JP4012166B2 - 鏡面冷却式露点計 - Google Patents
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図8に正反射光検出方式を採用した従来の鏡面冷却式露点計の要部を示す。この鏡面冷却式露点計101は、被測定気体が流入されるチャンバ1と、このチャンバ1の内部に設けられた熱電冷却素子(ペルチェ素子)2を備えている。熱電冷却素子2の冷却面2−1には銅製ブロック3を介してボルト4が取り付けられており、熱電冷却素子2の加熱面2−2には放熱フィン5が取り付けられている。銅製ブロック3に取り付けられたボルト4の上面4−1は鏡面とされている。銅製ブロック3の側部には穴が明けられ、この穴に巻線式測温抵抗体(温度検出素子)6がシリコングリスを介して埋め込まれている(図10参照)。また、チャンバ1の上部には、ボルト4の上面(鏡面)4−1に対して斜めに光を照射する発光素子7と、この発光素子7から鏡面4−1に対して照射された光の正反射光を受光する受光素子8とが設けられている。
図9に散乱光検出方式を採用した従来の鏡面冷却式露点計の要部を示す。この鏡面冷却式露点計102は、正反射光検出方式を採用した鏡面冷却式露点計101とほゞ同構成であるが、受光素子8の取り付け位置が異なっている。この鏡面冷却式露点計102において、受光素子8は、発光素子7から鏡面4−1に対して照射された光の正反射光を受光する位置ではなく、散乱光を受光する位置に設けられている。
この発明によれば、発光手段から鏡の鏡面に対して光が照射され、この照射された光の鏡面からの反射光(正反射光検出方式の場合は正反射光、散乱光検出方式の場合は散乱光)が受光手段で受光され、この受光手段が受光する反射光に基づいて、熱電冷却素子によって冷却された鏡の鏡面上に結露が生じたことが検出される。また、熱電冷却素子の低温側の面と鏡との間に設けられた温度検出素子(薄膜測温抵抗体)によって、鏡の温度が測定される。この場合、鏡面上に結露が生じたことが検出された時の鏡の温度が、被測定気体中の水分の露点を示す。
この発明によれば、発光手段から鏡の鏡面に対して光が照射され、この照射された光の鏡面からの反射光(正反射光検出方式の場合は正反射光、散乱光検出方式の場合は散乱光)が受光手段で受光され、この受光手段が受光する反射光に基づいて、熱電冷却素子によって冷却された鏡の鏡面上に生じる結露が検出される。この検出動作中、熱電冷却素子の高温側に生じる熱は、放熱部材を介して放熱される。また、熱電冷却素子の低温側の面と鏡との間に設けられた第1の温度検出素子(薄膜測温抵抗体)によって鏡の温度が測定され、熱電冷却素子の高温側の面と放熱部材との間に設けられた第2の温度検出素子(薄膜測温抵抗体)によって放熱部材の温度が測定される。この場合、鏡面上に結露が生じたことが検出された時の鏡の温度が、被測定気体中の水分の露点を示す。
また、本発明の鏡面冷却式露点計によれば、熱電冷却素子の高温側の面と放熱部材との間に温度検出素子(薄膜測温抵抗体)をさらに設けることにより、放熱部材の温度を精度よくかつ応答性よく測定し、放熱部材の温度がある温度に達したら熱電冷却素子への電流を遮断するなどして、鏡の冷却効率を上げることも可能となる。
〔実施の形態1:鏡面冷却式露点計(散乱光検出方式)〕
図1はこの発明に係る水分検出装置の一実施の形態を示す鏡面冷却式露点計の概略構成図である。この鏡面冷却式露点計201はセンサ部201Aとコントロール部201Bとを有している。
図5はこの発明に係る水分検出装置の他の実施の形態を示す鏡面冷却式露点計の概略構成図である。この鏡面冷却式露点計202では、発光側の光ファイバ17−1と受光側の光ファイバ17−2とを同軸ではなく、鏡10を挾んでその左右に対称に設けている。発光側の光ファイバ17−1と受光側の光ファイバ17−2のJ字型に湾曲された先端部は、鏡10の鏡面10−1に向けられ、この鏡面10−1に対して左右対称に所定の傾斜角で傾けられている。
Claims (2)
- 鏡面が被測定気体に晒される鏡と、
前記鏡の鏡面とは反対側の面に低温側の面が取り付けられる熱電冷却素子と、
前記鏡の鏡面に対して光を照射する発光手段と、
前記発光手段から前記鏡面に対して照射された光の反射光を受光する受光手段と、
この受光手段が受光する反射光に基づいて前記熱電冷却素子によって冷却された前記鏡の鏡面上に生じる結露を検出する手段と、
前記熱電冷却素子の低温側の面および前記鏡の鏡面とは反対側の面の何れか一方に対し薄膜の層状に形成された薄膜測温抵抗体であって、前記鏡の温度を検出する温度検出素子と
を備えたことを特徴とする鏡面冷却式露点計。 - 鏡面が被測定気体に晒される鏡と、
前記鏡の鏡面とは反対側の面に低温側の面が取り付けられる熱電冷却素子と、
前記熱電冷却素子の高温側の面に取り付けられる放熱部材と、
前記鏡の鏡面に対して光を照射する発光手段と、
前記発光手段から前記鏡面に対して照射された光の反射光を受光する受光手段と、
この受光手段が受光する反射光に基づいて前記熱電冷却素子によって冷却された前記鏡の鏡面上に生じる結露を検出する手段と、
前記熱電冷却素子の低温側の面および前記鏡の鏡面とは反対側の面の何れか一方に対し薄膜の層状に形成された薄膜測温抵抗体であって、前記鏡の温度を検出する第1の温度検出素子と、
前記熱電冷却素子の高温側の面および前記放熱部材の前記熱電冷却素子に取り付けられている面の何れか一方に形成された薄膜測温抵抗体であって、前記放熱部材の温度を検出する第2の温度検出素子と
を備えたことを特徴とする鏡面冷却式露点計。
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