專(zhuān)利名稱(chēng)：水分濃度測(cè)定裝置的校正方法以及校正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用光源來(lái)測(cè)定氣體中的水分濃度的水分濃度測(cè)定裝置的校正方法以及校正裝置。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，從燃燒煤炭或重質(zhì)油的鍋爐排出的燃燒廢氣中包含有N0X、SOx, CO2, CO等成分。于是，人們正開(kāi)發(fā)一種對(duì)氣體中的這些成分的含量進(jìn)行分析的氣體分析裝置。作為這樣的氣體分析裝置，例如，正開(kāi)發(fā)一種采用探針?lè)绞降难b置。探針?lè)绞降臍怏w分析裝置是使從光源射出的測(cè)定光經(jīng)配置在探針頂端部的反射器反射，基于經(jīng)該反射器反射后的測(cè)定光的信息來(lái)分析試樣氣體中的規(guī)定成分的濃度的裝置。又，作為探針?lè)绞降臍怏w分析裝置，已知一種在成分濃度分析功能之外還具有校準(zhǔn)功能的裝置。然而，例如，在對(duì)在燃燒 工序以及使用了水溶液的除外處理工序后的排氣工序中的水分等的0° C飽和以上的水分的濃度進(jìn)行計(jì)測(cè)的情況下，氣體分析裝置的校正比較困難。尤其是，在使用露點(diǎn)在室溫以上的高濃度的水分來(lái)進(jìn)行校正的情況下，包含測(cè)定區(qū)域的氣體所流入的全部管道需要保持在露點(diǎn)以上的溫度。這樣的校正設(shè)備即使在實(shí)驗(yàn)室這樣的環(huán)境下能夠配備，但很難引入到實(shí)際的設(shè)備環(huán)境中。為了解決這樣的問(wèn)題，提出了一種可測(cè)定水分濃度的激光式氣體分析計(jì)的校正裝置(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。該裝置包括發(fā)光單元250以及受光單元260，信號(hào)處理電路是通過(guò)從受光部207的輸出信號(hào)中對(duì)光源部204的調(diào)制信號(hào)的二次諧波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)來(lái)對(duì)測(cè)定對(duì)象氣體的濃度進(jìn)行測(cè)定的。該裝置設(shè)有:在兩個(gè)單元250、260之間密封地連接、保持激光的規(guī)定光路長(zhǎng)度的管道301 ;向管道301內(nèi)提供規(guī)定水分濃度的空氣的氣體洗瓶500 ;對(duì)提供到管道301內(nèi)的含水分空氣的氧氣濃度進(jìn)行測(cè)定的氧氣分析器400。裝置將已測(cè)定的氧氣濃度換算成水分濃度，使用該水分濃度和所述光路長(zhǎng)度來(lái)對(duì)氣體分析計(jì)的水分濃度的測(cè)定值進(jìn)行校正。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I特開(kāi)2010-96561號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的水分濃度的校正裝置中，為了補(bǔ)償由于起泡而產(chǎn)生的氣體的濃度，在起泡前后測(cè)定氧氣濃度。然而，在該情況下，由于需要將校正裝置搬運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)際的校正操作很困難。本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題在于通過(guò)比較容易的操作來(lái)準(zhǔn)確地進(jìn)行水分濃度測(cè)定值的校正。
解決問(wèn)題的技術(shù)手段以下，對(duì)作為用于解決技術(shù)問(wèn)題的手段的多種實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。這些實(shí)施方式可以根據(jù)需要任意地進(jìn)行組合。本發(fā)明所涉及的一種方法是使用光源來(lái)測(cè)定氣體中的水分濃度的水分濃度測(cè)定裝置的校正方法。該方法包括以下工序。◎基于待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系，和通過(guò)測(cè)定其它成分氣體得到的吸收光譜的強(qiáng)度來(lái)校正水分濃度測(cè)定值，該其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度能夠由光源測(cè)定，且該其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度與待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系是已知的。另外，吸收光譜的各強(qiáng)度之間關(guān)系是指，例如兩者之比以及兩者的差。該方法中，由于基于待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系，和通過(guò)測(cè)定其它成分氣體得到的吸收光譜的強(qiáng)度來(lái)校正水分濃度測(cè)定值，能夠通過(guò)比較容易的操作來(lái)準(zhǔn)確地校正水分濃度測(cè)定值，該其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度與該吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系是已知的。即，水分濃度測(cè)定值的校正的成本降低，水分濃度測(cè)定值的校正的操作性進(jìn)一步提高。待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度也可以大致相同。在該情況下，不需要進(jìn)行數(shù)值的換算操作。在水分濃度測(cè)定裝置的校正方法中也可以包含:在校正環(huán)境中使用光源來(lái)測(cè)定其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度；基于朗伯-比爾定律，使用在所述校正環(huán)境中使用光源所測(cè)定到的其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度，利用所述光源將測(cè)定光照射到測(cè)定環(huán)境中的其它成分氣體，由 此得到所述其它成分氣體的吸收光譜，基于該吸收光譜的強(qiáng)度校正水分濃度測(cè)定值。本發(fā)明其他方面所涉及的一種水分濃度校正裝置，是使用光源來(lái)測(cè)定氣體中的水分濃度的水分濃度測(cè)定裝置的校正裝置。校正裝置具有存儲(chǔ)部和校正部。存儲(chǔ)部存儲(chǔ)有待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系，該其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度能夠由光源測(cè)定，且該其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度與待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系是已知的。校正部基于待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系、和通過(guò)測(cè)定其它成分氣體得到的吸收光譜的強(qiáng)度來(lái)校正水分濃度測(cè)定值，該其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度能夠由光源測(cè)定，且該其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度與待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系是已知的。待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度也可以大致相同。校正部具有測(cè)定部和運(yùn)算部。測(cè)定部在校正環(huán)境中使用光源來(lái)測(cè)定其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度。運(yùn)算部基于朗伯-比爾定律，采用在校正環(huán)境中使用光源所測(cè)定到的其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度，利用所述光源將測(cè)定光照射到測(cè)定環(huán)境中的其它成分氣體，由此得到所述其它成分氣體的吸收光譜，基于該吸收光譜的強(qiáng)度校正水分濃度測(cè)定值。發(fā)明的效果在本發(fā)明所涉及的水分濃度測(cè)定裝置的校正方法以及校正裝置中，可以通過(guò)比較容易的操作來(lái)準(zhǔn)確地進(jìn)行水分濃度測(cè)定值的校正。


圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式所涉及的氣體分析裝置的示意截面圖。圖2是表示運(yùn)算控制部的構(gòu)成的框圖。圖3是表示水分濃度1.1%的水的吸收光譜與120ppm的氨的吸收光譜的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。圖4是表示水分濃度4%的水的吸收光譜與40ppm的氯化氫的吸收光譜的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。符號(hào)說(shuō)明I 煙道Ia 壁2照射部3第I反射器 4受光部5第2反射器6已知物質(zhì)收容部7運(yùn)算控制部8切換部9探針管11 殼體12光學(xué)窗61氣體室62氣體導(dǎo)入管63氣體排出管91導(dǎo)入孔100氣體分析裝置IllCPU112激光驅(qū)動(dòng)部113A/D 轉(zhuǎn)換部114存儲(chǔ)器115顯示裝置116操作裝置
具體實(shí)施例方式(I)氣體分析裝置的整體構(gòu)成使用圖1對(duì)本發(fā)明的一種實(shí)施方式所涉及的氣體分析裝置100進(jìn)行說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式所涉及的氣體分析裝置100的示意截面圖。氣體分析裝置100是分析煙道I中流動(dòng)的試樣氣體中的規(guī)定成分濃度的氣體分析裝置。氣體分析裝置100是使用激光的裝置，例如，是分散型紅外分光光度計(jì)或者傅里葉變換紅外分光光度計(jì)。氣體分析裝置100包括一個(gè)照射部2、第I反射器3、一個(gè)受光部4、第2反射器5、已知物質(zhì)收容部6、運(yùn)算控制部7、切換部8、探針管9。第I反射器3、第2反射器5和已知物質(zhì)收容部6裝在探針管9中。照射部2和受光部4構(gòu)成了光學(xué)單元，它們被裝在光學(xué)單元的殼體11內(nèi)。殼體11和探針管9的連接處配置有光學(xué)窗12。光學(xué)窗12是由可透過(guò)測(cè)定光Lb原料而形成的板狀構(gòu)件。典型的探針管9是圓柱狀的構(gòu)件。探針管9中設(shè)有導(dǎo)入孔91。導(dǎo)入孔91通過(guò)擴(kuò)散將試樣氣體Sg導(dǎo)入到探針管9內(nèi)部。探針管9的材質(zhì)可按照氣體分析裝置100的使用環(huán)境選擇任意的金屬原料。導(dǎo)入孔91也可以在探針管9的側(cè)面上形成為間斷的縫隙。探針管9內(nèi)的頂端部裝備有第I反射器3。另一方面，探針管9內(nèi)的底端部裝備有第2反射器5以及已知物質(zhì)收容部6。照射部2配置在構(gòu)成筒狀的煙道I的壁Ia的外側(cè)。照射部2將測(cè)定光Lb照射到在煙道I內(nèi)流動(dòng)的試樣氣體Sg中。典型的照射部2是紅外線(xiàn)激光振蕩裝置等射出直線(xiàn)性高的規(guī)定波長(zhǎng)范圍光的光源裝置。第I反射器3向著受光部4反射從照射部2射出并通過(guò)煙道I內(nèi)部的測(cè)定光Lb。即，第I反射器3是將從照射部2射出的光(光軸)的方向朝著受光部4的方向變更的單元。第I反射器3是例如角隅棱鏡。受光部4配置在照射部2的附近且在壁Ia的外側(cè)，接受經(jīng)第I反射器3反射的測(cè)定光Lb。受光部4是在受光面上接受測(cè)定光Lb的受光裝置。典型的受光部4是光電二極管等的光電轉(zhuǎn)換裝置。受光部4與運(yùn)算控制部7電連接，將與接受到的測(cè)定光Lb相關(guān)的信息(例如光量)作為電信號(hào)發(fā)送到運(yùn)算控制部7。第2反射器5配置在壁Ia的外側(cè)，向著受光部4反射測(cè)定光Lb。S卩，第2反射器5是將從照射部2射出的光(光軸)的方向向著受光部4的方向變更的單元。第2反射器5是例如直角棱鏡。又，如圖1所示在探針管9中，在導(dǎo)入孔91的相對(duì)面兩端側(cè)(試樣氣體Sg的氣流的上游側(cè))分別形成有孔17、18。通過(guò)使試樣氣體Sg從這樣的孔17、18流入，能夠防止吹掃空氣Pa流入探針管9的中央部，吹掃空氣與試樣氣體Sg混合后，從導(dǎo)入孔91排出(SgPa)。以上所述的孔17、18之間作為測(cè)定環(huán)境中的測(cè)定地點(diǎn)，其長(zhǎng)度定義為光路長(zhǎng)度。已知物質(zhì)收容部6設(shè)在照射部2與第2反射器5之間以及第2反射器5與受光部4之間的光路上的空間區(qū)域。已知物質(zhì)收容部6收容有不使從照射部2照射的測(cè)定光Lb衰減或者使其衰減規(guī)定量的已知物質(zhì)。在此，“已知物質(zhì)”只要是在照射了測(cè)定光Lb的情況下預(yù)先知道透過(guò)的光量的物質(zhì)即可，例如零氣或量距氣，進(jìn)一步是包含對(duì)測(cè)定光Lb完全透明或者將透過(guò)的測(cè)定光Lb限制在規(guī)定量這樣的透光板或光學(xué)元件的物質(zhì)。該實(shí)施方式中，已知物質(zhì)收容部6充填用于補(bǔ)正或者校正氣體分析裝置100的已知濃度的氣體(零氣或量距氣)。已知物質(zhì)收容部6可以包括:例如，透光性的氣體室61、將已知?dú)怏w提供到氣體室61內(nèi)的氣體導(dǎo)入管62、排出氣體室61內(nèi)的已知?dú)怏w的氣體排出管63。另外，已知物質(zhì)收容部6的構(gòu)成，并不限定于上述的構(gòu)成，例如也可以在不設(shè)透光性的氣體室61且將第2反射器5配置在光路上的狀態(tài)下，將已知?dú)怏w導(dǎo)入到光學(xué)窗12與第2反射器5之間的空間區(qū)域來(lái)充填的方式構(gòu)成。切換部8配置在壁Ia的外側(cè)。切換部8在進(jìn)行成分濃度的分析時(shí)使第2反射器5從光路上偏離，在進(jìn)行補(bǔ)正或者校正時(shí)將第2反射器5配置在光路上。(2)運(yùn)算控制部的構(gòu)成然后，使用圖2對(duì)運(yùn)算控制部7進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示運(yùn)算控制部7的構(gòu)成的框圖。運(yùn)算控制部7具有對(duì)照射部2、受光部4以及切換部8的動(dòng)作進(jìn)行控制的控制功能。由此，照射部2射出測(cè)定光Lb，測(cè)定光Lb經(jīng)第I反射器3被反射，反射光入射到受光部
4。進(jìn)一步地，運(yùn)算控制部7具有基于由受光部4檢測(cè)到的反射光來(lái)分析探針管9內(nèi)的試樣氣體Sg的成分濃度的運(yùn)算功能。運(yùn)算控制部7還具有進(jìn)行使從照射部2射出的測(cè)定光Lb經(jīng)第2反射器5反射并進(jìn)行使用氣體分析裝置100的已知?dú)怏w的補(bǔ)正或者校正的校正功能(后述)。典型的運(yùn)算控制部7包括:CPU (Central Processing Unit)等的信息處理裝置、存儲(chǔ)器等的存儲(chǔ)裝置、接受用戶(hù)操作的界面裝置、顯示分析結(jié)果的顯示裝置等。于是，運(yùn)算控制部7進(jìn)行基于用戶(hù)的操作以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的程序的控制處理、運(yùn)算處理、校正處理。更詳細(xì)地，運(yùn)算控制部7具有:CPU111、激光驅(qū)動(dòng)部112、A/D轉(zhuǎn)換部113、存儲(chǔ)器114。CPUlll可實(shí)現(xiàn)上述的各種功能。激光驅(qū)動(dòng)部112基于來(lái)自CPUlll的驅(qū)動(dòng)指令來(lái)驅(qū)動(dòng)照射部2。A/D轉(zhuǎn)換部113對(duì)來(lái)自受光部4的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換之后發(fā)送到CPUlll。存儲(chǔ)器114保存程序以及各種數(shù)據(jù)。并且，CPUlll與顯示裝置115以及操作裝置116相連接。顯示裝置115是例如液晶顯示器。操作裝置116是例如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸控面板。(3)水分濃度測(cè)定值的校正方法然后，使用圖3對(duì)水分濃度測(cè)定值的校正方法進(jìn)行說(shuō)明。圖3是表示水分濃度1.1%的水的吸收光譜與120ppm的氨的吸收光譜的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。水的吸收光譜101用實(shí)線(xiàn)表示，氨的吸收光譜102用虛線(xiàn)表示。對(duì)如上所述的吸收光譜的取得的一般例進(jìn)行說(shuō)明。例如，在使用波長(zhǎng)可變型激光來(lái)測(cè)定水分濃度以及氨濃度的情況下，通過(guò)對(duì)給激光的施加電流的控制，對(duì)激光進(jìn)行波長(zhǎng)調(diào)制，通過(guò)在調(diào)制的整數(shù)倍的頻率下對(duì)已穿過(guò)試樣氣體的該激光進(jìn)行檢波來(lái)得到吸收光譜。具體地，通過(guò)以下方式來(lái)得到吸收光譜。首先，通過(guò)照射部2將由規(guī)定的調(diào)制頻率進(jìn)行了波長(zhǎng)調(diào)制的測(cè)定光Lb照射到試樣氣體Sg。然后，由受光部4接受已穿過(guò)煙道I中的(含有水分或氨等的)試樣氣體Sg的測(cè)定光Lb，由A/D轉(zhuǎn)換部113對(duì)來(lái)自受光部4的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。而后，由CPUlll將受光部4接受到的測(cè)定光Lb的調(diào)制頻率的2倍的頻率成分從A/D轉(zhuǎn)換后的信號(hào)中抽出。由圖3可知，在相同的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，水和氨的信號(hào)強(qiáng)度一樣。由此預(yù)先得到在測(cè)定環(huán)境中的含有規(guī)定濃度的水的氣體的信號(hào)輸出與含有規(guī)定濃度的特定成分的氣體的信號(hào)輸出大致相同這一信息。這意味著明確了測(cè)定中使用的水的吸收系數(shù)ε與氨的吸收系數(shù)ε之間的關(guān)系。
所述的關(guān)系信息(即待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與第I濃度的其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度之間的關(guān)系，該第I濃度的其它成分氣體具有能夠由照射部2測(cè)定的吸收光譜的強(qiáng)度，且該其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度與待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度之比是已知的)，由CPUlll取得后保存在存儲(chǔ)器114中。以下對(duì)水分濃度測(cè)定值的校正方法進(jìn)行說(shuō)明。另外，控制以下的各裝置的動(dòng)作主要由運(yùn)算控制部7的CPUlll執(zhí)行。最初，第2反射器5下降，導(dǎo)入含有氨的校正氣體到已知物質(zhì)收容部6。接著，照射部2發(fā)射測(cè)定光Lb，經(jīng)第2反射器5反射的光被輸入到受光部4。結(jié)果，CPUlll得到校正氣體測(cè)定時(shí)的信號(hào)輸出?；谠摰玫降男盘?hào)輸出，CPUlll計(jì)算用于水分濃度測(cè)定值的校正的系數(shù)。以下，對(duì)所述的校正進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。氣體的吸收強(qiáng)度(吸光度)由朗伯-比爾定律(a = ecL)得到。a為吸光度，ε為吸收系數(shù)，c為濃度，L為光路長(zhǎng)度。在此,吸收系數(shù)ε即使對(duì)于同一氣體種類(lèi)也因每根吸收線(xiàn)而不同，而且隨校正環(huán)境(例如溫度、圧力)變化。作為一個(gè)實(shí)施例，例如，在想要將在測(cè)定環(huán)境中含有濃度1%的水的氣體的信號(hào)輸出定為I的情況下，事先得到水1%的信號(hào)輸出與IOOOppm的成分A(本實(shí)施方式中為氨)的氣體的信號(hào)輸出相同這一關(guān)系信息。當(dāng)已測(cè)定成分A的氣體的條件是，在已知物質(zhì)收容部6的光路長(zhǎng)度L=IOcm且濃度C=IOOppm的情況下，信號(hào)輸出為0.9。又，在測(cè)定環(huán)境中的測(cè)定地點(diǎn)的光路長(zhǎng)度L=100cm。在此情況下，以下的算式成立。吸光度 a=-二-1 Qcm X I OQppm I OOcm χ 1000ppm根據(jù)該式，計(jì)算IOOOppm的成分A的輸出信號(hào)χ (=水1%的輸出信號(hào))。使用該x的值來(lái)校正水分濃度測(cè)定值。例如，在想要將在測(cè)定環(huán)境中的信號(hào)輸出定為I的情況下，使已測(cè)定的水分濃度的測(cè)定值的校正之前的值乘以l/χ即可。另外，為了根據(jù)所述的方法來(lái)進(jìn)行水分濃度測(cè)定值的校正而使用氨，也有如下的效果。即，能夠縮小在水分濃度測(cè)定裝置100中的波長(zhǎng)掃描范圍。其原因，如上所述，因?yàn)樵谙嗤ㄩL(zhǎng)范圍內(nèi)水與氨的信號(hào)強(qiáng)度一樣。由此，能夠縮短取得校正用的測(cè)定數(shù)據(jù)的時(shí)間。從而，能夠縮短校正時(shí)間。又，通過(guò)縮短測(cè)定數(shù)據(jù)取得的時(shí)間，能夠抵制因?qū)す獾淖⑷腚娏鞫鴮?dǎo)致的溫度上升。由此，能夠抑制因溫度上升導(dǎo)致的激光的波長(zhǎng)變動(dòng)。結(jié)果，提高了測(cè)定精度。圖4是表示水分濃度4%的水的吸收光譜與40ppm的氯化氫的吸收光譜的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。水的吸收光譜103用實(shí)線(xiàn)表示，氯化氫的吸收光譜104用虛線(xiàn)表示。由圖4可知，在不同的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，水與氯化氫的信號(hào)強(qiáng)度一樣。這樣即使兩者的波長(zhǎng)范圍不同，只要在可以激光振蕩的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，即使是附近的吸收線(xiàn)之外也能夠在校正中使用。其原因是因?yàn)橥ㄟ^(guò)變更激光的溫度或給激光的注入電流，能夠變更再現(xiàn)性良好的掃描波長(zhǎng)范圍。(4)實(shí)施方式的作用效果所述實(shí)施方式可以以如下所述形式表現(xiàn)出來(lái)。
(A)所述的校正方法是對(duì)使用照射部2(光源的一個(gè)示例)來(lái)測(cè)定氣體中的水分濃度的氣體分析裝置100 (水分濃度測(cè)定裝置的一個(gè)示例)進(jìn)行校正的方法。該方法包括以下工序?！蚧诖郎y(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系，和測(cè)定其它成分氣體得到的吸收光譜的強(qiáng)度來(lái)校正水分濃度測(cè)定值，該其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度可由照射部2測(cè)定，且該其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度與待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系是已知的。該方法中，由于基于待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系，和測(cè)定其它成分氣體得到的吸收光譜的強(qiáng)度來(lái)校正水分濃度測(cè)定值，因此，能夠通過(guò)比較容易的操作來(lái)準(zhǔn)確地校正水分濃度測(cè)定值，該其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度與該吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系是已知的。結(jié)果，水分濃度測(cè)定值的校正的成本降低，水分濃度測(cè)定值的校正的操作性進(jìn)一步提高。(B)待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度大致相同。
但，兩者也不必一定要相同。因?yàn)橹纼烧咧染涂梢允褂美什?比爾定律。(C)運(yùn)算控制部7(校正裝置的一個(gè)示例)使用于使用光源來(lái)測(cè)定氣體中的水分濃度的水分濃度測(cè)定裝置100 (水分濃度測(cè)定裝置的一個(gè)示例)。運(yùn)算控制部7具有存儲(chǔ)器114 (存儲(chǔ)部的一個(gè)示例)、CPU111 (校正部的一個(gè)示例)。存儲(chǔ)器114存儲(chǔ)待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系，該其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度能夠由照射部2測(cè)定，且其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度與待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系是已知的。CPU111基于待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系、和通過(guò)測(cè)定其它成分氣體得到的吸收光譜的強(qiáng)度來(lái)校正水分濃度測(cè)定值，該其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度能夠由照射部2測(cè)定，且其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度與待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系是已知的。(D)CPUlll具有測(cè)定功能(測(cè)定部的一個(gè)示例)和運(yùn)算功能(運(yùn)算部的一個(gè)示例)。測(cè)定功能使用照射部2在校正環(huán)境中測(cè)定其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度。運(yùn)算功能基于朗伯-比爾定律，使用在校正環(huán)境中使用照射部2測(cè)定到的其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度，使用照射部2來(lái)對(duì)測(cè)定環(huán)境中的測(cè)定地點(diǎn)的光路長(zhǎng)度(測(cè)定環(huán)境的一個(gè)示例)中的其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，基于該吸收光譜的強(qiáng)度來(lái)校正水分濃度測(cè)定值。(5)其它實(shí)施方式以上，雖然對(duì)本發(fā)明的一種實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于所述實(shí)施方式，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種的變更。特別地，本說(shuō)明書(shū)所述的多種實(shí)施方式以及變形例根據(jù)需要可以任意地組合。(a)氣體分析裝置的具體結(jié)構(gòu)不限定于所述實(shí)施方式。(b)也可以不另外導(dǎo)入已知濃度氣體，而是將已封入已知濃度的氣體的氣體室設(shè)在氣體分析裝置內(nèi)。(C)也可以使用濃度變化少的大氣中的氣體(氧氣或者二氧化碳)作為已知濃度的氣體。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于使用光源來(lái)測(cè)定氣體中的水分濃度的水分濃度測(cè)定裝置的校正方法以及校正裝置 。
權(quán)利要求
1.一種水分濃度測(cè)定裝置(100)的校正方法，其為利用光源(2)來(lái)測(cè)定氣體中的水分濃度的水分濃度測(cè)定裝置(100)的校正方法，其特征在于， 基于待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系、和通過(guò)測(cè)定所述其它成分氣體得到的吸收光譜的強(qiáng)度來(lái)校正水分濃度測(cè)定值，所述其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度能夠由所述光源(2)測(cè)定，且所述其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度與所述待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系是已知的。
2.如權(quán)利要求1所述的水分濃度測(cè)定裝置(100)的校正方法，其特征在于， 所述待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與所述其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度大致相同。
3.如權(quán)利要求1或2所述的水分濃度測(cè)定裝置(100)的校正方法，其特征在于， 在校正所述水分濃度測(cè)定值的過(guò)程中，包含: 在校正環(huán)境中使用所述光源(2)來(lái)測(cè)定所述其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度； 基于朗伯-比爾定律，采用在所述校正環(huán)境中用所述光源(2)測(cè)定的所述其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度，利用所述光源(2)將測(cè)定光照射到測(cè)定環(huán)境中的所述其它成分氣體，由此得到所述其它成分氣體的吸收光譜，并基于該吸收光譜的強(qiáng)度校正水分濃度測(cè)定值。
4.一種水分濃度測(cè)定裝置(100)的校正裝置(7)，其為使用光源(2)來(lái)測(cè)定氣體中的水分濃度的水分濃度測(cè)定裝置(100)的校正裝置(7)，其特征在于，包括: 存儲(chǔ)部(114)，其存儲(chǔ)有待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系，所述其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度能夠由所述光源(2)測(cè)定，且所述其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度與所述待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系是已知的； 校正部(111)，其基于所述待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與所述其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系、和通過(guò)測(cè)定所述其它成分氣體得到的吸收光譜的強(qiáng)度來(lái)校正水分濃度測(cè)定值。
5.如權(quán)利要求4所述的水分濃度測(cè)定裝置(100)的校正裝置(7)，其特征在于， 所述待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與所述其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度大致相同。
6.如權(quán)利要求4或5所述的水分濃度測(cè)定裝置(100)的校正裝置(7)，其特征在于， 所述校正部(111)具有: 測(cè)定部(111)，其在校正環(huán)境中利用所述光源(2)來(lái)測(cè)定所述其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度； 運(yùn)算部(111)，其基于朗伯-比爾定律，采用在所述校正環(huán)境中使用所述光源(2)所測(cè)定的所述其它成分氣體的吸收光譜的強(qiáng)度，利用所述光源(2)將測(cè)定光照射到測(cè)定環(huán)境中的所述其它成分氣體，由此得到所述其它成分氣體的吸收光譜，并基于該吸收光譜的強(qiáng)度校正水分濃度測(cè)定值。
全文摘要
本發(fā)明通過(guò)比較容易的操作來(lái)準(zhǔn)確地進(jìn)行水分濃度測(cè)定值的校正。校正方法是對(duì)使用照射部(2)來(lái)測(cè)定氣體中的水分濃度的氣體分析裝置(100)進(jìn)行校正的方法。該方法包括以下工序?；诖郎y(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度與可由照射部(2)測(cè)定的且已知其與待測(cè)定濃度的水分的吸收光譜的強(qiáng)度之間關(guān)系的其它成分氣體之間的關(guān)系、和測(cè)定其它成分氣體得到的吸收光譜的強(qiáng)度，來(lái)校正水分濃度測(cè)定值。
文檔編號(hào)G01N21/31GK103175799SQ20121055970
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者井戶(hù)琢也, 森哲也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社堀場(chǎng)制作所