JPH0389144A - 表面積測定装置の測定レンジ自動切り替え装置 - Google Patents

表面積測定装置の測定レンジ自動切り替え装置

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JPH0389144A
JPH0389144A JP1225861A JP22586189A JPH0389144A JP H0389144 A JPH0389144 A JP H0389144A JP 1225861 A JP1225861 A JP 1225861A JP 22586189 A JP22586189 A JP 22586189A JP H0389144 A JPH0389144 A JP H0389144A
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    • G01N15/088—Investigating volume, surface area, size or distribution of pores; Porosimetry
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は表面積測定装置の測定レンジ自動切り替え装置
に関し、さらに詳しく言うと、表面積測定装置において
サンプルセル中の試料に吸着されたガス量を正確に測定
することのできるようにした。測定レンジの自動切り替
え装置に関する。
[従来の技術と発明が解決しようとする課題]従来の表
面積測定装置においては、第4図に示すように、ガス流
通路l中にサンプルセル2を着脱自在に装着し、そのサ
ンプルセル2に供給する測定用ガスの流量を測定する供
給ガス流量測定手段Aをガス流通路l中に設け、また、
サンプルセル2から排出さるガスの排出量を測定する排
出ガス流量測定装置Bがガス流通路l中に設けられてい
る、そして、前記供給ガス流量測定手段Aから出力され
る供給ガス量検知信号G、と前記排出ガス流量測定装置
Bから出力される排出ガス量検知信号G2とをアンプ3
に入力し、このアンプ3により、前記供給ガス量検知信
号G、と排出ガス量検知信号G2とを減算するとともに
増幅した差動信号G3を出力する。
この種表面積測定装置においては、通常、冷却状態にあ
るサンプルセル2中の試料に測定用ガスを吸着させると
、供給ガス量検知信号G、よりも排出ガス量検知信号G
2が大きくなるので、第5図に示すように、アンプ3か
ら出力される差動信号G3は負信号として出力される。
その負の差動信号G3の大きさは、試料に吸着されるガ
ス量の大きさに比例する。試料へのガス吸着が飽和に達
したならば、前記差動信号G3は0に戻る。その後に、
サンプルセル2の冷却を停止して、サンプルセル2を常
温に戻す、その結果、試料に吸着されていたガスが脱着
を開始する。第5図に示すように、ガス脱着とともに、
排出ガス量検知信号G2は供給ガス量検知信号G、より
も増大するので、差動信号G、は正の増加信号になり、
脱着が終了に向かうにつれて差動信号G、の大きさが減
少し、ガス脱着完了時には差動信号G3はOに戻る。
表面積の測定においては、ガス脱着期間における正の差
動信号G3を演算処理装M4で積算することにより表面
積が算出され、算出結果が表示装置5で表示、出力され
る。
しかしながら、従来のこの種表面積測定装置においては
、ゲイン切り替えスイッチ6が設けられていて、手動に
よりアンプ3のゲインが切り替えられていた。すなわち
、吸着期間において負の差動信号G3がアンプ3のゲイ
ンに達するときには、手動によりアンプ3のゲインを低
レベルに切り替え、これによって、脱着期間中に正の差
動信号G3がアンプ3のゲインに達するのを防止するの
である。もし、アンプ3のゲインを切り替えないでいる
と、第6図に示すように、脱着期間中においても正の差
動信号G3がアンプ3のゲインに達してしまって、正の
差動信号G3を積算しても正確な吸着ガス量を計算する
ことができなくなる。また、吸着期間中の負の差動信号
03′の大きさが小さ過ぎるときには1手動によりアン
プ3のゲインを切り替えて高レベルのゲインにしなけれ
ばならなかった。微小な差動信号G3°゛を積算しても
正確な表面積を算出することができないからである。
このように手動でアンプ3のゲインを切り替えるのは実
に煩雑であり、表面積の測定中にあっては出力を始終監
視していなければならない、しかも、出力状態の監視を
怠るときには1時として不正確な測定結果を生じてしま
うこともある。
本発明は前記事情に基ずいてなされたものである。
すなわち、本発明の目的は、正確に表面積を算出するこ
とができるように、ガス脱着期間中の差動信号がアンプ
のゲインに達しないように、アンプのゲインを自動切り
替え可能にした、表面積測定装置の測定レンジ自動切り
替え装置を提供することにある。
[前記課題を解決するための手段] 前記課題を解決するための本発明は、表面積計における
サンプルセルに供給されるガス供給量を検知する供給ガ
ス流量測定手段から出力される供給ガス量検知信号と、
前記サンプルセルから排出されるガス排出量を検出する
排出ガス流量測定手段から出力される排出ガス量検知信
号とを入力して供給ガス流量検知信号と排出ガス流量検
知信号との差を増幅するとともにアンプのゲインの切り
替え可能なアンプと、前記アンプから出力される増幅信
号を積分することによりサンプルセル内の試料に吸着さ
れたガス量を算出する演算手段とを有する表面積測定装
置において、前記アンプから出力される信号がアンプの
ゲインに達するときにはガス脱着期間中のアンプのゲイ
ンを低レベルに設定する切り替え信号を出力し、前記ア
ンプから出力される信号がアンプのゲインに対する設定
値よりも小さいときにはガス脱着期間中のアンプゲイン
を高レベルに切り替える切り替え信号を出力する出力値
判別回路を設けてなることを特徴とする表面積測定装置
の測定レンジ自動切り替え装置である。
[作用] 本発明においては、ガス吸着期間中に、アンプから出力
される差動信号が出力値判別回路に出力される。この出
力値判別回路では、設定されているアンプのゲインと入
力する差動信号とを比較して、差動信号がアンプのゲイ
ンに達するときには、アンプのゲインを低レベルに変更
するゲインレベル低下信号を発生させ、また、差動信号
が負から0に達することを検知したならば前記ゲインレ
ベル低下信号をゲインレベル切り替えスイッチに出力し
、また、この出力判別回路は、差動信号が所定の期間中
一定の出力を有するかを監視しており、たとえば試料へ
のガス吸着開始後の所定期間中において差動信号がゲイ
ンの50%を越えるか否かを監視し、50%を越えない
ときにはゲインレベル拡大信号を発生させ、差動信号が
負から0に達することを検知したならば前記ゲインレベ
ル拡大信号をゲインレベル切り替えスイッチに出力する
。
常にガス脱着期間中の差動信号がアンプのゲインを越え
ず、また、差動信号がアンプのゲインに対して小さすぎ
ることがなく、差動信号を積算して正確な表面積を算出
することができる。
[実施例] 次ぎに本発明の一実施例を示して本発明をさらに詳述す
る。なお5本発明は以下の実施例に限定されるものでは
なく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜に設計変更
することができる。
第1図に示すように1表面積測定装置は、測定用ガス流
通路10中にサンプルセル11を着脱自在に接続し、こ
のサンプルセル11に供給するガスの流量を測定して供
給ガス量検知信号G、を出力する供給ガス流量測定手段
たとえば第1熱伝導型ガス流量計Aを前記測定用ガス流
通路10中に設け、ま−た。前記サンプルセル11から
排出されるガスの流量を測定して排出ガス量検知信号G
2を出力する排出ガス流量測定手段たとえば第2熱伝導
型ガス流量計Bを前記測定用ガス流通路10中に設けて
いる。
この表面積測定装置においては、さらに、アンプAMP
とアンプゲイン切り替えスイッチSWと、出力判別回路
12と、演算手段13と、表示装置14とを有する。
前記アンプAMPは、前記第1熱伝導型ガス流量計Aか
ら出力される供給ガス量検知信号G1と前記第2熱伝導
型ガス流量計Bから出力される排出ガス量検知信号G2
とを入力し、この両信号を減算するとともに増幅して差
動信号G3を出力するように構成されている。
前記アンプゲイン切り替えスイッチSWは、出力判別回
路12から出力される切り替え信号G4によりアンプA
MPのゲインを高レベル側RHと低レベル側RLとに自
動切り替えするように構成されている。
前記出力判別回路12は、第3図に示すように、前記ア
ンプAMPから出力される差動信号Gゴを入力してアン
プAMPのゲインと比較し、差動信号G3がアンプAM
Pのゲインに一致するとゲインレベル低下信号GLを発
生させてこれを出力するゲインレベル低下信号発生回路
12aと、前記差動信号G3を入力て、この差動信号G
3が負の値からOになる時点を検出して0レベル検知値
号G0を出力する0レベル検知値号発生回路12bと、
前記差動信号G3を入力して、ゲインに対して予め設定
された基準値例えばゲイン50%値と比較し、所定時間
の間前記差動信号G3がゲイン50%値に満たないこと
を検知し、ゲインレベル拡大信号G、を出力するゲイン
レベル拡大信号発生回路12cと、前記ゲインレベル低
下信号GL、と0レベル検知値号G0とのアンドを取る
第1AND回路12dと、前記ゲインレベル拡大信号G
、とOレベル検知信号G0とのアンドを取る第2AND
回路12eと、第LAND回路12dからの出力信号と
第2AND回路12eからの出力信号とのオアな取るO
R回路12fとを有して構成される。
前記演算手段13は、アンプAMPから出力されるとこ
ろの、ガス脱着期間中の差動信号G、を81算すること
により試料の表面積を算出するように構成された、例え
ばCPUである。
表示装置14は前記演算子段13から出力されるデータ
を出力し、あるいは表示するプリンター、あるいはCR
T装置である。
以上の構成の装置においてサンプルセル11中の試料に
測定用ガスを吸着させるときには、アンプAMPから出
力される差動信号G3は、第2図に示すように、負の信
号である。
この負の信号は出力判別回路12に入力される。出力判
別回路12においては、前記負の差動信号G3がゲイン
レベル低下信号発生回路12aと0レベル検知信号発生
回路12bとゲインレベル拡大信号G、発生回路12c
とに入力される。
ここで、例えば前記差動信号G3がゲインを超える信号
であるならば、ゲインレベル低下信号発生回路12aか
らゲインレベル低下信号Gt、が出力される。このゲイ
ンレベル低下信号GLは第1AND回路12dに入力す
る。一方、試料への測定用ガス吸着が飽和状態に向かう
と、アンプAMPから出力される差動信号G3は負の値
から0レベルへと増加し、測定用ガス吸着が飽和状態に
達すると差動信号G3は0レベルになる。このとき、出
力判別回路12における0レベル検知信号発生回路12
bにおいて差動信号G3の値が0レベルに達したことを
検知して0レベル検知信号G0を出力する。0レベル検
知信号G0は第1AND回路12dに出力される。第L
AND回路12dは、前記0レベル検知信号G0を入力
したときに前記ゲインレベル低下信号GLを、OR回路
を介して、アンプゲイン切り替えスイッチSWに出力し
て、アンプAMPのゲインを低下させる。その結果、第
2図に示すように、ゲインを低下させないでいるとすれ
ば、ガス脱着期間中においてゲインを超えていたであろ
うところの、アンプAMPから出力される差動信号G3
がゲインを超えずに出力される。そして、この差動信号
G3は演算手段13に出力されて積算され、試料に吸着
されたガス量が演算される。演算結果は表示装置14に
出力される。
一方、アンプAMPから出力される差動信号G3が第2
図に示すように、ゲインに比べて小さ過ぎるときには、
ゲインレベル拡大信号発生回路12cにおいてゲインレ
ベル拡大信号GHが発生され、このゲインレベル拡大信
号G、と0レベル検知信号Goとを入力する第2AND
回路12eにて、ガス吸着期間の終了時に、このゲイン
レベル拡大信号G、がOR回路を介してゲインレベル切
り替えスイッチに出力されて、アンプAMPのゲインレ
ベルされる。その結果、第2図に示すように、ゲインを
拡大させないでいるとすれば、ガス脱着期間中において
ゲインよりはるかに小いさな差動信号G3であったであ
ろうところの、アンプAMPから出力される差動信号G
3が適正な出力値としてゲインを超えずに出力される。
そして、この差動信号G3は演算手段13に出力されて
積算され、試料に吸着されたガス量が演算される。演算
結果は表示装@14に出力される。
以上のように、ガス吸着期間中の差動信号G3の出力状
態を判別して脱着期間中の差動信号G3を適正に調整す
るので、この実施例装置においては、常に正確にガス吸
着量を測定することができる。
[発明の効果] 本発明によると、簡単な構成でありながら、ガス吸着斯
間中にアンプから出力される信号の状態を判別して、ガ
ス脱着期間中にアンプから出力される信号をアンプゲイ
ンを超えないように、またアンプゲインに対して小さ過
ぎないように自動的にゲイン調整をすることができる。
したがって。
かかる測定レンジ自動切り替え装置を備える表面積測定
装置によると正確に試料の表面積を測定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路説明図、第2図は
本発明の作用を示す波形図、第3図は前記実施例におけ
る出力判別回路の一構成例を示す回路図、第4図は従来
装置を示す回路説明図、第5図はサンプルセル中の試料
に測定用ガスを吸着させるときと吸着した測定用ガスを
脱着するときの、アンプから出力される信号の状態を示
す波形図、および第6図は従来装置におけるアンプから
出力される信号を示す波形図である。 A・・・第1熱伝導型流量計(供給ガス流量測定手段)
、a+  ・・・供給ガス量検知信号、B・・・第1熱
伝導型流量計(排出ガス流量測定手段)、G2・・・排
出ガス量検知信号、AMP・・・アンプ、12・・・出
力値判別回路、13・・・演算手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)表面積計におけるサンプルセルに供給されるガス
    供給量を検知する供給ガス流量測定手段から出力される
    供給ガス量検知信号と、前記サンプルセルから排出され
    るガス排出量を検出する排出ガス流量測定手段から出力
    される排出ガス量検知信号とを入力して供給ガス流量検
    知信号と排出ガス流量検知信号との差を増幅するととも
    にアンプのゲインの切り替え可能なアンプと、前記アン
    プから出力される増幅信号を積分することによりサンプ
    ルセル内の試料に吸着されたガス量を算出する演算手段
    とを有する表面積測定装置において、前記アンプから出
    力される信号がアンプのゲインに達するときにはガス脱
    着期間中のアンプのゲインを低レベルに設定する切り替
    え信号を出力し、前記アンプから出力される信号がアン
    プのゲインに対する設定値よりも小さいときには脱着期
    間中におけるアンプのゲインを高レベルに切り替える切
    り替え信号を出力する出力値判別回路を設けてなること
    を特徴とする表面積測定装置の測定レンジ自動切り替え
    装置。
JP1225861A 1989-08-31 1989-08-31 表面積測定装置の測定レンジ自動切り替え装置 Expired - Fee Related JP2528521B2 (ja)

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