[发明专利]分析装置和分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用光吸收进行气体分析的分析装置和该分析装置的分析方法。

背景技术

以往，已被公众所知的有一种利用光吸收对作为测量对象的测量对象气体进行分析的分析装置。在这种分析装置中进行校正，以降低因光源等的特性变化对分析结果造成的影响。

在专利文献1中公开了用于对利用光吸收对测量对象气体进行分析的分析装置进行校正的校正方法和校正装置。在专利文献1中公开的校正方法和校正装置中，利用测量预定浓度的水分的吸收光谱强度和已知与该吸收光谱强度关系的气体的吸收光谱强度的关系，进行测量水分浓度的水分浓度测量装置的校正。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2013-130509号

在所述专利文献1的校正方法中，由于是通过对测量光进行调制来得到微分光谱的方式，所以存在如下的问题：得到的信号强度不是吸光度，当发生了经时性的强度变化时修正的精度下降。

发明内容

本发明的目的在于在利用光吸收对测量对象气体进行分析的分析装置中，确认测量光的更详细的经时性变化对吸光度造成的影响。

下面，作为用于解决问题的手段对各种方式进行说明。根据需要，可以对所述方式进行任意组合。

本发明提供一种分析装置，其利用从光源输出的测量光对测量对象气体进行分析，所述分析装置包括：基准气体填充空间，其形成在所述测量光的光路上，以预先确定的第一浓度填充有与所述测量对象气体不同的基准气体；光谱生成部，其生成将检测光的波长和所述检测光的相对强度取得关联而得到的实测光谱数据，所述检测光是通过了所述基准气体填充空间的所述测量光；以及光谱比较部，其计算基准吸收光谱数据和所述实测光谱数据的差异，所述基准吸收光谱数据通过直接吸收法预先实测所述第一浓度的所述基准气体的吸收光谱而得到。

由此，能够确认测量光的经时性变化对吸光度造成的影响。

光谱生成部可以基于未由基准气体进行吸光时的测量光的强度和检测光的强度的关系，计算检测光的相对强度。

光谱生成部可以生成分析用光谱数据，所述分析用光谱数据是将分析检测光的波长和该分析检测光的相对强度取得关联而得到的数据，用于测量对象气体的分析，所述分析检测光是通过了存在有测量对象气体的区域的测量光。在该情况下，利用使实测光谱数据的检测光的相对强度的峰值强度与基准吸收光谱数据的对应的吸收峰值的吸光度一致的强度变化函数，修正分析检测光的相对强度。

由此，在分析用光谱数据中，能够计算具有与测量对象气体的吸收峰值的吸光度对应的强度的分析检测光的相对强度。

可以利用使实测光谱数据的检测光的相对强度的峰值位置与基准吸收光谱数据的对应的吸收峰值位置一致的波长变化函数，计算分析用光谱数据的分析检测光的波长。

由此，可以使分析用光谱数据的分析检测光的相对强度的峰值位置与测量对象气体的对应的吸收峰值位置一致。

该分析装置可以还包括光源控制部和实测数据取得部。光源控制部边使控制测量光的强度和/或波长的测量光控制信号在规定的信号值范围内随时间变化边向光源输出所述测量光控制信号。实测数据取得部测量检测光的强度，并且将该检测光的强度和测量该检测光强度时的测量光控制信号取得关联并生成实测数据。在该情况下，光谱生成部根据实测数据生成实测光谱数据。由此，可以根据检测光的强度的测量值得到实测光谱数据。

也可以是下述方式：当基准吸收光谱数据和实测光谱数据的差异成为了规定的值以上时，光源控制部将测量光控制信号的信号值范围从当前的信号值范围改变。由此，测量对象气体分析时等，可以取得能够用于分析的适当的分析用光谱数据。

分析装置还可以包括基准气体导入部，所述基准气体导入部向基准气体填充空间导入基准气体。由此，可以边控制压力边高精度地向基准气体填充空间填充基准气体。此外，也不需要选择导入的基准气体的气体种类。

测量对象气体可以是水分、一氧化碳、二氧化碳、氧气、氯化氢、氟化氢、硫化氢、溴化氢、氨气、氮氧化物、四甲基铟或三甲基镓中的任意一种。由此，对于具有吸附性和/或腐蚀性等而难以使用的测量对象气体、不能准备高浓度的气体等、作为在现场难以准备的测量对象气体，分析装置尤其能够发挥所述效果。

基准气体可以是水分或烃气。由此，利用在用于分析的波长范围内出现的多个吸收峰值，可以高精度地计算实测光谱数据和基准吸收光谱数据的差异。

本发明还提供一种分析方法，其利用从光源输出的测量光对测量对象气体进行分析，包括如下步骤。