申请/专利权人：株式会社堀场制作所

申请日：2012-05-17

公开（公告）日：2021-05-07

公开（公告）号：CN107991250B

主分类号：G01N21/31(20060101)

分类号：G01N21/31(20060101)

优先权：["20110520 JP 2011-113789"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.05.07#授权;2018.06.01#实质审查的生效;2018.05.04#公开

摘要：本发明提供一种用于分析装置的测量单元1，该分析装置分析试样气体中的规定成分浓度，该测量单元1包括：照射部21，向试样气体中照射测量光；受光部24，在受光面接收测量光；净化气体导入口14，将净化气体导入照射部21和或受光部24的附近；以及聚光透镜23，配置在测量光从照射部21到受光部24的光路上，使传送路径变化的测量光聚光到受光部的受光面内，所述传送路径变化是由试样气体和净化气体的温度差产生的热透镜效应导致的。

主权项：1.一种用于分析装置的测量单元，所述分析装置分析试样气体中的规定成分浓度，所述测量单元的特征在于包括：照射部，向所述试样气体中照射测量光；受光部，在受光面接收所述测量光；净化气体导入部，从与流过所述试样气体的烟囱连接的空间的相对于将所述测量单元连接到所述烟囱的凸缘与所述烟囱相反的一侧导入净化气体，以使所述净化气体在与流过所述试样气体的烟囱连接的空间中形成与所述试样气体混合的空间；聚光透镜，配置在所述测量光从所述照射部到所述受光部的光路上的所述净化气体与所述试样气体混合产生温度梯度变化的空间与所述受光部之间，使传送路径变化的所述测量光聚光到所述受光部的所述受光面内，所述传送路径变化是由所述试样气体和所述净化气体的温度差产生的热透镜效应导致的；及光学窗，所述光学窗配置在接近所述聚光透镜的前方，用于至少保护所述聚光透镜，所述净化气体导入部将所述净化气体导入到所述光学窗附近，所述受光部具有多层结构，所述聚光透镜具有使朝向所述受光部的所述受光面的入射角变大来抑制多重反射的数值孔径，所述受光部相对于所述聚光透镜倾斜配置，使得所述受光面和所述聚光透镜的成像面所成的角度为抑制在所述受光部的所述多层结构中的所述多重反射以及伴随所述多重反射的干涉的角度。

全文数据：测量单元及气体分析装置[0001]本申请是申请日为2012年05月17日、发明名称为“测量单元及气体分析装置”、申请号为201280024532.8的发明专利申请的分案申请。技术领域[0002]本发明涉及气体分析装置及测量单元，特别是涉及使用光吸收法分析试样气体中规定成分的浓度的气体分析装置、以及用于该气体分析装置的测量单元。背景技术[0003]从燃烧煤和重油的锅炉中排出的燃烧排气中包含有NOx、SOx、⑶2、⑶等成分。并且，开发出一种气体分析装置，该气体分析装置用于分析气体中这些成分的含有量。作为这种气体分析装置，例如开发出采用开口孔方式、探头方式等各种方式的装置。[0004]专利文献1公开了用于上述探头式气体分析装置的筒状测量单元的一个例子。专利文献1中公开的测量单元从配置在该箱体一个端部上的光源照射测量光，以使其通过被导入筒状箱体内部的试样气体。测量光被配置在箱体另一个端部上的反射镜反射，由受光传感器接收该反射的测量光。由此，根据在受光传感器中得到的测量光的信息和从光源照射的时点的测量光信息的差，求出试样气体对测量光的吸收量，并且基于该吸收量计算包含在试样气体中的规定成分的浓度。[0005]从上述原理可以看出：为了由采用如上所述的测量光的气体分析装置进行准确的分析，重要的是向受光传感器的受光面内照射测量光。这方面，可以认为在普通探头方式的气体分析装置中，将如上所述的光源、反射镜和受光传感器等光学系统部件固定在单一箱体内，与这些光学系统部件分离配置的开口孔方式的气体分析装置相比，该光学系统部件容易定位。即，可以认为在探头方式的气体分析装置中，比较容易将测量光的照射点聚拢在受光传感器的受光面内。[0006]专利文献1:美国专利第6809825号说明书[0007]但是，即使是如上所述的探头方式的气体分析装置，有时也不能良好地将测量光的照射点限制在受光传感器的受光面内。[0008]在采用如上所述的传感器和反射镜等光学系统的测量单元中，为了防止上述光学系统被包含在试样气体内的粉尘等污染，有时以规定的压力将清洁空气（即净化气体导入箱体内光学系统部件的周围。[0009]在此，从如上所述锅炉排出的试样气体的温度非常高，与此相对，净化气体一般是与外部气体温度相当的温度。由此，当净化气体和试样气体之间存在温度差时，在测量单元的箱体内即测量光的路径上产生空间性的温度分布。当产生这种空间性的温度分布时，折射率也与其成比例地空间性地变化。并且，折射率的变化作为过渡性的光学透镜发挥作用即、产生热透镜效应），有时在该空间内传输的测量光发生折射。[0010]具体地说，如图9所示，通常沿着直线前进路径Rl的测量光Lb2有时因试样气体Sg2和净化气体Pa2之间的温度差，如路径R3所示沿折射后的路径前进。[0011]另外，图9是表示在以往的测量单元中未良好地接收测量光的情况的示意图。由此，如果测量光Lb2发生折射，则有时不能将测量光Lb2收拢在受光传感器54的受光面内，难以准确地进行分析。[0012]此外，伴随试样气体Sg2和净化气体Pa2气流的变化，因热透镜效应而使测量光Lb2的折射状态也随时间变化。其结果，假设即使测量光Lb2照射到了受光传感器54的受光面内，则如图10所示，受光面上的测量光Lb2的照射点Lbp2有时也在该平面上不稳定地移动。[0013]另外，图10表示是在以往的测量单元中照射点Lbp2在受光面上移动的情况的图。图10中，轨迹线Tr2是表示照射点Lbp2移动轨迹的线。图10中表示因轨迹线Tr2蛇形而如上所述照射点Lbp2不稳定地移动。受光传感器即使在相同的受光面上，有时根据受光面的位置不同而受光灵敏度特性不同。如果在这种受光传感器中照射点Lbp2的位置移动，则即使例如测量光Lb2的光量固定，有时也不能从受光传感器得到稳定的信号。[00M]另外，即使在开口孔方式的气体分析装置中采用与上述探头方式相同的净化气体，有时测量光也因热透镜效应而发生折射，不能良好地将测量光的照射点收在受光传感器的受光面内。发明内容[0015]鉴于上述课题，本发明的目的在于提供与以往相比能够准确分析试样气体的测量单元和气体分析装置。[0016]本发明提供一种用于分析装置的测量单元，所述分析装置分析试样气体中的规定成分浓度，所述测量单元的特征在于包括:照射部，向所述试样气体中照射测量光;受光部，在受光面接收所述测量光;净化气体导入部，从与流过所述试样气体的烟肉连接的空间的相对于将所述测量单元连接到所述烟肉的凸缘与所述烟肉相反的一侧导入净化气体，以使所述净化气体在与流过所述试样气体的烟肉连接的空间中与所述试样气体混合；聚光透镜，配置在所述测量光从所述照射部到所述受光部的光路上，使传送路径变化的所述测量光聚光到所述受光部的所述受光面内，所述传送路径变化是由所述试样气体和所述净化气体的温度差产生的热透镜效应导致的；及所述光学窗配置在接近所述聚光透镜的前方，用于至少保护所述聚光透镜，所述净化气体导入部将所述净化气体导入到所述光学窗附近。[0017]即使当测量光的路径因热透镜效应而发生折射时，也可以良好地在受光部的受光面内接收测量光。此外，可以稳定地向受光面内的规定位置照射测量光。因此，可以在受光部中准确地得到测量光的信息，并且可以基于该信息准确地分析试样气体中的规定成分。[0018]聚光透镜配置在接近受光部的前方，所述测量单元至少还包括光学窗，所述光学窗配置在接近所述聚光透镜的前方，用于保护所述聚光透镜，净化气体导入部将净化气体导入到接近光学窗的前方。[0019]通过在适当的位置导入净化气体，可以良好地保护光学系统部件。此外，即使通过导入净化气体而容易产生热透镜效应，也可以通过具有聚光透镜，良好地在受光部的受光面内接收测量光。[0020]测量单元可以还包括筒状的探头管，该探头管设置有将试样气体导入内部的导入孔。净化气体导入部可以向探头管内导入净化气体，并且照射部向导入探头管内的试样气体中照射测量光。[0021]特别是在因热透镜效应而使测量光容易产生转向的探头方式的测量单元中，可以良好地在受光部的受光面内接收测量光。[0022]测量单元还可以包括配置在探头管一个端部的反射镜。照射部可以配置在探头管的另一个端部，向反射镜照射测量光，受光部可以配置在探头管的另一个端部，接收被反射镜反射的测量光。[0023]聚光透镜的数值孔径可以在0.08以上。[0024]例如，当受光部的受光面由多层半导体构成时，可以抑制因该半导体层界面的测量光的多重反射导致的干涉。因此，可以准确地在受光部中检测测量光的光量。[0025]受光部相对于聚光透镜倾斜配置，以使得受光面和聚光透镜的成像面所成的角度在10°以上。[0026]例如，当受光部的受光面由多层半导体构成时，可以抑制因在该半导体层界面的测量光的多重反射导致的干扰。因此，可以在受光部中准确地检测测量光的光量。附图说明[0027]图1是第一实施方式的测量单元1的外观结构图。[0028]图2是表示第一实施方式的测量单元1内部结构的剖面图。[0029]图3是表示第一实施方式的测量单元1内发生折射的测量光Lbl被聚光透镜23引导到受光部24的受光面内的情况的示意图。[0030]图4是表示在第一实施方式的测量单元1中抑制照射点Lbpl在受光面上移动的图。[0031]图5是表示第一实施方式的受光部24详细结构的剖面图。[0032]图6是表示第一实施方式的测量单元1中改变聚光透镜23和受光部24的设定而在各设定中得到的受光部24电信号稳定性的曲线图。[0033]图7是表不放大了图6的一部分的曲线图。[0034]图8是表示第二实施方式的测量单元2内部结构的剖面图。[0035]图9是表示以往的测量单元中不能良好地接收测量光Lb2的情况的示意图。[0036]图10是表示在以往的测量单元中照射点Lbp2在受光面上移动的情况的图。[0037]附图标记说明[0038]100、200气体分析装置[0039]1、2测量单元[0040]11探头管[0041]12光学单元[0042]13凸缘[0043]14净化气体导入口[0044]16净化气体导入管[0045]21照射部[0046]22反射镜[0047]23聚光透镜[0048]24受光部[0049]30计算处理装置[0050]241AR涂层[0051]242InGaAs吸收层[0052]243InP晶片层[0053]244封装基板[0054]32振荡器单元[0055]33检测器单元[0056]54受光传感器具体实施方式[0057]第1实施方式）[0058]下面，对测量单元1和采用该测量单元1的气体分析装置100进行说明。气体分析装置100是所谓的探头方式的气体分析装置，测量单元1是所谓的探头单元。首先，参照图1和图2,对测量单元1的结构进行说明。图1是第一实施方式的测量单元1的外观结构图。此外，图2是表示第一实施方式的测量单元1内部结构的剖面图。另外，图2是包含图1所示的测量单元1的A-A剖面的图。如图1所示，测量单元1包括探头管11、光学单元12和凸缘13。[0059]探头管11是圆筒状的构件，设置有利用扩散向内部导入试样气体Sg的导入孔111。探头管11的材质可以根据测量单元1的使用环境选择任意的金属材料。例如，如图1所示，导入孔111在探头管11的侧面形成为断续的缝隙。如图2所示，在探头管11的内部一个端部上具有反射镜22。另一方面，探头管11的另一个端部与光学单元12连接。[0060]如图2所示，光学单元12是光学装置，其包括：照射部21、聚光透镜23、受光部24和光学窗25。照射部21是光源装置，用于向探头管11内部照射测量光Lbl。照射部21是典型的红外线激光振荡装置或LEDLightEmittingDiode发光二极管）、或射出紫外线区域的光的重氢灯等射出规定波长区域的光的光源装置。受光部24是在受光面上接收测量光Lbl的受光装置。受光部24是典型的光电二极管等光电转换装置。聚光透镜23是透镜构件，用于使测量光Lbl向受光部24的受光面内聚光。聚光透镜23配置在接近受光部24的前方。受光部24与计算处理装置30电连接，将接收到的与测量光Lbl相关的信息（例如光量作为电信号向计算处理装置30发送。光学窗25是由能使测量光Lbl透过的材料形成的板状构件。例如，如图2所示，光学窗25配置在光学单元12的箱体和探头管11的连接部位、即接近照射部21和聚光透镜23的前方，该光学窗25是保护照射部21和聚光透镜23的构件。另外，上述反射镜22以将从照射部21照射出的测量光Lbl向受光部24反射的方式，预先配置在探头管11内。[0061]计算处理装置30控制照射部21和受光部24的动作，并且基于从受光部24接收到的信号来计算探头管11内的试样气体Sg的规定成分的浓度。计算处理装置30基于用户的操作和存储在存储装置内的程序进行计算处理，该计算处理装置30主要包括：CHJCentralProcessingUnit中央处理单元等信息处理装置、存储器等存储装置、接收用户操作的接口装置、以及显示分析结果的显示装置等。[0062]如图2所示，在上述探头管11上设置有净化气体导入口14，用于将净化气体Pa导入探头管11的内部。例如，如图1和图2所示，净化气体导入口14设置在探头管11与光学单元12连接的连接部附近。通过从这样配置的净化气体导入口14以规定压力导入净化气体Pa，可以防止探头管11内的试样气体Sg和粉尘与光学单元12的光学窗25接触，从而可以抑制光学窗25脏污和腐蚀。另外，图2中由黑色粗线箭头表示净化气体Pa的流道的图像。此外，图2中由白色箭头表示试样气体Sg的流道的图像。优选的是，上述净化气体导入口14配置在接近光学窗25的前方导入净化气体Pa。通过在这种适当的位置导入净化气体Pa，可以良好地保护聚光透镜23等光学系统部件。[0063]此外，探头管11具有净化气体导入管16,该净化气体导入管16向反射镜22的前面导入净化气体Pa并对其进行保护。按照这种结构，可以防止探头管11内的试样气体Sg和粉尘与反射镜22接触，从而可以抑制反射镜22的脏污和腐蚀。[0064]此外，如图2所示，在探头管11上、且在导入孔111的两端背面侧试样气体Sg流动的上游侧分别形成有孔67、68。通过使试样气体Sg从上述孔67、68流入，可以防止净化气体Pa流入探头管11的中央部，而是使净化气体Pa与试样气体Sg混合并从导入孔111排出SgPa。导入孔111也用作排出净化气体Pa的排出口。[0065]凸缘13用于将测量单元1固定在排出试样气体Sg的烟囱500上和或封入试样气体Sg的容器内（参照图2。凸缘13例如是圆盘板状的构件，在探头管11的一个端部与光学单元12连接的一侧上设置成被探头管11贯通。凸缘13例如通过螺钉与烟囱500固定连接。[0066]接着，对从照射部21照射出的测量光Lbl的光路进行说明。图2中由点划线表示测量光Lbl的前进路径。如图2所示，从照射部21照射出的测量光Lbl通过探头管11内部的空间而被反射镜22反射。被反射镜22反射的测量光Lbl通过探头管11内部的空间朝向受光部24前进。由此，测量光Lbl在被试样气体Sg充满的探头管11内的空间往复之后被受光部24接收。[0067]在此，被反射镜22反射的测量光Lbl在探头管11内因所谓的热透镜效应而发生折射，有时并不一定从反射镜22向受光部24直线前进。更具体地说，试样气体Sg和净化气体Pa流入探头管11内，当上述试样气体Sg和净化气体Pa之间存在温度差时，在探头管11内产生空间性的温度的梯度变化。有时与这种温度的梯度变化对应而在探头管11内产生空间性的折射率变化，测量光Lbl发生折射。[0068]鉴于这个问题点，测量单元1为具有聚光透镜23的结构。通过使测量单元1具有聚光透镜23,如图3所示，可以改变折射后的测量光Lbl的前进方向，从而能将测量光Lbl引导到受光部24的受光面内。图3是表示在测量单元1内折射的测量光Lbl被聚光透镜23向受光部24的受光面内引导的情况的示意图。具体地说，如图3所示因热透镜效应折射后沿着路径R3的测量光Lbl，通过射入聚光透镜23改变前进方向而沿着路径R2,最终到达受光部24的受光面内。[0069]此外，按照测量单元1，射入聚光透镜23的测量光Lbl在与聚光透镜23的特性对应的规定聚光点聚光。因此，如图4所示，可以抑制受光部24受光面上的测量光Lbl的照射点Lbpl不必要的移动。另外，图4是表示在测量单元1中抑制照射点Lbpl在受光面上移动的情况的图。图4中轨迹线Trl是表示照射点Lbpl的移动轨迹的线。图4中，轨迹线Trl未呈蛇形，所以显示出抑制了如上所述照射点Lbpl的移动。由此，按照本发明实施方式的测量单元1，可以始终在受光部24受光面上的规定区域内接收测量光Lbl。因此，即使假设受光部24因受光面的位置而在受光灵敏度特性上具有偏差，也不会受到这种灵敏度特性偏差的影响而能够从受光部24得到稳定的受光信号。[0070]如上所述，按照测量单元1，可以在受光部24的受光面内良好地接收在探头管11内往复的测量光Lbl。即，可以从受光部24得到与测量光Lbl光量对应的准确的电信号。因此，在具有测量单元1的气体分析装置I00中，可以基于准确的电信号，准确地对试样气体Sg进行分析。[0071]特别是由于在探头方式的气体分析装置中，试样气体和净化气体被导入探头管内有限的空间内，所以容易使测量光的传送空间中净化气体相对于试样气体所占的比例高于开口孔方式的装置。即，与开口孔方式的装置相比，探头方式的气体分析装置容易产生因热透镜效应而导致的测量光的折射。因此，如果本实施方式应用于探头方式的测量单元和具有该测量单元的气体分析装置，则更有效。[0072]另外，在测量单元1中，作为聚光透镜23优选使用数值孔径NANumericalAperture在0.08以上的透镜。受光部24优选配置成受光部24的受光面和该聚光透镜23的光轴实质上垂直。当将聚光透镜23聚光的光线相对于光轴的最大角度作为:φ_，将聚光透镜23和受光部24之间介质的折射率作为η时，数值孔径NA是由式1表示的值。[0073]*··1[0074]S卩，数值孔径NA是与聚光透镜23的聚光角的正弦成比例的值。[0075]此外，在测量单元1中，当将相对于聚光透镜23成像面的受光部24的受光面的角度作为倾斜角ω时（参照图3，以使倾斜角ω成为10°以上的方式，将受光部24配置成相对于聚光透镜23倾斜。因此，由于能够不使数值孔径NA过大而抑制多重反射，所以在聚光透镜23和受光部24之间的距离方面，可以提高设计自由度。此外，能够防止因射入的光直接被反射、返回而成为噪声成分。[0076]下面，对优选使聚光透镜23的数值孔径NA在0.08以上、并进一步使倾斜角ω为10°以上的理由进行说明。[0077]上述受光部24的受光面由图5所示的多层结构的半导体构成。图5是表示受光部24详细结构的剖面图。具体地说，受光部24包括:封装基板244;InP晶片层243，设置在封装基板244的主平面上；InGaAs吸收层242，形成在InP晶片层243中；以及ARAntiReflection抗反射膜涂层241，形成在InP晶片层243表面上。另外，对封装基板244表面进行镀金。利用这种AR涂层241涂布的面成为受光部24的受光面。射入受光部24受光面的测量光Lbl被InGaAs吸收层242吸收。并且，受光部24生成与被InGaAs吸收层242吸收的光量对应的电信号，并将该电信号输出到计算处理装置30。另外，受光部24对测量光Lbl进行光电转换的方法可以使用以往众所周知的任意方法。[0078]在此，在以往的技术中，当受光部24接收测量光Lbl时，有时在上述图5所示的半导体层界面会产生多重反射和伴随该多重反射的干涉所谓的校准效果），从而不能准确地得到与测量光Lbl光量对应的电信号。更具体地说，射入受光部24的测量光Lbl，在AR涂层241中有一部分被反射、而向InP晶片层243中前进。测量光Lbl在InP晶片层243中一部分被InGaAs吸收层242吸收之后，透过上述层而被封装基板244的表面反射。被封装基板244表面反射的测量光Lbl再次透过InP晶片层243中和InGaAs吸收层242,在AR涂层241和InP晶片层243的边界再次反射。由此，当测量光Lbl以规定的入射角射入受光部24的受光面时，有时在构成受光部24的半导体层界面反复反射，反射测量光和入射测量光会相互干涉。并且，如果产生这种干涉，则在射入受光部24的时点，即使测量光Lbl的强度固定，有时被InGaAs吸收层242吸收的光量也不稳定，从受光部24得到的电信号的大小不稳定。[0079]从以上的问题点可以看出，优选在测量单元1中抑制上述校准效果，因此，优选使朝向测量光Lbl的受光部24受光面的入射角Θ变大来抑制多重反射。在此，聚光透镜23的数值孔径NA越大，入射角Θ的取值越大。此外，也可以通过使受光部24的受光面相对于聚光透镜23的光轴倾斜，来调整入射角Θ的取值。考虑到上述问题点的发明者在后述实验中反复试错后得到以下结论:在测量单元1中优选使聚光透镜23的数值孔径NA在0.08以上，并且使入射角Θ在10°以上。[0080]以下，在测量单元1中，表示对聚光透镜23的数值孔径NA和倾斜角ω的值进行各种变更而得到的实验结果。图6是表示在第一实施方式的测量单元1中改变聚光透镜23和受光部24的设定而在各设定中得到的受光部24电信号稳定性的曲线图。图6的纵轴表示在对应的数值孔径NA和入射角Θ时测量的受光部24电信号强度的峰值和谷值的差值ΔEa.u.。此夕卜，图6的横轴表示入射角Θ°。另外，图6中，点划曲线表示将NA值为0.02的透镜用作聚光透镜23时的差值ΔE，实线曲线表示将NA值为0.08的透镜用作聚光透镜23时的差值ΔE。[0081]此外，如图6、图7所示，可以看出如果在数值孔径NA的值在0.08以上时使入射角Θ为10°以上，则能使差值ΔE收束为无限接近0的值。另外，图7是放大图6—部分的图。图7的纵轴和横轴表示与图6相同的参数。图7中，实线曲线表示将NA值为0.08的透镜用作聚光透镜23时的差值ΔE，双点划曲线表示将NA值为0.14的透镜用作聚光透镜23时的差值ΔE。[0082]以上，如图6和图7所示，在测量单元1中，通过使聚光透镜23的数值孔径NA在0.08以上，可以从受光部24得到更准确的电信号。更优选的是，通过使入射角Θ在10°以上，可以得到更准确的电信号。因此，在具有这样设定了聚光透镜23和受光部24的测量单元1的气体分析装置100中，基于更准确的电信号，可以更准确地分析试样气体Sg。（第二实施方式）[0083]在上述第一实施方式中，说明了将本发明应用于探头方式的测量单元的例子，但是也可以将本发明应用于开口孔方式的测量单元。下面，对第二实施方式的测量单元2和使用该测量单元2的气体分析装置200进行说明。另外，与上述第一实施方式相同的结构采用相同的附图标记，并省略了详细说明。[0084]图8是表示第二实施方式的测量单元2的内部结构的剖面图。如图8所示，测量单元2由形成为单独个体的振荡器单元32和检测器单元33构成。振荡器单元32安装在试样气体Sg流动的烟肉500的一个侧面上，检测器单元33以相互对置的方式安装在烟肉500的另一个侧面上。[0085]振荡器单元32包括：照射部21、光学窗25A、净化气体导入口14A和凸缘13A。光学窗25A配置在接近照射部21的前方，净化气体导入口14A在接近光学窗25A的前方将净化气体Pa导入与烟囱500连接的空间内。检测器单元33包括:聚光透镜23、受光部24、光学窗25B、净化气体导入口14B和凸缘13B。聚光透镜23配置在接近受光部24的前方，光学窗25B配置在接近聚光透镜23的前方，净化气体导入口14B在接近光学窗25B的前方将净化气体Pa导入与烟囱500连接的空间内。[0086]另外，振荡器单元32和检测器单元33通过各凸缘13A、13B安装在烟囱500上，以从照射部21照射出的测量光Lbl向受光部24照射的方式，预先调整相互的位置。[0087]如上所述，按照测量单元2,与第一实施方式同样，即使因净化气体Pa和试样气体Sg产生热透镜效应而使测量光Lbl发生折射，也可以利用聚光透镜23良好地将测量光Lbl聚光到受光部24的受光面内。另外，在第二实施方式中，优选的也是使数值孔径NA在0.08以上，并且使入射角Θ在10°以上。[0088]工业实用性[0089]与以往相比，本发明的测量单元和气体分析装置能够作为准确地分析试样气体的测量单元和气体分析装置等来使用。

权利要求：1.一种用于分析装置的测量单元，所述分析装置分析试样气体中的规定成分浓度，所述测量单元的特征在于包括：照射部，向所述试样气体中照射测量光；受光部，在受光面接收所述测量光；净化气体导入部，从与流过所述试样气体的烟肉连接的空间的相对于将所述测量单元连接到所述烟肉的凸缘与所述烟肉相反的一侧导入净化气体，以使所述净化气体在与流过所述试样气体的烟囱连接的空间中形成与所述试样气体混合的空间；聚光透镜，配置在所述测量光从所述照射部到所述受光部的光路上的所述净化气体与所述试样气体混合产生温度梯度变化的空间与所述受光部之间，使传送路径变化的所述测量光聚光到所述受光部的所述受光面内，所述传送路径变化是由所述试样气体和所述净化气体的温度差产生的热透镜效应导致的;及所述光学窗配置在接近所述聚光透镜的前方，用于至少保护所述聚光透镜，所述净化气体导入部将所述净化气体导入到所述光学窗附近。2.根据权利要求1所述的测量单元，其特征在于，所述聚光透镜配置在接近所述受光部的前方，所述净化气体导入部将所述净化气体导入到接近所述光学窗的前方。3.根据权利要求1或2所述的测量单元，其特征在于，所述测量单元还包括筒状的探头管，在所述探头管的一个端部配置有反射镜，在所述探头管的另一个端部配置有所述照射部和所述受光部，所述探头管设置有将所述试样气体导入内部的导入孔，所述照射部向所述反射镜照射所述测量光，所述受光部接收通过所述反射镜而被反射的所述测量光，所述净化气体导入部将所述净化气体导入所述探头管内，所述照射部向导入所述探头管内的所述试样气体中照射所述测量光。4.根据权利要求1或2所述的测量单元，其特征在于，所述聚光透镜的数值孔径在0.08以上。5.根据权利要求3所述的测量单元，其特征在于，所述聚光透镜的数值孔径在0.08以上。6.根据权利要求4所述的测量单元，其特征在于，所述受光部相对于所述聚光透镜倾斜配置，以使所述受光面和所述聚光透镜的成像面所成的角度在10°以上。7.根据权利要求5所述的测量单元，其特征在于，所述受光部相对于所述聚光透镜倾斜配置，以使所述受光面和所述聚光透镜的成像面所成的角度在10°以上。8.—种气体分析装置，其特征在于包括：权利要求1或2所述的测量单元；以及计算处理装置，基于从所述受光部接收到的信号，计算试样气体中的规定成分浓度。9.一种气体分析装置，其特征在于包括：权利要求3所述的测量单元；以及计算处理装置，基于从所述受光部接收到的信号，计算试样气体中的规定成分浓度。10.—种气体分析装置，其特征在于包括：权利要求4所述的测量单元；以及计算处理装置，基于从所述受光部接收到的信号，计算试样气体中的规定成分浓度。11.一种用于分析装置的测量单元，所述分析装置分析试样气体中的规定成分浓度，所述测量单元的特征在于包括：照射部，向所述试样气体中照射测量光；受光部，在受光面接收所述测量光；以及聚光透镜，配置在所述测量光从所述照射部到所述受光部的光路上，所述受光部相对于所述聚光透镜倾斜配置，以使所述受光面和所述聚光透镜的成像面所成的角度在10°以上。

百度查询： 株式会社堀场制作所 测量单元及气体分析装置

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