JPH03131741A

JPH03131741A - オゾン濃度測定装置

Info

Publication number: JPH03131741A
Application number: JP27067689A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Hasegawa; 淳長谷川; Takashi Hiyougo; 隆兵庫
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1989-10-18
Filing date: 1989-10-18
Publication date: 1991-06-05
Anticipated expiration: 2011-09-04
Also published as: JP2531278B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］［従来の技術］従来、オゾンによる紫外光の吸収を利用したオゾン濃度
測定装置が知られている。

第５図はこの種の装置の代表例を示すもので、オゾン濃
度を測定するべき測定ガスとオゾンを含まないゼロガス
とをロータリーバルブ５０を介して２本の石英ガラス管
５１．５２に送給している。

両管５１．５２の間には低圧水銀ランプ５３が配置され
ており、その紫外光は両管５１．５２を別々に透過して
それぞれ紫外光センサ５４．５５に入射する。紫外光セ
ンサ５４．５５の出力信号はそれぞれ別々のプリアンプ
（図示せず）を介して演算増幅器５６で差動増幅され、
両センサ５４．５５の出力信号差が指示計５７に出力さ
れる。

この装置では、まず、ロータリーバルブ５０を切替えて
両管５１．５２にゼロガスを流し、こ０時の指示計出力
がＯとなるように演算増幅器５（又は上記プリアンプを
調整し、その後、石英ガース管５１に測定ガスを、石英
ガラス管５２にゼ［ガスを流してそれらの差を検出し、
発光出力変災や電源電圧変動などの各種変動や経時的な
感度子化を補正している。

［発明が解決しようとする課題］上記したオゾン濃度測定装置は各種用途に用（られてい
るが、構成や操作が複雑であり、特にｔロカスを必要と
するので、小型化したり可搬用通に用いたりすることが
容易ではなかった。

しかし、従来より小型で可搬性に冨むとともに高い測定
精度をもつオゾン濃度測定装置が、産霧用、開発用など
において要望されている。

本発明はこのような問題に鑑みなされたものてあり、小
型高精度で可搬性に富むオゾン濃度測定装置を提供する
ことをその解決すべき課題としている。

［課題を解決するための手段］本発明のオゾン濃度測定装置は、紫外光放射窓を有する
密閉ケースと、該密閉ケースに封入され前記紫外光放射
窓から測定用の紫外光を放射するランプと、前記密閉ケ
ースに封入され前記ランプから入射する補正用の紫外光
を光電変換する補正用受光部とを有する発光装置と、オ
ゾンが存在し得る被測定空間を経由して前記ランプから
入射する測定用の紫外光を光電変換する測定用受光部と
、前記被測定空間にオゾンが存在しない時に前記補正用
受光部及び前記測定用受光部から出力される初期値の比
を記憶する初期比記憶部と、前記被測定空間のオゾン濃
度測定時に前記補正用受光部及び前記測定用受光部から
出力される測定値の比を前記初期値の比で割算する測定
比補正演算部とを有している。

前記被測定空間は、オゾンガスが流通するパイプに接続
される例えばガラス管内の空間でもよく、又は、オゾン
濃度を測定すべき室内としてもよい。

なお、上記した、［オゾンが存在しない時に」という文
言は例えば測定において無視できる量のオゾンの存在を
許容する。

上記初期値の比の代わりに各初期値をそれぞれ記憶して
もよいことは当然である。

［作用］ランプから放射された紫外光の一部は測定用受光部に入
射し、他の一部は補正用受光部に入射する。各受光部は
まず最初にオゾンにより変調されない紫外光を受光して
光電変換し、各受光部の各出力信号（初期値）Ｍｌ、Ｃ
１又はそれらの比（Ｍｌ／Ｃ１）は初期比記憶部に記憶
される。次に、ランプから出力された紫外光の一部がオ
ゾンガスにより変調されてから測定用受光部に入射し同
時に他の一部がオゾンガスにより変調されずに補正用受
光部に入射する。各受光部は出力信号（測定値）Ｍ２、
Ｃ２を測定比補正演算部に伝送する。測定比補正演算部
は、測定値の比（Ｍ２／Ｃ２＞を、初期値の比（Ｍｌ／
Ｃ１）で割ることにより、ランプの光量変化を補償する
。

なお、ランプ及び補正用受光部は紫外光放射窓を有する
共通の密閉ケースに収容されていて、補正用受光部はラ
ンプから出力される紫外光の一定割合だけを直接的に受
光して、発光量の変化をモニターしている。

［実施例］本発明のオゾン濃度測定装置の一実施例を、図面により
説明する。

このオゾン濃度測定装置は、第１図に示すように、オゾ
ン含有空気が送給される両＠開口の石英ガラス管５を挟
んでその軸心の両側に配設された発光装置］及び測定用
受光部２と、信号処理用のマイコン３と、マイコン３の
出力信号を表示するインデイケータ４とからなり、これ
ら石英ガラス管５、発光装置１、測定用受光部２、マイ
コン３、インデイケータ４４よ図示しない絶縁基板上に
固定されている。

発光装置１は、第２図及び第３図に示すように、一端が
開口している石英ガラス製の円筒壁部（本発明でいう密
閉ケース）１１と、円筒壁部１１の開口端を封止して内
部に密閉空間を形成するセラミック製のステム（本発明
でいう密閉ケース）１２とを有しており、ステム１２か
らはターミナル１３が突出している。円筒壁部１１の周
壁の一部は紫外光放射窓となっており、円筒壁部１１の
その他の部分の外表面には紫外光遮蔽のためにアルミ蒸
着膜又は黒色塗膜が被着されている。円筒壁部１１によ
り囲包されたステム１２の上面には紫外光放射窓側から
順番にランプ１４、遮蔽板１６、補正用受光部１５が配
設されており、ランプ１４及び補正用受光部１５の電極
部（図示せず）はターミナル１３に接続されている。ス
テム１２の上面中央に配設された遮蔽板１６はランプ１
４から補正用受光部１５へ紫外光が直接入射するのを遮
蔽している。遮蔽板１６の最上端と円筒壁部１１の上端
内面との間には第３図に示すように間隙ｄが残されてお
り、ランプ１４の光の一部は円筒壁部１１の上端内面な
どで反射し間隙ｄを経由して補正用受光部１５に入射可
能となっている。ランプ１４には小型の低圧水銀ランプ
が採用されており、補正用受光部１５及び測定用受光部
２には半導体式の紫外光センサが採用されている。なお
、密閉ケース内には不活性ガスが封入されている。

マイコン３は、図示省略されているが、補正用受光部１
５及び測定用受光部２の出力信号をそれぞれ増幅するプ
リアンプをその入力インターフェイスに内蔵しており、
この入力インターフェイスは通常のマイコンと同様にＣ
ＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び出力インタフェイスにバスを
介して接続されている。出力インタフェイスは３桁十進
表示のインデイケータ４に接続されている。このマイコ
ン３は、本発明でいう初期比記憶部及び測定比補正演算
部を構成するとともに、ランプ１４、補正用受光部１５
、測定用受光部２及びインデイケータ４への電源電圧の
印加も制御している。

石英ガラス管５は、内部に本発明でいう被測定空間を有
する両端開口管であって、ゴム管（図示せず）を介して
オゾン含有空気の通気管１０の途中に介設されている。

次に、このオゾン濃度測定装置の動作を、第４図に示す
マイコン３のフローチャートを参照して説明する。

まず、このオゾン濃度測定装置は石英ガラス管５を通気
管１０に接続する前に、すなわち、石英ガラス管５中に
オゾンが存在しないと見なせる状態で、補正用受光部１
５と測定用受光部２との間の感度比（初期値の比）の測
定、記憶を行う。

すなわち、石英ガラス管５を通気管１０に接続しない状
態でマイコン３を起動すると、マイコン３はランプ１４
、補正用受光部１５、測定用受光部２及びインデイケー
タ４に電源電圧を印加してそれらを起動し、同時に内部
的に初期設定され（Ｓ１０）、ランプ出力などの安定化
のために所定時間経過した（３１２＞後、マイコン３に
設けられた初期化設定ボタン（図示せず）が押圧された
かどうかを検出する（Ｓ１４）。この初期化設定ボタン
は初期値の比Ｍ１／Ｃ１を検出記憶するためのものであ
る。抑圧を検出した場合には、補正用受光部１５の出力
信号（初期値＞ＣＩ及び測定用受光部２の出力信＠（初
期値＞Ｍｌを受取り（Ｓ１６）、これら初期値の比Ｍ１
／Ｃ１を算出して内蔵する不揮発メモリ（図示せず）に
書込み（３１８）、３２０に進む。Ｓ１４で押圧を検出
しない場合には直接に３２０に進む。これにより、オゾ
ンによる紫外光の吸収がなく、測定用受光部２への入射
光が減光しない状態における両受光部１５．２の感度比
が記憶される。

この後のルーチンはオゾン濃度測定用のものであるので
、石英ガラス管５が通気管１０に接続され、石英ガラス
管５にオゾン含有空気が流通しているものとして説明す
る。

３２０では補正用受光部１５の出力信号（測定値）Ｃ２
及び測定用受光部２の出力信号（測定値）Ｍ２を受取り
、これら測定値の比Ｍ２／Ｃ２を初期値の比Ｍｌ／Ｃ１
で割算して補正信号Ｓを算出する（Ｓ２２＞。続いて、
算出された補正信号Ｓに所定の定数Ｋを掛けてオゾン濃
度りを算出し、インデイケータ４に表示する（Ｓ２４＞
。なお、この定数には表として予めＲＯＭに記憶されて
おり、補正信号Ｓの値に応じてこの表から抽出して用い
られる。

このようにすれば、初期信号Ｃ１、Ｍｌの測定時点と、
測定信号Ｃ２、Ｍ２の測定時点との間における電源電圧
変動や経時変化に伴うランプ出力の変動を補償すること
ができる。

次に、所定時間だけ待機して（Ｓ２６＞　、３１４にリ
ターンし、ルーチンを繰返す。

以下、この実施例の他の特徴を説明する。

この実施例では、石英ガラス管５、発光装置１、測定用
受光部２と、マイコン３と、インデイケータ４が同一の
絶縁基板（図示せず）上に固定されているので、それら
の相対変位を防止しつつ移動するのに便利となっている
。ステム１２上にランプ１４と補正用受光部１５が設け
られているのでコンパクト化が可能となり、電源ターミ
ナルなどの共通化が可能となる。また、補正用受光部１
５への紫外光の到達率が各部のガラス面の汚損などによ
り変動することがなく、遮蔽板１６は外部から雑音とな
る紫外光が補正用受光部１５へ到達するのを防止する。

［発明の効果］以上説明したように本発明のオゾン濃度測定装置は、紫
外光放射ランプと補正用受光部とを密閉ケースに同封し
、かつ、オゾンガス非存在時の補正用受光部及び測定用
受光部の出力比を記憶して補正に利用しているので、装
置を小型で移動可能とすることができ、また、オゾンガ
ス濃度の高精度測定を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のオゾン濃度測定装置の一実施例を表す
ブロック図、第２図は発光装置の一実施例を表す模式斜
視図、第３図は第２図の発光装置り図である。１・・・発光装置２・・・測定用受光部３・・・マイコン（初期比記憶部、測定比補正演算部）４・・・インデイケータ５・・・石英ガラス管１ｂ・・・補正用受光部第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）紫外光放射窓を有する密閉ケースと、該密閉ケー
スに封入され前記紫外光放射窓から測定用の紫外光を放
射するランプと、前記密閉ケースに封入され前記ランプ
から入射する補正用の紫外光を光電変換する補正用受光
部とを有する発光装置と、オゾンが存在し得る被測定空間を経由して前記ランプか
ら入射する測定用の紫外光を光電変換する測定用受光部
と、前記被測定空間中にオゾンが存在しない時に前記補正用
受光部及び前記測定用受光部から出力される初期値の比
を記憶する初期比記憶部と、前記被測定空間のオゾン濃
度測定時に前記補正用受光部及び前記測定用受光部から
出力される測定値の比を前記初期値の比で割算する測定
比補正演算部と、を有してなるオゾン濃度測定装置。