JPS63111441A - 水分計 - Google Patents
水分計Info
- Publication number
- JPS63111441A JPS63111441A JP25888486A JP25888486A JPS63111441A JP S63111441 A JPS63111441 A JP S63111441A JP 25888486 A JP25888486 A JP 25888486A JP 25888486 A JP25888486 A JP 25888486A JP S63111441 A JPS63111441 A JP S63111441A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- flow path
- moisture
- drying
- section
- Prior art date
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- Pending
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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、水分計、特に乾燥部が改良された水晶振動
子式水分計に関する。
子式水分計に関する。
（ロ）従来の技術と問題点
水晶振動子式水分計としては、乾燥ガスと測定ガスを交
互に水晶振動子式水分センサに尋人して双方の水分濃度
差に基づく周波数差から測定ガスの水分濃度が測定され
る方式のものが一般に採用されている。例えばデュポン
社の５１（Ｊ、５６０および６６００型の水分計、（株
）島津製作所のＭＡＲ−２および５０型などが挙げられ
第１図に示すような基本構成を有する。第１図において
、試料供給部１から試料供給流路２が延出し、これが分
岐部８で２分岐され、測定ガス流路４と乾燥ガス流路５
を形成し水晶振動子式水分センサ６を収納した測定セル
１８に連結され【いる。そして測定ガス流路４は流量制
御弁７を備え、一方乾燥ガス流路５は乾燥部８と流量制
御弁９を備えている。１０は排ガス流路で流に計１１を
備え、１２は水分濃度演算部である、試料ガスの水分濃
度は次のようにして測定される。
互に水晶振動子式水分センサに尋人して双方の水分濃度
差に基づく周波数差から測定ガスの水分濃度が測定され
る方式のものが一般に採用されている。例えばデュポン
社の５１（Ｊ、５６０および６６００型の水分計、（株
）島津製作所のＭＡＲ−２および５０型などが挙げられ
第１図に示すような基本構成を有する。第１図において
、試料供給部１から試料供給流路２が延出し、これが分
岐部８で２分岐され、測定ガス流路４と乾燥ガス流路５
を形成し水晶振動子式水分センサ６を収納した測定セル
１８に連結され【いる。そして測定ガス流路４は流量制
御弁７を備え、一方乾燥ガス流路５は乾燥部８と流量制
御弁９を備えている。１０は排ガス流路で流に計１１を
備え、１２は水分濃度演算部である、試料ガスの水分濃
度は次のようにして測定される。
試料ガスが試料ガス供給部１から試料ガス供給路２に送
られ分岐部８で二分される。一方は流量制御弁７で流量
を制御されて測定ガス流路４を通じて水分センサ６に送
られ、他方はまず乾燥部８で乾燥され流量制御弁９で流
量を制御されて乾燥ガス流路６を通じて水分センサ６に
送られるが、両ガスは一定周期で交互に水分センサ６に
送られ、両者の水分濃度差に基づく周波数差から水分濃
度演算部１２で試料ガスの水分濃度が算出される。
られ分岐部８で二分される。一方は流量制御弁７で流量
を制御されて測定ガス流路４を通じて水分センサ６に送
られ、他方はまず乾燥部８で乾燥され流量制御弁９で流
量を制御されて乾燥ガス流路６を通じて水分センサ６に
送られるが、両ガスは一定周期で交互に水分センサ６に
送られ、両者の水分濃度差に基づく周波数差から水分濃
度演算部１２で試料ガスの水分濃度が算出される。
上記水分計の特徴は、（１）測定ガス、乾燥ガスのいず
れについても同量、同組成の共存成分を含有し干渉強度
は同じであるため、試料ガス中の共存成分の干渉はうけ
ない、（１１） ゼロ点の安定性に優れている乾燥ガ
ス導入時の信号レベルを基準として測定ガス導入時の信
号を検知するため自動ゼロ補償効果を生む、（Ｉｌｌ）
微量水分測定（０，１ｐｐｍＨ２０）が可能である
、などである。
れについても同量、同組成の共存成分を含有し干渉強度
は同じであるため、試料ガス中の共存成分の干渉はうけ
ない、（１１） ゼロ点の安定性に優れている乾燥ガ
ス導入時の信号レベルを基準として測定ガス導入時の信
号を検知するため自動ゼロ補償効果を生む、（Ｉｌｌ）
微量水分測定（０，１ｐｐｍＨ２０）が可能である
、などである。
前記の従来用いられている水分計は前記乾燥部において
モレキュラーシープが一般に用いられ、試料ガスが乾燥
され【乾燥ガスにされるが、モレキュラーシープの乾燥
能力はせいぜい０．５ｐｐｍ程度である。近年、半導体
工業や高純度ガス製造業などではさらに高感度の水分測
定が要求され上記のモレ午ニラーシープ程度の乾燥能力
では所望の高感度水分測定（０，ｌｐｐｍ以下）には不
十分であゆ、さらに乾燥能力を上昇させる必要がある。
モレキュラーシープが一般に用いられ、試料ガスが乾燥
され【乾燥ガスにされるが、モレキュラーシープの乾燥
能力はせいぜい０．５ｐｐｍ程度である。近年、半導体
工業や高純度ガス製造業などではさらに高感度の水分測
定が要求され上記のモレ午ニラーシープ程度の乾燥能力
では所望の高感度水分測定（０，ｌｐｐｍ以下）には不
十分であゆ、さらに乾燥能力を上昇させる必要がある。
（ハ）問題点を解決するための手段と作用この発明は、
上記問題点を改善するためになされたもので、試料ガス
供給部、これから延出される試料ガス供給流路、試料流
路が２分岐して形成される、流徊御芹を備えた測定ガス
流路および乾燥訟旗固りルリ゛とを備えた乾燥ガス流路
、前記測定ガス流路と乾燥ガス流路の出口側が連結され
る、排ガス流路付水晶振動子式水分センサ部ならびに水
分比刺算部とからなり、測定ガスと乾燥ガスとを交互に
前記水分センサ部に導入して双方の水分濃度差に基づく
周波数差から測定ガスの水分濃度を測定する水分計にお
いて、前記乾燥部が流路系を破壊しうる圧力より十分小
さい圧力によって開口しうる安全弁およびＵ形流路がこ
の順に流路で連結されてなり、さらに前記Ｕ形流路を低
温液化ガス内に浸漬しうる低温液化ガス槽を具備するこ
とを特徴とする水分計を提供するものである。
上記問題点を改善するためになされたもので、試料ガス
供給部、これから延出される試料ガス供給流路、試料流
路が２分岐して形成される、流徊御芹を備えた測定ガス
流路および乾燥訟旗固りルリ゛とを備えた乾燥ガス流路
、前記測定ガス流路と乾燥ガス流路の出口側が連結され
る、排ガス流路付水晶振動子式水分センサ部ならびに水
分比刺算部とからなり、測定ガスと乾燥ガスとを交互に
前記水分センサ部に導入して双方の水分濃度差に基づく
周波数差から測定ガスの水分濃度を測定する水分計にお
いて、前記乾燥部が流路系を破壊しうる圧力より十分小
さい圧力によって開口しうる安全弁およびＵ形流路がこ
の順に流路で連結されてなり、さらに前記Ｕ形流路を低
温液化ガス内に浸漬しうる低温液化ガス槽を具備するこ
とを特徴とする水分計を提供するものである。
乾燥流路に送られた試料ガスは低温液化ガス中に浸漬さ
れたＵ形流路を通過する間に水分が凝縮除去される。
れたＵ形流路を通過する間に水分が凝縮除去される。
上記の低温液化ガスとしては窒素、酸素などが用いられ
、それぞれの温度は一１９６°Ｃと一１８７°Ｃである
。
、それぞれの温度は一１９６°Ｃと一１８７°Ｃである
。
安全弁は、Ｕ形流路を低温液化ガスの外に位置させた時
に、温度上昇によって流路内の圧力が急激に上昇して分
析計のガス流路構成部が破壊されるのを防止するための
ものであって、この破壊する圧力よりも十分低い圧力で
開口するものが選択される。
に、温度上昇によって流路内の圧力が急激に上昇して分
析計のガス流路構成部が破壊されるのを防止するための
ものであって、この破壊する圧力よりも十分低い圧力で
開口するものが選択される。
に）実施例
この発明の水分計の一実施例として、は、第１図に示す
水分計において乾燥部８が第２図に示すコールドトラッ
プで構成されているものがある。すなわち分岐部８で２
分岐された試料ガスがＡからコールドトラップに導入さ
れ、低温液化ガスの液体窒素１５内に浸漬されたＵ形流
路１６を通過する間に水分が凝縮除去され乾燥ガスとし
てＢから乾燥ガス流路５を進じて水分センサ６に送られ
る。
水分計において乾燥部８が第２図に示すコールドトラッ
プで構成されているものがある。すなわち分岐部８で２
分岐された試料ガスがＡからコールドトラップに導入さ
れ、低温液化ガスの液体窒素１５内に浸漬されたＵ形流
路１６を通過する間に水分が凝縮除去され乾燥ガスとし
てＢから乾燥ガス流路５を進じて水分センサ６に送られ
る。
液体蓋素槽１７は上下に移動可能で、水分計停止時には
下降させてＵ形流路１６を液体窒素外に位置させる。
下降させてＵ形流路１６を液体窒素外に位置させる。
また１８は安全弁であって、Ｕ形流路１６を液体窒素ガ
ス内から外に位置させたときに内圧が急激に上昇しても
、分析計のガス流路構成部が破壊する圧力よりも十分低
い圧力で開口してその破壊が防止される。
ス内から外に位置させたときに内圧が急激に上昇しても
、分析計のガス流路構成部が破壊する圧力よりも十分低
い圧力で開口してその破壊が防止される。
第１図に示す基本構成の水分計において、試料ガスとし
てモレキュラーシーブ８Ａで乾燥した空気を用いて、乾
燥部８に従来の乾燥方法であるモレキュラーシーブ８Ａ
を用いた場合と、第２図に示すコールドトラップを用い
た場合の水分濃度測定の比較を行った。その結果を＠８
８図と第８ｂ図に示す。すなわちモレキュラーシーブ８
人による乾燥では約０．８ｐｐｍ の水分濃Ｕを示し、
コールドトラップ乾燥では０．０１ｐｐｍ の水分濃度
を示した。したがって検出限界はモレキュラーシーブ８
ムの場合は０．６ｐｐｎｘ、液体窒素によるコールドト
ラップの場合は０．Ｏ２ｐｐｍであることが分かる。
てモレキュラーシーブ８Ａで乾燥した空気を用いて、乾
燥部８に従来の乾燥方法であるモレキュラーシーブ８Ａ
を用いた場合と、第２図に示すコールドトラップを用い
た場合の水分濃度測定の比較を行った。その結果を＠８
８図と第８ｂ図に示す。すなわちモレキュラーシーブ８
人による乾燥では約０．８ｐｐｍ の水分濃Ｕを示し、
コールドトラップ乾燥では０．０１ｐｐｍ の水分濃度
を示した。したがって検出限界はモレキュラーシーブ８
ムの場合は０．６ｐｐｎｘ、液体窒素によるコールドト
ラップの場合は０．Ｏ２ｐｐｍであることが分かる。
第４図に他の水晶振動子式水分計を示す。
２１は試料ガス、２２は乾燥部、２Ｂと２７はフィルタ
一部、２４は乾燥ガス流路、２５は水分発生器、２８は
測定ガス流路、２９は水分センサ、８０は測定セル、８
１は排ガス流路、８２は流量計および８８は水分濃度演
算部である。
一部、２４は乾燥ガス流路、２５は水分発生器、２８は
測定ガス流路、２９は水分センサ、８０は測定セル、８
１は排ガス流路、８２は流量計および８８は水分濃度演
算部である。
この水分計の乾燥部２２にも第２図のフールトドラップ
を用いれば、上記のようなすぐれた検出限界で水分率を
測定することができる。なおこの水分計は試料ガスを乾
燥部で乾燥したま＼の乾燥ガスを水分センサに送り、そ
れと交互に試料ガスもしくは水分計の較正のために乾燥
ガスに水分発生器で一定址の水分を与えたものを水分セ
ンナに送って、両者の水分温度差に基づく周波数差から
試料ガスの水分濃度を測定する水分計である。
を用いれば、上記のようなすぐれた検出限界で水分率を
測定することができる。なおこの水分計は試料ガスを乾
燥部で乾燥したま＼の乾燥ガスを水分センサに送り、そ
れと交互に試料ガスもしくは水分計の較正のために乾燥
ガスに水分発生器で一定址の水分を与えたものを水分セ
ンナに送って、両者の水分温度差に基づく周波数差から
試料ガスの水分濃度を測定する水分計である。
上記の水分計はいずれも、乾燥部にモレキュラーシーブ
３人を用いたものと比べて水分の検出限界が０．６ｐｐ
ｍ から０．Ｏ２ｐｐｍへと向上する。
３人を用いたものと比べて水分の検出限界が０．６ｐｐ
ｍ から０．Ｏ２ｐｐｍへと向上する。
またコールドトラップの低温液化ガスは槽内の址が目視
できるのでコールドトラップの乾燥能力を容易に知るこ
とができる。これに対してモレキュラーシープ８人の乾
燥能力は目視することができず、その都度特殊な方法で
測定する必要がある。
できるのでコールドトラップの乾燥能力を容易に知るこ
とができる。これに対してモレキュラーシープ８人の乾
燥能力は目視することができず、その都度特殊な方法で
測定する必要がある。
また他の実施例として次のものがある。すなわち、第１
ｔｉ（ｌと第４図に示す水分計において、乾燥部がモレ
キュラーシーブなどの水分吸収剤もしくは水分吸着剤を
封入した４’ｆｆ 、前記安全弁および前記Ｕ形流路を
流路で連結してなり、さらに前記の低温液化ガス格を具
備する水分計である。この場合試料ガスが最初にモレキ
ュラーシーブなどの槓を通過して大部分の水分が除去さ
れた後に、コールドトラップに入るのでＵ形流路内で凍
結する水分が減少して生成した水を除去する頻度が少な
くなり、メインテナンスが容易になる。
ｔｉ（ｌと第４図に示す水分計において、乾燥部がモレ
キュラーシーブなどの水分吸収剤もしくは水分吸着剤を
封入した４’ｆｆ 、前記安全弁および前記Ｕ形流路を
流路で連結してなり、さらに前記の低温液化ガス格を具
備する水分計である。この場合試料ガスが最初にモレキ
ュラーシーブなどの槓を通過して大部分の水分が除去さ
れた後に、コールドトラップに入るのでＵ形流路内で凍
結する水分が減少して生成した水を除去する頻度が少な
くなり、メインテナンスが容易になる。
（ホ）発明の効果
この発明によれば、乾燥部にモレキュラーシーブ８Ａを
用いたときと比べ水分の検出限界が０．６ｐｐｍ から
０．Ｏ２ｐｐｍ へと向上し、また乾燥部の乾燥能力を
容易に知ることができ有利である。
用いたときと比べ水分の検出限界が０．６ｐｐｍ から
０．Ｏ２ｐｐｍ へと向上し、また乾燥部の乾燥能力を
容易に知ることができ有利である。
第１図と第４図はこの発明の水分計の構成を示す説明図
、第２図はこの発明の水分計の乾燥部に用いられるコー
ルドトラップの構成説明図、第８ａ図と第８ｂ図はそれ
ぞれ、モレキュラーシーブ３Ａとコールドトラップの乾
燥能力を示すグラフ図である。 １・・・試料供給部、 ２・・・試料供給流路、
８・・・分岐部、 ４・・・測定ガス流路、
５・・・乾燥ガス流路、 ６．２９・・・水晶振動子水分センサ、７．９・・・流
量制御弁、 ８．２２・・・乾燥部、１０．８１・・・
排ガス流路、 １１．８２・・・流量計、 １８．８０・・・測定セ
ル、１２．８８・・・水分濃度演算部、 １５・・・液体窒素、１６・・・Ｕ形流路、１７・・・
液体窒素槽、１８・・・安全弁、２１・・・試料ガス、 ２８．２７・・・フィルタ一部、 （２）１力補心桂ヂ退千−２４・・・乾燥ガスライン、
２８・・・湿ガスライン。 代 理 人 弁理士 野 河 信太部 第 １ 図 鍔２ 図 第 ３ 図ａ° 哨３ 図ｂｖＲ４！ ２乙
、第２図はこの発明の水分計の乾燥部に用いられるコー
ルドトラップの構成説明図、第８ａ図と第８ｂ図はそれ
ぞれ、モレキュラーシーブ３Ａとコールドトラップの乾
燥能力を示すグラフ図である。 １・・・試料供給部、 ２・・・試料供給流路、
８・・・分岐部、 ４・・・測定ガス流路、
５・・・乾燥ガス流路、 ６．２９・・・水晶振動子水分センサ、７．９・・・流
量制御弁、 ８．２２・・・乾燥部、１０．８１・・・
排ガス流路、 １１．８２・・・流量計、 １８．８０・・・測定セ
ル、１２．８８・・・水分濃度演算部、 １５・・・液体窒素、１６・・・Ｕ形流路、１７・・・
液体窒素槽、１８・・・安全弁、２１・・・試料ガス、 ２８．２７・・・フィルタ一部、 （２）１力補心桂ヂ退千−２４・・・乾燥ガスライン、
２８・・・湿ガスライン。 代 理 人 弁理士 野 河 信太部 第 １ 図 鍔２ 図 第 ３ 図ａ° 哨３ 図ｂｖＲ４！ ２乙
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、試料ガス供給部、これから延出される試料ガス供給
流路、試料流路が２分岐して形成される流量制御弁を備
えた測定ガス流路および乾燥部と流量制御弁とを備えた
乾燥ガス流路、前記測定ガス流路と乾燥ガス流路の出口
側が連結される、排ガス流路付水晶振動子式水分センサ
部ならびに水分濃度演算部とからなり、測定ガスと乾燥
ガスとを交互に前記水分センサ部に導入して双方の水分
濃度差に基づく周波数差から測定ガスの水分温度を測定
する水分計において、前記乾燥部が、流路系を破壊しう
る圧力より十分小さい圧力によつて開口しうる安全弁お
よびＵ形流路がこの順に流路で連結されてなり、さらに
前記Ｕ形流路を低温液化ガス内に浸漬しうる低温液化ガ
ス槽を具備することを特徴とする水分計。 ２、乾燥部が、水分吸収剤または水分吸着剤を封入した
槽、流路系を破壊しうる圧力より十分小さい圧力によつ
て開口しうる安全弁およびＵ形流路をこの順に流路で連
結されてなり、さらに前記Ｕ形流路を低温液化ガス内に
浸漬しうる低温液化ガス槽を備える特許請求の範囲第１
項の水分計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25888486A JPS63111441A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 水分計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25888486A JPS63111441A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 水分計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63111441A true JPS63111441A (ja) | 1988-05-16 |
Family
ID=17326366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25888486A Pending JPS63111441A (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | 水分計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63111441A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50133885A (ja) * | 1974-04-06 | 1975-10-23 | ||
| JPS5924252A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-07 | Shimadzu Corp | 水晶発振式水分計システム |
-
1986
- 1986-10-30 JP JP25888486A patent/JPS63111441A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50133885A (ja) * | 1974-04-06 | 1975-10-23 | ||
| JPS5924252A (ja) * | 1982-07-30 | 1984-02-07 | Shimadzu Corp | 水晶発振式水分計システム |
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