JP2003270234A - 酸素測定用金属部材及び酸素測定方法 - Google Patents
酸素測定用金属部材及び酸素測定方法Info
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- JP2003270234A JP2003270234A JP2002074209A JP2002074209A JP2003270234A JP 2003270234 A JP2003270234 A JP 2003270234A JP 2002074209 A JP2002074209 A JP 2002074209A JP 2002074209 A JP2002074209 A JP 2002074209A JP 2003270234 A JP2003270234 A JP 2003270234A
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- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温燃焼環境での酸素濃度について、規模が
大きな設備でも測定可能であり、そして、低コストを可
能とする酸素測定用金属部材及び酸素測定方法を提供す
る。 【解決手段】 高温燃焼環境での酸素濃度を測定する部
材１であって、高温酸素雰囲気で酸化物になると昇華す
る金属からなる測定部１２を有する。金属は、タングス
テン又はモリブデンである。櫛状体、板状体又は線状体
からなる。
大きな設備でも測定可能であり、そして、低コストを可
能とする酸素測定用金属部材及び酸素測定方法を提供す
る。 【解決手段】 高温燃焼環境での酸素濃度を測定する部
材１であって、高温酸素雰囲気で酸化物になると昇華す
る金属からなる測定部１２を有する。金属は、タングス
テン又はモリブデンである。櫛状体、板状体又は線状体
からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸素測定金属部材
及び酸素測定方法であり、特に火炎等の高温領域におけ
る酸素を測定する金属部材及びそれを用いた酸素測定方
法に関する。
及び酸素測定方法であり、特に火炎等の高温領域におけ
る酸素を測定する金属部材及びそれを用いた酸素測定方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】火炎中の酸素濃度を測定する一般的な方
法として、レーザーラマン法が知られている。この方法
は、光学系が組める実験室レベルで測定する場合に利用
されており、図３（ａ）（ｂ）に示すように、ＹＡＧレ
ーザ５１´、レーザ光学系５２´、ビームトラップ５３
´、分光器５４´、ＣＣＤカメラ５５´、解析装置５６
´、カメラ光温度計５７´等を使用する。ＹＡＧレーザ
５１´から発生したレーザは、レーザ光学系５２´によ
りバーナ４１´の火炎４２´に照射され、ビームトラッ
プ５３´となる。火炎４２´による散乱光は、分光器５
４´によりＣＣＤカメラ５５´に導入され、解析装置５
６´により解析され、酸素濃度等を測定する。火炎４２
´の温度は、カメラ光温度計５７´により測定される。
なお、バーナ４１´は、高圧燃焼容器４６´内に設置さ
れ、酸素４３´、水素４４´、窒素４５´により火炎４
２´を形成し、そして、生成ガスは、生成ガス冷却器４
７´、生成ガス希釈装置４８´及び窒素設備４９´によ
り、大気放出される。しかしながら、この方法では、高
圧燃焼容器に光学系装置を取付ける必要があり、費用が
高くなるため、規模が大きな設備においてはほとんど実
用的ではない。
法として、レーザーラマン法が知られている。この方法
は、光学系が組める実験室レベルで測定する場合に利用
されており、図３（ａ）（ｂ）に示すように、ＹＡＧレ
ーザ５１´、レーザ光学系５２´、ビームトラップ５３
´、分光器５４´、ＣＣＤカメラ５５´、解析装置５６
´、カメラ光温度計５７´等を使用する。ＹＡＧレーザ
５１´から発生したレーザは、レーザ光学系５２´によ
りバーナ４１´の火炎４２´に照射され、ビームトラッ
プ５３´となる。火炎４２´による散乱光は、分光器５
４´によりＣＣＤカメラ５５´に導入され、解析装置５
６´により解析され、酸素濃度等を測定する。火炎４２
´の温度は、カメラ光温度計５７´により測定される。
なお、バーナ４１´は、高圧燃焼容器４６´内に設置さ
れ、酸素４３´、水素４４´、窒素４５´により火炎４
２´を形成し、そして、生成ガスは、生成ガス冷却器４
７´、生成ガス希釈装置４８´及び窒素設備４９´によ
り、大気放出される。しかしながら、この方法では、高
圧燃焼容器に光学系装置を取付ける必要があり、費用が
高くなるため、規模が大きな設備においてはほとんど実
用的ではない。
【０００３】また、雰囲気中にサンプリング装置（吸引
装置）をセットして吸引したガスの酸素濃度を測る方法
も知られている。しかしながら、高圧燃焼容器にサンプ
リング装置を取付ける必要があり、費用が高くなり、そ
して、吸引した高温ガス中で酸化が進むこと等があるた
め、酸素濃度の分布を得ることはほとんど無理である。
装置）をセットして吸引したガスの酸素濃度を測る方法
も知られている。しかしながら、高圧燃焼容器にサンプ
リング装置を取付ける必要があり、費用が高くなり、そ
して、吸引した高温ガス中で酸化が進むこと等があるた
め、酸素濃度の分布を得ることはほとんど無理である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の問題
を解決するものであり、高温燃焼環境での酸素濃度につ
いて、規模が大きな設備でも測定可能であり、そして、
低コストを可能とする酸素測定用金属部材及び酸素測定
方法を提供することを目的とする。
を解決するものであり、高温燃焼環境での酸素濃度につ
いて、規模が大きな設備でも測定可能であり、そして、
低コストを可能とする酸素測定用金属部材及び酸素測定
方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、高温燃焼環境
での酸素濃度を測定する部材であって、高温酸素雰囲気
で酸化物になると昇華する金属からなる測定部を有する
酸素測定用金属部材である。
での酸素濃度を測定する部材であって、高温酸素雰囲気
で酸化物になると昇華する金属からなる測定部を有する
酸素測定用金属部材である。
【０００６】また、本発明は、上記金属は、タングステ
ン又はモリブデンである酸素測定用金属部材である。
ン又はモリブデンである酸素測定用金属部材である。
【０００７】そして、本発明は、櫛状体からなる酸素測
定用金属部材である。
定用金属部材である。
【０００８】更に、本発明は、板状体からなる酸素測定
用金属部材である。
用金属部材である。
【０００９】また、本発明は、線状体からなる酸素測定
用金属部材である。
用金属部材である。
【００１０】そして、本発明は、高温燃焼環境での酸素
濃度を測定する方法であって、高温酸素雰囲気で酸化物
になると昇華する金属からなる酸素測定用金属部材を高
温燃焼環境に配置する酸素測定方法である。
濃度を測定する方法であって、高温酸素雰囲気で酸化物
になると昇華する金属からなる酸素測定用金属部材を高
温燃焼環境に配置する酸素測定方法である。
【００１１】更に、本発明は、櫛状体、板状体又は線状
体の酸素測定用金属部材を使用して高温燃焼環境での酸
素の有無を測定する酸素測定方法である。
体の酸素測定用金属部材を使用して高温燃焼環境での酸
素の有無を測定する酸素測定方法である。
【００１２】また、本発明は、櫛状体、板状体又は線状
体からなる酸素測定用金属部材を使用して高温燃焼環境
での酸素の分布状態を測定する酸素測定方法である。
体からなる酸素測定用金属部材を使用して高温燃焼環境
での酸素の分布状態を測定する酸素測定方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を説明する。本
発明の酸素測定用金属部材及び酸素測定方法の実施例に
ついて、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施
例の酸素測定用金属部材及び酸素測定方法の説明図であ
る。図２は、実施例による酸素測定結果を説明する図で
ある。
発明の酸素測定用金属部材及び酸素測定方法の実施例に
ついて、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施
例の酸素測定用金属部材及び酸素測定方法の説明図であ
る。図２は、実施例による酸素測定結果を説明する図で
ある。
【００１４】実施例を説明する。本実施例の酸素測定用
金属部材１は、図１に示すように、本体部１１と測定部
１２とからなり、本体部１１及び測定部１２は例えばタ
ングステン、モリブデン等の金属からなる。これらの金
属は、高温燃焼環境である６００℃以上、好ましくは１
０００〜１２００℃で酸素が有ると、酸化されて酸化物
になり、昇華して減肉又は形をとどめておくことができ
ない。高温燃焼環境に置かれ、取出された酸素測定用金
属部材１の測定部１２は、高温燃焼環境の酸素が高かっ
た部分が昇華して減肉又は形をとどめておくことができ
ないため、測定部１２の形状を確認することにより、高
温燃焼環境の酸素の高低を測定することができる。
金属部材１は、図１に示すように、本体部１１と測定部
１２とからなり、本体部１１及び測定部１２は例えばタ
ングステン、モリブデン等の金属からなる。これらの金
属は、高温燃焼環境である６００℃以上、好ましくは１
０００〜１２００℃で酸素が有ると、酸化されて酸化物
になり、昇華して減肉又は形をとどめておくことができ
ない。高温燃焼環境に置かれ、取出された酸素測定用金
属部材１の測定部１２は、高温燃焼環境の酸素が高かっ
た部分が昇華して減肉又は形をとどめておくことができ
ないため、測定部１２の形状を確認することにより、高
温燃焼環境の酸素の高低を測定することができる。
【００１５】酸素測定の一例を説明する。図１に示すよ
うに、酸素測定用金属部材１は、バーナ２の先端に設け
た短管３に取付けたものであり、使用したバーナは、酸
素を予混合した部分燃焼バーナである。バーナ２の火炎
により高温となるが、酸素が有る部分に位置する酸素測
定用金属部材１の測定部１２は、酸化物となって昇華す
る。酸素濃度の高低が及ぼす影響について、図２（ａ）
（ｂ）を用いて説明する。酸素濃度が高い燃焼環境で測
定すると、図２（ａ）に示すように、酸素測定用金属部
材１ａの測定部１２ａは、一部無くなっていた。バーナ
に近い部分は、酸素濃度が高く、形状をとどめることが
できなかったことがわかる。酸素濃度が低い燃焼環境で
測定すると、図２（ｂ）に示すように、酸素測定用金属
部材１ｂの測定部１２ｂはほとんど形状が変化していな
かった。
うに、酸素測定用金属部材１は、バーナ２の先端に設け
た短管３に取付けたものであり、使用したバーナは、酸
素を予混合した部分燃焼バーナである。バーナ２の火炎
により高温となるが、酸素が有る部分に位置する酸素測
定用金属部材１の測定部１２は、酸化物となって昇華す
る。酸素濃度の高低が及ぼす影響について、図２（ａ）
（ｂ）を用いて説明する。酸素濃度が高い燃焼環境で測
定すると、図２（ａ）に示すように、酸素測定用金属部
材１ａの測定部１２ａは、一部無くなっていた。バーナ
に近い部分は、酸素濃度が高く、形状をとどめることが
できなかったことがわかる。酸素濃度が低い燃焼環境で
測定すると、図２（ｂ）に示すように、酸素測定用金属
部材１ｂの測定部１２ｂはほとんど形状が変化していな
かった。
【００１６】以上実施例で説明したように、酸素測定用
金属部材１を用いることにより、簡単に燃焼環境におけ
る酸素の有無や濃度及びその分布を測定することがで
き、また、部材は使い捨てであり、火炎中の流れ状態に
影響をほとんど与えることない小サイズとすることがで
きる。そして、酸素測定用金属部材の形状について、櫛
状体の他に板状体や１本又は複数本の線状体とすること
ができ、形状の変化や太さ、厚さの違いにより酸素分布
形状を測定することも可能である。酸素測定用金属部材
１について、酸化変化量と酸化速度の関係を例えば理論
計算等で把握することにより、火炎中の酸素濃度を算定
することができる。
金属部材１を用いることにより、簡単に燃焼環境におけ
る酸素の有無や濃度及びその分布を測定することがで
き、また、部材は使い捨てであり、火炎中の流れ状態に
影響をほとんど与えることない小サイズとすることがで
きる。そして、酸素測定用金属部材の形状について、櫛
状体の他に板状体や１本又は複数本の線状体とすること
ができ、形状の変化や太さ、厚さの違いにより酸素分布
形状を測定することも可能である。酸素測定用金属部材
１について、酸化変化量と酸化速度の関係を例えば理論
計算等で把握することにより、火炎中の酸素濃度を算定
することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、高温燃焼環境での酸素
濃度について、規模が大きな設備でも測定可能であり、
そして、低コストを可能とする酸素測定用金属部材及び
酸素測定方法を得ることができる。
濃度について、規模が大きな設備でも測定可能であり、
そして、低コストを可能とする酸素測定用金属部材及び
酸素測定方法を得ることができる。
【図１】実施例の酸素測定用金属部材及び酸素測定方法
の説明図。
の説明図。
【図２】実施例による酸素測定結果を説明する図。
【図３】従来例の酸素測定装置の説明図。
１、１ａ、１ｂ 酸素測定用金属部材
１１、１１ａ、１１ｂ 本体部
１２、１２ａ、１２ｂ 測定部
２ ガスバーナ
３ 短管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 山本 貴英
東京都港区海岸一丁目５番20号 東京瓦斯
株式会社内
Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BB09 DA03 DA04 FA19
Claims (8)
- 【請求項１】 高温燃焼環境での酸素濃度を測定する部
材であって、 高温酸素雰囲気で酸化物になると昇華する金属からなる
測定部を有することを特徴とする酸素測定用金属部材。 - 【請求項２】 請求項１記載の酸素測定用金属部材にお
いて、 上記金属は、タングステン又はモリブデンであることを
特徴とする酸素測定用金属部材。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の酸素測定用金属
部材において、 櫛状体からなることを特徴とする酸素測定用金属部材。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載の酸素測定用金属
部材において、 板状体からなることを特徴とする酸素測定用金属部材。 - 【請求項５】 請求項１又は２に記載の酸素測定用金属
部材において、 線状体からなることを特徴とする酸素測定用金属部材。 - 【請求項６】 高温燃焼環境での酸素濃度を測定する方
法であって、 高温酸素雰囲気で酸化物になると昇華する金属からなる
酸素測定用金属部材を高温燃焼環境に配置することを特
徴とする酸素測定方法。 - 【請求項７】 請求項６記載の酸素測定方法において、 櫛状体、板状体又は線状体の酸素測定用金属部材を使用
して高温燃焼環境での酸素の有無を測定することを特徴
とする酸素測定方法。 - 【請求項８】 請求項６記載の酸素測定方法において、 櫛状体、板状体又は線状体からなる酸素測定用金属部材
を使用して高温燃焼環境での酸素の分布状態を測定する
ことを特徴とする酸素測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002074209A JP2003270234A (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 酸素測定用金属部材及び酸素測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002074209A JP2003270234A (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 酸素測定用金属部材及び酸素測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003270234A true JP2003270234A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29203662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002074209A Pending JP2003270234A (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 酸素測定用金属部材及び酸素測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003270234A (ja) |
-
2002
- 2002-03-18 JP JP2002074209A patent/JP2003270234A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040126 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040126 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20051027 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060404 |