JPS61161444A - 気体濃度計 - Google Patents
気体濃度計Info
- Publication number
- JPS61161444A JPS61161444A JP216185A JP216185A JPS61161444A JP S61161444 A JPS61161444 A JP S61161444A JP 216185 A JP216185 A JP 216185A JP 216185 A JP216185 A JP 216185A JP S61161444 A JPS61161444 A JP S61161444A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- specific component
- oxygen
- flow rate
- concentrated
- 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.)
- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/14—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature
- G01N27/18—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by changes in the thermal conductivity of a surrounding material to be tested
- G01N27/185—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by changes in the thermal conductivity of a surrounding material to be tested using a catharometer
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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】
く利用分野〉
本発明は、気体混合物中の特定成分の濃度を測定するた
めの熱伝導度式気体濃度計に関する。更に詳細には、気
体混合物より特定成分濃度の高められた富化気体中の特
定成分濃度測定に際し標準ガスとして原料の気体混合物
を使用した熱伝導度式濃度計に関する。
めの熱伝導度式気体濃度計に関する。更に詳細には、気
体混合物より特定成分濃度の高められた富化気体中の特
定成分濃度測定に際し標準ガスとして原料の気体混合物
を使用した熱伝導度式濃度計に関する。
〈従来技術〉
従来の熱伝導度式気体濃度計は、特別に凧意された標準
ガスを使用し、測定に際しては標準ガスセルと試料ガス
セルへは別々のポンプを用いて各々を個々に流量調整し
ながら流通されていた。かかる方法においては、比較的
煩雑な流Ｑ調整機構を有し場合によって特殊な標準ガス
が必要である等の特徴があった。
ガスを使用し、測定に際しては標準ガスセルと試料ガス
セルへは別々のポンプを用いて各々を個々に流量調整し
ながら流通されていた。かかる方法においては、比較的
煩雑な流Ｑ調整機構を有し場合によって特殊な標準ガス
が必要である等の特徴があった。
しかしながら、近年、例えば空気中から酸素富化空気を
製造する酸素濃縮装置等のガス分離装置であって、特に
医療用や自動車用等の小型で持導び容易なものにあって
は、゛より簡単な機構で操作が容易で安価な濃度計が望
まれ、るようになって来た。この様な場合に従来の熱伝
導度式濃度計をそのまま使用することは非常に困難であ
った。
製造する酸素濃縮装置等のガス分離装置であって、特に
医療用や自動車用等の小型で持導び容易なものにあって
は、゛より簡単な機構で操作が容易で安価な濃度計が望
まれ、るようになって来た。この様な場合に従来の熱伝
導度式濃度計をそのまま使用することは非常に困難であ
った。
また酸素濃度計として磁気式、ジルコニアなどの固体電
解質式やガルバニ電池式のものもあるが、いずれも非常
に高価であったり寿命が短い等の問題がある。
解質式やガルバニ電池式のものもあるが、いずれも非常
に高価であったり寿命が短い等の問題がある。
〈発明の目的〉
本発明の目的は、より簡単な機構で操作性が容易な気体
濃度計を提供することにある。本発明の他の目的は耐久
性に優れ安価な気体濃度計を提供することであり、特に
酸素濃縮装置等の気体分離装置に適した気体濃度計を提
供することである。
濃度計を提供することにある。本発明の他の目的は耐久
性に優れ安価な気体濃度計を提供することであり、特に
酸素濃縮装置等の気体分離装置に適した気体濃度計を提
供することである。
〈発明の構成〉
本発明者らは、かかる目的を達成すべく鋭意研究したと
ころ、熱伝導度式濃度計で特別の機構を採用することが
非常に有効であることを見い出し、・本発明に到達した
。
ころ、熱伝導度式濃度計で特別の機構を採用することが
非常に有効であることを見い出し、・本発明に到達した
。
即ち本発明は、特定成分を含む気体混合物よりも該特゛
定成分の濃度の高められた富化気体中の該特定成分濃度
を測定するための熱伝導度式気体濃度計であって、該濃
度計の標準ガスセルに該気体混合物を流通せしめる手段
を有したことを特徴とする気体濃度計に関する。
定成分の濃度の高められた富化気体中の該特定成分濃度
を測定するための熱伝導度式気体濃度計であって、該濃
度計の標準ガスセルに該気体混合物を流通せしめる手段
を有したことを特徴とする気体濃度計に関する。
以下、本発明について図面を用いて更に詳細に説明する
が、本発明はかかる図面に限定されるものではない。
が、本発明はかかる図面に限定されるものではない。
一般に、熱伝導度式ガスセンサーは比較、検出の一対の
フィラメントで構成されている。その熱桧導度ガスセン
サーに電流を流し、フィラメントを適当な温度に加熱す
ると、その温度はセンサーに導入された気体の熱伝導に
よって変化し、その度合は気体の種類と組成によって異
なる。フィラメントの温度と抵抗値との間に相ＩＩＩ関
係があるのでホイートストンブリッジ回路を組めばフィ
ラメントの温度変化を電気出力に変換できる。
フィラメントで構成されている。その熱桧導度ガスセン
サーに電流を流し、フィラメントを適当な温度に加熱す
ると、その温度はセンサーに導入された気体の熱伝導に
よって変化し、その度合は気体の種類と組成によって異
なる。フィラメントの温度と抵抗値との間に相ＩＩＩ関
係があるのでホイートストンブリッジ回路を組めばフィ
ラメントの温度変化を電気出力に変換できる。
本発明はかかる熱伝導度ガスセンサーを応用した気体濃
度測定器に関する。これまでは熱伝導度式ガスセンサー
が測定ガス成分に対する選択性を持たせることが比較的
困難であるため、特に酸素濃度測定手段としては使われ
ていなかった。即ち本発明においてはじめて熱伝導度式
の酸素濃度計が開発されたものである。
度測定器に関する。これまでは熱伝導度式ガスセンサー
が測定ガス成分に対する選択性を持たせることが比較的
困難であるため、特に酸素濃度測定手段としては使われ
ていなかった。即ち本発明においてはじめて熱伝導度式
の酸素濃度計が開発されたものである。
第１図は本発−明の気体濃度計の１例を示すものである
。即ち第１図中、濃度を測定しようとする富化気体は流
ＩＩ Ｖ ２でフィラメント１を具備した試料ガスセル
４に導入し、エゼクタ手段の内管７を通過し、室構造５
を経て排気される。他方富化気体を得るための原料であ
る気体混合物は、流量Ｖ＋でフィラメント２を具備した
標準ガスセル３に導入し、エゼクタ手段の吸入部８を上
記富化空気の流れに同伴されて通過し、室構造５を経て
排気される。尚、第１図中６は検流計でありそのまわり
のフィラメント等と共に熱伝導度ブリッジを形成するも
のである。
。即ち第１図中、濃度を測定しようとする富化気体は流
ＩＩ Ｖ ２でフィラメント１を具備した試料ガスセル
４に導入し、エゼクタ手段の内管７を通過し、室構造５
を経て排気される。他方富化気体を得るための原料であ
る気体混合物は、流量Ｖ＋でフィラメント２を具備した
標準ガスセル３に導入し、エゼクタ手段の吸入部８を上
記富化空気の流れに同伴されて通過し、室構造５を経て
排気される。尚、第１図中６は検流計でありそのまわり
のフィラメント等と共に熱伝導度ブリッジを形成するも
のである。
この様にエゼクタ手段の標構により流Ｗｉ Ｖ ＋は流
Ｎ Ｖ ｚに実質上比例させることができる。尚ここで
言う実質上とは、正確な比例間係は熱論のこと目的とす
る特定成分の濃度測定上、要求される測定精度の点で問
題とならない範囲内での近似的な比例関係も意味する。
Ｎ Ｖ ｚに実質上比例させることができる。尚ここで
言う実質上とは、正確な比例間係は熱論のこと目的とす
る特定成分の濃度測定上、要求される測定精度の点で問
題とならない範囲内での近似的な比例関係も意味する。
即ちかかる比例関係としては、Ｖｌ／Ｖ２が０．５〜１
．５の範囲にあることが望ましい。 ・ 本発明にａ３ ＬＪるエゼクタ手段とは、通常のエビフ
タ及びそ些と同様な機能を有するものを意味し、その形
式、形状、材質等は特に限定されるものではなく適宜選
択できる。また熱伝導度ブリッジは在来公知のいかなる
ものであってもよく、特に限定されるものではない。
．５の範囲にあることが望ましい。 ・ 本発明にａ３ ＬＪるエゼクタ手段とは、通常のエビフ
タ及びそ些と同様な機能を有するものを意味し、その形
式、形状、材質等は特に限定されるものではなく適宜選
択できる。また熱伝導度ブリッジは在来公知のいかなる
ものであってもよく、特に限定されるものではない。
また第１図におけるＶ＋と■２は逆にすをことも可能で
あり、該測定部全体を例えば室構造９内に設置して温度
コントロールすることも可能である。
あり、該測定部全体を例えば室構造９内に設置して温度
コントロールすることも可能である。
本発明の気体濃度計は、気体混合物から特定成分の富化
された富化気体混合物中の濃度測定を行なうものであり
、該富化気体中の特定成分の濃度が高い方が測定精度が
高い。かかる富化気体中の特定成分の濃度としては、例
えば大気空気からの酸素富化空気の場合には、酸素濃度
が３０％以上が好ましく、更には４０％以上、特に６０
％以上が好ましい。言い換えると、該特定成分の濃度は
、富化前の原料気体混合物中の濃度の１．５倍、更には
２倍が好ましく、殊に３倍であれば測定精度が高くて良
好である。
された富化気体混合物中の濃度測定を行なうものであり
、該富化気体中の特定成分の濃度が高い方が測定精度が
高い。かかる富化気体中の特定成分の濃度としては、例
えば大気空気からの酸素富化空気の場合には、酸素濃度
が３０％以上が好ましく、更には４０％以上、特に６０
％以上が好ましい。言い換えると、該特定成分の濃度は
、富化前の原料気体混合物中の濃度の１．５倍、更には
２倍が好ましく、殊に３倍であれば測定精度が高くて良
好である。
本発明の気体濃度計は、気体分離装置とセットで使用す
ることが有利であり、その具体例として酸素濃縮装置、
水素ガス分離装置、窒素分離装置等が挙げられるが、特
に大気空気から酸素富化空気を得る酸素濃縮装置におい
て有効である。
ることが有利であり、その具体例として酸素濃縮装置、
水素ガス分離装置、窒素分離装置等が挙げられるが、特
に大気空気から酸素富化空気を得る酸素濃縮装置におい
て有効である。
尚、酸素濃縮装置としては、吸着型と模型のいずれであ
ってもよいが、吸着型酸素濃縮装置が特に好ましい。
ってもよいが、吸着型酸素濃縮装置が特に好ましい。
即ち、吸着型酸素濃縮装置でえられる酸素富化空気なる
試料ガスは、至内空気を例えば分子篩吸着剤を通過せし
めることにより、酸素濃度が上昇するとともに、原料空
気中の不純物を除去され、アルゴン、窒素、酸素の３成
分のみが検出されるだけであり、その組成は単純である
。それ故、例えば酸素濃度が６０％以上において、次式
で計算した混合ガスの熱伝導率と混合ガス中０２１濃度
との間にほぼ直線関係にあることから精度よく測定する
ことができる。
試料ガスは、至内空気を例えば分子篩吸着剤を通過せし
めることにより、酸素濃度が上昇するとともに、原料空
気中の不純物を除去され、アルゴン、窒素、酸素の３成
分のみが検出されるだけであり、その組成は単純である
。それ故、例えば酸素濃度が６０％以上において、次式
で計算した混合ガスの熱伝導率と混合ガス中０２１濃度
との間にほぼ直線関係にあることから精度よく測定する
ことができる。
（（Ａｒ １度（％）／１００）ｘ１γ７，２ｘ １０
’ ）＋（（窒素濃度（％） ／１００ ） ｘ ２５
９，８ｘ １０−” ）＋（（酸素濃度（％） ／１０
０ ） ｘ ２６７．４ｘ １０’ ）＝混合ガス熱伝
導率 （但し測定温度は３００°にである。）〈発明の効果〉
’ ）＋（（窒素濃度（％） ／１００ ） ｘ ２５
９，８ｘ １０−” ）＋（（酸素濃度（％） ／１０
０ ） ｘ ２６７．４ｘ １０’ ）＝混合ガス熱伝
導率 （但し測定温度は３００°にである。）〈発明の効果〉
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、特定成分を含む気体混合物よりも該特定成分の濃度
の高められた富化気体中の該特定成分濃度を測定するた
めの熱伝導度式気体濃度計であって、該濃度計の標準ガ
スセルに該気体混合物を流通せしめる手段を有したこと
を特徴とする気体濃度計。 ２、該濃度計の標準ガスセルに流通せしめる該気体混合
物の流量（Ｖ＿１）と試料ガスセルに流通せしめる該富
化気体の流量（Ｖ＿２）が実質上比例関係を満たすよう
にするための流量調節手段を具備した特許請求の範囲第
１項記載の気体濃度計。 ３、該流量調節手段がエゼクタ手段である特許請求の範
囲第２項記載の気体濃度計。 ４、該気体混合物が大気空気である特許請求の範囲第１
項記載の気体濃度計。 ５、該特定成分が酸素である特許請求の範囲第１項記載
の気体濃度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP216185A JPS61161444A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 気体濃度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP216185A JPS61161444A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 気体濃度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61161444A true JPS61161444A (ja) | 1986-07-22 |
Family
ID=11521630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP216185A Pending JPS61161444A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 気体濃度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61161444A (ja) |
-
1985
- 1985-01-11 JP JP216185A patent/JPS61161444A/ja active Pending
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