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| タイトル： | 特許公報(B2)_ガス分析計の校正方法及び校正装置 |
| 出願番号： | 2000034321 |
| 年次： | 2005 |
| IPC分類： | 7,G01N1/00,G01N27/62 |
特許情報キャッシュ
江草 隆志 奥田 茂 JP 3668088 特許公報(B2) 20050415 2000034321 20000207 ガス分析計の校正方法及び校正装置 株式会社堀場製作所 000155023 梶 良之 100089196 須原 誠 100104226 江草 隆志 奥田 茂 20050706 7 G01N1/00 G01N27/62 JP G01N1/00 C G01N1/00 101R G01N1/00 101S G01N1/00 101T G01N27/62 M 7 G01N 1/00-44 G01N 21/27 G01N 27/62 特開平０８−２２６８７８（ＪＰ，Ａ） 4 2001221720 20010817 8 20030206 西村 直史 【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、サンプリング流路から分岐する複数のガス供給路の各々に設けられた複数のガス分析計の校正方法及び校正装置に関する。【０００２】【従来の技術】従来、例えば自動車排気ガスに含まれる炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ2 ）などを定量分析する場合、エンジンからの排気ガスをそのまま或いは希釈し、これをサンプルガスとして複数のガス分析計に同時に供給し、同時に上記複数の物質を分析することが行われている。【０００３】また、ガス分析計は、その指示値が測定中にドリフトを生じることがあるため、所定の校正ガスを前記ガス分析計に流し、ゼロ点調整又はスパン調整などの校正が行われる。空気又は窒素ガス等のゼロガスを各分析計に流すと、ゼロ点調整ができる。既知の濃度のスパンガスを各分析計に流すと、スパン調整ができる。【０００４】図４は、エンジンからの排気ガスをそのまま分析計に供給しながら行う分析と、ゼロ点調整又はスパン調整等の所定の校正との両方ができる構成のガス分析計の校正装置の従来構造を示す図である。図に於いて、１は自動車エンジン、２はエンジン１の排気管に連なるサンプリング流路である。サンプリング流路２の上流側にフィルタ３及び吸引ポンプ４が備えられ、その下流側に圧力調整器５が備えられている。【０００５】吸引ポンプ４と圧力調整器５の間のサンプリング流路２には、複数のガス供給路６，７が並列的に分岐しており、これらのガス供給路６，７の各々にガス分析計８，９が設けられている。さらに、各ガス供給路６，７には、第１オンオフ電磁弁１２，１３を有する校正ガス供給路１４，１５が設けられるとともに、第２オンオフ電磁弁１０，１１を設けて校正装置が構成されている。【０００６】ここで、８は、例えば、ＴＨＣ(TotalHydro-carbon) を定量するためのＦＩＤ(Flame Ionization Detector) であり、９は、例えば、ＮＯを測定するためのＣＬＤ(Chemical Luminescence Detector)である。校正ガス供給路１４，１５には、ゼロ点調整用のゼロガス又はスパン調整用のスパンガスが供給できるようになっている。なお、１６，１７は、各ガス供給路６，７に設けられる流量調整用のキャピラリーである。【０００７】通常のガス分析計の測定時には、第２オンオフ電磁弁１０，１１がオープンの状態にあり、第１オンオフ電磁弁１２，１３がクローズの状態にある。そのため、圧力調整器５によって所定圧力に調整されたサンプルガスが各ガス供給路１２，１３のキャピラリー１６，１７に作用し、ガス分析計８，９に所定量のガスが一斉に供給され、同時並列的なガス分析が行われる。【０００８】ガス分析計８，９の校正は、いずれか単独に又は同時に行うことができる。例えばガス分析計８の単独でゼロ点調整を行う場合、第２オンオフ電磁弁１０をクローズに切り換え、第１オンオフ電磁弁１２をオープンに切り換える。すると、校正ガス供給路１４から例えば空気のゼロガスが所定圧力で供給され、このゼロガスがキャピラリー１６を経てガス分析計８に流れるため、ゼロ点調整ができる。ガス分析計９の単独の校正も同様にして行われる。ガス分析計８，９を同時に校正する場合には、第２オンオフ電磁弁１０，１１及び第１オンオフ電磁弁１２，１３を同時に切り換えればよい。【０００９】【発明が解決しようとする課題】ところで、前記校正装置においては、ガス分析計８，９に対して校正を行う場合、まず第２オンオフ電磁弁１０，１１をオープンからクローズに切り換えるため、ガス供給路６，７に至るサンプルガスの流れが遮断される。そのため、ガス分析計８，９に対するガス流が一時的に途絶えるという問題があった。そこで、まず第１オンオフ電磁弁１２，１３をクローズからオープンに切り換えてから、第２オンオフ電磁弁１０，１１をオープンからクローズに切り換え、ガス分析計８，９に対するガス流を途絶えさせないことも考えられるが、第１オンオフ電磁弁１２，１３がオープンになったときに、校正ガスがサンプリング流路２に逆流して他のガス分析計に影響を及ぼすことが考えられる。また、ガスの切換時に電磁弁１０と接続点Ｄ１の間又は電磁弁１１と接続点Ｄ２の間にサンプルガスが残留することから、ガス分析計８，９に流れる校正ガスが完全に置き換わり、ガス分析計８，９の指示値が安定するのに時間が掛かる場合がある。さらに、各ガス供給路６，７に第２オンオフ電磁弁１０，１１を設ける必要があり、装置の機器構成が複雑になる。【００１０】本発明は、上記問題を解決する為になされたもので、その目的とするところは、ガス分析計に対するガス流を円滑に切り換え、ガス分析計の指示値に悪い影響を与えることなく、更に装置を簡単な機器構成にできるガス分析計の校正方法及び校正装置を提供することにある。【００１１】【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するための本発明のガス分析計の校正方法は、サンプルガスが供給されるサンプリング流路から分岐する複数のガス供給路の各々にガス分析計を設け、前記複数のガス供給路の各々に校正ガスの供給手段を設け、前記サンプリング流路に圧力調整手段を設け、前記供給手段からの前記校正ガスを前記ガス分析計に供給される量より多く流し、前記校正ガスを前記サンプリング流路に供給される前記サンプルガスを押し出して前記サンプリング通路にオーバーフローさせ、前記サンプルガスの全量と前記複数のガス供給路に供給される校正ガスのうち前記サンプリング通路へオーバーフローさせるものの各々とを前記圧力調整手段に流しながら前記複数のガス分析計の校正を同時に行う方法である。 これによると、サンプルガスの供給を止めることなく、各ガス供給路に校正ガスを供給し、各ガス供給路のサンプルガスを押し出し、前記サンプルガスの全量と前記複数のガス供給路に供給される校正ガスの各々の一部とを圧力調整手段に流すことにより、ガス分析計に流れるガスを校正ガスだけにし、必要な校正を行う。【００１２】 上記目的を達成するための本発明のガス分析計の校正装置は、サンプルガスが供給されるサンプリング流路から分岐する複数のガス供給路の各々にガス分析計を設け、前記複数のガス供給路の各々に校正ガスの供給手段を設け、前記供給手段からの前記校正ガスの量は前記ガス分析計に供給される量より多くなるように設定され、前記校正ガスが前記サンプリング流路に供給される前記サンプルガスを押し出して前記サンプリング通路にオーバーフローするようになっており、前記サンプリング通路に圧力調整手段を設け、この圧力調整手段が設けられる前記サンプリング通路の位置は、前記複数の供給手段から前記サンプリング流路にオーバーフローする校正ガスの圧力損失が略均等となる位置とした装置である。好ましくは、前記圧力調整手段を、前記供給手段から略等距離にある前記サンプリング流路の所定位置に設ける。また、好ましくは、前記サンプリング通路をＴ字状に２方向に分岐させ、各分岐路の各々から前記ガス供給路を更に分岐させる。 これによると、サンプルガスの供給を止めることなく、各ガス供給路に校正ガスを供給すると、各ガス供給路のサンプルガスが押し出され、前記複数の供給手段から前記サンプリング流路にオーバーフローする校正ガスの圧力損失が略均等となる位置に圧力調整手段を設けられているため、サンプルガスの全量と各ガス分析計に至る校正ガスの一部がそれぞれオーバーフローするようになり、ガス分析計に流れるガスが校正ガスだけになり、必要な校正が行われる。【００１３】【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るガス分析計の校正装置及び校正方法を概略的に示すものであり、この図１において、前記図４於いて付した符号と同一のものは同一物であるのでその説明を省略する。【００１４】図１に示す校正装置が図４の校正装置と異なる点は、第１に、ガス供給路６，７に、第２オンオフ電磁弁が設けられておらず、単に校正ガス供給手段としての校正ガス供給路１４，１５が設けられている点である。第２に、圧力調整器５が、校正ガス供給路１４，１５の接続点Ａ１，Ａ２から略等距離になるサンプリング流路２のＢ点から分岐する流路２１に設けられている点である。なお、校正ガス供給路１４，１５と第１オンオフ電磁弁１２，１３が校正ガスの供給手段を構成する。【００１５】圧力調整手段である圧力調整器５は、例えば電子制御式の様に高精度の圧力調整ができるものが好ましい。校正時に、圧力調整器５がサンプルガスの全量に校正ガスの一部を加えた大流量でも精度良く圧力調整を行うためである。高精度の圧力調整器５を用いると、校正ガスの供給路１４，１５の供給源には特別の圧力調整手段を設ける必要がなくなる。【００１６】ただし、校正ガス供給路１４，１５に供給される校正ガスの量は、キャピラリー１６，１７を経てガス分析計８，９に流れる量より多くなるように設定されている。これにより、ガス分析計８，９の校正時には、校正ガスがガス供給路６，７を逆流し、サンプルガスを押し出し、校正ガスがサンプリング流路２及び流路２１にオーバーフローするようになっている。【００１７】圧力調整器５が設けられるサンプリング流路２のＢ点は、ガス供給路６，７に接続される校正ガス供給路１４，１５の接続点Ａ１，Ａ２から略等距離になる。これにより、校正ガス供給路１４，１５の接続点Ａ１，Ａ２から圧力調整器５に至る迄の圧力損失が略等しくなり、ガス供給路６，７に於ける校正ガスのオーバーフローが略均等に行われる。【００１８】図２のように、サンプリング流路２を、Ｔ字状に２方向に分岐させ、分岐路２ａ，２ｂの各々からガス供給路６，７を更に分岐させる構成にすると、接続点Ａ１，Ａ２から略等距離になるＣ点が選択し易く、Ｃ点に至るまでの圧力損失を完全に一致させることができ、各ガス供給路６，７を逆流する校正ガスのオーバーフローを確保し易くなる。このように、圧力調整器５が設けられるサンプリング流路２の位置は、各ガス供給路６，７を逆流してオーバーフローする校正ガスの圧力損失が略均等になる位置であればよい。【００１９】前述した校正装置を用いた校正方法を図１により説明する。通常のガス分析計８，９の測定時には、第１オンオフ電磁弁１２，１３がクローズの状態にあるため、サンプリング流路２からのサンプルガスはガス供給路６，７を経てキャピラリー１６，１７に至る。圧力調整器５がサンプルガスの圧力を所定値に制御しているため、キャピラリー１６，１７を通過した所定流量のサンプルガスがガス分析計８，９に流れ、所定の分析が同時に行われる。【００２０】ガス分析計の校正時には、サンプリング流路２からのサンプルガスの供給はそのままにし、第１オンオフ電磁弁１２，１３をオープンに切り換え、供給路１４，１５を経て所定の校正ガスを流す。校正ガスの圧力も圧力調整器５によって所定圧力に調整される。また、校正ガスの流量はガス分析計８，９に供給される量より多くなっている。そのため、各ガス供給路６，７の校正ガスは大部分がガス分析計８，９に流れ、その一部がガス供給路６，７を逆流しようとする。このとき、圧力調整器５が校正ガスの供給路１４，１５の接続点Ａ１，Ａ２から等距離にあるため、各ガス供給路６，７からオーバーフローされる校正ガスが確実に圧力調整器５に向かう。一方、サンプルガスの全量もサンプリング流路２から圧力調整器５を経て図示されないパイパス路に放出される。【００２１】このように圧力調整器５に、サンプルガスの全量と各ガス分析計８，９の校正ガスの一部とを流しながらガス分析計８，９の校正を行うため、ガス分析計８の校正ガスが他のガス分析計９に向かって流れることや、サンプルガスがガス分析計８，９に流れることを阻止しながら、複数のガス分析計８，９の校正を同時に行うことができる。また、通常の測定から校正に切り換える瞬間にも、サンプリング流路２にサンプルガスが供給されているため、ガス分析計８，９に対するガス流の一時的な停止も起こらない。そのため、ガス分析計８，９の安定した作動を維持させながら、ゼロ点調整又はスパン調整ができる。【００２２】また、通常の測定から校正に切り換えたとき、供給路１４，１５に残るサンプルガスが、校正ガスによってガス分析計８，９及びサンプリング流路２に向かって押し出される。そのため、ガス分析計８，９に対する校正ガスへの切り換えが円滑に行われ、残存サンプルガスがガス分析計８，９の指示値に及ぼす悪い影響が早い時期に解消される。【００２３】また、校正時にもサンプルガスを流し続けることにより、圧力調整器５を安定して作動させるため流量が確保されているため、オーバーフローさせる校正ガスの流量を最小限にすることができる。そのため、ゼロガス又はスパンガスの様な特別に調整された校正ガスの使用量を最小限に抑えることができる。【００２４】また、ガス供給路６，７に対するオンオフ電磁弁も必要ない。供給路１４，１５に供給される校正ガスの圧力調整も圧力調整器５が行うため、高価な圧力調整器５を一つだけにすることができる。各流路２，６，７，１４，１５は通常金属製ブロックに孔を開けて形成され、このブロックに必要なオンオフ電磁弁１２，１３を内蔵又は付属させるため、オンオフ電磁弁の数を減らすことにより、装置の機器構成を簡単にすることができる。【００２５】なお、ガス分析計が３以上あっても、校正ガスが供給される接続点からの距離を略等しくしたサンプリング流路を形成することができる。図３に、４個のガス分析計が接続された校正装置の要部が第２実施形態として示される。【００２６】サンプリング流路１０１は、両端が閉鎖された大径の筒体１０２と、この筒体１０２の中心軸から内部に差し込まれた小径の管体１０３とから形成されている。筒体１０２の外周には放射状に４個の孔１０４が形成されており、この孔１０３に４本のガス供給路１１０〜１１３が接続される。管体１０３の一端に圧力調整器５に対するオーバフロー流路１１５が接続される。ガス供給路１１０〜１１３の各々に、オンオフ電磁弁１２０〜１２３を設けた校正ガス供給路１３０〜１３３と、キャピラリー１４０〜１４３と、ガス分析計１５０〜１５３が設けられている。【００２７】図３の校正装置を用いた校正方法を以下に説明する。ガス分析計１５０〜１５３を同時に校正するため、オンオフ電磁弁１２０〜１２３を一斉にクローズからオープンに切り換える。各孔１０４からオーバフロー流路１１５迄の距離が略等しく、均圧化されるため、各ガス分析計１５０〜１５３に至る校正ガスのオーバーフロー分が管体１０３内の空間を経てオーバフロー流路１１５に至る。また、管体１０３に供給されるサンプルガスの全量が管体１０３内の空間を経てオーバフロー流路１１５に至る。これにより、各ガス分析計１５０〜１５３に供給されるガスを止めることなく、校正ガスに切り換える事が可能になり、各ガス分析計１５０〜１５３に至る校正ガスが他のガス分析計に紛れ込むこともない。さらに、接続できるガス分析計の数も任意に選択できる。【００２８】また、図２において、Ｃ点から分岐されるＴ字状のサンプリング流路の数を増やすと、接続できるガス分析計の数を２の倍数で増やすこともできる。【００２９】なお、この発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、種々変形して実施することができる。例えば、電子式の圧力調整器に代えて機械式の圧力調整弁を用いることもできる。また、ガス分析計は、ＴＨＣやＣＬＤ以外の種々のガス分析計であってもよく、２以上のガス分析計によりサンプリングガスを同時測定するものであればその接続個数は任意である。【００３０】【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス分析計の校正方法及び校正装置によれば、共通のサンプリング流路から分岐された複数のガス供給路に対応して設けられた複数ガス分析計に対するガス流を止めることなく、複数のガス分析計の校正を同時に行うことができる。また、ガス分析計に対するサンプルガスから校正ガスへの切り換えが円滑且つ確実に行われるため、切り換え時にガス分析計の指示値に悪い影響を与えることがない。更に、一つのガス分析計に供給する校正ガスが他のガス分析計の校正に影響を与えることがないため、各分析計に対する校正の種類は任意に選択できる。【図面の簡単な説明】【図１】本発明の一実施形態に係るガス分析計の校正装置及び校正方法を概略的に示す図である。【図２】図１の圧力調整器の設け方の他の例を示す図である。【図３】本発明の他の一実施形態に係るガス分析計の校正装置及び校正方法を概略的に示す図である。【図４】従来のガス分析計の校正装置及び校正方法を概略的に示す図である。【符号の説明】５ 圧力調整器（圧力調整手段）６ ガス供給路７ ガス供給路８ ガス分析計９ ガス分析計１２ 第１オンオフ電磁弁（校正ガス供給手段）１３ 第１オンオフ電磁弁（校正ガス供給手段）１４ 校正ガス供給路（校正ガス供給手段）１５ 校正ガス供給路（校正ガス供給手段）２１ 流路 サンプルガスが供給されるサンプリング流路から分岐する複数のガス供給路の各々にガス分析計を設け、前記複数のガス供給路の各々に校正ガスの供給手段を設け、前記サンプリング流路に圧力調整手段を設け、前記供給手段からの前記校正ガスを前記ガス分析計に供給される量より多く流し、前記校正ガスを前記サンプリング流路に供給される前記サンプルガスを押し出して前記サンプリング通路にオーバーフローさせ、前記サンプルガスの全量と前記複数のガス供給路に供給される校正ガスのうち前記サンプリング通路へオーバーフローさせるものの各々とを前記圧力調整手段に流しながら前記複数のガス分析計の校正を同時に行うことを特徴とするガス分析計の校正方法。 サンプルガスが供給されるサンプリング流路から分岐する複数のガス供給路の各々にガス分析計を設け、前記複数のガス供給路の各々に校正ガスの供給手段を設け、前記供給手段からの前記校正ガスの量は前記ガス分析計に供給される量より多くなるように設定され、前記校正ガスが前記サンプリング流路に供給される前記サンプルガスを押し出して前記サンプリング通路にオーバーフローするようになっており、前記サンプリング通路に圧力調整手段を設け、この圧力調整手段が設けられる前記サンプリング通路の位置は、前記複数の供給手段から前記サンプリング流路にオーバーフローする校正ガスの圧力損失が略均等となる位置であることを特徴とするガス分析計の校正装置。 前記圧力調整手段を、前記供給手段から略等距離にある前記サンプリング流路の所定位置に設けたこと特徴とする請求項２記載のガス分析計の校正装置。 前記サンプリング通路をＴ字状に２方向に分岐させ、各分岐路の各々から前記ガス供給路を更に分岐させる請求項２に記載のガス分析計の校正装置。