JP2552937Y2 - 磁気式酸素分析装置 - Google Patents

磁気式酸素分析装置

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JP2552937Y2
JP2552937Y2 JP1991044674U JP4467491U JP2552937Y2 JP 2552937 Y2 JP2552937 Y2 JP 2552937Y2 JP 1991044674 U JP1991044674 U JP 1991044674U JP 4467491 U JP4467491 U JP 4467491U JP 2552937 Y2 JP2552937 Y2 JP 2552937Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、磁気式酸素分析装置、
特に、界面圧力差方式の磁気式酸素分析装置の改良に関
する。
【0002】
【従来の技術】この種の磁気式酸素分析装置として、例
えば実公昭59−2522号公報や実公平2−8209
号公報に示されるものがあり、図2および図3はこれら
公報に開示された分析計をそれぞれ示している。
【0003】すなわち、図2および図3において、1は
非磁性材料よりなる壁に囲まれた測定室で、その内部に
は適宜の間隔をおいて2組の測定極2,3が設けられて
いる。これらの測定極2,3は、それぞれ適宜の間隔を
おいて対向配置された2つの磁極片2A,2B、3A,
3Bよりなる。そして、図示してないが、各組の測定極
2,3における対向する磁極片2A,2B、3A,3B
は継鉄によって磁気的閉ループを構成するようにしてあ
ると共に、前記継鉄にはそれぞれコイルが巻設してあっ
て、両コイルを交互に通電することにより測定極2,3
を交互に励磁し、磁極片2A,2B間、磁極片3A,3
B間に磁界が交互に生ずるようにしてある。
【0004】4は図外の測定ガス源に接続された測定ガ
ス供給路で、ポンプ5,調圧器6を備え、その下流側に
おいては測定室1内に測定ガスSを導入するための2つ
の測定ガス導入路7,8に分岐されている。各測定ガス
導入路7,8は、それぞれ流量調整器としてのキャピラ
リ9,10を備えると共に、測定室1に開設された開口
1a,1bに接続されている。
【0005】11,12は互いに独立した圧力伝達路
で、それぞれ流量調整器としてのキャピラリ13,14
を備えると共に、一端側は前記磁極片2A,3Aに開設
された開口2a,3aにそれぞれ連なり、他端側はコン
デンサマイクロフォン検出器15の可動隔膜15Aによ
って仕切られた検出室15B,15Cとそれぞれ接続さ
れている。各圧力伝達路11,12には、分岐供給路1
6,17を介してそれぞれ比較ガスRを供給するための
比較ガス供給路18が接続されている。
【0006】すなわち、図2に示す比較ガス供給路18
は、純粋な窒素ガスを収容した窒素ガスボンベ19と制
御弁20と調圧器21とを直列に接続して構成してあっ
て、窒素ガスを比較ガスRとして用いるようにしてあ
り、また、図3に示す比較ガス供給路18は、大気に連
なり、大気中の不純物を除去するフィルタ22,ポンプ
23,シリカゲルなどの除湿剤を充填した除湿器24,
調圧器25を直列に接続して構成してあって、エヤーA
を適宜乾燥して比較ガスRとして用いるようにしてあ
る。
【0007】再び両図において、15Dは可動隔膜15
Aに対向して一方の検出室15C内に設けられる固定極
で、この固定極15Dによって取り出される出力はプリ
アンプ26を介して図外の信号処理回路に入力されるよ
うにしてある。また、27は測定室1に開設された開口
1cに連なるガス排出路である。
【0008】而して、上記図2および図3に示す磁気式
酸素分析装置においては、測定極2,3を交互に励磁し
ている状態において、測定室1内に、開口1a,1bを
介してポンプ5で加圧した測定ガスSを導入すると共
に、開口2a,3aを介して比較ガスRを導入すると、
磁極片2A,2B間,磁極片3A,3B間には、測定ガ
スSおよび比較ガスRのそれぞれの磁化率の差に比例し
た界面圧力が交互に発生する。この界面圧力は、圧力伝
達路11,12を経てコンデンサマイクロフォン検出器
15の検出室15B,15Cに伝達され、可動隔膜15
Aを押圧しこれを変位させる。この結果、前記界面圧力
は、可動隔膜15Aと固定極15Dとの間の静電容量の
変化として固定極15Dから出力され、所定の増幅およ
び変換処理を経た後、図外の表示部において酸素濃度と
して表示されるのである。
【0009】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
2に示した磁気式酸素分析装置においては、酸素濃度の
測定に際しては純粋な窒素ガスが必要であり、それだけ
ランニングコストが嵩む他、窒素ガスボンベ19内の窒
素ガスの残量を監視したり、ボンベ交換を行うなどの作
業が必要であるといった問題点がある。
【0010】また、図3に示した磁気式酸素分析装置に
おいては、高価な窒素ガスを用いないからランニングコ
ストは嵩まないものの、測定ガスSの供給用のポンプ5
の他に、比較ガスRの供給用のポンプ23や調圧器25
が必要となり、それだけ構成が複雑で、設備コストが嵩
むといった問題点がある。
【0011】本考案は、上述の事柄に留意してなされた
もので、その目的とするところは、構成が簡単で、しか
も、設備コストやランニングコストが安価な磁気式酸素
分析装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案においては、測定室内にそれぞれ適宜の間隔
をおいて対向配置された2つの磁極片からなる2組の測
定極を適宜の間隔をおいて設け、これらの測定極を交互
に励磁して前記磁極片間に交互に磁界を発生させるとと
もに、これら磁極片間に測定ガスと比較ガスとを流し、
磁化率の差に基づいて発生する界面圧力を圧力伝達路を
介してコンデンサマイクロフォン検出器の可動隔膜によ
って仕切られた2つの検出室に導入して、前記可動隔膜
と固定電極との間の静電容量の変化に基づいて測定ガス
における酸素濃度を検出するようにした磁気式酸素分析
装置において、前記比較ガスとして乾燥したエヤーを用
いると共に、前記測定室に接続されたガス排気路に減圧
ポンプおよび圧力調整装置を前記減圧ポンプが下流側に
位置するように設けてこのガス排気路を減圧するように
構成し、更に、前記圧力調整装置を前記ガス排出路の脈
動を防止するためのバッファタンクと圧力コントロール
を行う減圧弁とから構成している。
【0013】
【作用】上記構成によれば、測定室に接続されたガス排
気路によって測定室内が減圧されるので、測定ガスおよ
び比較ガスを加圧しなくても測定室内に導入することが
でき、設備コストを低減できる。また、比較ガスとして
乾燥したエヤーを用いているので、ランニングコストを
低減できると共に、比較ガス内の酸素密度の変化が防止
されるので、精度の高い測定が可能になる。更に、バッ
ファタンクでガス排出路の脈動を防止できる上に、減圧
弁で常時調圧できるので、測定室内を流れるガスも含め
てガスの流れをスムーズにでき、よって、指示値におけ
る変動は大きくならず、振動による指示影響を低減でき
る。
【0014】
【実施例】以下、本考案の実施例を、図面に基づいて説
明する。
【0015】図1は、本考案に係る磁気式酸素分析装置
の一例を示し、この図において、図2および図3におけ
る符号と同一の符号は同一物または相当物を示す。
【0016】さて、この図1において、28は図外の測
定ガス源に接続された測定ガス供給路で、この測定ガス
供給路28は、図2および図3に示した測定ガス供給路
と異なり、ポンプや調圧器を備えていない。29は比較
ガス供給路で、大気に連なり大気中の不純物を除去する
フィルタ30、このフィルタ30を経て比較ガス供給路
29内に導入されるエヤーAを適宜除湿してその水分量
の変化を抑えるためのシリカゲルなどの除湿剤を充填し
た除湿器31、この除湿器31を経たエヤーA中に含ま
れるシリカゲルなどの微粉を除去するチップフィルタ3
2が直列に接続して介装されており、このチップフィル
タ32の下流側は2つの比較ガス導入路33,34に分
岐されている。
【0017】各比較ガス導入路33,34は、それぞれ
流量調整器としてのキャピラリ35,36を備えると共
に、コンデンサマイクロフォン検出器15の検出室15
B,15Cとそれぞれ接続されている。そして、この実
施例においては、各検出室15B,15Cは、圧力伝達
路37,38を介してそれぞれ磁極片2A,3Aに開設
された開口2a,3aに接続されている。
【0018】39は測定室1に開設された開口1cに連
なるガス排出路で、このガス排出路39を減圧するため
の減圧ポンプ40と、ガス排出路39の脈動を防止する
ためのバッファタンク41と減圧弁42とからなる圧力
調整装置43とを、減圧ポンプ40が下流側に位置する
ように設けてある。
【0019】而して、上記構成の磁気式酸素分析装置に
おいては、減圧ポンプ40と減圧弁42の働きにより、
ガス排出路39を減圧することにより、測定室1内が例
えば−0.1気圧程度になり、これによって、測定ガス
Sおよび比較ガスRがそれぞれキャピラリ9,10およ
び35,36によって定量された状態で測定室1内に導
入される。このとき、比較ガスRとして用いられるエヤ
ーAは、シリカゲルなどの除湿剤を充填した除湿器31
において適宜除湿されてその水分量の変化が抑えられ、
その酸素密度の変化が防止されるので、このような比較
ガスRを用いて測定を行った場合、その測定精度が高く
なるといった利点がある。
【0020】しかも、本考案では、測定室1に接続され
たガス排気路39に減圧ポンプ40および圧力調整装置
43を減圧ポンプ40が下流側に位置するように設けて
このガス排気路39を減圧するように構成し、更に、圧
力調整装置43をガス排出路39の脈動を防止するため
のバッファタンク41と圧力コントロールを行う減圧弁
42とから構成したので、バッファタンク41でガス排
出路39の脈動を防止できる上に、以下に示す特有の利
点を有する。 すなわち、図1において、測定ガスSは測
定室1の左右両端に開設された開口1a,1bから室内
に導入され、測定室1のほぼ中央に開設された開口1c
から比較ガスRとともに排出されるから、同図の左方
(キャピラリ9側)から流れてくる測定ガスSと右方
(キャピラ10側)から流れてくる測定ガスSとが前記
中央開口1cにおいて混じり合う際、測定室1内にガス
境界面が発生し、このガス境界面は設置場所における外
部要因によって測定室1が振動することにより揺れ動
き、その結果、コンデンサマイクロフォン検出器15に
は、本来測定すべき界面圧力の差の他に、測定室1内に
発生する前記ガス境界面の揺れによる圧力が加わること
になり、これが原因で指示値における変動が大きくなる
のを効果的に防止できる。つまり、減圧弁42を設置し
ない場合には、測定室1内に測定ガスSを導入した際測
定室1内にガス境界面が発生した状態で、2組の測定極
2,3の磁極片2A,2間、磁極片3A,3B間をそ
れぞれ通過した測定ガスSは、比較ガスRととともに中
央開口1cを経て測定室1からガス排出路39に排出さ
れてガスの流れがスムーズでないのに対し、本考案で
は、減圧弁42で常時調圧できるので、測定室1内を流
れるガスも含めてガスの流れをスムーズにでき、よっ
て、指示値における変動は大きくならず、振動による指
示影響を低減できる。
【0021】
【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
測定室に対して測定ガスや比較ガスを導入する機構が簡
単になると共に、設備コストが低減できる。また、比較
ガスとして乾燥した空気を用いているので、ランニング
コストが低減できると共に、比較ガス中の酸素密度の変
化が防止されるので、精度の高い測定を行うことができ
る。特に、本考案では、測定室に接続されたガス排気路
に減圧ポンプおよび圧力調整装置を前記減圧ポンプが下
流側に位置するように設けてこのガス排気路を減圧する
ように構成し、更に、前記圧力調整装置を前記ガス排出
路の脈動を防止するためのバッファタンクと圧力コント
ロールを行う減圧弁とから構成したので、バッファタン
クでガス排出路の脈動を防止できる上に、以下に示す利
点を有する。すなわち、減圧弁で常時調圧できるので、
減圧弁を設置しない場合に比して測定室内を流れるガス
も含めてガスの流れをスムーズにでき、よって、指示値
における変動は大きくならず、振動による指示影響を低
減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案に係る磁気式酸素分析装置の一例を示す
構成図である。
【図2】従来の磁気式酸素分析装置を示す構成図であ
る。
【図3】従来の磁気式酸素分析装置を示す構成図であ
る。
【符号の説明】
1…測定室、1a,1b,1c…開口、2,3…測定
極、2A,2B,3A,3B…磁極片、15…コンデン
サマイクロフォン検出器、15A…可動隔膜、15B,
15C…検出室、37,38…圧力伝達路、39…ガス
排気路、40…減圧ポンプ、41…バッファタンク、4
2…減圧弁、43…圧力調整装置、S…測定ガス、R…
比較ガス、A…エヤー。

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定室内にそれぞれ適宜の間隔をおいて
    対向配置された2つの磁極片からなる2組の測定極を適
    宜の間隔をおいて設け、これらの測定極を交互に励磁し
    て前記磁極片間に交互に磁界を発生させるとともに、こ
    れら磁極片間に測定ガスと比較ガスとを流し、磁化率の
    差に基づいて発生する界面圧力を圧力伝達路を介してコ
    ンデンサマイクロフォン検出器の可動隔膜によって仕切
    られた2つの検出室に導入して、前記可動隔膜と固定電
    極との間の静電容量の変化に基づいて測定ガスにおける
    酸素濃度を検出するようにした磁気式酸素分析装置にお
    いて、前記比較ガスとして乾燥したエヤーを用いると共
    に、前記測定室に接続されたガス排気路に減圧ポンプお
    よび圧力調整装置を前記減圧ポンプが下流側に位置する
    ように設けてこのガス排気路を減圧するように構成し、
    更に、前記圧力調整装置を前記ガス排出路の脈動を防止
    するためのバッファタンクと圧力コントロールを行う減
    圧弁とから構成したことを特徴とする磁気式酸素分析装
    置。
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