JPH0226061Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は高温、多湿のガス濃度を分析するガ
ス分析装置に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

高温、多湿のガスをサンプリングして分析計で
分析する場合に、サンプルガスを冷却、除湿する
ことが必要となる。そして分析後において除湿す
る前のサンプルガスでの濃度を出すために単位時
間に除湿された水分量を測定して補正することが
必要となる。

従来、このようなガス濃度を分析するガス分析
装置としては、一定量の水分が除湿されるまでの
時間から単位時間当りの除湿水分量を求めるもの
や一定時間で除湿される水分から単位時間当りの
除湿水分量を求めるものが知られている。

しかし前者のものではサンプルガスの湿分の変
化に対する応答性が悪い欠点があり、また後者の
ものでは除湿される水分量が少ない場合に測定誤
差が大きくなる欠点があつた。

〔考案の目的〕

この考案はこのような欠点を除去するために為
されたもので、除湿水分量を正確に測定でき、湿
分補正の精度を向上できるガス分析装置を提供す
ることを目的とする。

〔考案の概要〕

この考案は、サンプルガスを除湿器で除湿して
得られる水分をドレンポツトに溜めるとともにそ
の液位をレベル計で測定し、そのレベル計出力に
応じて測定間隔設定回路で液位変化が小さいとき
には液位変化の測定間隔を長く設定するとともに
液位変化が大きいときには液位変化の測定間隔を
短かく設定し、その測定間隔設定回路で設定され
た測定間隔に基づいて水分量測定回路でレベル計
出力から単位時間当りの除湿水分量を測定し、補
正演算器にてサンプルガスの温度、単位時間当り
の除湿水分量及びサンプルガスの流量から補正係
数を算出するとともにその補正係数をもとにサン
プルガス濃度の湿分補正を行なうものである。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の実施例を図面を参照して説明
する。

図中１は除湿器で、高温、多湿のサンプルガス
SGをこの除湿器１を通して一定条件で冷却、除
湿し、その除湿されたガスをサンプルポンプ２で
吸引、昇圧し、さらにガス圧を一定化する調圧弁
３を介して分析計４に供給している。前記分析計
４は除湿されたガスの濃度を分析測定する。

この分析計４は測定対象ガスの濃度をフイラメ
ントの電気抵抗の変化量で検出する周知の抵抗検
出型分析計を使用している。この抵抗検出型分析
計においては例えば測定対象ガスの熱伝導度はガ
スの種類によつて変化することを利用している。
すなわち、タングステンや白金等のように温度に
より、電気抵抗が変化する材質のフイラメントに
一定の電流を流し、測定すべきサンプルガス中に
さらすと、このフイラメントの熱放射状態はサン
プルガスの熱伝導度の大小に応じて変化する。そ
の結果、その熱放射状態に応じてフイラメントの
温度が変化する。フイラメントの温度が変化すれ
ば、フイラメントの抵抗値が変化する。したがつ
て、この抵抗値変化を測定すれば、直接、水素
H₂又は炭酸ガスCO₂などの含有量を知ることが
できる。

なお、上述した手法の他に、酸素の常磁性が温
度に反比例する現象を利用して、分析計内に強磁
界と弱磁界との不均一磁界とフイラメントにより
高温領域と低温領域との温度勾配とを作り、ガス
濃度に応じた強さを有する風を生起させ、その風
によつてフイラメントの温度を変化させ、その温
度変化によるフイラメントの抵抗変化を検出する
ことによつて前記ガス濃度を求めることも可能で
ある。さらに除湿されたガスの温度を温度計５で
検出している。また前記分析計４を介して流れる
ガスの流量は流量コントローラ６で一定にコント
ロールされている。前記除湿器１で除湿されて得
られる水分をドレンポツト７に溜め、その液位を
レベル計８で測定している。前記レベル計８から
出力される測定信号を連続的にアナログ的又はデ
イジタル的に記憶するメモリ９で記憶している。
１０は測定間隔設定回路で、この設定回路１０は
メモリ９を介して前記レベル計８で測定される液
位の変化率を検出し、その液位変化が小さいとき
には液位変化の測定間隔を長く設定してその設定
信号を水分量測定回路１１に供給し、かつその液
位変化が大きいときには液位変化の測定間隔を短
かく設定してその設定信号を上記水分量測定回路
１１に供給している。前記水分量測定回路１１は
前記測定間隔設定回路１０からの設定信号による
測定間隔をもとに前記メモリ９から過去いくつか
の測定信号を取り込み、その各測定信号から液位
変化の平均値を求め、その平均値をもとに単位時
間当りの除湿水分量を測定し、その測定内容を補
正演算器１２に供給している。前記補正演算器１
２は前記温度計５からのガス温度ｔ、前記水分量
測定回路１１からの除湿水分量ΔWから先ず水分
量に相当するガス流量Q′を Q′＝ΔW／18×22.4×273＋ｔ／273 の関係式から算出し、そのガス流量Q′と除湿さ
れたサンプルガス流量Ｑとから補正係数Ｋを Ｋ＝Ｑ／Ｑ＋Q′ の関係式から算出している。次にその補正係数Ｋ
をもとに前記分析計４の出力の湿分補正を行なつ
ている。前記測定間隔設定回路１０は例えば単位
時間当りの液位変化から液位変化の大小を判断し
て測定間隔の設定を行なう方法あるいは除湿によ
つて得られる水分が一定量になることによつて測
定間隔を設定するもので、一定量になるまでの時
間の大小を判断して一定量のレベルを変化させる
方法等がとられている。

このように構成された本考案実施例装置におい
て除湿器１で除湿された水分によるドレンポツト
７の液位は時間経過とともに第２図に示すように
階段状に変化する。これは除湿された水分が除湿
器１の冷却部壁面に水滴として付着し、それがあ
る大きさにならないとドレンポツト７内に落下し
ないことに起因する。このため単にレベル計８出
力を一定時間毎に判断して液位を測定したのでは
バラツキが生じ大きな測定誤差が生じる。この点
本実施例ではレベル計８からの測定信号をメモリ
９に一旦記憶し、設定間隔で液位変化を求めると
きメモリ９に記憶されている過去いくつかの測定
信号から液位変化の平均値を求め、その平均値に
よつて除湿水分量を測定しているので測定誤差を
小さくできる。

また測定間隔設定回路１０はドレンポツト７の
液位変化率が小さいときには液位変化の測定間隔
を長く設定しているので、液位の変化量を充分大
きくすることができ除湿水分量の測定精度を上げ
ることができる。そしてこの場合においてサンプ
ルガスの湿分の変化が生じてもガス中の水分が少
ないので補正係数に与える影響が小さく応答が遅
くても補正誤差はそれ程生じない。また測定間隔
設定回路１０はドレンポツト７の液位変化率が大
きいときには液位変化の測定間隔を短かく設定し
ているので、応答が早くなり、サンプルガスの湿
分の変化が補正係数に与える影響を小さくでき
る。そしてこの場合測定間隔が短かくても液位の
変化量が充分に大きいので、除湿水分量の測定精
度が低下することはない。

このようにサンプルガスの除湿によつて得られ
るドレンポツト７の液位変化量が小さい場合でも
大きい場合でも除湿水分量を精度よく正確に測定
できるとともに補正係数に与える影響を小さくし
て湿分補正の精度を向上できる。

〔考案の効果〕

以上、この考案によればガス中の水分量の多小
に関係なく除湿水分量を正確に測定でき、しかも
ガス濃度の湿分補正の精度を向上できるガス分析
装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示すブロツク図、
第２図は同実施例におけるドレンポツトの液位の
時間変化を示すグラフである。 １……除湿器、４……分析計、５……温度計、
７……ドレンポツト、８……レベル計、９……メ
モリ、１０……測定間隔設定回路、１１……水分
量測定回路、１２……補正演算器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. サンプルガスを一定条件下で冷却、除湿する除
   湿器と、この除湿器で除湿されたサンプルガスの
   濃度を、このサンプルガスに接触するフイラメン
   トの抵抗変化量の検出によつて、分析測定する分
   析計と、この分析計へ流入する上記サンプルガス
   のガス流量を一定量に制御する流量コントローラ
   と、上記除湿器で除湿して得られた水分を溜める
   ドレインポツトと、このドレインポツトの液位を
   測定するレベル計と、このレベル計の液位変化率
   に応じて測定間隔を設定する測定間隔設定回路
   と、この測定間隔設定回路の設定測定間隔に基づ
   いて上記レベル計出力から単位時間当りの除湿水
   分量を測定する水分量測定回路と、この水分量測
   定回路の除湿水分量により上記分析計の出力の除
   湿補正を行う補正演算器とを具備してなることを
   特徴とするガス分析装置。