JPH0625730B2 - 分析計 - Google Patents
分析計Info
- Publication number
- JPH0625730B2 JPH0625730B2 JP18994786A JP18994786A JPH0625730B2 JP H0625730 B2 JPH0625730 B2 JP H0625730B2 JP 18994786 A JP18994786 A JP 18994786A JP 18994786 A JP18994786 A JP 18994786A JP H0625730 B2 JPH0625730 B2 JP H0625730B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- hydrogen
- concentration
- measurement
- sensor
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 水素ガスはヘリウムガスを除く他のガスに比べてはるか
に大きな拡散計数をもっている。本発明は、このような
拡散係数の違いを利用して水素ガスの濃度を求める分析
計に関するものである。
に大きな拡散計数をもっている。本発明は、このような
拡散係数の違いを利用して水素ガスの濃度を求める分析
計に関するものである。
［従来の技術］ 従来、水素ガスの濃度を測定できる分析計としては、例
えばガスクロマトグラフがある。
えばガスクロマトグラフがある。
［発明が解決しようとする問題点］ しかし、ガスクロマトグラフでは、連続測定が不可能で
あり、また広い測定範囲にしようとすると構成が複雑に
なるという問題点がある。
あり、また広い測定範囲にしようとすると構成が複雑に
なるという問題点がある。
本考案は上述した問題点を除去するためになされたもの
であり、測定ガス中の水素の濃度を広範囲に連続測定で
きる分析計を簡単な構成で実現することを目的とする。
であり、測定ガス中の水素の濃度を広範囲に連続測定で
きる分析計を簡単な構成で実現することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、 一定方向に定流量の特定ガスが流れていて、下流側の一
端では、この特定ガスに水素を含む測定ガスを混ぜ合わ
せ、水素を特定ガスの流れと逆方向に拡散させる測定管
と、 この測定管の所定の位置での水素の濃度を検出するセン
サと、 このセンサの検出信号から、測定ガス中の水素と他の成
分の拡散速度の相違をもとにして測定ガス中の水素の濃
度を求める演算部、 を具備した分析計である。
端では、この特定ガスに水素を含む測定ガスを混ぜ合わ
せ、水素を特定ガスの流れと逆方向に拡散させる測定管
と、 この測定管の所定の位置での水素の濃度を検出するセン
サと、 このセンサの検出信号から、測定ガス中の水素と他の成
分の拡散速度の相違をもとにして測定ガス中の水素の濃
度を求める演算部、 を具備した分析計である。
［実施例］ 以下、図面を用いて本発明を説明する。
第１図は本発明にかかる分析計の一実施例の構成図であ
る。
る。
図で、１は測定管であり、内部をガス供給器２によって
供給された特定ガスが一定方向（Ａ方向）に定速で流れ
る。特定ガスは既知の成分のもので、例えば空気、酸
素、窒素ガス等である。測定管１の一端１１では特定ガ
スと測定ガスが混ぜられる。
供給された特定ガスが一定方向（Ａ方向）に定速で流れ
る。特定ガスは既知の成分のもので、例えば空気、酸
素、窒素ガス等である。測定管１の一端１１では特定ガ
スと測定ガスが混ぜられる。
３は測定管１の流路に設けられていて、設置位置での水
素の濃度を検出する検出機である。センサ３としては例
えばジルコニア素子が用いられる。
素の濃度を検出する検出機である。センサ３としては例
えばジルコニア素子が用いられる。
４は演算部であり、センサ３の検出信号から、水素と他
の気体との拡散速度の相違を利用して、測定ガス中の水
素の濃度を算出する。
の気体との拡散速度の相違を利用して、測定ガス中の水
素の濃度を算出する。
次に、このような分析計の測定原理について説明する。
測定管１の一端１１を０位置として、特定ガスの流れと
逆方向を正方向としたＸ軸をとる。ｘ＝０の位置での測
定ガスの各成分の濃度をそれぞれＣ１０，Ｃ２０，…Ｃ
Ｎ０、位置ｘの測定ガスの各成分の濃度をそれぞれＣ１
（ｘ），Ｃ２（ｘ），…ＣＮ（ｘ）とする。
逆方向を正方向としたＸ軸をとる。ｘ＝０の位置での測
定ガスの各成分の濃度をそれぞれＣ１０，Ｃ２０，…Ｃ
Ｎ０、位置ｘの測定ガスの各成分の濃度をそれぞれＣ１
（ｘ），Ｃ２（ｘ），…ＣＮ（ｘ）とする。
ここで、位置ｘでのガスＮ（測定ガス中の一成分）の濃
度ＣＮ（ｘ）の分布を求める。
度ＣＮ（ｘ）の分布を求める。
ガスＮの特定ガス中での拡散係数をＤＮとすると、拡散
によってガスＮがｘ方向に運ばれる量ＪＮは、もしこの
位置での流れがなければ、次式のように、ガスＮの濃度
勾配に拡散係数をかけたものになる。
によってガスＮがｘ方向に運ばれる量ＪＮは、もしこの
位置での流れがなければ、次式のように、ガスＮの濃度
勾配に拡散係数をかけたものになる。
今、特定ガスは定流量で流れているので、濃度Ｃ
Ｎ（ｘ）の気体が流速ｖで拡散の方向とは逆向きに運ば
れ、ガスＮの正味の流れ量Ｋは、 となる。濃度ＣＮ（ｘ）が特定ガスの流れの上流へいく
ほど薄くなることによって、ガスＮの拡散量と流される
量が各位置で平衡している。平衡状態になったときに
は、Ｋ＝０となるから、 となり、これによって濃度ＣＮ（ｘ）は次式で与えられ
る。
Ｎ（ｘ）の気体が流速ｖで拡散の方向とは逆向きに運ば
れ、ガスＮの正味の流れ量Ｋは、 となる。濃度ＣＮ（ｘ）が特定ガスの流れの上流へいく
ほど薄くなることによって、ガスＮの拡散量と流される
量が各位置で平衡している。平衡状態になったときに
は、Ｋ＝０となるから、 となり、これによって濃度ＣＮ（ｘ）は次式で与えられ
る。
式の計算結果の一例を第２図に示す。第２図のグラフ
では、縦軸にｌｎ｛ＣＮ（ｘ）｝、横軸に位置ｘをとり
（ｌｎは自然対数）、拡散計数ＤＮをパラメータとした
ものである。
では、縦軸にｌｎ｛ＣＮ（ｘ）｝、横軸に位置ｘをとり
（ｌｎは自然対数）、拡散計数ＤＮをパラメータとした
ものである。
この図で、ａ１，ａ２，ａ３はそれぞれＨ２（水素）、
ＣＨ４（メタン）、ＣＯ（一酸化炭素）のグラフであ
る。
ＣＨ４（メタン）、ＣＯ（一酸化炭素）のグラフであ
る。
このような結果から、Ｈ２ガス計としての分析計を考え
る。センサが可燃ガスに対して感度をもつものを使った
と仮定すると、ＣＯ、ＣＨ４等による干渉が問題にな
る。拡散計数は、Ｈ２が０．６１１に対し、ＣＨ４は
０．１９６なので、流速が５ｃｍ／ｓｅｃで、Ｈ２、Ｃ
Ｈ４の初期の濃度がそれぞれ１０％だったとすると、各
位置でのＨ２、ＣＨ４の濃度とこれらの気体の濃度比は
第３図のようになる。
る。センサが可燃ガスに対して感度をもつものを使った
と仮定すると、ＣＯ、ＣＨ４等による干渉が問題にな
る。拡散計数は、Ｈ２が０．６１１に対し、ＣＨ４は
０．１９６なので、流速が５ｃｍ／ｓｅｃで、Ｈ２、Ｃ
Ｈ４の初期の濃度がそれぞれ１０％だったとすると、各
位置でのＨ２、ＣＨ４の濃度とこれらの気体の濃度比は
第３図のようになる。
ＣＨ４ガスの拡散係数はＨ２ガスの拡散係数よりも小さ
いので、図に示すように、ｘ＝５，１０ｍｍの位置では
ＣＨ４の濃度はＨ２の濃度に比べて十分小さくなってい
る。このため、干渉誤差は問題ない。
いので、図に示すように、ｘ＝５，１０ｍｍの位置では
ＣＨ４の濃度はＨ２の濃度に比べて十分小さくなってい
る。このため、干渉誤差は問題ない。
また、ＣＯの拡散計数はＣＨ４の拡散係数よりも小さい
ので、干渉誤差は更に小さくなる。
ので、干渉誤差は更に小さくなる。
実際の測定では、式でｖ，ｘ，ＤＮが既知でＣ
Ｎ（ｘ）が測定値として求められるため、これらから測
定ガス中の水素濃度ＣＮ０を求める。
Ｎ（ｘ）が測定値として求められるため、これらから測
定ガス中の水素濃度ＣＮ０を求める。
センサ３としてジルコニア素子を用いれば、１ｐｐｂ
（ｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｂｉｌｌｉｏｎ）以下でも測定
可能であるため、きわめて微量のものから１００％に至
るまでの広い濃度範囲で使用可能なＨ２ガス計が実現で
きる。
（ｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｂｉｌｌｉｏｎ）以下でも測定
可能であるため、きわめて微量のものから１００％に至
るまでの広い濃度範囲で使用可能なＨ２ガス計が実現で
きる。
なお、分析計はＨ２ガス以外の拡散係数の大きなガス例
えばＨｅ（ヘリウム）ガス等を測定するものであっても
よい。
えばＨｅ（ヘリウム）ガス等を測定するものであっても
よい。
［効果］ このような分析計によれば、水素の拡散係数が他のガス
よりも大きいことを利用して濃度を測定しているため、
干渉誤差が小さくなり、簡単な構成で広範囲の測定が可
能になる。例えば、第２図の例ではｘ＝５ｍｍを選ぶと
き、センサが１０ｐｐｂまで測定可能ならば、１ｐｐｍ
から１００％までの１０６のダイナミックレンジでの測
定が可能になる。
よりも大きいことを利用して濃度を測定しているため、
干渉誤差が小さくなり、簡単な構成で広範囲の測定が可
能になる。例えば、第２図の例ではｘ＝５ｍｍを選ぶと
き、センサが１０ｐｐｂまで測定可能ならば、１ｐｐｍ
から１００％までの１０６のダイナミックレンジでの測
定が可能になる。
これに加えて、センサ３が常時濃度検出を行っているた
め、連続測定が可能になる。
め、連続測定が可能になる。
第１図は本発明にかかる分析計の一実施例の構成図、第
２図及び第３図は第１図装置の測定結果の一例を示した
図である。 １……測定管、１１……一端、２……ガス供給器、３…
…センサ、４……演算部。
２図及び第３図は第１図装置の測定結果の一例を示した
図である。 １……測定管、１１……一端、２……ガス供給器、３…
…センサ、４……演算部。
Claims (1)
- 【請求項１】一定方向に定流量の特定ガスが流れてい
て、下流側の一端では、この特定ガスに水素を含む測定
ガスを混ぜ合わせ、水素を特定ガスの流れと逆方向に拡
散させる測定管と、 この測定管の所定の位置での水素の濃度を検出するセン
サと、 このセンサの検出信号から、測定ガス中の水素と他の成
分の拡散速度の相違をもとにして測定ガス中の水素の濃
度を求める演算部、 を具備した分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18994786A JPH0625730B2 (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18994786A JPH0625730B2 (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6345532A JPS6345532A (ja) | 1988-02-26 |
| JPH0625730B2 true JPH0625730B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=16249861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18994786A Expired - Lifetime JPH0625730B2 (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0625730B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0676960B2 (ja) * | 1984-12-12 | 1994-09-28 | 株式会社日立製作所 | 繰返し荷重を受ける機械構造物の余寿命評価方法およびその装置 |
| KR20170139656A (ko) | 2015-04-24 | 2017-12-19 | 코닝 인코포레이티드 | 결합된 지르코니아 내화물 및 이를 제조하는 방법 |
| JP7103641B2 (ja) * | 2018-10-29 | 2022-07-20 | 株式会社グッドマン | 漏水探索装置および漏水探索方法 |
-
1986
- 1986-08-13 JP JP18994786A patent/JPH0625730B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6345532A (ja) | 1988-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5672827A (en) | Method for measuring the flow rate of a species contained in an exhaust gas stream of a combustion process | |
| KR100772802B1 (ko) | 유체 성분 농도 측정방법 및 장치 | |
| EP1333270A1 (en) | Exhaust emissions analysis system | |
| EP0069759A4 (en) | GAS ANALYZER WITH FLOW COMPENSATION. | |
| JP7001616B2 (ja) | ガス分析装置及びガス分析方法 | |
| US5494826A (en) | Microcalorimeter sensor for the measurement of heat content of natural gas | |
| US4555931A (en) | Apparatus for measuring or controlling the separation ratio of gas | |
| US2960870A (en) | Method and apparatus for determination of surface areas | |
| JPH0352576B2 (ja) | ||
| CN101180527A (zh) | 大范围连续稀释器 | |
| JPH07509069A (ja) | 流体の流量測定 | |
| AU672072B2 (en) | Method for determining the calorific value of a gas and/or the wobbe index of natural gas | |
| US3437446A (en) | Apparatus for and method of detecting sulfur-containing compounds | |
| US6623699B1 (en) | Analyzing system for high accuracy nitrogen determination | |
| JPH0625730B2 (ja) | 分析計 | |
| US3420636A (en) | Carbon monoxide analyzer | |
| JP2004117261A (ja) | 車載型排ガス分析装置 | |
| JP2946800B2 (ja) | 炭酸ガス測定装置 | |
| JPH09318572A (ja) | 排気ガスの成分計量方法と装置 | |
| JPH0666788A (ja) | 都市ガスの燃焼速度測定装置 | |
| KR100200980B1 (ko) | 습도계 반응 체크를 위한 피드백 제어식 개스 혼합물 발생기 | |
| US3435678A (en) | Apparatus for flow monitoring | |
| JP3058479B2 (ja) | 排ガス流量測定装置 | |
| RU199840U1 (ru) | Диффузионный детектор водорода | |
| US3401553A (en) | Method and device for determining the oxygen and carbonic acid content in a gas mixture |