JP6842337B2 - Gas type identification 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に関する。 The present invention relates to a method for identifying a gas type for detecting a gas type in a gas by detecting city gas, LPG, and naturally occurring methane in a sample gas, respectively.
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見つけて、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と一定の関係のメタンは発酵ガスによるものと判定し、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み得る。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、都市ガス中の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なくても、その組成比の関係から、試料ガス中のガス種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。 The present invention provides a method for identifying a gas type that identifies a gas type in a sample gas from the relationship of the composition ratio without obtaining the concentration of each composition of city gas and LPG that can exist in the sample gas. The purpose is.
本発明の他の目的は、さらに都市ガス及びＬＰＧ中の各組成の濃度を求めることで、より簡単に試料ガス中のガス種を識別すると共に、存在するガス種ごとの濃度も算出するガス種の識別方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to obtain the concentration of each composition in city gas and LPG, thereby more easily identifying the gas type in the sample gas and calculating the concentration of each existing gas type. Is to provide a method of identifying the gas.
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、前記試料ガス中の都市ガス成分としてのエタンの有無を判断する第１のステップと、前記試料ガス中のＬＰＧの有無を判断する第２のステップと、前記第１のステップで都市ガスを含む場合に、前記試料ガス中の自然発生メタンの有無を判断する第３のステップと、を有している。 The method for identifying the gas type of 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 is used as a city gas component in the sample gas. The first step of determining the presence or absence of ethane, the second step of determining the presence or absence of LPG in the sample gas, and the naturally occurring methane in the sample gas when city gas is contained in the first step. It has a third step of determining the presence or absence of.
本発明の第２の実施形態のガス種の識別方法は、前記エタンの有無を判断するステップの前に、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、及び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を、それぞれ求めるステップを有していることが好ましい。ガス種の識別がより容易になるからである。
In the method for identifying the gas type according to the second embodiment of the present invention, before the step of determining the presence or absence of the ethane, the ethane concentration x 1 and the propane concentration y 1 of the city gas that may be present in the sample gas, and the
本発明の実施形態によれば、都市ガス及びＬＰＧの各組成の組成比が一定であることに基づいて、各組成の有無を判断しているので、都市ガス及びＬＰＧの各組成の濃度を算出しなくても、ガス種の識別をすることができる。また、ガス種ごとの濃度の計算と併用することにより、さらに簡単にガス種の識別をすることができる。 According to the embodiment of the present invention, since the presence or absence of each composition is determined based on the fact that the composition ratio of each composition of city gas and LPG is constant, the concentration of each composition of city gas and LPG is calculated. It is possible to identify the gas type without doing so. In addition, the gas type can be identified more easily by using it together with the calculation of the concentration for each gas type.
次に、本発明の第１の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、試料ガス中の都市ガスの成分としてのエタンの有無を判断する第１のステップ（Ｓ２３）と、試料ガス中のＬＰＧの有無を判断する第２のステップ（Ｓ２４）と、第１のステップで都市ガスを含む場合に、試料ガス中の自然発生メタンの有無を判断する第３のステップ（Ｓ２５）と、を有している。 Next, the method for identifying the gas type according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The gas type identification method of one embodiment includes the first step (S23) of determining the presence or absence of ethane as a component of city gas in the sample gas and the sample, as shown in the flowchart of the example in FIG. A second step (S24) for determining the presence or absence of LPG in the gas, and a third step (S25) for determining the presence or absence of naturally occurring methane in the sample gas when city gas is contained in the first step. ,have.
すなわち、本発明者は、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）同じ生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、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、プロパンは殆ど含んでいないこと、
（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、この知見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, the present inventor states that the composition ratio of city gas and LPG may differ depending on the place of production.
(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 fermentation and other methane, but contains almost no ethane and 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 is a certain rule, and completed the present invention based on this finding. 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。一方、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（ａ）の知見から、次式（１）〜（３）が得られる。
ｘ1／ｙ1＝ａ（一定） （１）
ｘ2／ｙ2＝ｂ（一定） （２）
ｘ1／ｚ1＝ｃ（一定） （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. On the other hand, if 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. From the above-mentioned findings (a), the following equations (1) to (3) can be obtained.
x 1 / y 1 = a (constant) (1)
x 2 / y 2 = b (constant) (2)
x 1 / z 1 = c (constant) (3)
一方、前述の知見（ｂ）〜（ｄ）から、次式（４）〜（６）が得られる。
エタン濃度ｘ＝ｘ1＋ｘ2 （４）
プロパン濃度ｙ＝ｙ1＋ｙ2 （５）
メタン濃度ｚ＝ｚ1＋ｚ3 （６）
On the other hand, the following equations (4) to (6) can be obtained from the above-mentioned findings (b) to (d).
Ethane concentration x = x 1 + x 2 (4)
Propane concentration y = y 1 + y 2 (5)
Methane concentration z = z 1 + z 3 (6)
前述の各式で、ｘ1、ｘ2、ｙ1、ｙ2、ｚ1、ｚ3は、仮に設定された濃度であるが、これらは、上記６個の式から既知の値ａ、ｂ、ｃと測定値ｘ、ｙ、ｚを用いて表され得る。すなわち、式（１）〜（６）の連立方程式を解いて、
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）
と全て既知の値ａ、ｂ、ｃ、ｘ、ｙ、ｚを用いて表される。
In each of the above equations, x 1 , x 2 , y 1 , y 2 , z 1 , and z 3 are tentatively set concentrations, but these are the known values a, b, from the above six equations. It can be expressed using c and the measured values x, y, z. That is, by solving the simultaneous equations of equations (1) to (6),
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)
Are all represented using the known values a, b, c, x, y, z.
一方、前述のように、都市ガスやＬＰＧは、その産地により異なる組成を有している。そして、ＬＰＧでは、エタン濃度が非常に小さく、ＬＰＧ中のエタンを無視し得る程度の場合もある。その場合には式（４）でｘ2が０になるので、ｘ1＝ｘ （７’）
になる。その結果、前述の式（１）は、
ｘ1／ｙ1＝ａがｘ／ｙ1＝ａになる。すなわち、ｙ1＝ｘ／ａ （９’）
また、式（５）のｙ＝ｙ1＋ｙ2より、ｙ2＝ｙ−ｘ／ａ （１０’）
さらに、式（３）のｘ1／ｚ1＝ｃから、ｚ1＝ｘ／ｃ （１１’）
また、式（６）から、ｚ3＝ｚ−ｚ1＝ｚ−ｘ／ｃ （１２’）
になる。従って、これらの関係を用いれば、各ガスの組成の濃度を求めることなく、ガス種の識別がなされる。その例が図１を参照して後述される。
On the other hand, as described above, city gas and LPG have different compositions depending on their production areas. In LPG, the ethane concentration is very low, and in some cases, ethane in LPG can be ignored. In that case, x 2 becomes 0 in equation (4), so x 1 = x (7').
become. As a result, the above equation (1) is
x 1 / y 1 = a becomes x / y 1 = a. That is, y 1 = x / a (9')
Further, from y = y 1 + y 2 in the equation (5), y 2 = y−x / a (10').
Further, from x 1 / z 1 = c in the equation (3) , z 1 = x / c (11')
Further, from the equation (6), z 3 = z-z 1 = z-x / c (12').
become. Therefore, by using these relationships, the gas type can be identified without determining the concentration of the composition of each gas. An example thereof will be described later with reference to FIG.
また、例えば都市ガスやＬＰＧが存在する場合、その都市ガス及びＬＰＧ内のエタン、プロパン、メタンの組成の濃度が、一定値ａ、ｂ、ｃと、測定値ｘ、ｙ、ｚで表される。一方、測定誤差と区別するため、測定された各ガスの組成に基づく都市ガスやＬＰＧの濃度が一定の規定値以上である場合にその都市ガスやＬＰＧが存在するという判断をする必要がある。これらの都市ガスやＬＰＧが存在するか否かの判断は、例えば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などに基づいて決められる。そのときの濃度が規定値として設定される。例えば都市ガスの検出として判断され得る最低限の都市ガスの濃度が規定値ｓとして設定され、ＬＰＧの最低限の濃度が規定値ｔとして設定され、自然発生メタンの最低限の濃度が規定値ｐとして設定される。それぞれのガスの濃度がこれらの規定値以上であるか否かが調べられ、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され得る。 Further, for example, when city gas or LPG is present, the concentrations of the composition of ethane, propane, and methane in the city gas and LPG are represented by constant values a, b, and c and measured values x, y, and z. .. On the other hand, in order to distinguish it from the measurement error, it is necessary to judge that the city gas or LPG exists when the concentration of the city gas or LPG based on the measured composition of each gas is equal to or higher than a certain specified value. Whether or not these city gases and LPGs are present is determined based on, for example, the safety regulations of the user who uses the measuring device, the measuring method, and the identification method. The concentration at that time is set as a specified value. For example, the minimum concentration of city gas that can be judged as detection of city gas is set as the specified value s, the minimum concentration of LPG is set as the specified value t, and the minimum concentration of naturally occurring methane is the specified value p. Is set as. Whether or not the concentration of each gas is equal to or higher than these specified values is examined, and if it is equal to or higher than the specified values, it can be determined that the gas is present in the sample gas.
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、エタンの濃度ｘ1（ＬＰＧのエタン濃度を殆ど無視できる場合はｘ）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。要するに、エタンの濃度ｘ1（ＬＰＧのエタン濃度を殆ど無視できる場合はｘ）で都市ガスの存在の有無が判断され得る。 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 by the ethane concentration x 1 (x when the ethane concentration of LPG can be almost ignored). 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. In short, the presence or absence of city gas can be determined by the ethane concentration x 1 (x when the ethane concentration of LPG can be almost ignored).
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が一定であることが分っており（工業用のＬＰＧでは異なる場合があるが、通常の場合は家庭用または業務用のＬＰＧになる）、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（＝βｙ）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。すなわち、ｙ2が規定値ｒ以上であるかによって、ＬＰＧの存在の有無が判定され得る。 The same applies to LPG, and it has been found that the content β of propane concentration in LPG of 95% or more is constant (although it may differ in industrial LPG, it is usually for household or commercial use). The minimum specified value concentration t of LPG is set to, for example, the minimum specified value r = βt (0.95 ≦ β <1) of the propane concentration y 2 (= βy) 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. That is, the presence or absence of LPG can be determined depending on whether y 2 is equal to or greater than the specified value r.
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。この際、ｘ1／ｙ＜ｘ／ｙ＝（ｘ1＋ｘ2）／（ｙ1＋ｙ2）＜ｘ１／ｙ１＝ａが成立する。従って、ＬＰＧ中にエタンが含まれる場合でも、前述のｘ1／ｙ＜ａに代えて、ｘ／ｙ＜ａで判断することもできる。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。この場合も、ＬＰＧのエタン濃度を殆ど無視できる場合はｘで判断される。
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. At this time, x 1 / y <x / y = (x 1 + x 2 ) / (y 1 + y 2 ) <x 1 /
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、計算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。測定されたエタンの濃度ｘではなく、計算されたエタンの濃度ｘ1で調べられるのは、高濃度のＬＰＧ中が試料に含まれる場合xにはエタン濃度x2が含まれるからである。ＬＰＧ中のエタン濃度が殆ど０の場合には、測定されたエタン濃度ｘが用いられ得る。 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 x contains the ethane concentration x 2 when the sample contains a high concentration of LPG. When the ethane concentration in LPG is almost 0, the measured ethane concentration x can be used.
この観点で、まず、ＬＰＧ中のエタン濃度が殆ど０の場合を例にとり、ガス種を分別する方法が図１を参照しながら説明される。 From this point of view, first, taking the case where the ethane concentration in LPG is almost 0 as an example, a method of separating gas types will be described with reference to FIG.
まず、試料ガス中のエタンの濃度ｘ、プロパンの濃度ｙ、及びメタンの濃度ｚが各ガスの検出器によって測定される（Ｓ２１）。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。また、エタンなどの濃度は、前述のように、各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。 First, the concentration x of ethane, the concentration y of propane, and the concentration z of methane in the sample gas are measured by the detectors of each gas (S21). 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. Further, as described above, the concentration of ethane or the like can be measured by an ethane concentration detector, a propane concentration detector, a methane concentration detector or the like using a gas sensor that is sensitive only to each gas.
次に、測定されたメタン濃度ｚが規定値ｐ以上であるか否かが調べられる（Ｓ２２）。この規定値ｐは、自然発生メタンが存在すると判断される最低限の濃度である。前述の式（６）より、ｚ＝ｚ1＋ｚ3、すなわちメタン濃度ｚの測定値は、都市ガス中のメタン濃度ｚ1と自然発生メタン中のメタン濃度ｚ3との和である。従って、ステップＳ２２でｚ≧ｐであれば、試料ガスは、少なくとも都市ガス又は自然発生メタンを含んでいる可能性が高いことを示している。このステップＳ２２で、ｚ＜ｐであれば、試料ガスは、都市ガスも自然発生メタンも含んでいないことを示している。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８０％以上)であるため、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 examined whether or not the measured methane concentration z is equal to or higher than the specified value p (S22). This specified value p is the minimum concentration at which it is determined that naturally occurring methane is present. From the above equation (6), z = z 1 + z 3 , that is, the measured value of the methane concentration z is the sum of the methane concentration z 1 in the city gas and the methane concentration z 3 in the naturally occurring methane. Therefore, if z ≧ p in step S22, it indicates that the sample gas is likely to contain at least city gas or naturally occurring methane. In step S22, if z <p, it indicates that the sample gas does not contain city gas or 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 (80% or more of the city gas concentration), any of them should be present. To confirm, the presence or absence of naturally occurring methane is determined by the minimum value.
ステップＳ２２でＹ（イエス）の場合には、都市ガスの存在を都市ガス中のエタン濃度ｘ1＝ｘが規定値ｑ以上であるかで調べられる（Ｓ２３）。ＬＰＧ中のエタン濃度はほぼ０と見做しているからである。この規定値ｑは、前述のように、都市ガスが存在すると判断し得る最低限の濃度に対応する都市ガス中のエタン濃度の最低限の値に設定されている。従って、このステップＳ２３でＹの場合には、都市ガスが存在すると判定される。 In the case of Y (yes) in step S22, the existence of city gas is examined by checking whether the ethane concentration x 1 = x in the city gas is equal to or higher than the specified value q (S23). This is because the ethane concentration in LPG is considered to be almost zero. As described above, this specified value q is set to the minimum value of the ethane concentration in the city gas corresponding to the minimum concentration at which it can be determined that the city gas exists. Therefore, in the case of Y in step S23, it is determined that city gas is present.
ステップＳ２３で都市ガスが存在することが判明すれば、ＬＰＧが存在するか否かが調べられる（Ｓ２４）。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、ｘ／ｙ＜ｘ1／ｙ1＝ａであるか、及びＬＰＧ中のプロパン濃度ｙ2が規定値ｒ以上であるか否かにより行われる。ｙ2＝ｙ−ｙ1＝ｙ−ｘ1／ａであり、ｘ1＝ｘにより、ｙ＞ｘ／ａであるか否か、及びｙ−ｘ／ａがｒ以上であるか否かが調べられる。 If it is found that city gas is present in step S23, it is checked whether or not LPG is present (S24). 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, it is performed depending on whether x / y <x 1 / y 1 = a and whether or not the propane concentration y 2 in LPG is equal to or higher than the specified value r. y 2 = y-y 1 = y-x 1 / a, and x 1 = x to check whether y> x / a and whether y-x / a is r or more. Be done.
ステップＳ２４で、ＬＰＧの存在が確認されたら（Ｓ２４でＹ）、自然発生メタンが存在するか否かが判断される（Ｓ２５）。すなわち、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、ＬＰＧ中のエタン濃度を無視しているので、ｘ／ｚ＜ｘ1／ｚ1＝ｃであるか、及び自然発生メタンのメタン濃度ｚ3＝ｚ−ｚ1＝ｚ−ｘ／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。すなわち、ｚ＞ｘ／ｃであるか否か、及びｚ3の値がｐ以上であるか否かは直ちに判断され得る。ステップＳ２２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、このメタンの濃度ｚは都市ガスのメタンを含んでいる可能性がある。そのため、都市ガス中のメタン濃度ｚ1を差し引いたメタン濃度ｚ3が規定値ｐ以上であるかが調べられている。 When the presence of LPG is confirmed in step S24 (Y in S24), it is determined whether or not naturally occurring methane is present (S25). That is, as described above, it is investigated 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, since the ethane concentration in LPG is ignored , either x / z <x 1 / z 1 = c or the methane concentration of naturally occurring methane z 3 = z-z 1 = z-x / c. , It is investigated whether the value is equal to or higher than the specified value p, which indicates the minimum amount at which the presence of naturally occurring methane can be confirmed. That is, it can be immediately determined whether or not z> x / c and whether or not the value of z 3 is p or more. In step S22, it is investigated whether or not the methane concentration z is equal to or higher than the specified value p, but this methane concentration z may contain methane in the city gas. Therefore, it is being investigated whether the methane concentration z 3 obtained by subtracting the methane concentration z 1 in the city gas is equal to or higher than the specified value p.
しかし、後述の図３に示される実施形態のように、各ガスの組成が計算される場合には、前述のステップＳ２１の後で、その自然発生ガスのメタン濃度ｚ3が規定値ｐ以上であるか否かが調べられてもよい。このｚ3も、前述の式（１２）により既知の値のみで表される。この時点で、自然発生メタンガスの存在の有無が検出されれば、後述されるステップＳ２８などの自然発生メタンの有無を調べるステップが省略され得る。しかし、その自然発生メタンの有無の判断の結果、自然発生メタンがない場合には、エタン濃度ｘ1≧ｑか、及びプロパン濃度ｙ2≧ｒか、の判断がされる必要がある。 However, when the composition of each gas is calculated as in the embodiment shown in FIG. 3 described later, after the step S21 described above, the methane concentration z 3 of the naturally occurring gas is equal to or higher than the specified value p. It may be checked whether or not there is. This z 3 is also represented only by a value known by the above equation (12). If the presence or absence of naturally occurring methane gas is detected at this point, the step of checking for the presence or absence of naturally occurring methane, such as step S28 described later, may be omitted. However, as a result of determining the presence or absence of the naturally occurring methane, if there is no naturally occurring methane, it is necessary to determine whether the ethane concentration x 1 ≧ q or the propane concentration y 2 ≧ r.
以上の各ステップ（Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５）での判断で、全てＹであれば、試料ガスは、都市ガス、ＬＰＧ、及び自然発生メタンの全てに由来する混合ガスであることを示している。 In the judgment in each of the above steps (S23, S24, S25), if all are Y, it means that the sample gas is a mixed gas derived from all of city gas, LPG, and naturally occurring methane.
ステップＳ２２で、メタン濃度ｚの測定値が規定値ｐ未満である場合（Ｓ２２の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（Ｓ２６）。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Ｓ２２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 S22, when the measured value of the methane concentration z is less than the specified value p (in the case of N (no) in S22), 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 (S26). 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 S22 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Ｓ２６の判断で、Ｙの場合には、試料ガスはＬＰＧのみを含むことになり、試料ガスがＬＰＧに由来するガスを含んでいるとわかる。また、ステップＳ２６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されることになり、試料ガスは、大気として無視できると判定される。 In the judgment of step S26, in the case of Y, the sample gas contains only LPG, and it can be seen that the sample gas contains gas derived from LPG. Further, in the case of N in step S26, it is determined that the city gas, LPG, and naturally occurring methane are not contained, and the sample gas is determined to be negligible as the atmosphere.
次に、ステップＳ２３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（Ｓ２７）。この場合も、ステップＳ２６の場合と同じ理由によって、測定されたプロパンの濃度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Ｓ２６の説明と同じである。 Next, in the case of N in step S23, 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 (S27). In this case as well, the measured value of the measured propane concentration y is compared with the specified value r for the same reason as in step S26. The reason is the same as the description of step S26 described above.
ステップＳ２７で、プロパンの濃度ｙが規定値ｒ以上である場合（Ｓ２７でＹの場合）には、自然発生メタンの存在はステップＳ２２で既に確認されているが、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、ｘ／ｚ＜ｘ1／ｚ1＝ｃであるか、及び自然発生メタンのメタン濃度ｚ3＝ｚ−ｚ1＝ｚ−ｘ／ｃ≧ｐであるかが調べられる（Ｓ２８）。自然発生メタンの存在が確認（Ｓ２８でＹ）されれば、その試料ガスは、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Ｓ２８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 S27, when the propane concentration y is equal to or higher than the specified value r (in the case of Y in S27), the presence of naturally occurring methane has already been confirmed in step S22, but the presence of city gas is not determined. Even in this case, some methane of city gas (methane below the standard value) may be contained. Therefore, it is investigated whether x / z <x 1 / z 1 = c and whether the methane concentration of naturally occurring methane is z 3 = z-z 1 = z-x / c ≥ p (S28). If the presence of naturally occurring methane is confirmed (Y in S28), it means 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 S28, it is determined that the sample gas contains a gas derived only from LPG.
ステップＳ２７で、ｙがｒ未満である場合（Ｓ２７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（Ｓ２９）、自然発生メタンの存在が確認されれば（Ｓ２９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Ｓ２９で自然発生メタンの存在が確認されない（Ｓ２９でＮの場合）には、大気として無視できると判定される。 In step S27, when y is less than r (when N in S27), the presence or absence of naturally occurring methane is confirmed (S29), and the presence of naturally occurring methane is confirmed, as described above. (In the case of Y in S29), 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 S29 (in the case of N in S29), it is determined that the atmosphere can be ignored.
ステップＳ２４において、ｙ＞ｘ／ａ、又は、ｙ2がｒ未満である場合（Ｓ２４でＮの場合）、すなわちＬＰＧが含まれていない場合には、ステップＳ３０に進み、ｘ／ｙ＜ａで、かつ、ｚ3＝ｚ−ｘ／ｃが規定値ｐ以上であるか否かが調べられる（Ｓ３０）。この場合も、前述のステップＳ２８の場合と同様にｚ3≧ｐが調べられる。ｚ3が規定値ｐ以上である場合（Ｓ２８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自然発生メタンに由来するガスとが含まれていることになる。すなわち、この試料ガスは、都市ガスと自然発生メタンに由来するガスを含む旨の判定がなされる。また、ステップＳ３０で、ｘ／ｙ＜ａ、又はｚ3＝ｚ−ｘ／ｃが規定値ｐ未満である場合（Ｓ３０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。 In step S24, if y> x / a or y 2 is less than r (N in S24), that is, if LPG is not included, the process proceeds to step S30, where x / y <a. In addition, it is examined whether or not z 3 = z−x / c is equal to or greater than the specified value p (S30). In this case as well, z 3 ≧ p is checked as in the case of step S28 described above. When z 3 is equal to or higher than the specified value p (in the case of Y in S28), the sample gas contains a gas derived from city gas and a gas derived from naturally occurring methane. .. That is, it is determined that this sample gas contains a gas derived from city gas and naturally occurring methane. Further, in step S30, when x / y <a or z 3 = z−x / c is less than the specified value p (in the case of N in S30), this sample gas is only a gas derived from city gas. Is determined to include.
ステップＳ２５で自然発生メタンが含まれない場合（Ｓ２５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ＬＰＧに由来するガスとを含む旨の判定がなされる。 When the naturally occurring methane is not contained in step S25 (in the case of N in S25), it is determined that the sample gas contains a gas derived from city gas and a gas derived from LPG.
以上の図１に示される実施形態では、各ガスの組成ごとの濃度、及び都市ガス、ＬＰＧ、自然発生メタンのガス種ごとの濃度のいずれもが分らない場合でも、既知のそれらの組成比の関係と、測定されるエタン、プロパン、及びメタンの濃度に基づいて、試料ガスが、どのガス種に由来するガスを含んでいるかの分別が、容易になされ得る。 In the embodiment shown in FIG. 1 above, even if none of the concentration of each gas composition and the concentration of city gas, LPG, and naturally occurring methane for each gas type are known, the composition ratios of those known are known. Based on the relationship and the measured concentrations of ethane, propane, and methane, it may be easy to distinguish which gas species the sample gas contains.
図２は、図１に示されるフローの変形例を示すフローチャートである。すなわち、図２に示される例は、図１のＬＰＧの存在の有無の判断（Ｓ２４）と自然発生メタンの存在の有無の判断（Ｓ２５）の順番を変えたフローチャートである。この変更に伴い、ステップＳ３０の内容も変っている。 FIG. 2 is a flowchart showing a modified example of the flow shown in FIG. That is, the example shown in FIG. 2 is a flowchart in which the order of determining the presence / absence of LPG in FIG. 1 (S24) and determining the presence / absence of naturally occurring methane (S25) is changed. Along with this change, the content of step S30 has also changed.
すなわち、ステップＳ２３までは、前述の図１に示される例と同じであり、その説明は省略される。ステップＳ２３でｘ≧ｑである場合（Ｓ２３でＹの場合）には、自然発生メタンの存在の有無が判断される（Ｓ３１）。この判断は、図１のステップＳ２５と同様に行われるので、その説明は省略される。 That is, the steps up to step S23 are the same as the example shown in FIG. 1 described above, and the description thereof will be omitted. When x ≧ q in step S23 (Y in S23), the presence or absence of naturally occurring methane is determined (S31). Since this determination is made in the same manner as in step S25 of FIG. 1, the description thereof will be omitted.
ステップＳ３１で、自然発生メタンが含まれている場合（ステップ３１Ｙの場合）には、ステップＳ３２に進み、ＬＰＧが存在するか否かが判断される（Ｓ３２）。このＬＰＧの存在の有無の判断も、前述のステップＳ２４と同じであるので、その説明は省略される。そして、このステップＳ３１およびＳ３２で共にＹの場合には、ステップＳ２３で判断された都市ガスの存在に加えて、自然発生メタンもＬＰＧも含むことになり、図１の場合と同様に、試料ガスは、都市ガス、ＬＰＧ、及び自然発生メタンのいずれにも由来するガスを含む混合ガスであることが分り、その旨が判定される。 If naturally occurring methane is contained in step S31 (in the case of step 31Y), the process proceeds to step S32 to determine whether or not LPG is present (S32). Since the determination of the presence or absence of the presence or absence of this LPG is the same as in step S24 described above, the description thereof will be omitted. If both are Y in steps S31 and S32, the naturally occurring methane and LPG are included in addition to the presence of the city gas determined in step S23, and the sample gas is the same as in FIG. Is a mixed gas containing a gas derived from any of city gas, LPG, and naturally occurring methane, and it is determined to that effect.
ステップＳ３１で、自然発生メタンが含まれない場合（Ｓ３１でＮの場合）には、ステップＳ３３に進み、ＬＰＧが存在するか否かが判断される（Ｓ３３）。このＬＰＧの存在の有無の判断も、前述の図１のステップＳ２４と同様に行われるので、その説明は省略される。ＬＰＧが含まれる場合（Ｓ３３でＹの場合）には、試料ガスは、都市ガスとＬＰＧにそれぞれ由来するガスの混合物を含むことになり、その旨が判定される。ステップＳ３３で、ＬＰＧが含まれないと判断された場合（Ｓ３３でＮの場合）には、自然発生メタンもＬＰＧも含まれないことになるので、試料ガスは都市ガスに由来するガスのみを含むことになり、その旨が判定される。 If naturally occurring methane is not contained in step S31 (in the case of N in S31), the process proceeds to step S33, and it is determined whether or not LPG is present (S33). Since the determination of the presence or absence of the presence or absence of this LPG is also performed in the same manner as in step S24 of FIG. 1, the description thereof will be omitted. When LPG is contained (in the case of Y in S33), the sample gas will contain a mixture of city gas and gas derived from LPG, respectively, and it is determined to that effect. If it is determined in step S33 that LPG is not contained (in the case of N in S33), neither naturally occurring methane nor LPG is contained, so that the sample gas contains only gas derived from city gas. Therefore, that fact is determined.
その他のステップは、図１に示される場合と同じであり、同じステップのところには同じステップ番号を付してその説明が省略される。 The other steps are the same as those shown in FIG. 1, and the same step numbers are assigned to the same steps and the description thereof is omitted.
図１および図２に示される例は、各ガス種およびそのガス種の組成の濃度を一切求めないで、ガス種の混合状態の識別が行われた。しかし、前述のように、ガス種ごとの各組成の濃度は、それぞれ前述の式（７）〜（１２）により求められる。また、これらの組成の濃度が求まれば、又はこれらの値を仲介して、ガス種ごとの都市ガス、ＬＰＧ、自然発生メタンのそれぞれの濃度も次式（１３）〜（１５）のように求められる。
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）
In the examples shown in FIGS. 1 and 2, the mixed state of the gas species was identified without determining the concentration of each gas species and the composition of the gas species at all. However, as described above, the concentration of each composition for each gas type is determined by the above-mentioned formulas (7) to (12), respectively. Further, if the concentrations of these compositions are obtained, or by mediating these values, the concentrations of city gas, LPG, and naturally occurring methane for each gas type are also as shown in the following equations (13) to (15). Desired.
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、これらの濃度を計算して得られる濃度が、前述の図１〜２に示されるフローチャートに適度に盛り込まれることにより、より一層正確なガス種の識別がなされると共に、そのガス種ごとに、どのガスがどの程度の濃度で含まれているかも表示され得る。すなわち、ＬＰＧのエタン濃度が０でない場合でも、正確にガス種の分類及びそれぞれの濃度が求められ得る。その例が図３のフローチャートを参照しながら説明される。 Therefore, by appropriately incorporating the concentration obtained by calculating these concentrations into the flowchart shown in FIGS. 1 and 2 described above, more accurate gas type identification can be performed, and each gas type can be identified. , Which gas is contained in what concentration can also be displayed. That is, even when the ethane concentration of LPG is not 0, the classification of gas species and the respective concentrations can be accurately obtained. An example thereof will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、ステップＳ１は、前述の図１の場合のステップＳ２１と同じであるので、その説明は省略される。 First, since step S1 is the same as step S21 in the case of FIG. 1 described above, the description thereof will be omitted.
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（１）〜（６）に基づいて、前述の式（７）〜（１０）のように、ｘ1、ｘ2、ｙ1、ｙ2が計算によって求められる（Ｓ２）。この算出は、マイコンなどを用いて計算され得る。 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. Based on the above equations (1) to (6), x 1 , x 2 , y 1 , y 2 are calculated (S2) as in the above equations (7) to (10). This calculation can be calculated using a microcomputer or the like.
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ｚ1及びｚ3も、前述の式（１）〜（６）に基づいて計算され得る。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、ステップＳ２でｘ1が求められるので、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 z 1 and z 3 can also be calculated based on the above equations (1) to (6). 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 formula (12). However, since x 1 is obtained in step S2, it is easier to use that 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）。このステップは、前述の図１に示される例のステップＳ２２と同じであるので、その説明は省略される。 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). Since this step is the same as step S22 of the example shown in FIG. 1 described above, the description thereof will be omitted.
その後、試料ガス中に含まれ得る都市ガスのエタン濃度が規定値ｑ以上であるか否かが判断される(Ｓ５）。このステップも前述の図１のＳ２３と同じであるので、その詳細な説明は省略される。 After that, it is determined whether or not the ethane concentration of the city gas that can be contained in the sample gas is equal to or higher than the specified value q (S5). Since this step is also the same as S23 in FIG. 1, the detailed description thereof will be omitted.
ステップＳ５で、都市ガスが含まれている場合(Ｓ５でＹの場合)には、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（Ｓ６）。勿論、前述の式（１３）を用いて求められてもよい。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のガスの割合で、その他のガスの種類の詳細はエタン、プロパン、メタン以外のガスであることを除いては不明であるが、前述のように、このその他のガスは、都市ガス中に含まれる割合が常に一定で、例えば２％程度であることが分っている。このその他のガスを除いた部分（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。 In step S5, when city gas is contained (in the case of Y in S5), the concentration Ct of the city gas is Ct = (x 1 + y 1 + z 1 ) / (1-α), and z It is calculated using 1 = x 1 / c (S6). Of course, it may be obtained by using the above-mentioned formula (13). This is because x 1 and y 1 are obtained in step S2. Here, α is the proportion of other gases that may be present in the city gas, as described above, and the details of the other gas types are unknown except that they are gases other than ethane, propane, and methane. However, as described above, it is known that the proportion of this other gas contained in the city gas is always constant, for example, about 2%. Since the concentration in the portion (1-α) excluding the other 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 calculated by / (1-α).
次に、ＬＰＧの存在の有無の判断が行われる(Ｓ７)が、このステップも前述の図１におけるステップＳ２４と同様であるので、詳細な説明は省略される。 Next, the presence or absence of LPG is determined (S7), but since this step is also the same as step S24 in FIG. 1 described above, detailed description thereof will be omitted.
ステップＳ７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（Ｓ８）。このＣｐも、ｙ2が求められているので、簡単に得られるが、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ＬＰＧの濃度が求められる。 If it is Y in step S7, LPG is present, and its concentration Cp is obtained by Cp = y 2 / β = (S8). This Cp can also be easily obtained because y 2 is obtained, but it may also be obtained by Cp = (x-ay) / {β (ba)} shown in the above formula (14). .. However, since the value of y 2 has already been obtained by the equation (10), the concentration of LPG can be easily obtained by using that value.
その後、自然発生メタンの存在の有無が判断される（Ｓ９）。このステップも、前述の図１に示される例のステップＳ２５と同じであるので、その詳細な説明は省略される。 After that, the presence or absence of naturally occurring methane is determined (S9). Since this step is also the same as step S25 of the example shown in FIG. 1 described above, detailed description thereof will be omitted.
その後、自然発生メタンの存在が判定されたら(Ｓ９でＹの場合）、その濃度Ｃｍが、Ｃｍ＝ｚ3＝ｚ−ｘ1／ｃによって求められる（Ｓ１０）。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。 After that, when the presence of naturally occurring methane is determined (in the case of Y in S9), its concentration Cm is determined by Cm = z 3 = z−x 1 / c (S10). 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.
以上の各ステップＳ５、Ｓ７、Ｓ９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 above judgments in steps S5, S7, and S9, 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、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９の判断で、Ｎの場合には、前述の図１のステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５でＮの場合と同じであり、その後のフローも同じであるため、説明は省略される。なお、図３では、ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９の判断で、Ｎの場合のフローで、ＬＰＧや自然発生メタンの存在が判定された場合には、前述の例と同様に各ガスの濃度が求められる。そうすることにより、ガス種の分類と共にその分類に含まれるガス種ごとの濃度も同様に表示され得る。しかし、図３ではその計算のステップが省略されている。 In the judgment of steps S4, S5, S7, and S9, the case of N is the same as the case of N in steps S22, S23, S24, and S25 of FIG. 1 described above, and the subsequent flow is also the same. Is omitted. In FIG. 3, when the presence of LPG or naturally occurring methane is determined in the flow in the case of N in the determination of steps S4, S5, S7, and S9, the concentration of each gas is the same as in the above example. Is required. By doing so, the concentration of each gas species included in the classification can be displayed as well as the classification of the gas species. However, in FIG. 3, the calculation step is omitted.
図３に示される例では、ステップＳ３で、自然発生メタンの濃度ｚ3が求められているので、その後のエタンの有無を判断するステップＳ５の前のステップで自然発生メタンの存在の有無が簡単に調べられる。すなわち、この時点でステップＳ９と同様の自然発生メタンの有無の判断がなされ得る。そうすることにより、図３に示されるステップＳ１３などの自然発生メタンの有無を調べるステップが省略され得る。しかし、自然発生メタンの有無の判断の結果、自然発生メタンがない場合には、都市ガスのエタン濃度ｘ1≧ｑであるか、及びＬＰＧのプロパン濃度ｙ2≧ｒであるか、の判断がされる必要がある。 In the example shown in FIG. 3, since the concentration z 3 of naturally occurring methane is obtained in step S3, the presence or absence of naturally occurring methane is easy in the step before the subsequent step S5 for determining the presence or absence of ethane. Can be investigated. That is, at this point, the presence or absence of naturally occurring methane can be determined in the same manner as in step S9. By doing so, the step of checking for the presence or absence of naturally occurring methane, such as step S13 shown in FIG. 3, can be omitted. However, as a result of determining the presence or absence of naturally occurring methane, if there is no naturally occurring methane, it is determined whether the ethane concentration of city gas x 1 ≥ q and the propane concentration of LPG y 2 ≥ r. Need to be done.
また、図３に示される実施形態では、例えば都市ガスやＬＰＧが存在すると判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が求められるので、先にこの値を計算して、都市ガスやＬＰＧの計算された濃度が、直接都市ガスの濃度が規定値ｓ以上か否か、ＬＰＧの濃度が規定値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。 Further, in the embodiment shown in FIG. 3, for example, in order to confirm that the concentration is equal to or higher than the specified value, which is the minimum concentration at which it can be determined that city gas or LPG is present, 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, the concentration Ct of city gas and the concentration Cp of LPG are obtained. Therefore, these values are calculated first, and the calculated concentration of city gas or LPG is directly defined as the concentration of city gas. It may be determined whether or not it is s or more, and whether or not the concentration of LPG is equal to or more than the specified value t. 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.
この図３に示される例でも、都市ガスの存在の有無、ＬＰＧの存在の有無、及び自然発生メタンの存在の有無の判断（Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９）の順番はこの例に限定されるものではない。その順番は適宜、前後に変換され得る。 Even in the example shown in FIG. 3, the order of determining the presence / absence of city gas, the presence / absence of LPG, and the presence / absence of naturally occurring methane (S5, S7, S9) is not limited to this example. Absent. The order can be converted back and forth as appropriate.
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、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 under the measurement atmosphere can be easily displayed, and if necessary, the concentration of each gas type can be easily displayed.
前述の図１および図２に示される例では、各ガスの濃度及びその組成の濃度を求めなくても、ガス種を区分けすることができた。しかし、図３に示される例のように、各ガスの組成の濃度を求めることにより、より一層簡単にガス種を分析することができると共に、各ガスの濃度も求められる。従って、図２に対応するフローチャートで、各ガスの濃度も測定されたフローチャートの例が図４に示されている。なお、図４に示される例では、図２のステップＳ２７に対応するステップＳ４９に続くフロー（Ｙ及びＮの場合）において、自然発生メタンの存在の有無を判断するステップが省略されている。これは、ステップＳ４２で測定されたメタン濃度ｚがｐ以上であることが確認されており、ステップＳ４３で都市ガスは存在しないことも確認されており、自然発生メタン以外のメタンは殆ど存在しないと仮定し得ることに基づいている。しかし、厳密には、図２に示されるように、再度自然発生メタンの有無が判断されることが好ましい。 In the examples shown in FIGS. 1 and 2 described above, the gas types could be classified without obtaining the concentration of each gas and the concentration of the composition thereof. However, as in the example shown in FIG. 3, by determining the concentration of the composition of each gas, the gas species can be analyzed more easily, and the concentration of each gas can also be determined. Therefore, in the flowchart corresponding to FIG. 2, an example of the flowchart in which the concentration of each gas is also measured is shown in FIG. In the example shown in FIG. 4, in the flow (in the case of Y and N) following step S49 corresponding to step S27 in FIG. 2, the step of determining the presence or absence of naturally occurring methane is omitted. It is confirmed that the methane concentration z measured in step S42 is p or more, and it is also confirmed that city gas does not exist in step S43, and that there is almost no methane other than naturally occurring methane. It is based on what can be assumed. However, strictly speaking, as shown in FIG. 2, it is preferable to determine the presence or absence of naturally occurring methane again.
まず、前述の各例と同様に、エタン濃度ｘ、プロパン濃度ｙ、及びメタン濃度ｚが測定される（Ｓ４１）。この測定方法は前述の例と同じである。 First, the ethane concentration x, the propane concentration y, and the methane concentration z are measured in the same manner as in each of the above-mentioned examples (S41). This measuring method is the same as the above-mentioned example.
次に、前述の式に基づき、各ガスの組成ｘ1、ｙ1、ｘ2、ｙ2が算出される（Ｓ４１ａ）。そして、メタン濃度ｚの測定値が規定値ｐ以上であるか否かが調べられる（Ｓ４２）。次いで、 Next, the compositions x 1 , y 1 , x 2 , and y 2 of each gas are calculated based on the above formula (S41a). Then, it is examined whether or not the measured value of the methane concentration z is equal to or higher than the specified value p (S42). Then
メタン濃度が規定値ｐ以上（Ｓ４２でＹ）であれば、エタン濃度ｘが規定値ｑ以上であるかが調べられる（Ｓ４３）。前述の例では、都市ガスのエタン濃度ｘ1がｑ以上であるかが調べられたが、この例では、ｘ2が０であり、ｘ1＝ｘであるので、エタン濃度ｘの測定値で判定されている。その意味は前述の例と同じであるので、説明は省略される。 If the methane concentration is the specified value p or more (Y in S42), it is examined whether the ethane concentration x is the specified value q or more (S43). In the above example, it was investigated whether the ethane concentration x 1 of the city gas was q or more, but in this example, x 2 is 0 and x 1 = x, so the measured value of the ethane concentration x is used. It has been judged. Since the meaning is the same as the above example, the description is omitted.
続いて、自然発生メタンの存在の有無が判断される。すなわち、図２のステップＳ３１と同様に、ｘ／ｚ＜ｃか否かと、メタン濃度（ｚ−ｘ／ｃ）が規定値ｐ以上であるか否かが調べられる（Ｓ４４）。さらに、ＬＰＧの存在の有無が調べられる（Ｓ４５）。このＬＰＧの存在の有無の判断も、前述の図２のステップＳ３２と同様に行われる。これらのステップも、都市ガスのエタン濃度ｘ1ではなく、エタン濃度の測定値ｘで調べられていることを除いて、前述の例と同じであるので、詳細な説明は省略される。 Subsequently, the presence or absence of naturally occurring methane is determined. That is, similarly to step S31 of FIG. 2, it is examined whether or not x / z <c and whether or not the methane concentration (z−x / c) is equal to or greater than the specified value p (S44). Further, the presence or absence of LPG is examined (S45). The presence or absence of this LPG is also determined in the same manner as in step S32 of FIG. 2 described above. These steps are also the same as in the above example, except that they are examined by the measured value x of the ethane concentration instead of the ethane concentration x 1 of the city gas, so that detailed description is omitted.
ステップＳ４３、Ｓ４４、Ｓ４５で全てＹの場合は、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、それぞれ次式で計算される。
Ｃｔ＝（ｘ1＋ｙ1＋ｚ1）／（１−α）
＝ｘ（１＋１／ａ＋１／ｃ）／（１−α） （１３’）
Ｃｐ＝ｙ2／β＝（ｙ−ｘ／ａ）／β （１４’）
Ｃｍ＝ｚ3＝ｚ−ｘ／ｃ （１５’）
すなわち、これらの濃度は、全てエタン、プロパン、メタンの濃度の測定値と一定値のみで求められる。換言すると、各ガス種の組成比を求めなくても、３種類のガスの測定値のみで、ガス種の識別及びそのそれぞれのガス種の濃度が求められる。
When all are Y in steps S43, S44, and S45, the city gas concentration Ct, the LPG concentration Cp, and the naturally occurring methane concentration Cm are calculated by the following equations, respectively.
Ct = (x 1 + y 1 + z 1 ) / (1-α)
= X (1 + 1 / a + 1 / c) / (1-α) (13')
Cp = y 2 / β = (y-x / a) / β (14')
Cm = z 3 = z-x / c (15')
That is, these concentrations are all determined only by the measured values and constant values of the concentrations of ethane, propane, and methane. In other words, even if the composition ratio of each gas type is not obtained, the identification of the gas type and the concentration of each gas type can be obtained only by the measured values of the three types of gas.
前述のステップＳ４２でＮの場合、ステップＳ４７に進み、プロパン濃度ｙが規定値ｒ以上であるか否かが判断され（Ｓ４７）、規定値ｒ以上であれば、プロパン濃度Ｃｐが求められる（Ｓ４８）。この流れも前述の例と同じであり、詳細な説明は省略される。 In the case of N in step S42 described above, the process proceeds to step S47, and it is determined whether or not the propane concentration y is the specified value r or more (S47), and if it is the specified value r or more, the propane concentration Cp is obtained (S48). ). This flow is the same as the above example, and detailed description is omitted.
また、ステップＳ４３、Ｓ４４でＮの場合も、前述の図２の例と同じであり、ステップＳ４９、Ｓ５２に進み、図２のＳ２７、Ｓ３３に対応している。また、この図４に示されるフローチャートでは、ステップＳ４９、Ｓ５２の後及びステップＳ４５でＮの場合に、それぞれ存在するガスの濃度の算出が行われている（Ｓ５０、Ｓ５３、Ｓ５１、Ｓ５４、Ｓ５５）が行われている。なお、各ステップの判断は、ｘ1がｘになっている以外は、図３に示される例と同じであるので、詳細な説明は省略される。さらに、各ガスの濃度も、前述の式（１３’）〜（１５’）により計算される。 Further, in the case of N in steps S43 and S44, it is the same as the above-mentioned example of FIG. 2, the process proceeds to steps S49 and S52, and corresponds to S27 and S33 of FIG. Further, in the flowchart shown in FIG. 4, the concentration of the gas present is calculated after steps S49 and S52 and in the case of N in step S45 (S50, S53, S51, S54, S55). Is being done. Since the judgment of each step is the same as the example shown in FIG. 3 except that x 1 is x, detailed description thereof will be omitted. Further, the concentration of each gas is also calculated by the above formulas (13') to (15').
以上のように、この実施形態によれば、エタン、プロパン、メタンの濃度が調べられるだけで、非常に簡単な計算で、含まれるガス種の識別がなされ、それぞれのガスの濃度、Ｃｔ、Ｃｐ、Ｃｍも簡単に求められる。 As described above, according to this embodiment, only the concentrations of ethane, propane, and methane can be examined, and the gas types contained can be identified by a very simple calculation, and the concentrations, Ct, and Cp of each gas can be identified. , Cm is also easily obtained.
上記実施形態における識別方法は、エタン濃度検出器と、プロパン濃度検出器と、演算手段（回路）とを備える、測定装置で実現できる。当該測定装置には、さらにメタン検出器を備えてもよい。また当該測定装置には、表示手段を設け、判定結果（いずれのガスが含まれるかや、各ガスの濃度）を表示するようにしてもよい。 The identification method in the above embodiment can be realized by a measuring device including an ethane concentration detector, a propane concentration detector, and a calculation means (circuit). The measuring device may further include a methane detector. Further, the measuring device may be provided with a display means to display a determination result (which gas is contained and the concentration of each gas).
Claims (4)
前記試料ガス中のエタン濃度ｘ、プロパン濃度ｙ、及びメタン濃度ｚをそれぞれ測定し、かつ、前記試料ガス中に存在し得るＬＧＰのエタン濃度を０とみなし、前記試料ガス中に存在し得る都市ガスのエタン濃度ｘ1（＝ｘ）とプロパン濃度ｙ1との比ａ、及び前記試料ガス中に存在し得る都市ガス中のエタン濃度ｘ1（＝ｘ）とメタン濃度ｚ1との比ｃに基づいて、ｘ1、ｙ1、ｙ2、ｚ1及びｚ3をそれぞれ算出し、
前記試料ガス中の測定によって得られたエタン濃度ｘが規定値以上の場合に都市ガスが存在すると判断する第１のステップと、
前記試料ガス中の測定によって得られたプロパン濃度ｙが前記試料ガス中の都市ガスのプロパン濃度ｙ1より大きく、かつ、前記試料ガス中のＬＰＧのプロパン濃度ｙ2が規定値以上の場合にＬＰＧが存在すると判断する第２のステップと、
前記第１のステップで都市ガスを含む場合に、測定によって得られたメタン濃度ｚが前記試料ガス中の都市ガスのメタン濃度ｚ1よりも大きく、かつ、その差が規定値以上の場合に自然発生メタンが存在すると判断する第３のステップと、
を有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.
A city that can exist in the sample gas by measuring the ethane concentration x, the propane concentration y, and the methane concentration z in the sample gas, respectively, and assuming that the ethane concentration of LGP that can exist in the sample gas is 0. The ratio a of the ethane concentration x 1 (= x) of the gas to the propane concentration y 1 and the ratio c of the ethane concentration x 1 (= x) to the methane concentration z 1 in the city gas that may exist in the sample gas. Based on, x 1 , y 1 , y 2 , z 1 and z 3 are calculated, respectively.
The first step of determining that city gas is present when the ethane concentration x obtained by the measurement in the sample gas is equal to or higher than the specified value, and
LPG when the propane concentration y obtained by the measurement 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 more than a specified value. The second step to determine that exists, and
When city gas is included in the first step, it is natural when the methane concentration z obtained by measurement is larger than the methane concentration z 1 of the city gas in the sample gas and the difference is greater than or equal to the specified value. The third step to determine that generated methane is present,
A method for identifying a gas species having.
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