JP3326715B2 - ガス分析計 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、可燃性ガスの熱
量を測定するガス分析計に関する。
量を測定するガス分析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ガスの熱量調整設備に用いられる熱
量計には、制御性向上のため高速応答が求められてい
る。従来からこの用途に用いられてきた燃焼式熱量計や
ガス密度式熱量計が用いられている。この従来より用い
られている燃焼式の熱量計では、実際に被測定ガスを燃
焼させて測定をするものである。このため、不燃成分の
影響を受けないという利点を持つ。しかし、ある媒体を
介してその温度変化を持って検出出力としているため、
機器自体の応答が遅いだけでなく、都市ガス製造工程か
ら離れて空調完備の領域への設置が必要となる。このた
め、被測定ガスのサンプリング遅れを発生させ、無駄時
間の増大が制御性の向上に限界を生じさせていた。
量計には、制御性向上のため高速応答が求められてい
る。従来からこの用途に用いられてきた燃焼式熱量計や
ガス密度式熱量計が用いられている。この従来より用い
られている燃焼式の熱量計では、実際に被測定ガスを燃
焼させて測定をするものである。このため、不燃成分の
影響を受けないという利点を持つ。しかし、ある媒体を
介してその温度変化を持って検出出力としているため、
機器自体の応答が遅いだけでなく、都市ガス製造工程か
ら離れて空調完備の領域への設置が必要となる。このた
め、被測定ガスのサンプリング遅れを発生させ、無駄時
間の増大が制御性の向上に限界を生じさせていた。
【０００３】また、ガス密度式の熱量計は、磁気歪み振
動子を加振させ、その振動数が振動子と接触するガスの
密度に応じて変化するのをとらえるものである。このた
め、上述した燃焼式のものに比較して、ガス密度式熱量
計は、ガスを燃やさずに熱量の測定が可能であり、機器
単体の応答が早いという利点がある。しかしながら、こ
のガス密度式の熱量計は、磁気歪み振動子などから構成
されるセンサ部分の測定系が大きくなってしまい、外乱
を受けやすいものとなっている。また、熱量測定のため
などに、ガス分析を行うときに、測定する物理量を正確
に計るためには、その物理量の変数となる温度や圧力を
安定させた条件下で測定する必要がある。この測定系の
安定性を確保する１つには、いかに測定系を小さくする
かがある。上述したガス密度式の熱量計においては、こ
の正確な測定のために測定系を小さくする点において不
利である。
動子を加振させ、その振動数が振動子と接触するガスの
密度に応じて変化するのをとらえるものである。このた
め、上述した燃焼式のものに比較して、ガス密度式熱量
計は、ガスを燃やさずに熱量の測定が可能であり、機器
単体の応答が早いという利点がある。しかしながら、こ
のガス密度式の熱量計は、磁気歪み振動子などから構成
されるセンサ部分の測定系が大きくなってしまい、外乱
を受けやすいものとなっている。また、熱量測定のため
などに、ガス分析を行うときに、測定する物理量を正確
に計るためには、その物理量の変数となる温度や圧力を
安定させた条件下で測定する必要がある。この測定系の
安定性を確保する１つには、いかに測定系を小さくする
かがある。上述したガス密度式の熱量計においては、こ
の正確な測定のために測定系を小さくする点において不
利である。
【０００４】以上の測定方式に対して、熱伝導率式のガ
ス分析計による熱量測定では、連続測定が可能で高速応
答性に優れ、測定系を小さくできる等、有利な点が多
い。この熱伝導率式のガス分析計は、測定対象のガスの
熱伝導率を測定する熱伝導率測定手段と、測定対象のガ
スの熱伝導率と発熱量の関係を用い、測定したガスの熱
伝導率よりガスの発熱量を算出する熱量算出手段とから
構成されている。ここで、熱伝導率測定手段は、例え
ば、所定の温度に定温度駆動された発熱抵抗体に熱が伝
導する状態で測定対象のガスを流したときの、その発熱
抵抗体がその発熱温度を一定にしようとするために変動
する印加電圧の変化により、ガスの熱伝導率を測定する
ものである。また、熱量検出手段は、例えば測定対象が
天然ガスの場合、熱伝導率と発熱量の関係を、発熱量＝
−５４９．７×熱伝導率＋３５５６２．９と一次式で近
似し、この近似式を用いて測定したガスの熱伝導率より
ガスの発熱量を算出するようにしている。
ス分析計による熱量測定では、連続測定が可能で高速応
答性に優れ、測定系を小さくできる等、有利な点が多
い。この熱伝導率式のガス分析計は、測定対象のガスの
熱伝導率を測定する熱伝導率測定手段と、測定対象のガ
スの熱伝導率と発熱量の関係を用い、測定したガスの熱
伝導率よりガスの発熱量を算出する熱量算出手段とから
構成されている。ここで、熱伝導率測定手段は、例え
ば、所定の温度に定温度駆動された発熱抵抗体に熱が伝
導する状態で測定対象のガスを流したときの、その発熱
抵抗体がその発熱温度を一定にしようとするために変動
する印加電圧の変化により、ガスの熱伝導率を測定する
ものである。また、熱量検出手段は、例えば測定対象が
天然ガスの場合、熱伝導率と発熱量の関係を、発熱量＝
−５４９．７×熱伝導率＋３５５６２．９と一次式で近
似し、この近似式を用いて測定したガスの熱伝導率より
ガスの発熱量を算出するようにしている。
【０００５】この熱量検出手段を用いた都市ガス製造に
関して簡単に説明すると、図２に示すように、まず、Ｌ
ＮＧ（Liquefied Natural Gas）貯槽２０１よりポンプ
２０２によりＬＮＧを取り出し、ＬＮＧ気化器２０３に
より気化する。また、ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Ga
s）貯槽２０４よりポンプ２０５によりＬＰＧを取り出
し、ＬＰＧ気化器２０６により気化する。そして、気化
したそれぞれのガスを熱量調節部２０７で混合し、ライ
ン２０８，供給ライン２０９を介してユーザに供給す
る。ここで、熱量調節部２０７では、ライン２０８より
分取した都市ガスの熱量を熱量測定部２１０で測定し、
その測定結果が所定の値となるように、ガス混合比など
を調節している。
関して簡単に説明すると、図２に示すように、まず、Ｌ
ＮＧ（Liquefied Natural Gas）貯槽２０１よりポンプ
２０２によりＬＮＧを取り出し、ＬＮＧ気化器２０３に
より気化する。また、ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Ga
s）貯槽２０４よりポンプ２０５によりＬＰＧを取り出
し、ＬＰＧ気化器２０６により気化する。そして、気化
したそれぞれのガスを熱量調節部２０７で混合し、ライ
ン２０８，供給ライン２０９を介してユーザに供給す
る。ここで、熱量調節部２０７では、ライン２０８より
分取した都市ガスの熱量を熱量測定部２１０で測定し、
その測定結果が所定の値となるように、ガス混合比など
を調節している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の熱伝導率式のガス分析計による都市ガスなどの熱量
測定では、大気程度の圧力範囲では、多少の圧力変動が
あっても熱伝導率の測定結果がほとんど変動しない。し
たがって、測定器から排出される測定されたガスが、大
気中に排出されるいわゆる大気解放の状態で用いている
限り、測定対象のガスの圧力変動の影響を受け難くいも
のとなっている。しかしながら、この熱量測定を、都市
ガス製造において用いる場合、大気解放状態で使用でき
ず、熱量測定結果がガスの変動の影響を受けてしまう場
合がある。
来の熱伝導率式のガス分析計による都市ガスなどの熱量
測定では、大気程度の圧力範囲では、多少の圧力変動が
あっても熱伝導率の測定結果がほとんど変動しない。し
たがって、測定器から排出される測定されたガスが、大
気中に排出されるいわゆる大気解放の状態で用いている
限り、測定対象のガスの圧力変動の影響を受け難くいも
のとなっている。しかしながら、この熱量測定を、都市
ガス製造において用いる場合、大気解放状態で使用でき
ず、熱量測定結果がガスの変動の影響を受けてしまう場
合がある。
【０００７】すなわち、都市ガス製造において、図２の
ライン２０８は、例えば７ｋｇｗ／ｃｍ3 程度の中圧状
態となっている。そして、熱量を測定した都市ガスを廃
棄せずに製品として用いる場合、測定された都市ガス
は、所定の圧力（背圧）がかかった状態の供給ライン２
０９に排出されるものとなる。この場合、熱量測定部２
１０の測定系においては、１気圧以上の高圧状態となっ
ている。その結果、測定ガスをサンプリングするライン
２０８に圧力変動があれば、熱量測定結果に誤差が発生
し、算出した熱量も誤差を含んだものとなる。例えば、
１気圧以上の高圧下の熱伝導率式のガス分析計による熱
量測定において、測定系の内部圧力が上昇すると、測定
した熱伝導率の値も大きく変動して正確な値より高いも
のとなる。そして、算出された熱量が実際よりも低い値
となる。
ライン２０８は、例えば７ｋｇｗ／ｃｍ3 程度の中圧状
態となっている。そして、熱量を測定した都市ガスを廃
棄せずに製品として用いる場合、測定された都市ガス
は、所定の圧力（背圧）がかかった状態の供給ライン２
０９に排出されるものとなる。この場合、熱量測定部２
１０の測定系においては、１気圧以上の高圧状態となっ
ている。その結果、測定ガスをサンプリングするライン
２０８に圧力変動があれば、熱量測定結果に誤差が発生
し、算出した熱量も誤差を含んだものとなる。例えば、
１気圧以上の高圧下の熱伝導率式のガス分析計による熱
量測定において、測定系の内部圧力が上昇すると、測定
した熱伝導率の値も大きく変動して正確な値より高いも
のとなる。そして、算出された熱量が実際よりも低い値
となる。
【０００８】ここで、都市ガス製造においては、前述し
たように、この熱量測定結果を基にして、製造している
都市ガスの熱量が一定となるように、混合ガスの比率を
制御している。したがって、熱量測定結果に誤差が含ま
れていると、熱量を一定とした都市ガスを製造供給でき
なくなる。例えば、測定対象のガスを分取するライン２
０８の圧力が０．１ｋｇｗ／ｃｍ3 上昇すると、この結
果、熱量測定部２１０の測定系の圧力も同様に上昇し、
熱量測定結果は約１０Ｋｃａｌ少なく算出されてしま
う。したがって、ライン２０８の圧力が０．１ｋｇｗ／
ｃｍ3 上昇すると、熱量調節部２０７では通常よりも熱
量が１０ｋｃａｌ低い都市ガスを製造してしまうことに
なる。
たように、この熱量測定結果を基にして、製造している
都市ガスの熱量が一定となるように、混合ガスの比率を
制御している。したがって、熱量測定結果に誤差が含ま
れていると、熱量を一定とした都市ガスを製造供給でき
なくなる。例えば、測定対象のガスを分取するライン２
０８の圧力が０．１ｋｇｗ／ｃｍ3 上昇すると、この結
果、熱量測定部２１０の測定系の圧力も同様に上昇し、
熱量測定結果は約１０Ｋｃａｌ少なく算出されてしま
う。したがって、ライン２０８の圧力が０．１ｋｇｗ／
ｃｍ3 上昇すると、熱量調節部２０７では通常よりも熱
量が１０ｋｃａｌ低い都市ガスを製造してしまうことに
なる。
【０００９】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、測定対象のガスの圧力が
変動しても、より精度よく熱量が測定できるようにする
ことを目的とする。
るためになされたものであり、測定対象のガスの圧力が
変動しても、より精度よく熱量が測定できるようにする
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明のガス分析計
は、測定対象のガスが導入されるガス給送路と、そのガ
ス給送路内に配置してガスの圧力を検出する圧力検出手
段と、ガス給送路内に配置されガスの熱伝導率を測定す
る熱伝導率測定手段と、この熱伝導率測定手段が測定し
たガスの熱伝導率によりガス給送路内のガスの熱量を求
める熱量算出手段とを備え、熱量算出手段は、求めた熱
量を圧力検出手段が検出した圧力により補正するように
した。以上のように構成したので、ガス給送路における
給送されているガスの圧力が変動したことにより熱量算
出結果が変化しても、検出した圧力により補正した結果
は、ガスの種類によって一定となる。
は、測定対象のガスが導入されるガス給送路と、そのガ
ス給送路内に配置してガスの圧力を検出する圧力検出手
段と、ガス給送路内に配置されガスの熱伝導率を測定す
る熱伝導率測定手段と、この熱伝導率測定手段が測定し
たガスの熱伝導率によりガス給送路内のガスの熱量を求
める熱量算出手段とを備え、熱量算出手段は、求めた熱
量を圧力検出手段が検出した圧力により補正するように
した。以上のように構成したので、ガス給送路における
給送されているガスの圧力が変動したことにより熱量算
出結果が変化しても、検出した圧力により補正した結果
は、ガスの種類によって一定となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は、この発明の実施の形態にお
けるガス分析計の概略構成を示す構成図である。このガ
ス分析計は、測温抵抗体１０１と圧力センサ１０２とが
熱量測定対象のガスの給送路１０３に配置され、また、
給送路１０３が形成されている内容器１０４ａにはヒー
タ１０５が配置され、外容器１０４ｂとの組み合わせに
より恒温槽１０４を構成している。そして、測温抵抗体
１０１は、ダイヤフラム部１０６を介して給送路１０３
のチャンバ１０７を通過するガスと触れるように構成さ
れている。また、給送路１０３にはガス導入口１０３ａ
より測定対象のガスが導入され、そのガスはガス排出口
１０３ｂより排出される。
参照して説明する。図１は、この発明の実施の形態にお
けるガス分析計の概略構成を示す構成図である。このガ
ス分析計は、測温抵抗体１０１と圧力センサ１０２とが
熱量測定対象のガスの給送路１０３に配置され、また、
給送路１０３が形成されている内容器１０４ａにはヒー
タ１０５が配置され、外容器１０４ｂとの組み合わせに
より恒温槽１０４を構成している。そして、測温抵抗体
１０１は、ダイヤフラム部１０６を介して給送路１０３
のチャンバ１０７を通過するガスと触れるように構成さ
れている。また、給送路１０３にはガス導入口１０３ａ
より測定対象のガスが導入され、そのガスはガス排出口
１０３ｂより排出される。
【００１２】また、図１（ａ）には示していないが、ダ
イヤフラム部１０６上においては、図１（ｂ）に示すよ
うに、測温抵抗体１０１には抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が接
続してブリッジ回路を構成している。また、抵抗Ｒ１と
測温抵抗体１０１の節点および抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の節
点に比較器１１０が接続し、その比較器１１０の出力が
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３の節点に入力されている。そして、
そのブリッジ回路と比較器１１０からなる回路により、
測温抵抗体１０１の温度が常に一定となるように電流制
御がなされている。これらによって測温抵抗体１０１の
発熱温度が一定に保たれるようにされ、その結果変化す
る電圧Ｖにより、熱伝導率算出部１１１は測温抵抗体１
０１を通過した測定対象ガスの熱伝導率を算出するよう
にしている。
イヤフラム部１０６上においては、図１（ｂ）に示すよ
うに、測温抵抗体１０１には抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が接
続してブリッジ回路を構成している。また、抵抗Ｒ１と
測温抵抗体１０１の節点および抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の節
点に比較器１１０が接続し、その比較器１１０の出力が
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３の節点に入力されている。そして、
そのブリッジ回路と比較器１１０からなる回路により、
測温抵抗体１０１の温度が常に一定となるように電流制
御がなされている。これらによって測温抵抗体１０１の
発熱温度が一定に保たれるようにされ、その結果変化す
る電圧Ｖにより、熱伝導率算出部１１１は測温抵抗体１
０１を通過した測定対象ガスの熱伝導率を算出するよう
にしている。
【００１３】以下、まず熱伝導率の測定に関して説明す
る。測定対象ガスが測温抵抗体１０１に給送されると、
そのガスの熱伝導率に比例した熱を測温抵抗体１０１よ
り奪う。これにより、常に一定温度にしておこうとする
測温抵抗体１０１の発熱温度ＴRhが変化し、その抵抗値
Ｒｈが変化する。このとき、抵抗Ｒ１と測温抵抗体１０
１との接続点に生ずる電圧は、出力電圧Ｖとして比較器
１１０の反転入力へ与えられる。一方、抵抗Ｒ３とＲ２
との接続点に生ずる電圧は、比較器１１０の反転入力へ
与えられる。そして、測温抵抗体１０１の温度変化が、
出力電圧Ｖの変化ΔＶとして検出される。
る。測定対象ガスが測温抵抗体１０１に給送されると、
そのガスの熱伝導率に比例した熱を測温抵抗体１０１よ
り奪う。これにより、常に一定温度にしておこうとする
測温抵抗体１０１の発熱温度ＴRhが変化し、その抵抗値
Ｒｈが変化する。このとき、抵抗Ｒ１と測温抵抗体１０
１との接続点に生ずる電圧は、出力電圧Ｖとして比較器
１１０の反転入力へ与えられる。一方、抵抗Ｒ３とＲ２
との接続点に生ずる電圧は、比較器１１０の反転入力へ
与えられる。そして、測温抵抗体１０１の温度変化が、
出力電圧Ｖの変化ΔＶとして検出される。
【００１４】比較器１１０は、この検出した出力電圧Ｖ
の変化ΔＶに基づいて、測温抵抗体１０１へ流れる電流
ｉを制御し、測温抵抗体１０１の抵抗値Ｒｈを一定（Ｒ
ｈ＝（Ｒ１×Ｒ２）／Ｒ３）に保つ。これにより、出力
電圧Ｖが変化して測温抵抗体１０１の発熱温度ＴRhが一
定に保たれる。測温抵抗体１０１の発熱温度ＴRhが一定
に保たれることは、下記（１）式を見ても分かる。すな
わち、測温抵抗体１０１は白金薄膜抵抗体であり、その
抵抗値Ｒｈは（１）式で示され、測温抵抗体１０１の抵
抗値Ｒｈを一定に制御すれば、同時に発熱温度ＴRhも一
定に保たれる。 Ｒｈ＝Ｒｈ20｛１＋α20・（ＴRh−20）＋β20・（ＴRh−20）2 ｝ ・・・（１） なお、（１）式において、Ｒｈ20は２０℃における測温
抵抗体１０１の抵抗値（Ω）、α20は２０℃における測
温抵抗体１０１の１次抵抗温度係数、β20は２０℃にお
ける測温抵抗体１０１の２次抵抗温度係数である。
の変化ΔＶに基づいて、測温抵抗体１０１へ流れる電流
ｉを制御し、測温抵抗体１０１の抵抗値Ｒｈを一定（Ｒ
ｈ＝（Ｒ１×Ｒ２）／Ｒ３）に保つ。これにより、出力
電圧Ｖが変化して測温抵抗体１０１の発熱温度ＴRhが一
定に保たれる。測温抵抗体１０１の発熱温度ＴRhが一定
に保たれることは、下記（１）式を見ても分かる。すな
わち、測温抵抗体１０１は白金薄膜抵抗体であり、その
抵抗値Ｒｈは（１）式で示され、測温抵抗体１０１の抵
抗値Ｒｈを一定に制御すれば、同時に発熱温度ＴRhも一
定に保たれる。 Ｒｈ＝Ｒｈ20｛１＋α20・（ＴRh−20）＋β20・（ＴRh−20）2 ｝ ・・・（１） なお、（１）式において、Ｒｈ20は２０℃における測温
抵抗体１０１の抵抗値（Ω）、α20は２０℃における測
温抵抗体１０１の１次抵抗温度係数、β20は２０℃にお
ける測温抵抗体１０１の２次抵抗温度係数である。
【００１５】ここで、測温抵抗体１０１から周囲に伝わ
る熱量ＱT は、下記（２）式で示される。なお、（２）
式において、ＱG は熱伝導により測定対象ガスに伝わる
熱量、ＱS は測温抵抗体１０１が配置されているダイヤ
フラム部１０６に伝わる熱量、ＱC は対流（強制対流お
よび自然対流）により伝わる熱量、ＱR は輻射により伝
わる熱量である。 ＱT ＝ＱG ＋ＱS ＋ＱC ＋ＱR ・・・（２）
る熱量ＱT は、下記（２）式で示される。なお、（２）
式において、ＱG は熱伝導により測定対象ガスに伝わる
熱量、ＱS は測温抵抗体１０１が配置されているダイヤ
フラム部１０６に伝わる熱量、ＱC は対流（強制対流お
よび自然対流）により伝わる熱量、ＱR は輻射により伝
わる熱量である。 ＱT ＝ＱG ＋ＱS ＋ＱC ＋ＱR ・・・（２）
【００１６】そして、（２）式における熱量ＱT は、さ
らに、下記（３）式として表現される。なお、この式に
おいて、ＴRR2 は恒温槽１０４の温度（℃）、λｍは測
定対象ガスの熱伝導率（ｗ／ｋ・ｍ）、Ｇは装置定数
（ｍ）、λsiはダイヤフラム部１０６などの熱伝導率
（ｗ／ｋ・ｍ）、ＧS はダイヤフラム部１０６などにお
ける装置定数（ｍ）である。 ＱT=（ＴRh-ＴRR2）・λｍ・Ｇ+（ＴRh-ＴRR2）・λsi・ＧS+ＱC+ＱR ・・・（３） この（３）式において、ＧおよびＧS はガス組成によっ
て変化せず、ＱC ，ＱR はＱG ，ＱS に比べて十分小さ
な値（または一定値）であり、λsiも一定と考えられ
る。
らに、下記（３）式として表現される。なお、この式に
おいて、ＴRR2 は恒温槽１０４の温度（℃）、λｍは測
定対象ガスの熱伝導率（ｗ／ｋ・ｍ）、Ｇは装置定数
（ｍ）、λsiはダイヤフラム部１０６などの熱伝導率
（ｗ／ｋ・ｍ）、ＧS はダイヤフラム部１０６などにお
ける装置定数（ｍ）である。 ＱT=（ＴRh-ＴRR2）・λｍ・Ｇ+（ＴRh-ＴRR2）・λsi・ＧS+ＱC+ＱR ・・・（３） この（３）式において、ＧおよびＧS はガス組成によっ
て変化せず、ＱC ，ＱR はＱG ，ＱS に比べて十分小さ
な値（または一定値）であり、λsiも一定と考えられ
る。
【００１７】また、ＴRh，ＴRR2 は一定にコントロール
されるので、上記（３）式はＡ，Ｂを固有の装置定数
（運転状態を含めた形状係数）として、下記（４）式で
示され、一方で下記（５）式でも示すことができる。 ＱT ＝Ａ・λｍ＋Ｂ ・・・（４） ＱT ＝ｉ2 ・Ｒｈ＝Ｖ2 ／Ｒｈ ・・・（５） そして、ＱT ＝Ａ・λｍ＋Ｂ＝Ｖ2 ／Ｒｈであるので、
測定対象ガスの熱伝導率λｍは下記（６）式で表される
ものとなる。 λｍ＝（Ｖ2 ／Ｒｈ−Ｂ）／Ａ ・・・（６） ここで、固有の装置定数Ａ，Ｂが分かれば、出力電圧Ｖ
を上記（６）式に代入することにより、測定対象ガスの
熱伝導率λｍを求めることができる。
されるので、上記（３）式はＡ，Ｂを固有の装置定数
（運転状態を含めた形状係数）として、下記（４）式で
示され、一方で下記（５）式でも示すことができる。 ＱT ＝Ａ・λｍ＋Ｂ ・・・（４） ＱT ＝ｉ2 ・Ｒｈ＝Ｖ2 ／Ｒｈ ・・・（５） そして、ＱT ＝Ａ・λｍ＋Ｂ＝Ｖ2 ／Ｒｈであるので、
測定対象ガスの熱伝導率λｍは下記（６）式で表される
ものとなる。 λｍ＝（Ｖ2 ／Ｒｈ−Ｂ）／Ａ ・・・（６） ここで、固有の装置定数Ａ，Ｂが分かれば、出力電圧Ｖ
を上記（６）式に代入することにより、測定対象ガスの
熱伝導率λｍを求めることができる。
【００１８】そして、熱量算出部１１２においては、そ
の熱伝導率算出部１１１の算出した熱伝導率λｍと、圧
力センサ１０２が検出した圧力とにより、たとえば以下
の（７）式により、測定対象のガスの発熱量Ｈを算出す
るようにしている。なお、Ｃはライン２０８の圧力によ
り決定される定数であり、その圧力が７ｋｇｗ／ｃｍ3
なら、Ｃ＝（ガスに応じた実験値）／（製造したいガス
の熱量）＝８０／１１０００≒０．００７２７である。
なお、製造したいガスの熱量は、所望の値を適宜設定す
ればよいものである。 Ｈ＝｛１＋（測定圧力−大気圧）／大気圧×Ｃ｝ ×（−５４９．７×λｍ＋３５５６２．９）・・・（７）
の熱伝導率算出部１１１の算出した熱伝導率λｍと、圧
力センサ１０２が検出した圧力とにより、たとえば以下
の（７）式により、測定対象のガスの発熱量Ｈを算出す
るようにしている。なお、Ｃはライン２０８の圧力によ
り決定される定数であり、その圧力が７ｋｇｗ／ｃｍ3
なら、Ｃ＝（ガスに応じた実験値）／（製造したいガス
の熱量）＝８０／１１０００≒０．００７２７である。
なお、製造したいガスの熱量は、所望の値を適宜設定す
ればよいものである。 Ｈ＝｛１＋（測定圧力−大気圧）／大気圧×Ｃ｝ ×（−５４９．７×λｍ＋３５５６２．９）・・・（７）
【００１９】この結果、この実施の形態におけるガス分
析計を図２に示した熱量測定部に用いるようにすれば、
ライン２０８の圧力が変動しても、ライン２０８におけ
るガスの正確な熱量を算出することができるようにな
る。なお、（７）式において、「−５４９．７×λｍ＋
３５５６２．９」は、都市ガスの大気圧における熱量を
示すものであり、ここでは、メタンにエタンが５％程度
混合しているガスを、製造する都市ガスとして近似し、
そのガスの熱伝導率と発熱量との点を結んだ直線を示す
ものである。
析計を図２に示した熱量測定部に用いるようにすれば、
ライン２０８の圧力が変動しても、ライン２０８におけ
るガスの正確な熱量を算出することができるようにな
る。なお、（７）式において、「−５４９．７×λｍ＋
３５５６２．９」は、都市ガスの大気圧における熱量を
示すものであり、ここでは、メタンにエタンが５％程度
混合しているガスを、製造する都市ガスとして近似し、
そのガスの熱伝導率と発熱量との点を結んだ直線を示す
ものである。
【００２０】なお、上述では、（７）式により発熱量Ｈ
を算出するようにしたが、これに限るものではない。以
下の（８）式により、測定対象のガスの発熱量Ｈを算出
するようにしてもよい。 Ｈ＝｛１＋（測定圧力−大気圧）／大気圧×Ｃ｝ ×（−５１６．５２×λｍ＋３３９８８．４）・・・（８） なお、（８）式において、「−５１６．５２×λｍ＋３
３９８８．４」は都市ガスの大気圧における熱量を示す
ものであり、実際に製造する都市ガスの熱伝導率と発熱
量とを測定した結果より、最小２乗法により得られたも
のである。
を算出するようにしたが、これに限るものではない。以
下の（８）式により、測定対象のガスの発熱量Ｈを算出
するようにしてもよい。 Ｈ＝｛１＋（測定圧力−大気圧）／大気圧×Ｃ｝ ×（−５１６．５２×λｍ＋３３９８８．４）・・・（８） なお、（８）式において、「−５１６．５２×λｍ＋３
３９８８．４」は都市ガスの大気圧における熱量を示す
ものであり、実際に製造する都市ガスの熱伝導率と発熱
量とを測定した結果より、最小２乗法により得られたも
のである。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明では、測
定対象のガスが導入されるガス給送路と、そのガス給送
路内に配置してガスの圧力を検出する圧力検出手段と、
ガス給送路内に配置されガスの熱伝導率を測定する熱伝
導率測定手段と、この熱伝導率測定手段が測定したガス
の熱伝導率によりガス給送路内のガスの熱量を求める熱
量算出手段とを備え、熱量算出手段は、求めた熱量を圧
力検出手段が検出した圧力により補正するようにした。
したがって、ガス給送路における給送されているガスの
圧力が変動したことにより熱量算出結果が変化しても、
検出した圧力により補正した結果は、ガスの種類によっ
て一定となる。この結果、この発明によれば、測定対象
のガスの圧力が変動しても、より精度よく熱量が測定で
きるという効果がある。
定対象のガスが導入されるガス給送路と、そのガス給送
路内に配置してガスの圧力を検出する圧力検出手段と、
ガス給送路内に配置されガスの熱伝導率を測定する熱伝
導率測定手段と、この熱伝導率測定手段が測定したガス
の熱伝導率によりガス給送路内のガスの熱量を求める熱
量算出手段とを備え、熱量算出手段は、求めた熱量を圧
力検出手段が検出した圧力により補正するようにした。
したがって、ガス給送路における給送されているガスの
圧力が変動したことにより熱量算出結果が変化しても、
検出した圧力により補正した結果は、ガスの種類によっ
て一定となる。この結果、この発明によれば、測定対象
のガスの圧力が変動しても、より精度よく熱量が測定で
きるという効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態におけるガス分析計の
概略構成を示す構成図である。
概略構成を示す構成図である。
【図２】 都市ガス製造の製造ラインの一例を示す構成
図である。
図である。
１０１…測温抵抗体、１０２…圧力センサ、１０３…給
送路、１０３ａ…ガス導入口、１０３ｂ…ガス排出口、
１０４…恒温槽、１０４ａ…内容器、１０４ｂ…外容
器、１０５…ヒータ、１０６…ダイヤフラム部、１０７
…チャンバ、１１０…比較器、１１１…熱伝導率算出
部、１１２…熱量算出部。
送路、１０３ａ…ガス導入口、１０３ｂ…ガス排出口、
１０４…恒温槽、１０４ａ…内容器、１０４ｂ…外容
器、１０５…ヒータ、１０６…ダイヤフラム部、１０７
…チャンバ、１１０…比較器、１１１…熱伝導率算出
部、１１２…熱量算出部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬戸 実 神奈川県横浜市鶴見区末広町１−７−７ 東京瓦斯株式会社 生産技術センター 内 (56)参考文献 特開 平５−142066（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 25/20 G01K 17/00 G01N 25/18 G01N 27/18
Claims (2)
- 【請求項１】 測定対象のガスが導入されるガス給送路
と、 前記ガス給送路内に配置して前記ガスの圧力を検出する
圧力検出手段と、前記ガス給送路内に配置され前記ガスの熱伝導率を測定
する熱伝導率測定手段と、 この熱伝導率測定手段が測定した前記ガスの熱伝導率に
より 前記ガス給送路内のガスの熱量を求める熱量算出手
段とを備え、 前記熱量算出手段は、求めた熱量を前記圧力検出手段が
検出した圧力により補正することを特徴とするガス分析
計。 - 【請求項２】 請求項１記載のガス分析計において、前記ガス給送路は所定の温度に保たれた恒温槽内に配置
されている ことを特徴とするガス分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34259597A JP3326715B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | ガス分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34259597A JP3326715B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | ガス分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11174010A JPH11174010A (ja) | 1999-07-02 |
| JP3326715B2 true JP3326715B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=18354991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34259597A Expired - Fee Related JP3326715B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | ガス分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3326715B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200495367Y1 (ko) * | 2020-11-24 | 2022-05-06 | 주식회사 한국가스기술공사 | 긴급보수용 가스분석 설비 |
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| JP5779131B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2015-09-16 | アズビル株式会社 | 発熱量測定システム及び発熱量の測定方法 |
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| JP5394526B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2014-01-22 | 中国電力株式会社 | カロリー測定装置 |
| NL2010064C2 (nl) * | 2012-12-27 | 2014-06-30 | Berkin Bv | Inrichting en werkwijze voor het bepalen van de verbrandingswaarde van een brandstof. |
| CN105136844B (zh) * | 2015-07-22 | 2017-09-12 | 上海理工大学 | 导热系数测量装置及其测量方法 |
-
1997
- 1997-12-12 JP JP34259597A patent/JP3326715B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200495367Y1 (ko) * | 2020-11-24 | 2022-05-06 | 주식회사 한국가스기술공사 | 긴급보수용 가스분석 설비 |
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|---|---|
| JPH11174010A (ja) | 1999-07-02 |
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