气体分析设备制造技术

本公开提供一种气体分析设备，包括：光发射器，该光发射器用测量光束照射在管道中流动的气体；处理器，该处理器基于穿过气体的测量光束的吸收光谱来分析气体中包含的组分；探针，该探针覆盖测量光束的光路；以及窗口，测量光束穿过该窗口，且该窗口将探针的中空部分与气体隔离。

Gas analysis equipment

【技术实现步骤摘要】
气体分析设备相关申请的交互引用本申请要求2019年1月11日提交的日本专利申请第2019-003204号的优先权，其内容通过援引加入本文。
本专利技术总体上涉及一种气体分析设备。
技术介绍
气体分析设备照射激光光束至待测气体，并基于穿过待测气体的激光光束的吸收光谱来测量待测气体中包含的组分及其浓度等。该激光气体分析设备设置有：发光部，该发光部用于发射照射至待测气体的激光光束；以及光接收部，该光接收部用于接收穿过待测气体的激光光束(例如，参见专利文献1)。专利文献1：JP2010-185694A近来，气体分析设备已经用于各种
，并且待测气体的温度范围也得到扩展。在常规气体分析设备中待测气体的温度范围约为600℃，但是最近已经对温度高于600℃的气体进行了测量，因此需要一种能够测量温度高于600℃(例如，1000℃或更高)的气体中的组分及其浓度等的气体分析设备。
技术实现思路
本专利技术的一个或多个实施例在高温下测量气体。根据一个或多个实施例的气体分析设备将测量光束照射至在管道中流动的待测气体，并基于穿过所述待测气体的测量光束的吸收光谱对所述待测气体中包含的组分进行分析。所述气体分析设备设置有：圆筒状部件，该圆筒状部件的至少一部分设置在所述管道内，该圆筒状部件设置为覆盖所述测量光束的光路；以及透明部件，所述测量光束能够穿过该透明部件，该透明部件设置为堵塞所述圆筒状部件的中空部分并且暴露于在所述管道中流动的所述待测气体。根据一个或多个实施例的气体分析设备包括：光发射器，该光发射器用测量光束照射在管道中流动的气体；处理器，该处理器基于穿过所述气体的测量光束的吸收光谱来分析所述气体中包含的组分；探针，该探针覆盖所述测量光束的光路；和窗口，所述测量光束穿过该窗口，且该窗口将所述探针的中空部分与所述气体隔离。根据一个或多个实施例的气体分析设备包括：光发射器，该光发射器用测量光束照射在管道中流动的气体；处理器，该处理器基于穿过所述气体的测量光束的吸收光谱来分析所述气体中包含的组分；第一插入管，该第一插入管覆盖所述测量光束的光路；第一窗口，所述测量光束穿过该第一窗口，并且该第一窗口将所述第一插入管的中空部分与所述气体隔离；第二插入管，该第二插入管覆盖所述测量光束的光路；以及第二窗口，所述测量光束穿过该第二窗口，并且该第二窗口将所述第二插入管的中空部分与所述气体隔离。当设置所述第一窗口和所述第二窗口为在所述管道中彼此相对时，将通过气体的测量区域限定为在所述第一窗口和所述第二窗口之间。根据本专利技术的一个或多个实施例的气体分析设备能够测量高温的气体。附图说明图1是示出了根据一个或多个实施例的气体分析设备的结构的示意图。图2是示出了根据一个或多个实施例的气体分析设备的结构的示意图。具体实施方式这里将参照附图描述本专利技术的实施例。本领域技术人员将认识到，使用本专利技术的教导可以实现许多可供选择的实施例，并且本专利技术不限于出于说明目的而在此示出的实施例。根据一个或多个实施例的气体分析设备适用于探针型气体分析设备。这里，探针型是指例如具有光源、反射结构和光检测器一体制造的结构的一类气体分析设备，并且待测气体是从该气体流经的管道的一侧导入。将参照图1描述根据一个或多个实施例的气体分析设备的结构。如图1所示，将气体分析设备1安装在待测气体G流经的气体管道(管道)2上，并且气体分析设备对流经气体管道2的待测气体G中包含的组分进行分析(测量其中的组分及其浓度等)。例如，待测气体G包括诸如CO、CO2、H2O、CmHn(m和n为任何整数)、NH3和O2的气体(工艺气体)。气体分析设备1大体上配置有：探针(圆筒状部件)11，该探针11安装在气体管道2上且大部分延伸至气体管道2内；冷却单元12，该冷却单元12连接至探针11并设置在气体管道2的外部；以及分析单元13，该分析单元13连接至冷却单元12并设置在气体管道2的外部。这里，分析单元13发射并接收测量光束，并分析待测气体G的吸收光谱。探针11具有用于反射测量光束的反射结构，并形成用于使测量光束穿过而到达待测气体G的测量区域S1a。并且，冷却单元12具有用于抑制从探针11向分析单元13的传热的冷却机构(传热抑制机构或冷却器)。换句话说，在气体分析设备1中，分析单元13通过具有冷却机构的冷却单元12连接至探针11。探针11设置有连接至气体管道2的探针主体21。探针主体21是沿着光路形成的圆筒状(例如，大致呈圆筒状)的中空部件，使得测量光束可以穿过，并在探针主体21的基端形成法兰21a。换句话说，探针主体21是覆盖测量光束的光路的圆筒状部件。法兰21a机械地连接至安装在气体管道2上的安装部件2a，并且探针主体21的大部分延伸至气体管道2内。例如，探针主体21在与待测气体G在气体管道2中的流动方向基本垂直的方向(光轴方向)上延伸，该延伸方向上的外部长度d11例如约为500～2000mm。探针主体21由耐热部件组成，耐热部件在比流经气体管道2的待测气体G的温度更高的温度带是耐热的，例如，耐热部件由诸如氧化铝的陶瓷形成。在一个或多个实施例中，例如，探针主体21的耐热温度为至少600℃，或至少1000℃，或至少1200℃。在探针11(探针主体21)的顶端(位于气体管道2中的端部)附近设置能够反射至少一部分测量光束的反射部(反射部件或反射器)22。反射部22可以具有针对测量光束的任何反射结构，诸如角锥棱镜或后向反射器。例如，反射单元22由蓝宝石构成，并且可以利用金属化连接等与探针主体21的内表面一体地组装。此外，大致在探针11(探针主体21)的中央设置测量光束能够穿过的窗口(透明部件)23。例如，窗口23由蓝宝石构成，并且可以利用金属化连接等与探针主体21的内表面一体地组装。这里，窗口23仅与反射部22相距预定的距离DS1a，窗口23被固定以堵塞探针主体21的内部，并与反射部22一起限定测量区域S1a。换句话说，在探针主体21中，窗口23将自窗口23起的顶端侧的空间(测量区域)S1a与自窗口23起的基端侧的空间(非测量区域)S11进行分隔(分离)，并且窗口23被设置为堵塞探针主体21的中空部分并暴露于在气体管道2中流动的待测气体G。在探针11(探针主体21)上形成面向测量区域S1a的开口21b和21c。开口21b和21c包括：上游侧开口21b，该上游侧开口21b位于待测气体G的流动方向的上游侧，以引导待测气体G至测量区域S1a内；以及下游侧开口21c，该下游侧开口21c位于待测气体G的流动方向的下游侧，以从测量区域S1a的内部排出待测气体G。在整个测量区域S1a范围内，沿着探针主体21的延伸方向(测量光束的光轴方向)设置多个(图1中为三个)上游侧开口21b和下游侧开口21c。当然，在能够确保探针主体21的强度等的情况下，可以在整个测量区域S1a范围内设置在探针主体21的延伸方向上连续(伸长)的上游侧开口21b和下游侧开口21c各一个。冷却单元1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体分析设备，包括：/n光发射器，所述光发射器用测量光束照射在管道中流动的气体；/n处理器，所述处理器基于穿过所述气体的所述测量光束的吸收光谱来分析所述气体中包含的组分；/n探针，所述探针覆盖所述测量光束的光路；以及/n窗口，所述测量光束穿过所述窗口，且所述窗口将所述探针的中空部分与所述气体隔开。/n

【技术特征摘要】
20190111 JP 2019-0032041.一种气体分析设备，包括：
光发射器，所述光发射器用测量光束照射在管道中流动的气体；
处理器，所述处理器基于穿过所述气体的所述测量光束的吸收光谱来分析所述气体中包含的组分；
探针，所述探针覆盖所述测量光束的光路；以及
窗口，所述测量光束穿过所述窗口，且所述窗口将所述探针的中空部分与所述气体隔开。


2.根据权利要求1所述的气体分析设备，其中，
所述窗口将所述探针中的空间与所述管道中的空间进行分隔，并且
所述气体分析设备还包括冷却器，所述冷却器将冷却剂循环至所述探针中的空间。


3.根据权利要求1所述的气体分析设备，其中，
所述窗口将所述探针中的空间与所述管道中的空间进行分隔，并且
所述气体分析设备还包括绝热器，所述绝热器向所述探针内的空间提供真空。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的气体分析设备，其中，所述探针由陶瓷构成。


5.根据权利要求1至4中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：松尾纯一，
申请(专利权)人：横河电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP