JPH0327064B2 - - Google Patents
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- JPH0327064B2 JPH0327064B2 JP59237750A JP23775084A JPH0327064B2 JP H0327064 B2 JPH0327064 B2 JP H0327064B2 JP 59237750 A JP59237750 A JP 59237750A JP 23775084 A JP23775084 A JP 23775084A JP H0327064 B2 JPH0327064 B2 JP H0327064B2
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- JP
- Japan
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- solenoid valve
- bag
- heat sink
- gas
- water surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N9/00—Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
産業上の利用分野
この発明は、JIS K2301−1980「燃料ガスおよ
び天然ガスの分析試験方法」等に制定されている
流出法による精密ガス比重測定装置に関する。
従来の技術
流出法による簡便な精密ガス比重測定法として
は、ブンゼン−シリング法が多用されているが、
(a)流出時間測定誤差、(b)オリフイス小孔径に依存
する誤差、(c)水蒸気による誤差、(d)試料ガスの温
度による誤差のために測定精度は2%が限界とさ
れている。
これ等の(a)(b)(c)(d)に係る誤差の原因となる各要
因を取り除き、±0.5%の高い精度で水素からブタ
ンまでのガスの比重の測定ができる流出法による
精密ガス比重測定装置は、特公昭59−13694号公
報(特願昭51−72821)に開示されている。
この特公昭59−13694号公報に記載された従来
の流出法による精密ガス比重測定装置は第1図に
示すように、
(イ) 最初の電磁弁2または4を経て気体を導入で
きる膨調自在な流体不透過性の袋7と、
(ロ) この袋から他の電磁弁5を経て気体を排出で
きるJIS径より大径のオリフイスと、
(ハ) 両脚部に水9を入れ、一方の脚部に前記袋7
を納めたほぼ同径のU字型外胴8と、
(ニ) 前記両脚部のうちの他方の脚部の水面から順
次遠ざかる高さ位置に配置されると共に前記袋
7内への気体の導入排出に伴なう前記水面の上
昇、下降の際にこの水面に接するように配置し
た第1の制御電極13、第1および第2の測定
用電極11,12、並びに第2の制御電極10
と、
(ホ) 前記水面が前記第1および第2の測定用電極
11,12を通過して下降するときに、その通
過時間間隔を測定するようにこれら測定用電極
11,12に結合したカウンター18と、
(ヘ) このカウンター18の測定値を演算表示する
ように、このカウンターに結合した演算表示装
置19,20と、
(ト) 前記水面が前記第1の制御電極13を通過し
て下降するときは、前記他の電磁弁5を閉じ前
記最切の電磁弁2または4を開くが、前記水面
が上昇して前記第2の制御電極10に達すると
きは、
前記最初の電磁弁を閉じ前記他の電磁弁を開
くように、これら制御電極および電磁弁に結合
したシーケンス装置21と、
を備えている。
この流出法による精密ガス比重測定装置によれ
ば、
(a′) 測定用電極11,12とカウンター18と
により電子的に時間を測定することによつて流
出時間測定誤差をさけることができ、
(b′) 測定電極からできるだけ隔てた位置に流出
時間測定用電極11,12を配置することによ
りオリフイス小孔径に依存する誤差をさけるこ
とができ、
(c′) 測定ガスと水との接触を流体不透過性の袋
7により断つことによつて水蒸気による誤差を
さけることができ、
(d′) 流体不透過性の袋7内の測定ガスを滞留時
間を長くするか、又は恒温装置3を使用するこ
とにより測定ガスの温度による誤差をさけるこ
とができ、
この結果、少くとも前記(a′)(b′)(c′)に係
る3つの誤差をさけることによつて±0.5%の高
い精度で水素からブタンまでのガスの比重を測定
することができた。
発明が解決しようとする問題点
前記従来の流出法による精密ガス比重測定装置
においては、環境温度の変化によつてオリフイス
プレート6の物理的特性が変化し、そのためにガ
スの流出時間が変動し、測定誤差の生ずるのを避
けることができなかつた。
従つてこの発明〔特許請求の範囲第1項に記載
された〕の技術的課題は、環境温度の変化による
オリフイスプレート6の物理的特性の変化を避け
ることである。
又前記従来の流出法による精密ガス比重測定装
置においては、試料ガス中のH2等の成分が袋7
を透過し、U字型外胴8の脚部22の上端部内に
たい積し、そのために水頭圧力が上昇することに
より、測定誤差の生ずるのを避けることができな
かつた。
従つてこの発明〔特許請求の範囲第2項に記載
された〕の技術的課題は、U字型外胴8内に試料
ガス中の特定の成分のたい積するのを避けること
である。
問題を解決するための手段
前記技術的課題を解決するために、この発明
〔特許請求の範囲第1項に記載された〕は第2図
及び第3図に示すように、
(イ) 最初の電磁弁2または4を経て気体を導入で
きる膨張自在な流体不透過性の袋7と、
(ロ) この袋から他の電磁弁5を経て気体を排出で
きるJIS径より大径のオリフイスと、
(ハ) 両脚部22,23に水9を入れ、一方の脚部
22に前記袋7を納めたほぼ同径のU字型外胴
8と、
(ニ) 前記両脚部のうちの他方の脚部23の水面か
ら順次遠ざかる高さ位置に配置されると共に前
記袋7内への気体の導入排出に伴なう前記水面
の上昇、下降の際にこの水面に接するように配
置した第1の制御電極13、第1および第2の
測定用電極11,12並びに第2の制御電極1
0と、
(ホ) 前記水面が前記第1および第2の測定用電極
11,12を通過して下降するときに、その通
過時間間隔を測定するようにこれら測定用電極
11,12に結合したカウンター18と、
(ヘ) このカウンター18の測定値を演算表示する
ように、このカウンターに結合した演算表示装
置19,20と、
(ト) 前記水面が前記第1の制御電極13を通過し
て下降するときは、前記他の電磁弁5を閉じ前
記最切の電磁弁2または4を開くが、前記水面
が上昇して前記第2の制御電極10に達すると
きは、
前記最初の電磁弁を閉じ前記他の電磁弁を開
くように、これら制御電極および電磁弁に結合
したシーケンス装置21と
を備えた、流出法による精密ガス比重測定装置に
おいて、
前記オリフイスを設けたオリフイスプレート6
を、ヒートシンク26に、前記オリフイスと前記
ヒートシンクの貫通穴27とを連通状態にして埋
め込み、
前記ヒートシンクを加熱する発熱体28を設
け、
前記ヒートシンクの温度を一定に保つように、
前記ヒートシンクの温度を検出して前記発熱体へ
の電流の供給を制御する制御手段29,30,3
1,32,33を設けたものである。
又前記技術的課題を解決するために、この発明
〔特許請求の範囲第2項に記載された〕は、第2
図及び第4図に示すように、
(イ) 最初の電磁弁2または4を経て気体を導入で
きる膨張自在な流体不透過性の袋7と、
(ロ) この袋から他の電磁弁5を経て気体を排出で
きるJIS径より大径のオリフイスと、
(ハ) 両脚部22,23に水9を入れ、一方の脚部
22に前記袋7を納めたほぼ同径のU字型外胴
8と、
(ニ) 前記両脚部のうちの他方の脚部23の水面か
ら順次遠ざかる高さ位置に配置されると共に前
記袋7内への気体の導入排出に伴なう前記水面
の上昇、下降の際にこの水面に接するように配
置した第1の制御電極13、第1および第2の
測定用電極11,12並びに第2の制御電極1
0と、
(ホ) 前記水面が前記第1および第2の測定用電極
11,12を通過して下降するときに、その通
過時間間隔を測定するようにこれら測定用電極
11,12に結合したカウンター18と、
(ヘ) このカウンター18の測定値を演算表示する
ように、このカウンターに結合した演算表示装
置19,20と、
(ト) 前記水面が前記第1の制御電極13を通過し
て下降するときは、前記他の電磁弁5を閉じ前
記最切の電磁弁2または4を開くが、前記水面
が上昇して前記第2の制御電極10に達すると
きは、
前記最初の電磁弁を閉じ前記他の電磁弁を開
くように、これら制御電極および電磁弁に結合
したシーケンス装置21と
を備えた、流出法による精密ガス比重測定装置に
おいて、
前記オリフイスを設けたオリフイスプレート6
を、ヒートシンク26に、前記オリフイスと前記
ヒートシンクの貫通穴27とを連通状態にして埋
め込み、
前記ヒートシンクを加熱する発熱体28を設
け、
前記ヒートシンクの温度を一定に保つように、
前記ヒートシンクの温度を検出して前記発熱体へ
の電流の供給を制御する制御手段29,30,3
1,32,33を設け、
前記一方の脚部22の上端部に、この脚部の内
部に連通する管34の一端部を取り付け、
この管34の開放した他端部と前記一端部との
間に電磁弁35を設け、
この電磁弁を、所定の時間間隔で開閉するよう
に、シーケンス装置21に結合したものである。
作 用
この発明は次の様に説明する。
第2図に示すように、基準ガスたとえば比重が
1000である空気を、ある圧力をもつてサンプルガ
ス入口1より電磁弁2を経て恒温装置3に導入す
る。このとき電磁弁2と電磁弁4とが開いてお
り、電磁弁5だけが閉じている。そして空気は恒
温装置3で一定温度にされ、電磁弁4を通り、膨
張自在な流体不透過性の袋7に入り、この袋7が
ふくらむ。なお恒温装置3を使用しない場合は、
電磁弁2は不要となり、空気はある圧力をもつて
サンプルガス入口1より電磁弁4を通り袋7に入
り、袋7がふくらむ。そのため水9を入れた同径
のU字型外胴8の右側の脚部23の水面が上昇す
る。水面が上昇し、制御電極10に達すると、増
幅器15を介しシーケンス装置21の働きで、電
磁弁2,4も閉じられ、数秒そのままの状態に保
持され、内圧の変動を一時とめ、その後電磁弁5
だけが開く。そうすると、空気はU字型外胴8の
右側の脚部23の水面の位置エネルギーによつて
電磁弁5を通り、ヒートシンク26の貫通穴27
と、オリフイスプレート6のオリフイスとを経て
外へ噴出される。このときU字型外胴8の右側の
脚部23の水面が下へさがるのであるが、さがる
とき測定用電極11と測定用電極12とを順次水
面が通過し、その時間間隔を増幅器16,17を
通しカウンター18(たとえばタケダ理研製TR
−5764ユニバーサルカウンター)により測定す
る。測定された値(流出時間)は演算装置19に
記憶され表示装置20に表示される。さらに水面
が制御電極13を通り過ぎると増幅器14を介し
シーケンス装置21の働きで電磁弁5だけが閉じ
られて、電磁弁2と電磁弁4とが開き、前記した
と同様に空気が恒温装置3を通り袋7に入り、以
下同様に行なわれる。これらの操作が繰り返され
空気に対する一定の表示が得られると、次に試料
ガスについて同様な測定操作が繰り返される。
そこで空気の流出時間と試料ガスの流出時間と
から次の式に基づいて演算装置19により試料ガ
スの比重が計算され、表示装置20に試料ガスの
比重が示される。
S=T2/S/T2/a
S:試料ガスの比重
Ts:試料ガスの流出時間
Ta:空気の流出時間
そしてこの測定操作の間に、第3図に示すよう
にヒートシンク26の適宜位置(ほぼ中央が好適
である)に埋め込んだサーミスタ式温度計発信器
29と、増幅器30と、比較器31と、電源32
と、スイツチ33とから成る制御手段によつて、
ヒートシンク26の温度がサーミスタ式温度計発
信機29によつて電流に変換され、この電流が増
幅器30を経て比較器31に送られ基準値と比較
されて電源32のスイツチ33を開閉して、スイ
ツチ33に一端を接続した発熱体28(他端は接
地されているか又は電源に接続されている)への
電流の供給を制御し、ヒートシンク26およびオ
リフイスプレート6の温度を一定に保つ。
さらに第4図に示すように、シーケンス装置2
1によつて電磁弁35が所定の時間間隔で開閉す
ることによつて、袋7を透過してU字型外胴8の
脚部22の上端部内にたい積したH2等のガス成
分を、管34の開放した他端部から大気中に放出
することにより、水頭の上昇を避けることができ
る。
発明の効果
この発明は、次のような特有の効果を有する。
オリフイスプレート6の温度を一定、たとえば
40℃に保つた場合の空気の流出時間Taの変動の
1例を示せば次のとおりである。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD This invention relates to a precision gas specific gravity measuring device using the outflow method established in JIS K2301-1980 "Analysis and Testing Methods for Fuel Gas and Natural Gas" and the like. Conventional technology The Bunsen-Schilling method is often used as a simple and precise gas specific gravity measurement method using the outflow method.
The measurement accuracy is said to be limited to 2% due to (a) error in measuring outflow time, (b) error depending on orifice diameter, (c) error due to water vapor, and (d) error due to sample gas temperature. Precise flow-through method that eliminates each factor that causes errors related to (a), (b), (c), and (d) and allows for measurement of specific gravity of gases from hydrogen to butane with high accuracy of ±0.5%. A gas specific gravity measuring device is disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-13694 (Japanese Patent Application No. 51-72821). The precision gas specific gravity measuring device using the conventional outflow method described in this Japanese Patent Publication No. 59-13694 is as shown in Fig. 1. (b) An orifice with a diameter larger than the JIS diameter that allows gas to be discharged from this bag via another solenoid valve 5; (c) Both legs are filled with water 9, and one leg is The bag 7 in the section
a U-shaped outer body 8 having approximately the same diameter and containing a U-shaped outer body 8; A first control electrode 13, first and second measurement electrodes 11, 12, and a second control electrode 10 arranged so as to be in contact with the water surface when the water surface rises and falls due to discharge.
and (e) a counter coupled to the first and second measuring electrodes 11, 12 so as to measure the passing time interval when the water surface passes through the first and second measuring electrodes 11, 12 and descends. 18; (f) calculation display devices 19 and 20 coupled to this counter so as to calculate and display the measured value of this counter 18; and (g) when the water surface passes through the first control electrode 13 and descends. When the water level rises and reaches the second control electrode 10, the first solenoid valve is closed and the other solenoid valve 5 is opened. a sequence device 21 coupled to the control electrode and the solenoid valve to open the other solenoid valve. According to this precision gas specific gravity measuring device using the outflow method, (a') It is possible to avoid outflow time measurement errors by electronically measuring time using the measurement electrodes 11 and 12 and the counter 18, ( b') By arranging the outflow time measuring electrodes 11 and 12 as far away from the measuring electrode as possible, errors depending on the small orifice diameter can be avoided; (c') The contact between the measuring gas and water can be prevented by Errors caused by water vapor can be avoided by cutting off with the impermeable bag 7, and (d') The residence time of the measurement gas in the fluid-impermeable bag 7 can be increased or the constant temperature device 3 can be used. By doing so, it is possible to avoid errors caused by the temperature of the measured gas, and as a result, by avoiding at least the three errors related to (a'), (b'), and (c'), a high accuracy of ±0.5% can be achieved. It was possible to measure the specific gravity of gases from hydrogen to butane. Problems to be Solved by the Invention In the conventional precision gas specific gravity measuring device using the outflow method, the physical characteristics of the orifice plate 6 change due to changes in the environmental temperature, and as a result, the gas outflow time varies. The occurrence of measurement errors could not be avoided. Therefore, the technical problem of the present invention (as defined in claim 1) is to avoid changes in the physical properties of the orifice plate 6 due to changes in ambient temperature. In addition, in the precision gas specific gravity measurement device using the conventional outflow method, components such as H 2 in the sample gas are removed from the bag 7.
The water passes through and accumulates in the upper end of the leg 22 of the U-shaped outer shell 8, which increases the water head pressure, making it unavoidable that measurement errors will occur. Therefore, the technical problem of the present invention (as set forth in claim 2) is to avoid accumulation of specific components in the sample gas within the U-shaped outer shell 8. Means for Solving the Problem In order to solve the above technical problem, this invention [described in claim 1] has the following features as shown in FIGS. 2 and 3: an inflatable fluid-impermeable bag 7 into which gas can be introduced via the solenoid valve 2 or 4; (b) an orifice with a diameter larger than the JIS diameter through which gas can be discharged from the bag through another solenoid valve 5; c) a U-shaped outer body 8 having approximately the same diameter, with water 9 filled in both legs 22 and 23, and the bag 7 stored in one leg 22; (d) the other of the legs; A first control electrode is arranged at a height that is successively farther away from the water surface of the bag 7, and is arranged so as to be in contact with the water surface when the water surface rises and falls as gas is introduced into and discharged from the bag 7. 13, first and second measurement electrodes 11, 12 and second control electrode 1
0 and (e) coupled to the first and second measuring electrodes 11, 12 so as to measure the passing time interval when the water surface passes through the first and second measuring electrodes 11, 12 and descends. a counter 18; (f) calculation and display devices 19 and 20 coupled to this counter so as to calculate and display the measured values of this counter 18; (g) when the water surface passes through the first control electrode 13; When descending, the other solenoid valve 5 is closed and the most closed solenoid valve 2 or 4 is opened, but when the water level rises and reaches the second control electrode 10, the first solenoid valve is closed. An orifice plate 6 provided with the orifice in a precision gas specific gravity measurement device using an outflow method, comprising a sequence device 21 coupled to the control electrode and the solenoid valve so as to close and open the other solenoid valve.
is embedded in the heat sink 26 so that the orifice and the through hole 27 of the heat sink are in communication with each other, and a heating element 28 is provided to heat the heat sink, so as to keep the temperature of the heat sink constant.
control means 29, 30, 3 for detecting the temperature of the heat sink and controlling the supply of current to the heating element;
1, 32, and 33 are provided. In addition, in order to solve the above technical problem, this invention [described in claim 2]
As shown in FIG. and (c) a U-shaped outer body 8 of approximately the same diameter, with both legs 22 and 23 filled with water 9, and one leg 22 containing the bag 7. (d) The other leg portion 23 of the two leg portions is placed at a height position that is successively farther away from the water surface, and is capable of preventing the water surface from rising or falling as gas is introduced into and discharged from the bag 7. The first control electrode 13, the first and second measurement electrodes 11, 12, and the second control electrode 1 are arranged so as to be in contact with the water surface.
0 and (e) coupled to the first and second measuring electrodes 11, 12 so as to measure the passing time interval when the water surface passes through the first and second measuring electrodes 11, 12 and descends. a counter 18; (f) calculation and display devices 19 and 20 coupled to this counter so as to calculate and display the measured values of this counter 18; (g) when the water surface passes through the first control electrode 13; When descending, the other solenoid valve 5 is closed and the most closed solenoid valve 2 or 4 is opened, but when the water level rises and reaches the second control electrode 10, the first solenoid valve is closed. An orifice plate 6 provided with the orifice in a precision gas specific gravity measurement device using an outflow method, comprising a sequence device 21 coupled to the control electrode and the solenoid valve so as to close and open the other solenoid valve.
is embedded in the heat sink 26 so that the orifice and the through hole 27 of the heat sink are in communication with each other, and a heating element 28 is provided to heat the heat sink, so as to keep the temperature of the heat sink constant.
control means 29, 30, 3 for detecting the temperature of the heat sink and controlling the supply of current to the heating element;
1, 32, and 33, one end of a tube 34 communicating with the inside of this leg is attached to the upper end of the one leg 22, and the other open end of this tube 34 and the one end are connected. A solenoid valve 35 is provided between them, and this solenoid valve is connected to the sequence device 21 so as to open and close at predetermined time intervals. Function This invention will be explained as follows. As shown in Figure 2, the reference gas, e.g.
Air with a certain pressure of 1,000 ℃ is introduced into the constant temperature device 3 from the sample gas inlet 1 through the solenoid valve 2. At this time, solenoid valve 2 and solenoid valve 4 are open, and only solenoid valve 5 is closed. The air is then kept at a constant temperature in a constant temperature device 3, passes through a solenoid valve 4, enters an inflatable fluid-impermeable bag 7, and inflates the air. In addition, if you do not use constant temperature device 3,
The solenoid valve 2 becomes unnecessary, and air enters the bag 7 from the sample gas inlet 1 through the solenoid valve 4 with a certain pressure, and the bag 7 is inflated. Therefore, the water level at the right leg 23 of the U-shaped outer body 8 having the same diameter and containing the water 9 rises. When the water level rises and reaches the control electrode 10, the solenoid valves 2 and 4 are also closed by the action of the sequence device 21 via the amplifier 15 and held in that state for several seconds to temporarily stop fluctuations in internal pressure, and then the solenoid valves 2 and 4 are closed. 5
only opens. Then, the air passes through the solenoid valve 5 due to the potential energy of the water surface of the right leg 23 of the U-shaped outer body 8, and passes through the through hole 27 of the heat sink 26.
and the orifice of the orifice plate 6 before being ejected to the outside. At this time, the water surface of the right leg 23 of the U-shaped outer body 8 goes down, and when it goes down, the water surface passes through the measuring electrode 11 and the measuring electrode 12 in sequence, and the time interval is set by the amplifier 16, 17 through the counter 18 (for example, Takeda Riken TR
-5764 Universal Counter). The measured value (outflow time) is stored in the calculation device 19 and displayed on the display device 20. Furthermore, when the water surface passes the control electrode 13, only the solenoid valve 5 is closed by the action of the sequence device 21 via the amplifier 14, and the solenoid valves 2 and 4 are opened, and air flows through the constant temperature device 3 in the same way as described above. It is placed in the pass bag 7, and the same process is carried out thereafter. When these operations are repeated and a certain indication for air is obtained, the same measurement operations are then repeated for the sample gas. Then, the specific gravity of the sample gas is calculated by the arithmetic unit 19 based on the following equation from the outflow time of the air and the outflow time of the sample gas, and the specific gravity of the sample gas is displayed on the display device 20. S=T 2 / S / T 2 / a S: Specific gravity of sample gas Ts: Outflow time of sample gas Ta: Outflow time of air During this measurement operation, the heat sink 26 is positioned at an appropriate position as shown in FIG. A thermistor-type thermometer transmitter 29 embedded in (preferably approximately in the center), an amplifier 30, a comparator 31, and a power supply 32
and a switch 33,
The temperature of the heat sink 26 is converted into a current by the thermistor type thermometer transmitter 29, and this current is sent to the comparator 31 via the amplifier 30 and compared with a reference value, which opens and closes the switch 33 of the power supply 32. 33 (the other end is grounded or connected to a power source) to keep the temperature of the heat sink 26 and orifice plate 6 constant. Furthermore, as shown in FIG.
1 opens and closes the solenoid valve 35 at predetermined time intervals, gas components such as H 2 that have passed through the bag 7 and accumulated in the upper end of the leg 22 of the U-shaped outer body 8 are removed. By discharging into the atmosphere from the open other end of the pipe 34, an increase in the water head can be avoided. Effects of the invention This invention has the following unique effects. Keep the temperature of the orifice plate 6 constant, for example
An example of the variation in the air outflow time Ta when the temperature is maintained at 40°C is as follows.
【表】
すなわちこの場合環境温度たとえば室温の変化
による空気の流出時間Taの変動はほとんどない
と言える。
これに反し、オリフイスプレート6が環境温度
によつて変化する場合の空気の流出時間Taの変
動の1例を示せば次のとおりである。[Table] In other words, in this case, it can be said that there is almost no change in the air outflow time Ta due to changes in the environmental temperature, for example, the room temperature. On the other hand, an example of the variation in the air outflow time Ta when the orifice plate 6 changes depending on the environmental temperature is as follows.
【表】
したがつて、空気の流出時間Taは室温によつ
て非常に変化するとは明らかである。
又気泡すなわちたい積したガス成分5c.c.の場合
の空気の流出時間Taの変動の1例を示せば次の
とおりである。[Table] Therefore, it is clear that the air outflow time Ta varies greatly depending on the room temperature. An example of the variation of the air outflow time Ta in the case of bubbles or accumulated gas components 5 c.c. is as follows.
【表】
ガス成分のたい積による誤差を除去できること
は明らかである。
実施例
第2図に示すこの発明の実施例においては、膨
張自在な流体不透過性の袋7は、ビニール袋が好
適であるが、適当な合成樹脂性の膨張自在な流体
不透過性の袋を使用できる。
またオリフイスプレート6と袋7とを連結する
管路は、恒温装置3と袋7とを連結する管路と別
体でもよい。
オリフイスプレート6のオリフイスの径は、
1.00mmφまたは0.7mmφを使用した。
又サーミスタ式温度計発信器29と、増幅器3
0と、比較器31と、スイツチ33との代りに、
サーモスタツトスイツチを使用して発熱体28へ
の電流の供給を制御するようにしてもよい。
第2図及び第3図において発熱体28は、ヒー
トシンク26のまわりに巻いてあるが、この場合
は金属発熱体、とくにニクロム線が好適である。
しかし非金属発熱体、たとえば炭化けい素化合物
から成る発熱体の場合には、直接に、又は耐熱性
絶縁物で包み、ヒートシンク26に設けた穴内に
そう入するようにしてもよい。
この発明を実施する際には、さらに次の(i)(ii)(iii)
に係る改良を加えて実施することもできる。
(i) 試料ガスが圧力のときも測定可能にすること
第5図に示すように、ガス導入管36を経て
供給される試料ガスの圧力は圧力スイツチ37
で検出される。ガスの圧力が大気圧と比較して
低い圧力、たとえば大気圧より10mmH2O低い
場合には圧力スイツチ37からの信号は、
ANDゲート38に送られない。したがつてシ
ーケンス装置21からの信号がANDゲート3
8に送られても、ANDゲート38からの出力
信号は生じない。しかしガスの圧力が前記圧力
より高いときは、圧力スイツチ35からの信号
はANDゲート38に送られ、シーケンス装置
21からの信号がANDゲート38に送られる
ときに、ANDゲート38からの出力信号によ
つてブースタポンプ39を作動して試料ガスの
圧力を測定可能な圧力に高めてサンプルガス入
口1へ供給する。
(ii) 袋7からガス漏れをチエツクすること
試料ガスが袋7に入れられ、U字型外胴8の
脚部23の水面が上昇し、最上方の制御電極1
0に接触するときに、シーケンス装置21によ
つて電磁弁4,5を閉じる。通常の測定操作の
場合は、内圧の変動をとめるため、数秒そのま
まの状態を保持し、その後電磁弁5が開かれ
る。しかし、ガスの漏れのチエツクの場合は、
数秒経過後も電磁弁5は閉じられたままになつ
ており、以後さらに所定期間電磁弁4,5が閉
じられ、袋7から漏れたガスを放出するための
電磁弁35が開かれた状態になるようにシーケ
ンス装置21をセツトして置く。所定期間中
に、水面が最上方の制御電極10から離れると
きは、シーケンス装置21から信号が発生しな
いために、袋7内の圧力が低下している、すな
わちガスの漏れがあることをチエツクできる。
各測定ルーチンの開始のときに、このようにし
て袋7のガスの漏れをチエツクする。
(iii) 長時間にわたるガス比重測定の際生ずる測定
値のドリフト現象を除去すること。
第6図に示すように、他方の脚部23の開放し
た上端部を密封部材24によつて気密に密封し、
第1および第2の制御電極13,10並びに第1
および第2の測定用電極11,12を、密封部材
24を気密に貫通させ、膨張自在な流体不透過性
の別の袋25を、その内部が他方の脚部23の内
部と連通するように、密封部材24に気密に取り
付ける。
または第7図に示すように、膨張自在な流体不
透過性のさらに別の袋25′の開口端を、他方の
脚部23の開放した上端部のまわりに気密に取り
付け、第1および第2の制御電極13,10並び
に第1および第2の測定用電極12,11を、他
方の脚部23の側壁を気密に貫通させる。
この場合試料ガスCH4の流出時間Tsの測定時
刻による変動およびそれに起因する比重の測定値
の変動は次のとおりである。[Table] It is clear that errors due to accumulation of gas components can be eliminated. Embodiment In the embodiment of the invention shown in FIG. 2, the inflatable fluid-impermeable bag 7 is preferably an inflatable fluid-impermeable bag made of a suitable synthetic resin, although a plastic bag is preferred. can be used. Further, the conduit connecting the orifice plate 6 and the bag 7 may be separate from the conduit connecting the constant temperature device 3 and the bag 7. The diameter of the orifice of orifice plate 6 is
1.00mmφ or 0.7mmφ was used. Also, a thermistor type thermometer transmitter 29 and an amplifier 3
0, comparator 31, and switch 33,
A thermostatic switch may be used to control the supply of current to heating element 28. In FIGS. 2 and 3, the heating element 28 is wrapped around the heat sink 26, in which case a metal heating element, particularly a nichrome wire, is preferred.
However, in the case of a non-metallic heating element, for example a heating element made of a silicon carbide compound, it may be inserted directly into a hole provided in the heat sink 26 or wrapped in a heat-resistant insulator. When carrying out this invention, the following (i)(ii)(iii)
It is also possible to implement it with improvements related to. (i) To enable measurement even when the sample gas is under pressure. As shown in FIG.
Detected in When the gas pressure is lower than atmospheric pressure, for example 10 mmH 2 O lower than atmospheric pressure, the signal from pressure switch 37 is
Not sent to AND gate 38. Therefore, the signal from the sequence device 21 is sent to the AND gate 3.
8, no output signal from AND gate 38 occurs. However, when the pressure of the gas is higher than said pressure, the signal from the pressure switch 35 is sent to the AND gate 38, and when the signal from the sequencer 21 is sent to the AND gate 38, the output signal from the AND gate 38 is Therefore, the booster pump 39 is operated to increase the pressure of the sample gas to a measurable pressure and supply it to the sample gas inlet 1. (ii) Checking for gas leakage from the bag 7 When the sample gas is put into the bag 7, the water level on the legs 23 of the U-shaped outer body 8 rises, and the uppermost control electrode 1
0, the sequence device 21 closes the solenoid valves 4 and 5. In the case of a normal measurement operation, the state is maintained for several seconds in order to stop fluctuations in the internal pressure, and then the solenoid valve 5 is opened. However, when checking for gas leaks,
Even after several seconds have passed, the solenoid valve 5 remains closed, and thereafter the solenoid valves 4 and 5 are further closed for a predetermined period, and the solenoid valve 35 for releasing the gas leaking from the bag 7 is opened. Set up the sequence device 21 so that When the water surface leaves the uppermost control electrode 10 during the predetermined period, no signal is generated from the sequence device 21, so it can be checked that the pressure inside the bag 7 has decreased, that is, there is a gas leak. .
At the start of each measurement routine, the bag 7 is thus checked for gas leaks. (iii) To eliminate the drift phenomenon of measured values that occurs when measuring gas specific gravity over a long period of time. As shown in FIG. 6, the open upper end of the other leg 23 is hermetically sealed by a sealing member 24,
The first and second control electrodes 13, 10 and the first
The second measurement electrodes 11 and 12 are passed through the sealing member 24 in an airtight manner, and another inflatable fluid-impermeable bag 25 is inserted so that the inside thereof communicates with the inside of the other leg 23. , and airtightly attached to the sealing member 24. Alternatively, as shown in FIG. 7, the open end of a further inflatable fluid-impermeable bag 25' is hermetically mounted around the open upper end of the other leg 23, and the first and second The control electrodes 13, 10 and the first and second measurement electrodes 12, 11 are passed through the side wall of the other leg 23 in an airtight manner. In this case, the fluctuations in the outflow time Ts of the sample gas CH 4 depending on the measurement time and the fluctuations in the measured value of specific gravity caused by the fluctuations are as follows.
【表】
前記表から明らかなとおり、約3時間の間にお
いても測定値のドリフトは、0.555から0.554とほ
とんど変動しないことは明らかである。
これに反し特公昭59−13694号公報に記載され
た従来技術の場合は次のとおりである。[Table] As is clear from the above table, it is clear that the drift of the measured value hardly changes from 0.555 to 0.554 even during about 3 hours. On the other hand, the case of the prior art described in Japanese Patent Publication No. 59-13694 is as follows.
【表】
第6図に示す密封部材24を、ゴム栓で作るの
が好適であるが、任意適応の合成ゴム、合成樹脂
で作ることができる。このゴム栓の寸法をU字型
外胴24の脚部23の開放した上端部の寸法より
大きくして、ゴム栓をこの上端部に押し込み、又
ゴム栓に設けた穴を制御電極10,13および測
定用電極11,12より小さくして、これ等の電
極を穴に押し込むことにより、充分に気密な密封
状態が得られる。しかし、必要があれば適当なシ
ーラントを使用してもよい。袋25の開放端部
を、ゴム栓の穴に接着すれば、充分に気密な密封
状態が得られる。
第7図に示す袋25′の開口端を、脚部33の
開放した上端部のまわりに接着すれば充分に気密
を保つことができるが、さらに外周に適当なシー
ラントを設けてもよい。制御電極10,13およ
び測定用電極11,12の貫通する脚部23の側
壁の箇所には適当なシーラントを設ければ充分に
気密な密封状態が得られる。[Table] The sealing member 24 shown in FIG. 6 is preferably made of a rubber stopper, but can be made of any suitable synthetic rubber or synthetic resin. The size of this rubber plug is made larger than the size of the open upper end of the leg portion 23 of the U-shaped outer body 24, and the rubber plug is pushed into this upper end, and the hole provided in the rubber plug is inserted into the control electrode 10, 13. By making the electrodes smaller than the measurement electrodes 11 and 12 and pushing these electrodes into the hole, a sufficiently airtight seal can be obtained. However, a suitable sealant may be used if necessary. By gluing the open end of the bag 25 into the hole of the rubber stopper, a sufficiently airtight seal can be obtained. If the open end of the bag 25' shown in FIG. 7 is glued around the open upper end of the leg 33, airtightness can be maintained sufficiently, but a suitable sealant may be further provided around the outer periphery. A sufficiently airtight seal can be obtained by providing a suitable sealant on the side wall of the leg portion 23 through which the control electrodes 10, 13 and the measuring electrodes 11, 12 pass.
第1図は特公昭59−13694号公報に記載された
従来の流出法による精密ガス比重測定装置のブロ
ツク線図、第2図はこの発明の流出法による精密
ガス比重測定装置のブロツク線図、第3図および
第4図はそれぞれ第2図の一部分の説明図、第5
図ないし第7図はこの発明の流出法による精密ガ
ス比重測定装置の一部をさらに改良した場合をそ
れぞれ示す説明図である。
2,4,5……最初の(第1または第2)およ
び他の(第3)の電磁弁、3……恒温装置、6…
…オリフイスプレート、7……流体不透過性の
袋、8……U字型外胴、9……水、13,10…
…第1および第2の制御電極、12,11……第
1および第2の測定用電極、18……カウンタ
ー、19,20……演算表示装置、21……シー
ケンス装置、22,23……脚部、26……ヒー
トシンク、27……貫通穴、28……発熱体、2
9……サーミスタ式温度計発信器、30……増幅
器、31……比較器、32……電源、33……ス
イツチ、34……管、35……電磁弁。
FIG. 1 is a block diagram of a precision gas specific gravity measuring device using the conventional outflow method described in Japanese Patent Publication No. 59-13694, and FIG. 2 is a block diagram of a precision gas specific gravity measuring device using the outflow method of the present invention. Figures 3 and 4 are explanatory diagrams of a portion of Figure 2, respectively.
7 to 7 are explanatory diagrams each showing a further improved case of a part of the precision gas specific gravity measuring device using the outflow method of the present invention. 2, 4, 5...First (first or second) and other (third) solenoid valve, 3... Constant temperature device, 6...
... Orifice plate, 7 ... Fluid-impermeable bag, 8 ... U-shaped outer body, 9 ... Water, 13, 10 ...
...First and second control electrodes, 12, 11... First and second measurement electrodes, 18... Counter, 19, 20... Arithmetic display device, 21... Sequence device, 22, 23... Leg, 26... heat sink, 27... through hole, 28... heating element, 2
9... thermistor type thermometer transmitter, 30... amplifier, 31... comparator, 32... power supply, 33... switch, 34... tube, 35... solenoid valve.
Claims (1)
張自在な流体不透過性の袋と、 (ロ) この袋から他の電磁弁を経て気体を排出でき
るJIS径より大径のオリフイスと、 (ハ) 両脚部に水を入れ、一方の脚部に前記袋を納
めたほぼ同径のU字型外胴と、 (ニ) 前記両脚部のうちの他方の脚部の水面から順
次遠ざかる高さ位置に配置されると共に前記袋
内への気体の導入排出に伴なう前記水面の上
昇、下降の際にこの水面に接するように配置し
た第1の制御電極、第1および第2の測定用電
極、並びに第2の制御電極と、 (ホ) 前記水面が前記第1および第2の測定用電極
を通過して下降するときに、その通過時間間隔
を測定するようにこれら測定用電極に結合した
カウンターと、 (ヘ) このカウンターの測定値を演算表示するよう
に、このカウンターに結合した演算表示装置
と、 (ト) 前記水面が前記第1の制御電極を通過して下
降するときは、前記他の電磁弁を閉じ前記最切
の電磁弁を開くが、前記水面が上昇して前記第
2の制御電極に達するときは、 前記最初の電磁弁を閉じ前記他の電磁弁を開
くように、これら制御電極および電磁弁に結合
したシーケンス装置と を備えた、流出法による精密ガス比重測定装置に
おいて、 前記オリフイスを設けたオリフイスプレート
を、ヒートシンクに、前記オリフイスと前記ヒー
トシンクの貫通穴とを連通状態にして埋め込み、 前記ヒートシンクを加熱する発熱体を設け、 前記ヒートシンクの温度を一定に保つように、
前記ヒートシンクの温度を検出して前記発熱体へ
の電流の供給を制御する制御手段を設けた ことを特徴とする、流出法による精密ガス比重測
定装置。 2 (イ) 最初の電磁弁を経て気体を導入できる膨
張自在な流体不透過性の袋と、 (ロ) この袋から他の電磁弁を経て気体を排出でき
るJIS径より大径のオリフイスと、 (ハ) 両脚部に水を入れ、一方の脚部に前記袋を納
めたほぼ同径のU字型外胴と、 (ニ) 前記両脚部のうちの他方の脚部の水面から順
次遠ざかる高さ位置に配置されると共に前記袋
内への気体の導入排出に伴なう前記水面の上
昇、下降の際にこの水面に接するように配置し
た第1の制御電極、第1および第2の測定用電
極、並びに第2の制御電極と、 (ホ) 前記水面が前記第1および第2の測定用電極
を通過して下降するときに、その通過時間間隔
を測定するようにこれら測定用電極に結合した
カウンターと、 (ヘ) このカウンターの測定値を演算表示するよう
に、このカウンターに結合した演算表示装置
と、 (ト) 前記水面が前記第1の制御電極を通過して下
降するときは、前記他の電磁弁を閉じ前記最切
の電磁弁を開くが、前記水面が上昇して前記第
2の制御電極に達するときは、 前記最初の電磁弁を閉じ前記他の電磁弁を開
くように、これら制御電極および電磁弁に結合
したシーケンス装置と を備えた、流出法による精密ガス比重測定装置に
おいて、 前記オリフイスを設けたオリフイスプレート
を、ヒートシンクに、前記オリフイスと前記ヒー
トシンクの貫通穴とを連通状態にして埋め込み、 前記ヒートシンクを加熱する発熱体を設け、 前記ヒートシンクの温度を一定に保つように、
前記ヒートシンクの温度を検出して前記発熱体へ
の電流の供給を制御する制御手段を設け、 前記一方の脚部の上端部に、この脚部の内部に
連通する管の一端部を取り付け、 この管の開放した他端部と前記一端部との間に
電磁弁を設け、 この電磁弁を、所定の時間間隔で開閉するよう
に、シーケンス装置21に結合した、 ことを特徴とする、流出法による精密ガス比重測
定装置。[Claims] 1. (a) An inflatable fluid-impermeable bag through which gas can be introduced through a first solenoid valve, and (b) a JIS diameter bag through which gas can be discharged from this bag through another solenoid valve. a large-diameter orifice; (c) a U-shaped outer body of approximately the same diameter with water in both legs and the bag stored in one leg; and (d) the other of the legs. a first control electrode, which is arranged at a height that is successively farther away from the water surface of the bag, and which is arranged so as to be in contact with the water surface when the water surface rises and falls as the gas is introduced and discharged into the bag; (e) a device configured to measure the passing time interval when the water surface passes through the first and second measurement electrodes and descends; a counter coupled to these measuring electrodes; (f) an arithmetic display device coupled to the counter so as to compute and display the measured values of the counter; When the water level rises and descends, the other solenoid valve is closed and the most closed solenoid valve is opened; however, when the water level rises and reaches the second control electrode, the first solenoid valve is closed and the other solenoid valve is opened. In a precision gas specific gravity measurement device using an outflow method, which is equipped with these control electrodes and a sequence device coupled to the solenoid valve to open the solenoid valve, an orifice plate provided with the orifice is mounted on a heat sink, and the orifice and the solenoid valve are connected to each other. A heating element is provided to communicate with the through hole of the heat sink and to heat the heat sink, so as to keep the temperature of the heat sink constant.
A precision gas specific gravity measuring device using an outflow method, characterized in that a control means is provided for detecting the temperature of the heat sink and controlling the supply of current to the heating element. 2. (a) An inflatable, fluid-impermeable bag that allows gas to be introduced through the first solenoid valve, and (b) an orifice with a diameter larger than the JIS diameter that allows gas to be discharged from this bag through another solenoid valve. (c) a U-shaped outer body of approximately the same diameter with both legs filled with water and the bag stored in one leg; and (d) a height of the other of the legs that gradually moves away from the water surface. a first control electrode, which is disposed in a vertical position, and which is disposed so as to be in contact with the water surface when the water surface rises and falls as gas is introduced into and discharged from the bag; and first and second measurements. and a second control electrode; (f) a calculation display device connected to this counter so as to calculate and display the measured value of this counter; (g) when the water surface passes through the first control electrode and descends; , the other solenoid valve is closed and the most closed solenoid valve is opened, but when the water level rises and reaches the second control electrode, the first solenoid valve is closed and the other solenoid valve is opened. In a precision gas specific gravity measuring device using an outflow method, which is equipped with these control electrodes and a sequence device coupled to a solenoid valve, an orifice plate provided with the orifice is attached to a heat sink, and the orifice and the through hole of the heat sink are connected to each other. A heating element is provided to heat the heat sink by embedding the heat sink in a communicating state, and to keep the temperature of the heat sink constant.
A control means is provided for detecting the temperature of the heat sink and controlling the supply of current to the heating element, and one end of a tube communicating with the inside of the leg is attached to the upper end of the one leg, and An outflow method characterized in that a solenoid valve is provided between the other open end of the pipe and the one end, and the solenoid valve is connected to a sequence device 21 so as to open and close at predetermined time intervals. Precision gas specific gravity measuring device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23775084A JPS61116641A (en) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | Precision gas specific gravity measuring apparatus by outflow method to remove errors due to changes in physical characteristic of orifice plate and accumulation of gas components |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23775084A JPS61116641A (en) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | Precision gas specific gravity measuring apparatus by outflow method to remove errors due to changes in physical characteristic of orifice plate and accumulation of gas components |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61116641A JPS61116641A (en) | 1986-06-04 |
| JPH0327064B2 true JPH0327064B2 (en) | 1991-04-12 |
Family
ID=17019913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23775084A Granted JPS61116641A (en) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | Precision gas specific gravity measuring apparatus by outflow method to remove errors due to changes in physical characteristic of orifice plate and accumulation of gas components |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61116641A (en) |
-
1984
- 1984-11-12 JP JP23775084A patent/JPS61116641A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61116641A (en) | 1986-06-04 |
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