JP4564598B2 - ガス分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、ポンプ装置と自動較正手段とを含むガス分析器に関する。
本発明は特に、トレーサガス漏れ検出器の一部となるガス分析器に適用される。
トレーサガス漏れ検出器は一般に、自動較正手段、すなわち検出器を較正する手段を含む。この目的のために、この装置は、知られている較正漏れ速度を有する、一般にヘリウムであるトレーサガスの容器を含む。
この容器は、自動較正中に開いているバルブによって、検出器の入口に接続される。較正できるようにするために、例えばこの装置のサムホイールを使用して較正漏れ速度を電子回路に入力し、この電子回路がガス分析器のイオン電流を調節する。この装置は、イオン加速電圧に作用する、一般に三つの可能な別個の質量のうちの一つを選択する質量セレクタスイッチを有する。これは、検出器が所与のガスに対して一つしか較正漏れ容器を含まない場合でもそのようになる。
したがって、この装置内の較正漏れ容器中のもの以外のトレーサガスを使用する場合には、その別のガスの較正漏れシリンダを使用し、これを装置の入口フランジに接続し、当然、装置を開いてそのシリンダの較正漏れ値をサムホイールでセットする必要がある。質量セレクタスイッチも、使用するガスに対応する位置にセットしなければならない。
これが完了すると、上記パラメータ（イオン加速電圧およびイオン電流）は自動較正中に自動的に調節され、装置で示される漏れはサムホイールを介して入力した較正漏れ流に対応する。
したがって、本発明の目的は、複数の異なるガスを使用する非常に簡単な方法でそれを自動的に較正する手段を備えたガス分析器を提案することである。
上記の類の分析器は、ガスの分析に直接使用することも、使用するトレーサガスが変わったときに実行すべき操作を最大限に簡略にすることによって複数の異なるトレーサガスとともに使用することができる漏れ検出器の一部として使用することもできる。
したがって、本発明は、自動較正手段を含む、ポンプ装置に接続されたガス分析器であって、較正漏れ口を有し、異なる質量を有するｎ種類のガスの混合物で満たされ、ｎ種類のガスそれぞれの前記較正漏れ口を介した漏れ流が分かっている貯蔵タンクに接続されることを特徴とするガス分析器にある。
本発明の有利な実施形態では、混合物中のｎ種類のガスそれぞれの濃度は、前記較正漏れ口を介したｎ種類のガスそれぞれの前記の部分漏れ流がそれら全てについて同じになるようになっている。これにより、ｎ種類のガス全てに有効な、単一の漏れ流の値をセットすることが可能となる。
次に本発明の一実施形態について、添付の図面に関連して記述する。
第１図は、本発明によるガス分析器を含むトレーサガス漏れ検出器を示す図である。
第２図は、ガス流の分析に直接使用した本発明によるガス分析器を示す図である。
第１図は、本発明によるガス分析器を使用するトレーサガス漏れ検出器を示す図である。破線の枠１内のガス分析器１は、二次ポンプ３および一次ポンプ４を含むそのポンプ装置を備えた質量分析計２と、自動較正手段とを含む。
自動較正手段は、較正漏れ口（例えば較正オリフィス）を有する貯蔵タンク６を含む。格納タンクは、電子自動制御回路８によって制御されるバルブ７を介して、管５によって質量分析計２に接続される。
本発明によれば、格納タンク６は質量の異なるｎ種類のガスの混合物（例えばヘリウム４、ヘリウム３、および水素）で満たされる。較正漏れ口を介したｎ種類のガスそれぞれの部分漏れ流は明白に知られている。
混合物中のｎ種類のガスそれぞれの濃度は、その部分漏れ流が混合物中のその他の各ガスの部分漏れ流と同じになるように選択されることが好ましい。自動較正手段は、質量を選択するために質量分析計２中で形成されたイオンを加速する電圧に作用する電子回路９をさらに含む。この電子回路は質量セレクタボタン１０で制御される。最後に、電子回路１１は、この分析計の陰極（フィラメントまたは冷陰極）から放出される電子電流に作用し、イオン電流を調節する（感度調節）。この電子回路のパラメータは、貯蔵タンク６中の各ガスの部分漏れ流をセットするサムホイール１２によって変化させる（各ガスの濃度はその部分漏れ流がその他のガスと同じになるように選択されているので、単一の値で十分である）。
漏れ検出器を使用できるようにするために、一次ポンプ４と二次ポンプ３の間にバルブ１３を配置し、被験エンクロージャに接続されるようになされた入口フランジ１４を、プレドレンバルブ１６を備えた管１５で一次ポンプ４に接続し、もう一方で入口バルブ１８を備えた管１７を介して分析計２に接続する。
上記の類の装置では、トレーサガスが変わった場合にも、使用するガスの質量を較正中にボタン１０でセットすれば十分である。
各ガスの漏れ流が同じでない場合には、サムホイール１２で漏れ流の値も修正しなければならない。これが、各ガスの部分漏れが同じになるように、貯蔵タンク６中の各ガスについて濃度を選択することが好ましい理由である。
上記の類の装置では、貯蔵タンク６は一つしか必要ない。
第２図では、このガス分析器を、質量分析によるガス混合物の分析に直接使用している。この混合物は１９から供給される。
ここでしたがって、貯蔵タンク６は、分かっている各ガスについての漏れ値を使用して、それに入っているｎ種類のガスそれぞれについて分析器を較正するために使用され、以前と同様に、適当な濃度を選択することにより、各ガスについて同じ部分漏れが選択される。この適用例では、電子回路９はメモリを含み、ボタン１０は、貯蔵タンク６に入っているガスの質量を走査するサイクリックスイッチ２０で置換されている。較正中には、バルブ７は開いており、各質量に対応する加速電圧の設定は回路９のメモリ中に記憶される。１９から供給されるガスを分析するときには、バルブ７を閉じた状態で、スイッチ２０は全ての質量を連続的に走査し、回路９は較正中に、各質量ごとにメモリに記憶された加速電圧の値を各質量ごとにセットする。

Claims (3)

1. ポンプ装置（３、４）を備えた質量分析計（２）と自動較正手段とを含むガス分析器（１）であって、
   前記自動較正手段は、
   較正漏れ口を有し、異なる質量を有するｎ種類のガスの混合物で満たされ、前記ｎ種類のガスの各々に対して前記質量分析計（２）が較正される、前記較正漏れ口を介したｎ種類のガスの前記混合物の各ガスの部分漏れ流が分かっている貯蔵タンク（６）と、
   前記較正漏れ口を前記質量分析計（２）に管（５）を介して接続するバルブ（７）と、
   前記質量分析計（２）の感度調節を行う電子回路（１１）とを有し、
   自動較正時には、前記バルブ（７）が開放されて、前記較正漏れ口が前記質量分析計（２）に接続され、前記混合物の各ガスに対して前記電子回路（１１）で設定した前記質量分析計（２）の前記感度の自動較正が実行されることを特徴とするガス分析器。
2. 混合物中のｎ種類のガスそれぞれの濃度は、前記較正漏れ口を介したｎ種類のガスそれぞれの前記部分漏れ流がその他のガスの部分漏れ流と同じになるように選択されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のガス分析器。
3. 漏れ検出器（１、１３から１８）の一部となることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載のガス分析器。

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