JPH0210452Y2 - - Google Patents
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- JPH0210452Y2 JPH0210452Y2 JP1981018279U JP1827981U JPH0210452Y2 JP H0210452 Y2 JPH0210452 Y2 JP H0210452Y2 JP 1981018279 U JP1981018279 U JP 1981018279U JP 1827981 U JP1827981 U JP 1827981U JP H0210452 Y2 JPH0210452 Y2 JP H0210452Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- gas detection
- concentration
- detection chamber
- way switching
- Prior art date
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、燃料ガスの濃度を測定し、その値
からその燃料ガスのカロリーを測定するようにし
た熱量計に関するものである。
からその燃料ガスのカロリーを測定するようにし
た熱量計に関するものである。
従来、燃焼ガス、例えばブタン−エア（ブタン
と空気との混合ガス）のカロリーを求める場合、
そのガス比重（空気＝１）を測定してブタン−エ
ア中のブタン濃度を知り、その濃度から燃料ガス
としてのカロリーを換算算出している。このよう
な比重式のものではブタン−エア標準ガスの代り
にアルゴンのような他の不活性ガスでスパン校正
が可能である利点はあるが、機械的に比重を測定
しているため装置が大形になり、かつ、価格が高
い欠点がある。一方、接触燃焼式のガスセンサを
用いた熱量計も考えられているが、この方式で
は、可燃性ガスを高濃度に含有している燃料ガス
中の可燃性ガス濃度を直接測定することは、その
測定原理上不可能である。その理由は、この方式
では被検ガス中の可燃性ガスがガスセンサに接触
燃焼して発熱するときのガスセンサの温度上昇を
利用しているが、可燃性ガスの濃度がその爆発下
限界に近づくに従つて燃焼の状態は次第に飽和
し、ガス濃度に比例した温度上昇が得られないた
め、ガス濃度指示が甚だ不正確なものとなつてし
まう。
と空気との混合ガス）のカロリーを求める場合、
そのガス比重（空気＝１）を測定してブタン−エ
ア中のブタン濃度を知り、その濃度から燃料ガス
としてのカロリーを換算算出している。このよう
な比重式のものではブタン−エア標準ガスの代り
にアルゴンのような他の不活性ガスでスパン校正
が可能である利点はあるが、機械的に比重を測定
しているため装置が大形になり、かつ、価格が高
い欠点がある。一方、接触燃焼式のガスセンサを
用いた熱量計も考えられているが、この方式で
は、可燃性ガスを高濃度に含有している燃料ガス
中の可燃性ガス濃度を直接測定することは、その
測定原理上不可能である。その理由は、この方式
では被検ガス中の可燃性ガスがガスセンサに接触
燃焼して発熱するときのガスセンサの温度上昇を
利用しているが、可燃性ガスの濃度がその爆発下
限界に近づくに従つて燃焼の状態は次第に飽和
し、ガス濃度に比例した温度上昇が得られないた
め、ガス濃度指示が甚だ不正確なものとなつてし
まう。
ところが、燃料ガス中の可燃性ガス濃度は実用
上爆発範囲以上のものとなるので、実際の測定に
おいてはこれを適当な濃度、例えば爆発下限界の
１／４以下に希釈して測定する等の余分な操作が必
要となり、また、これがため測定の精度を低下さ
せる等の欠点がある。
上爆発範囲以上のものとなるので、実際の測定に
おいてはこれを適当な濃度、例えば爆発下限界の
１／４以下に希釈して測定する等の余分な操作が必
要となり、また、これがため測定の精度を低下さ
せる等の欠点がある。
なお、測定器のスパン校正には、これに適合し
た標準ガスを使用すれば足りるが、前者のように
安定な不活性ガスをもつて代用することができな
いのは自明のことである。
た標準ガスを使用すれば足りるが、前者のように
安定な不活性ガスをもつて代用することができな
いのは自明のことである。
この考案は、上述の点にかんがみなされたもの
で、気体熱伝導式ガス検知素子を用いることによ
り測定素子としての可動部分がなくなり信頼度が
まし、さらに装置全体を小形にし、しかも高濃度
ガスを用いてスパン校正を可能にした熱量計を提
供することを目的とするものである。以下、この
考案を図面について説明する。
で、気体熱伝導式ガス検知素子を用いることによ
り測定素子としての可動部分がなくなり信頼度が
まし、さらに装置全体を小形にし、しかも高濃度
ガスを用いてスパン校正を可能にした熱量計を提
供することを目的とするものである。以下、この
考案を図面について説明する。
第１図はこの考案の一実施例を示す構成図であ
る。この図において、Ａはガス検知部、Ｂはスパ
ン校正部、Ｃは指示部、Ｄは記録計であり、Ｅ，
Ｆは接続ケーブルである。
る。この図において、Ａはガス検知部、Ｂはスパ
ン校正部、Ｃは指示部、Ｄは記録計であり、Ｅ，
Ｆは接続ケーブルである。
まず、ガス検知部Ａについて説明する。１はガ
ス検知室で、第２図にその詳細を断面で示す。
ス検知室で、第２図にその詳細を断面で示す。
第２図において、２は筐体で、ガス導入口３と
ガス排出口４が設けられ、それぞれ接続金具５，
６が取付けられる。筐体２の内部に焼結金属から
なる多孔質のケース７が取付けられる。このケー
ス７内にはさらに、気体熱伝導式ガス検知素子
（以下単にガス検知素子という）８と、その補償
素子９とが設けられ、ガス検知素子８には通孔１
０を有する蓋１１が、また補償素子９には密閉蓋
１２が被冠される。１３，１４，１５は導体から
なるステムで、ガス検知素子８、補償素子９をそ
れぞれ支持している。１６は絶縁基体で、蓋１
１、密閉蓋１２、ステム１３〜１５等を絶縁して
支持して全体をケース７内に収容している。１７
はＯリングで筐体２内にケース７を密封収容して
いる。１８は吸引ポンプで、ガス導入口３からガ
スを吸引し、ガス排出口４から排出させるように
し、その間に、ケース７を通してガス検知素子８
にガスを接触させるようにする。そして、ステム
１３と１４，１５と１４の端部間にはそれぞれ抵
抗器R1とR2が接続される。１９は端子箱で、ガ
ス検知室１のステム１３〜１５にそれぞれ接続さ
れたリード線２０，２１，２２が接続されるコネ
クタ２３を有し、このコネクタに接続ケーブルＥ
が接続される。
ガス排出口４が設けられ、それぞれ接続金具５，
６が取付けられる。筐体２の内部に焼結金属から
なる多孔質のケース７が取付けられる。このケー
ス７内にはさらに、気体熱伝導式ガス検知素子
（以下単にガス検知素子という）８と、その補償
素子９とが設けられ、ガス検知素子８には通孔１
０を有する蓋１１が、また補償素子９には密閉蓋
１２が被冠される。１３，１４，１５は導体から
なるステムで、ガス検知素子８、補償素子９をそ
れぞれ支持している。１６は絶縁基体で、蓋１
１、密閉蓋１２、ステム１３〜１５等を絶縁して
支持して全体をケース７内に収容している。１７
はＯリングで筐体２内にケース７を密封収容して
いる。１８は吸引ポンプで、ガス導入口３からガ
スを吸引し、ガス排出口４から排出させるように
し、その間に、ケース７を通してガス検知素子８
にガスを接触させるようにする。そして、ステム
１３と１４，１５と１４の端部間にはそれぞれ抵
抗器R1とR2が接続される。１９は端子箱で、ガ
ス検知室１のステム１３〜１５にそれぞれ接続さ
れたリード線２０，２１，２２が接続されるコネ
クタ２３を有し、このコネクタに接続ケーブルＥ
が接続される。
再び第１図において、２４は流量チエツク付の
フイルタで、サンプルガス中の塵埃を除去し、流
量をチエツクするものであり、ガス検知室１のガ
ス導入口３側の接続金具５に取付けられる。２
５，２６，２７は３方切換弁で、フイルタ２４の
前段と、ガス検知室１のガス排出口４側の接続金
具６と、３方切換弁２６とにそれぞれ接続されて
いる。２８は２方切換弁で、３方切換弁２６と２
７の接続部分に設けられる。以上でガス検知部Ａ
が構成される。
フイルタで、サンプルガス中の塵埃を除去し、流
量をチエツクするものであり、ガス検知室１のガ
ス導入口３側の接続金具５に取付けられる。２
５，２６，２７は３方切換弁で、フイルタ２４の
前段と、ガス検知室１のガス排出口４側の接続金
具６と、３方切換弁２６とにそれぞれ接続されて
いる。２８は２方切換弁で、３方切換弁２６と２
７の接続部分に設けられる。以上でガス検知部Ａ
が構成される。
次にスパン校正部Ｂについて説明する。スパン
校正部Ｂは、３方切換弁２５と２７に接続された
導管３１，３２と、これら両導管３１，３２間に
接続されたミキシングタンク３３からなつてい
る。ミキシングタンク３３にはゴム製の注入口３
４があり、こゝから注射器等を用いて高濃度ガス
を規定量注入できるようになつている。３５はピ
ストンで、ミキシングタンク３３内を外気圧と等
しくするため気密で、かつ、自動的に移動するよ
うに設けられる。
校正部Ｂは、３方切換弁２５と２７に接続された
導管３１，３２と、これら両導管３１，３２間に
接続されたミキシングタンク３３からなつてい
る。ミキシングタンク３３にはゴム製の注入口３
４があり、こゝから注射器等を用いて高濃度ガス
を規定量注入できるようになつている。３５はピ
ストンで、ミキシングタンク３３内を外気圧と等
しくするため気密で、かつ、自動的に移動するよ
うに設けられる。
指示部Ｃは、指示増幅ユニツト４１、電源ユニ
ツト４２、端子箱４３等からなる。指示増幅ユニ
ツト４１では、ガス検知部Ａへの電力供給と、ガ
ス検知部Ａからの信号を受信し、メータに指示す
る。電源ユニツト４２は指示増幅ユニツト４１へ
電源を供給するほか、異常時に警報を発するよう
に構成されている。また、端子箱４３には接続ケ
ーブルＥ，Ｆが接続され、所要部間の接続を行
う。記録計Ｄは、記録を必要とする場合に、端子
箱４３に接続ケーブルＦにより接続される。
ツト４２、端子箱４３等からなる。指示増幅ユニ
ツト４１では、ガス検知部Ａへの電力供給と、ガ
ス検知部Ａからの信号を受信し、メータに指示す
る。電源ユニツト４２は指示増幅ユニツト４１へ
電源を供給するほか、異常時に警報を発するよう
に構成されている。また、端子箱４３には接続ケ
ーブルＥ，Ｆが接続され、所要部間の接続を行
う。記録計Ｄは、記録を必要とする場合に、端子
箱４３に接続ケーブルＦにより接続される。
接続ケーブルＥは端子箱１９と端子箱４３間を
接続する。また、接続ケーブルＦは、F1〜F3か
らなり、接続ケーブルF1は電源用、接続ケーブ
ルF2は端子箱４３と記録計Ｄとの接続用、また
接続ケーブルF3は制御出力用で、指示増幅ユニ
ツト４１で得られるサンプルガスの熱量値を使用
してカロリー制御や理論O2燃焼制御等を行う場
合に使用するものである。
接続する。また、接続ケーブルＦは、F1〜F3か
らなり、接続ケーブルF1は電源用、接続ケーブ
ルF2は端子箱４３と記録計Ｄとの接続用、また
接続ケーブルF3は制御出力用で、指示増幅ユニ
ツト４１で得られるサンプルガスの熱量値を使用
してカロリー制御や理論O2燃焼制御等を行う場
合に使用するものである。
第１図の実施例の動作を説明する前に、測定原
理を第３図、第４図によつて説明する。
理を第３図、第４図によつて説明する。
第３図は主としてガス検知部Ａの電気回路を示
すものである。第３図で、８，９は第２図に示し
たガス検知素子と補償素子であり、R1，R2は第
２図で述べた抵抗器、RVは可変抵抗器であり、
これらでブリツジが構成されている。そして、リ
ード線２０，２２間に、例えば、0.5〜5.0Vの電
源電圧E0を印加し、リード線２１と可変抵抗器
RVの摺動子Ｐ間から出力電圧を得る。
すものである。第３図で、８，９は第２図に示し
たガス検知素子と補償素子であり、R1，R2は第
２図で述べた抵抗器、RVは可変抵抗器であり、
これらでブリツジが構成されている。そして、リ
ード線２０，２２間に、例えば、0.5〜5.0Vの電
源電圧E0を印加し、リード線２１と可変抵抗器
RVの摺動子Ｐ間から出力電圧を得る。
ガス検知素子８は前述したように気体熱伝導式
であり、白金線上に不活性物質を塗布し焼結して
なり、一定加熱状態（例えば100℃〜200℃）に保
つておくと、その周囲の空気に他のガスが混入し
たとき、その熱伝導度が変化し、その結果ガス検
知素子８の温度が変化し、白金線の抵抗値が変化
する。一方、補償素子９はガス検知素子８と同じ
ものの外周を密閉してガスと直接接触しないよう
にしてある。したがつて、上述したようにガス検
知素子８はガスにより温度が変化するが、補償素
子９の温度は変化しないので、ブリツジから上記
温度変化に応じた出力が得られる。この出力はと
りも直さずガス濃度にほかならない。したがつ
て、あらかじめカロリーが判明している既知濃度
のガスでスパン校正しておけば、上記ガス濃度か
らカロリーを知ることができる。
であり、白金線上に不活性物質を塗布し焼結して
なり、一定加熱状態（例えば100℃〜200℃）に保
つておくと、その周囲の空気に他のガスが混入し
たとき、その熱伝導度が変化し、その結果ガス検
知素子８の温度が変化し、白金線の抵抗値が変化
する。一方、補償素子９はガス検知素子８と同じ
ものの外周を密閉してガスと直接接触しないよう
にしてある。したがつて、上述したようにガス検
知素子８はガスにより温度が変化するが、補償素
子９の温度は変化しないので、ブリツジから上記
温度変化に応じた出力が得られる。この出力はと
りも直さずガス濃度にほかならない。したがつ
て、あらかじめカロリーが判明している既知濃度
のガスでスパン校正しておけば、上記ガス濃度か
らカロリーを知ることができる。
第４図はカロリー値に対する指示値の一例を示
すグラフである。このようなグラフをあらかじめ
作成しておけば、サンプルガスの濃度の指示値か
ら直ちにカロリーを求めることができる。
すグラフである。このようなグラフをあらかじめ
作成しておけば、サンプルガスの濃度の指示値か
ら直ちにカロリーを求めることができる。
上記の原理に基づいて第１図の実施例は動作す
るが、以下第５図ａ，ｂ，ｃによつて全体の動作
を説明する。
るが、以下第５図ａ，ｂ，ｃによつて全体の動作
を説明する。
第５図ａは内部ガスのパージ中およびゼロ点校
正中を示しており、３方切換弁２５〜２７を図示
のように、すなわち、黒く塗つた部分は閉じて、
白い部分同士が連通するようにしておき、３方切
換弁２７からパージ用ガスとしてゼロガスを矢印
A1のように送入し、ミキシングタンク３３，３
方切換弁２５、フイルタ２４、吸引ポンプ１８、
３方切換弁２６、２方切換弁２８を経て矢印A2
のように排気する通路で、パージを行う。
正中を示しており、３方切換弁２５〜２７を図示
のように、すなわち、黒く塗つた部分は閉じて、
白い部分同士が連通するようにしておき、３方切
換弁２７からパージ用ガスとしてゼロガスを矢印
A1のように送入し、ミキシングタンク３３，３
方切換弁２５、フイルタ２４、吸引ポンプ１８、
３方切換弁２６、２方切換弁２８を経て矢印A2
のように排気する通路で、パージを行う。
次に、第５図ｂのように３方切換弁２７を切換
え、２方切換弁２８を閉じて、ミキシングタンク
３３とガス検知室１とを連通する矢印Ｂで示す閉
回路を作り、注射器３６を注入口３４につきさし
て、100％濃度の既知カロリーのガスを規定量、
ミキシングタンク３３内に注入する。前記閉回路
内の体積は既知であるから、ガスの注入量がわか
れば、これが閉回路内で一様に拡散したときのガ
ス濃度も既知となる。すなわち、吸引ポンプ１８
により注入されたガスは閉回路内を循還し、一定
濃度となる。以上のようにしてスパン校正が行わ
れる。
え、２方切換弁２８を閉じて、ミキシングタンク
３３とガス検知室１とを連通する矢印Ｂで示す閉
回路を作り、注射器３６を注入口３４につきさし
て、100％濃度の既知カロリーのガスを規定量、
ミキシングタンク３３内に注入する。前記閉回路
内の体積は既知であるから、ガスの注入量がわか
れば、これが閉回路内で一様に拡散したときのガ
ス濃度も既知となる。すなわち、吸引ポンプ１８
により注入されたガスは閉回路内を循還し、一定
濃度となる。以上のようにしてスパン校正が行わ
れる。
次に、第５図ｃのように３方切換弁２５，２６
を切換えてミキシングタンク３３側を切離す。こ
の切換えの前に必要ならば再び第５図ａの状態に
してパージを行う。さて、第５図ｃにおいてサン
プルガスを３方切換弁２５から矢印C1のように
導入し、フイルタ２４、ガス検知室１から３方切
換弁２６を経て矢印C2のように外部に排出する。
その時のガス濃度を第１図の指示増幅ユニツト４
１で読んで、その値からサンプルガスのカロリー
を求める。
を切換えてミキシングタンク３３側を切離す。こ
の切換えの前に必要ならば再び第５図ａの状態に
してパージを行う。さて、第５図ｃにおいてサン
プルガスを３方切換弁２５から矢印C1のように
導入し、フイルタ２４、ガス検知室１から３方切
換弁２６を経て矢印C2のように外部に排出する。
その時のガス濃度を第１図の指示増幅ユニツト４
１で読んで、その値からサンプルガスのカロリー
を求める。
なお、上記の実施例ではガス検知室１内に吸引
ポンプ１８を設け、自動吸引式としたが、差圧が
あれば吸引ポンプ１８は必要でない。また、防爆
型とするため多孔質のケース７を用いたが、防爆
型でなければこれを用いなくてもよい。
ポンプ１８を設け、自動吸引式としたが、差圧が
あれば吸引ポンプ１８は必要でない。また、防爆
型とするため多孔質のケース７を用いたが、防爆
型でなければこれを用いなくてもよい。
以上詳細に説明したように、この考案は気体熱
伝導式ガス検知素子を用いたので、高濃度のガス
でスパン校正することが可能となり、そのために
正確な測定が可能である。また、従来の比重式の
ものにくらべ可動部がないので信頼度が高く、き
わめて小形、例えば1/10程度に、しかも安価に構
成することができる。そして、ガス検知室と指示
増幅ユニツトとを別置できるので、ガス検知室の
設置がコンパクトに、しかも容易になる。また、
指示増幅ユニツトを監視に好適な場所に設置でき
るので、常時監視が容易である。
伝導式ガス検知素子を用いたので、高濃度のガス
でスパン校正することが可能となり、そのために
正確な測定が可能である。また、従来の比重式の
ものにくらべ可動部がないので信頼度が高く、き
わめて小形、例えば1/10程度に、しかも安価に構
成することができる。そして、ガス検知室と指示
増幅ユニツトとを別置できるので、ガス検知室の
設置がコンパクトに、しかも容易になる。また、
指示増幅ユニツトを監視に好適な場所に設置でき
るので、常時監視が容易である。
かように、この考案によれば、カロリー制御や
バーナ側での理論O2燃焼制御等に利用可能であ
り、今後の広い利用が期待される。
バーナ側での理論O2燃焼制御等に利用可能であ
り、今後の広い利用が期待される。
第１図はこの考案の一実施例を示す構成図、第
２図は第１図中のガス検知部の詳細を示す断面
図、第３図は第２図に関連する電気回路図、第４
図はカロリー値に対する指示値の一例を示すグラ
フ、第５図ａ〜ｃは第１図の実施例の操作を説明
するための要部の略図である。 図中、Ａはガス検知部、Ｂはスパン校正部、Ｃ
は指示部、Ｄは記録計、Ｅ，Ｆは接続ケーブル、
１はガス検知室、２は筐体、３はガス導入口、４
はガス排出口、７はケース、８はガス検知素子、
９は補償素子、１８は吸引ポンプ、２５，２６，
２７は３方切換弁、２８は２方切換弁、３３はミ
キシングタンク、３４は注入口、４１は指示増幅
ユニツト、４２は電源ユニツトである。
２図は第１図中のガス検知部の詳細を示す断面
図、第３図は第２図に関連する電気回路図、第４
図はカロリー値に対する指示値の一例を示すグラ
フ、第５図ａ〜ｃは第１図の実施例の操作を説明
するための要部の略図である。 図中、Ａはガス検知部、Ｂはスパン校正部、Ｃ
は指示部、Ｄは記録計、Ｅ，Ｆは接続ケーブル、
１はガス検知室、２は筐体、３はガス導入口、４
はガス排出口、７はケース、８はガス検知素子、
９は補償素子、１８は吸引ポンプ、２５，２６，
２７は３方切換弁、２８は２方切換弁、３３はミ
キシングタンク、３４は注入口、４１は指示増幅
ユニツト、４２は電源ユニツトである。
Claims (1)
- 気体熱伝導式ガス検知素子を用いてガス濃度に
応じた電気出力を得るガス検知室と、このガス検
知室の両端にそれぞれ３方切換弁を介して接離自
在に設けられ既知カロリー値のガスの注入可能な
ミキシングタンクと、前記ガス検知室の電気出力
からガス濃度を指示する指示増幅ユニツトとから
なることを特徴とする熱量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981018279U JPH0210452Y2 (ja) | 1981-02-13 | 1981-02-13 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981018279U JPH0210452Y2 (ja) | 1981-02-13 | 1981-02-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57132238U JPS57132238U (ja) | 1982-08-18 |
| JPH0210452Y2 true JPH0210452Y2 (ja) | 1990-03-15 |
Family
ID=29816249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1981018279U Expired JPH0210452Y2 (ja) | 1981-02-13 | 1981-02-13 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0210452Y2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201648A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Tokyo Gas Co Ltd | 発熱量算出装置及びその方法、並びに発熱量測定システム |
| JP2005201647A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Tokyo Gas Co Ltd | 発熱量算出装置及びその方法、並びに発熱量測定システム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2553132B2 (ja) * | 1987-05-06 | 1996-11-13 | 株式会社宇宙環境利用研究所 | 熱伝導率及び温度測定プローブとその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52116291A (en) * | 1976-03-26 | 1977-09-29 | Asahi Chemical Ind | Span controlling method of photochemical reaction type analyzer |
-
1981
- 1981-02-13 JP JP1981018279U patent/JPH0210452Y2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005201648A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Tokyo Gas Co Ltd | 発熱量算出装置及びその方法、並びに発熱量測定システム |
| JP2005201647A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Tokyo Gas Co Ltd | 発熱量算出装置及びその方法、並びに発熱量測定システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57132238U (ja) | 1982-08-18 |
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