JPH02141655A - Apparatus for analyzing atmospheric gas component - Google Patents
Apparatus for analyzing atmospheric gas componentInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、臭い成分の分析、建物や地下道等の大気成分
の分析、槽内・炉内等の製造実験設備内の雰囲気ガス成
分の分析、火災発生ガスや毒性ガス成分の分析等に用い
られるガス成分分析装置に関する。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention is applicable to the analysis of odor components, the analysis of atmospheric components in buildings and underground passages, and the analysis of atmospheric gas components in manufacturing experiment equipment such as inside tanks and furnaces. , relates to a gas component analyzer used for analyzing fire-generating gas and toxic gas components.
(従来の技術)
ガス成分は、ガスクロマトグラフや質量分析計あるいは
、両者を組み合せたガスクロマトグラフ−質量分析計に
より直接成分分析したり、溶液に溶解させ溶解成分を滴
定して定量するなどの手段が用いられていた。(Prior art) Gas components can be analyzed directly using a gas chromatograph, a mass spectrometer, or a gas chromatograph-mass spectrometer that combines both, or can be quantitatively determined by dissolving them in a solution and titrating the dissolved components. It was used.
しかし、いずれも次のような問題がある。However, both have the following problems.
(イ)前者の乾式法の場合、いずれの分析もマイクロシ
リンダによりガスを装置に注入する方法をとっているた
め、連続的なガス分析が困難である。また、高温発生ガ
スの場合、冷却することになり、シリンダ内で凝縮し検
出されないことがある。(a) In the case of the former dry method, continuous gas analysis is difficult because all analyzes involve injecting gas into the apparatus using a micro cylinder. Furthermore, in the case of high-temperature generated gas, it must be cooled and may condense within the cylinder and not be detected.
(0)後者の湿式法やガスクロマトグラフ分析は特定成
分の分析であり、どのようなガス成分が入っているのか
明らかでないガスの場合、成分分析できない。(0) The latter wet method and gas chromatography analysis are analyzes of specific components, and in the case of a gas in which it is not clear what kind of gas components are contained, component analysis cannot be performed.
等の欠点を有していた。It had the following drawbacks.
(発明が解決しようとする課N)
本発明は分析したいガスを、その場その状態で成分分析
できるようにした装置を提供することを目的とする。(Problem N to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide an apparatus that can analyze the components of a gas to be analyzed on the spot and in that state.
([1題を解決するための手段)
上記の目的を達成するため本発明は加熱されたガス導入
部と、前記ガス導入部にバルブを介して連結されている
質量分析計と、前記質量分析計に連結されている排気系
と、前記質量分析計よりの出力を処理するデータ処理部
とを具備することを特徴とする大気ガス成分分析装置を
発明の特徴とするものである。(Means for Solving Problem 1) In order to achieve the above object, the present invention includes a heated gas introduction section, a mass spectrometer connected to the gas introduction section via a valve, and a mass spectrometer connected to the gas introduction section through a valve. The present invention is characterized by an atmospheric gas component analyzer comprising an exhaust system connected to the mass spectrometer, and a data processing section that processes the output from the mass spectrometer.
(作 用)
本発明においては、ガス成分の分析に質量分析計を用い
ているため、サンプリングが不要であり、連続的に分析
を行いうるものである。(Function) In the present invention, since a mass spectrometer is used to analyze gas components, sampling is unnecessary and analysis can be performed continuously.
(実施例) 次に本発明の実施例について説明する。(Example) Next, examples of the present invention will be described.
なお実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱
しない範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうろこと
は云うまでもない。It should be noted that the embodiments are merely illustrative, and it goes without saying that various changes and improvements may be made without departing from the spirit of the present invention.
第1図は本発明装置を示す0図において1はガス導入部
、2はガス成分分析部を示し、ガス成分分析器にはバル
ブ3、質量分析計4、排気系5、データ処理部6より構
成されている。FIG. 1 shows the apparatus of the present invention, in which 1 indicates a gas introduction section, 2 indicates a gas component analysis section, and the gas component analyzer includes a valve 3, a mass spectrometer 4, an exhaust system 5, and a data processing section 6. It is configured.
ガス分析部2はガス検出器として1Jlt量分析計を用
いた。質量分析計内は高真空に保つ必要があるため排気
ポンプが付いている。ガスの成分分析計としては質量分
析計を用いたが、フーリエ変換赤外吸収分析装置(Fl
−IR)を用いても良い、この場合、排気系は不要とな
る。しかし、フーリエ変換赤外吸収分析装置の場合、分
子内振動情報のため、スペクトルに含まれる情報が多す
ぎ、COよなど特定のガス成分には非常に有効であるが
、かえって判りにくい場合もある。その点質量分析の方
が、種々な成分にわたって高感度に分析することが可能
で、万能的と思われる。The gas analysis section 2 used a 1Jlt quantity analyzer as a gas detector. The interior of the mass spectrometer is equipped with an exhaust pump because it is necessary to maintain a high vacuum. Although a mass spectrometer was used as a gas component analyzer, a Fourier transform infrared absorption analyzer (Fl
-IR) may be used; in this case, an exhaust system is not required. However, in the case of a Fourier transform infrared absorption spectrometer, there is too much information included in the spectrum due to intramolecular vibration information, and although it is very effective for specific gas components such as CO, it can be difficult to understand. . In this respect, mass spectrometry can analyze various components with high sensitivity and is considered to be more versatile.
質量分析計を用いた場合、分析情報拡大のため、ガス導
入部との間にガス濃縮のための冷却ガストラップや、ガ
ス分離のためのガスクロマドカラムを取りつけてもよい
、ただしこれらの場合、連続的なガス成分分析ではなく
、ある一定時間サンプリングされたガスの分析となる。When using a mass spectrometer, a cooling gas trap for gas concentration or a gas chromatography column for gas separation may be installed between the gas inlet and the gas inlet to expand analysis information. However, in these cases, This is not a continuous gas component analysis, but an analysis of gas sampled over a certain period of time.
ガス導入部の構成の例を第2〜4図に示す、第2〜第4
図において、7は細い径のガス導入管、8は7より内径
の大きい円筒形の本体で、これには加温ヒータが設けら
れている。9は小孔を有する隔壁、lOはバルブ、11
はリークバルブ、12はロータリーポンプを示す、第2
〜4図の違いは、第2図から第4図になるほど導入され
たガス成分がそのまま分析部に行きやすくなっている。Examples of the configuration of the gas introduction part are shown in Figures 2 to 4.
In the figure, 7 is a gas introduction pipe with a small diameter, and 8 is a cylindrical main body with an inner diameter larger than 7, which is provided with a heating heater. 9 is a partition wall having small holes, IO is a valve, 11
indicates a leak valve, 12 indicates a rotary pump, the second
The difference between FIGS. 2 to 4 is that the gas components introduced from FIGS. 2 to 4 are easier to reach the analysis section as they are.
基本的な考え方の1つは、ガス導入経路を加温しておき
、コールドポイントによるガス成分の凝縮を防ぐことで
あり、他の一つは、排気ポンプでガスを吸い込み、その
一部のガスを連続的にガス成分分析計に送り込むことで
ある。吸い込まれたガスは大部分が排気ポンプ側に行き
、大気中に放出されるが、その一部がオリフィスのよう
な細い管や小さな孔またはバルブを通じガス成分分析計
へ入る。One of the basic ideas is to warm the gas introduction path to prevent condensation of gas components due to cold points.The other is to suck in the gas with an exhaust pump, and some of the gas is continuously fed into a gas component analyzer. Most of the sucked gas goes to the exhaust pump and is released into the atmosphere, but some of it enters the gas component analyzer through a thin orifice-like tube, small hole, or valve.
このような小さなスペースを介してガス導入部とガス成
分分析部とを隔てるのは、ガス成分のために用いる質量
分析計が関係している。即ち、質量分析計内部は10−
h〜l Q−”TorrO高真空が必要であるが、一方
のガス導入部の真空度は高々1O−2Torr程度であ
る。そのため、再真空をこのような小さな孔(隔壁9の
)を通して隔てることにより保ち、かつ、ガス成分も通
過できるようにしである。The reason why the gas introduction section and the gas component analysis section are separated through such a small space is related to the mass spectrometer used for the gas component analysis. That is, the inside of the mass spectrometer is 10-
h~l Q-''TorrO high vacuum is required, but the degree of vacuum in one gas introduction section is at most about 1O-2Torr.Therefore, it is necessary to separate the re-vacuum through such a small hole (in the partition wall 9). This allows gas components to pass through.
本発明の装置は移動可能であり、ガス分析を行いたい場
所に移動させ、ガス導入部の先端を測定したい部分にと
り付ける。The apparatus of the present invention is movable, and is moved to a location where gas analysis is desired, and the tip of the gas introduction section is attached to the part to be measured.
ガス導入部の排気用ポンプを作動させると、ガスが導入
口から加温されたパイプを通じて内部にガスが吸引され
る。吸引されたガスの一部がガス成分分析部へ導入され
るが、この量は、ガス分析計(質量分析針)内の真空計
により、許容される範囲内の真空低下で抑えられるよう
ガス導入部の排気系のバルブ又は、ガス導入部と分析部
の間のバルブ10を用いて調節する。これにより、連続
的にガス導入口から一定量のガスがガス分析部に導入さ
れる。この導入されたガスを連続的に成分分析すること
になる。従って、経時的な成分変化が、本発明装置で追
跡できる。When the exhaust pump in the gas inlet is operated, gas is sucked into the interior through the heated pipe from the inlet. A part of the aspirated gas is introduced into the gas component analysis section, but this amount is controlled by the vacuum gauge in the gas analyzer (mass spectrometry needle) so that the vacuum drop is within an allowable range. It is adjusted using the valve in the exhaust system of the section or the valve 10 between the gas introduction section and the analysis section. Thereby, a certain amount of gas is continuously introduced into the gas analysis section from the gas inlet. The components of this introduced gas are continuously analyzed. Therefore, changes in components over time can be tracked with the device of the present invention.
(実施例1)
ガス導入部として第4図の形式のものを用い、ガス分析
計としては、四重極質量分析計を使ったシステ11を用
いた。導入部の加熱温度は300°Cである。(Example 1) A gas inlet of the type shown in FIG. 4 was used, and a system 11 using a quadrupole mass spectrometer was used as a gas analyzer. The heating temperature of the introduction section is 300°C.
この装置を用い、木材の加熱に伴う発生ガスを分析した
。この時の測定結果を第5図に示した。Using this device, we analyzed the gas generated when wood was heated. The measurement results at this time are shown in FIG.
第5図において横軸に時間(分)、縦軸に強度をとっで
ある6図により加熱昇温により水分やCO!などの燃焼
ガス並びにフルフラールのような木材分解ガス成分が検
出され、同時に各成分の発生量変化をとらえることがで
きた。In Figure 5, time (minutes) is plotted on the horizontal axis, and intensity is plotted on the vertical axis. Combustion gases such as and wood decomposition gas components such as furfural were detected, and at the same time, changes in the amount of each component generated could be detected.
実施例(1)のガス導入部を第3図の形式に変えたが、
結果としては同様のものが得られた。The gas introduction part of Example (1) was changed to the type shown in Fig. 3, but
Similar results were obtained.
また、実施例!1)のガス導入部を第2図の形式に変え
たが、結果としては同様のものが得られた。Also, examples! Although the gas introduction part in 1) was changed to the type shown in Fig. 2, the same result was obtained.
以上は直接ガス導入した成分を連続的に分析した例を示
したが、次には混合ガス成分について、直接ガス導入し
た成分を一旦トラップして凝縮・濃縮し、その濃縮され
たガスについて詳しく分離分析した例を示す。The above example shows continuous analysis of the components directly introduced as gas, but next we will look at the mixed gas components by trapping the directly introduced components, condensing and condensing them, and then separating the concentrated gas in detail. An example of analysis is shown below.
(実施例2)
第2図の形式のガス導入部と四重掻質量分析計を用いた
システムに、導入ガス濃縮のためのコールドトラップと
ガス成分分離のためのガスクロマドカラムを取り付けた
システムにより、タバコの煙の分析を行った。(Example 2) A system was created in which a cold trap for concentrating the introduced gas and a gas chromatography column for separating gas components were attached to a system using a gas inlet of the type shown in Figure 2 and a quadruple scratching mass spectrometer. , conducted an analysis of cigarette smoke.
まずタバコの煙は吸い砧まれ、ドライアイスで冷却され
たチューブ式トラップ内を通って排出される。一定時間
経過後、ガス導入を止め、トラップを加熱(約350°
C)することにより、冷却凝集されたガス成分を再び気
化しガスクロマドカラムに導入する。カラムで分離され
たガス成分が逐次成分ごとに時間をずらして出てくるの
で、これを質量分析した。その結果を第6図に示す。First, cigarette smoke is sucked in and then passed through a tube-type trap cooled with dry ice and expelled. After a certain period of time, stop the gas introduction and heat the trap (approximately 350°
C), the cooled and coagulated gas components are vaporized again and introduced into the gas chromade column. The gas components separated by the column came out at different times for each successive component, which was then subjected to mass spectrometry. The results are shown in FIG.
タバコの煙からは、多量のニコチンの他に、フルフラー
ルのようなアルキルフラン成分やトルエン、キシレンの
ような成分も検出された(発明の効果)
叙上のように本発明によれば加熱されたガス導入部と、
前記ガス導入部にバルブを介して連結されている質量分
析計と、前記質量分析計に連結されている排気系と、前
記質量分析針よりの出力を処理するデータ処理部とを具
備することにより、(イ)ガスが直接分析装置に導入さ
れるため、シリンダ等によるサンプリングが不要である
。また、操作の途中でそのようなサンプリングをしない
ため、シリンダ内でのガス凝縮等の誤差がなくなる。In addition to a large amount of nicotine, cigarette smoke also detected alkylfuran components such as furfural and components such as toluene and xylene (effects of the invention). a gas introduction section;
By comprising a mass spectrometer connected to the gas introduction section via a valve, an exhaust system connected to the mass spectrometer, and a data processing section that processes the output from the mass spectrometer needle. (a) Since the gas is directly introduced into the analyzer, there is no need for sampling using a cylinder or the like. Furthermore, since such sampling is not performed during the operation, errors such as gas condensation within the cylinder are eliminated.
(ロ)連続的なガス成分分析ができる。そのため経時的
な成分変化や発生量の変化が調べられる。(b) Continuous gas component analysis is possible. Therefore, changes in components and generation amount over time can be investigated.
(ハ)装置は移動可能なため、現場でそのままの状態の
ガス分析ができる。(c) Since the device is movable, gas analysis can be performed on site as is.
(ニ)強制ガス導入システムなので、炉内や槽内あるい
は熱分析装置等、ガス発生を伴う装置に直接取り付け、
ガス分析を行うことができる。(d) Since it is a forced gas introduction system, it can be installed directly into equipment that generates gas, such as inside a furnace, tank, or thermal analyzer.
Gas analysis can be performed.
等の効果を有する。It has the following effects.
第1図は本発明の大気ガス成分分析装置を示し、第2図
乃至第4図はガス導入部、第5図及び第6図は分析結果
を示す。
l・・・ガス導入部、2・・・ガス成分分析部、3・・
・バルブ、4・・・質量分析計、5・・・排気系、6・
・・データ処理部、7・・・ガス導入管、8・・・本体
、9・・・隔壁、lO・・・バルブ、11・・・リーク
バルブ、12・・・ロータリーポツプ。
第
図
第
図
第
つ
図
第
図FIG. 1 shows the atmospheric gas component analyzer of the present invention, FIGS. 2 to 4 show the gas introduction section, and FIGS. 5 and 6 show the analysis results. l...Gas introduction section, 2...Gas component analysis section, 3...
・Valve, 4...Mass spectrometer, 5...Exhaust system, 6.
...Data processing section, 7...Gas introduction pipe, 8...Main body, 9...Partition wall, 1O...Valve, 11...Leak valve, 12...Rotary pop. Figure Figure Figure Figure
Claims (1)
して連結されている質量分析計と、前記質量分析計に連
結されている排気系と、前記質量分析計よりの出力を処
理するデータ処理部とを具備することを特徴とする大気
ガス成分分析装置。a heated gas introduction section, a mass spectrometer connected to the gas introduction section via a valve, an exhaust system connected to the mass spectrometer, and data processing the output from the mass spectrometer. An atmospheric gas component analyzer characterized by comprising a processing section.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29702488A JPH02141655A (en) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | Apparatus for analyzing atmospheric gas component |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29702488A JPH02141655A (en) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | Apparatus for analyzing atmospheric gas component |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02141655A true JPH02141655A (en) | 1990-05-31 |
Family
ID=17841239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29702488A Pending JPH02141655A (en) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | Apparatus for analyzing atmospheric gas component |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02141655A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH067044U (en) * | 1991-12-30 | 1994-01-28 | 株式会社コスミック | Gas mass spectrometer sampling device |
JP2001349870A (en) * | 2000-06-07 | 2001-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and apparatus for analyzing pdp panel sealed gas |
-
1988
- 1988-11-24 JP JP29702488A patent/JPH02141655A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH067044U (en) * | 1991-12-30 | 1994-01-28 | 株式会社コスミック | Gas mass spectrometer sampling device |
JP2001349870A (en) * | 2000-06-07 | 2001-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and apparatus for analyzing pdp panel sealed gas |
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