JP2005326272A - 校正用ガスの発生量測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の校正用ガスの発生量測定システムにおいては、恒温槽から取り出さなくても校正用ガス発生チューブの重量を連続的且つ簡単に測定・記録できるようにすること。
【解決手段】 校正用ガス発生チューブを恒温の状態に維持して校正用のガスを連続的に発生させ、該発生した校正用のガスの量を測定するシステムであって、前記校正用ガス発生チューブが密封状態で配設されるホルダーと、該ホルダーが配設される恒温槽と、流量調整器と、重量計と、該重量計に接続した端末装置とからなり、該重量計と前記校正用ガス発生チューブとを連結部材を介して連結させて該校正用ガス発生チューブを前記ホルダー内に浮かせた状態にし、前記流量調整器により前記ホルダー内に一定量の希釈ガスを送風し、前記校正用ガス発生チューブの重量を連続的に測定し、該測定値を前記端末装置に記録すると共に、該端末装置により前記測定値に基づいた校正用のガスの発生量を測定することにより、恒温槽から取り出さなくても校正用ガス発生チューブの重量を連続的且つ簡単に測定・記録できるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、アセトアルデヒド、アンモニア、エタノール、酢酸エチル、ジクロロメタン、二酸化窒素または硫化水素等の各種ガスを微量濃度で連続的に発生させて校正用のガスとして用いるための校正用ガスの発生量を測定するシステムに関し、詳しくは、前記各種ガスを発生させる校正用ガス発生チューブの重量を連続的に測定し、その測定値を端末装置に記録して校正用ガスの発生量を測定できるようにする校正用ガスの発生量測定システムに関するものである。

従来、アセトアルデヒド、アンモニア、エタノール、酢酸エチル、ジクロロメタン、二酸化窒素または硫化水素等のガスの濃度を測定するために、該ガスの比較用として用いる各種校正用のガス（標準ガス）を連続的に発生させる場合には、例えば、パーミエーター（標準ガス発生機（恒温槽））等の装置にパーミエーションチューブまたはディフュージョンチューブ等の校正用ガス発生チューブを配設し、該校正用ガス発生チューブを恒温状態にして前記校正用のガスを発生させている。

このパーミエーターを使用してガスを連続的に発生させる技術としては、例えば、パーミエーターを用いて一定濃度で連続的に発生させた極低濃度の臭気ガスを、消臭材試料を予め封入した臭気ガス接触袋中にテフロン（登録商標）チューブを介して一定量注入したのち密封し、一定時間放置し消臭させたのち、臭気ガス接触袋中の残留ガスをガス吸着管に導入し、ガス吸着管中の吸着剤に吸着させ、そののち吸着剤に吸着させたガスを熱脱着させ、次いでこのガスをガスクロマトグラフ質量分析計で分析することを特徴とする消臭材の消臭効果測定方法がある。
特開２００３−７５４１８号公報

この特許文献１の公知技術においては、パーミエーターを用いて一定濃度で連続的に発生させた極低濃度の臭気ガスを使用することにより、高精度に消臭材の消臭効果を測定するというものであり、前記臭気ガスの濃度（発生量）を測定する場合には、各種濃度のノネナール標準溶液をこれら吸着剤に吸着させたのち、熱脱着装置で脱着し、ガスクロマトグラフ質量分析計で濃度の尺度であるピーク面積を測定するものである。

このように、パーミエーターを用いて発生させた各種校正用のガスの発生量、浸透速度、拡散速度等を測定する場合には、一般的に、まず使用前の校正用ガス発生チューブの重量を予め測定しておき、該校正用ガス発生チューブをパーミエーター内に配設して各種ガスを発生させ、一定の間隔で該パーミエーター内に配設した校正用ガス発生チューブを取り出して、該校正用ガス発生チューブの重量を測定し、該各種ガス発生後の校正用ガス発生チューブの重量と前記使用前の校正用ガス発生チューブの重量との減量差から発生量、浸透速度、拡散速度等を計算している。

そして、パーミエーター内から取り出した校正用ガス発生チューブの重量を測定する際には、該測定の誤差を少なくするため、該校正用ガス発生チューブから発生させるガスと同種のガスを充満させたところ、即ち前記パーミエーター内と同一条件の空間で重量を測定している。

しかしながら、パーミエーター（恒温槽）を用いて発生させた各種校正用のガスの発生量、浸透速度、拡散速度等を前記従来技術のようにして測定した場合には、校正用ガス発生チューブの重量を測定する度にパーミエーターから該校正用ガス発生チューブを取り出して測定しなければならないため、該測定に多数の手間と時間とを要し、且つ測定の誤差・記録の間違えを生じる原因となり、また連続的に測定・記録することができないという問題点を有している。

また、パーミエーター内から取り出した校正用ガス発生チューブの重量を測定する際には、該パーミエーター内と同一条件の空間で重量を測定しているが、該測定の対象となるガスの種類には、有毒性のガス・腐食性のガス等があるため、該測定の対象となるガスの種類によっては、測定者の健康等に影響を及ぼす危険性があった。

従って、従来の校正用ガスの発生量測定システムにおいては、恒温槽から取り出さなくても校正用ガス発生チューブの重量を連続的且つ簡単に測定・記録できるようにするということに解決しなければならない課題を有している。

上記した従来例の課題を解決する具体的手段として本発明に係る校正用ガスの発生量測定システムは、校正用ガス発生チューブを恒温の状態に維持して校正用のガスを連続的に発生させ、該発生した校正用のガスの量を測定するシステムであって、前記校正用ガス発生チューブが密封状態で配設されるホルダーと、該ホルダーが配設される恒温槽と、流量調整器と、重量計と、該重量計に接続した端末装置とからなり、該重量計と前記校正用ガス発生チューブとを連結部材を介して連結させて該校正用ガス発生チューブを前記ホルダー内に浮かせた状態にし、前記流量調整器により前記ホルダー内に一定量の希釈ガスを送風し、前記校正用ガス発生チューブの重量を連続的に測定し、該測定値を前記端末装置に記録すると共に、該端末装置により前記測定値に基づいた校正用のガスの発生量を測定することを最も主要な特徴とする。

この発明において、前記校正用ガス発生チューブは、パーミエーションチューブまたはディフュージョンチューブであること；前記ホルダーには、該ホルダーの開口部を施蓋する磁性体で形成したホルダーキャップを配設し、該ホルダーキャップには、円環状の永久磁石を配設し、該永久磁石の内側に磁性流体を充填させて密封状態を維持すること；前記ホルダーには、希釈ガスを送り続ける流量調節手段を接続させること；を付加的な要件として含むものである。

本発明に係る校正用ガスの発生量測定システムは、校正用ガス発生チューブを恒温の状態に維持して校正用のガスを連続的に発生させ、該発生した校正用のガスの量を測定するシステムであって、前記校正用ガス発生チューブが密封状態で配設されるホルダーと、該ホルダーが配設される恒温槽と、流量調整器と、重量計と、該重量計に接続した端末装置とからなり、該重量計と前記校正用ガス発生チューブとを連結部材を介して連結させて該校正用ガス発生チューブを前記ホルダー内に浮かせた状態にし、前記流量調整器により前記ホルダー内に一定量の希釈ガスを送風し、前記校正用ガス発生チューブの重量を連続的に測定し、該測定値を前記端末装置に記録すると共に、該端末装置により前記測定値に基づいた校正用のガスの発生量を測定することにより、恒温槽から取り出さなくても校正用ガス発生チューブの重量を連続的且つ簡単に測定・記録でき、測定値の誤入力及び記録忘れがなく、連続的に測定した測定値を連続的に記録・処理することができるという優れた効果を奏する。

次に、本発明を具体的な実施の形態に基づいて詳しく説明する。
本発明の実施の形態に係る校正用ガスの発生量測定システムを図１〜図２を用いて説明する。図１に、校正用ガスの発生量測定システムの略示的な断面図を示してある。校正用ガスの発生量測定システム１においては、天秤台２の上部に恒温槽３が載置されている。

この恒温槽３としては、例えば、パーミエーター（標準ガス発生機）等の恒温の状態を維持することができる装置等を使用することができ、恒温槽３に備えられた温度調節器３ａを操作することにより、該恒温槽３内の温度を制御して、該温度の調節・維持ができるようになっている。

天秤台２の下部側には、除振台４が配設されており、該除振台４により前記天秤台２の振動を吸収して、該天秤台２の上部に載置された恒温槽３に外部からの振動が伝達されないようにしている。

恒温槽３内には、略円筒形状のホルダー５が配設されており、該ホルダー５は前記恒温槽３で設定された温度に維持されている。該ホルダー５は、上部側が前記恒温槽３の上部から突出した状態で配設されており、前記ホルダー５の上部に形成された開口部６には、ホルダーキャップ７が配設され、該ホルダーキャップ７によって前記開口部６は密封状態に施蓋されている。

図２に、ホルダー５の開口部６とホルダーキャップ７との要部のみを拡大した断面図を示してある。ホルダーキャップ７のキャップ本体８は、例えば、鉄またはニッケル等の磁性体により形成されている。該キャップ本体８には、前記ホルダー５の開口部６の上面に当接する略円板状の平面部９と。該開口部６の外周面を覆う垂下部１０とが形成されており、これら平面部９と、垂下部１０とにより前記開口部６を密封することができるようになっている。更に、前記平面部９の略中央部には、連結部材１１の周面より稍大径の孔部１２が形成されている。

平面部９の上部側には、円形状の凹部１３が形成されている。該凹部１３内には、円環状の永久磁石１４が配設されており、該永久磁石１４の内側、即ち、円環状に形成された該永久磁石１４の内径の内側には、前記孔部１２と略同径の孔部１５が形成された非磁性体１６ａ、１６ｂが配設されている。

前記キャップ本体８の平面部９の孔部１２と、前記非磁性体１６ａ、１６ｂの孔部１５とは、連通した状態になっており、連結部材１１は、これら孔部１２と孔部１５とに可動な状態で挿通されている。

この非磁性体１６ａ、１６ｂに形成された孔部１５内、即ち該非磁性体１６ａ、１６ｂと、連結部材１１との間隙には、磁性流体１７が充填されている。この磁性流体１７は、例えば、マグネタイトまたは複合フェライト等の強磁性超微粒子と、界面活性剤と、水または油等のベース液との成分から構成されたものであり、前記強磁性超微粒子の周囲を前記界面活性剤が被覆して粒子同士の凝集を防ぐため、該強磁性超微粒子が前記ベース液中で安定した分散状態になってるものである。

そのため、磁性流体１７は、強磁性という磁性体としての性質と、流動性という液体との性質を兼ね備えたものであり、該磁性流体１７を磁力の存する状況下に配設した場合には、液状の磁性体として作用するため、非磁性体１６ａ、１６ｂを介して永久磁石１４と、該永久磁石１４に隣接する磁性体によって形成されたキャップ本体８とにより形成される磁力線が存する磁束内に前記磁性流体１７を充填・配設させることにより、該磁性流体１７が流動的な磁性体として作用し、前記非磁性体１６ａ、１６ｂと、連結部材１１との間隙に留滞して、前記磁性流体１７のベース液（オイル状等）をベースとした磁気シールとして作用するのである。

このように、ホルダー５の開口部６を磁性体で形成したホルダーキャップ７により施蓋し、該ホルダーキャップ７に円環状の永久磁石１４と、該永久磁石１４の内径の内側に配設させた非磁性体１６ａ、１６ｂとを配設し、該非磁性体１６ａ、１６ｂに形成された孔部１５に磁性流体１７を充填させることにより、該磁性流体１７を前記非磁性体１６ａ、１６ｂと、連結部材１１との間隙に留滞・維持させて、前記ホルダー５の内外の２つの環境を隔離・分離して、該ホルダー５内を密封状態に維持することができるのである。

前記非磁性体１６ａ、１６ｂは必ずしも配設させなければならないものではなく、例えば、円環状の永久磁石１４の周囲を覆うようにキャップ本体８を磁性体で形成し、該キャップ本体８の前記永久磁石１４の内径の内側に位置する位置に孔部を形成して、該孔部、即ち前記永久磁石１４の内径の内側に磁性流体１７を充填させてホルダー５内を密封状態にさせても良く、また、非磁性体１４ａの換わりに磁性体を配設、即ち、非磁性体１４ｂの上部の１４ａの位置に磁性体を配設させても良い。

密封状態にされたホルダー５の内部には、校正用ガス発生チューブ１８が配設・収納されている。この校正用ガス発生チューブ１８としては、例えば、パーミエーションチューブ（Ｐ−チューブ）またはディフュージョンチューブ（Ｄ−チューブ）等の校正用ガス発生チューブを使用することができる。

このパーミエーションチューブは、例えば、一定品質のふっ素樹脂管に高純度の液化ガスを封入したもので、該パーミエーションチューブを恒温状態、即ち一定温度に維持することにより、該パーミエーションチューブ内の液化ガスが短時間に管壁を浸透拡散し、且つその浸透拡散する量が一定になる性質を有するものであるため、例えば、前記パーミエーションチューブを恒温の状態にし、一定量の空気・窒素などの希釈ガスを該パーミエーションチューブに送風することにより、該パーミエーションチューブに収納された各種液の蒸発拡散が一定量で行われ、一定・微量濃度の校正用のガス、即ち各種ガスの濃度を測定するための比較用として用いる校正用のガス（標準ガス）を連続的に得ることができ、該校正用のガスの発生量または浸透速度を計算する基にすることができるものである。

このパーミエーションチューブを使用することにより、例えば、アセトアルデヒド、アンモニア、エチルメルカプタン、エチレンオキシド、塩化ビニリデン、塩化ビニル、塩化メチル、塩素、ジクロロメタン、ジメチルアミン、臭化メチル、臭素、トリメチルアミン、二酸化硫黄、二酸化窒素、二硫化ジメチル、フッ化水素 、プロパン、プロピレンオキシド、フロン11、メチルアミン、メチルメルカプタン、硫化ジメチルまたは硫化水素等の校正用のガス（標準ガス）を得ることができ、反応性の強いガスの調製もできるものである。

また、ディフュージョンチューブも前記パーミエーションチューブと略同様の構成であり、該ディフュージョンチューブを使用した場合には、例えば、アセトン、エタノール、Ｏ−キシレン、酢酸エチル、トルエン、二硫化炭素、ベンゼン、メタノール、臭化エチル、酢酸メチルまたはメチルエチルケトン等の一定・微量濃度の校正用のガスを得ることができ、該校正用のガスの発生量または拡散速度を計算する基にすることができるものである。

校正用ガス発生チューブ１８の上端には、例えば、ワイヤー等からなる前記連結部材１１が接続されており、該連結部材１１の他端は、前記校正用ガス発生チューブ１８の上方に配設された重量計１９に接続され、該校正用ガス発生チューブ１８はホルダー５内の空間に浮いた状態になっている。この重量計１９としては、例えば、天秤等の重量を計測できる装置を使用することができる。

つまり、重量計１９と校正用ガス発生チューブ１８とは、連結部材１１を介して連結され、また、ホルダー５は、密封状態に施蓋するホルダーキャップ７によって該ホルダー５の内外の２つの環境が隔離・分離されており、該校正用ガス発生チューブ１８を前記ホルダー５内の空間に浮かせた状態にしているため、該校正用ガス発生チューブ１８を恒温槽３により恒温の状態に維持して校正用のガスを連続的に発生させた後、前記校正用ガス発生チューブ１８を恒温槽３内に配設されたホルダー５から取り出さなくても、前記校正用ガス発生チューブ１８の重量は、重量計１９により計測できるのである。

更に、前記キャップ本体６の平面部７の孔部１０及び前記非磁性体１６ａ、１６ｂの孔部１５と、前記連結部材９とが接触していないことから、これら孔部１０及び孔部１５と該連結部材９とには摩擦等による抵抗はなく、該該連結部材９と接触する磁性流体１７は、オイル状等の液状であるため、摩擦抵抗が極めて小さいことから、前記校正用ガス発生チューブ１８の重量を重量計１９により測定する精度を高くすることができ、前記磁性流体１７は、摩耗することが少ないことから、長期間にわたって密封状態を維持できるのである。

この重量計１９には、例えば、コンピュータ等の端末装置２０を接続させており、該重量計１９により連続的に測定した校正用ガス発生チューブ１８の重量の測定値を連続的に前記端末装置２０の記憶装置に記録し、該端末装置２０の記憶装置に記録した測定値に基づいて、各種校正用のガスの発生量、浸透速度、拡散速度等を連続的且つ簡単に計算・測定できるようになり、その際、該測定に手間と時間とを要することなく、前記校正用ガス発生チューブ１８を恒温槽３内から取り出さないで良いため、安定した状態で連続的に測定・記録できて誤差を生じることもなく、測定者の健康等に影響を及ぼすことがなく、作業性を向上させることができるのである

更に、重量計１９により連続的に測定した校正用ガス発生チューブ１８の重量の測定値が、前記重量計１９に接続された端末装置２０に自動的に送信されて、該端末装置２０に自動的に記録されるため、校正用のガスの発生量を手動で計算する場合のような前記測定値の誤入力や記録忘れが生じることがなく、連続した測定値を処理することができるのである。

また、恒温槽３内に配設されたホルダー５には、一定量の空気・窒素などの希釈ガスを送り続けることができる、例えば、流量調節器等の流量調節手段２１を接続させることにより、前記ホルダー５内に配設・収納された校正用ガス発生チューブ１８に一定量の前記希釈ガスを連続的に送風して、前記前記ホルダー５内に配設・収納された校正用ガス発生チューブ１８から一定量で安定した量の校正ガスを蒸発拡散させるようにすることが好ましい。

本発明に係る校正用ガスの発生量測定システムを略示的に示した断面図である。 同校正用ガスの発生量測定システムのホルダーの開口部とホルダーキャップとの要部のみを拡大し略示的に示した断面図である。

符号の説明

１ 校正用ガスの発生量測定システム
２ 天秤台
３ 恒温槽
４ 除振台
５ ホルダー
６ 開口部
７ ホルダーキャップ
８ キャップ本体
９ 平面部
１０ 垂下部
１１ 連結部材
１２、１５ 孔部
１３ 凹部
１４ 永久磁石
１６ａ、１６ｂ 非磁性体
１７ 磁性流体
１８ 校正用ガス発生チューブ
１９ 重量計
２０ 端末装置
２１ 流量調節手段

Claims (4)

1. 校正用ガス発生チューブを恒温の状態に維持して校正用のガスを連続的に発生させ、該発生した校正用のガスの量を測定するシステムであって、
   前記校正用ガス発生チューブが密封状態で配設されるホルダーと、
   該ホルダーが配設される恒温槽と、
   流量調整器と、
   重量計と、
   該重量計に接続した端末装置とからなり、
   該重量計と前記校正用ガス発生チューブとを連結部材を介して連結させて該校正用ガス発生チューブを前記ホルダー内に浮かせた状態にし、
   前記流量調整器により前記ホルダー内に一定量の希釈ガスを送風し、
   前記校正用ガス発生チューブの重量を連続的に測定し、
   該測定値を前記端末装置に記録すると共に、該端末装置により前記測定値に基づいた校正用のガスの発生量を測定すること
   を特徴とする校正用ガスの発生量測定システム。
2. 前記校正用ガス発生チューブは、
   パーミエーションチューブまたはディフュージョンチューブであること
   を特徴とする請求項１に記載の校正用ガスの発生量測定システム。
3. 前記ホルダーには、該ホルダーの開口部を施蓋する磁性体で形成したホルダーキャップを配設し、
   該ホルダーキャップには、円環状の永久磁石を配設し、
   該永久磁石の内側に磁性流体を充填させて密封状態を維持すること
   を特徴とする請求項１に記載の校正用ガスの発生量測定システム。
4. 前記ホルダーには、
   希釈ガスを送り続ける流量調節手段を接続させること
   を特徴とする請求項１または３に記載の校正用ガスの発生量測定システム。

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