JP6497062B2 - 磁気式酸素分析方法及び磁気式酸素分析計 - Google Patents
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Description
図5(A)は、酸素を含むガス中に磁界を発生させる手段(磁石)を配置したときの酸素分子と磁界の関係を示したものである。図5(B)に示すように、磁界が強く、且つその強さが変化しているところ(不均一の磁界になっている磁極の端部)に酸素を引き付ける力が作用し、磁極の端部で右向きの力と左向きの力が押し合ってバランスし、酸素分子は磁界の影響を受けて引き付けられ、磁界(磁石のギャップ)内へ移動する。これにより、図5(C)に示すように、磁界内では、引き付けられた酸素の圧力(濃度)が磁界の外と比較して高くなる。
また、バイパス流路11の中間位置に流量センサ12が配置され、この流量センサ12に検出回路2が接続している。検出回路2は、補助ガスの増減による流量センサ12の信号を受信して増幅することで、測定ガスに含まれている酸素濃度を測定している。
サンプル流路3の軸方向の直交方向を縮小構造にすると、互いに対向して設けている第1補助ガス流入口6及び第2補助ガス流入口7が近接し、第2補助ガス流入口7から出た補助ガスが、第1補助ガス流入口6付近に設けた磁界Mfの領域に流れ込んで拡散するので、前述した干渉ガスの干渉特性データとは異なるものとなる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、サンプル流路の小型化を図っても通常の測定条件と変わらない測定で測定ガス中の酸素濃度を高感度で測定することができる磁気式酸素分析方法及び磁気式酸素分析計を提供することを目的としている。
図1は、本発明に係る第1実施形態の磁気式酸素分析計を示すものであり、図6で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。また、図1は、図6で示した補助ガス供給流路8の一部を省略している。
この流路隔壁15は、サンプル流路3を第1補助ガス流入口6側の第1測定ガス流れ空間S1と、第2補助ガス流入口7側の第2測定ガス流れ空間S2に分岐している。
この第1実施形態の磁気式酸素分析計は、サンプルセル1の小型化を図るために、サンプル流路3の軸方向に直交する方向の寸法が縮小され、互いに対向して設けている第1補助ガス流入口6及び第2補助ガス流入口7が近接している。
ところで、測定ガス導入口4からサンプル流路3に導入される測定ガスには、プラス磁界(プラス磁化率を有するガス)、或いはマイナス磁界(マイナス磁化率を有するガス)の干渉ガスが含まれている。
図2に示すように、測定ガスに含まれているプラス磁界の干渉ガスは磁界の影響を受けて吸引され、磁界H内に移動する。これにより、磁界H内では、吸引されたプラス磁界の干渉ガスの圧力(濃度)は磁界Hの外と比較して高くなる。つまり、図1の磁気式酸素分析計では、第1補助ガス流入口6付近に設けた磁界Mfの領域にプラス磁界の干渉ガスが吸引されてガスの圧力が増大し、磁界Mfの領域に実際に存在している酸素分子の圧力とは異なる値となる。
ここで、この図4の干渉特性データは、磁界Mfの領域に補助ガスが流れ込まない場合のデータである。
この第1実施形態では、測定ガスに干渉ガスが含まれている場合には、検出回路2が、前述した図4の干渉特性データに基づいて測定条件を設定して酸素濃度を測定する。
先ず、サンプルセル1の測定ガス導入口4から測定ガスが導入される。
サンプル流路3の測定ガスは、流路隔壁15によって仕切られた第1測定ガス流れ空間S1及び第2測定ガス流れ空間S2に流れた後、測定ガス導出口5に向けて流れる。
本実施形態の磁気式酸素分析計は、サンプル流路3に、第1補助ガス流入口6側の第1測定ガス流れ空間S1と、第2補助ガス流入口7側の第2測定ガス流れ空間S2に分岐する流路隔壁15を設けているので、サンプル流路3の軸方向の直交方向を縮小して小型化を図っても、第2補助ガス流入口7から出た補助ガスが第1補助ガス流入口6付近に設けた磁界Mfの領域に流れ込むのを、流路隔壁15が確実に規制する。
そして、サンプル流路3の小型化を図ることで、測定ガスの置換速度が速く、測定応答速度も速い磁気式酸素分析方法を提供することができる。
Claims (2)
- サンプル流路と、このサンプル流路の両端に形成された測定ガス入口及び測定ガス出口と、前記測定ガス出口側の前記サンプル流路に互いに対向して設けられた第1補助ガス流入口及び第2補助ガス流入口と、前記第1及び第2補助ガス流入口に接続された補助ガス流路と、を備えた磁気式酸素分析計を用いた磁気式酸素分析方法であって、前記補助ガス流路の中間位置から前記補助ガスを供給し、前記第1補助ガス流入口の近くの前記サンプル流路に磁界をかけることにより生じる前記補助ガス流路の流量変化を検出することによって、前記測定ガスに含まれる酸素濃度を演算する磁気式酸素分析方法において、
前記サンプル流路は、前記測定ガスが前記第1補助ガス流入口の近くを流れる第1測定ガス流れ空間と、前記測定ガスが前記第2補助ガス流入口の近くを流れる第2測定ガス流れ空間とに分岐されており、
前記第2補助ガス流入口から出た前記補助ガスが前記第1補助ガス流入口付近の前記サンプル流路に設けた前記磁界の領域に流れ込むのを規制するようにしたことを特徴とする磁気式酸素分析方法。 - サンプル流路と、このサンプル流路の両端に形成された測定ガス入口及び測定ガス出口と、前記測定ガス出口側の前記サンプル流路に互いに対向して設けられた第1補助ガス流入口及び第2補助ガス流入口と、前記第1及び第2補助ガス流入口に接続された補助ガス流路と、を備え、前記補助ガス流路の中間位置から前記補助ガスを供給し、前記第1補助ガス流入口の近くの前記サンプル流路に磁界をかけることにより生じる前記補助ガス流路の流量変化を検出することによって、前記測定ガスに含まれる酸素濃度を演算する磁気式酸素分析計において、
前記第1補助ガス流入口及び前記第2補助ガス流入口の間を通って前記測定ガス入口側から前記測定ガス出口側まで前記サンプル流路を延在している流路隔壁を設け、
前記流路隔壁が、前記第2補助ガス流入口から出た前記補助ガスが前記第1補助ガス流入口付近の前記サンプル流路に設けた前記磁界の領域に流れ込むのを規制するようにしたことを特徴とする磁気式酸素分析計。
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