NO2氣體濃度,進(jìn)一步乘以氣體混合部43中的流量混合比,從而計(jì)算出樣品氣體Gs中包含的O3氣體濃度C3+N02氣體濃度Cm。
[0079]接下來,是使臭氧產(chǎn)生部42為不動(dòng)作狀態(tài)并使氣體調(diào)整部41進(jìn)行正常輸出時(shí)的測(cè)定。此時(shí),求出樣品氣體Gs中包含的NO2氣體濃度C2 ο這是上述的(c)正常輸出時(shí)的NO2氣體吸光用照射光的分析。
[0080]臭氧產(chǎn)生部42為不動(dòng)作狀態(tài)。此時(shí),如上所述,原料氣體Go直接通過臭氧產(chǎn)生部42,在氣體混合部43中與樣品氣體Gs進(jìn)行混合。由于不存在O3氣體,因此,不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),無反應(yīng)的原料氣體Go和樣品氣體Gs直接從氣體混合部43流出。氣體調(diào)整部41進(jìn)行如下的正常輸出:即,將無反應(yīng)的樣品氣體Gs和原料氣體Go作為測(cè)定對(duì)象氣體輸出。
[0081]這樣,由于不存在O3氣體,因此,在氣體混合部43中不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)式(I)及化學(xué)反應(yīng)式(2)所示的化學(xué)反應(yīng)式。
[0082]其結(jié)果是,在氣體流通單元21中流通的樣品氣體Gs中包含的氣體的狀態(tài)為樣品氣體Gs中包含的NO氣體、NO2氣體全部保持原樣的狀態(tài)。此外,由于原料氣體在氣體混合部43中進(jìn)行混合,因此,NO氣體、NO2氣體的各濃度根據(jù)原料氣體Go與樣品氣體Gs的流量混合比而被稀釋。這種原料氣體Go和樣品氣體Gsft導(dǎo)入至氣體流通單元21。
[0083]然后,氣體濃度的檢測(cè)本身與之前說明的臭氧產(chǎn)生部42的動(dòng)作時(shí)(氧化輸出時(shí))同樣地求出。這樣,計(jì)算出N02氣體濃度C2。
[0084]接下來,根據(jù)臭氧產(chǎn)生部42動(dòng)作的情況下氧化輸出時(shí)的氣體濃度、和不動(dòng)作的情況下正常輸出時(shí)的氣體濃度的組合,計(jì)算樣品氣體Gs中的NO氣體濃度(^。
如之前說明地那樣,測(cè)定出
(a )利用氧化輸出時(shí)的N02氣體吸光用照射光的分析而計(jì)算出的N02氣體濃度Cm、
(b )利用氧化輸出時(shí)的03氣體吸光用照射光的分析而計(jì)算出的03氣體濃度C3+N02氣體濃度Cm、
(C)利用正常輸出時(shí)的NO2氣體吸光用照射光的分析而計(jì)算出的NO2氣體濃度C2。
此處,由于判別出NO2氣體濃度Cm,因此也判別出O3氣體濃度C3。
[0085]此處,氧化輸出狀態(tài)的NO2氣體濃度(^為在測(cè)定對(duì)象氣體中,將樣品氣體Gs中包含的原本的NO氣體濃度(^及原本的NO2氣體濃度(:2之和減去N2O5氣體濃度的2倍后得到的濃度。這是因?yàn)樯蒒2O5需要2個(gè)N02。換言之,N2O5氣體濃度是將原本的NO氣體濃度(^及原本的NO2氣體濃度(:2之和減去NO2氣體濃度?之后得到的濃度的1/2。另外,由臭氧產(chǎn)生部42提供的O3氣體濃度可通過臭氧產(chǎn)生部42內(nèi)置的臭氧儀等預(yù)先獲知,設(shè)其值為Co。
[0086]此處,CQ、Cl、C2、C3、Cm的關(guān)系如下式那樣。
[0087][數(shù)學(xué)式2]
反應(yīng)中消耗的O3氣體濃度 =所提供的03氣體濃度-測(cè)定到的03氣體濃度
= C『C3
[0088]此處,因反應(yīng)而消耗的O3氣體用于從NO氣體向NO2氣體的反應(yīng),并進(jìn)一步用于從NO2氣體向N2O5氣體的反應(yīng)。因此,變成下式那樣。
[0089][數(shù)學(xué)式3]
反應(yīng)中消耗的O3氣體濃度
=測(cè)定對(duì)象氣體中的NO氣體濃度+測(cè)定對(duì)象氣體中的N2O5氣體濃度
=Cl+(C1+C2-Cm)/2
[0090]這兩個(gè)公式相等,因此,變成下式那樣。
[0091][數(shù)學(xué)式4]
C0-C3 = Cl+(ci+C2-Cm)/2
[0092]因此,NO氣體濃度^變成下式那樣。
[0093][數(shù)學(xué)式5]
Cl= {2(C0_C3)_(C2_Cm) }/3
[0094]通過上述(a),利用測(cè)定可計(jì)算出cm,通過上述(b),利用測(cè)定可計(jì)算出C3,通過上述(C),利用測(cè)定可計(jì)算出C2。此外,CO可預(yù)先獲知。
由此,可計(jì)算出NO氣體濃度Cl。
[0095]這樣,可測(cè)定NO氣體濃度C1、N02氣體濃度C2。
通過將上述測(cè)定方法進(jìn)行組合,可測(cè)定NO氣體、NO2的氣體濃度。
[0096]此外,為了校正氣體濃度,可利用零點(diǎn)氣體Gzerq或跨度氣體Gspm。零點(diǎn)氣體Gzero是NO2氣體吸光用發(fā)光部11及O3氣體吸光用發(fā)光部12不吸光的氣體、例如氮?dú)?N2氣體)。跨度氣體Gspm為用所希望的測(cè)定范圍的最大濃度值被校正后的氣體,例如使用NO氣體、NO2氣體。
[0097]可停止樣品氣體Gs的供給,之后進(jìn)行零點(diǎn)氣體Gzerq的供給,測(cè)定零點(diǎn)氣體Gzerq流通時(shí)的受光信號(hào)來進(jìn)行校正,或者,進(jìn)行跨度氣體Gspm的供給,測(cè)定跨度氣體Gspm流通時(shí)被吸光后的受光信號(hào)來進(jìn)行校正。該校正可隨時(shí)實(shí)施,但在假定氣體濃度指示值因結(jié)構(gòu)部件隨時(shí)間的變化而變動(dòng)的情況下進(jìn)行,使其指示正確的值。
氣體分析儀100是這種部件。
[0098]接著說明其它的第2方式。本方式中,作為氣體分析儀的結(jié)構(gòu)與利用圖1說明的之前的第I方式相同,但分析對(duì)象不同。在之前的第I方式中,計(jì)算出NO氣體濃度C1、N02氣體濃度c2,但在以上的測(cè)定的同時(shí),一并測(cè)定SO2氣體濃度cs。本方式中,樣品氣體包含NO氣體、NO2氣體、SO2氣體,測(cè)定上述NO氣體濃度C1、N02氣體濃度c2、SO2氣體濃度cs。
[0099]如圖2所示,SO2氣體的紫外線吸收光譜為270nm?310nm附近,與O3氣體的紫外線吸收光譜相重合。通過設(shè)O3氣體吸光用發(fā)光部12的中心波長(zhǎng)為280nm附近,可獲得SO2氣體的吸收信號(hào)。
[0100]這種測(cè)定在使臭氧產(chǎn)生部42為動(dòng)作狀態(tài)并使氣體調(diào)整部41為氧化輸出時(shí)、以及使臭氧產(chǎn)生部42為不動(dòng)作狀態(tài)并使氣體調(diào)整部41為正常輸出時(shí)分別進(jìn)行。因此,這種氣體分析儀100能進(jìn)行
(a)氧化輸出時(shí)的NO2氣體吸光用照射光的分析、
(b)氧化輸出時(shí)的03氣體吸光用照射光的分析、
(c)正常輸出時(shí)的N02氣體吸光用照射光的分析、
(d)正常輸出時(shí)的03氣體吸光用照射光的分析
這4種分析,進(jìn)行上述(a)、(b)、(c)、(d)的所有分析,利用這些分析中得到的測(cè)定值來計(jì)算氣體濃度。
[0101]接下來,對(duì)利用該氣體分析儀100測(cè)定樣品氣體Gs中包含的NO氣體、NO2氣體及SO2氣體這3種成分的氣體濃度的方法進(jìn)行說明。
[0102]首先,設(shè)為進(jìn)行(a)氧化輸出時(shí)的NO2氣體吸光用照射光的分析來進(jìn)行說明。這是使臭氧產(chǎn)生部42為動(dòng)作狀態(tài)并使氣體調(diào)整部41進(jìn)行氧化輸出時(shí)的測(cè)定。此時(shí),求出氧化輸出時(shí)的NO2氣體濃度Cm。
[0103]臭氧產(chǎn)生部42為動(dòng)作狀態(tài)。此時(shí),如上所述,氣體調(diào)整部41進(jìn)行如下的氧化輸出:即,利用O3氣體將樣品氣體Gs中包含的NO氣體氧化,使其全部反應(yīng)成NO2氣體,將反應(yīng)得到的測(cè)定對(duì)象氣體輸出。另外,SO2氣體與O3氣體不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這種包含SO2氣體、NO2氣體、N2O5氣體、剩余的O3氣體、剩余的原料氣體Go及剩余的樣品氣體Gs的測(cè)定對(duì)象氣體被導(dǎo)入至氣體流通單元21。
[0104]接著,對(duì)氧化輸出時(shí)的氣體分析儀100的N02氣體濃度Cm的計(jì)算進(jìn)行說明。在測(cè)定NO2氣體濃度時(shí),僅NO2氣體吸光用發(fā)光部11發(fā)光。來自NO2氣體吸光用發(fā)光部11的NO2氣體吸光用照射光由局部反射部13以已知的一定反射率進(jìn)行反射,入射到基準(zhǔn)光受光部32。因此,根據(jù)基準(zhǔn)光受光部32的信號(hào),可求出輸出強(qiáng)度Po。
[0105]此外,透過局部反射部13并經(jīng)過光透射窗23而入射到氣體流通單元21內(nèi)的檢測(cè)空間25的NO2氣體吸光用照射光在檢測(cè)空間25內(nèi)傳播,并由NO2氣體吸光。這種吸光后的NO2氣體吸光用照射光透過光透射窗24,入射到透射光受光部31。因此,根據(jù)透射光受光部31的信號(hào),可求出輸出強(qiáng)度Pi。
[0106]來自透射光受光部31、基準(zhǔn)光受光部32的輸出信號(hào)被傳送至信號(hào)處理和驅(qū)動(dòng)控制部61。信號(hào)處理和驅(qū)動(dòng)控制部61基于上述數(shù)學(xué)式1,計(jì)算氣體流通單元21的檢測(cè)空間25內(nèi)的NO2氣體濃度。另外,用于生成O3氣體的原料氣體Go在氣體混合部43中進(jìn)行混合,因此,NO2氣體濃度根據(jù)原料氣體Go與樣品氣體Gs的流量混合比而被稀釋。因此,通過乘以氣體混合部43中的流量混合比,計(jì)算出樣品氣體Gs中包含的NO2氣體濃度Cm。
[0107]接下來,說明對(duì)氣體分析儀100所進(jìn)行的反應(yīng)后殘留的O3氣體濃度C3及SO2氣體濃度cs的計(jì)算。這是(b)氧化輸出時(shí)的O3氣體吸光用照射光的分析。在氧化輸出時(shí),上述那樣包含SO2氣體、NO2氣體、N2O5氣體、剩余的O3氣體、剩余的原料氣體Go及剩余的樣品氣體Gs的測(cè)定對(duì)象氣體被導(dǎo)入至氣體流通單元21。另外,S02氣體在氧化輸出時(shí)也保持無反應(yīng)的狀態(tài)。
[0108]在測(cè)定O3氣體濃度時(shí),僅O3氣體吸光用發(fā)光部12發(fā)光。來自O(shè)3氣體吸光用發(fā)光部12的O3氣體吸光用照射光由局部反射部13以已知的一定反射率進(jìn)行反射,并入射到基準(zhǔn)光受光部32。因此,根據(jù)基準(zhǔn)光受光部32的信號(hào),可求出輸出強(qiáng)度Po。
[0109]此外,透過局部反射部13并經(jīng)過光透射窗23而入射到氣體流通單元21內(nèi)的檢測(cè)空間25的O3氣體吸光用照射光在檢測(cè)空間25內(nèi)傳播,并由SO2氣體、O3氣體及NO2氣體吸光。這種吸光后的O3氣體吸光用照射光透過光透射窗24,入射到透射光受光部31。因此,根據(jù)透射光受光部31的信號(hào),可求出輸出強(qiáng)度P1。當(dāng)然,輸出強(qiáng)度P1也包含SO2氣體、O3氣體及NO2氣體的吸光。
[0110]來自透射光受光部31、基準(zhǔn)光受光部32的輸出信號(hào)被傳送至信號(hào)處理和驅(qū)動(dòng)控制部61。信號(hào)處理和驅(qū)動(dòng)控制部61中,計(jì)算輸出強(qiáng)度P^P1,基于數(shù)學(xué)式I,計(jì)算出O3氣體濃度+SO2氣體濃度+NO2氣體濃度,再乘以氣體混合部43中的流量混合比,從而計(jì)算出樣品氣體Gs中包含的O3氣體濃度C3+S02氣體濃度CS+N02氣體濃度Cm。
[0111]接下來,是使臭氧產(chǎn)生部42為不動(dòng)作狀態(tài)并使氣體調(diào)整部41進(jìn)行正常輸出時(shí)的測(cè)定。此時(shí),求出樣品氣體Gs中包含的NO2氣體濃度C2 ο這是上述的(c)正常輸出時(shí)的NO2氣體吸光用照射光的分析。
[0112]臭氧產(chǎn)生部42為不動(dòng)作狀態(tài)。此時(shí),在氣體流通單元21中流通的樣品氣體Gs中包含的氣體的狀態(tài)為樣品氣體Gs中包含的NO氣體、NO2氣體及SO2氣體全部保持原樣的狀態(tài)。此外,由于原料氣體Go在氣體混合部43中進(jìn)行混合,