JP6842336B2 - Gas type identification method and identification device and gas concentration measurement method - Google Patents
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Description
本発明は、試料ガス中の都市ガス、ＬＰＧ、自然発生メタンをそれぞれ検出して、気体中のガス種を検出するガス種の識別方法、及びその識別装置並びに各ガスの濃度を測定するガス濃度の測定方法に関する。 The present invention is a method for identifying a gas type that detects city gas, LPG, and naturally occurring methane in a sample gas to detect the gas type in the gas, an identification device thereof, and a gas concentration for measuring the concentration of each gas. Regarding the measurement method of.
都市ガスのガス輸送管などは土中に埋め込まれ、外気には殆ど晒されていない。しかし、ガス輸送管の老朽化などによって、ガス漏れ事故が起きる可能性がある。そのため、少しのガス漏れのときに検出してガス漏れによる事故の影響を最小限にすることが望まれている。このガス漏れの検出の際に、いきなりガス輸送管まで掘り起こして検出するのは、ガス漏れは稀であることから効率が悪い。そこで、地表で僅かなガス漏れをも発見して、地表である程度のガス漏れが確認されたときに、地中のガス輸送管まで掘り起こして調べるという方法が採られている。 Gas transportation pipes for city gas are buried in the soil and are hardly exposed to the outside air. However, there is a possibility that a gas leak accident may occur due to aging of the gas transportation pipe. Therefore, it is desired to detect a small gas leak and minimize the influence of the accident due to the gas leak. When detecting this gas leak, it is inefficient to suddenly dig up the gas transport pipe and detect it because the gas leak is rare. Therefore, a method is adopted in which even a slight gas leak is found on the surface of the earth, and when a certain amount of gas leak is confirmed on the surface of the earth, the gas transport pipe in the ground is dug up and investigated.
この場合、地中から発生するガスには有機物の発酵によって発生するメタンなどがある。そこで、例えば特許文献１には、このような発酵ガスは、ＣＯ2の発生を伴うことから、ＣＯ2の量も検出し、そのＣＯ2との関連で発酵ガスによるメタンを特定し、その他の都市ガスやＬＰＧと区別し、都市ガスやＬＰＧの存在を検出することが開示されている。
In this case, the gas generated from the ground includes methane generated by fermentation of organic matter. Therefore, for example,
メタンは、都市ガス及び発酵ガス中に含まれるのみならず、地中の下の方で発生する天然ガスや、地中のメタン発酵、ガス田、その他由来のメタンなども含まれ得る。そのため、前述の特許文献１のように、ＣＯ2を検出することで、都市ガス中に含まれるメタンとそれ以外のメタンとを区別することは、発酵によるメタン以外のメタンが含まれる場合には、正確ではないという問題がある。
Methane can be contained not only in city gas and fermentation gas, but also in natural gas generated in the lower part of the ground, methane fermentation in the ground, gas fields, and methane derived from other sources. Therefore, as in
本発明は、試料ガス中に存在し得る都市ガス及びＬＰＧの各組成の濃度を求め、各ガスを識別するガス種の識別方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for identifying a gas type that identifies each gas by determining the concentration of each composition of city gas and LPG that can be present in the sample gas.
本発明の他の目的は、都市ガス及びＬＰＧ中の各組成の濃度を求めることで、試料ガス中の都市ガス及びＬＰＧの濃度を求めるガス濃度の測定方法及びガス濃度の測定装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a gas concentration measuring method and a gas concentration measuring device for obtaining the concentrations of city gas and LPG in the sample gas by obtaining the concentration of each composition in the city gas and LPG. It is in.
本発明の第１の実施形態のガス種の識別方法は、試料ガス中の都市ガス、ＬＰＧ、及び自然発生メタンのガス種を識別する方法であって、前記試料ガス中のエタン濃度ｘの測定値、プロパン濃度ｙの測定値、前記試料ガス中に存在し得る都市ガスのエタン濃度ｘ1とプロパン濃度ｙ1との比ａ、前記試料ガス中に存在し得るＬＰＧのエタン濃度ｘ2とプロパン濃度ｙ2との比ｂに基づいて算出した、前記試料ガス中の都市ガスのエタン濃度ｘ1とプロパン濃度ｙ1、及び前記試料ガス中のＬＰＧのエタン濃度ｘ2とプロパン濃度ｙ2に基づいて識別される。 The method for identifying the gas type according to the first embodiment of the present invention is a method for identifying the gas types of city gas, LPG, and naturally occurring methane in the sample gas, and measures the ethane concentration x in the sample gas. Value, measured value of propane concentration y, ratio a of ethane concentration x 1 of city gas that can be present in the sample gas to propane concentration y 1 , ethane concentration x 2 of LPG that can be present in the sample gas, and propane. was calculated based on the ratio b between the concentration y 2, on the basis the ethane city gas concentration x 1 propane concentration y 1 in the sample gas, and LPG ethane concentration x 2 and propane concentration y 2 of the sample gas Is identified.
本発明の第２の実施形態のガス濃度の測定方法は、試料ガス中の都市ガス、ＬＰＧ、及び自然発生メタンの各ガスの濃度を測定する方法であって、前記試料ガス中のエタン濃度ｘの測定値、プロパン濃度ｙの測定値、メタン濃度ｚの測定値、前記試料ガス中に存在し得る都市ガスのエタン濃度ｘ1とプロパン濃度ｙ1との比ａ、都市ガス中のエタン濃度ｘ1とメタン濃度ｚ1との比ｃ、前記試料ガス中に存在し得るＬＰＧのエタン濃度ｘ2とプロパン濃度ｙ2との比ｂに基づいて計算された、前記試料ガス中の都市ガスのエタン濃度ｘ1、プロパン濃度ｙ1、メタン濃度ｚ1、及び前記試料ガス中のＬＰＧのエタン濃度ｘ2とプロパン濃度ｙ2によって前記試料ガス中の各ガスの濃度を検出するものである。 The method for measuring the gas concentration according to the second embodiment of the present invention is a method for measuring the concentration of each gas of city gas, LPG, and naturally occurring methane in the sample gas, and the ethane concentration x in the sample gas. , The measured value of propane concentration y, the measured value of methane concentration z, the ratio a of the ethane concentration x 1 of the city gas that may exist in the sample gas to the propane concentration y 1 , the ethane concentration x in the city gas. City gas ethane in the sample gas calculated based on the ratio c of 1 to the methane concentration z 1 and the ratio b of the ethane concentration x 2 of LPG and the propane concentration y 2 that may be present in the sample gas. The concentration of each gas in the sample gas is detected by the concentration x 1 , the propane concentration y 1, the methane concentration z 1 , and the ethane concentration x 2 and the propane concentration y 2 of the LPG in the sample gas.
本発明の第３の実施形態のガス種の識別装置は、試料ガス中の都市ガス、ＬＰＧ、及び自然発生メタンの各ガス種を識別するガス種の識別装置であって、前記試料ガス中のエタン、プロパン及びメタンのガス成分を分離する分離カラムと、前記エタン、プロパン、及びメタンの各ガスの濃度を検出する濃度検出器と、前記エタン濃度の測定値、前記プロパン濃度の測定値、前記試料ガス中に存在し得る都市ガスのエタン濃度とプロパン濃度との比、及び前記試料ガス中に存在し得るＬＰＧのエタン濃度とプロパン濃度との比に基づいて、前記試料ガス中の都市ガスのエタン濃度とプロパン濃度、及び前記試料ガス中のＬＰＧのエタン濃度とプロパン濃度を計算する演算手段とを有している。 Third embodiment of a gas species identification apparatus of the present invention, city gas in the sample gas, a gas species identification device that identifies each type of gas LPG, and naturally occurring methane, of the sample gas A separation column that separates the gas components of ethane, propane, and methane, a concentration detector that detects the concentrations of the ethane, propane, and methane gases, a measured value of the ethane concentration, a measured value of the propane concentration, and the above. Based on the ratio of the ethane concentration of the city gas that can be present in the sample gas to the propane concentration and the ratio of the ethane concentration of the LPG that can be present in the sample gas to the propane concentration, the city gas in the sample gas It has an ethane concentration and a propane concentration, and a calculation means for calculating the ethane concentration and the propane concentration of LPG in the sample gas.
本発明によれば、都市ガス及びＬＰＧの各組成の濃度を検出することができるので、その各ガスの有無を簡単に識別することができる。 According to the present invention, since the concentration of each composition of city gas and LPG can be detected, the presence or absence of each gas can be easily identified.
次に、本発明の一実施形態のガス種の識別方法が図面を参照しながら説明される。一実施形態のガス種の識別方法は、図１にその一例のフローチャートが示されるように、試料ガス中のエタン濃度の測定値ｘ、プロパン濃度の測定値ｙ、試料ガス中に存在し得る都市ガスのエタン濃度ｘ1とプロパン濃度ｙ1との比ａ、試料ガス中に存在し得るＬＰＧのエタン濃度ｘ2とプロパン濃度ｙ2との比ｂに基づいて算出された、試料ガス中の都市ガスのエタン濃度ｘ1とプロパン濃度ｙ1、及び試料ガス中のＬＰＧのエタン濃度ｘ2とプロパン濃度ｙ2に基づいて識別される。 Next, a method for identifying a gas type according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As for the method for identifying the gas type of one embodiment, as shown in the flowchart of an example thereof in FIG. 1, the measured value x of the ethane concentration in the sample gas, the measured value y of the propane concentration, and the city that may exist in the sample gas. Cities in sample gas calculated based on the ratio a of gas ethane concentration x 1 to propane concentration y 1 and the ratio b of LPG ethane concentration x 2 to propane concentration y 2 that may be present in the sample gas. It is identified based on the ethane concentration x 1 and the propane concentration y 1 of the gas, and the ethane concentration x 2 and the propane concentration y 2 of the LPG in the sample gas.
すなわち、都市ガスやＬＰＧはその生産地により組成比が異なることはあるが、
（ａ）同一産地の原料と同一条件で製造される都市ガスやＬＰＧのメタン、エタン、プロパンの組成比は常に一定であること、
（ｂ）ＬＰＧ中のエタンとプロパン組成比が一定で、家庭用及び業務用のＬＰＧでは、プロパンの含有率は９５％以上でその含有率βはほぼ一定であり、プロパンとエタン比は一定で、ＬＰＧ中にはメタンを含まないこと、
（ｃ）自然発生メタンには、メタン発酵によって生じるメタン、その他のメタンが含まれるが、エタンやプロパンは殆ど含まれていないこと、
（ｄ）都市ガスにはメタン、エタン、プロパンの他に、雑ガスが含まれているが、その雑ガスの含有率αは、常に一定であること（ほぼ２％程度）、
という一定の規則があることに本発明者は注目し、それに基づいて本発明を完成した。なお、試料ガスの測定場所における都市ガスやＬＰＧの産地が分からず、その組成比が分らない場合には、その測定場所の近傍で取り扱われている都市ガスやＬＰＧのガスを測定分析することで、それぞれの組成比は簡単に分る。
That is, although the composition ratio of city gas and LPG may differ depending on the production area,
(A) The composition ratio of methane, ethane, and propane in city gas and LPG produced under the same conditions as the raw materials in the same production area is always constant.
(B) The composition ratio of ethane and propane in LPG is constant, and in LPG for household and commercial use, the content of propane is 95% or more, the content β is almost constant, and the ratio of propane to ethane is constant. , LPG should not contain methane,
(C) Spontaneous methane includes methane produced by methane fermentation and other methane, but contains almost no ethane or propane.
(D) In addition to methane, ethane, and propane, city gas contains miscellaneous gas, and the content of the miscellaneous gas α is always constant (about 2%).
The present inventor paid attention to the fact that there was a certain rule, and completed the present invention based on it. If you do not know the origin of city gas or LPG at the measurement location of the sample gas and you do not know the composition ratio, you can measure and analyze the city gas or LPG gas handled near the measurement location. , The composition ratio of each is easily known.
試料ガス中のエタン濃度ｘ、プロパン濃度ｙ、メタン濃度ｚは、例えばそのガスのみに感応するガスセンサを用いたエタン濃度検出器、プロパン濃度検出器、メタン濃度検出器などにより測定され得る。都市ガス中のエタン濃度をｘ1、プロパン濃度をｙ1、メタン濃度をｚ1、ＬＰＧ中のエタン濃度をｘ2、プロパン濃度をｙ2、自然発生メタンのメタン濃度をｚ3とすると、前述の（ｂ）〜（ｄ）の知見から、次式（１）〜（３）が得られる。
エタン濃度ｘ＝ｘ1＋ｘ2 （１）
プロパン濃度ｙ＝ｙ1＋ｙ2 （２）
メタン濃度ｚ＝ｚ1＋ｚ3 （３）
The ethane concentration x, the propane concentration y, and the methane concentration z in the sample gas can be measured by, for example, an ethane concentration detector, a propane concentration detector, a methane concentration detector, or the like using a gas sensor that is sensitive only to the gas. Assuming that the ethane concentration in city gas is x 1 , the propane concentration is y 1 , the methane concentration is z 1 , the ethane concentration in LPG is x 2 , the propane concentration is y 2 , and the methane concentration of naturally occurring methane is z 3 , the above From the findings of (b) to (d), the following equations (1) to (3) can be obtained.
Ethane concentration x = x 1 + x 2 (1)
Propane concentration y = y 1 + y 2 (2)
Methane concentration z = z 1 + z 3 (3)
一方、前述の知見（ａ）から、次式（４）〜（６）が得られる。
ｘ1／ｙ1＝ａ（一定） （４）
ｘ2／ｙ2＝ｂ（一定） （５）
ｘ1／ｚ1＝ｃ（一定） （６）
On the other hand, the following equations (4) to (6) can be obtained from the above-mentioned findings (a).
x 1 / y 1 = a (constant) (4)
x 2 / y 2 = b (constant) (5)
x 1 / z 1 = c (constant) (6)
前述の各式で、未知数はｘ1、ｘ2、ｙ1、ｙ2、ｚ1、ｚ3であるが、関係式が６個あるので、連立方程式で、これらの値は、全て求められる。すなわち、
ｘ1＝ａ（ｂｙ−ｘ）／（ｂ−ａ） （７）
ｘ2＝ｂ（ｘ−ａｙ）／（ｂ−ａ） （８）
ｙ1＝（ｂｙ−ｘ）／（ｂ−ａ） （９）
ｙ2＝（ｘ−ａｙ）／（ｂ−ａ） （１０）
ｚ1＝ａ（ｂｙ−ｘ）／｛ｃ（ｂ−ａ）｝ （１１）
ｚ3＝ｚ−ａ（ｂｙ−ｘ）／｛ｃ（ｂ−ａ）｝ （１２）
In each of the above equations, the unknowns are x 1 , x 2 , y 1 , y 2 , z 1 , and z 3 , but since there are six relational equations, all of these values can be obtained by simultaneous equations. That is,
x 1 = a (by-x) / (ba-a) (7)
x 2 = b (x-ay) / (ba-a) (8)
y 1 = (by-x) / (ba) (9)
y 2 = (x-ay) / (ba) (10)
z 1 = a (by-x) / {c (ba-a)} (11)
z 3 = z-a (by-x) / {c (ba-a)} (12)
以上の各組成から、都市ガスの濃度Ｃｔ、ＬＰＧの濃度Ｃｐ、自然発生メタンの濃度Ｃｍが次式（１３）〜（１５）のように求まる。
都市ガス濃度Ｃｔ＝（ｘ1＋ｙ1＋ｚ1）／（１−α）
＝ｘ1（１＋１／ａ＋１／ｃ）／（１−α） （１３）
ＬＰＧ濃度Ｃｐ＝ｙ2／β＝（ｘ−ａｙ）／｛β（ｂ−ａ）｝ （１４）
自然発生メタン濃度Ｃｍ＝ｚ3＝ｚ−ａ（ｂｙ−ｘ）／｛ｃ（ｂ−ａ）｝ （１５）
From each of the above compositions, the concentration Ct of city gas, the concentration Cp of LPG, and the concentration Cm of naturally occurring methane can be obtained by the following equations (13) to (15).
City gas concentration Ct = (x 1 + y 1 + z 1 ) / (1-α)
= X 1 (1 + 1 / a + 1 / c) / (1-α) (13)
LPG concentration Cp = y 2 / β = (x-ay) / {β (ba)} (14)
Spontaneous methane concentration Cm = z 3 = z-a (by-x) / {c (ba-a)} (15)
従って、これらの求められた都市ガスの濃度Ｃｔ、ＬＰＧの濃度Ｃｐ、自然発生メタンの濃度Ｃｍが、試料ガス中に存在すると判断される最低限の濃度（測定誤差による誤認を避け得る規定値）以上であれば、これらのガスが存在すると判定される。例えば都市ガスの最低限の規定値の濃度をｓ、ＬＰＧの最低限の規定値の濃度をｔ、自然発生メタンの最低限の規定値の濃度をｐとし、前述の式（１３）〜（１５）が、それぞれの規定値以上であるか否かを調べ、その規定値以上であれば、そのガスが試料ガス中に存在すると判定することができる。この各ガスの最低限度の規定値となる濃度は、適宜決定することができ、例えば本測定装置や測定方法、識別方法を使用するユーザの保有する安全に関する規定に基づいて決められる。 Therefore, the obtained concentration Ct of city gas, the concentration Cp of LPG, and the concentration Cm of naturally occurring methane are the minimum concentrations judged to be present in the sample gas (specified values that can avoid misidentification due to measurement error). If it is the above, it is determined that these gases are present. For example, the minimum specified value concentration of city gas is s, the minimum specified value concentration of LPG is t, and the minimum specified value concentration of naturally occurring methane is p. ) Is equal to or greater than each specified value, and if it is equal to or greater than the specified value, it can be determined that the gas is present in the sample gas. The concentration that becomes the minimum specified value of each gas can be appropriately determined, and is determined based on, for example, the safety regulations possessed by the user who uses the measuring device, the measuring method, and the identification method.
一方、例えば都市ガスの組成は、前述の（ｄ）に示される組成であり、それぞれの割合も分っている。例えば都市ガス中のエタンの濃度は、都市ガスの６％程度であることが分っている。そのため、都市ガスの最低限の規定値ｓに代えて、都市ガスのエタンの最低限の濃度が規定値として設定され得る。従って、エタン濃度ｘ1により都市ガスの有無を判断することができる。具体的には、都市ガスの最低限の濃度ｓは、都市ガス中のエタンの濃度０.０６ｓ＝ｑがエタンの最低限の規定値とされ得る。 On the other hand, for example, the composition of city gas is the composition shown in (d) above, and the proportions of each are also known. For example, it is known that the concentration of ethane in city gas is about 6% of that in city gas. Therefore, instead of the minimum specified value s for city gas, the minimum concentration of ethane in city gas can be set as a specified value. Therefore, the presence or absence of city gas can be determined from the ethane concentration x 1. Specifically, as the minimum concentration s of city gas, the concentration of ethane in city gas 0.06 s = q can be set as the minimum specified value of ethane.
具体的には、都市ガスの最低限の規定値の濃度ｓは、前述の都市ガス中のエタン濃度が６％程度という知見に基づき、都市ガス中のエタンの最低限の規定値の濃度は０.０６ｓ＝ｑとなり、このｑが都市ガスの存在の有無を判断するエタン濃度ｘ1の有無の判断の規定値となる。そのため、前述の式（７）で求められる都市ガス中のエタン濃度ｘ1がこの規定値ｑ以上であるか否かを判断することによって、都市ガスの存在の有無を判定することができる。ＬＰＧについても同様で、ＬＰＧ中のプロパン濃度が９５％以上の含有率βであることが分っており、ＬＰＧの最低限の規定値の濃度ｔを、例えばＬＰＧ中のプロパン濃度ｙ2の最低限の規定値ｒ＝βｔ（０.９５≦β＜１）として、ＬＰＧ中のプロパンの濃度ｙ2が規定値ｒ以上であるか否かによって、ＬＰＧの存在の有無が判定され得る。 Specifically, the minimum specified value concentration s of city gas is based on the above-mentioned knowledge that the ethane concentration in city gas is about 6%, and the minimum specified value concentration of ethane in city gas is 0. .06s = q, and this q is a specified value for determining the presence or absence of ethane concentration x 1 for determining the presence or absence of city gas. Therefore, the presence or absence of the city gas can be determined by determining whether or not the ethane concentration x 1 in the city gas obtained by the above formula (7) is equal to or higher than this specified value q. The same applies to LPG, and it is known that the propane concentration in LPG is 95% or more of the content β, and the minimum specified value concentration t of LPG is set to, for example, the lowest propane concentration y 2 in LPG. The presence or absence of LPG can be determined by whether or not the concentration y 2 of propane in LPG is equal to or higher than the specified value r, with the specified value r = βt (0.95 ≦ β <1) of the limit.
この場合、測定されたプロパン濃度ｙが試料ガス中に存在し得る都市ガスのプロパン濃度よりも大きいことが前提になる。従って、まず、ｘ1／ｙ＜ｘ1／ｙ1＝ａであることが調べられる必要がある。すなわち、算出されたエタン濃度ｘ1とプロパン濃度ｙの比（ｘ1／ｙ）がａよりも小さければ、都市ガスを構成するエタンの濃度ｘ1と釣り合うプロパンの濃度ｙ1よりも測定されたプロパンの濃度が大きいことになり、都市ガス以外のプロパンが存在することになる。その上で、都市ガス以外のプロパンの濃度が規定値ｒ以上であるか否かが判定されることにより、ＬＰＧの存在の有無が判定され得る。なお、エタン濃度が測定されたエタン濃度ｘではなく、算出されたエタン濃度ｘ1が用いられているのは、ＬＰＧによっては、エタン濃度ｘが異常に多い場合があり得るからである。 In this case, it is assumed that the measured propane concentration y is larger than the propane concentration of the city gas that can exist in the sample gas. Therefore, it is first necessary to check that x 1 / y <x 1 / y 1 = a. That is, if the calculated ratio of the calculated ethane concentration x 1 to the propane concentration y (x 1 / y) is smaller than a, it is measured more than the propane concentration y 1 that is balanced with the ethane concentration x 1 constituting the city gas. The concentration of propane will be high, and propane other than city gas will be present. Then, the presence or absence of LPG can be determined by determining whether or not the concentration of propane other than city gas is equal to or higher than the specified value r. The calculated ethane concentration x 1 is used instead of the measured ethane concentration x because the ethane concentration x may be abnormally high depending on the LPG.
また、自然発生メタンの濃度は、自然発生メタン中のメタン濃度ｚ3が、そのまま自然発生メタンの濃度Ｃｍになる。そのため、Ｃｍの最低限の規定値は、自然発生メタン中のメタン濃度ｚ3の最低限の規定値と等しく、その値をｐと設定することができる。この自然発生メタンの存在の有無の場合も前述のプロパンの場合と同様に、まず、測定されたメタンの濃度ｚが、都市ガス中のメタンの濃度よりも大きいか否かが調べられる。その後に、都市ガス以外のメタンの濃度が前述の一定の規定値ｐ以上であるか否かが調べられる。都市ガスを構成するメタン以外のメタンがあるか否かを調べるには、算出されたエタンの濃度ｘ1とメタンの濃度ｚとの比（ｘ1／ｚ）がｘ1／ｚ1＝ｃより小さいか否かで調べられる。プロパンの場合と同様に、メタンの濃度ｚの測定値が、都市ガスを構成するエタンの濃度ｘ1に対応するメタンの濃度ｚ1よりも大きければ、都市ガス以外のメタンが存在することになるからである。その後で、都市ガス以外のメタン濃度ｚ3が規定値ｐ以上であるか否かが調べられる。なお、エタン濃度が測定されたエタン濃度ｘではなく、算出されたエタン濃度ｘ1が用いられているのは、都市ガスとＬＰＧが存在する場合、エタン濃度ｘが大きくなる場合があり得るからである。 As for the concentration of naturally occurring methane, the methane concentration z 3 in the naturally occurring methane becomes the concentration Cm of the naturally occurring methane as it is. Therefore, the minimum specified value of Cm is equal to the minimum specified value of the methane concentration z 3 in naturally occurring methane, and that value can be set as p. In the case of the presence or absence of this naturally occurring methane, as in the case of propane described above, first, it is examined whether or not the measured methane concentration z is larger than the concentration of methane in the city gas. After that, it is examined whether or not the concentration of methane other than city gas is equal to or higher than the above-mentioned constant specified value p. To find out if there is methane other than the methane that makes up the city gas, the calculated ratio of ethane concentration x 1 to methane concentration z (x 1 / z) is from x 1 / z 1 = c. It can be checked whether it is small or not. As in the case of propane, if the measured value of the methane concentration z is larger than the methane concentration z 1 corresponding to the ethane concentration x 1 constituting the city gas, methane other than the city gas is present. Because. After that, it is investigated whether or not the methane concentration z 3 other than city gas is equal to or higher than the specified value p. The calculated ethane concentration x 1 is used instead of the measured ethane concentration x because the ethane concentration x may increase in the presence of city gas and LPG. is there.
本実施形態では、前述のように、都市ガス、ＬＰＧなどの組成の濃度ｘ1、ｙ1、ｘ2、ｙ2のみならず、都市ガスの濃度Ｃｔ、ＬＰＧの濃度、自然発生メタンの濃度も求まっているので、これらの規定値でその存在の有無を判断することができるが、前述の観点で、都市ガス中のエタン濃度ｘ1、ＬＰＧ中のプロパン濃度ｙ2が、それぞれの規定値以上あるか否かの判断によって、それぞれのガスの組合せを判定することができる。この都市ガス中のエタン濃度ｘ1と、ＬＰＧ中のプロパン濃度ｙ2が、それぞれ規定値以上であるかを判断する例で、試料ガス中のガス種の混合物の識別方法が、図１を参照しながら、さらに詳細に説明される。 In the present embodiment, as described above, not only the concentrations x 1 , y 1 , x 2 , y 2 of the composition of city gas, LPG, etc., but also the concentration Ct of city gas, the concentration of LPG, and the concentration of naturally occurring methane are also included. Since it has been obtained, the presence or absence of its existence can be determined from these specified values, but from the above viewpoint, the ethane concentration x 1 in city gas and the propane concentration y 2 in LPG are equal to or higher than the respective specified values. The combination of each gas can be determined by determining whether or not the gas is present. See FIG. 1 for an example of determining whether the ethane concentration x 1 in the city gas and the propane concentration y 2 in the LPG are equal to or higher than the specified values, respectively. However, it will be explained in more detail.
まず、試料ガス中のエタンの濃度ｘ、及びプロパンの濃度ｙが測定される（Ｓ１）。この際に、メタンの濃度ｚも測定されると、後に自然発生メタンの濃度を求める際に都合がよい。しかし、この時点では必須ではないが、この実施形態では、メタンの濃度ｚも測定している。 First, the concentration x of ethane and the concentration y of propane in the sample gas are measured (S1). At this time, if the methane concentration z is also measured, it is convenient to obtain the concentration of naturally occurring methane later. However, although not essential at this point, the methane concentration z is also measured in this embodiment.
次に、都市ガスが存在する場合の、都市ガス中のエタン濃度をｘ1、プロパン濃度をｙ1、ＬＰＧが存在する場合の、ＬＰＧ中のエタン濃度をｘ2、プロパン濃度をｙ2として、前述の式（７）〜（１０）により、ｘ1、ｘ2、ｙ1、ｙ2が計算によって求められる（Ｓ２）。 Next, let the ethane concentration in the city gas be x 1 , the propane concentration be y 1 , and the ethane concentration in the LPG be x 2 and the propane concentration be y 2 in the presence of LPG. By the above equations (7) to (10), x 1 , x 2 , y 1 , and y 2 are calculated (S2).
その後、自然発生メタンの濃度ｚ3が求められる（Ｓ３）。なお、ステップＳ１でメタン濃度が測定されていない場合には、このステップＳ３でメタン濃度ｚが測定される。この自然発生メタンの濃度ｚ3は、ｚ3＝ｚ−ｚ1で、式（６）によって、ｚ3＝ｚ−ｘ1／ｃで求められる（Ｓ３）。前述の式（１２）のｚ3＝ｚ−ａ（ｂｙ−ｘ）／｛ｃ（ｂ−ａ）｝によっても求められる。しかし、本実施形態では、既にｘ1の値が計算されているので、そのｘ1を使用した方が簡単に求められる。 After that, the concentration z 3 of naturally occurring methane is determined (S3). If the methane concentration has not been measured in step S1, the methane concentration z is measured in step S3. The concentration z 3 of this naturally occurring methane is determined by z 3 = z−z 1 and by equation (6) by z 3 = z−x 1 / c (S3). It can also be obtained by z 3 = z-a (by-x) / {c (ba-a)} in the above equation (12). However, in the present embodiment, since the value of x 1 has already been calculated, it is easier to obtain the value of x 1.
次に、メタン濃度ｚの測定値が規定値ｐ以上であるか否かが判断される（Ｓ４）。メタン濃度ｚの測定値は、都市ガス中のメタン濃度及び自然発生メタン中のメタン濃度の和であり得る。この測定されたメタン濃度ｚが都市ガス又は自然発生メタンの少なくともいずれかを含んでいるかが調べられる。従って、自然発生メタンを検出したと認められる最低限の規定値の濃度ｐ以上であるか否かがこのステップＳ４で判断される。この規定値ｐは、自然発生メタンが存在すると判定され得る最低限の濃度であるが、都市ガスのメタン濃度は非常に大きい（都市ガス濃度の８８％）ため、いずれかの存在を確認するのに、自然発生メタンの最低限の値でその存在の有無が判断されている。 Next, it is determined whether or not the measured value of the methane concentration z is equal to or higher than the specified value p (S4). The measured value of the methane concentration z can be the sum of the methane concentration in the city gas and the methane concentration in the naturally occurring methane. It is examined whether the measured methane concentration z contains at least one of city gas and naturally occurring methane. Therefore, it is determined in step S4 whether or not the concentration is equal to or higher than the minimum specified value p that is recognized to have detected naturally occurring methane. This specified value p is the minimum concentration at which it can be determined that naturally occurring methane is present, but since the methane concentration of city gas is very high (88% of the city gas concentration), the existence of either one should be confirmed. In addition, the presence or absence of naturally occurring methane is judged by the minimum value.
ステップＳ４で、何らかのメタンが含まれていることが確認されたら（Ｓ４でＹ（イエス））、都市ガスがある場合の都市ガス内のエタン濃度ｘ1が都市ガスの存在が認められ得る最低限のときのエタンの規定値ｑ以上であるか否かが調べられる（Ｓ５）。このステップＳ５でＹの場合には、都市ガスが存在すると判定される。都市ガス中のエタン濃度ｘ1は、前述のステップＳ２で求められている。 If it is confirmed in step S4 that some methane is contained (Y (yes) in S4), the ethane concentration x 1 in the city gas in the presence of city gas is the minimum at which the presence of city gas can be recognized. It is checked whether or not it is equal to or more than the specified value q of ethane at the time of (S5). If it is Y in step S5, it is determined that city gas is present. The ethane concentration x 1 in the city gas is obtained in step S2 described above.
都市ガスが存在することが判明すれば、その都市ガスの濃度ＣｔがＣｔ＝（ｘ1＋ｙ1＋ｚ1）／（１−α）の式で、ｚ1＝ｘ1／ｃを用いて計算される。勿論、前述の式（１３）を用いて求められてもよい（Ｓ６）。ｘ1、ｙ1はステップＳ２で求められているからである。ここでαは、前述のように、都市ガス中に存在し得るその他ガスの割合で、その他ガス種の組成比などは不明であるが、前述のように、都市ガス中に含まれるその他ガスの割合が常に一定で、例えば２％程度であることが分っている。この雑ガスを除いた部分（１−α）での濃度は、（ｘ1＋ｙ1＋ｚ1）であるので、都市ガス全体としての濃度Ｃｔは、Ｃｔ＝ｘ1（１＋１／ａ＋１／ｃ）／（１−α）で求められる。 If it is found that city gas exists, the concentration Ct of the city gas is calculated using the formula Ct = (x 1 + y 1 + z 1 ) / (1-α) using z 1 = x 1 / c. To. Of course, it may be obtained by using the above-mentioned formula (13) (S6). This is because x 1 and y 1 are obtained in step S2. Here, α is the ratio of other gases that can exist in the city gas as described above, and the composition ratio of other gas species is unknown, but as described above, the other gas contained in the city gas It is known that the ratio is always constant, for example, about 2%. Since the concentration in the portion (1-α) excluding the miscellaneous gas is (x 1 + y 1 + z 1 ), the concentration Ct of the city gas as a whole is Ct = x 1 (1 + 1 / a + 1 / c) /. It is obtained by (1-α).
次に、自然発生メタンの存在の有無が判断される。この判断は、前述のように、測定されたメタンの濃度ｚが都市ガス中のメタン濃度ｚ1よりも大きく、かつ、その差が規定値ｐ以上あるか否かで調べられる。従って、ｘ1/z＜ｃであるか、及び自然発生メタンの濃度ｚ3＝ｚ−ｚ1＝ｚ−ｘ1／ｃが、自然発生メタンの存在を確認できる最低限を示す規定値ｐ以上であるかが調べられる（Ｓ７）。前述のステップＳ４で、メタン濃度ｚが規定値ｐ以上であるか否かが調べられているが、このメタン濃度ｚは都市ガス中のメタン濃度ｚ1を含んでいる可能性があるため、都市ガス中のメタン濃度ｚ1を差し引いたメタン濃度ｚ−ｚ1＝ｚ−ｘ1／ｃが規定値ｐ以上であるか否かが調べられる。しかし、前述のステップＳ３で、ｚ3が求められているので、その直後にその自然発生メタンのメタン濃度ｚ3が規定値ｐ以上であるか否かが調べられてもよい。しかし、その場合で、自然発生メタンが検出されない場合には、ステップＳ５やＳ９の判断は必要になる。 Next, the presence or absence of naturally occurring methane is determined. As described above, this judgment is examined by whether or not the measured methane concentration z is larger than the methane concentration z 1 in the city gas and the difference is equal to or more than the specified value p. Therefore, x 1 / z <c, and the concentration of naturally occurring methane z 3 = z−z 1 = z−x 1 / c is equal to or greater than the specified value p indicating the minimum amount at which the existence of naturally occurring methane can be confirmed. Is checked (S7). In step S4 described above, it is investigated whether or not the methane concentration z is equal to or higher than the specified value p. However, since this methane concentration z may contain the methane concentration z 1 in the city gas, the city It is examined whether or not the methane concentration z-z 1 = z-x 1 / c obtained by subtracting the methane concentration z 1 in the gas is equal to or higher than the specified value p. However, since z 3 is obtained in step S3 described above, it may be investigated immediately after that whether or not the methane concentration z 3 of the naturally occurring methane is equal to or higher than the specified value p. However, in that case, if naturally occurring methane is not detected, the determination in steps S5 and S9 is necessary.
自然発生メタンの存在が判定されたら、その濃度Ｃｍが、Ｃｍ＝ｚ3＝ｚ−ｘ1／ｃによって求められる（Ｓ８）。前述の式（１５）に示されるＣｍ＝ｚ−ａ（ｂｙ−ｘ）／｛ｃ（ｂ−ａ）｝の計算で求められてもよいが、ｚ及びｘ1が既に求まっているので、Ｃｍ＝ｚ−ｘ1／ｃを用いた方が簡単である。 Once the presence of naturally occurring methane is determined, its concentration Cm is determined by Cm = z 3 = z-x 1 / c (S8). It may be obtained by the calculation of Cm = z-a (by-x) / {c (ba-a)} shown in the above equation (15), but since z and x 1 have already been obtained, Cm. It is easier to use = z-x 1 / c.
次に、ＬＰＧの存在の有無が判断される。この判断は、前述のように、測定されたプロパンの濃度ｙが都市ガス中のプロパン濃度ｙ1よりも大きく、かつ、その差が規定値ｒ以上あるか否かで調べられる。従って、ｘ1／ｙ＜ｘ1／ｙ1＝ａであるか、及びＬＰＧ中のプロパン濃度ｙ2＝ｙ−ｙ1＝ｙ−ｘ1／ａが、ＬＰＧの存在を認める最低限の規定値に対応するプロパン濃度の規定値ｒ以上であるか否かが判断される（Ｓ９）。この場合、ｘ2／ｙ2＜ｘ1／ｙ1であることから、ｘ1／ｙ＜ｘ／ｙ＜ｘ１／ｙ１＝ａとなるので、ｘ１／ｙ＜ａに代えて、ｘ／ｙ＜ａで判断されてもよい。この式のｘ1は、前述の式（７）によって既に求められているので、簡単に計算され得る。しかし、前述の式（１０）によって、ｙ2＝（ｘ−ａｙ）／（ｂ−ａ）によって計算されてもよい。 Next, the presence or absence of LPG is determined. As described above, this determination is examined by whether or not the measured propane concentration y is larger than the propane concentration y 1 in the city gas and the difference is greater than or equal to the specified value r. Therefore, x 1 / y <x 1 / y 1 = a, or the propane concentration in LPG y 2 = y−y 1 = y−x 1 / a is the minimum specified value for recognizing the presence of LPG. It is determined whether or not the propane concentration corresponding to is equal to or higher than the specified value r (S9). In this case, since x 2 / y 2 <x 1 / y 1 , x 1 / y <x / y <x1 / y1 = a, so instead of x1 / y <a, x / y < It may be judged by a. Since x 1 of this equation has already been obtained by the above equation (7), it can be easily calculated. However, it may be calculated by y 2 = (x-ay) / (ba) according to the above equation (10).
ステップＳ９でＹであれば、ＬＰＧが存在することになるので、その濃度ＣｐがＣｐ＝ｙ2／βによって求められる（Ｓ１０）。このＣｐも、前述の式（１４）に示されるＣｐ＝（ｘ−ａｙ）／｛β（ｂ−ａ）｝で求められてもよい。しかし、ｙ2の値が既に式（１０）により求められているので、その値を用いることによって、簡単に求められる。 If it is Y in step S9, LPG is present, and its concentration Cp is determined by Cp = y 2 / β (S10). This Cp may also be obtained by Cp = (x-ay) / {β (ba)} represented by the above formula (14). However, since the value of y 2 has already been obtained by the equation (10), it can be easily obtained by using that value.
以上の各ステップでの判断で、全てＹであれば、試料ガスが、都市ガス、ＬＰＧ及び自然発生メタンの全てに由来するガスであることが判定される。しかも、その試料ガス中の都市ガスの濃度Ｃｔ、ＬＰＧの濃度Ｃｐ、及び自然発生メタンの濃度Ｃｍが求まる。 In the judgment in each of the above steps, if all are Y, it is determined that the sample gas is a gas derived from all of city gas, LPG, and naturally occurring methane. Moreover, the concentration Ct of the city gas, the concentration Cp of LPG, and the concentration Cm of the naturally occurring methane in the sample gas can be obtained.
ステップＳ４で、メタン濃度ｚの測定値が規定値ｐ未満である場合（Ｓ４でＮ（ノー）の場合）には、都市ガスも自然発生メタンも存在しないことになる。そして、試料ガス中のプロパン濃度ｙ（測定値）が、ＬＰＧ中のプロパン濃度の最低限の規定値ｒ以上であるかが調べられる（Ｓ１１）。ここで、試料ガス中のプロパンの濃度の測定値がＬＰＧ中のプロパンの最低限の規定値ｒと比較されている。これは、ステップＳ４で都市ガスが無いと判断されているので、都市ガス中のプロパン濃度ｙ1は０となり、ｙ＝ｙ2になるからである。 In step S4, when the measured value of the methane concentration z is less than the specified value p (when N (no) in S4), neither city gas nor naturally occurring methane exists. Then, it is examined whether the propane concentration y (measured value) in the sample gas is equal to or higher than the minimum specified value r of the propane concentration in LPG (S11). Here, the measured value of the concentration of propane in the sample gas is compared with the minimum specified value r of propane in LPG. This is because it is determined in step S4 that there is no city gas, so the propane concentration y 1 in the city gas becomes 0, and y = y 2 .
ステップＳ１１の判断で、Ｙの場合は、ＬＰＧのみが存在することになり、試料ガスがＬＰＧに由来するガスを含んでいることが分る。また、ステップＳ１１でＮの場合には、都市ガス、ＬＰＧ、及び自然発生メタンのいずれのガスも含んでいないと判断することになり、試料ガスは、大気として無視できると判定される。なお、ステップＳ１１で、Ｙの場合には、ＬＰＧの濃度Ｃｐが、前述のステップ１０と同様に求められるが、図１では省略されている。
In the judgment of step S11, in the case of Y, only LPG is present, and it can be seen that the sample gas contains gas derived from LPG. Further, in the case of N in step S11, it is determined that none of the city gas, LPG, and naturally occurring methane is contained, and the sample gas is determined to be negligible as the atmosphere. In step S11, in the case of Y, the concentration Cp of LPG is obtained in the same manner as in
次に、ステップＳ５でＮの場合、都市ガスが存在しないことになる。その場合、プロパンの濃度ｙ（測定値）が規定値ｒ以上であるか否かが判断される（Ｓ１２）。この場合も、ステップＳ１１の場合と同じ理由によって、プロパンの濃度ｙの測定値が規定値ｒと比較されている。その理由は、前述のステップＳ１１の説明と同じであり、ｙ2で比較されてもよい。 Next, in the case of N in step S5, there is no city gas. In that case, it is determined whether or not the propane concentration y (measured value) is equal to or higher than the specified value r (S12). In this case as well, the measured value of the propane concentration y is compared with the specified value r for the same reason as in step S11. The reason is the same as the description in step S11 described above, and may be compared in y 2.
ステップＳ１２で、プロパンの濃度ｙが規定値ｒ以上である場合（Ｓ１２でＹの場合）には、ステップＳ４で、測定されたメタン濃度ｚがメタンの規定値以上であるが、都市ガスの存在とは判定されない場合でも、都市ガスの若干のメタン（基準値未満のメタン）が含まれ得る。従って、ｘ1／ｚ＜ｃ、及びｚ3＝ｚ−ｚ1＝ｚ−ｘ1／ｃ≧ｐであるかが調べられる（Ｓ１３）。この場合、高濃度のＬＰＧが試料ガス中に含まれる場合、ｘ／ｚ≧ｃとなり得るのでエタン濃度ｘ1が用いられている。自然発生メタンが含まれている（Ｓ１３でＹ）場合には、試料ガスは、ＬＰＧと自然発生メタンに由来するガスの混合ガスを含んでいることを示し、試料ガスはＬＰＧと自然発生メタンの混合ガスを含むと判定される。ステップＳ１３でＮの場合には、試料ガスはＬＰＧのみに由来するガスを含むと判定される。 In step S12, when the propane concentration y is equal to or higher than the specified value r (in the case of Y in S12), the measured methane concentration z in step S4 is equal to or higher than the specified value of methane, but the presence of city gas. Even if it is not determined, some methane (methane below the standard value) of city gas may be contained. Therefore, it is examined whether x 1 / z <c and z 3 = z−z 1 = z−x 1 / c ≧ p (S13). In this case, when a high concentration of LPG is contained in the sample gas, x / z ≧ c can be obtained, so an ethane concentration x 1 is used. When naturally occurring methane is contained (Y in S13), it indicates that the sample gas contains a mixed gas of LPG and a gas derived from naturally occurring methane, and the sample gas is of LPG and naturally occurring methane. It is determined that it contains a mixed gas. In the case of N in step S13, it is determined that the sample gas contains a gas derived only from LPG.
ステップＳ１２で、ｙがｒ未満である場合（Ｓ１２でＮの場合）には、前述と同様に、自然発生メタンの存在の有無が確認され（Ｓ１４）、自然発生メタンの存在が確認されれば（Ｓ１４でＹの場合）、自然発生メタンのみの存在となり、試料ガス中には自然発生メタンに由来するガスだけを含むと判定される。ステップＳ１４で自然発生メタンの存在が、前述と同様に確認されない（Ｓ１４でＮ）場合には、大気として無視される。なお、このＬＰＧや自然発生メタンが含まれる場合、図１では省略されているが、これらの濃度は、前述と同様の式で求められる。以下の説明においても同じである。 In step S12, when y is less than r (when N in S12), the presence or absence of naturally occurring methane is confirmed (S14), and the presence of naturally occurring methane is confirmed, as described above. (In the case of Y in S14), it is determined that only naturally occurring methane is present, and that the sample gas contains only gas derived from naturally occurring methane. If the presence of naturally occurring methane is not confirmed in step S14 as described above (N in S14), it is ignored as the atmosphere. When this LPG or naturally occurring methane is contained, although omitted in FIG. 1, these concentrations can be obtained by the same formula as described above. The same applies to the following description.
ステップＳ７において、ｚ3がｐ未満である場合（Ｓ７でＮの場合）、すなわち自然発生メタンが含まれていない場合には、ステップＳ１５に進み、ｘ1／ｙ＜ａであるか否かと、ｙ2＝ｙ−ｘ1／ａが規定値ｒ以上であるか否かが調べられる。ｙ2が規定値以上である場合（Ｓ１５でＹの場合）には、この試料ガス中には、都市ガスに由来するガスとＬＰＧに由来するガスとが含まれる。すなわち、この試料ガスには、都市ガスとＬＰＧとを含む旨の判定がなされる。また、ステップＳ１５でｙ2がｒ未満である場合（Ｓ１５でＮの場合）には、この試料ガスは都市ガスに由来するガスのみを含む旨の判定がなされる。なお、ｘ1／ｙ1≧ｘ2／ｙ2であるので、ｘ1／ｙ＜ｘ／ｙ＝（ｘ1＋ｘ2）／（ｙ1＋ｙ2）＜ｘ１／ｙ１＝ａが成立する。従って、前述のｘ1／ｙ＜ａに代えて、ｘ／ｙ＜ａで判断することもできる。
In step S7, if z 3 is less than p (N in S7), that is, if naturally occurring methane is not contained, the process proceeds to step S15, and whether or not x 1 / y <a is determined. It is checked whether or not y 2 = y−x 1 / a is equal to or greater than the specified value r. When y 2 is equal to or higher than the specified value (in the case of Y in S15), the sample gas contains a gas derived from city gas and a gas derived from LPG. That is, it is determined that this sample gas contains city gas and LPG. Further, when y 2 is less than r in step S15 (when N in S15), it is determined that this sample gas contains only the gas derived from the city gas. Since x 1 / y 1 ≧ x 2 / y 2 , x 1 / y <x / y = (x 1 + x 2 ) / (y 1 + y 2 ) <x 1 /
ステップＳ９でＬＰＧが含まれない場合（Ｓ９でＮの場合）には、この試料ガスには、都市ガスに由来するガスと自然発生メタンに由来するガスとを含む旨の判定がなされる。 When LPG is not contained in step S9 (in the case of N in S9), it is determined that the sample gas contains a gas derived from city gas and a gas derived from naturally occurring methane.
以上の図１に示される実施形態では、例えば都市ガスやＬＰＧが存在すると認定し得る最低限の濃度である規定値以上であることを確認するのに、例えば都市ガスでは、都市ガスの組成であるエタンｘ1の濃度が、その規定値ｑ以上であるか否かで判断された。また、ＬＰＧの場合には、その組成であるプロパンの濃度ｙ2が、その最低限の規定値ｒ以上か否かで判断された。しかし、本実施形態では、都市ガスの濃度ＣｔやＬＰＧの濃度Ｃｐが求められているので、都市ガスやＬＰＧの計算された濃度が、直接それらの規定値ｓ以上か否か、規定値ｔ以上か否かの判断がなされてもよい。そして、それぞれが規定値以上あれば、計算された濃度でそのガスが前述の試料ガス中に存在すると判定され得る。 In the embodiment shown in FIG. 1 above, for example, in order to confirm that the concentration is equal to or higher than the specified value, which is the minimum concentration that can be recognized as the presence of city gas or LPG, for example, in the case of city gas, the composition of city gas is used. It was determined whether or not the concentration of a certain ethane x 1 was equal to or higher than the specified value q. Further, in the case of LPG, it was determined whether or not the concentration y 2 of propane, which is the composition thereof, is equal to or more than the minimum specified value r. However, in the present embodiment, since the concentration Ct of city gas and the concentration Cp of LPG are required, whether or not the calculated concentration of city gas or LPG is directly above the specified value s or above the specified value t or more. Whether or not it may be determined. Then, if each of them is equal to or more than a specified value, it can be determined that the gas is present in the above-mentioned sample gas at the calculated concentration.
上述の例で、ステップＳ５、Ｓ７、Ｓ９の都市ガスの有無、自然発生メタンの有無、ＬＰＧの有無の判断は、その順番が規定されるものではなく、判断の順番は前後されてもよい。 In the above example, the order of determination of the presence / absence of city gas, the presence / absence of naturally occurring methane, and the presence / absence of LPG in steps S5, S7, and S9 is not defined, and the order of determination may be changed.
以上のように、本実施形態によれば、前述の（ａ）〜（ｄ）という基本的な事実に基づいて、これらの関係と共に、簡単に測定され得るエタン、プロパン、メタンの測定値に基づいて、都市ガスの成分ごとの濃度、及びＬＰＧ中の成分ごとの濃度が求められている。そのため、各組成が存在するか否かの判断が簡単に行われ得る。そして、各ガス種それぞれの濃度も簡単に求められる。その結果、測定雰囲気下で検出されるガス種が何であるかが、測定装置に簡単に表示され得ると共に、必要であれば、そのガス種ごとの濃度も簡単に表示され得る。 As described above, according to the present embodiment, based on the above-mentioned basic facts (a) to (d), along with these relationships, based on the measured values of ethane, propane, and methane that can be easily measured. Therefore, the concentration of each component of city gas and the concentration of each component in LPG are required. Therefore, it can be easily determined whether or not each composition exists. And the concentration of each gas type can be easily obtained. As a result, what kind of gas is detected in the measurement atmosphere can be easily displayed on the measuring device, and if necessary, the concentration of each gas type can be easily displayed.
また、本発明の第２の実施形態のガス濃度の測定方法は、上述の図１に示されるように、試料ガス中の都市ガス、ＬＰＧ、及び自然発生メタンの各ガスの濃度を測定する方法である。具体的には、前述と同じ方法で求められるが、試料ガス中のエタン濃度ｘと、プロパン濃度ｙとが測定される。そして、試料ガス中に存在し得る都市ガスのエタン濃度ｘ1とプロパン濃度ｙ1との組成比ａ、試料ガス中に存在し得るＬＰＧのエタン濃度ｘ2とプロパン濃度ｙ2との組成比ｂに基づいて計算された、試料ガス中の都市ガスのエタン濃度ｘ1とプロパン濃度ｙ1、及び試料ガス中のＬＰＧのエタン濃度ｘ2とプロパン濃度ｙ2によって前記試料ガス中の各ガスの濃度が検出される。この計算式は、前述のとおりである。 Further, the method for measuring the gas concentration according to the second embodiment of the present invention is a method for measuring the concentration of each gas of city gas, LPG, and naturally occurring methane in the sample gas, as shown in FIG. 1 above. Is. Specifically, it is obtained by the same method as described above, but the ethane concentration x and the propane concentration y in the sample gas are measured. Then, the composition ratio a of the ethane concentration x 1 of the city gas that can exist in the sample gas and the propane concentration y 1, and the composition ratio b of the ethane concentration x 2 of the LPG that can exist in the sample gas and the propane concentration y 2 b. The concentration of each gas in the sample gas is calculated based on the ethane concentration x 1 and propane concentration y 1 of the city gas in the sample gas, and the ethane concentration x 2 and propane concentration y 2 of LPG in the sample gas. Is detected. This calculation formula is as described above.
さらに、本発明の第３の実施形態のガス濃度の測定装置は、例えば図２に簡単なブロック図が示されるように、試料ガス中のエタン濃度ｘを検出するエタン濃度検出器１１と、試料ガス中のプロパンの濃度ｙを検出するプロパン濃度検出器１２と、エタン濃度ｘの測定値、プロパン濃度ｙの測定値、試料ガス中に存在し得る都市ガスのエタン濃度ｘ1とプロパン濃度ｙ1との比ａ、及び試料ガス中に存在し得るＬＰＧのエタン濃度ｘ2とプロパン濃度ｙ2との比ｂに基づいて、試料ガス中の都市ガスのエタン濃度ｘ1とプロパン濃度ｙ1、及び試料ガス中のＬＰＧのエタン濃度ｘ2とプロパン濃度ｙ2を計算する演算手段（回路）１４とを有している。
Further, the gas concentration measuring device of the third embodiment of the present invention includes an
図２に示される例では、メタン濃度を検出するメタン検出器１３も含まれているが、必ずしも必須ではない。すなわち、自然発生メタンの濃度を求めるときには、このメタン濃度検出器１３があることが必要であるが、その必要がないときは無くても構わない。なお、エタン検出器、プロパン検出器、メタン検出器などとしては、例えばエタン、プロパン、メタンのそれぞれのみに感応するガスセンサなどが用いられ得る。また、演算手段としては、マイコンやＰＣなどで計算されるが、個別の回路が用いられてもよい。
In the example shown in FIG. 2, a
なお、前述の図２では、検出器と濃度測定を別々の機器で行う例が示されたが、例えばＸＧ−１００（新コスモス電機（株）商品名）の例が図３に示されるように、ガス成分分離カラム２１とガス濃度検出器（センサ）２２とを組み合せたガスクロマトグラフィを用いて、ガス検出と濃度測定を同時に行うこともできる。
In FIG. 2 described above, an example in which the detector and the concentration measurement are performed by separate devices is shown. For example, as shown in FIG. 3, an example of XG-100 (trade name of New Cosmos Electric Co., Ltd.) is shown. , Gas detection and concentration measurement can be performed at the same time by using gas chromatography in which the gas
１１ エタン検出器
１２ プロパン検出器
１３ メタン検出器
１４ 演算手段
11
Claims (8)
前記試料ガス中のエタン濃度ｘの測定値、プロパン濃度ｙの測定値、メタン濃度ｚの測定値、前記試料ガス中に存在し得る都市ガスのエタン濃度ｘ1とプロパン濃度ｙ1との比ａ、前記試料ガス中に存在し得るＬＰＧのエタン濃度ｘ2とプロパン濃度ｙ2との比ｂ、及び前記試料ガス中に存在し得る都市ガスのエタン濃度ｘ 1 とメタン濃度ｚ 1 との比ｃに基づいてｘ 1 、ｘ 2 、ｙ 1 、ｙ 2 、ｚ 1 及びｚ 3 を算出し、算出した前記試料ガス中の都市ガスのエタン濃度ｘ1 が規定値以上であれば都市ガスの存在を検出し、前記試料ガス中の測定されたプロパン濃度ｙが前記試料ガス中の都市ガスのプロパン濃度ｙ 1 よりも大きく、かつ、前記試料ガス中のＬＰＧのプロパン濃度ｙ2 が規定値以上であればＬＧＰの存在を検出し、前記試料ガス中の測定されたメタン濃度ｚが前記試料ガス中の都市ガスのメタン濃度ｚ 1 よりも大きく、かつ、前記試料中の都市ガス以外のメタンの濃度（ｚ 3 ＝ｚ−ｚ 1 ）が規定値以上であれば自然発生メタンの存在を検出する、ガス種の識別方法。 A method for identifying gas species of city gas, LPG, and naturally occurring methane in a sample gas.
Measured value of ethane concentration x in the sample gas, measured value of propane concentration y, measured value of methane concentration z , ratio a of ethane concentration x 1 of city gas that may exist in the sample gas to propane concentration y 1. the ratio b, and the ratio c of the ethane concentration x 1 and methane concentration z 1 of city gas that may be present in said sample gas of the sample gas LPG ethane concentration x 2 and propane concentration y 2 which may be present in based on the calculated the x 1, x 2, y 1 , y 2, z 1 and z 3, calculated before Symbol of city gas in the sample gas ethane concentration x 1 is city gas equal to or greater than the specified value detecting the presence, the measured propane concentration y in the sample gas is larger than the propane concentration y 1 city gas in the sample gas, and, LPG the flop propane concentration y 2 is the specified value of the sample gas If the above is the case, the presence of LGP is detected, the measured methane concentration z in the sample gas is larger than the methane concentration z 1 of the city gas in the sample gas, and methane other than the city gas in the sample. A method for identifying a gas type, which detects the presence of naturally occurring methane when the concentration of (z 3 = z−z 1) is equal to or higher than a specified value.
ｘ1＝ａ（ｂｙ−ｘ）／（ｂ−ａ）
ｘ2＝ｂ（ｘ−ａｙ）／（ｂ−ａ）
ｙ1＝（ｂｙ−ｘ）／（ｂ−ａ）
ｙ2＝（ｘ−ａｙ）／（ｂ−ａ）
として求める請求項１記載のガス種の識別方法。 The ethane concentration x of the measured value is x = x 1 + x 2 , and the propane concentration y of the measured value is y = y 1 + y 2 , from x 1 / y 1 = a and x 2 / y 2 = b. ,
x 1 = a (by-x) / (ba-a)
x 2 = b (x-ay) / (ba-a)
y 1 = (by-x) / (ba-a)
y 2 = (x-ay) / (ba)
The method for identifying a gas type according to claim 1.
前記試料ガス中のエタン濃度ｘの測定値、プロパン濃度ｙの測定値、メタン濃度ｚの測定値、前記試料ガス中に存在し得る都市ガスのエタン濃度ｘ1とプロパン濃度ｙ1との比ａ、都市ガス中のエタン濃度ｘ1とメタン濃度ｚ1との比ｃ、前記試料ガス中に存在し得るＬＰＧのエタン濃度ｘ2とプロパン濃度ｙ2との比ｂに基づいて計算された、前記試料ガス中の都市ガスのエタン濃度ｘ1とプロパン濃度ｙ1、メタン濃度ｚ1、及び前記試料ガス中のＬＰＧのエタン濃度ｘ2とプロパン濃度ｙ2によって前記試料ガス中の各ガスの濃度を検出するガス濃度の測定方法。 It is a method of measuring the concentration of each gas of city gas, LPG, and naturally occurring methane in the sample gas.
The measured value of the ethane concentration x in the sample gas, the measured value of the propane concentration y, the measured value of the methane concentration z, the ratio a of the ethane concentration x 1 of the city gas that may exist in the sample gas to the propane concentration y 1. Calculated based on the ratio c of the ethane concentration x 1 in the city gas and the methane concentration z 1, and the ratio b of the ethane concentration x 2 of the LPG and the propane concentration y 2 that may be present in the sample gas. The concentration of each gas in the sample gas is determined by the ethane concentration x 1 and propane concentration y 1 of the city gas in the sample gas, the methane concentration z 1 , and the ethane concentration x 2 and the propane concentration y 2 of the LPG in the sample gas. A method for measuring the gas concentration to be detected.
ｘ1＝ａ（ｂｙ−ｘ）／（ｂ−ａ）
ｘ2＝ｂ（ｘ−ａｙ）／（ｂ−ａ）
ｙ1＝（ｂｙ−ｘ）／（ｂ−ａ）
ｙ2＝（ｘ−ａｙ）／（ｂ−ａ）
として求める請求項３記載のガス濃度の測定方法。 The ethane concentration x of the measured value is x = x 1 + x 2 , and the propane concentration y of the measured value is y = y 1 + y 2 , from x 1 / y 1 = a and x 2 / y 2 = b. ,
x 1 = a (by-x) / (ba-a)
x 2 = b (x-ay) / (ba-a)
y 1 = (by-x) / (ba-a)
y 2 = (x-ay) / (ba)
The method for measuring the gas concentration according to claim 3.
前記試料ガス中のエタン、プロパン及びメタンのガス成分を分離する分離カラムと、前記エタン、プロパン、及びメタンの各ガスの濃度を検出する濃度検出器と、前記濃度検出器により検出したエタン濃度ｘの測定値、プロパン濃度ｙの測定値、メタン濃度ｚの測定値、前記試料ガス中に存在し得る都市ガスのエタン濃度ｘ 1 とプロパン濃度ｙ 1 との比ａ、前記試料ガス中に存在し得るＬＰＧのエタン濃度ｘ 2 とプロパン濃度ｙ 2 との比ｂ、及び前記試料ガス中に存在し得る都市ガスのエタン濃度ｘ 1 とメタン濃度ｚ 1 との比ｃ、に基づいてｘ 1 、ｘ 2 、ｙ 1 、ｙ 2 、ｚ 1 及びｚ 3 を算出する演算手段と、算出した前記試料ガス中の都市ガスのエタン濃度ｘ 1 が規定値以上であるか否かを検出する演算手段と、前記試料ガス中の測定されたプロパン濃度ｙが前記試料ガス中の都市ガスのプロパン濃度ｙ 1 よりも大きく、かつ、前記試料ガス中のＬＰＧのプロパン濃度ｙ 2 が規定値以上であるかを検出する演算手段と、前記試料ガス中の測定されたメタン濃度ｚが前記試料ガス中の都市ガスのメタン濃度ｚ 1 よりも大きく、かつ、前記試料中の都市ガス以外のメタンの濃度（ｚ 3 ＝ｚ−ｚ 1 ）が規定値以上であるかを検出する演算手段とを有するガス種の識別装置。 A gas type identification device that identifies each gas type of city gas, LPG, and naturally occurring methane in the sample gas.
A separation column that separates the gas components of ethane, propane, and methane in the sample gas, a concentration detector that detects the concentrations of the ethane, propane, and methane gases, and the ethane concentration x detected by the concentration detector. measurements, the measured value of the flop propane concentration y, the measured value of the methane concentration z, the ratio a between the ethane concentration x 1 propane concentration y 1 of city gas that may be present in the sample gas, present in said sample gas x 1 based ratio b of the LPG ethane concentration x 2 and propane concentration y 2 which may be, and the ratio c, the ethane concentration x 1 and methane concentration z 1 of city gas that may be present in the sample gas, A calculation means for calculating x 2 , y 1 , y 2 , z 1 and z 3, and a calculation means for detecting whether or not the calculated ethane concentration x 1 of the city gas in the sample gas is equal to or higher than a specified value. Whether the measured propane concentration y in the sample gas is larger than the propane concentration y 1 of the city gas in the sample gas and the propane concentration y 2 of the LPG in the sample gas is equal to or higher than the specified value. The calculation means to detect and the measured methane concentration z in the sample gas is larger than the methane concentration z 1 of the city gas in the sample gas, and the concentration of methane other than the city gas in the sample (z 3). = Z-z 1 ) A gas type identification device having a calculation means for detecting whether or not it is equal to or higher than a specified value.
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