JP2015526653A - ガス混合物を提供するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
工程550において、筺体202内のガスの分子量の測定が初期化される。これは、例えば、筺体202の外側にあるボタンをユーザーが押すことによって起動されてよい。別の選択肢として、測定は、リモート接続によって開始されてもよく、例えば、ワイヤレスネットワークを通してシグナルが送信され、アンテナを通して分子量メーター200、300、400、500によって受信される。
初期化されると、駆動回路212を用いて石英水晶発振器210が駆動される。初期化の過程で、駆動回路212は、水晶210全体にランダムノイズAC電圧を印加する。そのランダム電圧の少なくとも一部は、水晶210に発振を引き起こすのに適する周波数である。水晶210は、次に、そのシグナルと同期して発振を開始する。
共振周波数fは、筺体202内の環境条件に依存する。本実施形態では、共振周波数の変化Δfは、良好な近似として、筺体202の内部206におけるガスの密度の変化に対してその大きさが比例し、密度の増加と共に減少する。
工程556では、温度センサー214が、筺体202内のガスの温度を測定する。この測定は、工程554で測定された周波数変化からの分子量の計算の精度を高めるために行われる。
工程554において石英水晶発振器210の周波数が満足の行く形で測定され、工程556で温度が測定されると、次にプロセッサー230は、筺体202の内部206内のガスの圧力を特定する。
これは、ガスの密度ρ、圧力P、および温度Tが既知である場合に、上記の方程式8)を用いて行われる。従って、工程554で測定される共振周波数が既知であり、工程556で測定される筺体202中のガスの温度Tが既知であり、および工程558で特定されるガスの圧力が既知であれば、分子量(または、ガスの均質混合物の場合は平均分子量)の正確な測定を行うことができる。次に、方法は、工程562へ進む。
ガスの分子量は、いくつかの方法で表示させることができる。例えば、筺体202またはレギュレーター150、250に取り付けられたスクリーン(図示せず)に、ガスの分子量(または平均分子量)が表示されてよい。別の選択肢として、圧力測定は、以降で記載するように、ベースステーションへ、または隣接する付属備品上に配置されるメーターへ、リモート通信されてもよい。
分子量メーター200、300、400、500を常時作動状態に保持しておく必要はない。逆に、非使用時に分子量メーター200、300、400、500のスイッチを切ることによって電力消費を低減することは有益である。これにより、電池216の寿命が長くなる。
Claims (13)
- ある相対的比率でのガスの混合物を提供する方法であって、前記混合物は、少なくとも第一のガスおよび前記第一のガスとは異なる第二のガスを含み、前記方法は、
a)第一のガス源から第一の流速で前記第一のガスを供給すること、
b)第二のガス源から第二の流速で前記第二のガスを供給すること、
c)前記第一および第二のガスを混合して混合ガスを形成すること、ならびに
d)前記混合ガスを、ほぼ大気圧にて出口部に供給すること、
を含み、ここで、前記方法はさらに、
e)前記混合ガスと接触する高周波平面型圧電水晶発振器の共振周波数を測定すること、
f)大気圧を測定すること、
g)前記測定された共振周波数から前記混合ガスの密度を特定すること、
h)前記密度、大気圧測定、および特定されたまたは予め特定された前記ガスの温度から、前記混合ガスの平均分子量を特定すること、ならびに
i)前記特定された平均分子量に応答して、前記第一および第二の流速のうちの一方を自動的に制御することで、前記混合ガス中の前記第一および第二のガスの前記相対的比率を制御すること
を含む、ある相対的比率でのガスの混合物を提供する方法。 - 工程e)が、
j)駆動回路を用いて、前記圧電水晶発振器が単一の共振周波数で共振するように前記圧電発振器を駆動すること
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第一の流速を調節するために、前記第一のガス源の下流に第一のバルブが提供され、前記第二の流速を調節するために、前記第二のガス源の下流に第二のバルブが提供され、および工程i)が、前記第一および第二のバルブのうちの一方を制御することを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記第一および第二のバルブのうちの他方は、手動で作動可能である、請求項3に記載の方法。
- 工程f)が、
j)大気と接触する高周波平面型圧電水晶発振器の共振周波数を測定すること、
k)前記共振周波数から大気密度を特定すること、および
l)空気の既知組成および前記測定された大気密度から大気圧を特定すること
を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。 - 第一のガスを供給するための第一のガス源、
前記第一のガスとは異なる第二のガスを供給するための第二のガス源、
前記第一のガスの流量を調節するための第一のバルブ、
前記第二のガスの流量を調節するための第二のバルブ、
前記第一および第二のバルブの下流に配置され、使用時に、前記第一および第二のガスを混合して混合ガスを提供するように構成されるミキサー、
ほぼ大気圧の前記混合ガスのための出口部、
前記混合ガスと接触する高周波平面型圧電水晶発振器および大気圧を特定するように作動可能であるセンサーを含み、前記混合ガスの平均分子量を測定するように構成されるメーターであって、前記メーターは、前記測定された共振周波数から前記混合ガスの密度を特定し、ならびに前記密度、大気圧測定、および特定されたまたは予め特定された前記混合ガスの温度から前記混合ガスの前記平均分子量を特定するように作動可能である、メーター、ならびに
前記混合ガス中の前記第一および第二のガスの相対的比率を制御する目的で、前記混合ガスの前記測定された平均分子量に応答して、前記第一および第二のバルブのうちの少なくとも一方を制御するように作動可能であるコントローラー
を含む、ガスミキサー設備。 - 前記メーターが、前記圧電水晶発振器が単一の共振周波数で共振するように前記圧電発振器を駆動するための駆動回路をさらに含む、請求項6に記載のガスミキサー。
- 前記メーターが、温度センサーをさらに含む、請求項6または7に記載のガスミキサー。
- 大気圧を測定するように作動可能である前記センサーが、大気圧の空気と接触する高周波平面型圧電水晶発振器を含む、請求項6〜8のいずれか一項に記載のガスミキサー。
- 前記第一および第二のバルブのうちの一方が、前記コントローラーによって電子的に作動可能であるソレノイドバルブを含む、請求項6〜9のいずれか一項に記載のガスミキサー。
- 前記第一および第二のバルブのうちの他方が手動で作動可能である、請求項10に記載のガスミキサー。
- プログラム可能な処理装置によって実行可能であり、請求項1〜5のいずれか一項に記載の工程を実施するための1つ以上のソフトウェア部分を含む、コンピュータープログラム製品。
- 記憶された請求項12に記載のコンピュータープログラム製品を有する、コンピューターが使用可能である記憶媒体。
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