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氣體分析裝置的製作方法

2023-10-22 15:59:07 3

專利名稱:氣體分析裝置的製作方法
技術領域:
本發明涉及氣體分析裝置,尤其涉及在配管內流動試樣氣體中對測定光進行投光受光,分析規定成分的濃度的氣體分析裝置。
背景技術:
在從燃燒煤或重質油的蒸汽發生器排出的燃燒排氣中,包括硫黃氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)等成分。
作為用於分析包含於氣體中的各成分的含有量的氣體分析裝置,有例如如下裝置:與配管中的氣體流路交叉地配置探測器,使從光源向氣體出射的測定光由配置在探測器的頂端部的反射器反射,基於被反射的測定光的信息分析試樣氣體的成分濃度的裝置(例如,參照美國專利第5781306號說明書)。
圖14是示意性顯示以往的氣體分析裝置所用的探測器的截面圖。
圖14所示的探測器A包括,內部可通過測定光的中空的管狀的探測管B,該探測管B與煙道C內的氣體流路交叉地安裝於配管側壁D。
配管側壁D包括用於安裝探測器A的安裝部E,通過凸緣F探測器A被安裝於安裝部
E0
探測器A的基端部設有向探測管B內出射測定光的發光部G、和接收反射光的受光部H,探測器A的端部設有將來自發光部G的測定光反射到受光部H側的反射器I。
採用這樣的探測器A的氣體分析裝置中,能夠將煙道C中的氣體導入探測管B內,從發光部G出射並由反射器I反射的測定光由受光部G受光,根據該測定光的特性分析氣體中的各成分。
將在煙道C中流動的試樣氣體導入探測管B內時,試樣氣體通過探測管B到達發光部G、受光部H、反射器I等光學系統構件,這些光學系統構件暴露於高溫的試樣氣體,有粉塵造成的汙染或腐蝕等導致的劣化的擔心。
因此,為了防止光學系統構件暴露於高溫的試樣氣體,在探測器A設置吹掃氣體提供部J,向發光部G、受光部H與探測管B的測定區域之間提供吹掃氣體。
又,可以構成為:通過配置於探測管B內的吹掃氣體提供管(圖未示),向探測管B的頂端部提供吹掃氣體,防止反射器I暴露於試樣氣體。
這樣的探測器A的構造中,有可能產生在探測管B和安裝部E之間產生與煙道C直接連通的間隙K。
煙道C中流動的氣體為燃燒排氣時,其溫度為100°C 400°C,氣體流速為5m/sec 25m/sec0因此,煙道C內流動的氣體的一部分流入間隙K時,通過以外界氣溫被導入到探測管B的吹掃氣體,使其在間隙內被冷卻,結果,在間隙附近的上遊側的氣體溫度與下遊側的氣體溫度產生溫差。
這樣,一旦周圍的氣體溫度產生不均勻,與之對應地,探測管B的溫度也變得不均勻,尤其是,在測定光通過內部中空的光學系統的探測器中,可能產生熱透鏡效應現象。
這樣,由於熱透鏡效應現象的影響,會產生測定光軸擺動、偏移等問題,受光部中的受光狀態變得不穩定,導致測定精度惡化的問題。
又,在溫度分布不 均勻的狀態下,即使光學測定系統的光軸調整在探測器設置之後立即進行,也可能產生偏差,因此需要等到溫度穩定之後再進行光軸調整。
進一步的,在預先設有安裝部E的配管側壁D安裝不同形狀 尺寸的探測器時,需要配合探測器的外形變更安裝部E的形狀,有增加工時和費用的問題。
為了避免光學測定系統的溫度分布不均勻,考慮採用加熱器和溫度控制系統,要求確保安全性的系統構建,從而導致費用的上升和裝置的大型化。
又,探測管B的基端部由多個部件構成,其內徑並非均一。由此,向探測管B的內部提供吹掃氣體時,探測管B內的吹掃氣體中產生亂流,測定光的光路可能產生溫度差。
探測管B內存在溫度差時,由於熱透鏡效應現象的影響,作為測定光的雷射束擺動,產生光軸偏離等問題,受光部中的受光狀態變得不穩定,有測定精度惡化的問題。
又,在對探測管B的頂端部提供吹掃氣體時,由於在吹掃氣體提供管的配置位置產生探測管B內的溫度差,使得由於熱透鏡效應現象的影響,可能導致無法獲得高的測定精度。

發明內容
發明所要解決的問題
本發明的課題為,在通過光學測定系統測定配管內流動氣體濃度的氣體分析裝置中,防止基於溫度分布的不均勻的熱透鏡效應現象的發生,提高測定精度。
解決問題的手段
下面,對多個實施方式作為解決問題的手段進行說明。這些實施方式根據需要可進行任意組合。
本發明的一方面涉及的氣體分析裝置包括:管狀構件、光學系統構件、吹掃氣體提供部、遮蔽板。
管狀構件包括向在配管內流動的試樣氣體的規定測定區域投射測定光和/或接收來自測定區域的測定光的光路,貫通配管側壁地被安裝。光學系統構件對測定區域內的試樣氣體投射測定光和/或接收來自測定區域的測定光。吹掃氣體提供部向位於測定光的光路上的、位於光學系統構件和測定區域之間的區域提供吹掃氣體。遮蔽板在抑制試樣氣體流入管狀構件和配管側壁的間隙的位置設置有一個或多個。
該氣體分析裝置中,通過設置遮蔽板,試樣氣體難以流入到位於配管側壁內的管狀構件的周圍。因此,不需要另外設置加熱器或溫度控制系統等功能部,可使構成於管狀構件內測定光的光路上的溫度分布不會發生激烈的變化,由此可防止熱透鏡效應現象導致的測定精度的降低。
配管側壁包括,配置於管狀構件的周圍的、與管狀構件的外周面之間形成間隙的筒狀內壁面,一個或多個遮蔽板可固定於管狀構件。
該氣體分析裝置中,遮蔽板固定於管狀構件,遮蔽板與管狀構件的移動一起移動。因此,遮蔽板的設置和拆除不需要特別的作業和構造。
氣體分析裝置還包括安裝於配管側壁、內周面與管狀構件的外周面之間形成間隙的安裝輔助構件,一個或多個遮蔽板可固定於安裝輔助構件的內周面。
這種情況下,對應於管狀構件的外徑設於安裝輔助構件的遮蔽板的形狀或尺寸能夠預先進行設計,不管配管側壁的狀態,可防止試樣氣體流入管狀構件的位於配管側壁內的外周面。因此,安裝作業變得簡單,能夠省略初期工時。
多個遮蔽板可在管狀構件的軸向隔開間隙地配置。
該氣體分析裝置中,由於多個遮蔽板在管狀構件的軸向隔開間隙地配置,因此試樣氣體難以流入位於配管側壁內的管狀構件的周圍。吹掃氣體提供部可包括,與管狀構件的內壁面隔開第2間隙地配置在管狀構件的內部的吹掃氣體提供管,吹掃氣體提供管具有中空部,該中空部包括:用於向光學系統構件和測定區域之間的區域提供吹掃氣體的吹掃氣體流路和測定光的光路。
該氣體分析裝置中,吹掃氣體提供管與管狀構件的內壁面隔開第2間隙進行配置,因此通過吹掃氣體提供管的吹掃氣體可與外部空氣隔熱。又,管狀構件由於包括:與用於安裝於配管側壁的凸緣接合的接合部、與用於導入吹掃氣體的配管接合的接合部、與光學系統構件接合的接合部等,即使其內徑不均勻,通過採用具有相對於光軸方向沒有階差的平滑的內徑的吹掃氣體提供管,吹掃氣體不會產生亂流,由此可抑制熱透鏡效應現象的發生。吹掃氣體提供管的內徑可採用例如全長範圍具有均等內徑的結構。以上的結果是,不產生測定光的擺動、且通過光學系統構件進行氣體分析處理的測定精度得到提高,進一步的,設置時的光軸調整等的初期設定可在短時間內容易地進行。
氣體分析裝置可使在吹掃氣體提供管的中空部流動的吹掃氣體為層流。
考慮在內部流動的吹掃氣體的流速,通過確定吹掃氣體提供管的直徑,若使雷諾數變小的話,可避免吹掃氣體產生亂流而導致溫度分布的不均勻。例如,如前所述,通過採用全長範圍具有均等內徑的吹掃氣體提供管,通過進一步地使得內部的吹掃氣體為層流,可抑制外部導入的熱引起的熱透鏡效應現象的發生所導致的測定光的擺動,從而提供測定精度。
吹掃氣體提供管的頂端最好配置於測定區域的端部附近。
這種情況下,可防止導入測定區域的試樣氣體流入光學系統構件側,防止光學系統構件的劣化或汙損。又,可防止測定區域的端部附近的溫度分布的不均勻。
氣體分析裝置可進一步包括:設於吹掃氣體提供管的端部、從測定區域遮蔽第2間隙的第2遮蔽板。
這種情況下,試樣氣體不流入第2間隙,可抑制管狀構件的溫度分布產生不均。又,通過第2遮蔽板對第2間隙密閉,該第2間隙的隔熱效果提高,可防止外界氣溫的影響導致的溫度分布的不均勻。
第2間隙構成,用於向光學系統構件和測定區域之間的區域提供吹掃氣體的第2吹掃氣體流路,氣體分析裝置可進一步包括為攪拌通過第2吹掃氣體流路的吹掃氣體而設於第2間隙的攪拌部。
這種情況下,通過吹掃氣體提供管提供到測定區域的一端的吹掃氣體,通過第2間隙而使吹掃氣體提供管內隔熱,從而不容易受到外界氣溫的影響。進一步的,通過吹掃氣體提供管和管狀構件之間的第2間隙的吹掃氣體,由攪拌部被攪拌而使溫度分布均勻,因此向吹掃氣體提供管的熱傳遞均勻,因此存在於測定光的光路的吹掃氣體的溫度維持均勻,可進一步抑制熱透鏡效應現象。
為將在配管內流動的試樣氣體導入內部中空的測定區域,管狀構件可配置為與配管內的試樣氣體的流路交叉。進一步的,光學系統構件可包含第I光學系統構件和第2光學系統構件。該第I光學系統構件包括:設於管狀構件的第I端、將測定光出射到測定區域的發光部,和接收通過了測定區域內的試樣氣體的測定光的受光部。又,第2光學系統構件包括將來自設於管狀構件的第2端的發光部的照射光反射到受光部側的反射器。進一步的,氣體分析裝置可進一步包括,與第2間隙連通並且頂端位於第2光學系統構件的附近的頂端部吹掃氣體提供管。然後,可通過第2吹掃氣體流路和頂端部吹掃氣體提供管,向第2光學系統構件附近提供吹掃氣體。
這種情況下,通過經由吹掃氣體提供管提供至測定區域的一端的吹掃氣體在第2間隙通過,吹掃氣體提供管內被隔熱,不容易受到外界氣溫的影響。進一步的,通過第2間隙的吹掃氣體被攪拌部攪拌,溫度分布變得均勻,因此由於向著吹掃氣體提供管的熱傳遞為均勻,存在於測定光的光路的吹掃氣體的溫度維持均勻,可進一步抑制熱透鏡效應現象。
攪拌部可包括用於攪拌通過第2間隙的吹掃氣體而設於吹掃氣體提供管的外壁面的I個或多個隔板。
作為隔板,例如,可在吹掃氣體提供管的軸向分離地設置I個或多個用於將第2間隙分隔為多個區域的圓板狀構件,從而可將第2間隙分割為多個區域。此時,吹掃氣體流入由圓板狀構件分隔的區域時,通過第2間隙而產生亂流,在該區域內被攪拌。因此,通過第2間隙的吹掃氣體被攪拌,使得溫度分布均勻化,向吹掃氣體提供管的熱傳遞變得均勻,因此可抑制熱透鏡效應現象的發生。


圖1是第I實施方式的氣體分析裝置的立體圖。
圖2是第I實施方式的氣體分析裝置的側視圖。
圖3是第2實施方式的氣體分析裝置的立體圖。
圖4是第2實施方式的氣體分析裝置的側視圖。
圖5是第3實施方式的氣體分析裝置的側截面圖。
圖6是第4實施方式的氣體分析裝置的要部截面圖。
圖7是第5實施方式的氣體分析裝置的要部截面圖。
圖8是第6實施方式的氣體分析裝置的側視圖。
圖9是第6實施方式的氣體分析裝置的要部放大截面圖。
圖10是第7實施方式的氣體分析裝置的要部放大截面圖。
圖11是第7實施方式的氣體分析裝置的要部放大截面圖。
圖12是第8實施方式的氣體分析裝置的要部放大截面圖。
圖13是第9實施方式的氣體分析裝置的要部立體圖。
圖14是以往實例的氣體分析裝置的要部說明圖。
具體實施例方式 (第I實施方式)
圖1是顯示本發明的第I實施方式涉及的氣體分析裝置I的構成的立體圖,圖2為其側視圖。
氣體分析裝置I包括:探測管11 (管狀構件的一例)、分析單元12、凸緣13、導光管14。
分析單元12包括發光部15、受光部16、控制部17。
發光部15為對作為測定對象的氣體通過導光管14和探測管11出射作為測定光的雷射束的光源,由用於照射直線性高的規定波長範圍的光的紅外雷射振蕩裝置等構成。受光部16為接收通過煙道內的測定對象氣體而入射的測定光的受光元件。
控制部17控制來自發光部15的雷射束的出射,基於受光部16受光的測定光進行對作為測定對象的氣體的成分分析。
分析單元12通過導光管14和凸緣13與探測管11連接。
探測管11形成為內部中空的圓筒狀,配置為與構成於配管側壁51內部的煙道50內的氣體流S正交。
在探測管11的測定區域,設有位於氣體流S的下遊側以將氣體導入探測管11內的開口 18。圖示的例中,構成為在開口 18設有多個加強肋19以維持探測管11的強度。這樣的開口 18的形狀或加強肋19的個數不限於圖示的實例。
在探測管11的頂端部設有用於反射從分析單元12的發光部15出射的測定光的反射器20。
反射器20將從發光部15出射的測定光反射到受光部16側,以角錐稜鏡構成。
氣體分析裝置I安裝於,構成煙道50的配管側壁51 (配管側壁的一例)的安裝部52。安裝部52可由例如,安裝於配管側壁51的開口 53的設置用管54(筒狀內壁面的一例)構成。
設置用管54為具有比氣體分析裝置I的探測管11的外徑大的內徑的圓筒狀的構件,通過焊接或螺絲固定等固定於配管側壁51。
又,設置用管54包括用於固定氣體分析裝置I的安裝凸緣55,氣體分析裝置I的凸緣13通過焊接或螺絲固定於該安裝凸緣55,由此使得氣體分析裝置I間接固定於配管側壁51。
設置用管54的內徑優選配合容納到內部的探測管11的外徑,構成為不產生間隙,但代替規格不同的機種時,如果採用既存的設置用管54,可能在探測管11和設置用管54之間產生間隙56 (間隙的一例)。
又,考慮替換探測管11的情況或替換氣體分析裝置I本身的情況,考慮預先設置為稍大的內徑具有餘量的設置用管54。此時,可能在探測管11和設置用管54之間產生間隙56。
為了使得在煙道50流動的氣體流S的一部分不會流入這樣的探測管11與設置用管54的間隙56中,而設置遮蔽板21 (遮蔽板的一例)。
遮蔽板21設在配管側壁51的內表面57(配管側壁的內表面的一例)附近。這樣,設有遮蔽板21的為煙道50側,因此可抑制試樣氣體流入間隙56。
該裝置中,通過設置遮蔽板21,試樣氣體難以流入位於配管側壁51內的探測管11的周圍。因此,不需要另外設置加熱器或溫度控制系統等的功能部,可使得在探測管11內構成的測定光的光路上的溫度梯度為連續,結果,可防止熱透鏡效應現象導致的測定精度的下降。
遮蔽板21為固定於探測管11的外周面的圓板狀的構件,外邊緣與設置用管54的內周面靠近或抵接。靠近的情況下,從試樣氣體的遮斷的觀點來看,間隙優選較小。又,抵接的情況下,間隙56被遮蔽,試樣氣體的遮斷效果提高。
圖示的例中,沿探測管11的長度方向,以規定間隔配置三個遮蔽板21。這樣,多個遮蔽板21在探測管11的軸向隔開空隙地配置,因此試樣氣體難以流入間隙56。
該裝置中,固定遮蔽板21的是探測管11,與探測管11的移動一起遮蔽板21也移動。因此,遮蔽板21的設置和安裝不需要特別的作業和構造。
探測管11和設置用管54之間的間隙56到達配管側壁51的外表面附近,因此100°C 400°C的溫度下的煙道50內的氣體流的一部分流入間隙56到達配管側壁51的外表面附近時,隨著與外界氣溫的溫度差而被冷卻。但,該實施方式中,通過在探測管11的外表面設置突出的遮蔽板21,防止氣體流的一部分流入間隙56,由此防止探測管11產生溫度分布的不均勻。
圖示的例中,在稍離開配管側壁51的內表面57的位置設置遮蔽板21,若在配管側壁51的內表面57附近,則溫度分布不均勻減少。
又,通過遮蔽板21抑制配管側壁51的厚度方向的空氣層的對流。因此,可抑制安裝部52附近的溫度變化。如圖所示,在配管側壁51的厚度方向以規定間隔配置三個遮蔽板21時,由於形成三個隔熱層,可進一步抑制空氣層的對流。
又,該實施例中,雖然例示了設置三個遮蔽板21,但不限於此,通過設置一個或兩個遮蔽板21也可獲得前述效果,進一步的,也可設置四個以上的遮蔽板21。
進一步的,遮蔽板21也可為在配管側壁51的厚度方向具有規定厚度的塊狀的板。
遮蔽板21可由與探測管11相同的耐熱性、耐腐蝕性高的金屬材料構成,可通過例如,焊接或螺絲固定等安裝於探測管11的外表面。
探測管11為通過固定於凸緣13呈現單邊支撐的狀態,因此遮蔽板21的外徑設為與設置用管54的內徑大致相同時,通過遮蔽板21和設置用管54的接觸,可穩定支撐探測管11的中間部。因此,通過將遮蔽板21設在探測管11,也可防止配置在氣體流S中的探測管11的振動。
又,實施例中,吹掃氣體提供部22,23位於探測管11的測定區域兩端並提供吹掃氣體。吹掃氣體防止發光部15、受光部16、反射器20等光學構件暴露於試樣氣體。第I吹掃氣體提供部22提供的吹掃氣體通過導光管14被提供到探測管11。又,吹掃氣體提供部23提供的吹掃氣體通過配置在導光管14和探測管11內的吹掃氣體提供管(圖未示),被提供至探測管11的頂端部。
位於探測管11的測定區域兩端的上遊側,設有切口孔24,25。
從第I吹掃氣體提供部22提供至探測管11內的吹掃氣體,通過從探測管11的切口孔24流入並向下遊側流動的氣體流S,被防止流入探測管11內的測定區域側,防止測定區域中吹掃氣體導致的測定誤差的產生。又,通過第I吹掃氣體提供部22提供的吹掃氣體可防止從切口孔24流入的氣體流S流入分析單元12側,從而可防止發光部15和受光部16等的光學系統的汙染和腐蝕等。
通過從探測管11的切口孔25流入並向下遊側流動的氣體流S,防止從第2吹掃氣體提供部23提供至探測管11頂端側的吹掃氣體流入探測管11內的測定區域側,防止測定區域中吹掃氣體造成的測定誤差的產生。又,通過吹掃氣體提供部23提供的吹掃氣體,可防止切口孔25流入的氣體流S流入反射器20側,防止反射器20的汙染和腐蝕。
以上。第I實施方式例示了,將本發明構成適用於進行反射型光學系統測定的氣體分析裝置的情況。
進行反射光學系統測定時,基於從發光部15出射、通過探測管11的內部、由反射器20反射、再次通過探測管11的內部、在受光部16中受光的測定光,進行分析。
因此,從發光部15出射、由受光部16受光的測定光兩次通過安裝部52附近,由於設置了遮蔽板21從而不產生溫度分布的不均勻,可維持高的測定精度,並能夠在短時間內容易地進行設置時的光軸調整。
探測管11的形狀不限定於前述的構成,也可以構成為具有能夠通過測定光的內部中空,其截面也可為多邊形、橢圓形、或其複合形狀。
(第2實施方式)
圖3為本發明的第2實施方式的氣體分析裝置的立體圖,圖4為其側視圖。
第2實施方式的氣體分析裝置61為發光部和受光部在相對位置設置的透過型的氣體分析裝置,包括發光部單元62和受光部單元72。
發光部單元62包括:發光部63、第I導光管64、第I凸緣65、第I套筒66 (管狀構件的一例)。
發光部63為對作為測定對象的氣體通過第I導光管64和第I套筒66出射作為測定光的雷射束的光源,可由用於照射直線性高的規定波長範圍的光的紅外雷射振蕩裝置等構成。
第I套筒66形成為內部中空的圓筒狀,配置為與構成於配管側壁81內部的煙道80內的氣體流S正交。
發光部單元62中,設有吹掃氣體提供部68,通過該吹掃氣體提供部68向第I套筒66提供吹掃氣體。
吹掃氣體用於使得發光部63的光學系統構件不被暴露於試樣氣體。吹掃氣體提供部68提供的吹掃氣體通過第I導光管64被提供到第I套筒66。
提供到第I套筒66的吹掃氣體在第I套筒66的頂端部中,與試樣氣體一起流入煙道80內。這樣,可防止煙道80內流動的試樣氣體流入發光部63偵U。
發光部單元62安裝於構成煙道80的配管側壁81 (配管側壁的一例)的第I安裝部82。
第I安裝部82可由,例如,安裝於配管側壁81的開口 83的第I設置用管84(筒狀內壁面的一例)構成。
第I設置用管84為具有比第I套筒66的外徑大的內徑的圓筒狀的構件,通過焊接或螺絲固定等固定在配管側壁81。
又,第I設置用管84具有用於固定發光部單元62的第I安裝凸緣85,通過發光部單元62的第I凸緣65通過焊接或螺絲固定被固定於該第I安裝凸緣85,發光部單元62間接地固定於配管側壁81。
第I設置用管84的內徑與收容於內部的第I套筒66的外徑相配,優選構成為不產生間隙,但在替換規格不同的機種時,如果採用現有的第I設置用管84,則可能在第I套筒66和第I設置用管84之間產生間隙86 (間隙的一例)。
又,考慮替換第I套筒66的情況或替換發光部單元62本身的情況,考慮預先使第I設置用管84的內徑具有餘地地設置為較大的部件。此時,也在第I套筒66和第I設置用管84之間產生間隙86。
為了使得煙道80流動的氣體流S的一部分不流入這樣的第I套筒66和第I設置用管84的間隙86,設置有遮蔽板67 (遮蔽板的一例)。
遮蔽板67設置在位於配管側壁81的內表面87(配管側壁的內表面的一例)附近。這樣,設置遮蔽板67的是煙道80側,因此可抑制試樣氣體流入間隙86。
遮蔽板67為固定於第I套筒66的外周面的圓板狀的構件,外邊緣與第I設置用管84的內周面靠近或抵接。靠近的情況,從試樣氣體的遮斷觀點來看,優選是間隙較小,但通過遮蔽板67的外邊緣和第I設置用管84的內周面之間具有間隙,可簡單地將第I套筒66卸下,校正作業變得容易。又,抵接的情況下,間隙86被遮蔽,試樣氣體的遮斷效果提高。
圖示的實例中,沿第I套筒66的長度方向,以規定間隔配置三個遮蔽板67。這樣,多個遮蔽板67在第I套筒66的軸向隔開間隙地被配置,因此試樣氣體難以流入間隙86。
受光部單元72包括:受光部73、第2導光管74、第2凸緣75、第2套筒76 (管狀構件的一例)。
受光部73為接收通過煙道內的測定對象氣體而入射的測定光的受光元件。
受光部73可構成為進一步包括基於受光元件接收的測定光、進行試樣氣體的濃度計算等氣體分析的分析部,受光部73也可構成為還具有通過無線或有線與發光部單元62連接、用於控制發光部63、受光部73的控制部。
第2套筒76形成為內部中空的圓筒狀,配置為與配管側壁81內部構成的煙道80內的氣體流S正交。
受光部單元72設有吹掃氣體提供部78,向第2套筒76提供吹掃氣體。
吹掃氣體使得受光部73的光學系統構件不暴露於試樣氣體。吹掃氣體提供部78提供的吹掃氣體通過第2導光管74被提供至第2套筒76。
提供至第2套筒76的吹掃氣體在第2套筒76的頂端部,與試樣氣體一起流入煙道80內。這樣,可防止煙道80內流動的試樣氣體流入受光部73偵U。受光部單元72安裝於構成煙道80的配管側壁81 (配管側壁的一例)的第2安裝部
92。
第2安裝部92配置於與第I安裝部82相對的位置,可由例如,安裝於配管側壁81的開口 93的第2設置用管94 (筒狀內壁面的一例)構成。
第2設置用管94為具有比第2套筒76的外徑大的內徑的圓筒狀的構件,通過焊接或螺絲固定等固定於配管側壁81。
又,第2設置用管94包括用於固定受光部單元72的第2安裝凸緣95,受光部單元72的第2凸緣75通過焊接或螺絲固定於該第2安裝凸緣95,將受光部單元72間接地固定於配管側壁81。
第2套筒76和第2設置用管94之間,與發光部單元62側一樣地,具有間隙96 (間隙的一例),為了不使在煙道80流動的氣體流S的一部分流入該間隙96,在第2套筒76的外表面設有遮蔽板77。
遮蔽板77與遮蔽板67 —樣,抑制試樣氣體流入間隙96。
該氣體分析裝置61中,通過向第I套筒66和第2套筒76提供吹掃氣體,可防止發光部63和受光部73的光學系統構件暴露於在煙道80流動的試樣氣體,並將測定對象區域確定在第I套筒66和第2套筒76的頂端部間的區域。
以上情況下,為了防止在煙道80流動的試樣氣體的一部分流入到第I套筒66和第I設置用管84的間隙以及第2套筒76和第2設置用管94的間隙中,第I套筒66和第2套筒76上分別設有遮蔽板67、77。
這樣,試樣氣體的上遊側和下遊側中的溫度分布變得均勻,第I套筒66和第2套筒76的溫度分布也變得均勻。因此,可減少熱透鏡效應現象,提高測定精度,同時可在短時間內容易地進行設置中的光軸調整。
(第3實施方式)
圖5為本申請發明的第3實施方式的氣體分析裝置100的側截面圖。
第3實施方式的氣體分析裝置100為發光部和受光部在相對位置設置的透過型的氣體分析裝置,在發光部側和受光部側,分別至少有一個遮蔽板119、164設置在配管側壁151的內表面156附近。
氣體分析裝置100包括配置在配管側壁151的相對位置的第I單元110和第2單元
130。
第I單元110包括,分析單元111、第I導光管115、第I凸緣116、第I套筒117(管狀構件的一例)。
分析單元111包括,發光部112、受光部113和控制部114。
發光部112為,對作為測定對象的氣體出射通過第I導光管115和第I套筒117的作為測定光的雷射束的光源,由照射直線性高的規定波長範圍的光的紅外雷射振蕩裝置等構成。
受光部113為接收通過煙道內的測定對象氣體而入射的測定光的受光元件。
控制部114控制來自發光部112的雷射束的出射,基於受光部113所接收的測定光進行作為測定對象的氣體的成分分析。
分析單元111通過第I導光管115和第I凸緣116與第I套筒117連接。
第I套筒117形成為內部中空的圓筒狀,在提供從發光部112出射的測定光的通路的同時,兼作為吹掃氣體的引導通路。
第I單元110的第I導光管115中,設有吹掃氣體提供部118,通過該吹掃氣體提供部118向第I套筒117提供吹掃氣體。
吹掃氣體使得發光部112和受光部113的光學系統構件不被暴露於試樣氣體。吹掃氣體提供部118提供的吹掃氣 體通過第I導光管115被提供至第I套筒117。
提供給第I套筒117的吹掃氣體,在第I套筒117的頂端部,與試樣氣體一起流入煙道150內。這樣,可防止煙道150內流動的試樣氣體流入分析單元111偵U。
第I單元110安裝於構成煙道150的配管側壁151 (配管側壁的一例)的第I安裝部
152。
第I安裝部152包括設於例如,配管側壁151的開口 153(筒狀內壁面的一例)的第I安裝凸緣154。
為了遮蔽第I安裝部152的開口 153與第I套筒117的間隙155(間隙的一例),而安裝遮蔽板119 (遮蔽板的一例)。
遮蔽板119設在配管側壁151的內表面156(配管側壁的內表面的一例)附近。這樣,設有遮蔽板119的是煙道150側,因此可抑制試樣氣體流入間隙155。
遮蔽板119為固定於第I套筒117的外周面的圓板狀的構件,外邊緣與開口 153的內周面靠近或抵接。靠近情況下,從試樣氣體的遮斷的觀點來看,優選間隙較小。又,抵接的情況下,間隙155被遮蔽,試樣氣體的遮斷效果提高。
第2單元130包括,反射器131、第2導光管132、第2凸緣133、第2套筒134。
反射器131將從發光部112出射的測定光反射至受光部113側,可由角錐稜鏡構成。
反射器131通過第2導光管132和第2凸緣133與第2套筒134連接。
第2套筒134形成為內部中空的圓筒狀,提供從發光部112出射的測定光的通路,同時兼作吹掃氣體的引導通路。
第2單元130的第2導光管132中,設有第2吹掃氣體提供部101,藉此向第2套筒134提供吹掃氣體。
吹掃氣體用於使得反射器131不被暴露於試樣氣體中。第2吹掃氣體提供部101提供的吹掃氣體通過第2導光管132提供至第2套筒134。
提供至第2套筒134的吹掃氣體,在第2套筒134的頂端部與試樣氣體一起流入煙道150內。這樣,可防止在煙道150內流動的試樣氣體流入反射器131偵U。
第2單元130安裝於構成煙道150的配管側壁151的第2安裝部160。
第2安裝部160包括,例如,設置在配管側壁151的開口 161的第I安裝凸緣162。
為了遮蔽第2安裝部160的開口 161與第2套筒134的間隙163,安裝有遮蔽板164。
遮蔽板164與遮蔽板119相同,抑制試樣氣體流入間隙163。
該氣體分析裝置100中,通過向第I套筒117和第2套筒134提供吹掃氣體,防止發光部112、受光部113和反射器131的光學系統構件暴露於在煙道150流動的試樣氣體,並將測定對象區域特定於第I套筒117和第2套筒134的頂端間的區域。圖示例中,構成為與配管側壁151的內表面156大致相同位置處,具有第I套筒117和第2套筒134的頂端。
為了防止在煙道150流動的試樣氣體的一部分流入第I套筒117與開口 153的間隙和第2套筒134與開口 161的間隙,在第I套筒117和第2套筒134分別設置遮蔽板119、164。
這樣,試樣氣體的上遊側和下遊側中的溫度分布變均勻,熱透鏡效應現象降低,測定精度提高,且可容易地在短時間內進行設置時的光軸調整。
(第4實施方式)
圖6是顯示第4實施方式涉及的氣體分析裝置200的要部的截面圖。
第4實施方式中,說明遮蔽板的構造和安裝對象的變形例。
氣體分析裝置200具有與第I實施方式中同樣的探測管11、分析單元(圖未示)、凸緣
13、導光管14,省略對其詳細說明。
配管側壁51包括用於固定氣體分析裝置200的安裝凸緣55。
安裝凸緣55上安裝有安裝輔助構件210 (安裝輔助構件的一例)。
安裝輔助構件210配置在配管側壁51的開口 53內,包括:包圍探測管11的一部分的管狀的本體部211、和通過焊接或螺絲固定等方式固定於安裝凸緣55的凸緣部212。
安裝輔助構件210的本體部211為中空管狀,具有在與探測管11的外周面之間形成間隙213(間隙的一例)的內周面。
又,安裝輔助構件210包括安裝於其內周面的遮蔽板214 (遮蔽板的一例)。遮蔽板214包括探測管11插入中央部分的開口 215。
遮蔽板214的內邊緣和探測管11的外周面優選抵接,或者靠近。
安裝輔助構件210可配合探測管11的尺寸進行預先設計,因此開口 215的內徑也可與探測管11的外徑大致相同,此時,遮蔽板214的內邊緣與探測管11的外周面抵接。因此,可通過遮蔽板214遮斷煙道50和間隙213,提高隔熱效果。
換言之,對應於探測管11的外徑設於安裝輔助構件210的遮蔽板214的形狀或尺寸可預先設計,與配管側壁的狀態沒有關係,可防止試樣氣體流入探測管11的位於配管側壁內的外周面。因此,安裝作業變簡單,可省略初期工時。
校正時,通過變更安裝輔助構件210的安裝位置,能夠進行調整作業,不拆卸探測管11,因此使作業工程簡化。
至少一個遮蔽板214設於配管側壁51的內表面57附近。圖示的例中,三個遮蔽板214配置為在探測管11的軸方向隔開間隙。
這樣的第4實施方式中,安裝輔助構件210的本體部211設有遮蔽板214,因此可防止煙道50內流動的試樣氣體的一部方流入位於配管側壁51內的區域的探測管11的周圍。
因此,即使探測管11的內部流動吹掃氣體,由於位於配管側壁51內的探測管11的周圍溫度穩定,因此測定光的光路上的溫度分布穩定,軸方向的溫度梯度變為連續,可防止熱透鏡效應現象的發生。
安裝輔助構件210的遮蔽板214可設有對應於探測管11的外徑的開口 215。因此,如果具有能夠插入安裝輔助構件210的形狀 尺寸的開口 53,不管怎樣的配管側壁51中都可通過安裝輔助構件210安裝探測管11。
圖示的例中,安裝輔助構件210的本體部211與配管側壁51的內周面之間具有間隙。此時,安裝輔助構件210 的本體部211與配管側壁的開口 53之間,有可能流入試樣氣體的一部分,但安裝輔助構件210與探測管11之間的間隙213作為隔熱層,可抑制向探測管11內部流動的吹掃氣體的熱傳遞。
前述的第2實施方式中的第I套筒66和配管側壁81的開口 83之間,第2套筒76和配管側壁81的開口 93之間,可分別安裝具有前述那樣的遮蔽板的安裝輔助構件。
又,第3實施方式中的第I套筒117和配管側壁151的開口 153之間,第2套筒134和配管側壁81的開口 161之間,可分別安裝具有前述那樣的遮蔽板的安裝輔助構件。
(第5實施方式)
圖7是顯示第5實施方式涉及的氣體分析裝置300的要部的截面圖。
氣體分析裝置300包括:與第I實施方式同樣的探測管11、分析單元(圖未示)、凸緣
13、導光管14,省略對其詳細說明。
配管側壁51包括用於固定氣體分析裝置300的安裝凸緣55。
探測管11通過凸緣13被安裝於安裝凸緣55。
探測管11 和導光管14的內壁面隔開間隙311,配置有吹掃氣體提供管310。吹掃氣體提供管310可由配置於探測管11內的部分與配置於導光管14內的部分一體形成,也可在凸緣13部分分割為探測管11側和導光管14側。
吹掃氣體提供管310為具有中空部的管狀,設有連接有第I吹掃氣體提供部22的連接口 312。第I吹掃氣體提供部22提供的吹掃氣體通過連接口 312提供到吹掃氣體提供管310的中空部,向頂端部方向流動。
又,吹掃氣體提供管310的中空部構成為,從發光部(圖未示)出射的測定光通過反射器(圖未示)側、由反射器反射通過探測管11的測定區域的測定光在受光部(圖未示)側通過的光路。
吹掃氣體提供管310從第I吹掃氣體提供部22的連接口 312至位於探測管11的測定區域端部附近的頂端部具有大致均勻的內徑。
吹掃氣體提供管310的內徑優選根據其與通過內部的吹掃氣體的流速的關係,使得吹掃氣體的氣流為層流,吹掃氣體提供管310的內徑優選設定為使得雷諾數不足2300。
吹掃氣體提供管310的頂端部構成為位於探測管11的測定區域的一端,與導入探測管11內的試樣氣體衝突並流入煙道50內。
這樣,通過吹掃氣體提供管310導入到探測管11的內部的吹掃氣體防止光學系統構件被試樣氣體汙染,並定義光學系統構件測定的測定區域。
探測管11上設有,遮蔽與配管側壁51的開口 53的間隙56的遮蔽板313。
遮蔽板313設置在配管側壁51的內表面57附近,防止通過煙道50內的試樣氣體的一部分,流入探測管11和配管側壁51的開口 53之間的間隙56。
遮蔽板313的徑向的外邊緣優選為與開口 53的內周面抵接,但即使有稍許間隙,也有防止試樣氣體的流入的效果。
這樣,通過將遮蔽板313設置於探測管11的外表面,可防止試樣氣體流入位於配管側壁51內的探測管11的周圍。
該第5實施方式中,由於吹掃氣體提供管310的內部中空作為測定光的光路,因此由於吹掃氣體提供管310和探測管11的間隙311的隔熱效果,光路上中的溫度梯度為連續,可以防止由於溫度分布的不均勻導致的熱透鏡效應現象的發生。
又,通過遮蔽板313,可防止試樣氣體流入位於配管側壁51內的探測管11的周圍,因此吹掃氣體提供管310內部的吹掃氣體的溫度分布均勻,光學系統構件的測定精度得到提聞。
將反射器等的第2光學系統構件安裝於探測管11的頂端部時,為保護第2光學系統構件不受試樣氣體幹擾,將吹掃氣體提供至頂端部。
向探測管11的頂端部提供吹掃氣體時,可以構成為利用探測管11和吹掃氣體提供管310之間的間隙311,將吹掃氣體引導至測定區域的一端,採用另外設置的頂端部吹掃氣體提供管(圖未示),將吹掃氣體引導至探測管11的頂端。
此時,導光管14中,設有與第2吹掃氣體提供部23連接的連接口 314,第2吹掃氣體提供部23提供的吹掃氣體通過探測管11與吹掃氣體提供管310之間的間隙311被引導至探測管11的頂端部方向。
此時,在吹掃氣體提供管310的外表面設有一個或多個隔板315。
隔板315可由其外邊緣與探測管11的內周面具有規定的間隙的圓板狀的構件構成。通過該隔板315,探測管11和吹掃氣體提供管310之間的間隙311被分割為多個空洞部,各空洞部通過隔板315的外邊緣和探測管11的內周面的間隙連通。
第2吹掃氣體提供部23提供的吹掃氣體通過探測管11和吹掃氣體提供管310之間的間隙311時,由於隔板315與探測管11的間隙導致流路突然變窄,在空洞部流路突然變寬,產生亂流,並被攪拌使得溫度分布均勻化。
因此,能夠不對通過吹掃氣體提供管310的內部的吹掃氣體的溫度分布產生影響,維持測定光的光路上的溫度梯度的連續。
又,由於預先攪拌的溫度分布被均勻化,因此通過頂端部吹掃氣體提供管內的吹掃氣體到達設於探測管11的頂端部的光學系統構件的期間,不會對測定區域內的試樣氣體的溫度造成影響。
對前述的第2實施方式中的第I套筒66、第2套筒76分別設置吹掃氣體提供管的情況下,也可適用遮蔽板的構成。
又,在第3實施方式中的第I套筒117、第2套筒134分別設置吹掃氣體提供管的情況下,也可適用遮蔽板的構成。
(其他實施方式)
以上,對本發明的一實施方式進行了說明,但本發明不限於上述實施方式,在不脫離發明的主旨的範圍內可做各種變更。尤其是,可根據需要對本說明書中的多個實施方式和變形例進行任意組合。
例如,探測器的種類、氣體的種類、遮蔽板的位置、遮蔽板的數量、遮蔽板的形狀、遮蔽板的尺寸、遮蔽板的安裝構造,可以各自進行變形組合。
(第6實施方式)
圖8是顯示本發明的第6實施方式涉及的氣體分析裝置I的構成的側視圖,圖9為其要部放大截面圖。
第6實施方式涉及的氣體分析裝置I具有與第I實施方式的氣體分析裝置I大致相同的構成。
又,氣體分析裝置I包括流量控制單元48,以將吹掃氣體Pa提供至第I吹掃氣體提供部22和第2吹掃氣體提供部23。流量控制單元48中,壓力通過調節器(圖未示)控制,通過一邊觀察流量計(圖未示)一邊進行針型閥(圖未示)的調整來控制流量。
圖9是探測管11的一端側中的截面圖。
與探測管11和導光管14的內壁面隔開第2間隙28地設置吹掃氣體提供管26(吹掃氣體提供管的一例)。吹掃氣體提供管26的配置在探測管11內的部分和配置在導光管14內的部分可形成為一體,也可在凸緣13部分分割為探測管11側和導光管14偵U。
吹掃氣體提供管26為具有中空部的管狀,設有連接有第I吹掃氣體提供部22的連接口 30。第I吹掃氣體提供部22提供的吹掃氣體通過連接口 30被提供至吹掃氣體提供管26的中空部,向頂端部27方向流動。
又,吹掃氣體提供管26的中空部構成,從發光部15出射的測定光通過反射器20側,由反射器20反射並通過探測管11的測定區域的測定光通過受光部16側的光路。
吹掃氣體提供管26從第I吹掃氣體提供部22的連接口 30至位於探測管11的測定區域端部的附近的頂端部27具有大致均勻的內徑。
由於如此地吹掃氣體提供管26的頂端配置在測定區域的端部附近,因此可防止被導入測定區域的試樣氣體流入光學系統構件側,防止光學系統構件的劣化或汙損。還可防止測定區域的端部附近的溫度分布的不均勻。
在吹掃氣體提供管26的頂端部27,設有遮蔽頂端部27與探測管11之間的第2間隙28的第2遮蔽板29。因此,試樣氣體不流入第2間隙28,可抑制探測管11的溫度分布的不均勻的產生。又,第2間隙28由第2遮蔽板29被密閉,因此該第2間隙28的隔熱效果變高,可防止外界氣溫的影響導致的溫度分布不均勻。
位於探測管11的測定區域的一方的端部的上遊側設有切口孔24。切口孔24中,流入氣體流S。
如圖9所示,吹掃氣體提供管26的頂端部27中,吹掃氣體Pa和氣體流S相互衝突。通過氣體流S防止吹掃氣體Pa流入探測管11內的測定區域側。結果,可減少測定區域中吹掃氣體導致的測定誤差。又,通過吹掃氣體Pa,可防止切口孔24流入的氣體流S流入分析單元12側。由此,可防止發光部15和受光部16等的光學系統的汙染和腐蝕等。因此,優選為切口孔24的大小形成為比吹掃氣體提供管26的內徑更大,以使通過切口孔24流入探測管11內的氣體流S橫穿吹掃氣體提供管26的中空部整個截面。
該實施方式中,探測管11在凸緣13側以單側支撐的方式安裝於配管側壁51。因此,凸緣13附近的安裝部、第I吹掃氣體提供部22的接合部、分析單元12的接合部等中、探測管11為複雜構造,其內徑可能有不均勻的情況。即使在這樣的情況下,可通過吹掃氣體提供管26對探測管11的測定區域一端,提供層流狀態的吹掃氣體,防止溫度分布的不均勻。
考慮內部流動的吹掃氣體的流速,通過確定吹掃氣體提供管26的內徑,若減少雷諾數,則能夠防止吹掃氣體中產生亂流導致溫度分布的不均勻。例如,如前所述,通過採用全長範圍具有均等內徑的吹掃氣體提供管26,進一步使內部的吹掃氣體為層流,抑制來自外部的熱導致熱透鏡效應現象的發生所造成的測定光的擺動,可提高測定精度。
又,通過流量控制單元48的流量控制,可確實地獲得上述的層流狀態。
又,探測管11和吹掃氣體提供管26之間的第2間隙28由第2遮蔽板29密閉,通過該第2間隙28的隔熱效果,可防止通過吹掃氣體提供管26的吹掃氣體產生由外界氣溫的影響引起的溫度分布不均勻。
又,第2吹掃氣體提供部23提供的吹掃氣體通過配置在導光管14和探測管11內的吹掃氣體提供管(圖未示),被提供至探測管11的頂端部,與從探測管11的切口孔25流入流向下遊側的氣體流S—起被導入到煙道50內。這樣,可防止吹掃氣體流入探測管11內的測定區域側,消除測定區域中由於吹掃氣體造成的測定誤差。又,通過第2吹掃氣體提供部23提供的吹掃氣體,可防止切口孔25流入的氣體流S流入反射器20側,防止反射器20的汙染和腐蝕。此時,通過使得切口孔25的大小大於吹掃氣體提供管的內徑,可防止從吹掃氣體提供管流入的吹掃氣體流入測定區域。
如圖8所示,遮蔽板21設於探測管11時,不會有氣體流S的一部分流入設置用管54和探測管11的間隙56的情況,可進一步提高防止溫度分布不均勻的效果。但是,本實施方式中遮蔽板21並非必需。
吹掃氣體提供管26的形狀只要是具有測定光能夠通過的內部中空的結構即可,其截面也可以為為多邊形、橢圓形,或其複合形狀。
該裝置中,由於吹掃氣體提供管26被配置為與探測管11的內壁面隔開第2間隙28,因此可使得通過吹掃氣體提供管26的吹掃氣體與外界空氣隔熱。又,由於探測管11包括,用於安裝於配管側壁的與凸緣接合的接合部、用於導入吹掃氣體的與配管接合的接合部、與光學系統構件接合的接合部等,即使其內徑不均勻,通過採用具有相對於光軸方向沒有階差的平滑的內徑的吹掃氣體提供管26,也不會導致吹掃氣體中產生亂流,由此可抑制熱透鏡效應現象的發生。吹掃氣體提供管26的內徑,例如,採用全長範圍具有均等內徑的結構。以上的結果是,沒有測定光的擺動,可提高光學系統構件的氣體分析處理的測定精度,進一步的,設置時的光軸調整等初期設定可在短時間容易地進行。
(第7實施方式)
圖10和圖11是本發明的第7實施方式的氣體分析裝置的要部截面圖。
第7實施方式中,對與第6實施方式相同形態的構成要素賦予相同符號,省略對其詳細說明。
第7實施方式中的氣體分析裝置I與第6實施方式同樣地包括:探測管11、分析單元(圖未示)、凸緣(圖未示)、導光管14,通過安裝於分析單元的發光部和受光部進行測定光的投光和受光,以進行試樣氣體的濃度分析。
在探測管11的中空部設置有與探測管11的內壁面隔開間隙的吹掃氣體提供管26。
吹掃氣體提供管26為具有中空部的管狀,設有與第I吹掃氣體提供部22連接的連接口 30。第I吹掃氣體提供部22提供的吹掃氣體通過連接口 30被提供至吹掃氣體提供管26的中空部,向頂端部27方向流動。
探測管11中,設有連接有第2吹掃氣體提供部23的連接口 31。通過第2吹掃氣體提供部23連接於該連接口 31,第2吹掃氣體提供部23提供的吹掃氣體可導入探測管11和吹掃氣體提供管26的第2間隙28。
吹掃氣體提供管26的頂端部27中,設有遮蔽與探測管11之間的第2間隙28的第2遮蔽板29,第2遮蔽板29上設有開口 32。第2遮蔽板29的開口 32連接有,用於將吹掃氣體提供至設於探測管11的頂端的反射器20附近的頂端部吹掃氣體提供管33 (頂端部吹掃氣體提供管的一例)。
在位於探測管11的測定區域的兩端的上遊側,設有切口孔24、25。切口孔24、25中,流入氣體流S。
如圖10所示,吹掃氣體提供管26的頂端部27中,吹掃氣體Pa和氣體流S相互衝突。由氣體流S防止吹掃氣體Pa流入探測管11內的測定區域側。結果,可消除測定區域中吹掃氣體造成的測定誤差。又,吹掃氣體Pa防止氣體流S流入分析單元12側。結果,可防止發光部15和受光部16等光學系統的汙染和腐蝕等。
如圖11所示,切口孔25和頂端部吹掃氣體提供管33的頂端附近,吹掃氣體Pa和氣體流S相互衝突。從頂端部吹掃氣體提供管33提供至探測管11頂端的吹掃氣體Pa與從探測管11的切口孔25流入並流向下遊側的氣體流S —起被導入煙道50內。這樣,可防止吹掃氣體Pa流入探測管11內的測定區域側,測定區域中吹掃氣體Pa導致的測定誤差得以消減。又,吹掃氣體Pa防止氣體流S流入到反射器20側。結果,可防止反射器20的汙染和腐蝕。
由此,第2遮蔽板29的開口 32和頂端部吹掃氣體提供管33設在偏離探測管11的中心部的位置,以避免妨礙從切口孔24、25導入的試樣氣體的流路,如圖所示,通過將頂端部吹掃氣體提供管33設在探測管11內的氣體流S的下遊側,可防止切口孔24、25導入的氣體流與頂端部吹掃氣體提供管33衝突產生對流。為向作為反射器20的表面的測定光的光路提供吹掃氣體,頂端部吹掃氣體提供管33的頂端部優選為設置在氣體流的上遊側或反射器的中心部。
探測管11與吹掃氣體提供管26的第2間隙28中,在吹掃氣體提供管26的外表面設有多個隔板34 (隔板的一例)。
探測管11為圓筒狀時,為了使隔板34與探測管11的內壁面之間能夠形成規定的間隔35,隔板34由直徑比探測管11的內徑小的圓板構成。這樣,探測管11和吹掃氣體提供管26的第2間隙28為,由隔板34分隔的多個環狀的空洞部36 (攪拌部的一例)通過間隔35連通的構造。又,隔板34不限於圓板狀,只要是將第2間隙28劃分為多個空洞部36的同時、通過間隔35連通各空洞部36的構成即可,可根據探測管11的內壁面的形狀或吹掃氣體提供管26的形狀進行適當變更。
第2吹掃氣體提供部23提供的吹掃氣體通過連接口 31流入第2間隙28,通過位於吹掃氣體提供管26的頂端部27的開口 32流入到頂端部吹掃氣體提供管33。
第2間隙28內流動的吹掃氣體由於在隔板34的位置通過間隔35,而導致流路變窄,一旦進入空洞部36流路突然變寬,因此形成如圖10的箭頭A,B, C所示的紊流。
因此,在第2間隙28內流動的吹掃氣體在空洞部36內被攪拌,使得沿作為第2間隙28的外周的探測管11的內壁面通過的氣流、和沿吹掃氣體提供管26的外壁面通過的氣流混

口 ο
這樣,提供至頂端部吹掃氣體提供管33的吹掃氣體通過通過第2間隙28而使溫度分布均勻。因此,通過配置於測定區域的頂端部吹掃氣體提供管33的吹掃氣體與導入探測管11內的試樣氣體的溫度差變小,即探測管11的溫度分布變得均勻,因此可防止熱透鏡效應現象的發生。
綜上,第2間隙28構成用於向光學系統構件與測定區域之間的區域提供吹掃氣體的第2吹掃氣體流路。第2間隙28中,為了攪拌通過第2吹掃氣體流路的吹掃氣體,設有空洞部36。
此時,由頂端部吹掃氣體提供管33提供至測定區域的一端的吹掃氣體通過第2間隙28,使得端部吹掃氣體提供管33內被隔熱,難以受到外界氣溫的影響。進一步的,由於通過第2間隙28的吹掃氣體通過空洞部36被攪拌,溫度分布變得均勻,因此朝頂端部吹掃氣體提供管33的熱傳遞方式均勻,在測定光的光路上的吹掃氣體的溫度維持均勻,可進一步抑制熱透鏡效應現象。
如上所述,氣體分析裝置包括:為了將在配管內流動的試樣氣體導入內部中空內的測定區域,與配管內的試樣氣體的流路交叉地配置的探測管11 ;設於其第I端並使測定光出射至測定區域的發光部和接收通過測定區域內的試樣氣體的測定光的受光部;以及設於探測管11的第2端並將發光部的照射光反射到受光部側的反射器20,在該氣體分析裝置中進一步設有頂端部吹掃氣體提供管33。
端部吹掃氣體提供管33與第2間隙28連通,且頂端位於反射器20的附近。然後,通過作為第2吹掃氣體流路的第2間隙28與頂端部吹掃氣體提供管33,向反射器20附近提供吹掃氣體。
此時,經由頂端部吹掃氣體提供管33被提供到測定區域的一端的吹掃氣體通過第2間隙28,使得頂端部吹掃氣體提供管33內被隔熱,難以受到外界氣溫的影響。進一步的,通過第2間隙28的吹掃氣體由作為攪拌部的空洞部36被攪拌,使得溫度分布均勻,由此向頂端部吹掃氣體提供管33的熱傳遞方式變得均勻,存在於測定光的光路上的吹掃氣體的溫度維持均勻,進一步抑制熱透鏡效應現象。
(第8實施方式)
圖12是顯示本發明的第8實施方式的氣體分析裝置的要部放大立體圖。
第8實施方式說明攪拌部的變形例。
第8實施方式中,對於與第6實施方式和第7實施方式相同形態的構成要素賦予相同符號,省略對其詳細說明。
第8實施方式中的氣體分析裝置I與第6實施方式同樣,包括:探測管11、分析單元(圖未示)、凸緣(圖未示)、導光管(圖未示),通過安裝於分析單元的發光部和受光部,進行測定光的投光和受光,從而進行試樣氣體的濃度分析。
探測管11的中空部中,與探測管11的內壁面隔開間隙地配置吹掃氣體提供管26。
吹掃氣體提供管26為具有中空部的管狀,從第I吹掃氣體提供部(圖未示)將提供至中空部的吹掃氣體引導至頂端部27偵U。
探測管11連接第2吹掃氣體提供部(圖未示),第2吹掃氣體提供部提供的吹掃氣體被導入探測管11與吹掃氣體提供管26的第2間隙28。
在吹掃氣體提供管26的頂端部27,設置有遮蔽吹掃氣體提供管26與探測管11間的第2間隙28的第2遮蔽板29。第2遮蔽板29設有開口 32,在探測管11的頂端部側,引導吹掃氣體的頂端部吹掃氣體提供管33連接於開口 32。
此時同樣,如圖示,通過將頂端部吹掃氣體提供管33設在探測管11內的氣體流S的下遊側,可防止從切口孔24導入的氣體流與頂端部吹掃氣體提供管33衝突並產生對流。
吹掃氣體提供管26的外壁面設有螺旋狀的突條構件40 (隔板的一例)。突條構件40的外周也可以與探測管11的內壁面抵接,也可為在外周和探測管11的內壁面之間存在間隙的構成。通過該突條構件40,在探測管11和吹掃氣體提供管26的間隙中,構成沿吹掃氣體提供管26的外壁面旋轉的螺旋狀的氣體通過通路41 (攪拌部的一例)。
第2吹掃氣體提供部提供的吹掃氣體被導入探測管11和吹掃氣體提供管26的間隙,朝著開口 32流動。此時,吹掃氣體沿著設在吹掃氣體提供管26的外壁面的突條構件40螺旋狀行進,在氣體通過通路41內被攪拌直到達到開口 32。
這樣,通過提供至頂端部吹掃氣體提供管33的吹掃氣體通過第2間隙28,使溫度分布達到均勻。因此,通過配置在測定區域的頂端部吹掃氣體提供管33的吹掃氣體、與導入探測管11內的試樣氣體的溫度差減少,由此探測管11的溫度分布變得均勻,可防止熱透鏡效應現象的發生。
(第9實施方式)
圖13是本申請發明的第9實施方式的氣體分析裝置100的側截面圖。
氣體分析裝置100包括,配置在與配管側壁151相對的位置的第I單元110和第2單元 130。
第I單元110包括:分析單元111、第I導光管115、第I凸緣116、第I套筒117 (管狀構件的一例)。
分析單元111包括發光部112、受光部113和控制部114。
發光部112可由,作為對作為測定對象的氣體通過第I導光管115和第I套筒117出射作為測定光的雷射束的光源的、用於照射直線性高的規定波長範圍的光的紅外雷射振蕩裝置等構成。
受光部113為接收通過煙道內的測定對象氣體入射的測定光的受光元件。
控制部114控制來自發光部112的雷射束的出射,基於受光部113接收的測定光進行作為測定對象的氣體的成分分析。
分析單元111通過第I導光管115和第I凸緣116與第I套筒117連接
第I單元Iio的第I導光管115和第I套筒117的內側中,隔開第2間隙144配置有第I吹掃氣體提供管。第I吹掃氣體提供管120可以由配置在第I套筒117內的部分和配置在第I導光管115內的部分一體形成,也可以在第I凸緣116部分,分割為第I套筒117側和第I導光管115側。
第I吹掃氣體提供管120為具有中空部的管狀,設有連接有第I吹掃氣體提供部121的連接口 122。第I吹掃氣體提供部121提供的吹掃氣體通過連接口 122被提供至第I吹掃氣體提供管120的中空部,向頂端部方向流動。
這樣,第I吹掃氣體提供管120的中空部,提供了第I吹掃氣體提供部121提供的吹掃氣體的引導通路,且提供了從發光部112出射的測定光的通路。
第I吹掃氣體提供管120,從連接口 122到位於配管側壁151的內周面附近的頂端部129、具有大致均勻的內徑。
這樣,通過第I吹掃氣體提供管120的中空部的吹掃氣體可為層流,防止基於溫度分布的不均勻的熱透鏡效應現象的發生。
第I導光管115中,設有連接有第2吹掃氣體提供部123的連接口 124。通過將第2吹掃氣體提供部123與該連接口 124連接,第2吹掃氣體提供部123提供的吹掃氣體可導入第I套筒117和第I吹掃氣體提供管120的第2間隙144。
又,為了將吹掃氣體Pa提供至第I吹掃氣體提供部121和第2吹掃氣體提供部123,設有流量控制單元148。流量控制單元148中,調節器(圖未示)控制壓力、一邊觀察流量計(圖未示)一邊進行針型閥(圖未示)的調整,以控制流量。
第I套筒117和第I吹掃氣體提供管120的第2間隙144中,第I吹掃氣體提供管120的外表面設有多個隔板125 (隔板的一例)。
第I套筒117為圓筒狀時,隔板125由直徑比第I套筒117的內徑小的圓板構成,使得隔板125與第I套筒117的內壁面之間可形成規定的間隔126。這樣,形成為第I套筒117和第I吹掃氣體提供管120的第2間隙144構成為,由隔板125分隔的多個環狀的空洞部127 (攪拌部的一例)通過間隔126連通的構造。又,隔板125不限定於圓板狀,只要是將第2間隙157分割為多個空洞部127,並將各空洞部127通過間隔126連通的構成即可,其可根據第I套筒117的內壁面的形狀或第I吹掃氣體提供管120的形狀進行適當變更。
第2吹掃氣體提供部123提供的吹掃氣體通過連接口 124流入第2間隙157,通過多個空洞部127被引導至煙道150內。
在第2間隙144內流動的吹掃氣體在隔板125的位置處通過間隔126,使得流路變窄,一旦進入空洞部127,流路突然變寬,因此形成如圖7的箭頭A、B、C所示的紊流。
因此,在第2間隙144內流動的吹掃氣體在空洞部127內被攪拌,沿第I套筒117的內壁面通過的氣流、和沿第I吹掃氣體提供管120的外壁面通過的氣流混合。
這樣,在第2間隙157內流動的吹掃氣體的溫度分布變得均勻,防止在第I吹掃氣體提供管120的內部流動的吹掃氣體受到外部空氣的不均勻的溫度影響,使得測定光的光路中的溫度分布變得均勻。結果,可防止熱透鏡效應現象的發生,提高測定精度。
圖13所示的例中,第I套筒117和第I吹掃氣體提供管120之間的第2間隙157在頂端部份朝著煙道150開放,但也可在該頂端部份設置第2遮蔽板。此時,通過在第I吹掃氣體提供管120的頂端部的氣體流S的更上遊側,於第2遮蔽板設置開口,能夠有效地使得防止試樣氣體到達光學系統構件的吹掃氣體流動。
又,通過將這樣的第2遮蔽板設於第I吹掃氣體提供管120的頂端部129,可將第I吹掃氣體提供管120的頂端部129固定於第I套筒117,防止第I吹掃氣體提供管120的頂端部129振動,提高測定精度。
第I安裝部152包括,例如,設於配管側壁151的開口 153的第I安裝凸緣154。
為了遮蔽第I安裝部152的開口 153和第I套筒117的間隙155,安裝遮蔽板128。
遮蔽板128設於配管側壁151的內表面156附近。這樣,由於遮蔽板128設在煙道150偵牝因此可抑制試樣氣體流入間隙155。
遮蔽板128為固定於第I套筒117的外周面的圓板狀的構件,外邊緣與開口 153的內周面靠近或抵接。靠近的情況下,從試樣氣體的遮斷的觀點考慮優選間隙較小。又,抵接的情況下,間隙155被遮蔽,試樣氣體的遮斷效果提高。
圖示的實例中,示出一個遮蔽板119安裝於第I套筒117的實例,但也可將多個遮蔽板在第I套筒117的軸向隔開間隙地配置,此時,試樣氣體更加難以流入間隙155。又,本實施方式中,遮蔽板119並非必需。
第2單元130包括:反射器131、第2導光管132、第2凸緣133、第2套筒134 (管狀構件的一例)。
反射器131將從發光部112出射的測定光反射至受光部113側,可以由角錐稜鏡構成。
反射器131通過第2導光管132和第2凸緣133與第2套筒134連接。
在第2單元130的第2導光管132和第2套筒134的內側,隔開第2間隙135地配置有第2吹掃氣體提供管136。第2吹掃氣體提供管136也可形成為配置在第2套筒134內的部分與配置在第2導光管132內的部分形成為一體,也可為在第2凸緣133部分分割為第2套筒134側和第2導光管132側。
第2吹掃氣體提供管136為具有中空部的管狀,設有連接有第3吹掃氣體提供部137的連接口 138。第3吹掃氣體提供部137提供的吹掃氣體通過連接口 138被提供到第2吹掃氣體提供管136的中空部,向頂端部方向流動。
這樣,第2吹掃氣體提供管136的中空部提供第3吹掃氣體提供部137提供的吹掃氣體的引導通路,並提供了從發光部112出射由反射器131反射的測定光的通路。
第2吹掃氣體提供管136從連接口 138至位於配管側壁151的內周面附近的頂端部145具有大致均勻的內徑。
這樣,可將通過第2吹掃氣體提供管136的中空部的吹掃氣體形成為層流,防止基於溫度分布的不均勻的熱透鏡效應現象的發生。
第2導光管132中,設有連接第4吹掃氣體提供部139的連接口 140。通過將第4吹掃氣體提供部139連接於該連接口 140,第4吹掃氣體提供部139提供的吹掃氣體可導入第2套筒134和第2吹掃氣體提供管136的第2間隙135中。
又,為了將吹掃氣體Pa提供至第3吹掃氣體提供部137和第4吹掃氣體提供部139,設置流量控制單元149。流量控制單元149中,壓力通過調節器(圖未示)控制,一邊查看流量計(圖未示)一邊進行針型閥(圖未示)的調整,用以控制流量。
第2套筒134與第2吹掃氣體提供管136的第2間隙135中,在第2吹掃氣體提供管136的外表面設有多個隔板141。
第2套筒134為圓筒狀時,為使得隔板141與第2套筒134的內壁面之間形成規定的間隔142,隔板141由直徑比第2套筒134的內徑小的圓板構成。這樣,第2套筒134和第2吹掃氣體提供管136的第2間隙135為,隔板141所分隔的多個環狀的空洞部143由間隔142連通的構造。又,隔板141不限於圓板狀,只要為在將第2間隙135分割為多個空洞部143的同時以間隔142連通各空洞部143的構成即可,可根據第2套筒134的內壁面的形狀或第2吹掃氣體提供管136的形狀進行適當變化。
第4吹掃氣體提供部139提供的吹掃氣體通過連接口 140流入第2間隙135,通過多個空洞部143被引導到煙道150內。
在第2間隙135內流動的吹掃氣體在隔板141的位置處通過間隔142,而流路變窄,一旦進入空洞部143流路突然變寬,形成與第I套筒117側同樣的亂流。
因此,在第2間隙135內流動的吹掃氣體在空洞部143內被攪拌,沿第2套筒134的內壁面通過的氣流、和沿第2吹掃氣體提供管136的外壁面通過的氣流相互混合。
這樣,在第2間隙135內流動的吹掃氣體的溫度分布變均勻,防止在第2吹掃氣體提供管136的內部流動的吹掃氣體受到空氣的影響,可使得測定光的光路上的溫度分布變均勻。結果,能夠防止熱透鏡效應現象的發生,並提高測定精度。
圖13所示的實例中,第2套筒134也具有,與第2吹掃氣體提供管136之間的第2間隙135朝著煙道150開放的構成,該頂端部分也可設有第2遮蔽板。此時,通過在第2吹掃氣體提供管136的頂端部的氣體流S的上遊側位置,在第2遮蔽板設置開口,可使得防止試樣氣體到達光學系統構件的吹掃氣體有效地流動。
又,通過設置這樣的第2遮蔽板於第2吹掃氣體提供管136的頂端部145,可固定第2吹掃氣體提供管136的頂端部145於第2套筒134,防止第2吹掃氣體提供管136的頂端部145振動,以提高測定精度。
第2安裝部160包括,例如,設於配管側壁151的開口 161的第2安裝凸緣162。
為了遮蔽第2安裝部160的開口 161與第2套筒134的間隙163,安裝遮蔽板164。
遮蔽板164設置在配管側壁151的內表面156附近。這樣,由於遮蔽板164設置在煙道150側,因此可抑制試樣氣體流入間隙163。
遮蔽板164為固定於第2套筒134的外周面的圓板狀的構件,外邊緣與開口 161的內周面靠近或抵接。靠近的情況下,從試樣氣體的遮斷的觀點來看間隙優選較小。又,抵接的情況下,間隙163被遮蔽,試樣氣體的遮斷效果提高。
圖示的例中,示出一個遮蔽板164安裝於第2套筒134的實例,但也可將多個遮蔽板在第2套筒134的軸向隔開間隙地配置,此時試樣氣體更難流入間隙163。
第9實施方式中,在具有進行投光受光的光學系統構件的第I單元110、和具有包括反射器的光學系統構件的第2單元130被安裝於與配管側壁151相對的位置時,通過吹掃氣體防止試樣氣體到達光學系統構件,以防止光學系統構件的汙染,且使得位於測定光的光路上的吹掃氣體的溫度分布均勻,以防止熱透鏡效應現象的發生。
第I套筒117和第2套筒134的頂端,也可以構成為比配管側壁151的內表面156更向煙道150內突出的構成。例如,測定區域的長度設定為小於配管側壁151的內徑時,設定第I套筒117和第2套筒134的長度,使得第I套筒117的頂端部和第2套筒134的頂端部的距離與測定區域的長度一致。
此時,第I吹掃氣體提供管120的頂端部129和第2吹掃氣體提供管136的頂端部145分別位於與第I套筒117和第2套筒134的頂端部相同的位置。
代替圓板狀的隔板125和隔板141,可以在第I吹掃氣體提供管120和第2吹掃氣體提供管136的外壁面設有螺旋狀的突條構件。
突條構件可與第8實施例為同樣的構成,可與第I套筒117和第2套筒134的內壁面抵接,也可以是與第I套筒117和第2套筒134的內壁面之間形成間隙的構成。
通過該突條構件,在第I套筒117和第I吹掃氣體提供管120的第2間隙157、第2套筒134和第2吹掃氣體提供管136的第2間隙135中,構成螺旋狀的氣體通過通路,被提供的吹掃氣體在氣體通過通路內被攪拌,並被導入至煙道150內。
這樣,通過第I套筒117和第I吹掃氣體提供管120的第2間隙157、第2套筒134和第2吹掃氣體提供管136的第2間隙135的吹掃氣體的溫度變均勻,通過第I吹掃氣體提供管120和第2吹掃氣體提供管136的內部的吹掃氣體的溫度分布變均勻。
因此,由於構成測定光的光路的第I吹掃氣體提供管120和第2吹掃氣體提供管136的內部的溫度分布變得均勻,可防止熱透鏡效應現象的發生,提高測定精度。
對於投光部和受光部夾著配管側壁安裝於相對位置的情況,吹掃氣體提供管也可構成為雙層管構造。
(變形例A)
吹掃氣體提供管26包括相互獨立的、僅包括從發光部15出射的測定光的通路的第I吹掃氣體提供管、以及僅包括通過測定區域由受光部16受光的測定光的通路的第2吹掃氣體提供管。
這種情況下,需要另外設置分別向第I吹掃氣體提供管和第2吹掃氣體提供管提供吹掃氣體的單元。
這種情況下,可減小用於提供吹掃氣體的管徑,減少用於保護光學系統構件的吹掃氣體的流量。
(變形例B)
吹掃氣體提供管26可採用截面為橢圓形狀的管道。
這種情況下,配合發光部15和受光部16的配置狀態,吹掃氣體的流路直徑可較小,可減少用於保護光學系統構件的吹掃氣體的流量。
又,吹掃氣體提供管26可為各種截面形狀,可為包含三角形、四邊形的多邊形、以及圓、橢圓與多邊形的組合形狀。
此時,可提高基於探測管11或其他構件的形狀的設計上的自由度。
(變形例C)
前述的實施方式中,提出探測管11和吹掃氣體提供管26的雙層管構造的方案,但也可在探測管11和吹掃氣體提供管26之間,插入I個以上的管構件構成多層管構造。
這種情況下,通過管構件之間的間隙的隔熱功能,維持在吹掃氣體提供管26內流動的吹掃氣體的溫度均勻,由此防止熱透鏡效應現象的發生。
(變形例D)
所述實施方式中雖然例示了隔板34和突條構件40作為攪拌部,但也可是其他形狀。
(變形例E)
所述實施方式中,吹掃氣體提供管26的內徑沿流路方向為均勻,但吹掃氣體提供管也可具有內徑不同的部分。
(變形例F)
各實施方式中,揭示了採用雷射束作為測定光的氣體分析裝置,但也可適用於採用其他光源的氣體分析裝置。
(其他實施方式)
本發明不限於上述實施方式,在不脫離發明主旨的範圍內可進行各種變更。尤其是,根據寫入本說明書的多個實施方式和變形例可根據需要進行任意組合。
例如,探測器的種類、氣體的種類、隔板的位置、隔板的數量、隔板的形狀、隔板的尺寸、突條構件的形狀、突條構件的間隔,可進行種種變形並組合而構成。
投光部和受光部以夾著配管側壁的相對位置被安裝的情況下,也可適用本發明的構成。例如,也可為第4實施方式的第I單元110和第2單元130中的一方具有發光部,另一方具有受光部的構成。
這樣的情況下,通過將包含發光部的單元和包含受光部的單元各自形成為雙層管的構造,防止試樣氣體到達發光部和受光部,使吹掃氣體的溫度分布均勻,抑制基於熱透鏡效應現象的發生的測定光的擺動,提聞測定精度。
工業上的可利用性
本發明可廣泛適用於,用於分析在配管內流動的試樣氣體中的規定成分濃度的配置於配管內的氣體分析裝置。
符號說明
I氣體分析裝置
II探測管 12分析單元 21遮蔽板
50煙道51配管側壁
52安裝部56 間隙。
權利要求
1.一種氣體分析裝置(I, 61,100,200,300),其特徵在於,包括: 包括用於向在配管(50,80,150)內流動的試樣氣體(S)的規定的測定區域投射測定光和/或接收來自所述測定區域的測定光的光路、並貫通配管側壁(51,81,151)地被安裝的管狀構件(11,66,76,117,134); 對所述測定區域內的試樣氣體(S)投射所述測定光和/或接收來自所述測定區域的測定光的光學系統構件(12,20,63,73,111,131); 用於向在所述測定光的光路上的、位於所述光學系統構件(12,20,63,73,111,131)和所述測定區域之間的區域提供吹掃氣體(Pa)的吹掃氣體提供部(22,23,68,78,118,101,I21,123,137,139); 在抑制所述試樣氣體(S)向所述管狀構件(11,66,76,117,134)與所述配管側壁(51,81,151)的間隙(56,86,96, 155, 163,213)流入的位置設置的一個或多個遮蔽板(21,67,77,119,164,214,313)。
2.如權利要求1所述的氣體分析裝置(1,61,100,300),其特徵在於,所述配管側壁(51,81,151)具有,配置在所述管狀構件(11,66,76,117,134)的周圍的、與所述管狀構件(11,66,76,117,134)的外周面之間形成所述間隙(56,86,96,155,163)的筒狀內壁面(53,83,93,153,161), 所述一個或多個遮蔽板(21,67,77,119,135,164,313)固定於所述管狀構件(11,66,76,117,134)。
3.如權利要求1所述的氣體分析裝置(1,61,200,300),其特徵在於,進一步包括,安裝於所述配管側壁(51,81)的、內周面與所述管狀構件(11,66,76)的外周面之間形成所述間隙(56,86,96,213)的安 裝輔助構件(54,84,94,210), 所述一個或多個遮蔽板(21,67,77,214)固定於所述安裝輔助構件(54,84,94,210)的內周面。
4.如權利要求1 3任一項所述的氣體分析裝置(1,61,300),其特徵在於,所述多個遮蔽板(21,67,77)在所述管狀構件(11,66,76)的軸向隔開間隙地配置。
5.如權利要求1 4任一項所述的氣體分析裝置(1,61,100,300),其特徵在於, 所述吹掃氣體提供部(22,23,68,78,118,101,121,123,137,139)具有吹掃氣體提供管(26,120,136,310),該吹掃氣體提供管(26,120,136,310)具有中空部,所述中空部包含:用於向所述光學系統構件(12、20)和所述測定區域之間的區域提供吹掃氣體(Pa)的吹掃氣體流路;和所述測定光的光路,所述吹掃氣體提供管(26,120,136,310)與所述管狀構件(11,66,76,115,132)的內壁面隔開第2間隙(28,135,144,311)地配置於所述管狀構件(11,66,76,115,132)的內部。
6.如權利要求5所述的氣體分析裝置(1,61,100,300),其特徵在於,在所述吹掃氣體提供管(26,120,136,310)的中空部流動的吹掃氣體(Pa)為層流。
7.如權利要求5或6所述的氣體分析裝置(1,300),其特徵在於,所述吹掃氣體提供管(26)的頂端配置於所述測定區域的端部附近。
8.如權利要求5 7中的任意一項所述的氣體分析裝置(I),其特徵在於,進一步包括,設於所述吹掃氣體提供管(26)的頂端、從所述測定區域遮蔽所述第2間隙(28)的第2遮蔽板(29)。
9.如權利要求5 8中的任意一項所述的氣體分析裝置(1,100,300),其特徵在於,所述第2間隙(28,135,144,311)構成,用於向所述光學系統構件(12、20)和所述測定區域之間的區域提供吹掃氣體(Pa)的第2吹掃氣體流路(35、36), 所述氣體分析裝置(1,100,300)進一步包括:為了攪拌通過所述第2吹掃氣體流路(35,36)的吹掃氣體(Pa)而設於所述第2間隙(28,135,144,311)中的攪拌部(36,41)。
10.如權利要求9所述的氣體分析裝置(I),其特徵在於,所述管狀構件(11)與配管(50)內的試樣氣體⑶的流路交叉配置,用以將在所述配管(50)內流動的試樣氣體⑶導入內部中空內的所述測定區域, 所述光學系統構件(12、20)包括:設於所述管狀構件(11)的第I端的、具有將所述測定光出射到測定區域的發光部(15)和接收通過了所述測定區域內的試樣氣體(S)的測定光的受光部(16)的第I光學系統構件(12);以及具有設於所述管狀構件(11)的第2端、將來自所述發光部(15)的照射光反射至所述受光部(16)側的反射器(20)的第2光學系統構件(20), 所述氣體分析裝置(I)進一步包括,與所述第2間隙(28)連通、且頂端位於所述第2光學系統構件(20)的附近的頂端部吹掃氣體提供管(33), 通過所述第2吹掃氣體流路(35、36)和所述頂端部吹掃氣體提供管(33),向所述第2光學系統構件(20)附近提供吹掃氣體。
11.如權利要求9或10所述的氣體分析裝置(1,100,300),其特徵在於, 所述攪拌部(36)包括,為了攪拌通過所述第2間隙(28,135,144,311)的吹掃氣體而設於所述吹掃氣體提供管(26,310)的外壁面上的一個或多個隔板(34,125,141,315)。
全文摘要
本發明涉及具有通過光學測定系統測定在配管內流動的試樣氣體的濃度的氣體分析用探測器的氣體分析裝置,其抑制熱透鏡效應現象的影響,提高測定精度。氣體分析裝置(1)包括用於將在配管內流動的試樣氣體導入內部中空的規定測定區域的、與配管內的試樣氣體的流路交叉配置的探測管(11);分別向探測管(11)的測定區域照射測定光、接收通過了測定區域內的試樣氣體的測定光的發光部(15)和受光部(16);為了向這些光學系統構件與測定區域之間的區域提供吹掃氣體而配置於探測管(11)內的、與探測管(11)的內壁面隔開間隙地配置的吹掃氣體提供管(26)。
文檔編號G01N21/31GK103185693SQ20121058005
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者大西敏和, 辻本敏行 申請人:株式會社堀場製作所

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