本发明涉及一种测量浓度的装置，用来测量含有氨气和氧化氮气体的气体混合物中氨气的浓度。 近来，已要求对污染空气的氧化氮气体的排放进行控制。
已经有一种方法，用来去除各种废气中所含的氧化氮，这种方法是将氧化氮气通入脱氮装置，令其与氨气（NH3）混合，进行接触还原反应。这种方法仍有一个难题，即排出未反应的氨气（NH3）。因为未反应的NH3直接排出又会造成二次污染，所以不仅需要测出在脱氮装置入口处所加NH3气体的量，而且需要测定在上述脱氮装置出口处NH3气体的浓度。
因此，已经找到了一种方法，可以间接地测定气体混合物中NH3的浓度。这种方法以下述浓度的差别为依据：
（a）在有特别的脱氮还原催化剂存在的条件下，上述待测的气体混合物中的NH3同混合气中与之初始摩尔当量相当等的NO反应之后，在该气体混合物中剩余的NO地含量，相对于：
b在没有催化剂存在的条件下，上述待测的气体混合物中NH3同与之具有相等初始摩尔当量的那一部分NO反应后，该气体混合物中剩余的NO的含量。
每种情况下，都采用化学荧光分析法之类的方法对取得的气体试样进行分析，分析的理论依据是，在有上述专门的脱氮还原催化剂（后文简称为催化剂）存在的条件下，将发生如下列方程式所表示的反应，这一程序在公开号为42950/1982的日本实用新型申请书中有介绍，其反应方程式为：
但是，上述的测定方法有一个缺点：如果NO的浓度小于NH3的浓度的话，反应后没有剩余的NO气体，因而无从测量NH3的浓度。有一种方法，如公开号为182554/1983的日本专利介绍的，可作为克服上述缺点的一种措施。此方法是将只含氧化氮而不含NH3的气体加到待测的气体混合物中，以提高NO相对于NH3的浓度。
然而，这种方法仍然有缺点：用来向待测气体中加含氧化氮的气体的装置很复杂。特别是，把上述的向待测气体添加含氧化氮的气体的装置安装到上述脱氮装置及类似设备上，这一安装过程是很复杂的。
本发明能够消除上述的所有缺点。本发明的目的就是要为测量氨气的浓度提供一种结构紧凑、安装方便的装置。
依据本发明的氨气浓度测定装置，特点在于，其探头上设有一个混合腔，用来使待测气体同腔内的只含氧化氮而不含氨气的气体相混合，该混合腔的出口侧与两根管子相接，其中一根是反应管，内盛脱氮还原催化剂，另一根是对比管，管内没有上述催化剂，两根管子相互平行，上述的只含氧化氮而不含氨气的气体，通过一条贯穿所述探头的进气管输入上述混合腔内。
图1为一侧视剖面图，表示依据本发明的装置的轮廓;
图2为本发明的另一种实施例的剖视图。
下面参照附图来介绍本发明的最佳实例施例。
先看图1，其中的标引号1代表脱氮装置或类似装置中的除烟管道，标引号2表示一个探头，设在上述除烟管道1内，并可伸过该除烟管道1。待测气体g1经过探头2上的取样口2吸入探头2。此探头2内设有混合腔3，用来使经过滤清器4过滤的待测气体g1同气体g2混合。气体g2中不含NH3而只含有浓度已知的氧化氮气体，后文对它还要作介绍（后面提到气体g2时简称为添加气）。上述混合腔的内部形状使得气流在其中很容易形成紊流。在图1所示的实施例中，两个或更多个空腔3a、3b、3c排成一串，3a与3b由狭3d连通，3b与3c由狭3e连通。当然，也可以在上述混合腔3的内壁上设置多组助片。
上述混合腔3的出口端装有一个反应管6，管中填充着蜂窝状或格状的催化剂5，在该反应管6外侧套着对比管7，管6与管7同轴且平行。该对比管7内没有填催化剂5，标引号8代表一台NO分析仪，比如由4256，964号美国专利所介绍的那种气体分析仪，两股气体分别通过上述反应管6和对比管7进入此分析仪8。
标引号9代表一条输气管，用来把上述添加气g2输入该混合腔3。该输气管9的直径较小，从反应管6中穿过，其一端伸到上述混合腔3的入口侧，另一端则通过一流量计10，针阀11及调压器或类似装置12而连接到一个储气瓶13上。该储气瓶13中储有浓度已知的NO气，其浓度由掺加氮气来维持一定值。
此外，标引号14表示加热器，用来给上述反应管6、对比管7和输气管9加热并保温。
具有上述构造的氨气浓度测量装置，在使用时，由上述探头2把待测气体g1经过取样口2吸入，经过滤清器4滤去灰尘后，送入上述混合腔3。贮存在上述储气瓶13中的上述添加气g2，也径由输气管9从该探头的另一侧输入混合腔3。上述添加气g2的流量最好等于或小于上述待测气体g1的流量的百分之一，并使此流量保持恒定。
如上所述，吸入混合腔3的待测气体g1与上述添加气g2充分混合，所形成的混合气G（即待测气体g1+添加气g2）的浓度经过调节，始终保持着NO的浓度高于NH3的浓度。接下来，当该混合气体G从上述混合腔3流出来，经过上述反应管6时，其中的与NH3摩尔当量相等的那一部分NO，在催化剂5的作用下被消耗掉，使相应的NH3全部被还原。而与此同时，流过对比管7的混合气G由于没有催化剂5的作用，其中的NH3与NO之间不起反应。因此，可以通过输入上述NO分析仪8的两股气体中NO浓度的差别，测定出待测气体中NH3的含量。
虽然在上述的装置中，反应管6和对比管7是同轴安置，输气管9扠在反应管6中间，不过本发明不仅限于这样的布置方式。凡是可把上述反应管6和对比管7以彼此平行的方式装在混合腔3的出口端的布置，凡是可把输气管9同反应管6和对比管7一起套在探头2的管壁内的布置方式，都可以采用。（如图2所示）。
按照本发明，在测定氨气浓度的装置中，探头上设置一个混合腔，用来使待测气体同不含氨气而只含氧化氮的气体在其内相混合，在该混合腔的一端，装有一根反应管，管内填充着脱氮还原催化剂，还装有一根未填脱氮催化剂的对比管，这两根管子彼此平行地装在所述混合腔的出口侧。上述的不含氨气而只含氧化氮的气体，径由一根穿过该探头的输气管引到上述混合腔的入口侧，由此，而使向待测气体中补充含NO的气体的装置得到简化。为了测定氨气浓度，必须把上述探头装到脱氮装置或类似装置上。