JP4913714B2 - 既知の及び調整可能な相対湿度のガスサンプルを生成するシステム及び方法 - Google Patents
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Description
式A
RHBlended = (RHwet)(DutyCycle/100) + (RHinitial)((100−DutyCycle)/100)
式B
RHBlended = (RHwet)(DutyCycle/100) + (RHdry)((100−DutyCycle)/100)
実施例1
表1で記述される相対湿度(RHInitial)を有するガスは、図1に示される湿度調整システム10を経て導かれる。システム10の湿チャンバ30wetは、ガスの相対湿度を表1で記述される第一の相対湿度(RHwet)まで増加させるために構成され配置される。表1に記述される所望の最終相対湿度(RHFinal)を達成するために必要なデューティサイクルは、下記に記述される式Cを使って計算される。計算されたデューティサイクルも表1に記述される。
式C
Duty Cycle = 100(1−(RHwet − RHFinal)/ (RHwet − RHInitial))
──────────────────────┬────────
RHInitial RHwet RHFinal │Duty Cycle
% % % │ %
──────────────────────┼────────
0 100 100 │ 100
0 100 0 │ 0
0 100 50 │ 50
10 100 50 │ 44.5
40 100 50 │ 16.7
0 90 50 │ 55.6
0 50 50 │ 100
0 100 30 │ 30
0 100 80 │ 80
10 90 50 │ 50
10 90 70 │ 75
0 90 20 │ 22.2
──────────────────────┴────────
ガスは、図2に示されるように、湿度調整システム10を経て導かれる。システム10の湿チャンバ30wetは、ガスの相対湿度を表2で記述される第一の相対湿度(RHwet)まで増加させるために構成され配置される。システム10の乾チャンバ30dryは、ガスの相対湿度を表2で記述される第二の相対湿度(RHdry)まで減少させるために構成され配置される。表2に記述される所望の最終相対湿度(RHFinal)を達成するために必要なデューティサイクルは、下記に記述される式Dを使って計算される。
式D
Duty Cycle = 100(1−(RHwet − RHFinal)/ (RHwet − RHDry))
──────────────────────┬────────
RHDry RHwet RHFinal │Duty Cycle
% % % │ %
──────────────────────┼────────
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10 90 70 │ 75
0 90 20 │ 22.2
──────────────────────┴────────
20 ガス源
30wet 湿チャンバ
30dry 乾チャンバ
40 弁
40wet 弁
40dry 弁
50 混合チャンバ
60 流量制御弁
70 湿度センサ
80 供給ライン
80a 第一の部分
80b 第二の部分
80wet 供給ライン
80dry 供給ライン
81 分岐点
82 集合点
90 試験装置
99 試験チャンバ
100 マイクロプロセッサ
Claims (30)
- 調整可能な既知の湿度を有するガス流を提供するシステムであって、(a)ガス源と、(b)供給ラインと、(c)少なくとも一つの弁とを有し、
前記ガス源は初期相対湿度を有し、
前記供給ラインは前記ガス源から目標点にガスを導くために前記ガス源と流体連通し、供給ラインは(i)湿路と、(ii)乾路と、(iii)集合点とを有し、
前記湿路は、前記湿路に沿って通過する前記ガス源からのガスを、前記初期相対湿度よりも高い第一の既知の相対湿度に加湿することが可能であり、
前記乾路は、前記乾路に沿って通過する前記ガス源からのガスの相対湿度を維持することが可能であり、
前記集合点は、前記湿路及び乾路から下流及び前記目標点から上流にあり、集合点では前記湿路及び乾路に沿って通過するガスが前記目標点に供給される前に混合され、
前記少なくとも一つの弁は、前記湿路或いは前記乾路に沿った前記ガス源からのガスの流れのどちらか一方のみを可能にするために、前記供給ラインと流体連通し、
それによって、(i)前記湿路に沿ったガスの流れを可能にすることによって、前記目標点に前記第一の既知の相対湿度を有するガスだけが供給され、(ii)前記乾路に沿ったガスの流れを可能にすることによって、前記目標点に前記初期相対湿度を有するガスだけが供給され、そして(iii)所定のデューディサイクルに基づいて前記湿路及び乾路に沿ったガスの流れを交互に入れ替えることによって、前記目標点に前記初期相対湿度と前記第一の相対湿度との間の既知の相対湿度を有するガスが供給されるようになっているシステム。 - 前記ガス源と、当該システムを通るガスの流れを選択的に制御する前記弁との中間にある流量制御弁をさらに有する請求項1に記載のシステム。
- 前記初期相対湿度と前記第一の相対湿度との間の所定の相対湿度を有する混合ガスを生成するために、前記デューティサイクルを制御するための前記少なくとも一つの弁と電気的に接続されたマイクロコントローラをさらに有する請求項1に記載のシステム。
- 前記目標点が試験装置の試験チャンバである請求項1に記載のシステム。
- 前記試験装置が透過試験装置である請求項4に記載のシステム。
- 前記透過試験装置が酸素透過装置である請求項5に記載のシステム。
- 前記透過試験装置が二酸化炭素透過装置である請求項5に記載のシステム。
- 前記初期相対湿度が約0%である請求項1に記載のシステム。
- 前記第一の既知の相対湿度が約100%である請求項1に記載のシステム。
- 調整可能な既知の湿度を有するガス流を提供するシステムであって、(a)ガス源と、(b)供給ラインと、(c)少なくとも一つの弁とを有し、
前記ガス源は初期相対湿度を有し、
前記供給ラインは前記ガス源から目標点にガスを導くために前記ガス源と流体連通し、供給ラインは(i)湿路と、(ii)乾路と、(iii)集合点とを有し、
前記湿路は、前記湿路に沿って通過する前記ガス源からのガスを、前記初期相対湿度よりも高い第一の既知の相対湿度に加湿することが可能であり、
前記乾路は、前記乾路に沿って通過する前記ガス源からのガスの相対湿度を、前記初期相対湿度よりも低い第二の既知の相対湿度に除湿することが可能であり、
前記集合点は、前記湿路及び乾路から下流及び前記目標点から上流にあり、集合点では前記湿路及び乾路に沿って通過するガスが前記目標点に供給される前に混合され、
前記少なくとも一つの弁は、前記湿路或いは前記乾路に沿った前記ガス源からのガスの流れのどちらか一方のみを可能にするために、前記供給ラインと流体連通し、
それによって、(i)前記湿路に沿ったガスの流れを可能にすることによって、前記目標点に前記第一の既知の相対湿度を有するガスだけが供給され、(ii)前記乾路に沿ったガスの流れを可能にすることによって、前記目標点に前記第二の既知の相対湿度を有するガスだけが供給され、そして(iii)所定のデューディサイクルに基づいて前記湿路及び乾路に沿ったガスの流れを交互に入れ替えることによって、前記目標点に前記第一の相対湿度と前記第二の相対湿度との間の既知の相対湿度を有するガスが供給されるようになっているシステム。 - 前記ガス源と、当該システムを通るガスの流れを選択的に制御する前記弁との中間にある流量制御弁をさらに有する請求項10に記載のシステム。
- 前記第一の相対湿度と前記第二の相対湿度との間の所定の相対湿度を有する混合ガスを生成するために、前記デューティサイクルを制御するための前記少なくとも一つの弁と電気的に接続されたマイクロコントローラをさらに有する請求項10に記載のシステム。
- 前記目標点が試験装置の試験チャンバである請求項10に記載のシステム。
- 前記試験装置が透過試験装置である請求項13に記載のシステム。
- 前記透過試験装置が酸素透過装置である請求項14に記載のシステム。
- 前記透過試験装置が二酸化炭素透過装置である請求項14に記載のシステム。
- 前記初期相対湿度が約0%である請求項10に記載のシステム。
- 前記第一の既知の相対湿度が約100%である請求項10に記載のシステム。
- 選択可能な相対湿度を有するガスを生成する方法であって、
(a)初期相対湿度を有するガスの流れを、所定のサイクルタイムとデューティサイクルとに基づいて、(i)湿ガスを供給するために前記初期相対湿度よりも高い第一の既知の相対湿度にガスを加湿することができる湿路と(ii)乾ガスを供給するために前記ガスの前記初期相対湿度を維持することができる乾路との間で交互に入れ替える段階と、
(b)選択された相対湿度を有する混合ガスを生成するために、湿ガス及び乾ガスの交互に生成された前記スラグを混合する段階と、
を有する方法。 - 前記サイクルタイムが約0.1秒から約10秒である請求項19に記載の方法。
- ガスが前記湿路及び前記乾路に沿って毎分約1cm3から約1,000cm3の間の流量で流れる請求項19に記載の方法。
- 前記混合ガスが透過試験装置に供給される請求項19に記載の方法。
- 前記初期相対湿度が約0%である請求項19に記載の方法。
- 前記第一の既知の相対湿度が約100%である請求項19に記載の方法。
- 選択可能な相対湿度を有するガスを生成する方法であって、
(a)初期相対湿度を有するガスの流れを、所定のサイクルタイムとデューティサイクルとに基づいて、(i)湿ガスを供給するために前記初期相対湿度よりも高い第一の既知の相対湿度にガスを加湿することができる湿路と(ii)乾ガスを供給するために前記ガスの前記相対湿度を前記初期相対湿度よりも低い第二の既知の相対湿度に除湿することができる乾路との間で交互に入れ替える段階と、
(b)選択された相対湿度を有する混合ガスを生成するために、湿ガス及び乾ガスの交互に生成された前記スラグを混合する段階と、
を有する方法。 - 前記サイクルタイムが約0.1秒から約10秒である請求項25に記載の方法。
- ガスが前記湿路及び前記乾路に沿って毎分約1cm3から約1,000cm3の間の流量で流れる請求項25に記載の方法。
- 前記混合ガスが透過試験装置に供給される請求項25に記載の方法。
- 前記第二の相対湿度が約0%である請求項25に記載の方法。
- 前記第一の既知の相対湿度が約100%である請求項25に記載の方法。
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