JPS60143738A - 標準水分含有ガス発生装置 - Google Patents
標準水分含有ガス発生装置Info
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- JPS60143738A JPS60143738A JP24980683A JP24980683A JPS60143738A JP S60143738 A JPS60143738 A JP S60143738A JP 24980683 A JP24980683 A JP 24980683A JP 24980683 A JP24980683 A JP 24980683A JP S60143738 A JPS60143738 A JP S60143738A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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- G01N33/0006—Calibrating gas analysers
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、希釈ガス製造方法に関する。さらに詳しく
は、高ｍ度の原料ガスを希釈して所定濃度のガスを得る
方法であって湿度測定器のようなガス分析計の標準ガス
を得たり、種々の濃度の市販用ガスを得るのに有用な、
希釈ガス製造方法に関する。
は、高ｍ度の原料ガスを希釈して所定濃度のガスを得る
方法であって湿度測定器のようなガス分析計の標準ガス
を得たり、種々の濃度の市販用ガスを得るのに有用な、
希釈ガス製造方法に関する。
（ロ）従来、技術
従来、ガスを多段階に希釈する方法として、複数のキャ
ピラリーチューブ等を用いて原料ガスの流−を適宜切換
えた後、一定流量の希釈用ガスと混合するいわゆる流量
比混合法が知られている。
ピラリーチューブ等を用いて原料ガスの流−を適宜切換
えた後、一定流量の希釈用ガスと混合するいわゆる流量
比混合法が知られている。
しかしこの方法により設定される希釈率は固定されたも
のであり、希釈率の範囲を広くかつ多く設定するために
はキャピラリーチューブの種類を多くしなければならず
、しかも流量の制御の精度にも限界があった。さらにか
ような方式を標準水分含有ガスの製造に適用した際には
水分が状態変化を起し易い成分であるためｐｐ−オーダ
ーの低濃度の水分含有ガスを得ることは実際上困難であ
った。
のであり、希釈率の範囲を広くかつ多く設定するために
はキャピラリーチューブの種類を多くしなければならず
、しかも流量の制御の精度にも限界があった。さらにか
ような方式を標準水分含有ガスの製造に適用した際には
水分が状態変化を起し易い成分であるためｐｐ−オーダ
ーの低濃度の水分含有ガスを得ることは実際上困難であ
った。
また、標準水分含有ガスの製造において、酸素−水素燃
焼反応法やパーミェーションチューブ法などが知られて
いるが、前者についてはＥＩＤＩオーダーの水分含有ガ
スの製造は反応率の制御が困難な点から不利であり、ま
た触媒の経時変化に伴なう不安定要素があり、後者では
ｐ１１１オーダーの水分含有ガスは得られるが、％オー
ダーの水分含有ガスを得ることはできずダイナミックレ
ンジは狭くかつ温度や希釈ガスの流量の影響を受けると
いう不都合があった。
焼反応法やパーミェーションチューブ法などが知られて
いるが、前者についてはＥＩＤＩオーダーの水分含有ガ
スの製造は反応率の制御が困難な点から不利であり、ま
た触媒の経時変化に伴なう不安定要素があり、後者では
ｐ１１１オーダーの水分含有ガスは得られるが、％オー
ダーの水分含有ガスを得ることはできずダイナミックレ
ンジは狭くかつ温度や希釈ガスの流量の影響を受けると
いう不都合があった。
（ハ）目的
この発明は上記のごとき従来の問題点に鑑みなされたも
のであり、ｏｏｒａオーダーから％オーダーまでのダイ
ナミックレンジの広い希釈率を任意に設定でき、かつ流
量係数や反応効率などの希釈率補正要素を含まず、高精
度で所望の濃度の希釈ガスを得ることのできる製造方法
を提供することを目的とする。
のであり、ｏｏｒａオーダーから％オーダーまでのダイ
ナミックレンジの広い希釈率を任意に設定でき、かつ流
量係数や反応効率などの希釈率補正要素を含まず、高精
度で所望の濃度の希釈ガスを得ることのできる製造方法
を提供することを目的とする。
（ニ）構成
かくしてこの発明によれば、原料ガスと希釈用ガスとを
混合して希釈ガスを製造するに際し、原料ガスと希釈用
ガスとを一定圧力に維持しつつ切換弁を介して所定の切
換周期で交互に多数回混合して所望濃度の希釈ガスを得
ることを特徴とする希釈ガス製造方法が提供される。
混合して希釈ガスを製造するに際し、原料ガスと希釈用
ガスとを一定圧力に維持しつつ切換弁を介して所定の切
換周期で交互に多数回混合して所望濃度の希釈ガスを得
ることを特徴とする希釈ガス製造方法が提供される。
この発明の最も特徴とする点は、原料ガスと希釈用ガス
との混合比率を一定圧力下における混入時間比で決定し
たことにある。そしてさらに均一な混合を意図するため
にその混入を交互に多数回行なう点にある。かかる方法
は従来のように流（６）や圧力等の状態変化を起し易い
物理量の変化に基づく希釈率の設定ではないので変動要
素が少なく、それにより信頼性のある希釈率が発現され
るものと信じられる。
との混合比率を一定圧力下における混入時間比で決定し
たことにある。そしてさらに均一な混合を意図するため
にその混入を交互に多数回行なう点にある。かかる方法
は従来のように流（６）や圧力等の状態変化を起し易い
物理量の変化に基づく希釈率の設定ではないので変動要
素が少なく、それにより信頼性のある希釈率が発現され
るものと信じられる。
この発明の対象とする原料ガスは特に限定されない。そ
の具体例として代表的には０２、ＣＯ２、ＮＯ２，７レ
オンガス、半導体用ガス等のガスや水分含有ガスなどが
挙げられ、もちろん器材を選定することによりＣＩ２や
Ｎｏ等の腐食性を有するガスも適用可能である。一方用
いる希釈用ガスとして通常、高純度のＮ２ガス（９９，
９９％）を使用するのが好ましい。なお、水分含有ガス
を対象とする場合には、一定圧力及び温度下で水蒸気を
飽和させる手段により原料ガスを作製し、かつ希釈用ガ
スとして、Ｐ２０ラヤモレキュラーシーブなどの吸着剤
に通して除湿した高純度Ｎ２ガスを用いる゛のが好適で
ある。ことにがかる組合せは湿度測定セルの較正用の標
準水分含有ガスの製造方法として有用である。
の具体例として代表的には０２、ＣＯ２、ＮＯ２，７レ
オンガス、半導体用ガス等のガスや水分含有ガスなどが
挙げられ、もちろん器材を選定することによりＣＩ２や
Ｎｏ等の腐食性を有するガスも適用可能である。一方用
いる希釈用ガスとして通常、高純度のＮ２ガス（９９，
９９％）を使用するのが好ましい。なお、水分含有ガス
を対象とする場合には、一定圧力及び温度下で水蒸気を
飽和させる手段により原料ガスを作製し、かつ希釈用ガ
スとして、Ｐ２０ラヤモレキュラーシーブなどの吸着剤
に通して除湿した高純度Ｎ２ガスを用いる゛のが好適で
ある。ことにがかる組合せは湿度測定セルの較正用の標
準水分含有ガスの製造方法として有用である。
切換弁は後述のごとく、切換周期を適宜設定できる三方
の電磁弁が用いられる。なお、連続的に希釈ガスを用い
る際には、混合部にバッファータンクを設定し、これを
介して用いるのが、より均一に混合された希釈ガスが利
用できる点好ましい。
の電磁弁が用いられる。なお、連続的に希釈ガスを用い
る際には、混合部にバッファータンクを設定し、これを
介して用いるのが、より均一に混合された希釈ガスが利
用できる点好ましい。
（ホ）実施例
以）、この発明を実施例により詳しく説明する。
第１図はこの発明の希釈ガスの製造に用いられる装置の
一例を示す構成説明図である。この装置は基本的に、希
釈用ガス（１）から背圧調整弁（３）及び圧力計（４）
を通して三方電磁弁（５）に接続される希釈用ガス供給
流路と、原料ガス（２から背圧調整押印及び圧力計（イ
）を通して三方電磁弁（５）に接続される原料ガス供給
流路と、三方電磁弁（５）から背圧調整弁（６）、抵抗
管（８）及び圧力計（刀を通じてバッファータンク（９
）に接続される希釈ガス流路とから構成されている。そ
して、この実施例においては、さらに得られた希釈ガス
を希釈用ガス（１）で希釈すべく背圧調整弁（ω及び圧
力計（７）を通して三方電磁弁■に接続される流路と、
バッファータンク（９）から已方電磁弁（財）に接続さ
れる流路と、三方電磁弁（至）から背圧調整弁ａυ圧力
計（＋２）及び抵抗管（１３）を通して第２のバッファ
ータンク（１４）に接続される流路が設定されており、
二段階の希釈を行なうことができる。
一例を示す構成説明図である。この装置は基本的に、希
釈用ガス（１）から背圧調整弁（３）及び圧力計（４）
を通して三方電磁弁（５）に接続される希釈用ガス供給
流路と、原料ガス（２から背圧調整押印及び圧力計（イ
）を通して三方電磁弁（５）に接続される原料ガス供給
流路と、三方電磁弁（５）から背圧調整弁（６）、抵抗
管（８）及び圧力計（刀を通じてバッファータンク（９
）に接続される希釈ガス流路とから構成されている。そ
して、この実施例においては、さらに得られた希釈ガス
を希釈用ガス（１）で希釈すべく背圧調整弁（ω及び圧
力計（７）を通して三方電磁弁■に接続される流路と、
バッファータンク（９）から已方電磁弁（財）に接続さ
れる流路と、三方電磁弁（至）から背圧調整弁ａυ圧力
計（＋２）及び抵抗管（１３）を通して第２のバッファ
ータンク（１４）に接続される流路が設定されており、
二段階の希釈を行なうことができる。
そして三方電磁弁（５）、（ト）はそれぞれ所定周期で
原料ガスと希釈用ガスとを交互に希釈ガス流路に供給し
うるよう制御されており、その周期はデジタルスイッチ
等で任意に設定できるよう構成されている。
原料ガスと希釈用ガスとを交互に希釈ガス流路に供給し
うるよう制御されており、その周期はデジタルスイッチ
等で任意に設定できるよう構成されている。
上記希釈用ガス（１）として高純度Ｎ、（９９，９９％
）を用い、かつ原料ガス（ａとして１％のＮｏガス（ｆ
ｎＮ２）を用いた際の操作について説明する。
）を用い、かつ原料ガス（ａとして１％のＮｏガス（ｆ
ｎＮ２）を用いた際の操作について説明する。
原料ガス（２）と希釈用ガス（１）はそれぞれ背圧弁（
３）、印で５ｋｏＪの一定圧力に維持される。三方電磁
弁（５）は第３図に示すように予め設定された周期で交
互に原料ガス＋２１と希釈用ガス（１）とを希釈ガス流
路に供給する（図中、Ａは希釈ガスの供給周期、Ｂは原
料ガスの供給周期を示す）。希釈用ガスが流れている時
だけ電磁弁０７）が開いてニードル（財）で流量制御さ
れた原料ガスが排気される。背圧調整弁（６）、（０は
それぞれ混合ガス及び希釈用ガスを圧力３ｋｇ４に調整
している。バッファータンク（９）中で混合ガスはより
均一に混合され均一な希釈ガスとなる。このバッファー
タンクは希釈ガス流路の径や流量に比して充分大容量で
あることが必要である。例えば内径２．０ｍの流路を用
い流速５００ｉｆ／分の場合には少なくとも内径１００
ｍｍの容量１０００ＣＪのバッファータンクが用いられ
る。
３）、印で５ｋｏＪの一定圧力に維持される。三方電磁
弁（５）は第３図に示すように予め設定された周期で交
互に原料ガス＋２１と希釈用ガス（１）とを希釈ガス流
路に供給する（図中、Ａは希釈ガスの供給周期、Ｂは原
料ガスの供給周期を示す）。希釈用ガスが流れている時
だけ電磁弁０７）が開いてニードル（財）で流量制御さ
れた原料ガスが排気される。背圧調整弁（６）、（０は
それぞれ混合ガス及び希釈用ガスを圧力３ｋｇ４に調整
している。バッファータンク（９）中で混合ガスはより
均一に混合され均一な希釈ガスとなる。このバッファー
タンクは希釈ガス流路の径や流量に比して充分大容量で
あることが必要である。例えば内径２．０ｍの流路を用
い流速５００ｉｆ／分の場合には少なくとも内径１００
ｍｍの容量１０００ＣＪのバッファータンクが用いられ
る。
上記希釈ガスは三方電磁弁ω）で前記と同様に別の所定
周期で交互に希釈用ガスと混合されてバッファータンク
Ｇ４）に供給される。電磁弁（１５］、（＋５）は、そ
れぞれのガスが三方電磁弁のを通過しない時に霧いてニ
ードル（ト）、（６）を通じて排気するためのものであ
る。背圧調整弁ａυは１．５にａ４に調圧されている。
周期で交互に希釈用ガスと混合されてバッファータンク
Ｇ４）に供給される。電磁弁（１５］、（＋５）は、そ
れぞれのガスが三方電磁弁のを通過しない時に霧いてニ
ードル（ト）、（６）を通じて排気するためのものであ
る。背圧調整弁ａυは１．５にａ４に調圧されている。
このようにして二段階希釈された希釈ガスは、所望の供
給ラインに接続されて用いられる。もちろん、上記装置
において、電磁弁０■を通じて一段階希釈されたガスを
取り出し、用いることもできる。また、さらに三方電磁
弁を付設して多段階の希釈が行なえるようにしてもよい
。
給ラインに接続されて用いられる。もちろん、上記装置
において、電磁弁０■を通じて一段階希釈されたガスを
取り出し、用いることもできる。また、さらに三方電磁
弁を付設して多段階の希釈が行なえるようにしてもよい
。
上記実施例の装置を用い、１％のＮＯガスから種々の希
釈率（１／２〜１／２０００）のＮＯガスの製造を試み
た結果を第１表に示す。なお、発生ガス流量は３００ｉ
ｆ／分とし、１希釈率に対して６０分操作し、Ｎ０１度
の測定は、減圧式化学発光ＮＯ分析計により行なった。
釈率（１／２〜１／２０００）のＮＯガスの製造を試み
た結果を第１表に示す。なお、発生ガス流量は３００ｉ
ｆ／分とし、１希釈率に対して６０分操作し、Ｎ０１度
の測定は、減圧式化学発光ＮＯ分析計により行なった。
（以下余白、次頁に続く）
なお、表中、時間が９９９，９： Ｏとは２段目で希釈
しない場合を示すものである。
しない場合を示すものである。
この結果、第４図に示されるごとく意図する希釈比＾Ｎ
Ｏ分析計で測定された希釈ガス濃度との関係はほぼ直線
となり、Ｃ，Ｖ、も５％以内で良好な結果が得られた。
Ｏ分析計で測定された希釈ガス濃度との関係はほぼ直線
となり、Ｃ，Ｖ、も５％以内で良好な結果が得られた。
一方、第２図はこの発明の希釈ガスの製造に用いられる
装置の他の一例を示す構成説明図であり、ことに標準水
分含有ガス発生装置を示すものである。図において、希
釈用１ガス供給流路に、モレキュラーシーブ３Ａからな
る除湿剤を充填した除湿器（ｌυが設定されており、加
湿器（６）及び凝縮器（７）により飽和水蒸気を含む原
料ガスが連続的に供給されるように設定されている以外
、基本構成は第１図と同様である。希釈用ガスとして高
純度Ｎ２ガス（９９，９９％）を使用した場合、このガ
ス中にも数ｐｐ−の水分が含有されているので除湿器（
１１）を通してその含有量を０．１９ｐ−以下とする。
装置の他の一例を示す構成説明図であり、ことに標準水
分含有ガス発生装置を示すものである。図において、希
釈用１ガス供給流路に、モレキュラーシーブ３Ａからな
る除湿剤を充填した除湿器（ｌυが設定されており、加
湿器（６）及び凝縮器（７）により飽和水蒸気を含む原
料ガスが連続的に供給されるように設定されている以外
、基本構成は第１図と同様である。希釈用ガスとして高
純度Ｎ２ガス（９９，９９％）を使用した場合、このガ
ス中にも数ｐｐ−の水分が含有されているので除湿器（
１１）を通してその含有量を０．１９ｐ−以下とする。
一方、原料ガスは高純度Ｎ２ガス（７）を常温下で加湿
器＆１）に通して掌編飽和のガスとし、次に２℃に温度
コントロールされた凝縮器θに導くことにより得られた
２℃の飽和水蒸気含有ガスが用いられる。この際の水蒸
気ｌｌ１度はｉ４ｏｏｐｐｍである。以下の動作は前記
と同様である。
器＆１）に通して掌編飽和のガスとし、次に２℃に温度
コントロールされた凝縮器θに導くことにより得られた
２℃の飽和水蒸気含有ガスが用いられる。この際の水蒸
気ｌｌ１度はｉ４ｏｏｐｐｍである。以下の動作は前記
と同様である。
上記標準水分含有ガス発生装置を用いて、原料ガスを種
々の希釈率（１／２〜１／２０００）で希釈して種々の
標準水分含有ガスの製造を試みた結果を第２表に示す。
々の希釈率（１／２〜１／２０００）で希釈して種々の
標準水分含有ガスの製造を試みた結果を第２表に示す。
なお、発生ガス流量は３００猷／分とし、１希釈率に対
して１８０分操操作、水分濃度の測定はピエゾエレクト
リックセンサーを内蔵する湿度測定セルを用いて行なっ
た。
して１８０分操操作、水分濃度の測定はピエゾエレクト
リックセンサーを内蔵する湿度測定セルを用いて行なっ
た。
（以下余白次頁に続く）
この結果、第５図に示されるごとく意図する発生水分濃
度と希釈比との関係はほぼ直線となり、高精度の希釈が
行なわれていることが判明した。
度と希釈比との関係はほぼ直線となり、高精度の希釈が
行なわれていることが判明した。
（へ）効果
以上述べたごとく、この発明の希釈ガス製造方法は、１
／１１０１）ｐオーダーから％オーダー迄の広範囲の希
釈ガスを任意の希釈率でしかも高精度で得ることができ
るという優れた効果を有するものである。
／１１０１）ｐオーダーから％オーダー迄の広範囲の希
釈ガスを任意の希釈率でしかも高精度で得ることができ
るという優れた効果を有するものである。
第１図は、この発明の希釈ガス製造方法に用いる装置の
一例を示す構成説明図、第２図は同じく他の一例を示す
構成説明図、第３図はこの発明の製造方法における切換
周期のタイムチャートを示すグラフ、第４図及び第５図
は、この発明の製造方法により得られた希釈ガスの精度
をそれぞれ説明するためのグラフである。 （１）・・・・・・希釈用ガス、（２）・・・・・・原
料ガス、■聞・・・・・・背圧調整弁、（４）（７）・
・・・・・圧力計、（５）・・・・・・三方電磁弁。
一例を示す構成説明図、第２図は同じく他の一例を示す
構成説明図、第３図はこの発明の製造方法における切換
周期のタイムチャートを示すグラフ、第４図及び第５図
は、この発明の製造方法により得られた希釈ガスの精度
をそれぞれ説明するためのグラフである。 （１）・・・・・・希釈用ガス、（２）・・・・・・原
料ガス、■聞・・・・・・背圧調整弁、（４）（７）・
・・・・・圧力計、（５）・・・・・・三方電磁弁。
Claims (1)
- １、原料ガスと希釈用ガスとを混合して希釈ガスを製造
づるに際し、原料ガスと希釈用ガスとを一定圧力に維持
しつつ切換弁を介して所定の切換周期で交互に多数回混
合して所望１１の希釈ガスを得ることを特徴とする希釈
ガス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24980683A JPS60143738A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 標準水分含有ガス発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24980683A JPS60143738A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 標準水分含有ガス発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60143738A true JPS60143738A (ja) | 1985-07-30 |
| JPH0550697B2 JPH0550697B2 (ja) | 1993-07-29 |
Family
ID=17198483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24980683A Granted JPS60143738A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 標準水分含有ガス発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60143738A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2632211A1 (fr) * | 1988-06-06 | 1989-12-08 | Sardou Max | Procede de realisation d'un melange de gaz et dispositif permettant de mettre en oeuvre le procede |
| EP0370151A1 (en) * | 1988-11-21 | 1990-05-30 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process for producing low-concentration gas mixtures, and apparatus for producing the same |
| EP0370150A1 (en) * | 1988-11-21 | 1990-05-30 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Process for producing standard gas mixture and apparatus for producing the same |
| JPH02135843U (ja) * | 1988-11-08 | 1990-11-13 | ||
| US5239856A (en) * | 1988-11-21 | 1993-08-31 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Apparatus for producing standard gas mixtures |
| JP2005527822A (ja) * | 2002-05-29 | 2005-09-15 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・ア・ディレクトワール・エ・コンセイユ・ドゥ・スールベイランス・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | 酸性ガスおよびマトリックスガスを含む水分の減少した組成物、この組成物を含む製品およびそれを製造するための方法 |
| CN100458267C (zh) * | 2007-01-15 | 2009-02-04 | 同济大学 | 一种配气装置 |
| JP2011043435A (ja) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 微量水分発生装置および標準ガス生成装置 |
| CN115707970A (zh) * | 2021-08-19 | 2023-02-21 | 株式会社岛津制作所 | 气体调整装置及方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7578208B2 (en) * | 2006-12-15 | 2009-08-25 | Mocon, Inc. | System and method for generating a gas sample of known and adjustable relative humidity |
-
1983
- 1983-12-29 JP JP24980683A patent/JPS60143738A/ja active Granted
Cited By (12)
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