体或转换试样气体调整流量并从导入部135的气体出口排出。
    如上所述,通过具有转换部131且能够选择并排出试样气体和从转换部131排出的转换试样气体的试样气体导入部13,可以选择包含规定成分的试样气体、以及包含规定成分和转换发光成分的转换试样气体中的任一种,并将其导入反应部11。
    其结果,不仅能够基于在反应部11产生的反应光计算与发光诱发成分产生伴随发光的相互作用的规定成分的浓度,而且能够基于在反应部11产生的反应光计算试样气体中的、转换成转换发光成分的成分的浓度。3.控制部的结构
    接着,参照图1对控制部3的结构进行说明??刂撇?具有:测量信号计算部31、切换控制部33和发光诱发成分产生控制部35。
    测量信号计算部31以能够收发信号的方式与气体分析部1的反应部11连接。因此,能够向测量信号计算部31输入检测信号。
    在本实施方式中,作为检测信号有:第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号。第一检测信号来自光检测器,是基于将第一混合气体 与发光诱发气体导入到反应部11时产生的反应光得到的检测信号,该第一混合气体为试样气体和稀释气体的混合气体。第二检测信号是基于将标准气体(与稀释气体相同)和发光诱发气体导入到反应部11时产生的反应光得到的检测信号。第三检测信号是基于将第二混合气体与发光诱发气体导入到反应部11时产生的反应光得到的检测信号,该第二混合气体为转换试样气体和稀释气体的混合气体。
    因此,第二检测信号用作第一测量信号和第二测量信号的基准,所述第一测量信号和第二测量信号用于测量试样气体中的规定成分和/或转换发光成分的浓度。这是因为第二检测信号是仅将标准气体导入反应部11时得到的检测信号。此外,还因为包含在标准气体中的成分,除了被除去的规定成分和妨碍产生反应光的成分以外,与包含在试样气体内的成分相同。
    因此,测量信号计算部31基于第一检测信号和第二检测信号,计算第一测量信号,该第一测量信号用于测量试样气体中的规定成分的浓度。具体地说,测量信号计算部31基于第一检测信号和第二检测信号的差,计算第一测量信号。由此,测量信号计算部31从第一检测信号中去掉向反应部11导入标准气体(与稀释气体相同)和发光诱发气体(发光诱发成分)时产生的信号成分。
    此外,测量信号计算部31基于第三检测信号和第二检测信号,计算第二测量信号,该第二测量信号用于测量转换试样气体中的转换发光成分的浓度。具体地说,测量信号计算部31基于第三检测信号和第二检测信号的差,计算第二测量信号。
    由此,可以从第三检测信号中去掉起因于规定成分和转换发光成分的信号成分以外的信号成分,计算出第二测量信号。另外,能够基于第二测量信号和第一测量信号的差,仅计算转换发光成分(通过转换部131转换为转换发光成分的成分)的浓度。
    切换控制部33以能够收发信号的方式与第一气体切换部17连接。因此,切换控制部33能够向第一气体切换部17输出第一切换控制信号。其结果,第一气体切换部17可以基于第一切换控制信号,选择使第一气 体切换部17的气体口a和气体口b能够流通气体、或使气体口a和气体口c能够流通气体。
    此外,切换控制部33以能够收发信号的方式与第二气体切换部133连接。因此,切换控制部33能够向第二气体切换部133输出第二切换控制信号。其结果,第二气体切换部133可以基于第二切换控制信号,选择使第二气体切换部133的气体口d和气体口e能够流通气体、或使气体口d和气体口f能够流通气体。
    作为从切换控制部33输出的第一切换控制信号,例如可以使用能够驱动第一气体切换部17的电磁阀的(具有信号振幅S1ON)、具有第一周期T1周期的方波等。此外,作为第二切换控制信号例如可以使用能够驱动第二气体切换部133的电磁阀的(具有信号振幅S2ON)、具有第二周期T2周期的方波等。
    发光诱发成分产生控制部35以能够收发信号的方式与发光诱发成分产生部2连接。因此,发光诱发成分产生控制部35向发光诱发成分产生部2输出信号,该信号控制发光诱发成分产生部2的、决定放电的产生间隔的放电产生间隔。
    由此,发光诱发成分产生部2能够基于从发光诱发成分产生控制部35指示的放电产生间隔,控制产生放电的间隔。
    4.气体分析装置的动作
    接着,参照图6A和图6B,对本实施方式的气体分析装置100的动作进行说明。图6A是表示气体分析装置的基本动作的流程图。图6B是表示在成分浓度测量后调整放电产生间隔时气体分析装置的动作的流程图。另外,在本实施方式中,作为第二切换控制信号的周期的第二周期T2是作为第一切换控制信号的周期的第一周期T1的两倍。此外,第二切换控制信号的上升或下降与第一切换控制信号的下降同步。
    如果气体分析装置100开始动作,则首先使排气部4启动。由此,反应部11成为负压,能够将稀释气体(标准气体)、试样气体和/或转换试样气体、以及发光诱发气体导入反应部11的内部。
    此外,如果气体分析装置100开始动作,则作为初始状态,切换控 制部33产生零信号的第一切换控制信号。因此,作为初始状态,第一气体切换部17使气体口a和气体口b能够流通气体。因此,在初始状态下,向反应部11的内部导入稀释气体(标准气体)。
    在气体分析装置100的动作开始后、且在开始测量试样气体的成分浓度之前,控制部3设定气体分析装置100的测量区间(range)(步骤S1)。当设定的测量区间为规定浓度以下的浓度范围的区间时(在步骤S1中为“是”时),发光诱发成分产生控制部35将放电产生间隔设定为第一间隔(步骤S2)。
    另一方面,当设定的测量区间为比规定浓度大的浓度范围的区间时(在步骤S1中为“否”时),发光诱发成分产生控制部35将放电产生间隔设定为比第一间隔小的第二间隔(步骤S3)。
    这样,与气体分析装置100的测量区间为比规定浓度大的浓度范围的区间时设定的放电产生间隔相比,气体分析装置100的测量区间为规定浓度以下的浓度范围的区间时的放电产生间隔被设定为较大的值,由此,当测量试样气体中的规定浓度以下的成分的浓度时,可以抑制发光诱发成分产生部2中的二次生成物的产生。
    由此,可以抑制二次生成物妨碍规定成分(和转换发光成分)与发光诱发成分的相互作用。其结果,即使规定成分(和转换发光成分)的浓度为低到数ppm左右的浓度时,也可以确保足够的反应光的强度。
    此外,当规定成分浓度比规定浓度高时,通过将放电产生间隔设定为比第一间隔小的第二间隔,针对试样气体中的规定成分(转换发光成分)能够提供足够量的臭氧(O3)(发光诱发成分)。其结果,与规定成分(转换发光成分)的浓度相比反应光的强度变小的情况得到抑制。
    在设定放电产生间隔后,发光诱发成分产生部2隔开由设定的放电产生间隔决定的时间间隔,产生放电(步骤S4)。由此,发光诱发成分产生部2将向内部导入的稀释气体(标准气体)作为原料,产生作为发光诱发成分的臭氧(O3)(和所述二次生成物)。
    在发光诱发成分产生部2开始放电后,切换控制部33产生具有第一周期T1的方波形状的第一切换控制信号和具有第二周期T2的方波形状 的第二切换控制信号。将当前第一切换控制信号为零信号值、且第二切换控制信号成为零信号值的时点作为基准(使时间t为0),参照图7对以后的动作进行说明。图7是表示本实施方式的第一切换控制信号和第二切换控制信号的信号波形、向反应部11导入气体的气体导入模式、以及检测信号的信号波形的图。
    首先,在从时间t为0到第一周期T1的半周期(0.5T1)的期间,第一切换控制信号的信号值为零信号值。因此,在第一气体切换部17中,气体口a和气体口b能够流通气体。即,试样气体(或转换试样气体)将反应部11作为旁路向排气部4排出。因此,如图7的气体导入模式所示,在从时间t为0到第一周期T1的半周期(0.5T1)的期间,向反应部11导入标准气体(稀释气体)和发光诱发气体。
    此时,测量信号计算部31从反应部11取得第二检测信号,该第二检测信号基于向反应部11导入标准气体(稀释气体)和发光诱发气体时的发光量(步骤S5)。此外,测量信号计算部31将取得的第二检测信号存储在控制部3的存储部内。
    如图7所示,此时得到的第二检测信号是信号稳定时具有信号值S2的信号。由此,即使仅将标准气体(与稀释气体相同)和发光诱发气体导入反应部11内时,也产生不为零的信号成分。这种信号成分产生的主要原因是在发光诱发成分产生部2中产生的作为二次生成物的一氧化氮(NO)等。即使能够通过使发光诱发成分产生部2的放电产生间隔变大来抑制二次生成物的产生,当作为测量对象的规定成分的浓度低到数ppm左右时,如果因作为二次生成物的一氧化氮(NO)等产生反应光,则也不能忽视其影响。
    在这种情况下,如后所述,通过从第一检测信号或第三检测信号中减去第二检测信号,能够去掉包含在第一检测信号或第三检测信号中的、作为二次生成物的一氧化氮(NO)等产生的信号成分。
    接着,在从时间t为0.5T1到与第一周期T1一致的时间的期间,第一切换控制信号的信号值成为S1ON。此外,第二切换控制信号的信号值为零信号值。
    因此,在第二气体切换部133中,气体口d和气体口f成为能够流通气体。即,从试样气体导入部13(导入部135)排出试样气体。此外,在第一气体切换部17中,气体口a和气体口c成为能够流通气体。即,从第一气体切换部17的气体口c排出试样气体。
    因此,如图7的气体导入模式所示,在从时间t为0.5T1到与第一周期T1一致的时间的期间,向反应部11导入在气体合流部19混合稀释气体和试样气体得到的第一混合气体和发光诱发气体。
    此时,测量信号计算部31从反应部11取得第一检测信号,该第一检测信号基于向反应部11导入第一混合气体(稀释气体和试样气体)和发光诱发气体时的发光量(步骤S6)。此外,测量信号计算部31将取得的第一检测信号存储在存储部内。
    如图7所示,此时得到的第一检测信号是信号稳定时具有信号值S1的信号。
    此外,在从时间t为T1到下一第一周期T1的半周期部分(1.5T1)的期间,第一切换控制信号的信号值再次成为零信号值。因此,如图7的气体导入模式所示,向反应部11导入标准气体(稀释气体)和发光诱发气体。此时,测量信号计算部31再次从反应部11取得第二检测信号(步骤S7)。此外,测量信号计算部31将取得的第二检测信号存储在存储部内。
    此外,在从时间t为1.5T1到第一切换控制信号的第二个周期结束时(即t=2T1)的期间,第一切换控制信号的信号值再次成为S1ON。另一方面,第二切换控制信号的信号值为S2ON。
    因此,在第二气体切换部133中,气体口d和气体口e成为能够流通气体。即,从试样气体导入部13(导入部135)排出转换试样气体。此外,在第一气体切换部17中,由于气体口a和气体口c成为能够流通气体,所以从气体口c排出转换试样气体。
    由此,如图7的气体导入模式所示,向反应部11导入在气体合流部19混合稀释气体和转换试样气体得到的第二混合气体和发光诱发气体。
    此时,测量信号计算部31从反应部11取得基于向反应部11导入第 二混合气体(稀释气体和转换试样气体)和发光诱发气体时的发光量的第三检测信号(步骤S8)。此外,测量信号计算部31将取得的第三检测信号存储在存储部内。
    如图7所示,此时得到的第三检测信号是信号稳定时具有信号值S3的信号。
    由此,通过利用第一切换控制信号和第二切换控制信号生成图7所示的气体导入模式,从步骤S5到步骤S8的第一周期T1的两个周期部分,亦即在第二周期T2的一个周期(T2)期间,可以取得第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号。
    由此,当在短时间内取得了第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号时,可以使包含在所述三个检测信号中的基准信号的变化为最小。
    即,通过将第二检测信号作为第一检测信号和第三检测信号的基准信号,能够以不会过度或不足的方式从第一检测信号和第三检测信号抽出基于规定成分与发光诱发成分的相互作用产生的发光的信号成分、以及基于转换发光成分(和规定成分)与发光诱发成分的相互作用产生的发光的信号成分。
    此外,通过交替切换向反应部11导入标准气体(稀释气体)和、试样气体或转换试样气体,可以抑制试样气体和转换试样气体造成的反应部11的污染。因此,可以减少气体分析装置100的维保作业的频率。
    在到步骤S8为止取得第一检测信号、两个第二检测信号和第三检测信号后,测量信号计算部31读取存储在存储部内的第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号,并且基于所述三个检测信号,计算用于测量规定成分的浓度的第一测量信号和用于测量转换发光成分(由转换部131转换为转换发光成分后的试样气体中的成分)的浓度的第二测量信号(步骤S9)。
    此时,测量信号计算部31基于第一检测信号稳定时的信号值S1和第二检测信号稳定时的信号值S2的差,计算第一测量信号。此外,测量信号计算部31基于第三检测信号稳定时的信号值S3和第二检测信号稳定时的信号值S2的差,计算第二测量信号。
    此外,测量信号计算部31基于第一测量信号,计算试样气体中的规定成分的浓度。另一方面,当想要仅计算转换发光成分的浓度时,测量信号计算部31基于第二测量信号和第一测量信号的差,计算转换发光成分的浓度。这是因为第三检测信号不仅包含基于转换发光成分和发光诱发成分的相互作用产生的发光的信号成分,而且包含基于规定成分和发光诱发成分的相互作用产生的发光的信号成分。
    由此,测量信号计算部31基于第一检测信号和第二检测信号的差、以及第三检测信号和第二检测信号的差,分别计算第一测量信号和第二测量信号,由此能够计算除去了下述信号成分的第一测量信号和第二测量信号,该信号成分是基于由作为二次生成物的一氧化氮(NO)等引起的反应光的信号成分。
    其结果,特别是即使当规定成分(和/或转换发光成分)的浓度低到数ppm的浓度时,也可以利用所述第一测量信号和第二测量信号,高精度地计算出规定成分和/或转换发光成分的浓度。
    在步骤S9中计算出成分浓度后,控制部3判断成分浓度测量是否结束(步骤S10)。当控制部3判断成分浓度测量结束时(在步骤S10中为“是”时),气体分析装置100使成分浓度测量停止。
    另一方面,当控制部3判断继续进行成分浓度测量的情况下(在步骤S10中为“否”时),返回步骤S5并继续进行成分浓度测量。由此,直到控制部3判断测量结束为止,可以继续进行成分浓度测量。
    另外,如图6B所示,也可以在步骤S9中计算出成分浓度后,发光诱发成分产生控制部35基于计算出的成分(规定成分和/或转换发光成分)浓度,调整放电产生间隔(图6B的步骤S10)。
    例如,当在步骤S2中将放电产生间隔设定为第一间隔的情况下,在试样气体中的规定成分(和转换发光成分)的浓度上升并超过了规定浓度的情况下,发光诱发成分产生控制部35可以使放电产生间隔缩短为第二间隔。
    此外,相反地,当在步骤S3中将放电产生间隔设定为第二间隔的情况下,在试样气体中的规定成分(和转换发光成分)的浓度下降并成为 规定浓度以下的情况下,发光诱发成分产生控制部35也可以使放电产生间隔增大到第一间隔。
    此外,当在步骤S2中将放电产生间隔设定为第一间隔的情况下,在试样气体中的规定成分(和转换发光成分)的浓度在规定浓度以下变化了的情况下,发光诱发成分产生控制部35也可以基于计算出的成分浓度使放电产生间隔改变。
    由此,基于试样气体中的成分浓度,可以适当地调整在发光诱发成分产生部2产生的二次生成物和发光诱发成分(臭氧(O3))的产生量。(2)实施方式的作用效果
    所述实施方式能够以如下方式表现。
    气体分析装置100(气体分析装置的一个例子)具有:气体分析部1(气体分析部的一个例子)、发光诱发成分产生部2(发光诱发成分产生部的一个例子)和测量信号计算部31(测量信号计算部的一个例子)。气体分析部1能够导入包含规定成分(规定成分的一个例子)的试样气体(试样气体的一个例子)和/或标准气体(标准气体的一个例子)、以及发光诱发气体(发光诱发气体的一个例子)。此外,气体分析部1输出基于规定成分和发光诱发成分(发光诱发成分的一个例子)的相互作用产生的反应光(反应光的一个例子)的强度的检测信号(检测信号的一个例子)。
    发光诱发成分产生部2通过放电产生发光诱发气体。隔开放电产生间隔(放电产生间隔的一个例子)的时间反复产生放电?;诠娑ǔ煞值呐ǘ染龆ǚ诺绮涓?。此外,发光诱发成分产生部2向气体分析部1导入产生的发光诱发气体。测量信号计算部31基于第一检测信号(第一检测信号的一个例子)和第二检测信号(第二检测信号的一个例子),计算第一测量信号(第一测量信号的一个例子)。
    在气体分析装置100中,首先,发光诱发成分产生部2以放电产生间隔的时间间隔产生放电,由此,产生包含发光诱发成分的发光诱发气体。向气体分析部1导入所述发光诱发气体。
    接着,在向气体分析部1导入发光诱发气体的状态下,向气体分析 部1导入标准气体和/或试样气体。此时,当向气体分析部1导入标准气体的情况下,从气体分析部1输出第二检测信号,该第二检测信号是基于通过导入标准气体和发光诱发成分而产生的反应光的检测信号。
    另一方面,当向气体分析部1导入试样气体的情况下,从气体分析部1输出第一检测信号,该第一检测信号是基于通过导入试样气体和发光诱发气体而产生的反应光的检测信号。
    在得到第一检测信号和第二检测信号之后,测量信号计算部31基于得到的第一检测信号和第二检测信号,计算第一测量信号。
    在所述气体分析装置100中,基于试样气体中的规定成分的浓度决定发光诱发成分产生部2的放电产生间隔。由此,可以基于规定成分的浓度来调整包含在发光诱发气体中的二次生成物(二次生成物的一个例子)的量。其结果,可以按照规定成分的浓度调整二次生成物对反应光造成的影响。其结果,能够使用第一检测信号,高精度地测量规定成分的浓度。
    此外,在所述气体分析装置100中,测量信号计算部31基于第一检测信号和第二检测信号,计算第一测量信号。对于第二检测信号而言,即使在仅导入标准气体和发光诱发成分时,也存在产生不为零的信号的情况。
    在这种情况下,测量信号计算部31可以考虑包含在第一检测信号中的、基于标准气体中的成分和发光诱发成分的相互作用产生的反应光的信号成分,计算测量信号。其结果,气体分析装置100可以使用第一测量信号,高精度地测量规定成分的浓度。
    当规定成分的浓度成为规定浓度(规定浓度的一个例子)以下时,按照规定成分的浓度调整放电产生间隔。由此,特别是试样气体中的规定成分成为低浓度时,可以抑制发光诱发成分产生部2中的二次生成物的产生。其结果,可以抑制二次生成物对反应光造成的影响。
    气体分析装置100还包括转换部131(转换部的一个例子)。转换部131从试样气体生成转换试样气体(转换试样气体的一个例子)。此时,当将转换试样气体和发光诱发气体导入气体分析部1时,气体分析部1 输出第三检测信号(第三检测信号的一个例子)。
    此外,测量信号计算部31基于第三检测信号和第二检测信号计算第二测量信号(第二测量信号的一个例子),该第二测量信号用于测量转换发光成分(转换发光成分的一个例子)的浓度。由此,可以基于第二测量信号,测量包含在试样气体中的、原本不会与发光诱发成分发生产生反应光的相互作用的成分的浓度。
    在第一周期T1(第一周期的一个例子)内向气体分析部1交替导入标准气体和试样气体或转换试样气体。由此,能够在短时间内取得第二检测信号和第一检测信号或第三检测信号。其结果,能够高精度地测量规定成分或转换发光成分的浓度。
    在第二周期T2(第二周期的一个例子)内交替向气体分析部1导入试样气体和转换试样气体。由此,可以在短时间内取得第一检测信号和第三检测信号。其结果,能够高精度地测量规定成分和转换发光成分的浓度。
    当向气体分析部1导入试样气体或转换试样气体时,向气体分析部1导入第一混合气体(第一混合气体的一个例子)或第二混合气体(第二混合气体的一个例子)。由此,可以稀释下述成分,该成分妨碍由规定成分和/或转换发光成分与发光诱发成分的相互作用产生的发光。
    (3)其他实施方式
    以上,对本发明的一个实施方式进行了说明,但是本发明并不限于所述实施方式,在不脱离本发明宗旨的范围内可以进行各种变形。特别是能够根据需要任意组合本说明书中记载的多个实施方式和变形例。
    (A)气体导入模式的其他实施方式
    在第一实施方式的气体分析装置100中,如图7所示,交替导入作为稀释气体和试样气体的混合气体的第一混合气体、以及作为稀释气体和转换试样气体的混合气体的第二混合气体。但是,气体导入模式并不限于此。
    例如,可以交替向反应部11导入标准气体和第二混合气体。此时,第二切换控制信号在气体分析装置100的动作中始终为S2ON。此外,作 为检测信号仅输出第二检测信号和第三检测信号。
    由此,可以测量试样气体中的规定成分和转换发光成分的浓度的合计值(例如氮氧化物(NOx)整体的浓度等)。
    此外,可以交替向反应部11导入标准气体和第一混合气体。此时,第二切换控制信号在气体分析装置100的动作中始终为零信号值。此外,作为检测信号,仅输出第一检测信号和第二检测信号。
    由此,可以仅特定地测量试样气体中的规定成分(例如一氧化氮(NO))的浓度。
    工业实用性
    本发明可以广泛地应用于采用化学发光分析法的气体分析装置。

    关 键 词:
    气体 分析 装置
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