JP4132283B2

JP4132283B2 - Detector for infrared gas analyzer

Info

Publication number: JP4132283B2
Application number: JP27372598A
Authority: JP
Inventors: 潤次青木
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 1998-09-28
Filing date: 1998-09-28
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2018-09-28
Also published as: JP2000097855A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガス通路で連通された二つのガス室間における充填ガスの赤外線吸収量の差に基づく圧力差によって前記ガス通路にガスの流れが生じ、このガスの流れに応じて電気信号を発するセンサを有する赤外線ガス分析計用検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図４に示すように、測定セル４１および比較セル４２に対してそれぞれ対応するように互いに並列的に配置される二つのガス室Ａ，Ｂを有する検出器４３を備えた赤外線ガス分析計においては、光源４４から出た赤外線は測定セル４１および比較セル４２を通り、測定セル４１では、測定セル４１内の測定成分ガスの濃度に応じて赤外線が吸収されて、検出器４３に到達するエネルギー量が変化する一方、比較セル４２では赤外線を吸収しないガスが封入されているため、常に一定量のエネルギーが検出器４３に送り込まれ、その結果、二つのガス室Ａ，Ｂに入射する２つの赤外線量に差が生じる。そして、二つのガス室Ａ，Ｂ内の封入ガスが赤外線を吸収することにより膨張するとともに、二つのガス室Ａ，Ｂ間における充填ガスの赤外線吸収量に差があるため、この差に基づく圧力差によって二つのガス室Ａ，Ｂを連通するガス通路４６にガスの流れが生じ、センサ（例えば熱式流量計型センサ）４７がこれを感知して電気信号として取り出すことができる。なお、各ガス室Ａ，Ｂの両側は赤外線透過性材料よりなる窓３，４、５，６によって封止されている。なお、窓４、６は検出器４３の後段に更に検出器（図示せず）を設置する場合に必要なものであり、設置する必要がない場合は窓４、６は不要である。また、４５は光チョッパである。
【０００３】
そして、前記検出器４３としては、図５に示すような二つのブロックＢ_１，Ｂ_２からなるものと、図６に示すようにセンサ４７を含む感知装置Ｃを検出器本体ブロックＢ_３に接着固定したものがある（実公昭５９−２６２７８号公報）。
【０００４】
前者の検出器４３の一方のブロックＢ_１は二つのガス室Ａ，Ｂを有し、他方のセンサ部ブロックＢ_２には、各ガス室Ａ，Ｂまで延びこれらを連通させるガス通路４６が形成されるとともに、ハーメチックシール４８によってリード線４９が固定され、このリード線４９に接続されたセンサ４７をガス通路４６内に保持してある。
【０００５】
また、後者の検出器本体ブロックＢ_３は、二つのガス室Ａ，Ｂ、ガス通路４６および孔５０を有する一方、この孔５０の内部には、ガス通路４６内のガスの流れに応じて電気信号を発するセンサ４７とこのセンサ４７からの電気信号を取り出すためのリード線４９とを含むセンサ部としての感知装置Ｃが組み込まれ、この感知装置Ｃが接着剤でもって検出器本体ブロックＢ_３との間で気密に接着固定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の検出器４３は、二つのブロックＢ_１，Ｂ_２を接着して組み立てるから、組み立て前に予めセンサ４７の特性を確認できたとしても、組み立て後にセンサ４７が動作不良になるという事態が発生した場合、センサ部ブロックＢ_２だけ交換することはできなかった。また、センサ部ブロックＢ₂ も比較的大型であり、このセンサ部ブロックＢ_２に形成されている前記ガス通路４６も比較的長く、抵抗増による検出器４３の感度低下を招くおそれがあった。
【０００７】
また、後者の検出器４３では、検出器本体ブロックＢ_３にだけガス通路４６が形成されており、センサ４７が露出した状態で取り付けられている感知装置Ｃはブロック体でないから、組み立て前に感知装置Ｃ自体の特性を確認するのは難しい。そのため、検出器本体ブロックＢ_３に接着固定した後で感知装置Ｃが動作不良であることが判明した場合、検出器４３を丸ごと交換する必要がある。
【０００８】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、組み立て前にセンサ部自体の特性を確認できるとともに、組み立て後に動作不良が判明した場合も、センサ部だけを容易に交換できる赤外線ガス分析計用検出器を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に係る赤外線ガス分析計用検出器は、測定対象ガスと同じ吸収特性を示すガスが充填される二つのガス室を有する本体ブロックと、下向きの開口と上フランジを有する筒状ブロック枠、前記下向き開口に連通するよう前記ブロック枠に形成された孔にハーメチックシールによって固定保持されたリード線、このリード線に接続された状態で前記開口内に保持された焦電型流量検出素子からなるセンサを有するセンサ部ブロックとを備え、前記本体ブロックの上面に設けられた凹所を介して前記センサ部ブロックが本体ブロックに対して着脱可能に装着されるように構成されている赤外線ガス分析計用検出器であって、前記両ガス室と前記開口を連通させるガス通路が前記センサ部ブロックと本体ブロックとに設けられて両ガス室間における充填ガスの赤外線吸収量の差に基づく圧力差によって一方のガス室に連通する本体ブロック側の一方のガス通路からセンサブロック側のブロック枠の開口及びガス通路を通って他方のガス室に連通する本体ブロック側の他方のガス通路に至るガスの流れを生じるように構成されているとともに、このようなガスの流れが生じている前記開口内に保持されたセンサとなる焦電型流量検出素子の焦電検出部からは前記両ガス室間における充填ガスの赤外線吸収量の差に基づく温度差に起因する電気信号を出力するように構成され、かつ、前記センサ部ブロックのブロック枠の底面で前記開口の外周及びガス通路の外周にはそれぞれ環状溝を介して２つのシールリングが保持されており、前記本体ブロックの凹所に前記ブロック枠の外周面及び底面が密接し、前記上フランジが凹所の入口周縁部に当接する状態で前記センサ部ブロックを本体ブロックに装着する時に、前記上フランジに設けたビス穴及び前記本体ブロックの凹所の入口周縁部に設けたビス穴にビスを螺着することにより前記２つのシールリングを前記本体ブロックの凹所底面に押圧して前記開口及びガス通路を含むガス室内を気密的にシールするシール手段が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、図４に示したような、セル４１，４２を二つ並設した所謂ダブルビームタイプの赤外線ガス分析計に使用されるこの発明の第１の実施形態を示す。なお、この発明と従来例との相違点は検出器自体の構造にあり、図４に示す、測定セル４１、比較セル４２、光源４４、光チョッパ４５の構成はこの実施形態でも従来例でも同一であるので、図４も参照して説明する。
【００１２】
図１、図４において、１は、筒状の測定セル４１および比較セル４２に対してそれぞれ対応するように互いに並列的に配置される二つのガス室Ａ，Ｂを備えた赤外線ガス分析計用検出器である。このガス室Ａ，Ｂは、測定セル４１、比較セル４２にそれぞれ対応するように仕切り部２によって区画されている。そして、各ガス室Ａ，Ｂの両側は赤外線透過性材料よりなる窓３，４、５，６によって封止されている。すなわち、図１においては、紙面に垂直な方向（図４に矢印Ｅで示す方向）に沿ってガス室Ａの窓３，４が設けられ、同方向に沿ってガス室Ｂの窓５，６が設けられる。なお、ガス室Ａ，Ｂには、測定対象ガスと同じ吸収特性を示すガス（測定対象ガスそのものであってもよい）が充填されている。また、測定セル４１は、その両端が赤外線透過性材料よりなるセル窓ａ，ｂで封止されているとともに、サンプルガスＳの導入口ｃ、導出口ｄが形成されている。比較セル４２は、両端部が赤外透過性のセル窓ｅ，ｆで封止され、内部に赤外線ＩＲを吸収しないゼロガス（例えば窒素ガス）が封入されている。
【００１３】
以下、この発明の特徴的構成について説明する。
前記検出器１は、前記二つのガス室Ａ，Ｂを有する本体ブロック１０と、この本体ブロック１０に対して着脱可能に装着されるセンサ部ブロック１１とから構成される。
【００１４】
前記センサ部ブロック１１は、筒状で、開口Ｔに連通する中央孔１３と上フランジ１２を有するブロック枠１４と、前記孔１３にハーメチックシール１５によって固定保持されたリード線１６と、このリード線１６に接続された状態で前記開口Ｔ内に保持されたセンサ１７とを備えている。このセンサ１７としては、焦電型流量検出素子を挙げることができる。これは、従来で用いた熱型流量計検出素子と異なり、大きな信号出力を得ることができ、検出感度の向上に寄与できるからである（特願平１０−１６６４１８号参照）。なお、前記センサ部ブロック１１は、図５に示した従来のセンサ部ブロックＢ₂ に比して小型である。
【００１５】
一方、前記本体ブロック１０の上面１０ａの中央に凹所１８が設けられ、この凹所１８を介してセンサ部ブロック１１が本体ブロック１０に着脱可能に装着されるように構成されている。すなわち、センサ部ブロック１１の上フランジ１２が前記凹所１８の入口周縁部２０に当接するとともに、この凹所１８に前記ブロック枠１４の外側面１４ａおよび底面１４ｂが密接する状態でセンサ部ブロック１１が本体ブロック１０に装着される。
【００１６】
更に、前記両ガス室Ａ，Ｂと前記開口Ｔを連通させるガス通路２１，２２，２３が本体ブロック１０とセンサ部ブロック１１とに設けられている。すなわち、両ガス室Ａ，Ｂ間における充填ガスの赤外線吸収量の差に基づく圧力差によって生じるガスの流れが、例えば矢印Ｇで示す方向の場合、ガスの流れは、本体ブロック１０に設けたガス通路２１からセンサ部ブロック１０の開口Ｔおよびガス通路２２を通って本体ブロック１１に設けたガス通路２３に至る。この場合、温度上昇したガスの温度差によって焦電型流量検出素子１７の焦電検出部（図示せず）に温度差が生じ、この焦電検出部からは前記温度差に起因する信号を出力する。そして、前記ガス通路２１，２２，２３は、図５に示した従来のセンサ部ブロックＢ₂ に形成されているガス通路４６に比して短く設定してあり、抵抗増による検出器１の感度低下が生じるおそれがない。また、センサ部ブロック１１の開口Ｔ内に例えば適宜の大きさのシリコン充填部材等を充填することにより、開口Ｔのスペースを小さくすることにより、感度をより向上できる。なお、２１ａはガス通路２１を構成する貫通穴、２２ａはガス通路２２を構成する貫通穴、２３ａはガス通路２３を構成する貫通穴である。
【００１７】
また、前記ガス通路２１，２２，２３を含むガス室Ａ，Ｂ内を気密的にシールするシール手段は、ブロック枠１４の底面１４ｂに形成された２つの環状溝２４，２５と、各溝２４，２５に嵌め込まれたシールリング、例えば金属製Ｏリング２６，２７と、上フランジ１２の適宜箇所に設けたビス穴２８と、凹所１８の入口周縁部２０におけるビス穴２８対応位置に設けたビス穴２９と、ビス穴２８およびビス穴２９に螺着するビス３０とから構成さる。
【００１８】
而して、センサ１７をセンサ部ブロック１１内に設けたので、センサ部ブロック１１自体を組み立て前に予め治具等に組み込んでセンサ１７の特性を確認することができる。
【００１９】
また、センサ部ブロック１１が本体ブロック１０に着脱可能に装着されるように構成されているので、組立て後にセンサ１７の特性不良が発生し、それが判明した場合もセンサ部ブロック１１だけを容易に交換できる。
【００２０】
図２は、測定セルに対して互いに直列的に配置される二つのガス室を備えた所謂シングルビームタイプの赤外線ガス分析計に使用されるこの発明の第２の実施形態を示す。なお、図２において、３０、３１，３２は、赤外線透過性材料よりなる窓であり、図１で示した符号と同一のものは、同一または相当物である。また、窓３２は検出器１の後段に更に検出器（図示せず）を設置する場合に必要なものであり、設置する必要がない場合は窓３２は不要である。
【００２１】
この場合、検出器１のガス室Ａ，Ｂに、同じ測定対象のガスが充填されている状態において、赤外線ＩＲが検出器１に入射すると、前記赤外線ＩＲはガス室Ｂに先に入射する。このガス室Ｂに充填されているガスが赤外線ＩＲの一部を吸収して温度上昇し、膨張する。この膨張したガスは、本体ブロック１０に設けたガス通路２１からセンサ部ブロック１１の開口Ｔおよびガス通路２２を通って本体ブロック１０に設けたガス通路２３を経てガス室Ａに流入する。このとき、温度上昇したガスの温度差によって焦電型流量検出素子１７の焦電検出部に温度差が生じ、この焦電検出部からは前記温度差に起因する信号を出力する。
【００２２】
図３は、前記シール手段を構成する金属製Ｏリングに代えて、センサ部ブロック１１と本体ブロック１０の間に平面視円環形で、平板状のガスケット（シールリング）３４を設けることでガス通路２１，２２，２３を含むガス室Ａ，Ｂ内を気密的にシールするようにしたこの発明の第３の実施形態を示す。なお、図３において、図１，２で示した符号と同一のものは、同一または相当物である。
【００２３】
この場合、ガスケット３４には、貫通孔２１ａ，２２ａ，２３ａに対応する部分に孔を有するとともに、ブロック枠１４の底部１４ａに縦断面略三角形の環状突起３５が形成され、また、本体ブロック１０の上面１０ａにも縦断面略三角形の環状突起３６が形成される一方、ガスケット３４の前記環状突起３５に対応する位置に前記環状突起３５に係合する環状溝３７が形成され、また、ガスケット３４の前記環状突起３６に対応する位置に前記環状突起３６に係合する環状溝３８が形成されている。図３には、例えば貫通孔２２ａ，２３ａに対応する部分に設けた孔Ｊが示されている。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、本体ブロックに対してセンサ部ブロックを着脱自在に交換できるように構成したので、要求に合うセンサを取り付けた任意の特性を有した検出器を提供できる。そして、センサが不良になったとき本体ブロックからセンサ部ブロックを取り出すだけで容易に交換でき、本体ブロックまで交換するといった経済的な無駄がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す全体構成説明図である。
【図２】この発明の第２の実施形態を示す全体構成説明図である。
【図３】この発明の第３の実施形態を示す要部構成説明図である。
【図４】ダブルビームタイプの赤外線ガス分析計を示す全体構成説明図である。
【図５】従来例を示す構成説明図である。
【図６】他の従来例を示す構成説明図である。
【符号の説明】
１０…本体ブロック、１１…センサ部ブロック、１３…孔、１２…上フランジ、１４…ブロック枠、１４ａ…ブロック枠の外側面、１４ｂ…ブロック枠の底面、１５…ハーメチックシール、１６…リード線、１７…センサ、１８…凹所、２０…凹所の入口周縁部、２１，２２，２３…ガス通路、２４，２５…環状溝、２６，２７…金属製Ｏリング（シールリングの一例）、２８，２９…ビス穴、３０…ビス、３４…ガスケット（シールリングの他の例）、Ａ，Ｂ…ガス室、Ｔ…開口。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, a gas flow is generated in the gas passage due to a pressure difference based on a difference in infrared absorption amount of the filling gas between two gas chambers communicated with each other through the gas passage, and an electric signal is generated in accordance with the gas flow. The present invention relates to a detector for an infrared gas analyzer having a sensor.
[0002]
[Prior art]
For example, as shown in FIG. 4, an infrared gas analyzer including a detector 43 having two gas chambers A and B arranged in parallel with each other so as to correspond to the measurement cell 41 and the comparison cell 42, respectively. , The infrared ray emitted from the light source 44 passes through the measurement cell 41 and the comparison cell 42. In the measurement cell 41, the infrared ray is absorbed according to the concentration of the measurement component gas in the measurement cell 41 and reaches the detector 43. While the energy amount changes, since the gas that does not absorb infrared rays is sealed in the comparison cell 42, a constant amount of energy is always sent to the detector 43, and as a result, enters the two gas chambers A and B 2. There is a difference between the two infrared rays. And since the enclosed gas in two gas chambers A and B expand | swells by absorbing infrared rays, since there exists a difference in the infrared absorption amount of the filling gas between two gas chambers A and B, the pressure based on this difference Due to the difference, a gas flow is generated in the gas passage 46 communicating with the two gas chambers A and B, and a sensor (for example, a thermal flow meter type sensor) 47 can detect this and take it out as an electric signal. In addition, both sides of each gas chamber A and B are sealed by windows 3, 4, 5 and 6 made of an infrared transmitting material. Note that the windows 4 and 6 are necessary when a detector (not shown) is further installed after the detector 43, and the windows 4 and 6 are unnecessary when it is not necessary to install them. Reference numeral 45 denotes an optical chopper.
[0003]
The detector 43 is composed of two blocks B ₁ and B ₂ as shown in FIG. 5, and a sensing device C including a sensor 47 as shown in FIG. 6 is bonded to the detector body block B ₃ . Some are fixed (Japanese Utility Model Publication No. 59-26278).
[0004]
One of the blocks B ₁ of the former detector 43 has two gas chambers A, B, and the other sensor unit block B _2, the gas chambers A, gas passages 46 for communicating these extend to B is formed In addition, a lead wire 49 is fixed by a hermetic seal 48, and a sensor 47 connected to the lead wire 49 is held in the gas passage 46.
[0005]
The latter detector main body block B ₃ has two gas chambers A and B, a gas passage 46 and a hole 50, and the inside of the hole 50 is electrically charged according to the gas flow in the gas passage 46. A sensing device C as a sensor unit including a sensor 47 that emits a signal and a lead wire 49 for taking out an electrical signal from the sensor 47 is incorporated, and the sensing device C is connected to a detector body block B ₃ with an adhesive. Airtight and fixed between.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the former detector 43 is assembled by bonding the two blocks B ₁ and B ₂ , even if the characteristics of the sensor 47 can be confirmed in advance before assembly, the sensor 47 malfunctions after assembly. If is generated, it is not possible to replace only the sensor unit block B _2. Further, the sensor block B ₂ is also relatively large, and the gas passage 46 formed in the sensor block B ₂ is also relatively long, which may cause a decrease in sensitivity of the detector 43 due to increased resistance.
[0007]
Moreover, the latter detector 43, the detector has only been gas passage 46 is formed in the main body block B _3, since the sensing device C is mounted in a state where the sensor 47 is exposed is not a block body, sensing prior to assembly It is difficult to confirm the characteristics of the device C itself. Therefore, when it sensing device C after adhered and fixed to the detector body block B ₃ is defective operation is found, it is necessary to entirely replace the detector 43.
[0008]
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters. The purpose of the present invention is to confirm the characteristics of the sensor unit itself before assembling and to easily replace only the sensor unit even when an operation failure is found after assembling. An object of the present invention is to provide a detector for an infrared gas analyzer.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a detector for an infrared gas analyzer according to the present invention comprises a main body block having two gas chambers filled with a gas having the same absorption characteristics as a measurement object gas, a downward opening, and an upper flange. A tubular block frame having a lead wire fixed and held by a hermetic seal in a hole formed in the block frame so as to communicate with the downward opening, and a focus wire held in the opening while being connected to the lead wire. A sensor block having a sensor composed of an electric flow rate detecting element, and configured so that the sensor block is detachably attached to the main body block through a recess provided on the upper surface of the main body block a detector for infrared gas analyzer that is, the two gas chambers and the gas passage for communicating said opening said sensor unit block and the main body block Through the provided opening and the gas passage of the block frame of one sensor block side from the gas passage of the body block side communicating with one of the gas chamber by a pressure difference based on the difference between the infrared absorption of the filling gas between the two gas chambers A gas flow to the other gas passage on the main body block side communicating with the other gas chamber, and a sensor held in the opening in which such a gas flow is generated; The pyroelectric detection unit of the pyroelectric flow detection element is configured to output an electrical signal resulting from a temperature difference based on a difference in infrared absorption amount of the filling gas between the two gas chambers, and the sensor unit two sealing rings respectively via annular grooves on the outer periphery of the outer periphery and the gas passage of the opening in the bottom surface of the block frame block is held, in the recess of the main body block Serial peripheral surface and the bottom surface of the block frame closely, the sensor unit block contacting state entrance periphery of the upper flange recess when attached to the main body block, screw holes and the body which is provided on said flange By screwing a screw into a screw hole provided in the peripheral edge of the inlet of the recess of the block, the two seal rings are pressed against the bottom of the recess of the main body block, and the gas chamber including the opening and the gas passage is hermetically sealed. and that a seal sealing means is provided.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention used in a so-called double beam type infrared gas analyzer having two cells 41 and 42 arranged side by side as shown in FIG. The difference between the present invention and the conventional example lies in the structure of the detector itself, and the configuration of the measurement cell 41, the comparison cell 42, the light source 44, and the optical chopper 45 shown in FIG. 4 is the same in this embodiment and the conventional example. Therefore, description will be given with reference to FIG.
[0012]
1 and 4, reference numeral 1 denotes an infrared gas analyzer having two gas chambers A and B arranged in parallel with each other so as to correspond to the cylindrical measurement cell 41 and the comparison cell 42, respectively. It is a detector. The gas chambers A and B are partitioned by the partition portion 2 so as to correspond to the measurement cell 41 and the comparison cell 42, respectively. And both sides of each gas chamber A and B are sealed by windows 3, 4, 5 and 6 made of an infrared transmitting material. That is, in FIG. 1, the windows 3 and 4 of the gas chamber A are provided along the direction perpendicular to the paper surface (the direction indicated by the arrow E in FIG. 4), and the windows 5 and 6 of the gas chamber B are provided along the same direction. Is provided. Note that the gas chambers A and B are filled with a gas having the same absorption characteristics as the measurement target gas (may be the measurement target gas itself). The measurement cell 41 is sealed at both ends by cell windows a and b made of an infrared transmitting material, and has an inlet c and an outlet d for the sample gas S. The comparison cell 42 is sealed at both ends by infrared transmissive cell windows e and f, and is filled with zero gas (for example, nitrogen gas) that does not absorb infrared IR.
[0013]
The characteristic configuration of the present invention will be described below.
The detector 1 includes a main body block 10 having the two gas chambers A and B, and a sensor block 11 that is detachably attached to the main body block 10.
[0014]
The sensor block 11 has a cylindrical shape, a block frame 14 having a central hole 13 communicating with the opening T and an upper flange 12, a lead wire 16 fixedly held in the hole 13 by a hermetic seal 15, and the lead wire. 16 and a sensor 17 held in the opening T in a connected state. An example of the sensor 17 is a pyroelectric flow detection element. This is because, unlike the conventional thermal type flow meter detection element, a large signal output can be obtained, which can contribute to improvement of detection sensitivity (see Japanese Patent Application No. 10-166418). The sensor block 11 is smaller than the conventional sensor block B ₂ shown in FIG.
[0015]
On the other hand, a recess 18 is provided in the center of the upper surface 10 a of the main body block 10, and the sensor block 11 is detachably mounted on the main body block 10 through the recess 18. That is, the upper flange 12 of the sensor unit block 11 abuts on the inlet peripheral edge 20 of the recess 18, and the sensor unit block 11 is in contact with the outer surface 14 a and the bottom surface 14 b of the block frame 14. Is mounted on the main body block 10.
[0016]
Further, gas passages 21, 22, and 23 that communicate the gas chambers A and B with the opening T are provided in the main body block 10 and the sensor unit block 11. That is, when the gas flow generated by the pressure difference based on the difference in the infrared absorption amount of the filling gas between the gas chambers A and B is, for example, in the direction indicated by the arrow G, the gas flow is the gas provided in the main body block 10. From the passage 21 to the gas passage 23 provided in the main body block 11 through the opening T of the sensor block 10 and the gas passage 22. In this case, a temperature difference occurs in the pyroelectric detection unit (not shown) of the pyroelectric flow rate detection element 17 due to the temperature difference of the gas whose temperature has increased, and a signal resulting from the temperature difference is output from the pyroelectric detection unit. To do. Then, the gas passage 21, 22 and have set shorter than the conventional sensor unit gas passage 46 formed in the block B ₂ shown in FIG. 5, the sensitivity of the detector 1 by the resistance increase There is no risk of degradation. In addition, by filling the opening T of the sensor block 11 with, for example, a silicon filling member having an appropriate size, the space of the opening T can be reduced, thereby further improving the sensitivity. In addition, 21a is a through hole that constitutes the gas passage 21, 22a is a through hole that constitutes the gas passage 22, and 23a is a through hole that constitutes the gas passage 23.
[0017]
The sealing means for hermetically sealing the gas chambers A and B including the gas passages 21, 22 and 23 includes two annular grooves 24 and 25 formed in the bottom surface 14 b of the block frame 14, and each groove 24. , 25, for example, metal O-rings 26, 27, screw holes 28 provided at appropriate positions of the upper flange 12, and screw holes 28 provided at positions corresponding to the screw peripheral holes 20 in the recess 18. The screw hole 29 is composed of a screw hole 28 and a screw 30 screwed into the screw hole 29.
[0018]
Thus, since the sensor 17 is provided in the sensor unit block 11, the sensor unit block 11 itself can be incorporated in a jig or the like in advance before assembling and the characteristics of the sensor 17 can be confirmed.
[0019]
Further, since the sensor block 11 is configured to be detachably attached to the main body block 10, even if the sensor 17 has a characteristic defect after assembly and is found, only the sensor block 11 can be easily installed. Can be exchanged.
[0020]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention used in a so-called single beam type infrared gas analyzer having two gas chambers arranged in series with respect to a measurement cell. 2, reference numerals 30, 31, and 32 denote windows made of an infrared transmitting material, and the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are the same or equivalent. Further, the window 32 is necessary when a detector (not shown) is further installed after the detector 1, and the window 32 is unnecessary when it is not necessary to install the window 32.
[0021]
In this case, when the infrared IR is incident on the detector 1 in a state where the gas chambers A and B of the detector 1 are filled with the same measurement target gas, the infrared IR is incident on the gas chamber B first. The gas filled in the gas chamber B absorbs a part of the infrared IR, rises in temperature, and expands. The expanded gas flows from the gas passage 21 provided in the main body block 10 through the opening T of the sensor block 11 and the gas passage 22 into the gas chamber A through the gas passage 23 provided in the main body block 10. At this time, a temperature difference is generated in the pyroelectric detection unit of the pyroelectric flow detection element 17 due to the temperature difference of the gas whose temperature has increased, and a signal resulting from the temperature difference is output from the pyroelectric detection unit.
[0022]
FIG. 3 shows a gas passage by providing a flat gasket (seal ring) 34 in a plan view annular shape between the sensor block 11 and the body block 10 instead of the metal O-ring constituting the sealing means. A third embodiment of the present invention in which gas chambers A and B including 21, 22 and 23 are hermetically sealed will be shown. In FIG. 3, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 and 2 are the same or equivalent.
[0023]
In this case, the gasket 34 has holes in portions corresponding to the through holes 21 a, 22 a, and 23 a, and an annular protrusion 35 having a substantially triangular cross section is formed on the bottom portion 14 a of the block frame 14. An annular protrusion 36 having a substantially triangular longitudinal section is also formed on the upper surface 10 a, while an annular groove 37 that engages with the annular protrusion 35 is formed at a position corresponding to the annular protrusion 35 of the gasket 34. An annular groove 38 that engages with the annular protrusion 36 is formed at a position corresponding to the annular protrusion 36. FIG. 3 shows a hole J provided in a portion corresponding to the through holes 22a and 23a, for example.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the sensor unit block can be detachably exchanged with respect to the main body block, so that it is possible to provide a detector having an arbitrary characteristic with a sensor that meets the requirements. When the sensor becomes defective, the sensor block can be easily replaced by simply removing it from the main body block, and economical waste such as replacement of the main body block is eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration explanatory view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an entire configuration explanatory view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a main part configuration of a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the overall configuration of a double beam type infrared gas analyzer.
FIG. 5 is a configuration explanatory view showing a conventional example.
FIG. 6 is a configuration explanatory view showing another conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Main body block, 11 ... Sensor part block, 13 ... Hole, 12 ... Upper flange, 14 ... Block frame, 14a ... Outer side surface of block frame, 14b ... Bottom surface of block frame, 15 ... Hermetic seal, 16 ... Lead wire, DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 ... Sensor, 18 ... Recess, 20 ... Periphery of entrance of recess, 21, 22, 23 ... Gas passage, 24, 25 ... Annular groove, 26, 27 ... Metal O-ring (an example of seal ring), 28 29 ... Screw holes, 30 ... Screws, 34 ... Gaskets (other examples of seal rings), A, B ... Gas chambers, T ... Openings.

Claims

A main body block having two gas chambers filled with a gas having the same absorption characteristics as the measurement target gas, a cylindrical block frame having a downward opening and an upper flange , and formed in the block frame so as to communicate with the downward opening. A lead wire fixedly held in the hole by a hermetic seal, and a sensor block having a sensor comprising a pyroelectric type flow rate detecting element held in the opening in a state connected to the lead wire, and the main body block An infrared gas analyzer detector configured such that the sensor block is detachably attached to the main body block through a recess provided on the upper surface of the sensor,
A gas passage for communicating the two gas chambers with the opening is provided in the sensor block and the main body block, and communicates with one of the gas chambers by a pressure difference based on a difference in the amount of infrared absorption of the filling gas between the two gas chambers. It is configured to generate a gas flow from one gas passage on the main body block side to the other gas passage on the main body block side communicating with the other gas chamber through the opening of the block frame on the sensor block side and the gas passage. In addition, the pyroelectric detection unit of the pyroelectric type flow rate detection element serving as a sensor held in the opening in which such a gas flow occurs causes a difference in the infrared absorption amount of the filling gas between the two gas chambers. is configured to output an electric signal due to the temperature difference based on, and Waso the outer periphery of the outer periphery and the gas passage of the opening in the bottom surface of the block frame of the sensor unit block Each has two sealing rings via the annular groove is maintained, the outer peripheral surface and the bottom surface of the block frame into the recess of the main body block close, the upper flange abuts against the entrance periphery of the recesses state in the sensor unit block when mounted on the main block, the two sealing rings by screwing the screw into screw holes provided in the entrance periphery of the recess of the screw holes and the body block provided on said flange infrared gas analyzer detector, wherein a hermetically sealing sealing means gas chamber is provided is pressed against the recess bottom surface including the opening and the gas passage of the body block.

The detector for an infrared gas analyzer according to claim 1, further comprising two gas chambers arranged in parallel to each other so as to correspond to the measurement cell and the comparison cell of the infrared gas analyzer, respectively.

The detector for an infrared gas analyzer according to claim 1, further comprising two gas chambers arranged in series with respect to a measurement cell of the infrared gas analyzer.