JP2004226077A - Gas dilution system - Google Patents

Gas dilution system Download PDF

Info

Publication number
JP2004226077A
JP2004226077A JP2003010645A JP2003010645A JP2004226077A JP 2004226077 A JP2004226077 A JP 2004226077A JP 2003010645 A JP2003010645 A JP 2003010645A JP 2003010645 A JP2003010645 A JP 2003010645A JP 2004226077 A JP2004226077 A JP 2004226077A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
capillary
dilution
pressure
flow path
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.)
Withdrawn
Application number
JP2003010645A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akimasa Mega
章正 目賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP2003010645A priority Critical patent/JP2004226077A/en
Publication of JP2004226077A publication Critical patent/JP2004226077A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a great change of a dilution ratio caused by fluctuation of the pressure applied to a capillary. <P>SOLUTION: Indoor air is taken, and refined air refined by an adsorbent 20 and silica gel 22 which is used as zero gas is pressurized by a pump 26 and sent to a zero gas pressure governor 30. The zero gas is adjusted to have a prescribed pressure by the pressure governor 30, and adjusted to have the flow rate of about 1 L/min by zero gas capillaries formed by connecting in parallel a plurality of capillaries 34-1 to 34-6. On the other hand, standard gas filled in a container is sent to a standard gas pressure governor 8 through a solenoid valve 4, supplied similarly to a capillary 12 with a prescribed pressure, and adjusted to have the flow rate of about 10 mL/min. The refined gas and the standard gas are mixed together in a gas mixing part 16, and thereby span gas having the objective concentration is acquired and supplied from a span gas outlet 18. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高濃度のガスを窒素や精製空気などの希釈ガスで目的の濃度に希釈するガス希釈装置に関するものである。
このようなガス希釈装置は、たとえば窒素酸化物などの大気汚染物質を測定する分析装置を校正するための標準ガスを供給する標準ガス供給装置や、試料ガスを希釈して分析装置に供給する希釈サンプリング装置などとして利用することができる。
【0002】
【従来の技術】
標準ガスを作製する標準ガス調製装置としては、ボンベガスを被希釈ガスとし、精製空気を希釈ガスとして希釈するものがある(特許文献1参照。)。その標準ガス調製装置では、空気がエアポンプにより空気精製機構に送られて精製され、マスフローメータを通ってミキサーに送られる。一方、ボンベガスがガスボンベから毛細管によって流量を調整されながら他のマスフローメータを通ってミキサーに送られ、精製された空気と混合されて標準ガスとなる。このとき精製空気の流量により得られるマスフローメータの出力と、ボンベガスの流量により得られる他のマスフローメータの出力が制御機構に送られ、それらの出力に基づいて空気を送るエアポンプの流量が制御され、目的濃度の標準ガスが作成されて測定装置に供給される。
【0003】
そのような方式の標準ガス調製装置では、精製空気の流量とボンベガス流量を調整するためにそれぞれの流路にマスフローメータという高価な装置が設けらている。
【0004】
マスフローメータを使用しない簡略な構造のものとして、被希釈ガスと希釈ガスの各流路にキャピラリを備え、それらのキャピラリに加わる圧力によってそれぞれの流量を調節するようにした標準ガス調製装置も提案されている。
【0005】
そのような標準ガス調整装置の一例を図2に示す。希釈ガスとして精製空気を使用するために、空気を取り込むポンプ26の流路の入口に吸着剤20と水分除去のためのシリカゲル22が配置されている。取り込まれた空気はフィルタ24,28を経てゼロガス用調圧器30により圧力が調節され、キャピラリ34を経てガス混合部16に導かれる。32は圧力センサであり、ゼロガス用調圧器30とキャピラリ34との間に配置され、キャピラリ34に加わる圧力を検出するためのものである。
【0006】
一方、被希釈ガスである標準ガスとしてガスボンベからボンベガスが入口2に供給され、電磁弁4からフィルタ6を経て標準ガス用調圧器8により圧力が一定にされ、キャピラリ12を経てガス混合部16に導かれる。標準ガスの流路にも標準ガス用調圧器8とキャピラリ12との間に圧力センサ10が配置され、キャピラリ12に印加される圧力を検出している。また、標準ガス用調圧器8とキャピラリ12との間には分岐流路が設けられ、その分岐流路はキャピラリ14を経て排気口に導かれている。このキャピラリ14は標準ガス流路のガス交換を早めるためのものである。
【0007】
図2の標準ガス調製装置としてのガス希釈装置は、被希釈側、希釈側にそれぞれ流路抵抗の異なる1本ずつのキャピラリを備え、両流路に圧力計を備えている。
【0008】
【特許文献1】
特開平10−274604号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
希釈倍率が100倍である場合、図2の装置では被希釈側と希釈側に径の選択や長さの調節によって流路抵抗が100倍異なるキャピラリが用いられる。また、これらのキャピラリに加わる圧力を調整するための調圧器と圧力計が備えられている。
【0010】
圧力Pと流路抵抗R、流量Fの関係が、単純にF∝P/Rであるならば、両方のキャピラリに加わる圧力を等しくさえしておけば、その圧力の絶対値と関係なく流量比や希釈倍率が定まるはずである。
【0011】
しかしながら、実際には上記のような単純な関係は成り立たず、圧力の変動によって希釈倍率が変化してしまうため、使用中に希釈倍率が不安定となる。そのような不安定さを除くためには、調圧器の設定圧力を一定に保つための精密な温度調節などのために装置が高価なものとなったりする。
【0012】
そこで、本発明は、被希釈ガス流路と希釈ガス流路が混合器に接続され、それぞれの流路はキャピラリを備えているとともにそれらのキャピラリに加わる圧力によってそれぞれの流路の流量が調節されて目的の希釈倍率とされた混合ガスが前記混合器から供給されるガス希釈装置において、キャピラリに加わる圧力の変動によって希釈倍率が大きく変化するのを抑えることによって精密な温度調節などのための高価な装置を不要にすること目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
キャピラリを備えた流路においては、キャピラリ径が約2〜3倍異なるものを用いれば、同程度の長さで流路抵抗が100倍程度異なるキャピラリを得ることができる。たとえば被希釈側のキャピラリ径を100μmにして流量を10mL/minに設定し、希釈側のキャピラリ径を300μmにして流量を1000mL/minに設定すれば、流路抵抗を100倍異ならせることができる。しかし、この場合には前述したように圧力変動に対して流量比が大きく変化し、本発明者の実験によれば、10%の圧力変動に対しておよそ7%の希釈率変化が発生した。
【0014】
その原因を検討した結果、上記の例の場合、流れの状態を示すレイノルズ数(Re=UD/ν:ここで、Uは流速、Dは直径、νは粘性係数である。)は、被希釈側は140で層流、希釈側は4700で乱流の状態にあることが判った。このように流れの状態が異なるため、圧力の変化に対する流量の変化率が異なっていたのである。
【0015】
この問題を解決するためには、被希釈側も乱流とするか、又は希釈側も層流とするかのいずれかが必要である。しかしながら、被希釈側は流量が小さいため、どれほどキャピラリ径を細くしても乱流となるより先に流速が音速に達してしまい、乱流とすることができない。このため、希釈側も層流とすることが唯一の解決方法である。
【0016】
一般に層流と乱流の境界はレイノルズ数2300付近である。本発明者の実験では、圧力変化に対する特性を被希釈側に近づけるためには、希釈側のレイノルズ数を1000以下とすることが望ましいことが判った。
【0017】
レイノルズ数を小さくするためには、キャピラリ径を太くして流速を下げる方法もあるが、定義式から判るように流速Uを下げた効果が径Dを大きくした効果と打ち消しあい、効率が悪い。また太いキャピラリで細いキャピラリと同じだけの流路抵抗を得るためには、長いキャピラリが必要となり、費用の点で不利である。
【0018】
そこで、キャピラリ径は変化させず、1本あたりの流量を減らすことでレイノルズ数を下げることとした。
すなわち、本発明は希釈ガス側のキャピラリとして複数本のキャピラリを並列に並べて用いるようにしたものである。
【0019】
より好ましくは、すべてのキャピラリでガスの流れが層流となるように流速及びキャピラリ直径を含む条件が設定されていることである。
このように、複数本のキャピラリを並列に並べて用いることにより、キャピラリに加わる圧力の変化に対して希釈率変化を抑えることができる。
【0020】
そして、このように調圧器の設定圧力変化に対して安定な方式が確立されたことにより、両流路の個別の圧力を測定して厳密に調節することが必須ではなくなり、例えば両流路の差圧を測定し監視して調節するだけで、所定の希釈倍率を得ることができるようになる。
【0021】
本発明のガス希釈装置が適用される1つの例は、分析装置にゼロガスとスパンガスを供給する基準ガス供給装置である。その場合、混合器から混合ガスをスパンガスとして供給するスパンガス出口の他に、希釈ガス流路で混合器よりも上流側に設けられて希釈ガスをゼロガスとして供給するゼロガス出口が設けられていることが好ましい。これにより、ゼロガス純度を低下させることを防ぐことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図1に基づいて説明する。
この実施例は本発明の用途として窒素酸化物などの大気汚染物質を測定する装置を校正するための基準ガス供給装置を示したものである。
【0023】
希釈ガスとして精製空気を使用するために、空気を取り込むポンプ26の流路の入口に吸着剤20と水分除去のためのシリカゲル22が配置されている。取り込まれた空気はフィルタ24,28を経てゼロガス用調圧器30により圧力が調節され、キャピラリ34−1〜34−6の並列流路を経て電磁弁42からガス混合部16に導かれる。ガス混合部16には混合ガスをスパンガスとして供給するスパンガス出口18が接続されている。
【0024】
電磁弁42はキャピラリ34−1〜34−6が入力ポートであり、ガス混合部16側が常開(NO)のポートであり、常閉(NC)のポートにはゼロガス出口44が接続されている。電磁弁42は、通常はキャピラリ34−1〜34−6を経た精製空気がガス混合部16に導かれるように流路を接続しており、切り替えることによりキャピラリ34−1〜34−6をゼロガス出口44に接続して精製空気をゼロガスとして供給できるようになる。
【0025】
被希釈ガスである標準ガスとしてガスボンベからボンベガスが入口2に供給され、電磁弁4からフィルタ6を経て標準ガス用調圧器8により圧力が一定にされ、キャピラリ12を経てガス混合部16に導かれる。標準ガス流路のガス交換を早めるための流路として、標準ガス用調圧器8とキャピラリ12との間には分岐流路が設けられ、その分岐流路はキャピラリ14を経て排気口に導かれている。
【0026】
希釈側と被希釈側の圧力差を検知するために、希釈側のゼロガス用調圧器30とキャピラリ34−1〜34−6の間と被希釈側の標準ガス用調圧器8とキャピラリ12の間には差圧センサ40が設けられている。41はその差圧センサ40の指示値を表示する表示部である。差圧センサ40と表示部41を備えていることにより、両流路の差圧が所定の範囲内にあるかどうかを知ることができる。もし範囲を外れていた場合には調圧器8,30を操作して差圧を調整することで、所定の希釈倍率に戻すことができるので、差圧センサ40の無い場合に比べて、使用中に気づかないうちに希釈倍率がずれていた、などと事態を避けることができる。
【0027】
次に、この実施例の動作を説明する。
室内空気を取り込み、吸着剤20とシリカゲル22で精製した精製空気をゼロガスとしてポンプ26により加圧してゼロガス用調圧器30へ送る。ゼロガスは調圧器30で所定の圧力とされ、複数本のキャピラリ34−1〜34−6を並列に接続したゼロガス用キャピラリにより約1L/minの流量に調節される。
【0028】
一方、容器詰め標準ガスは電磁弁4を介して標準ガス用調圧器8へ送られ、同様に所定の圧力でキャピラリ12ヘ供給されて約10mL/minの流量に調節される。
【0029】
ガス混合部16では、精製空気と標準ガスを混合することで、目的濃度のスパンガスを得てスパンガス出口18から供給する。
【0030】
希釈側のキャピラリが1本の場合、被希釈側のキャピラリ径を100μmにして流量を10mL/minに設定し、希釈側のキャピラリ径を300μmにして流量を1000mL/minに設定したとき、流路抵抗を100倍異ならせることができたが、10%の圧力変動に対しておよそ7%の希釈率変化が発生した。それに対し、この実施例では、同じ内径300μmのキャピラリを用いた場合、キャピラリを6本に分けて1本あたりの流量を170mL/minに減らせば、レイノルズ数は約800となり、10%の圧力変化に対して希釈率変化2%以下に改善することができた。
【0031】
実施例の装置は、大気汚染物質を測定する測定装置を校正するためのガス発生装置を示したものであるので、ゼロ点校正用のゼロガスを供給する機能も備えている。ゼロガス出口44とスパンガス出口18は共通にすることもできるが、共通にした場合にはこの基準ガス供給装置から測定装置までの配管にスパンガスによる汚染が生じ、ゼロガス純度を低下させるおそれがあるため、ゼロガス出口44とスパンガス出口18は分けられているものである.
【0032】
実施例においては、希釈側の流路に6本のキャピラリ34−1〜34−6を並列に配置しているが、本発明では並列に配置される希釈側のキャピラリの本数は限定されるものではなく、流量とキャピラリ径の選択により様々な組合わせが可能である。
【0033】
実施例のように被希釈側と希釈側に調圧器8,30を設ける替わりに、一方の圧力を参照して他方の圧力が同じになるよう制御する「等圧弁」を用いることもできる.
【0034】
また、実施例では差圧センサ40で検出した差圧を表示するのみにとどめ、調整作業は作業者にゆだねているが、これに限定されるものではなく、フイードバック制御などにより自動調整するようにしてもよい。
【0035】
【発明の効果】
本発明では、被希釈ガス流路と希釈ガス流路が混合器に接続され、それぞれの流路はキャピラリを備えているとともにそれらのキャピラリに加わる圧力によってそれぞれの流路の流量が調節されて目的の希釈倍率とされた混合ガスが前記混合器から供給されるガス希釈装置において、希釈ガス流路のキャピラリとして複数本が互いに並列に接続されているものとしたので、希釈ガス流路に1本のキャピラリを備えた場合より圧力変化に対して安定なガス希釈装置となる。
また、被希釈ガス流路のキャピラリに加わる圧力と希釈ガス流路のキャピラリに加わる圧力との差圧を検出する差圧センサを設けた場合には、圧力変化がおきた場合にも容易に所定の希釈倍率に調整することができるようになる。
また本発明のガス希釈装置を測定装置の基準ガス供給装置に適用した場合には、より信頼性の高い測定値を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例を示す流路図である。
【図2】検討されている基準ガス供給装置を示す流路図である。
【符号の説明】
2 ボンベガス入口
4 電磁弁
8 標準ガス用調圧器
12 キャピラリ
16 ガス混合部
18 スパンガス出口
20 吸着剤
22 シリカゲル
26 ポンプ
30 ゼロガス用調圧器
34−1〜34−6 キャピラリ
40 差圧センサ
41 表示部
42 電磁弁
44 ゼロガス出口
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas diluting device for diluting a high-concentration gas to a target concentration with a diluting gas such as nitrogen or purified air.
Such a gas diluting device is, for example, a standard gas supply device that supplies a standard gas for calibrating an analyzer that measures air pollutants such as nitrogen oxides, or a dilution gas that dilutes a sample gas and supplies it to the analyzer. It can be used as a sampling device.
[0002]
[Prior art]
As a standard gas preparation device for producing a standard gas, there is one that dilutes cylinder gas as a gas to be diluted and purified air as a diluent gas (see Patent Document 1). In the standard gas preparation device, air is sent to an air purification mechanism by an air pump, purified, and sent to a mixer through a mass flow meter. On the other hand, the cylinder gas is sent to the mixer through another mass flow meter while adjusting the flow rate from the gas cylinder by a capillary, and is mixed with purified air to become a standard gas. At this time, the output of the mass flow meter obtained by the flow rate of the purified air and the output of the other mass flow meter obtained by the flow rate of the cylinder gas are sent to the control mechanism, and the flow rate of the air pump that sends air based on those outputs is controlled. A standard gas having a target concentration is created and supplied to the measuring device.
[0003]
In such a standard gas preparation apparatus, an expensive apparatus called a mass flow meter is provided in each flow path in order to adjust the flow rate of the purified air and the flow rate of the cylinder gas.
[0004]
As a simple structure without using a mass flow meter, a standard gas preparation device has been proposed in which capillaries are provided in each flow path of the gas to be diluted and the dilution gas, and the respective flow rates are adjusted by the pressure applied to the capillaries. ing.
[0005]
One example of such a standard gas conditioner is shown in FIG. In order to use purified air as a diluent gas, an adsorbent 20 and silica gel 22 for removing moisture are arranged at an inlet of a flow path of a pump 26 for taking in air. The pressure of the air taken in is adjusted by the zero gas pressure regulator 30 through the filters 24 and 28, and the air is guided to the gas mixing section 16 through the capillary 34. A pressure sensor 32 is disposed between the zero gas pressure regulator 30 and the capillary 34 and detects a pressure applied to the capillary 34.
[0006]
On the other hand, a cylinder gas is supplied from a gas cylinder to the inlet 2 as a standard gas to be diluted, the pressure is made constant by the standard gas pressure regulator 8 through the filter 6 from the solenoid valve 4, and the gas is supplied to the gas mixing section 16 through the capillary 12. Be guided. A pressure sensor 10 is also arranged between the standard gas pressure regulator 8 and the capillary 12 in the flow path of the standard gas, and detects the pressure applied to the capillary 12. A branch flow path is provided between the standard gas pressure regulator 8 and the capillary 12, and the branch flow path is guided to the exhaust port via the capillary 14. This capillary 14 is for accelerating gas exchange in the standard gas flow path.
[0007]
The gas diluting device as the standard gas preparation device shown in FIG. 2 includes one capillary having a different flow path resistance on each of the dilution side and the diluting side, and has pressure gauges on both flow paths.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 10-274604 A
[Problems to be solved by the invention]
When the dilution ratio is 100 times, the apparatus shown in FIG. 2 uses a capillary whose flow path resistance is different by 100 times between the dilution side and the dilution side by selecting the diameter or adjusting the length. Further, a pressure regulator and a pressure gauge for adjusting the pressure applied to these capillaries are provided.
[0010]
If the relationship between the pressure P, the flow path resistance R, and the flow rate F is simply F∝P / R, as long as the pressure applied to both capillaries is equal, the flow rate ratio is independent of the absolute value of the pressure. And the dilution ratio should be determined.
[0011]
However, in practice, the above-described simple relationship does not hold, and the dilution ratio changes due to a change in pressure, so that the dilution ratio becomes unstable during use. In order to eliminate such instability, the apparatus becomes expensive due to precise temperature control for keeping the set pressure of the pressure regulator constant.
[0012]
Therefore, in the present invention, the dilution gas flow path and the dilution gas flow path are connected to a mixer, each flow path is provided with a capillary, and the flow rate of each flow path is adjusted by the pressure applied to those capillaries. In a gas diluting device in which a mixed gas having a desired dilution ratio is supplied from the mixer, a large change in the dilution ratio due to fluctuations in pressure applied to the capillary is suppressed, thereby increasing the cost for precise temperature control and the like. It is intended to eliminate the need for a simple device.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In a flow path provided with capillaries, if the diameters of the capillaries differ by about 2 to 3 times, capillaries having the same length and a flow path resistance different by about 100 times can be obtained. For example, if the capillary diameter on the dilution side is set to 100 μm and the flow rate is set to 10 mL / min, and the capillary diameter on the dilution side is set to 300 μm and the flow rate is set to 1000 mL / min, the flow path resistance can be made 100 times different. . However, in this case, as described above, the flow rate ratio greatly changed with respect to the pressure fluctuation, and according to the experiment of the present inventor, a 10% pressure fluctuation caused a change in the dilution ratio of about 7%.
[0014]
As a result of studying the cause, in the case of the above example, the Reynolds number (Re = UD / ν: where U is the flow velocity, D is the diameter, and ν is the viscosity coefficient) indicating the state of the flow is to be diluted. The side was found to be laminar at 140 and the dilution side was turbulent at 4700. Because of the different flow conditions, the rate of change of the flow rate with respect to the change of the pressure was different.
[0015]
To solve this problem, either the turbulent flow on the dilution side or the laminar flow on the dilution side is required. However, since the flow rate on the dilution side is small, no matter how small the capillary diameter, the flow velocity reaches the sonic velocity before the turbulent flow occurs, and the turbulent flow cannot be achieved. Therefore, the only solution is to make the dilution side also laminar.
[0016]
Generally, the boundary between laminar flow and turbulent flow is around Reynolds number 2300. In experiments conducted by the present inventor, it has been found that the Reynolds number on the dilution side is desirably 1000 or less in order to make the characteristics with respect to the pressure change closer to the dilution side.
[0017]
In order to reduce the Reynolds number, there is a method of reducing the flow velocity by increasing the capillary diameter. However, as can be seen from the definition equation, the effect of decreasing the flow velocity U cancels the effect of increasing the diameter D, and the efficiency is poor. In order to obtain the same flow resistance as a thin capillary with a thick capillary, a long capillary is required, which is disadvantageous in terms of cost.
[0018]
Therefore, the Reynolds number was reduced by reducing the flow rate per tube without changing the capillary diameter.
That is, in the present invention, a plurality of capillaries are used in parallel as a capillary on the dilution gas side.
[0019]
More preferably, the conditions including the flow velocity and the capillary diameter are set so that the gas flow becomes laminar in all capillaries.
As described above, by using a plurality of capillaries in parallel, it is possible to suppress a change in dilution rate with respect to a change in pressure applied to the capillaries.
[0020]
And, by establishing a method that is stable with respect to the set pressure change of the pressure regulator in this way, it is not essential to measure the individual pressures of both flow paths and strictly adjust them. By simply measuring, monitoring and adjusting the differential pressure, a predetermined dilution factor can be obtained.
[0021]
One example to which the gas dilution device of the present invention is applied is a reference gas supply device that supplies a zero gas and a span gas to an analyzer. In that case, in addition to the span gas outlet that supplies the mixed gas as the span gas from the mixer, a zero gas outlet that is provided upstream of the mixer in the dilution gas flow path and supplies the dilution gas as the zero gas may be provided. preferable. This can prevent the zero gas purity from being reduced.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This embodiment shows a reference gas supply device for calibrating a device for measuring air pollutants such as nitrogen oxides as an application of the present invention.
[0023]
In order to use purified air as a diluent gas, an adsorbent 20 and silica gel 22 for removing moisture are arranged at an inlet of a flow path of a pump 26 for taking in air. The pressure of the taken-in air is adjusted by the zero gas pressure regulator 30 through the filters 24 and 28, and the air is guided from the solenoid valve 42 to the gas mixing section 16 through the parallel flow paths of the capillaries 34-1 to 34-6. The gas mixing section 16 is connected to a span gas outlet 18 for supplying a mixed gas as a span gas.
[0024]
In the solenoid valve 42, the capillaries 34-1 to 34-6 are input ports, the gas mixing unit 16 side is a normally open (NO) port, and the normally closed (NC) port is connected to a zero gas outlet 44. . The electromagnetic valve 42 is connected to a flow path so that purified air that has normally passed through the capillaries 34-1 to 34-6 is led to the gas mixing unit 16, and the capillaries 34-1 to 34-6 are set to zero gas by switching. By connecting to the outlet 44, purified air can be supplied as zero gas.
[0025]
A cylinder gas is supplied from a gas cylinder to the inlet 2 as a standard gas to be diluted, the pressure is made constant by a standard gas pressure regulator 8 through a filter 6 from a solenoid valve 4, and is guided to a gas mixing section 16 through a capillary 12. . As a channel for accelerating gas exchange in the standard gas channel, a branch channel is provided between the standard gas pressure regulator 8 and the capillary 12, and the branch channel is led to the exhaust port via the capillary 14. ing.
[0026]
In order to detect the pressure difference between the dilution side and the dilution side, between the dilution side zero gas pressure regulator 30 and the capillaries 34-1 to 34-6 and between the dilution side standard gas pressure regulator 8 and the capillary 12 Is provided with a differential pressure sensor 40. Reference numeral 41 denotes a display unit for displaying the indicated value of the differential pressure sensor 40. By including the differential pressure sensor 40 and the display unit 41, it is possible to know whether or not the differential pressure between the two flow paths is within a predetermined range. If the pressure is out of the range, the pressure difference can be returned to the predetermined dilution ratio by operating the pressure regulators 8 and 30 to adjust the differential pressure. It is possible to avoid such a situation that the dilution ratio is shifted without noticing the problem.
[0027]
Next, the operation of this embodiment will be described.
Room air is taken in, and purified air purified by the adsorbent 20 and the silica gel 22 is pressurized by a pump 26 as a zero gas and sent to a zero gas pressure regulator 30. The zero gas is set to a predetermined pressure by the pressure regulator 30, and is adjusted to a flow rate of about 1 L / min by a capillary for zero gas in which a plurality of capillaries 34-1 to 34-6 are connected in parallel.
[0028]
On the other hand, the container-filled standard gas is sent to the standard gas pressure regulator 8 via the electromagnetic valve 4, and is similarly supplied to the capillary 12 at a predetermined pressure and adjusted to a flow rate of about 10 mL / min.
[0029]
In the gas mixing unit 16, the purified gas and the standard gas are mixed to obtain a span gas having a target concentration, which is supplied from the span gas outlet 18.
[0030]
When the capillary on the dilution side is one, the flow rate is set to 10 mL / min with the capillary diameter on the dilution side set to 100 μm, and the flow rate is set to 1000 mL / min with the capillary diameter on the dilution side set to 300 μm. The resistance could be varied by a factor of 100, but a 10% pressure change resulted in approximately a 7% dilution change. On the other hand, in this embodiment, when the same capillary having an inner diameter of 300 μm is used, if the capillary is divided into six and the flow rate per one is reduced to 170 mL / min, the Reynolds number becomes about 800 and the pressure change by 10% The change in the dilution ratio could be improved to 2% or less.
[0031]
Since the apparatus of the embodiment is a gas generator for calibrating a measuring apparatus for measuring air pollutants, it also has a function of supplying zero gas for zero point calibration. The zero gas outlet 44 and the span gas outlet 18 can be made common, but if they are made common, contamination from the span gas occurs in the pipe from the reference gas supply device to the measurement device, and the zero gas purity may be reduced, The zero gas outlet 44 and the span gas outlet 18 are separate.
[0032]
In the embodiment, the six capillaries 34-1 to 34-6 are arranged in parallel in the dilution-side flow path, but in the present invention, the number of dilution-side capillaries arranged in parallel is limited. Instead, various combinations are possible by selecting the flow rate and the capillary diameter.
[0033]
Instead of providing the pressure regulators 8 and 30 on the dilution side and the dilution side as in the embodiment, it is also possible to use an "equal pressure valve" that refers to one pressure and controls the other pressure to be the same.
[0034]
In the embodiment, only the differential pressure detected by the differential pressure sensor 40 is displayed, and the adjustment operation is left to the operator. However, the present invention is not limited to this, and the automatic adjustment is performed by feedback control or the like. You may.
[0035]
【The invention's effect】
In the present invention, the gas flow path to be diluted and the dilution gas flow path are connected to the mixer, each flow path has a capillary, and the flow rate of each flow path is adjusted by the pressure applied to those capillaries. In a gas diluting apparatus in which a mixed gas having a dilution ratio of is supplied from the mixer, a plurality of capillaries of a dilution gas flow path are connected in parallel with each other, so that one capillary is connected to the dilution gas flow path. The gas diluting device is more stable against pressure changes than when the capillary is provided.
In addition, when a differential pressure sensor for detecting a pressure difference between the pressure applied to the capillary of the gas passage to be diluted and the pressure applied to the capillary of the dilution gas passage is provided, even if the pressure changes, the predetermined pressure can be easily determined. Can be adjusted to the dilution ratio.
Further, when the gas diluting device of the present invention is applied to a reference gas supply device of a measuring device, a more reliable measured value can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow chart showing one embodiment.
FIG. 2 is a flow chart showing a reference gas supply device under consideration.
[Explanation of symbols]
2 cylinder gas inlet 4 solenoid valve 8 pressure regulator for standard gas 12 capillary 16 gas mixing section 18 span gas outlet 20 adsorbent 22 silica gel 26 pump 30 pressure regulator for zero gas 34-1 to 34-6 capillary 40 differential pressure sensor 41 display section 42 electromagnetic Valve 44 zero gas outlet

Claims (4)

被希釈ガス流路と希釈ガス流路が混合器に接続され、それぞれの流路はキャピラリを備えているとともにそれらのキャピラリに加わる圧力によってそれぞれの流路の流量が調節されて目的の希釈倍率とされた混合ガスが前記混合器から供給されるガス希釈装置において、
前記希釈ガス流路のキャピラリは複数本が互いに並列に接続されていることを特徴とするガス希釈装置。
The gas flow path to be diluted and the dilution gas flow path are connected to the mixer, and each flow path has a capillary, and the flow rate of each flow path is adjusted by the pressure applied to those capillaries, so that the desired dilution ratio and In a gas diluting device in which the mixed gas is supplied from the mixer,
A gas diluting apparatus, wherein a plurality of capillaries of the dilution gas flow path are connected in parallel with each other.
すべてのキャピラリでガスの流れが層流となるように流速及びキャピラリ直径を含む条件が設定されている請求項1に記載のガス希釈装置。The gas diluting apparatus according to claim 1, wherein conditions including a flow velocity and a capillary diameter are set such that a gas flow becomes laminar in all capillaries. 前記被希釈ガス流路のキャピラリに加わる圧力と前記希釈ガス流路のキャピラリに加わる圧力との差圧を検出する差圧センサが設けられている請求項1又は2に記載のガス希釈装置。The gas diluting device according to claim 1, further comprising a differential pressure sensor that detects a differential pressure between a pressure applied to a capillary of the diluted gas flow channel and a pressure applied to a capillary of the diluted gas flow channel. このガス希釈装置は分析装置にゼロガスとスパンガスを供給する基準ガス供給装置であり、
前記混合器から混合ガスをスパンガスとして供給するスパンガス出口の他に、前記希釈ガス流路で前記混合器よりも上流側に設けられて希釈ガスをゼロガスとして供給するゼロガス出口が設けられている請求項1から3のいずれかに記載のガス希釈装置。
This gas dilution device is a reference gas supply device that supplies zero gas and span gas to the analyzer,
In addition to the span gas outlet that supplies the mixed gas as the span gas from the mixer, a zero gas outlet that is provided on the dilution gas flow path upstream of the mixer and that supplies the dilution gas as a zero gas is provided. 4. The gas diluting device according to any one of 1 to 3.
JP2003010645A 2003-01-20 2003-01-20 Gas dilution system Withdrawn JP2004226077A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003010645A JP2004226077A (en) 2003-01-20 2003-01-20 Gas dilution system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003010645A JP2004226077A (en) 2003-01-20 2003-01-20 Gas dilution system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004226077A true JP2004226077A (en) 2004-08-12

Family

ID=32899778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003010645A Withdrawn JP2004226077A (en) 2003-01-20 2003-01-20 Gas dilution system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004226077A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090146089A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-11 Fujikin Incorporated Pressure type flow rate control reference and corrosion resistant pressure type flow rate controller used for the same
JP2011505554A (en) * 2007-11-29 2011-02-24 エッセアチエンメイ・ コーペラティヴァ・メカニチ・イモラ・ソシエタ・コーペラティヴァ Method and apparatus for detecting the composition of a gas mixture
JP2013106836A (en) * 2011-11-22 2013-06-06 Seiko Epson Corp Gas supply system
JP2013525780A (en) * 2010-04-19 2013-06-20 エルエヌアイ シュミドリン ソシエテ アノニム Method and apparatus for calibrating a gas flow diluter
CN108426848A (en) * 2017-12-04 2018-08-21 河南省计量科学研究院 The dilution error detection device and its detection method of calibrating gas dilution device based on infra-red gas analyzer
CN109946421A (en) * 2018-12-31 2019-06-28 河北银发瑞洁环境科技有限公司 A kind of selective examination system using air drainage alternating dynamic air-distributing
CN110044678A (en) * 2019-05-27 2019-07-23 河北鸿海环保科技有限公司 Flue gas monitoring system Quality Control device and distribution dilution process
CN110354750A (en) * 2018-04-10 2019-10-22 北京慧荣和科技有限公司 Fixed proportion diluter
CN111473921A (en) * 2020-04-16 2020-07-31 国网湖南省电力有限公司 Detection system of sulfur hexafluoride leakage alarm device
CN118393087A (en) * 2024-06-19 2024-07-26 连云港市计量检定测试中心 Multi-point calibration device and method for portable gas alarm

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011505554A (en) * 2007-11-29 2011-02-24 エッセアチエンメイ・ コーペラティヴァ・メカニチ・イモラ・ソシエタ・コーペラティヴァ Method and apparatus for detecting the composition of a gas mixture
US20090146089A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-11 Fujikin Incorporated Pressure type flow rate control reference and corrosion resistant pressure type flow rate controller used for the same
US8210022B2 (en) * 2007-12-11 2012-07-03 Fujikin Incorporated Pressure type flow rate control reference and corrosion resistant pressure type flow rate controller used for the same
US8381755B2 (en) 2007-12-11 2013-02-26 Fujikin Incorporated Pressure type flow rate control reference and corrosion resistant pressure type flow rate controller used for the same
JP2013525780A (en) * 2010-04-19 2013-06-20 エルエヌアイ シュミドリン ソシエテ アノニム Method and apparatus for calibrating a gas flow diluter
JP2013106836A (en) * 2011-11-22 2013-06-06 Seiko Epson Corp Gas supply system
CN108426848A (en) * 2017-12-04 2018-08-21 河南省计量科学研究院 The dilution error detection device and its detection method of calibrating gas dilution device based on infra-red gas analyzer
CN108426848B (en) * 2017-12-04 2024-05-31 河南省计量测试科学研究院 Dilution error detection device and method of standard gas dilution device based on infrared gas analyzer
CN110354750A (en) * 2018-04-10 2019-10-22 北京慧荣和科技有限公司 Fixed proportion diluter
CN109946421A (en) * 2018-12-31 2019-06-28 河北银发瑞洁环境科技有限公司 A kind of selective examination system using air drainage alternating dynamic air-distributing
CN110044678A (en) * 2019-05-27 2019-07-23 河北鸿海环保科技有限公司 Flue gas monitoring system Quality Control device and distribution dilution process
CN110044678B (en) * 2019-05-27 2023-09-19 河北鸿海环保科技股份有限公司 Quality control device for flue gas monitoring system and gas distribution dilution method
CN111473921A (en) * 2020-04-16 2020-07-31 国网湖南省电力有限公司 Detection system of sulfur hexafluoride leakage alarm device
CN111473921B (en) * 2020-04-16 2022-09-09 国网湖南省电力有限公司 Detection system of sulfur hexafluoride leakage alarm device
CN118393087A (en) * 2024-06-19 2024-07-26 连云港市计量检定测试中心 Multi-point calibration device and method for portable gas alarm

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1864104B1 (en) Wide range continuous diluter
JP4585035B2 (en) Flow rate ratio controller
WO2013179794A1 (en) Exhaust gas dilution device
KR20030021998A (en) Method for measuring fluid component concentrations and apparatus therefor
JP5932768B2 (en) Method for calibrating a gas flow diluter
JP2004226077A (en) Gas dilution system
JP2019086371A (en) Gas analyzer calibration method, gas analysis system, and pressure change device
JP7545749B2 (en) Pressure Regulator
JP2010517744A (en) Fluid mixture
JP2007024730A (en) Apparatus and method for sampling diluted exhaust gas using laminar exhaust gas flowmeter and heating/cooling surge tube apparatus
CN101829511A (en) The method and apparatus that is used for stable and adjustable gas humidification
EP0503996A1 (en) Critical orifice dilution system and method
EP2208042B1 (en) Calibration unit for volatile particle remover
JP7216192B2 (en) Gas mixing device for linearizing or calibrating gas analyzers
JP3670375B2 (en) Standard gas dilution device and low concentration standard gas generator
US20050229976A1 (en) Adjustable rinse flow in semiconductor processing
EP4276421A1 (en) Portable smart flow controller
US20230204553A1 (en) Creating Mass Flow Parity in a Variant Multi-Channel Sampling System
JP4644023B2 (en) Dilution device
JP2001264223A (en) Sampling device for exhaust gas
CN219496302U (en) Device for measuring water and oxygen in gas
JP2016530526A (en) Apparatus and method for determining the mixing ratio of a flowing medium
JP2022034689A (en) Low oxygen air supply device and training device
JPS5866038A (en) Preparing device of reference gas
JPS6138539A (en) Flow controller

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050304

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20060322