JPH0640860U - 金属中ガス分析計 - Google Patents
金属中ガス分析計Info
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 既存の標準物を使用することなく金属材料中
のガスの分析を行なうことができる金属中ガス分析計を
提供する。 【構成】 ガス抽出部１と検出部２との間に六方流路切
換弁３を介在させ、ガス抽出部１から流出する抽出ガス
を計量管で標準ガスと混合し、この混合ガスを検出部２
に流入させることにより、検出部２において標準ガス中
の目的成分をその濃度に応じて検出、定量処理を行な
う。
のガスの分析を行なうことができる金属中ガス分析計を
提供する。 【構成】 ガス抽出部１と検出部２との間に六方流路切
換弁３を介在させ、ガス抽出部１から流出する抽出ガス
を計量管で標準ガスと混合し、この混合ガスを検出部２
に流入させることにより、検出部２において標準ガス中
の目的成分をその濃度に応じて検出、定量処理を行な
う。
Description
【０００１】
本考案は金属中ガス分析計に関し、特に金属材料及び溶接材料中の含有ガスを 分析する前記分析計の標準化及び検定の校正に適用して有用なものである。
【０００２】
金属材料中に含有するガス成分は、製練や加工の工程で吸収されて不純物とし て残留し、当該金属材料の機械的性質に悪影響を与える。このため、金属材料中 に含有する窒素や酸素のガス分析が必要になるが、この種のガス分析には、真空 溶解法、真空加熱法、酸溶解法及び不活性ガス融解法が長い間利用されてきた。
【０００３】 上記各分析法を実現する従来技術に係る分析装置は、何れも複雑で、取扱いに も技術を要し、分析時間も長時間を要するという問題を有している。そこで、近 年、不活性ガス融解法を発展させたガス分析計が開発され、迅速な分析を実現す る装置として採用されるようになった。
【０００４】 かかるガス分析による分析方法は、ガスクロマトグラフ法、吸収法等の検出、 定量処理で、酸素の同時分析法として広く利用されている。
【０００５】 ここで、上記ガス分析計による分析方法を説明しておく。 １）不活性ガス雰囲気中の黒鉛ルツボで試料金属を融解する。 ２）黒鉛ルツボの炭素と金属材料中の酸素で一酸化炭素を生成し、窒素と水素 を融解抽出し、窒素ガス、水素ガスを生成する。 ３）不活性ガスをキャリアガスとして融解炉より搬送する。 ４）加熱された酸化銅に通して一酸化炭素を二酸化炭素に、酸化水素を水に酸 化する。 ５）赤外線式検出器を用いた二酸化炭素検出器で二酸化炭素のみを選別検出し 、酸素定量処理を行なう。 ６）アスカライトで二酸化炭素を、アンハイドロンで水を吸収除去する。 ７）不活性ガスと窒素との混合ガスを熱伝導度形検出器で窒素定量処理を行な う。
【０００６】 上記ガス分析計の標準化、検量は、通常、同種材料中の含有ガス濃度が既知の 金属標準試料を用いて行なっている。
【０００７】
上述の如き金属材料中のガス成分の抽出は試料の前処理、金属浴の種類と量、 冶金歴などによって変動し、標準化が難しい場合が多く、特に最近のように新材 料や新溶接技術の開発が行なわれている場合、それぞれの材料や溶金に対応した 標準材料を入手してガス分析計の校正に用いることは不可能である。
【０００８】 本考案は、上記従来技術に鑑み、既存の標準物を使用することなく金属材料中 のガスの分析を行なうことができる金属中ガス分析計を提供することを目的とす る。
【０００９】
上記目的を達成する本考案の構成は、試料である金属材料を加熱、融解し、ガ スを抽出するガス抽出部と、キャリアガスにより目的ガスを検出する検出部とを 有する不活性ガス融解法による金属中ガス分析計において、 途中に弁を有して一端が標準ガスボンベに接続してある第１の管路の他端、途 中に弁を有して一端が大気に開放されている第２の管路の他端、第１の管路と第 ２の管路とを連結して標準ガスを導入し得るとともに容積が既知の計量管の両端 、前記ガス抽出部から出た管路の先端及び検出部に向かう管路の基端がそれぞれ 各ポートに接続され、第１の管路から計量管を経て第２の管路に至る流路、又は ガス抽出部、計量管を経て検出部に至る流路を選択的に切換え得るように形成し た六方流路切換弁を有することを特徴とする。
【００１０】
上記構成の本考案によれば、先ず標準ガスボンベから第１の管路及び六方流路 切換弁を介して計量管内に標準ガスを流入させ、この計量管内における標準ガス の温度、圧力の平衡を図り、その後六方流路切換弁の切換えにより、ガス抽出部 から流出する抽出ガスを計量管で標準ガスと混合し、この混合ガスを検出部に流 入させる。かくして、この検出部において標準ガス中の目的成分をその濃度に応 じて検出、定量処理を行なう。
【００１１】
以下本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
【００１２】 図１に示すように、本実施例に係る金属中ガス分析計は、従来の不活性ガス融 解法を実現する分析計と同様のガス抽出部１と検出部２とを有しており、これら ガス抽出部１と検出部２との間に六方流路切換弁３を介在せしめてある。ガス抽 出部１は、試料である金属材料を加熱、融解し、ガスを抽出する部分である。検 出部２は、前記ガス抽出部１で抽出した抽出ガスを分析して目的ガス、例えば金 属材料中から抽出された窒素及び酸素ガスを検出する部分である。このとき、ガ ス抽出部１及び検出部２の動作は、コントローラ４で制御する。
【００１３】 図２は前記六方流路切換弁３及びその近傍部分を抽出して示す説明図である。 同図に示すように、六方流路切換弁３の各ポート３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ ，３ｆには次の管路が接続してある。ポート３ａには六方流路切換弁３から検出 部２に向かう管路５の基端、ポート３ｂにはガス抽出部１から六方流路切換弁３ に向かう管路６の先端、ポート３ｃ，３ｄには容積が既知の計量管７の両端、ポ ート３ｅには途中に弁８を有して一端が大気に開放されている管路９の他端、ポ ート３ｆには途中に弁１０を有して一端が標準ガスボンベ１１に接続してある管 路１２の他端がそれぞれ接続してあり、その切換えにより図中に実線で示すよう にポート３ａ〜３ｆが接続される第１のモードと、点線で示すようにポート３ａ 〜３ｆが接続される第２のモードとの何れかを選択し得る。
【００１４】 通常の金属材料中のガス分析においては、試料重量をコントローラ４を介して マイクロプロセッサ（図示せず）に入力した後試料をセットし分析をスタートす る。この分析がスタートするとマイクロプロセッサのプログラムにしたがい、ル ツボの空焼き、試料の加熱、ガス成分抽出、キャリアガスによる搬送、抽出ガス の酸化精製、専用の検出器による検出、試料重量で処理して定量計算を行ない一 連の分析行程を終了する。
【００１５】 一方、上記実施例に係る分析計を用いて標準ガスを導入、分析する場合は六方 流路切換弁３を第１のモード（図２に実線で示す状態）にするとともに、弁８， １０を開状態にして標準ガスボンベ１１を開き管路１２、六方流路切換弁３、計 量管７、管路１１の内部を完全に標準ガスで置換する。必要量の標準ガスが六方 流路切換弁３を含む管路１１，１２を充分に置換した状態で弁１２を閉じ、一定 時間保持し、計量管７内の標準ガスの温度、圧力の平衡を図り、その後弁８を閉 じる。
【００１６】 続いてコントローラ４の試料重量入力キーで基準試料重量（１ｇ）を入力し、 スタートキーで分析シーケンスを作動させ、通常の使用では試料がインパルス炉 に達し抽出ガスの抽送が始まった時期を見計らって六方流路切換弁３を操作し、 第２のモード（図２に破線で示す状態）に切換える。
【００１７】 この切換えによりガス抽出部１から流出する抽出ガスを計量管７で標準ガスと 混合し、この混合ガスを検出部２に流入させる。かくして、標準ガス中の目的成 分がその濃度に応じて検出、定量される。なお、定量値は、基準試料重量（１ｇ ）として処理された数値が出力される。
【００１８】 濃度既知の標準ガスで、本実施例に係る分析計を用いて試験した標準ガス導入 量と検出量の関係線図を図３に示す。
【００１９】
以上実施例とともに具体的に説明したように、本考案によれば、種々の金属材 料試料の窒素、酸素等のガス分析が市販標準物を使用することなく可能となる。 すなわち、標準ガス中の目的成分濃度と、計量管の容積から目的成分の絶対量を 知ることができる。
【００２０】 さらに、標準ガスの濃度を段階的に変化させて導入することにより検出部の直 線性、検出下限量の確認を容易に行なうことができる。また、一般分析や、特殊 な試料の分析時における分析条件の検討、装置の特性把握、性能維持確認を容易 に行なうことができる。また、一般分析や、特殊な試料の分析時における分析条 件の検討、装置の特性把握、性能維持確認を容易に行なうことができる。
【図１】本考案の実施例を示すブロック図である。
【図２】上記実施例における六方流路切換弁及びその近
傍部分を抽出して示す説明図である。
傍部分を抽出して示す説明図である。
【図３】上記実施例における標準ガス導入量と検出量の
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
１ ガス抽出部 ２ 検出部 ３ 六方流路切換弁 ５，６，９，１２ 管路 ７ 計量管 ８，１０ 弁 １１ 標準ガスボンベ
Claims (1)
- 【請求項１】 試料である金属材料を加熱、融解し、ガ
スを抽出するガス抽出部と、キャリアガスにより目的ガ
スを検出する検出部とを有する不活性ガス融解法による
金属中ガス分析計において、 途中に弁を有して一端が標準ガスボンベに接続してある
第１の管路の他端、途中に弁を有して一端が大気に開放
されている第２の管路の他端、第１の管路と第２の管路
とを連結して標準ガスを導入し得るとともに容積が既知
の計量管の両端、前記ガス抽出部から出た管路の先端及
び検出部に向かう管路の基端がそれぞれ各ポートに接続
され、第１の管路から計量管を経て第２の管路に至る流
路、又はガス抽出部、計量管を経て検出部に至る流路を
選択的に切換え得るように形成した六方流路切換弁を有
することを特徴とする金属中ガス分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7727492U JPH0640860U (ja) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | 金属中ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7727492U JPH0640860U (ja) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | 金属中ガス分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0640860U true JPH0640860U (ja) | 1994-05-31 |
Family
ID=13629284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7727492U Pending JPH0640860U (ja) | 1992-11-10 | 1992-11-10 | 金属中ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640860U (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04128644A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-30 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 金属溶湯中の水素濃度測定装置および金属溶湯中の水素濃度測定装置の作動検査方法 |
-
1992
- 1992-11-10 JP JP7727492U patent/JPH0640860U/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04128644A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-30 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 金属溶湯中の水素濃度測定装置および金属溶湯中の水素濃度測定装置の作動検査方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980310 |