JP2002509249A - ガス熱量測定方法及び装置 - Google Patents

ガス熱量測定方法及び装置

Info

Publication number
JP2002509249A
JP2002509249A JP2000540428A JP2000540428A JP2002509249A JP 2002509249 A JP2002509249 A JP 2002509249A JP 2000540428 A JP2000540428 A JP 2000540428A JP 2000540428 A JP2000540428 A JP 2000540428A JP 2002509249 A JP2002509249 A JP 2002509249A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
temperature
thermal conductivity
measuring
speed
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.)
Granted
Application number
JP2000540428A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3494988B2 (ja
Inventor
ロバート リチャード サーストン
ポール スティーヴン ハーモンド
バリー レナード プライス
Original Assignee
ビージー インテレクチュアル プロパティー リミテッド
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GBGB9800822.0A external-priority patent/GB9800822D0/en
Priority claimed from GBGB9815255.6A external-priority patent/GB9815255D0/en
Application filed by ビージー インテレクチュアル プロパティー リミテッド filed Critical ビージー インテレクチュアル プロパティー リミテッド
Publication of JP2002509249A publication Critical patent/JP2002509249A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3494988B2 publication Critical patent/JP3494988B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02Analysing fluids
    • G01N29/036Analysing fluids by measuring frequency or resonance of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/32Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise
    • G01N29/326Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise compensating for temperature variations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02Analysing fluids
    • G01N29/024Analysing fluids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/22Fuels; Explosives
    • G01N33/225Gaseous fuels, e.g. natural gas
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D21/00Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value
    • G05D21/02Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value characterised by the use of electric means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/021Gases
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02881Temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10Number of transducers
    • G01N2291/101Number of transducers one transducer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10Number of transducers
    • G01N2291/102Number of transducers one emitter, one receiver
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 装置2はチャンバ4を有し、チャンバ4には、対象となるガス、例えば天然ガスが、入口6を通して供給され、出口8を通して排出される。環境温度における音速SoSが、何らかの適当な方法、例えば、電子制御・計算手段14と超音波発振器10及び超音波受信器12を用いて、測定される。環境温度Taは、温度センサ22によって観測され、熱伝導率センサによって、環境温度よりも高い2種類の温度におけるガスの熱伝導率が測定される。環境温度よりも70℃高いときの熱伝導率の一つの値ThCHと、環境温度よりも50℃高いときの熱伝導率の一つの値ThCLとが測定される。制御手段14は、式: CV= a.ThCH + b.ThCL + c.SoS + d.Ta + e.Ta 2 + f (但し、a、b、c、d、e、fは定数)によって、熱量CVを計算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスの熱量(caloric value)測定のための方法及び装置に関する。
【0002】
【背景技術】
ガスは、例えば天然ガス等の燃料ガスであってもよい。天然ガスは、例えばメ
タンであって、更に窒素及び/又は二酸化炭素を含んでいてもよい。メタンに加
えて、天然ガスは、例えば、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン又はヘキサン
等の少なくとも一つの他の炭化水素を含んでいてもよい。
【0003】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの態様によれば、ガスの熱量測定の方法は、ガス中の音速を測定
する工程と、その音速に対応する熱量を算出する際にその音速を利用する工程と
を含む。
【0004】 本発明の他の態様によれば、ガスの熱量測定の方法は、ガス中の音速を測定す
る工程と、第1の温度における前記ガスの第1の熱伝導率を測定する工程と、第
1の温度とは異なる第2の温度における前記ガスの第2の熱伝導率を測定する工
程と、前記音速並びに第1及び第2の熱伝導率に対応する熱量を算出する際に前
記音速並びに第1及び第2の熱伝導率を利用する工程とを含む。
【0005】 本発明の更に他の態様によれば、ガスの熱量測定装置は、前記ガスの中の音速
を測定する手段と、前記音速に対応するガスの熱量を計算する過程で前記音速を
利用する手段と、を有する。
【0006】 本発明の更に他の態様によれば、ガスの熱量測定装置は、前記ガス中の音速を
測定する手段と、第1の温度における前記ガスの第1の熱伝導率を測定する手段
と、前記第1の温度とは異なる第2の温度における前記ガスの第2の熱伝導率を
測定する手段と、前記音速並びに第1及び第2の熱伝導率に対応する熱量を算出
する際に前記音速並びに第1及び第2の熱伝導率を利用する手段と、を含む。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を用いて本発明を実施できる装置を示す。 図1において、ガスの熱量を測定するための装置2はチャンバ4を有し、ガス
は、入口管6を通してチャンバ4内に供給され、出口管8を通して排出される。
入口管6は、例えば胴のコイルからなる熱交換手段6Aを有する。これによって
、入って来るガスの温度を、外気の環境温度とほぼ同じ値に調整することができ
、それによって、チャンバ4内のガスの温度はほぼ均一になる。チャンバ4は、
超音波発信変換器10と超音波受信変換器12とを有する。計算手段を含む電子
的制御手段14は信号発生器16と接続されていて、信号発生器16は、制御手
段14の制御の下で、変換器10に所望の超音波信号18を出させるようになっ
ている。超音波信号18は変換器12によって受信され、その受信信号は、線2
0を通して制御手段14に送られる。変換器10と12の間の超音波信号の伝播
時間は、制御手段14によって測定される。制御手段14は、音速SoSを毎秒
メートル(m/s)単位で計算するようになっている。
【0008】 所望により、ガス中の音速を測定する他の方法、例えば米国特許第4938066号 に開示された方法を採用することも可能である。しかし最も好ましい方法は、英
国特許出願第9813509.8号、同第9813513.0号、同第9813514.8号に開示された方 法である。これらの出願は、共鳴器内のガスの音速を測定するための共鳴器の利
用を開示している。例えばマイクロプロセッサを含む又はマイクロプロセッサの
形の駆動電子回路が、ラウドスピーカを駆動する適当な周波数領域の正弦波信号
を生成するようになっている。ラウドスピーカは、共鳴器の内部に音響信号を与
えるような配置になっている。マイクロホンは、共鳴器内の音響信号の大きさを
検出するように配置されている。マイクロホンからの信号は適当な電子回路によ
って濾波され増幅され、処理手段が、共鳴器内のガスに関連する共鳴周波数を決
定し、その音速を決定する。
【0009】 チャンバ4内の温度センサ22は、線24を介して、環境温度の値を表すデー
タを制御手段14に提供する。 環境温度センサ22は、熱伝導率観測手段30を有する熱伝導率センサ28の
一部をなすものでもよい。熱伝導率センサ28は例えば、ドイツ国フランクフル
ト・アム・マインのハルトマン・アンド・ブラウン(Hartmann & Braun)AGから
市販されている小型熱伝導率マイクロセンサ・モデルTCS208型でもよい。
【0010】 ガスの熱伝導率を観測する熱伝導率観測手段30は加熱手段を有し、この加熱
手段は、制御手段14から線32を介して受信された信号に応じて、センサ22
によって観測された環境温度よりも高い少なくとも2種類の選択された所望温度
で運転可能である。そして、その所望温度におけるガスの熱伝導率を示す信号が
、線34を介して制御手段に送られる。
【0011】 制御手段14は、熱伝導率センサ28が、2種類の所望温度tH及びtLでガス
の熱伝導率を測定するようにする。ここで、tHは、センサ22によって観測さ れた環境温度よりも予め定めた所望の温度t1だけ高く、tLは、センサ22によ
って観測された環境温度よりも予め定めた所望の温度t2だけ高く、t1はt2よ りも大きい。
【0012】 観測され若しくは測定された、ガス中の音速及び、tH及びtLにおけるガスの
熱伝導率の値、並びにセンサ22によるガスの環境温度の観測値を用いて、制御
手段14は、次の式を用いてガスの熱量を計算する。 CV = a.ThCH + b.ThCL + c.SoS + d.Ta + e.Ta 2 + f ・・・・・・ (式I) ここで、CVは熱量、ThCHは温度tHにおけるガスの熱伝導率、ThCLは 温度tLにおけるガスの熱伝導率、SoSは環境温度におけるガス内の音速、Ta はセンサ22によって観測されたガスの環境温度、そして、a、b、c、d、e
、fはそれぞれ、定数である。
【0013】 対象となるガスは、2種類以上のガスの混合でもよく、その混合比も変えるこ
とが可能である。このような燃料ガスは、例えば天然ガスである。天然ガスは、
例えばメタンを含み、更に、例えば、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン又は
ヘキサンのうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。又更に、窒素及び/又は
二酸化炭素を含んでいてもよい。
【0014】 式Iの定数a、b、c、d、e、fを導き出すために、対象ガスについて収集
されたデータに関して、回帰分析として知られる数学手法を利用できる。多数の
異なる試料を取るために、混合ガスの成分比を変えることもできる。クロマトグ
ラフィ法を用いて試料の熱量CVを求め、試料の環境温度Taを計測し、試料の 熱伝導率ThCH及びThCLを測定する。これを、各試料ごとに順次行なって、
それぞれの試料に対応する一組の値を得る。これら複数組の値を式Iに代入して
、定数a、b、c、d、e、fの「最良適合」値が導かれる。英国の多数の地点
で陸上に出て来る天然ガスの場合について、種々の地点からの試料についての回
帰分析を行ない、更に又、メタンとエタンの混合物、メタンとブタンの混合物、
メタンとペンタンの混合物、メタンとヘキサンの混合物の研究室での人工的複製
物であるガス等価グループについての回帰分析を行なった。研究室では、上記混
合物は、メタンとプロパンの種々の異なる混合物で代表した。
【0015】 天然ガス及びガス等価グループに式Iが適用され、回帰分析が使用されたとき
、定数として次の数値が導かれた。即ち、 a= 36.25649 b= -45.5768 c= 0.047029 d= 0.091067 e= 0.00074 f= 24.18731 ただし、 CVはガスの熱量(単位:MJ/m3 st(メガジュール/標準立方メートル))、 ThCHは、環境温度Taよりもほぼ70℃高い温度におけるガスの熱伝導率 (単位:W/m・K(Kは度ケルビン))、 ThCLは、環境温度Taよりもほぼ50℃高い温度tLにおけるガスの熱伝導 率(単位:W/m・K)、 SoSはガス中の音速(単位:m/s)、 Taはガスの環境温度(単位:℃)。
【0016】 上記の式Iの天然ガスへの適用例では、t1はほぼ70℃であり、t2はほぼ5
0℃である。このように、熱伝導率ThCH及びThCLが測定される温度tHと tLとの差はほぼ20℃である。[(Ta + 70) - (Ta + 50) = 20] 制御手段14によって計算されたガスの熱量CVの値は、制御手段からの信号
に応じて、記録手段36によって、表示し且つ/又は印刷し、又はその他の方法
で記録することができる。
【0017】 ガスの相対的濃度を表す情報が何らかの適当な技術自体によって制御手段16
に与えられるか、又は、制御手段がガスの相対濃度RDを計算できるような情報
が制御手段に与えられる。制御手段14は、ガスのウォッブル(Wobble)係数の値
を、次の式を用いて計算するかその他の方法で求めることができる。 WI = CV / √RD
【0018】 相対濃度の測定方法については、同じ出願人により1997年7月22日に出願され
た同時係属の英国特許出願第9715448.8号に開示されている。
【0019】 一つのプロセス(例えば、炉、キルン、圧縮機、エンジン等)で燃料ガスが燃
焼するとき、最適な燃焼を保証するような酸素(この場合は空気の形態)/燃料
ガス比を設定するべく、何らかの形式の制御システムが使用される。燃料ガス成
分の変動をも一部考慮して、余分な空気量が与えられる。この余分は、余計な空
気が加熱され排気されるが故に、プロセスが可能な最大限の効率に比べて低い効
率で運転されることを意味する。
【0020】 しかし、燃料ガスの質を表し、且つ本発明によって見出すことのできる熱量即
ちウォッブル係数の測定を、フィードフォワード方式で利用することによって、
制御の精度を改善し、より良い効率を達成することができる。
【0021】 そのような制御を行なう装置を図2に示す。燃料ガスが、配管等の通路40を
通じて、炉、キルン、圧縮機、エンジン等のガス燃焼プロセス41へ供給され、
空気の形態の酸素が、他の通路42を通じて、プロセス41へ供給される。通路
40の中に臨時的に挿入できる単数又は複数のプローブの形態、又は単数又は複
数の恒久的な装置の形態の、何らかの適当なデバイス43が配置されていて、こ
れらによって、通路40内を通る燃料ガスの音速、2種類の温度tH及びtLにお
けるガスの熱伝導率ThCH、ThCL、及びガスの環境温度Taを測定するよう
になっている。燃料ガスの音速SoS、熱伝導率ThCH、ThCL、及びガスの
環境温度Taは、デバイス43によって測定され、接続44を介して制御手段4 5へ送られる。制御手段45は、例えばマイクロプロセッサ又は計算機である。
制御手段45は、前述のように、デバイス43から受信した測定値から、燃料ガ
スの熱量を決定する。ガスの質の測定値を決定した後に、制御手段は、より良い
効率を達成するべく、酸素/燃料ガス比制御手段46、47を用いて、酸素/燃
料ガス比設定点を調整することができる。この場合、酸素/燃料ガス制御システ
ムは、燃料ガス通路40と空気通路42にそれぞれ開度可変弁46、47を有し
、これらの弁は、接続48、49を介してともに制御手段45によって制御され
る。変形例として、酸素/燃料ガス制御システムは、通路40、42の内の一方
だけに1個の開度可変弁を有してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の装置の実施形態を示す概略構成図である。
【図2】 本発明を利用するフィードフォワード空気/燃料ガス制御システ
ムの例の概略構成図である。
【手続補正書】
【提出日】平成12年12月14日(2000.12.14)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項】 ウォッブル係数をWIとし、ガスの相対濃度をRDとし、請
求項1乃至のいずれか1項記載の方法によって得られた熱量をCVとするとき
に、 式: WI = CV / √RD を用いてガスのウォッブル係数を測定する方法。
【請求項】 ガスの熱量を測定する装置であって、前記ガスの中の音速を
測定する手段と、前記音速に対応するガスの熱量を計算する過程で前記音速を利
用する手段と、を有することを特徴とする装置。
【請求項】 ガスの熱量を測定する装置であって、前記ガス中の音速を測
定する手段と、第1の温度における前記ガスの第1の熱伝導率を測定する手段と
、前記第1の温度とは異なる第2の温度における前記ガスの第2の熱伝導率を測
定する手段と、前記音速並びに第1及び第2の熱伝導率に対応する熱量を算出す
る際に前記音速並びに第1及び第2の熱伝導率を利用する手段と、を有すること
を特等とする装置。
【請求項】 ガス燃焼プロセスの酸素/燃料ガス比を調整する制御手段に
おいて、ガス燃焼プロセスのための請求項5又は6に記載の燃料ガスを熱量を測
定する装置と、決定された熱量に応じて、ガス燃焼プロセスの酸素/燃料ガス比
制御システムを調整する手段と、を有することを特徴とする制御手段。
【請求項】 ウォッブル係数をWIとし、ガスの相対濃度をRDとし、請
求項5又は6記載の装置を用いて得られた熱量をCVとするときに、 式: WI = CV / √RD を用いてガスのウォッブル係数を測定することを特徴とする装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),AU,CA,J P,KR,MX,SG,US (72)発明者 ハーモンド ポール スティーヴン イギリス レスターシャー エルイー65 1エフビー アッシュビー デ ラ ツォ ーク コーニーストン ガーデンス 8 (72)発明者 プライス バリー レナード イギリス レスターシャー エルイー12 8アールジェイ クウォーン スウィンフ ィールド ロード 4 Fターム(参考) 2F056 VS01 VS04 VS10 2G047 AA01 GA18

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスの熱量を測定する法であって、前記ガス中の音速を測定
    する工程と、前記音速に対応するガスの熱量を算出する際にその音速を利用する
    工程と、を有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 ガスの熱量を測定する方法であって、前記ガス中の音速を測
    定する工程と、第1の温度における前記ガスの第1の熱伝導率を測定する工程と
    、前記第1の温度とは異なる第2の温度における前記ガスの第2の熱伝導率を測
    定する工程と、前記音速並びに第1及び第2の熱伝導率に対応する熱量を算出す
    る際に前記音速並びに第1及び第2の熱伝導率を利用する工程と、を有すること
    を特等とする方法。
  3. 【請求項3】 CV =aThCH + b.ThCL + c.SoS + d.Ta + e
    .Ta 2 + f、 但し、CVは前記ガスの熱量、 但し、ThCHは前記第1の温度における前記ガスの熱伝導率、 但し、ThCLは前記第1の温度よりも低い前記第2の温度における前記ガス の熱伝導率、 但し、SoSは環境温度におけるガス内の前記音速、 但し、Taは前記熱伝導率が測定される前記環境温度(但し、前記第1及び第 2の温度は前記環境温度よりも高い)、そして、a、b、c、d、e、fはそれ
    ぞれ定数であり、 上記の式を用いることを含む手順によって前記熱量を得る請求項2記載の方法
  4. 【請求項4】 SoSはガス中の音速であって単位はm/sであり、熱伝導率 の単位はワット/メートル×度ケルビン(W/m・K)であり、温度Ta及び第1及び
    第2の温度の単位は℃であり、熱量の単位はメガジュール/標準立方メートル(
    MJ/m3 st)である請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記ガスは燃料ガスである請求項3又は4記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記燃料ガスは天然ガスである請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記ガスは天然ガスであって、この天然ガスは、メタンであ
    る少なくとも一つの炭化水素を含み、更にこの天然ガスは、窒素及び/又は二酸
    化炭素を含む請求項4記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記第1の温度は前記環境温度よりもほぼ70℃高い請求項
    3乃至7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記第2の温度は前記環境温度よりもほぼ50℃高い請求項
    3乃至8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 【請求項10】 aが実質的に36.25649であり、 bが実質的に-45.5768であり、 cが実質的に0.047029であり、 dが実質的に0.091067であり、 eが実質的に0.00074であり、 fが実質的に24.18731である、 請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 【請求項11】 図面を参照して発明の詳細な説明に記載した方法と実質的
    に同等なガス熱量測定方法。
  12. 【請求項12】 ウォッブル係数をWIとし、ガスの相対濃度をRDとし、
    請求項1乃至11のいずれか1項記載の方法によって得られた熱量をCVとする
    ときに、 式: WI = CV / √RD を用いてガスのウォッブル係数を測定する方法。
  13. 【請求項13】 ガスの熱量を測定する装置であって、前記ガスの中の音速
    を測定する手段と、前記音速に対応するガスの熱量を計算する過程で前記音速を
    利用する手段と、を有することを特徴とする装置。
  14. 【請求項14】 ガスの熱量を測定する装置であって、前記ガス中の音速を
    測定する手段と、第1の温度における前記ガスの第1の熱伝導率を測定する手段
    と、前記第1の温度とは異なる第2の温度における前記ガスの第2の熱伝導率を
    測定する手段と、前記音速並びに第1及び第2の熱伝導率に対応する熱量を算出
    する際に前記音速並びに第1及び第2の熱伝導率を利用する手段と、を有するこ
    とを特等とする装置。
  15. 【請求項15】 CV = a.ThCH + b.ThCL + c.SoS + d.Ta
    + e.Ta 2 + f、 但し、CVは前記ガスの熱量、 但し、ThCHは前記第1の温度における前記ガスの熱伝導率、 但し、ThCLは前記第1の温度よりも低い前記第2の温度における前記ガス の熱伝導率、 但し、SoSは環境温度におけるガス内の前記音速、 但し、Taは前記熱伝導率が測定される前記環境温度(但し、前記第1及び第 2の温度は前記環境温度よりも高い)、そして、a、b、c、d、e、fはそれ
    ぞれ定数であり、 上記の式を用いることを含む手順によって前記熱量を計算する請求項14記載
    の装置。
  16. 【請求項16】 SoSはガス中の音速であって単位はm/sであり、熱伝導 率の単位はワット/メートル×度ケルビン(W/m・K)であり、温度Ta及び第1及
    び第2の温度の単位は℃であり、熱量の単位はメガジュール/標準立方メートル
    (MJ/m3 st)である請求項15記載の装置。
  17. 【請求項17】 前記ガスは燃料ガスである請求項15又は16記載の装置
  18. 【請求項18】 前記燃料ガスは天然ガスである請求項17記載の装置。
  19. 【請求項19】 前記ガスは天然ガスであって、この天然ガスは、メタンで
    ある少なくとも一つの炭化水素を含み、更にこの天然ガスは、窒素及び/又は二
    酸化炭素を含む請求項16記載の装置。
  20. 【請求項20】 前記第1の温度は前記環境温度よりもほぼ70℃高い請求
    項15乃至19のいずれか1項記載の装置。
  21. 【請求項21】 前記第2の温度は前記環境温度よりもほぼ50℃高い請求
    項15乃至20のいずれか1項記載の装置。
  22. 【請求項22】 aが実質的に36.25649であり、 bが実質的に-45.5768であり、 cが実質的に0.047029であり、 dが実質的に0.091067であり、 eが実質的に0.00074であり、 fが実質的に24.18731である、 請求項19乃至21のいずれか1項記載の装置。
  23. 【請求項23】 図面を参照して発明の詳細な説明に記載した装置と実質的
    に同等なガス熱量測定装置。
  24. 【請求項24】 ガス燃焼プロセスの酸素/燃料ガス比を調整する制御手段
    において、ガス燃焼プロセスのための請求項13乃至23のいずれか1項記載の
    燃料ガスを熱量を測定する装置と、決定された熱量に応じて、ガス燃焼プロセス
    の酸素/燃料ガス比制御システムを調整する手段と、を有することを特徴とする
    制御手段。
  25. 【請求項25】 酸素の供給を受け入れる手段と、燃料ガスの供給を受け入
    れる手段と、酸素/燃料ガス比制御システムと、請求項24記載の制御手段と、
    を有することを特徴とする炉。
  26. 【請求項26】 酸素の供給を受け入れる手段と、燃料ガスの供給を受け入
    れる手段と、酸素/燃料ガス比制御システムと、請求項24記載の制御手段と、
    を有することを特徴とするキルン。
  27. 【請求項27】 酸素の供給を受け入れる手段と、燃料ガスの供給を受け入
    れる手段と、酸素/燃料ガス比制御システムと、請求項24記載の制御手段と、
    を有することを特徴とする圧縮機。
  28. 【請求項28】 酸素の供給を受け入れる手段と、燃料ガスの供給を受け入
    れる手段と、酸素/燃料ガス比制御システムと、請求項24記載の制御手段と、
    を有することを特徴とするエンジン。
  29. 【請求項29】 ウォッブル係数をWIとし、ガスの相対濃度をRDとし、
    請求項13乃至23のいずれか一つの装置を用いて得られた熱量をCVとすると
    きに、 式: WI = CV / √RD を用いてガスのウォッブル係数を測定することを特徴とする装置。
JP2000540428A 1998-01-16 1999-01-08 ガス熱量測定方法及び装置 Expired - Lifetime JP3494988B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9800822.0 1998-01-16
GBGB9800822.0A GB9800822D0 (en) 1998-01-16 1998-01-16 A method of measuring the calorific value of a gas
GBGB9815255.6A GB9815255D0 (en) 1998-07-15 1998-07-15 Method and apparatus for measuring the calorific value of a gas
GB9815255.6 1998-07-15
PCT/GB1999/000069 WO1999036767A1 (en) 1998-01-16 1999-01-08 Method and apparatus for measuring the calorific value of a gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002509249A true JP2002509249A (ja) 2002-03-26
JP3494988B2 JP3494988B2 (ja) 2004-02-09

Family

ID=26312950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000540428A Expired - Lifetime JP3494988B2 (ja) 1998-01-16 1999-01-08 ガス熱量測定方法及び装置

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6442996B1 (ja)
EP (1) EP1047934B1 (ja)
JP (1) JP3494988B2 (ja)
KR (1) KR100362820B1 (ja)
AR (1) AR012778A1 (ja)
AU (1) AU737737B2 (ja)
CA (1) CA2318496C (ja)
DE (1) DE69924828T2 (ja)
GB (1) GB2333371B (ja)
MX (1) MXPA00006938A (ja)
WO (1) WO1999036767A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016104270A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 理研計器株式会社 メタン価算出方法およびメタン価測定装置

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6634214B1 (en) * 1998-01-16 2003-10-21 Bg Intellectual Property Limited Method and apparatus for measuring the relative density of a gas
FR2776776B1 (fr) * 1998-03-24 2000-04-28 Schlumberger Ind Sa Dispositif et procede de mesure directe de l'energie calorifique contenue dans un gaz combustible
EP0967483A2 (de) * 1998-05-20 1999-12-29 N.V. Nederlandse Gasunie Verfahren zur verbrennungslosen Bestimmung des Brennwertes von Brenngas
GB9818388D0 (en) 1998-08-25 1998-10-21 British Gas Plc Measuring energy consumption
DE19949327A1 (de) * 1999-10-13 2001-04-19 Grunewald Axel Ulrich Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Gaskonzentrationen in einem Gasgemisch
JP4028380B2 (ja) * 2000-11-15 2007-12-26 ラティス インテレクチュアル プロパティー リミテッド 炭化水素ガスの混合物の有効組成の決定
FR2818746B1 (fr) * 2000-12-26 2003-03-28 Gaz De France Procede et dispositif d'evaluation de l'indice de wobbe d'un gaz combustible
US6539775B2 (en) * 2001-02-13 2003-04-01 Wolfgang H. Driftmeier Method and apparatus for the measurement of the interchangeability of LPG/air mixtures with natural gas
US6971259B2 (en) * 2001-11-07 2005-12-06 Weatherford/Lamb, Inc. Fluid density measurement in pipes using acoustic pressures
US7059172B2 (en) * 2001-11-07 2006-06-13 Weatherford/Lamb, Inc. Phase flow measurement in pipes using a density meter
US7359803B2 (en) * 2002-01-23 2008-04-15 Cidra Corporation Apparatus and method for measuring parameters of a mixture having solid particles suspended in a fluid flowing in a pipe
US7032432B2 (en) * 2002-01-23 2006-04-25 Cidra Corporation Apparatus and method for measuring parameters of a mixture having liquid droplets suspended in a vapor flowing in a pipe
US7275421B2 (en) * 2002-01-23 2007-10-02 Cidra Corporation Apparatus and method for measuring parameters of a mixture having solid particles suspended in a fluid flowing in a pipe
WO2004015377A2 (en) * 2002-08-08 2004-02-19 Cidra Corporation Apparatus and method for measuring multi-phase flows in pulp and paper industry applications
US7096719B2 (en) * 2003-01-13 2006-08-29 Cidra Corporation Apparatus for measuring parameters of a flowing multiphase mixture
ATE480753T1 (de) 2003-01-13 2010-09-15 Expro Meters Inc Apparat und verfahren zur bestimmung der geschwindigkeit eines fluids in einer leitung unter verwendung von ultraschallsensoren
US7237440B2 (en) * 2003-10-10 2007-07-03 Cidra Corporation Flow measurement apparatus having strain-based sensors and ultrasonic sensors
US7426852B1 (en) 2004-04-26 2008-09-23 Expro Meters, Inc. Submersible meter for measuring a parameter of gas hold-up of a fluid
CA2912218C (en) * 2005-05-16 2018-02-27 Expro Meters, Inc. Method and apparatus for detecting and characterizing particles in a multiphase fluid
US7526966B2 (en) 2005-05-27 2009-05-05 Expro Meters, Inc. Apparatus and method for measuring a parameter of a multiphase flow
CA2609826C (en) 2005-05-27 2014-07-29 Cidra Corporation An apparatus and method for measuring a parameter of a multiphase flow
AU2006268266B2 (en) 2005-07-07 2011-12-08 Expro Meters, Inc. Wet gas metering using a differential pressure based flow meter with a sonar based flow meter
WO2008051216A2 (en) 2005-10-25 2008-05-02 The Curators Of The University Of Missouri Micro-scale power source
US7624650B2 (en) 2006-07-27 2009-12-01 Expro Meters, Inc. Apparatus and method for attenuating acoustic waves propagating within a pipe wall
US7624651B2 (en) 2006-10-30 2009-12-01 Expro Meters, Inc. Apparatus and method for attenuating acoustic waves in pipe walls for clamp-on ultrasonic flow meter
US7673526B2 (en) 2006-11-01 2010-03-09 Expro Meters, Inc. Apparatus and method of lensing an ultrasonic beam for an ultrasonic flow meter
US7752918B2 (en) 2006-11-09 2010-07-13 Expro Meters, Inc. Apparatus and method for measuring a fluid flow parameter within an internal passage of an elongated body
KR100899822B1 (ko) * 2007-10-29 2009-05-27 한국표준과학연구원 초음파를 이용한 3상물질의 비열측정장치 및 방법
US8061186B2 (en) 2008-03-26 2011-11-22 Expro Meters, Inc. System and method for providing a compositional measurement of a mixture having entrained gas
US7547267B1 (en) * 2008-04-02 2009-06-16 Leao Wang Manual slope-adjusting mechanism for an elliptical cross trainer
CN103038634B (zh) * 2010-04-14 2016-01-20 罗斯蒙特测量有限公司 确定富含甲烷的气体混合物的能含量的方法
DE102011106373B4 (de) * 2011-06-10 2017-02-09 Vdeh-Betriebsforschungsinstitut Gmbh Vorrichtung zur Oxidation der oxidierbaren Anteile einer Brenngasprobe zur Qualitätsbestimmung des Brenngases
EP2574918B1 (de) * 2011-09-28 2014-12-10 Mems Ag Mikrothermisches Verfahren und Sensor zur Bestimmung physikalischer Gaseigenschaften
RU2531842C2 (ru) * 2011-10-05 2014-10-27 Максим Олегович Карпаш Способ определения теплоты сгорания природного газа и устройство для его осуществления
CN109946195B (zh) 2013-05-24 2022-06-07 Mems股份公司 用于测定气体的物理性质的方法和装置
DE102013106987A1 (de) 2013-07-03 2015-01-08 Karl Dungs Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Brennwertgröße sowie gasbetriebene Einrichtung mit einer derartigen Vorrichtung
US9354220B2 (en) * 2013-09-27 2016-05-31 Caterpillar Inc. Engine system having fuel quality sensor
KR101423566B1 (ko) * 2013-12-04 2014-07-29 한국가스공사 천연가스의 열량측정 시스템
JP6379069B2 (ja) * 2015-04-09 2018-08-22 東京瓦斯株式会社 発熱量導出装置および発熱量導出方法
US10669956B2 (en) 2016-05-09 2020-06-02 Cummins Inc. Fuel type prediction from mass flow measurements and thermal conductivity sensor
CN107237981B (zh) * 2017-06-23 2023-12-05 四川蜀道装备科技股份有限公司 燃气发动机燃料气的热值和华白指数调节装置及方法
WO2019079878A1 (en) * 2017-10-27 2019-05-02 Rostrum Medical Innovations Inc. AIR QUALITY AND AIR COMPOSITION SENSOR

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4246773A (en) * 1978-03-31 1981-01-27 Osaka Gas Company Ltd. Combustion property of gas measuring apparatus
US4938066A (en) 1988-01-29 1990-07-03 Xecutek Corporation Ultrasonic apparatus for measuring the speed of sound in a gaseous medium
US5537854A (en) * 1993-05-24 1996-07-23 Phillips; Scott Acoustic natural gas fuel sensor
GB9424430D0 (en) 1994-12-02 1995-01-18 British Gas Plc Measurement of a gas characteristic
GB9608265D0 (en) * 1996-04-22 1996-06-26 British Gas Plc Apparatus for measuring a gas value
EP0959354A3 (en) * 1998-05-20 2004-12-15 N.V. Nederlandse Gasunie Noncombustive method of determining the calorific value of fuel gas

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016104270A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 理研計器株式会社 メタン価算出方法およびメタン価測定装置
JPWO2016104270A1 (ja) * 2014-12-26 2017-10-05 理研計器株式会社 メタン価算出方法およびメタン価測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3494988B2 (ja) 2004-02-09
EP1047934B1 (en) 2005-04-20
KR100362820B1 (ko) 2002-11-29
WO1999036767A1 (en) 1999-07-22
DE69924828D1 (de) 2005-05-25
GB2333371B (en) 2002-03-20
US6442996B1 (en) 2002-09-03
DE69924828T2 (de) 2006-07-13
KR20010033543A (ko) 2001-04-25
MXPA00006938A (es) 2002-07-02
AR012778A1 (es) 2000-11-08
AU1978199A (en) 1999-08-02
CA2318496C (en) 2003-12-23
GB2333371A (en) 1999-07-21
AU737737B2 (en) 2001-08-30
EP1047934A1 (en) 2000-11-02
GB9900331D0 (en) 1999-02-24
CA2318496A1 (en) 1999-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002509249A (ja) ガス熱量測定方法及び装置
JP3548531B2 (ja) ガス比重測定方法及び装置
GB2372819A (en) Method for determining effective composition of hydrocarbon gas mixtures
JP3670214B2 (ja) エネルギ消費測定
RU2001107826A (ru) Измерение потребления энергии
US5807749A (en) Method for determining the calorific value of a gas and/or the Wobbe index of a natural gas
EP0998670B1 (en) Measuring relative density of a gas
JP3055941B2 (ja) 可燃ガスの発熱量および天然ガスのウォッベ指数の測定方法および装置
US5965817A (en) Temperature compensation of resonant frequency measurements for the effects of temperature variations
JP2001188031A (ja) 排気ガス中の粒子状物質の測定方法および測定装置
CN112051328B (zh) 一种气体声弛豫吸收系数的测量方法
CN112051328A (zh) 一种气体声弛豫吸收系数的测量方法
JP2021004891A (ja) メタン濃度算出方法およびメタン濃度測定装置
JP2002214016A (ja) 熱抵抗体流量計の特性試験方法および熱抵抗体流量計の特性試験装置
JP2003315318A (ja) 容器内の混合気体の共鳴周波数を測定することによって混合気体の分圧比を非破壊・リアルタイムで測定する方法、及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071121

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081121

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091121

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091121

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101121

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121

Year of fee payment: 8

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121

Year of fee payment: 9

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131121

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131121

Year of fee payment: 10

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term