JP2005043291A - Device and method for measuring concentration of hydrogen gas and/or lower hydrocarbon gas in mixture gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は一般に、混合ガス中の水素ガス及び/又は低級炭化水素ガスの濃度を測定するための装置及び方法に関する。より詳細には、本発明は、自動車用水素ステーションや住宅用などの燃料電池システムにおける水素供給/貯蔵施設において、空気を含む混合ガス中の水素ガス及び/又は低級炭化水素ガスを選択的に測定するための装置及び方法に関する。なお、本発明における低級炭化水素には、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタンが含まれる。 The present invention generally relates to an apparatus and method for measuring the concentration of hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas in a mixed gas. More specifically, the present invention selectively measures hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas in a mixed gas containing air in a hydrogen supply / storage facility in a fuel cell system such as an automobile hydrogen station or residential use. The present invention relates to an apparatus and a method for doing so. The lower hydrocarbon in the present invention includes methane, ethane, propane, butane and pentane.
近年、自動車用水素ステーションや住宅用などの燃料電池システムが開発され、水素ガスを取り扱う機会が増大している。水素ガスは、周知のように、可燃性で爆発性があり、その取り扱いには慎重を期さなければならない。従来、水素ガス等の濃度を測定する可搬式の測定機器としては、光干渉式や光吸収式などの光学的な測定に基づくもの、触媒素子を利用した接触燃焼式や半導体式の電気化学的なもの、熱伝導を利用したサーミスタ式のものなど種々の型式のものが知られている。 In recent years, fuel cell systems for automobile hydrogen stations and residential use have been developed, and opportunities for handling hydrogen gas are increasing. As is well known, hydrogen gas is flammable and explosive and must be handled with care. Conventionally, portable measuring instruments for measuring the concentration of hydrogen gas, etc. are based on optical measurements such as optical interference type and optical absorption type, catalytic combustion type using a catalytic element and semiconductor type electrochemical Various types are known, such as a thermistor type using heat conduction.
しかしながら、例えばメタンガスと水素ガスなどの混合した可燃性ガス同士については、上述の光吸収式の測定機器を用いる場合を除いて、2種類以上の混合ガスを選択的に分離して測定することはできない。また、従来の技術では、複数種類の混合ガスの全量濃度を測定するには、広波長を有する大型の光源を用いなければならないため、装置が大型になったり、安全な防爆構造にならない等の課題があった。 However, for example, for combustible gases mixed such as methane gas and hydrogen gas, it is possible to selectively separate and measure two or more types of mixed gases, except when using the above-mentioned light absorption type measuring instrument. Can not. Further, in the conventional technique, in order to measure the total concentration of a plurality of kinds of mixed gases, a large light source having a wide wavelength must be used, so that the apparatus becomes large and does not have a safe explosion-proof structure. There was a problem.
したがって、本発明は、水素ガスを含む2種類以上のガス混合物中の水素ガス及び/又は低級炭化水素ガスの濃度の選択的な測定を可能にする装置及び方法を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and a method that enable selective measurement of the concentration of hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas in two or more gas mixtures containing hydrogen gas.
本発明は、光の屈折率の相違を利用してガス濃度を測定する従来の技術と触媒技術とを結合することによって、新規なガス濃度測定装置および方法を提供するものである。すなわち、触媒には、特定のガスに対して異なる反応温度域があることを利用して、水素ガス及び/又は低級炭化水素ガスの濃度の選択的な測定を可能にしたものである。 The present invention provides a novel gas concentration measuring apparatus and method by combining a conventional technique for measuring a gas concentration using a difference in refractive index of light and a catalyst technique. That is, by utilizing the fact that the catalyst has a different reaction temperature range for a specific gas, the concentration of hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas can be selectively measured.
本願請求項1に記載の水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定装置は、光干渉計ユニットを備え、前記光干渉計ユニットが、光源からの光線を2つの光線に分割する手段と、前記分割された光線のうち一方を標準ガスチャンバを通過させ、前記分割された光線のうち他方を被測定混合ガスが封入されている被測定混合ガスチャンバを通過させる手段と、前記2つの光線を1つの光線に重ねる手段と、前記1つの光線に重ねる際に生ずる干渉縞を測定することによってガス濃度を求める手段とを有し、触媒ユニットを更に備え、前記触媒ユニットが、所定の触媒が収容される触媒収容部と、前記触媒収容部内の触媒を所定温度に加熱するための加熱手段とを有しており、被測定混合ガスを所定温度に加熱された触媒に通すことによって、前記所定温度における前記触媒との反応で前記混合ガスのうち水素ガス又は水素ガスと低級炭化水素ガスを消費させ、これにより前記水素ガス及び/又は低級炭化水素ガスの濃度を測定するように構成されていることを特徴とするものである。 The hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas concentration measuring device according to claim 1 comprises an optical interferometer unit, and the optical interferometer unit splits a light beam from a light source into two light beams, and One of the divided light beams passes through a standard gas chamber, and the other of the divided light beams passes through a mixed gas chamber to be measured in which a mixed gas to be measured is sealed; Means for superimposing on one light beam, and means for determining a gas concentration by measuring interference fringes generated when superimposing on the one light beam, further comprising a catalyst unit, wherein the catalyst unit contains a predetermined catalyst. And a heating means for heating the catalyst in the catalyst housing part to a predetermined temperature, and passing the measured mixed gas through the catalyst heated to the predetermined temperature, The reaction with the catalyst at a predetermined temperature consumes hydrogen gas or hydrogen gas and lower hydrocarbon gas in the mixed gas, thereby measuring the concentration of the hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas. It is characterized by that.
本願請求項2に記載の水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定装置は、前記請求項1の装置において、前記所定温度が、0°C〜50°C、100°C〜200°C、又は250°C〜350°Cのいずれかであることを特徴とするものである。 The hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas concentration measuring device according to claim 2 of the present invention is the device according to claim 1, wherein the predetermined temperature is 0 ° C to 50 ° C, 100 ° C to 200 ° C, Alternatively, it is any one of 250 ° C to 350 ° C.
本願請求項3に記載の水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定装置は、前記請求項1又は2の装置において、前記触媒が、白金、パラジウム、イリジウム、ルテニウム、金、レニウム、ニッケル、コバルト、及び鉄によって構成される群から選定された少なくとも一種の金属であることを特徴とするものである。 The hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas concentration measuring device according to claim 3 of the present application is the device according to claim 1 or 2, wherein the catalyst is platinum, palladium, iridium, ruthenium, gold, rhenium, nickel, cobalt. And at least one metal selected from the group consisting of iron.
本願請求項4に記載の水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定装置は、前記請求項1から3までのいずれか1項に記載の装置において、前記触媒の担体が、活性炭、カーボンナノチューブ、モレキュラシーブ、ゼオライト、アルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、又は酸化セリウムのいずれかであることを特徴とするものである。 The hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas concentration measuring device according to claim 4 of the present application is the device according to any one of claims 1 to 3, wherein the catalyst carrier is activated carbon, carbon nanotube, It is any one of molecular sieve, zeolite, alumina, silica, titanium oxide, zirconium oxide, or cerium oxide.
本願請求項5に記載の水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定方法は、光干渉計ユニットを用いて、光源からの光線を2つの光線に分割する段階と、前記分割された光線のうち一方を標準ガスチャンバを通過させ、前記分割された光線のうち他方を被測定混合ガスが封入されている被測定混合ガスチャンバを通過させる段階と、前記2つの光線を1つの光線に重ねる段階と、前記1つの光線に重ねる際に生ずる干渉縞を測定することによってガス濃度を求める段階と、被測定混合ガスを所定温度に加熱された触媒に通すことによって、前記所定温度における前記触媒との反応で前記混合ガスのうち水素ガス又は水素ガスと低級炭化水素ガスを消費させ、このようにして得られたガスを被測定混合ガスチャンバに供給した後、前記光干渉計ユニットを用いて干渉縞を測定する段階とを含むことを特徴とするものである。 The method for measuring hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas concentration according to claim 5 of the present invention uses an optical interferometer unit to split a light beam from a light source into two light beams, and among the split light beams Passing one through a standard gas chamber and passing the other of the divided light beams through a mixed gas chamber to be measured in which a mixed gas to be measured is sealed; and superimposing the two light beams on one light beam; , Determining the gas concentration by measuring interference fringes generated upon superimposing on the one light beam, and passing the measured mixed gas through the catalyst heated to a predetermined temperature, thereby reacting with the catalyst at the predetermined temperature In the mixed gas, hydrogen gas or hydrogen gas and lower hydrocarbon gas are consumed, and the gas thus obtained is supplied to the mixed gas chamber to be measured. It is characterized in that comprising the step of measuring the interference fringes with a unit.
本願請求項6に記載の水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定方法は、前記請求項5の方法において、前記所定温度が、0°C〜50°C、100°C〜200°C、又は250°C〜350°Cのいずれかであることを特徴とするものである。 The hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas concentration measuring method according to claim 6 of the present invention is the method of claim 5, wherein the predetermined temperature is 0 ° C to 50 ° C, 100 ° C to 200 ° C, Alternatively, it is any one of 250 ° C to 350 ° C.
本願請求項7に記載の水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定方法は、前記請求項5又は6の方法において、前記触媒が、白金、パラジウム、イリジウム、ルテニウム、金、レニウム、ニッケル、コバルト、及び鉄によって構成される群から選定された少なくとも一種の金属であることを特徴とするものである。 The hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas concentration measuring method according to claim 7 of the present invention is the method according to claim 5 or 6, wherein the catalyst is platinum, palladium, iridium, ruthenium, gold, rhenium, nickel, cobalt. And at least one metal selected from the group consisting of iron.
本願請求項8に記載の水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定方法は、前記請求項5から7までのいずれか1項に記載の装置において、前記触媒の担体が、活性炭、カーボンナノチューブ、モレキュラシーブ、ゼオライト、アルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、又は酸化セリウムのいずれかであることを特徴とするものである。 The hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas concentration measuring method according to claim 8 of the present application is the apparatus according to any one of claims 5 to 7, wherein the catalyst carrier is activated carbon, carbon nanotube, It is any one of molecular sieve, zeolite, alumina, silica, titanium oxide, zirconium oxide, or cerium oxide.
本発明によれば、触媒の温度域を調整することにより、混合ガス中の水素ガス及び/又は低級炭化水素ガスの濃度の選択的な測定が可能な可搬式の測定装置及び方法が提供される。また、本発明の装置及び方法は、如何なる可燃性ガス濃度においても、電気的火花で着火しない防爆構造を有しており、ガス製造場所、燃料電池への水素貯蔵・供給施設、水素ステーション等において安全に使用することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the portable measuring apparatus and method which can selectively measure the density | concentration of the hydrogen gas in a mixed gas and / or a lower hydrocarbon gas by adjusting the temperature range of a catalyst are provided. . In addition, the apparatus and method of the present invention have an explosion-proof structure that does not ignite with an electric spark at any flammable gas concentration, and at a gas production site, a hydrogen storage / supply facility for fuel cells, a hydrogen station, etc. It can be used safely.
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定装置について詳細に説明する。図1は、本発明の好ましい実施の形態に係る水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定装置を示した概略全体図である。図1において全体として参照符号10で示される本発明の好ましい実施の形態に係る水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定装置は、光干渉計ユニット20と、触媒ユニット50とを備えている。なお、図1では、図面の簡単化のため、光干渉計ユニット20については、ガスチャンバのみしか図示されていない。
Next, a hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas concentration measuring device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic overall view showing a hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas concentration measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. A hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas concentration measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, indicated as a whole by
図2は、光干渉計ユニット20の基本的な構成を示した概略図である。図2において、22は光源、24はレンズ、26はスリット、28は平行平面鏡、30はメインプリズム、32はゼロ点調整器、34はレンズ、36は光導電セル、38は標準ガスチャンバ、40は被測定混合ガスチャンバをそれぞれ示している。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a basic configuration of the
図2に示される光干渉計ユニット20自体は、公知の装置であり、光がガス中を通過するとき、それぞれのガスの屈折率・濃度に比例して遅れを生じ、その光の遅れた量を測ることによりガス濃度を測定しようとするものである。なお、光の遅れ量を測る方法として、公知の光干渉の原理が利用される。
The
光源22としては、タングステンランプ、可視発光ダイオードなどが用いられる。なお、光源22は、本質的に安全な電気機器としての防爆構造を有するものを用いる。 As the light source 22, a tungsten lamp, a visible light emitting diode, or the like is used. Note that the light source 22 has an explosion-proof structure as an intrinsically safe electric device.
光干渉計ユニット20の作動原理は、以下の通りである。光源22より出力された光線は、レンズ24によって平行光線となり、スリット26を経て平行平面鏡28に点Aで当たって2つの光線(即ち、平行平面鏡28の表面で反射する光線P1 と、屈折して平行平面鏡28の裏面で反射する光線P2 )に分かれる。そして、光線P1 は、点A、点B、点C、点D、点Eの経路を辿り、光線P2 は、点A、点B′、点C′、点D′、点E′の経路を辿り、光線P1 、P2 とも点Fに至る。この2つに別れて再び一致する両光線の光路には、距離的に多少の差が存在するため、点Fで光の干渉が生じて光波の干渉縞が形成される。一方、光線P1 の光路に被測定混合ガスチャンバ40を配置し、光線P2 の光路に標準ガスチャンバ38を配置すると、空気と被測定混合ガスとの屈折率の差に従って、干渉縞は、被測定混合ガスの濃度(分量)に応じて移動する。この移動量を測定することによって、被測定混合ガスの濃度を求めることができる。
The operation principle of the
次に、本発明の水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定装置10の特徴をなす触媒ユニット50について説明する。触媒ユニット50は、所定の触媒が収容されている触媒収容部52と、触媒を所定温度に加熱するための加熱手段54とを有している。
Next, the
触媒収容部52に収容される触媒は、白金、パラジウム、イリジウム、ルテニウム、金、レニウム、ニッケル、コバルト、及び鉄によって構成される群から選定された少なくとも1種の金属であるのが好ましい。また、触媒の担体としては、活性炭、カーボンナノチューブ、モレキュラシーブ、ゼオライト、アルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、又は酸化セリウムのいずれかが用いられる。また、加熱手段54は、例えばヒータ等の公知の手段を使用してよい。
The catalyst accommodated in the
なお、図1において、60は混合ガスを標準ガスチャンバ38に供給するための第1管路、62は被測定ガスの流量を制御するためのマスフロー、64は空気の流量を制御するためのマスフロー、66は混合ガスを標準ガスチャンバ38から第1電磁弁68及び第2電磁弁70を介して被測定混合ガスチャンバ40に供給するための第2管路、72は混合ガスを被測定混合ガスチャンバ40から排出するための第3管路、74は混合ガスを第1電磁弁68から触媒収容部52に供給するための第4管路、76は混合ガスを触媒収容部52から第2電磁弁70に供給するための第5管路をそれぞれ示している。また、60aは標準ガスチャンバ38の入口弁、66aは標準ガスチャンバ38の出口弁、66bは被測定混合ガスチャンバ40の入口弁、72aは被測定混合ガスチャンバ40の出口弁を示している。
In FIG. 1, 60 is a first pipe for supplying the mixed gas to the
以上のように構成された水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定装置10の作動について説明する。まず、第1段階としてゼロ点補正を行う。
(第1段階−ゼロ点補正)
測定しようとする混合ガス(以下「サンプルガス」という)と一定量の空気を混合したガス(以下単に「ガス」という)を、入口弁60aを開放した第1管路60を介して標準ガスチャンバ38に供給する。なお、混合の際、マスフロー62、64によってサンプルガス及び空気の流量を制御する。次いで、ガスが触媒ユニット50に流れずに被測定混合ガスチャンバ40に直接流れるように第1電磁弁68及び第2電磁弁70を閉鎖した状態で、標準ガスチャンバ38の出口弁66a及び被測定混合ガスチャンバ40の入口弁66bを開放し、第2管路66を介して被測定混合ガスチャンバ40にガスを供給する(図1において、ゼロ点補正時におけるガスの流れが白抜き矢印で図示されている)。このようにして、標準ガスチャンバ38と被測定混合ガスチャンバ40にガスが充填されている状態で、光干渉計ユニット20を作動させ、干渉縞の移動量を調整してゼロ点補正を行う(ゼロ点補正を行うことにより、標準ガスチャンバ38内のガスと被測定混合ガスチャンバ40内のガスが同一のものであれば、干渉縞は移動しなくなる)。
The operation of the hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas
(First stage-zero point correction)
A standard gas chamber is formed by mixing a gas mixture (hereinafter referred to as “sample gas”) to be measured with a certain amount of air (hereinafter simply referred to as “gas”) via a
(第2段階)
サンプルガスと一定量の空気を混合したガスを、入口弁60aを開放した第1管路60を介して標準ガスチャンバ38に供給する。次いで、ガスが触媒ユニット50に流れるように第1電磁弁68及び第2電磁弁70を開放した状態で、標準ガスチャンバ38の出口弁66aを開放し、第2管路66及び第4管路74を介して、ガスを触媒収容部52に供給する。その際、加熱手段54を作動させて、触媒が約0°C〜約50°Cに保持されるようにしておく。すると、触媒収容部52を通過するガスが反応して水素ガスが消費される。水素ガスが消費されたガスは、第5管路76及び第2管路66を介して、被測定混合ガスチャンバ40に供給される(図1において、ガスの流れが黒色矢印で図示されている。以下に記載する第3段階及び第4段階においても同様である)。このようにして、標準ガスチャンバ38と被測定混合ガスチャンバ40にガスが充填されている状態で、光干渉計ユニット20を作動させ、干渉縞の移動量を測定し(標準ガスチャンバ38内のガスと被測定混合ガスチャンバ40内のガスが同一のものではなくなっている)、検量線を用いて、混合ガス中の水素ガスの濃度を求める。
(Second stage)
A gas in which a sample gas and a certain amount of air are mixed is supplied to the
(第3段階)
サンプルガスと一定量の空気を混合したガスを、入口弁60aを開放した第1管路60を介して標準ガスチャンバ38に供給する。次いで、ガスが触媒ユニット50に流れるように第1電磁弁68及び第2電磁弁70を開放した状態で、標準ガスチャンバ38の出口弁66aを開放し、第2管路66及び第4管路74を介して、ガスを触媒収容部52に供給する。その際、加熱手段54を作動させて、触媒が約100°C〜約200°Cに保持されるようにしておく。すると、触媒収容部52を通過するガスが反応して水素ガスと(メタンガスを除いた)低級炭化水素ガスが消費される。水素ガスと(メタンガスを除いた)低級炭化水素ガスが消費されたガスは、第5管路76及び第2管路66を介して、被測定混合ガスチャンバ40に供給される。このようにして、標準ガスチャンバ38と被測定混合ガスチャンバ40にガスが充填されている状態で、光干渉計ユニット20を作動させ、干渉縞の移動量を測定し、検量線を用いて、混合ガス中の水素ガス及び(メタンガスを除いた)低級炭化水素ガスの濃度を求める。そして、このようにして求められた水素ガス及び(メタンガスを除いた)低級炭化水素ガスの濃度から、第2段階で求められた水素ガスの濃度を差し引くことにより、混合ガス中の(メタンガスを除いた)低級炭化水素ガスの濃度が求められる。
(3rd stage)
A gas in which a sample gas and a certain amount of air are mixed is supplied to the
(第4段階)
サンプルガスと一定量の空気を混合したガスを、入口弁60aを開放した第1管路60を介して標準ガスチャンバ38に供給する。次いで、ガスが触媒ユニット50に流れるように第1電磁弁68及び第2電磁弁70を開放した状態で、標準ガスチャンバ38の出口弁66aを開放し、第2管路66及び第4管路74を介して、ガスを触媒収容部52に供給する。その際、加熱手段54を作動させて、触媒が約250°C〜約350°Cに保持されるようにしておく。すると、触媒収容部52を通過するガスが反応して水素ガス、(メタンガスを除いた)低級炭化水素ガス、及びメタンガスが消費される。水素ガス、(メタンガスを除いた)低級炭化水素ガス、及びメタンガスが消費されたガスは、第5管路76及び第2管路66を介して、被測定混合ガスチャンバ40に供給される。このようにして、標準ガスチャンバ38と被測定混合ガスチャンバ40にガスが充填されている状態で、光干渉計ユニット20を作動させ、干渉縞の移動量を測定し、検量線を用いて、混合ガス中の水素ガス、(メタンガスを除いた)低級炭化水素ガス、及びメタンガスの濃度を求める。そして、このようにして求められた水素ガス、(メタンガスを除いた)低級炭化水素ガス、及びメタンガスの濃度から、第3段階で求められた水素ガス及び(メタンガスを除いた)低級炭化水素ガスの濃度を差し引くことにより、混合ガス中のメタンガスの濃度が求められる。
(Fourth stage)
A gas in which a sample gas and a certain amount of air are mixed is supplied to the
メタンと水素を含むサンプルガス(6.2ml/分)に空気(31.2ml/分)を混合し、第1管路60を介して標準ガスチャンバ38に供給し、次いで、第2管路66を介して被測定混合ガスチャンバ40に供給して、光干渉計ユニット20のゼロ点補正を行った。次いで、上述のサンプルガスに空気を混合したガスを、25°Cに保持された触媒(活性炭を担体とした2%定量担持白金触媒1.0g)に通し、その後、触媒に通されたガスを被測定混合ガスチャンバ40に供給した。そして、光干渉計ユニット20を作動させて、干渉縞の移動量を測定し、検量線を用いてサンプルガス中の水素ガスの濃度を求めた。その結果は、表1に示した通りである。表1より、サンプルガス中の水素ガスの濃度が正確に得られることが確認された。
異なる組成のメタン、水素、N2 、及びプロパンを含むサンプルガスを用いて、実施例1と同様の操作により、触媒温度を25°Cに保持し、水素ガスの濃度を測定した。次いで、触媒温度を100°Cに加温して、実施例1と同様の操作により、水素ガス、プロパンガス、及びメタンガスの濃度を測定した。異なる組成の混合ガスのサンプルガスを用いた場合に実測された水素ガス、プロパンガス、及びメタンガスの濃度を表2に示す。実施例1及び実施例2により、本発明に係る装置及び方法で、混合ガス中の水素ガス、プロパンガス、及びメタンガスの濃度の測定が可能であることが実証された。
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say, it is something.
また、例えば、前記実施の形態において記載されている光干渉計ユニット20以外の形式の光干渉計ユニットを用いてもよい。
Further, for example, an optical interferometer unit of a type other than the
さらに、図1及び図2に示される形態では、標準ガスチャンバ38の周囲に被測定混合ガスチャンバ40が配置されているが、両方のガスチャンバの配置は、図示されている形態以外の形態(例えば、被測定ガスチャンバの周囲に標準ガスチャンバを配置した形態)にしてもよい。
Further, in the form shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
10 水素ガス及び/又は低級炭化水素ガス濃度測定装置
20 光干渉計ユニット
22 光源
28 平行平面鏡
30 メインプリズム
32 ゼロ点調整器
36 光導電セル
38 標準ガスチャンバ
40 被測定混合ガスチャンバ
50 触媒ユニット
52 触媒収容部
54 加熱手段
68、70 電磁弁
60、66、72、74、76 管路
DESCRIPTION OF
Claims (8)
触媒ユニットを更に備え、前記触媒ユニットが、所定の触媒が収容される触媒収容部と、前記触媒収容部内の触媒を所定温度に加熱するための加熱手段とを有しており、
被測定混合ガスを所定温度に加熱された触媒に通すことによって、前記所定温度における前記触媒との反応で前記混合ガスのうち水素ガス又は水素ガスと低級炭化水素ガスを消費させ、これにより前記水素ガス及び/又は低級炭化水素ガスの濃度を測定するように構成されていることを特徴とする装置。 An apparatus for measuring the concentration of hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas in a mixed gas, comprising an optical interferometer unit, which splits a light beam from a light source into two light beams Means for passing one of the divided light beams through a standard gas chamber, and passing the other of the divided light beams through a mixed gas chamber to be measured in which a mixed gas to be measured is sealed; and In an apparatus comprising means for superimposing two light beams on one light beam and means for determining a gas concentration by measuring interference fringes generated when the light beams are superimposed on the one light beam,
A catalyst unit, and the catalyst unit includes a catalyst storage unit that stores a predetermined catalyst, and a heating unit that heats the catalyst in the catalyst storage unit to a predetermined temperature.
By passing the measured mixed gas through a catalyst heated to a predetermined temperature, hydrogen gas or hydrogen gas and lower hydrocarbon gas in the mixed gas is consumed in the reaction with the catalyst at the predetermined temperature, thereby the hydrogen An apparatus configured to measure the concentration of gas and / or lower hydrocarbon gas.
被測定混合ガスを所定温度に加熱された触媒に通すことによって、前記所定温度における前記触媒との反応で前記混合ガスのうち水素ガス又は水素ガスと低級炭化水素ガスを消費させ、このようにして得られたガスを被測定混合ガスチャンバに供給した後、前記光干渉計ユニットを用いて干渉縞を測定する段階を含むことを特徴とする方法。 A method for measuring the concentration of hydrogen gas and / or lower hydrocarbon gas in a mixed gas, the step of splitting a light beam from a light source into two light beams using an optical interferometer unit, Passing one of the light beams through the standard gas chamber and passing the other of the divided light beams through the mixed gas chamber to be measured in which the mixed gas to be measured is sealed, and passing the two light beams into one light beam. And determining the gas concentration by measuring interference fringes produced when superimposing on the one light beam,
By passing the measured mixed gas through a catalyst heated to a predetermined temperature, hydrogen gas or hydrogen gas and lower hydrocarbon gas in the mixed gas is consumed in the reaction with the catalyst at the predetermined temperature, and thus A method comprising: measuring an interference fringe using the optical interferometer unit after supplying the obtained gas to a mixed gas chamber to be measured.
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