專利名稱：氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備以及使用該設(shè)備的分析計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備以及使用該設(shè)備的非分散型紅外線式氣體分析計(jì)。紅外線式氣體分析計(jì)例如用于測(cè)定火力發(fā)電站的煙道排出氣體等燃燒氣體中所包含的SA ( 二氧化硫)、NOx (氮的氧化物)、CO ( —氧化碳)、CO2 ( 二氧化碳)等的濃度。
背景技術(shù)：
作為氣體封入型的氣體分析計(jì)用設(shè)備的封入氣密方法已知主要有以下三種方法。第1種方法是使用在真空設(shè)備中所使用的刀口型金屬密封法(f 〃 7工〃夕型> 夕 >〉一的方法(參照專利文獻(xiàn)1。)。如圖13所示，該方法是在金屬殼體101和金屬蓋殼體103的應(yīng)該密封的各個(gè)面，加工出圓錐形的邊緣101a、103a，并在邊緣101a、103a之間放入硬度比殼體101、103所使用的金屬材料低的金屬密封件105，通過利用多枚緊固螺釘107用力地夾緊兩金屬殼體101、103，而將金屬密封件105壓變形，變形了的金屬密封件 105被向殼體101、103的垂直面101b、10 擠壓，并反壓邊緣101a、103a，由此進(jìn)行氣密。該方法存在殼體101、103的邊緣101a、103a以及垂直面101b、103b的加工困難這樣的問題。而且，需要金屬殼體101、103、金屬密封件105、緊固螺釘107等多個(gè)構(gòu)成部件以及螺釘孔、螺釘插通孔的加工，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、難以小型化這樣的問題。另外，由于夾緊力較大，夾緊時(shí)的力或殘留應(yīng)力對(duì)窗構(gòu)件、氣密封件(氣密密封)、粘合劑等的結(jié)構(gòu)部件賦予壓力，導(dǎo)致氣體泄漏。第2種方法是將突出設(shè)置在檢測(cè)器或光源、氣室、氣體過濾器等金屬殼體上的金屬導(dǎo)管壓毀截?cái)嗟姆椒?。如圖14所示，是通過焊錫、粘合劑將金屬導(dǎo)管203與金屬殼體201 接合，并用專用工具205將金屬導(dǎo)管203夾緊截?cái)嗟姆椒?。在該方法中，將金屬?dǎo)管203鑿緊時(shí)，對(duì)金屬殼體201和金屬導(dǎo)管203的接合部分207施加壓力，有在接合部分207產(chǎn)生龜裂并引起氣體泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。另外，為了將該壓力保持在最低限度，金屬導(dǎo)管203的材料使用的是施行了退火處理的軟質(zhì)的純Cu(銅)、純 Al(鋁)、純Ag(銀)等，因此具有成本較高這樣的問題。另外，還存在以下這樣的問題，為了避免氣體腐蝕而對(duì)金屬導(dǎo)管203施行的表面處理在夾緊時(shí)剝落，導(dǎo)致金屬導(dǎo)管203被腐蝕，產(chǎn)生氣體泄漏。如圖15所示，第3方法是在設(shè)于金屬殼體301的壓入孔303中壓入由與金屬殼體 301相同的材料或者比殼體301的硬度高的材料構(gòu)成的密封栓305的方法。或者如圖16所示，在壓入孔303和密封栓305之間夾著樹脂制的密封墊片307(參照專利文獻(xiàn)2。)。該方法需要壓入孔303以及密封栓305的尺寸精度、表面粗糙度具有較高的精度。 雖然會(huì)提高加工成本，但通過在殼體301上設(shè)置壓入孔303，能夠?qū)崿F(xiàn)氣體分析計(jì)用設(shè)備的小型化。但是，向壓入孔303壓入密封栓305導(dǎo)致的殼體301的內(nèi)部變形會(huì)向窗構(gòu)件、粘合劑以及其他的結(jié)構(gòu)部件施加壓力，因此這難以避免會(huì)造成氣體泄漏。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本專利公開2000-(^8520號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)1日本專利公開2002-298832號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供一種通過在形成于金屬殼體的壓入孔中壓入密封栓來進(jìn)行氣體封入的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備、以及使用該設(shè)備的非分散型紅外線式氣體分析計(jì)，該氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備可以降低由向壓入孔壓入密封栓引起的對(duì)金屬殼體的應(yīng)力所導(dǎo)致的氣體泄漏。解決問題的技術(shù)手段本發(fā)明的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備，包括金屬殼體；形成于所述殼體的內(nèi)部的氣體封入空間；從所述殼體的表面與所述氣體封入空間連通形成的壓入孔；由與所述殼體相同的材料或者比所述殼體硬的材料構(gòu)成的、為了密封所述壓入孔而壓入所述壓入孔的密封栓；在與所述壓入孔不同的位置從所述殼體表面與所述氣體封入空間連通形成的非壓入孔；以與壓入不同的方法在所述非壓入孔氣密配置的罩子構(gòu)件；包圍所述非壓入孔的周圍、或一部分缺口地形成于所述殼體表面的槽。這里非壓入孔是指以與壓入不同的方法對(duì)非壓入孔進(jìn)行密封的孔。在本發(fā)明的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備中，所述罩子構(gòu)件的氣密可以通過粘合齊U、釬焊、焊接或者玻璃熔敷而進(jìn)行。但是，氣密的實(shí)例并不限定于此。作為本發(fā)明的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備的一個(gè)實(shí)例，是具有照射含有紅外線的光的燈的氣體封入型光源，該氣體封入型光源包括2組所述非壓入孔以及所述罩子構(gòu)件，其中一個(gè)所述罩子構(gòu)件是紅外線透射窗，另一個(gè)所述罩子構(gòu)件是燈座。本發(fā)明的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備的其他實(shí)例，是將不吸收紅外線的氣體封入到所述氣體封入空間的比較氣室，該比較氣室包括2組所述非壓入孔以及所述罩子構(gòu)件，所述罩子構(gòu)件都是紅外線透射窗。本發(fā)明的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備的另一其他實(shí)例是檢測(cè)器，所述氣體封入空間至少被封入與測(cè)定氣體相同的氣體，所述氣體封入空間由多個(gè)受光室和連通這些受光室的通路構(gòu)成，該檢測(cè)器具有配置在該通路并根據(jù)2個(gè)受光室的光吸收的差檢測(cè)2個(gè)受光室之間的壓力差的傳感器。該檢測(cè)器包括至少2組所述非壓入孔以及所述罩子構(gòu)件。1個(gè)所述非壓入孔與所述通路連通，且該非壓入孔是將所述傳感器配置到所述通路時(shí)所使用的結(jié)構(gòu)，配置于該非壓入孔的所述罩子構(gòu)件由不透射光的構(gòu)件構(gòu)成，其他的所述非壓入孔與所述受光室的任意一個(gè)連通，配置于該非壓入孔的所述罩子構(gòu)件是紅外線透射窗。本發(fā)明的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備的另一其他實(shí)例是，在所述氣體封入空間封入需要的氣體的氣體過濾器或者聚光器。該氣體過濾器或者聚光器包括2組所述非壓入孔以及所述罩子構(gòu)件，所述罩子構(gòu)件都是紅外線透射窗。這里，聚光器也可以具有氣體過濾功能。
包括權(quán)利要求3 5所記載的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備中的至少一個(gè)，本發(fā)明的非分散型紅外線式氣體分析計(jì)至少包括照射含有紅外線的光的氣體封入型光源；測(cè)定氣體流動(dòng)的測(cè)定氣室；將不吸收紅外線的氣體封入到氣體封入空間的比較氣室；檢測(cè)器，其在氣體封入空間至少封入與測(cè)定氣體相同的氣體，該氣體封入空間由2個(gè)受光室和連通這些受光室的通路構(gòu)成，該檢測(cè)器具有配置在該通路并根據(jù)2個(gè)受光室的光吸收的差檢測(cè)2個(gè)受光室之間的壓力差的傳感器；截光器，將從氣體封入型光源照射并通過了測(cè)定氣室的光以及從氣體封入型光源照射并通過了比較氣室的光交替照射到檢測(cè)器。 進(jìn)一步地，本發(fā)明的非分散型紅外線式氣體分析計(jì)包括適用于本發(fā)明的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備的封入型光源、以及檢測(cè)器中的至少一個(gè)。本發(fā)明的非分散型紅外線式氣體分析計(jì)不包括所述比較氣室，所述截光器使透射了所述測(cè)定氣室的光斷續(xù)地照射到所述檢測(cè)器。在所述氣體封入型光源和所述檢測(cè)器之間的光路上還包括本發(fā)明的非分散型紅外線式氣體分析計(jì)所適用的氣體過濾器或者聚光器。這里，配置氣體過濾器或者聚光器的位置可以是測(cè)定單元的光源側(cè)或者檢測(cè)器側(cè)。發(fā)明的效果本發(fā)明的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備包括包圍非壓入孔的周圍、或者一部分缺口地形成在金屬殼體表面的槽，通過該槽可以緩和向非壓入孔傳遞由向壓入孔壓入密封栓而引起的金屬殼體的應(yīng)力。由此，可以降低配置于非壓入孔的罩子構(gòu)件和氣密的破損，進(jìn)而可以降低封入到氣體封入空間的氣體的泄漏。從而，除了提高制造氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備時(shí)的成品率，還增強(qiáng)了輸送時(shí)的振動(dòng)和沖擊，其結(jié)果是，可以便宜地提供信賴性高的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備以及使用該設(shè)備的非分散型紅外線式氣體分析計(jì)。


圖1是以一部分側(cè)面示出氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備的實(shí)施例以及非分散型紅外線式氣體分析計(jì)的一實(shí)施例的概略的結(jié)構(gòu)截面圖。圖2是將圖1的光源放大表示的截面圖。圖3是將圖1的測(cè)定單元放大表示的截面圖。圖4是將圖1的比較單元放大表示的截面圖。圖5是將圖1的聚光器放大表示的截面圖。圖6是將圖1的檢測(cè)器放大表示的截面圖。圖7是示出檢測(cè)器的一實(shí)施例的圖、㈧是立體圖、⑶是示出使用有限要素法的模擬結(jié)果的立體圖、(C)是示出該模擬結(jié)果的左視圖。圖8是示出檢測(cè)器的比較例的圖、㈧是立體圖、⑶是示出使用有限要素法的模擬結(jié)果的立體圖、(C)是示出該模擬結(jié)果的左視圖。圖9是示出檢測(cè)器的其他的實(shí)施例的圖、㈧是立體圖、⑶是示出使用有限要素法的模擬結(jié)果的立體圖、(C)是示出該模擬結(jié)果的左視圖。圖10是示出檢測(cè)器的另一其他的實(shí)施例的圖、(A)是立體圖、(B)是示出使用有限要素法的模擬結(jié)果的立體圖、(C)是示出該模擬結(jié)果的左視圖。圖11是概略地示出檢測(cè)器的另一其他的實(shí)施例的截面圖。
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圖12是以一部分側(cè)面示出非分散型紅外線式氣體分析計(jì)的其他的實(shí)施例的概略的結(jié)構(gòu)截面圖。圖13是對(duì)使用了金屬密封件的氣密方法進(jìn)行說明的概略截面圖。圖14是對(duì)將金屬導(dǎo)管夾緊進(jìn)行氣密的方法進(jìn)行說明的概略的截面圖。圖15是對(duì)壓入密封栓進(jìn)行氣密的方法進(jìn)行說明的概略的截面圖。圖16是對(duì)壓入樹脂制密封墊片以及密封栓進(jìn)行氣密的方法進(jìn)行說明的概略的截面圖。符號(hào)說明1 光源2 測(cè)定氣室5 比較氣室7 截光器11 聚光器13 檢測(cè)器la，5a，11a，13a 金屬殼體lb, 5b, lib 氣體封入空間13b-l前方受光室(氣體封入空間)13b-2后方受光室(氣體封入空間)13b-3通路(氣體封入空間)lc,5c, 11c, 13c, 13d 壓入子 Llc-l，5c_l，llc-1，13c-l，13d-l 密封栓Id, le,5d,5e, lid, lie, 13e, 13f, 13m 非壓入孔ld-l，5d-l，5e-l，lld-l，lle-l，13e-l，13m_l 紅外線透射窗(罩子構(gòu)件)Ie-I 燈座(罩子構(gòu)件)13f-l 金屬罩子(罩子構(gòu)件)ld-2，Ie — 2，5d-2，5e-2，lld-2，lle-2，13e-2，13f-2，13m-2 槽
具體實(shí)施例方式圖1是以一部分側(cè)面示出氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備的實(shí)施例以及非分散型紅外線式氣體分析計(jì)的一實(shí)施例的概略的結(jié)構(gòu)截面圖。圖2是將圖1的光源放大表示的截面圖。圖3是將圖1的測(cè)定氣室放大表示的截面圖。圖4是將圖1的比較氣室放大表示的截面圖。圖5是將圖1的聚光器放大表示的截面圖。圖6是將圖1的檢測(cè)器放大表示的截面圖。該非分散型紅外線式氣體分析計(jì)包括光源1、測(cè)定氣室3、比較氣室5、截光器7、電動(dòng)機(jī)9、聚光器11以及檢測(cè)器13。光源1是氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備，其照射含有紅外線的光。如圖2所示，在光源1的金屬殼體Ia內(nèi)部形成有氣體封入空間lb。在金屬殼體Ia上形成有與氣體封入空間Ib連通的壓入孔Ic以及非壓入孔IdUe0在壓入孔Ic中壓入用于密封壓入孔Ic的密封栓Ic-I。密封栓Ic-I由與金屬殼
7體Ia相同的材料或者比金屬殼體Ia硬的材料構(gòu)成。利用粘合劑在非壓入孔Id氣密配置有紅外線透射窗(罩子構(gòu)件)Id-I。利用粘合劑在非壓入孔Ie氣密配置有燈座(罩子構(gòu)件)Ie-I。在金屬殼體Ia的表面，形成有包圍非壓入孔ld、le的周圍、或一部分缺口的槽 ld-2、le — 2。如圖1所示，測(cè)定氣室3和比較氣室5與光源1相對(duì)、且互相平行配置，以使得同量的光入射到上述兩個(gè)氣室中。截光器7以規(guī)定的時(shí)間間隔遮蓋從光源1放出的光，將光交替導(dǎo)入到測(cè)定氣室3和比較氣室5中。截光器7利用電動(dòng)機(jī)9來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。如圖3所示，測(cè)定氣室3的金屬殼體3a形成有供給氣體的氣體通過空間北。在氣體通過空間北切換流通含有測(cè)定氣體的樣本氣體、不吸收紅外線的N2 (氮?dú)?那樣的惰性氣體(零氣體)、以及具有一定濃度的測(cè)定氣體的氣體(量距氣)。在金屬殼體3a形成有從筐體3a表面與氣體通過空間北連通的氣體導(dǎo)入孔3c、氣體排出孔3d、以及非壓入孔;3e、3f。利用粘合劑在非壓入孔:3e、3f氣密配置有紅外線透射窓:3e-l、3f-l。在金屬殼體3a的表面形成有包圍非壓入孔;3e、3f的周圍、或一部分缺口的槽 3e-2、3f-2。比較氣室5是氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備。比較氣室5封入有不吸收紅外線的氣體、例如氮?dú)狻⒖諝獾鹊亩栊詺怏w。如圖4所示，在比較氣室5的金屬殼體fe的內(nèi)部形成有氣體封入空間恥。在金屬殼體fe形成有從殼體fe表面與氣體封入空間恥連通的壓入孔5c以及非壓入孔5d、5e。在壓入孔5c中壓入用于密封壓入孔5c的密封栓5c_l。密封栓5c_l由與金屬殼體如相同的材料或者比金屬殼體如堅(jiān)硬的材料。利用粘合劑在非壓入孔5dje氣密配置有紅外線透射窗5d-l、5e-l。在金屬殼體fe的表面形成有包圍非壓入孔5d、5e的周圍、或一部分缺口的槽 5d-2、5e-2。如圖1所示，配置使從測(cè)定氣室3或者比較氣室5透射的光入射到檢測(cè)器13的聚光器11。聚光器11是氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備。聚光器11只要是具有聚光功能的結(jié)構(gòu)就可以，但還可以具有過濾器功能。在這種情況下，在聚光器11中封入吸收波長(zhǎng)域與測(cè)定氣體成分的波長(zhǎng)域部分重疊的氣體成分，除去該重疊波長(zhǎng)域的紅外線。如圖5所示，在聚光器11的金屬殼體Ila內(nèi)部形成有氣體封入空間lib。在金屬殼體Ila形成有從殼體Ila表面與氣體封入空間lib連通的壓入孔Ilc以及非壓入孔lid、 lie。在壓入孔Ilc壓入有用于密封壓入孔Ilc的密封栓llc-Ι。密封栓Ilc-I由與金屬殼體Ila相同的材料或者比金屬殼體Ila硬的材料構(gòu)成。利用粘合劑在非壓入孔IlcUlle氣密配置有紅外線透射窗l(fā)ld_l、lle_l。在金屬殼體Ila的表面形成有包圍非壓入孔IlcUlle的周圍、或一部分缺口的槽 lld-2、lle-2。檢測(cè)器13是氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備。如圖1以及圖6所示，檢測(cè)器13在金屬殼體13a的內(nèi)部具有由前方受光室13b-l、后方受光室1北-2以及通路1北_3構(gòu)成的氣體封入空間。在該氣體封入空間封入有與測(cè)定氣體同樣的氣體或者具有相同的紅外線吸收特性的氣體。前方受光室13b-l和后方受光室13b-2通過紅外線透射板13b-4分離。前方受光室1北-1和后方受光室1北-2相對(duì)于光的入射來說被前后配置。通路1北-3使前方受光室1北-1和后方受光室1北-2連通。在金屬殼體13a形成有從殼體13a表面與前方受光室1北_1連通的壓入孔13c， 與后方受光室1北-2連通的壓入孔13d，在與壓入孔13c不同的位置形成有與前方受光室 13b-l連通的非壓入孔13e，還形成有與通路13b-3連通的非壓入孔13f。在壓入孔13c、13d壓入用于密封壓入孔13c、13d的密封栓13c-l、13d_l。密封栓 13c-l、13d-l由與金屬殼體13a相同的材料或者比金屬殼體13a硬的材料構(gòu)成。利用粘合劑在非壓入孔1 氣密配置有紅外線透射窗Ue-I。利用粘合劑在非壓入孔13f氣密配置有不透射紅外線的構(gòu)件、例如金屬罩子(罩子構(gòu)件)13f_l。金屬殼體13a的表面形成有包圍非壓入孔13e、13f的周圍、或一部分缺口的槽 13e-2、13f-2。在通路13b_3配置有傳感器13g。傳感器13g是根據(jù)受光室13b_l、13b_2的光吸收的差對(duì)兩室之間的壓力差進(jìn)行檢測(cè)的傳感器。傳感器13g只要是例如流量傳感器或電容式傳聲器等可以檢測(cè)前方受光室Hb-I和后方受光室13b-2的壓力差的構(gòu)件，采用什么原理的構(gòu)件都可以。傳感器13g通過非壓入孔13f配置在通路13b-3中。配置了傳感器13g 之后，利用粘合劑以及金屬罩子13f_l將非壓入孔13f密封。非分散型紅外線氣體分析計(jì)利用的是對(duì)分子照射紅外線之后各種氣體吸收具有特定波長(zhǎng)的紅外線的特性。應(yīng)用圖1所示的非分散型紅外線氣體分析計(jì)的CO(—氧化碳) 氣體分析計(jì)在檢測(cè)器13的受光室13b-l、13b-2以及通路1北-3中封入CO氣體。在受光室 13b-U13b-2被吸收的紅外線的能量通過分子間的沖突瞬間轉(zhuǎn)換為熱能。該熱能由設(shè)在通路13b-3的傳感器13g作為壓力差而檢測(cè)出來，并求出測(cè)定氣體的濃度。作為氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備的光源1、比較氣室5、聚光器11以及檢測(cè)器 13，在非壓入孔Id、le、5d、5e、lid、lie、13e、13f被密封之后，在氣體密封空間內(nèi)的氣體通過氣體置換裝置(圖中省略)被置換為規(guī)定的氣體之后，壓入孔lc、5c、llc、13c、13d被壓入密封栓lc-l、5c-l、llc-l、13c-l、13d-l而進(jìn)行氣密。此時(shí)，由于向壓入孔壓入密封栓而在金屬殼體la、5a、lla、13a的內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，但通過在非壓入孔的周圍形成有槽ld_2、 le-2、5dUe-2、lld-2、lle-2、13e-2、13f-2，使得向非壓入孔 Id、le、5dje、lid、lie、13e、 13f的氣密部分的應(yīng)力的傳遞被降低。由此，可以防止非壓入孔ld、le、5d、5e、lld、lle、 13e、13f的氣體泄漏以及紅外線透射窗l(fā)d-l、5d-l、3e-l、lld-l、lle-l、13e-l的破損。圖7是示出作為氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備的檢測(cè)器的一實(shí)施例的圖，(A)是立體圖、(B)是示出使用有限要素法的模擬結(jié)果的立體圖、(C)是示出該模擬結(jié)果的左視圖。與圖6相同的部分標(biāo)記相同的符號(hào)。(B)、(C)所示的模擬結(jié)果表示在壓入孔13c、13d 壓入密封栓時(shí)金屬殼體13a產(chǎn)生的應(yīng)力。檢測(cè)器13的金屬殼體13a具有長(zhǎng)方體形狀。在金屬殼體13a的上表面13h形成有壓入孔13c、13d。在圖7(A)中壓入孔13c、 13d還沒有壓入密封栓。
在金屬殼體13a的正面13i形成有非壓入孔13e。利用粘合劑在非壓入孔1 氣密配置有紅外線透射窗13e_l。在金屬殼體13a的正面13i形成有包圍非壓入孔13e的周圍的槽13e_2。在金屬殼體13a的左側(cè)面13j形成有非壓入孔13f。利用粘合劑在非壓入孔13f 被氣密配置有金屬罩子13f_l。在金屬殼體13a的左側(cè)面13j形成有部分缺口并包圍非壓入孔13e的槽13f-2。在金屬殼體13a的正面13i形成有定位用的孔13i-l、13i-2?？?3i_l、13i_2用于使檢測(cè)器和氣室的結(jié)合、或組合多級(jí)檢測(cè)器。在金屬殼體13a的左側(cè)面13j形成有定位用的孔13j_l、13j_2。孔13j_l、13j_2 例如是對(duì)印刷基板用的隔離件進(jìn)行定位的孔。形成于孔13j-l、13j-2的螺紋孔的圖被省略了。在金屬殼體13a的上表面1 和左側(cè)面13j所形成的角部形成有凹部13k。在凹部13k形成有與通路13b-3(參照?qǐng)D6。)相連的配線取出孔131。配線取出孔131是用于穿過將傳感器13g(參照?qǐng)D6。)的電位取出到金屬殼體13a之外的配線的結(jié)構(gòu)。配線取出孔131例如通過粘結(jié)密封件來被密封。圖8是示出檢測(cè)器的比較例的圖、㈧是立體圖、⑶是示出使用有限要素法的模擬結(jié)果的立體圖、(C)是示出該模擬結(jié)果的左視圖。與圖7相同的部分都采用相同的符號(hào)。在該比較例中，與圖7的實(shí)施例比較，沒有形成與非壓入孔13f對(duì)應(yīng)的槽13f_2。 另外，也沒有形成定位用的孔13j-l、13j-2。通過使用有限要素法的模擬，對(duì)在圖7所示的實(shí)施例和圖8所示的比較例中向壓入孔13c、13d壓入密封栓時(shí)，在非壓入孔13f和金屬罩子13f-l的粘結(jié)部產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算。模擬的結(jié)果是，具有槽13f_2的實(shí)施例(圖7)的向上述粘結(jié)部的相當(dāng)應(yīng)力最大值為2. 75MPa (兆帕)、相當(dāng)應(yīng)力平均值為0. 37MPa。與之相對(duì)，沒有槽13f_2的比較例(圖8) 的向上述粘結(jié)部的相當(dāng)應(yīng)力最大值為8. 48MPa、相當(dāng)應(yīng)力平均值為1. 24MPa。這樣通過設(shè)置槽13f-2，由于向壓入孔13c、13d壓入密封栓而引起的非壓入孔13f和金屬罩子13f_l的粘結(jié)部所產(chǎn)生的應(yīng)力，與沒設(shè)置槽13f-2的情況相比，相當(dāng)應(yīng)力最大值降低到?jīng)]設(shè)置槽13f-2 時(shí)的大約1/3，相當(dāng)應(yīng)力平均值也降低到?jīng)]設(shè)置槽13f-2時(shí)的1/3以下。由此，可以防止檢測(cè)器13的氣體泄漏和紅外線透射窗Ue-I的破損，提高檢測(cè)器13的制造的成品率。對(duì)圖7所示的實(shí)施例中的槽13f_2以及定位用孔13j-l、13j_2的配置進(jìn)行變更， 參照?qǐng)D9以及圖10對(duì)在非壓入孔13f和金屬罩子13f-l的粘結(jié)部所產(chǎn)生的應(yīng)力的調(diào)查結(jié)果進(jìn)行說明。圖9是示出檢測(cè)器的其他的實(shí)施例的圖，圖10是示出檢測(cè)器的另一其他的實(shí)施例的圖。在圖9以及圖10中，㈧是立體圖、⑶是示出使用有限要素法的模擬結(jié)果的立體圖、(C)是示出該模擬結(jié)果的左視圖。在圖9以及圖10中與圖7相同的部分都采用相同的符號(hào)。圖9的實(shí)施例與圖7的實(shí)施例相比，定位用的孔13j_l被配置在非壓入孔13f的附近，槽13f-2被配置為包圍非壓入孔13f以及定位用孔13j-l。圖10的實(shí)施例與圖9的實(shí)施例相比，槽13f_2被配置為穿過非壓入孔13f和定位
10用孔13j-l之間。模擬的結(jié)果是，圖9所示的實(shí)施例的向上述粘結(jié)部的相當(dāng)應(yīng)力最大值為3. 28MPa, 相當(dāng)應(yīng)力平均值為0. 48MPa。另外，圖10所示的實(shí)施例的向上述粘結(jié)部的相當(dāng)應(yīng)力最大值為2. 66MPa、相當(dāng)應(yīng)力平均值為0. 32MPa。這樣，通過設(shè)置槽13f_2，與沒有槽13f_2的圖8的比較例(向上述粘結(jié)部的相當(dāng)應(yīng)力最大值為8. 48MPa、相當(dāng)應(yīng)力平均值為1.24MPa)相比，可以降低向壓入孔13c、13d壓入密封栓而引起的非壓入孔13f和金屬罩子13f-l的粘結(jié)部所產(chǎn)生的應(yīng)力。另外，如圖11所示，檢測(cè)器13也可以是所接收的紅外線貫通的結(jié)構(gòu)。圖11是概略地示出檢測(cè)器的其他的實(shí)施例的截面圖。與圖6相同的部分都采用相同的符號(hào)。與圖6所示的實(shí)施例相比，該實(shí)施例還具有非壓入孔13m、紅外線透射窗13m_l以及槽 i;3m-2。非壓入孔1 !形成為從配置有紅外線透射窗i;3e_l的金屬殼體13a表面的相反側(cè)的表面與后方受光室1北-2連通。紅外線透射窗13m-l通過粘合劑被氣密配置在非壓入孔 Um。槽i;3m-2包圍非壓入孔13m的周圍、或者一部分缺口地形成在金屬殼體13a的表面。在該實(shí)施例中，從紅外線透射窗Ue-I入射到檢測(cè)器13內(nèi)部的紅外線通過前方受光室13b-l、紅外線透射板13b-4、后方受光室13b-2以及紅外線透射窗13m_l射到檢測(cè)器 13的外部。通過這樣的結(jié)構(gòu)，可以多級(jí)配置檢測(cè)器13。另外，在最終端的檢測(cè)器13的后級(jí)， 例如配置有鋁板等的紅外線反射構(gòu)件、或者使用焦電傳感器的(X)2檢測(cè)器等。圖12是以一部分側(cè)面示出非分散型紅外線式氣體分析計(jì)的其他的實(shí)施例的概略的結(jié)構(gòu)截面圖。與圖1相同的部分都采用相同的符號(hào)。該非分散型紅外線式氣體分析計(jì)的實(shí)施例與圖1所示的實(shí)施例相比，不具有比較氣室5。截光器7以規(guī)定的時(shí)間間隔遮蓋從光源1放出的光并使其照射到測(cè)定氣室3，使從測(cè)定氣室3透射的光斷續(xù)地照射到檢測(cè)器13。這樣，本發(fā)明的非分散型紅外線式氣體分析計(jì)也可以不包括比較氣室。在圖12所示的實(shí)施例中當(dāng)然也可以使用圖11所示的檢測(cè)器13。以上的實(shí)施例是本發(fā)明的一例，其能在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如檢測(cè)器13也可以是像專利文獻(xiàn)1所公開的檢測(cè)器一樣，包括入射來自測(cè)定氣室3的光的受光室和入射來自比較氣室5的光的受光室。另外，圖1以及圖12所示的非分散型紅外線式氣體分析計(jì)，在聚光器11沒有過濾器功能的情況下，也可以在從光源1到檢測(cè)器13為止的光路上的某處具有干涉過濾器或者由本發(fā)明的氣體分析計(jì)用氣體封入設(shè)備構(gòu)成的氣體過濾器。另外，在圖1以及圖12所示的非分散型紅外線式氣體分析計(jì)中，聚光器11也可以是沒有聚光功能而是具有氣體過濾器功能的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，該氣體過濾器可以配置在光源1 與測(cè)定氣室3以及比較氣室5之間，或者配置在光源1與測(cè)定氣室3之間。另外，本發(fā)明的氣體分析計(jì)用氣體封入設(shè)備也可以適用于構(gòu)成非分散型紅外線式氣體分析計(jì)的設(shè)備以外的氣體分析計(jì)用氣體封入設(shè)備。另外，在上述實(shí)施例中，非壓入孔ld，le，5d，5e，lld，lle，13e，13f，13m的罩子構(gòu)件 Id-I，le-l,5d-l,5e-l, lld-1，lle-1,13e_l，13f-l, 13m_l 的氣密采用的是粘合劑，但根
11據(jù)罩子構(gòu)件的材料的不同，也可以采用例如釬焊、焊接、玻璃熔敷等其他的氣密方法。另外，在上述實(shí)施例僅采用密封栓對(duì)壓入孔進(jìn)行密封，但也可以采用配置在密封栓和壓入孔之間的樹脂制的密封墊片等的氣密構(gòu)件。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的氣體分析計(jì)用氣體封入設(shè)備以及紅外線式氣體分析計(jì)除了使用于例如火力發(fā)電廠、石油化工廠、煉鐵廠、焚燒廠等的排出氣體測(cè)定之外，還可以使用在催化劑研究等的試驗(yàn)研究領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備，其特征在于，包括 金屬殼體；形成于所述殼體的內(nèi)部的氣體封入空間；從所述殼體的表面與所述氣體封入空間連通形成的壓入孔；由與所述殼體相同的材料或者比所述殼體硬的材料構(gòu)成的、為了密封所述壓入孔而壓入所述壓入孔的密封栓；在與所述壓入孔不同的位置從所述殼體表面與所述氣體封入空間連通形成的非壓入孔；以與壓入不同的方法在所述非壓入孔氣密配置的罩子構(gòu)件； 包圍所述非壓入孔的周圍、或一部分缺口地形成于所述殼體表面的槽。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備，其特征在于，所述罩子構(gòu)件的氣密通過粘合劑、釬焊、焊接或者玻璃熔敷而進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1所述的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備，其特征在于，其是具有照射含有紅外線的光的燈的氣體封入型光源，所述氣體封入型光源包括2組所述非壓入孔以及所述罩子構(gòu)件，其中一個(gè)所述罩子構(gòu)件是紅外線透射窗，另一個(gè)所述罩子構(gòu)件是燈座。
4.如權(quán)利要求1所述的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備，其特征在于，其是將不吸收紅外線的氣體封入到所述氣體封入空間的比較氣室，所述比較氣室包括2組所述非壓入孔以及所述罩子構(gòu)件，所述罩子構(gòu)件都是紅外線透射窗。
5.如權(quán)利要求1所述的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備，其特征在于，所述氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備是檢測(cè)器，所述氣體封入空間至少被封入與測(cè)定氣體相同的氣體，所述氣體封入空間由多個(gè)受光室和連通這些受光室的通路構(gòu)成，所述檢測(cè)器具有檢測(cè)在所述通路流動(dòng)的氣體流量的傳感器，所述檢測(cè)器包括至少2組所述非壓入孔以及所述罩子構(gòu)件，1個(gè)所述非壓入孔與所述通路連通，且該非壓入孔是將所述傳感器配置到所述通路時(shí)所使用的結(jié)構(gòu)，配置于該非壓入孔的所述罩子構(gòu)件由不透射光的構(gòu)件構(gòu)成，其他的所述非壓入孔與所述受光室的任意一個(gè)連通，配置于該非壓入孔的所述罩子構(gòu)件是紅外線透射窗。
6.如權(quán)利要求1所述的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備，其特征在于，其是在所述氣體封入空間封入需要的氣體的氣體過濾器或者聚光器，所述氣體過濾器或者聚光器包括2組所述非壓入孔以及所述罩子構(gòu)件，所述罩子構(gòu)件都是紅外線透射窗。
7.一種非分散型紅外線式氣體分析計(jì)，其特征在于，包括權(quán)利要求3 5所記載的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備中的至少一個(gè)，所述非分散型紅外線式氣體分析計(jì)至少包括 照射含有紅外線的光的氣體封入型光源； 測(cè)定氣體流動(dòng)的測(cè)定氣室；將不吸收紅外線的氣體封入到氣體封入空間的比較氣室；檢測(cè)器，其在氣體封入空間至少封入與測(cè)定氣體相同的氣體，該氣體封入空間由2個(gè)受光室和連通這些受光室的通路構(gòu)成，該檢測(cè)器具有配置在該通路并根據(jù)2個(gè)受光室的光吸收的差檢測(cè)2個(gè)受光室之間的壓力差的傳感器；截光器，將從氣體封入型光源照射并通過了測(cè)定氣室的光以及從氣體封入型光源照射并通過了比較氣室的光交替照射到檢測(cè)器。
8.如權(quán)利要求7所述的非分散型紅外線式氣體分析計(jì)，其特征在于，不包括所述比較氣室，所述截光器使透射了所述測(cè)定氣室的光斷續(xù)地照射到所述檢測(cè)
9.如權(quán)利要求7或8所述的非分散型紅外線式氣體分析計(jì)，其特征在于，在所述氣體封入型光源和所述檢測(cè)器之間的光路上還包括權(quán)利要求6所述的氣體封入型氣體分析計(jì)用設(shè)備。
全文摘要
一種通過在形成于金屬殼體的壓入孔壓入硬質(zhì)材料的密封栓來封入氣體的氣體分析計(jì)用設(shè)備，可以降低由向壓入孔壓入密封栓而引起的向金屬殼體的應(yīng)力所導(dǎo)致的氣體泄漏。氣體分析計(jì)用設(shè)備(13)包括金屬殼體(13a)；氣體封入空間(13b-1、13b-2、13b-3)；與氣體封入空間(13b-1、13b-2)連通形成的壓入孔(13c、13d)；由比金屬殼體堅(jiān)硬的材料構(gòu)成的、壓入到壓入孔(13c、13d)的密封栓(13c-1)；與氣體封入空間(13b-1、13b-3)連通形成的非壓入孔(13e、13f)；以與壓入不同的方法氣密配置到非壓入孔(13e、13f)中的罩子構(gòu)件(13e-1、13f-1)；包圍非壓入孔(13e、13f)的周圍、或者一部分缺口地形成在殼體(13a)的表面的槽(13e-2、13f-2)。
文檔編號(hào)G01N21/35GK102478509SQ20111009313
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者小出敏寬, 肥山道行 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島津制作所