JPH0110579Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、標準ガス発生装置に関する。さら
に群しくは、水分分析計の較正を正確に行ないう
る水分分析計較正用標準ガス発生装置に関する。

従来から、振動子形、抵抗形等の種々の湿度セ
ンサーが水分分析計に用いられている。このよう
な水分分析計における測定値の精度や確度は、湿
度センサー自体の性能と分析時の較正の正確さに
大きく左右されるものであり、ことに較正の正確
さによつて大きく影響されるものである。従来か
ような水分分析計の較正方法としてパーミエーシ
ヨン法による標準ガス、すなわち既知濃度の水蒸
気を含有するガスを水分分析計に供給する方法が
知られている。このパーミエーシヨン法とは、テ
フロン等の水蒸気透過性膜を介して水又は水蒸気
貯留槽から乾燥ガス中に水蒸気を透過させて標準
ガスを発生させる方法であり、かようなエレメン
トからなる標準ガス発生装置を内蔵した水分分析
計も提案されている。

しかしながら、このようなパーミエーシヨン法
においては、一つのパーミエーシヨンエレメント
で一種の標準ガスしか発生させることができず、
水分分析計の較正も標準ガスの一点較正となり、
標準ガスと類似の水蒸気量を含む試料の測定の際
にはまだしも、標準ガスとかなり異なる水蒸気量
を含む試料の測定の際には測定値の誤差が大きく
なり易いという問題があつた。そしてことに湿度
センサーの感度は低濃度域において非直線となる
ことが多く上記のごとき従来の一点較正では低濃
度の試料を測定した際に大きな誤差が生じるとい
う問題があつた。

この点に関し、二台又はそれ以上のパーミエー
シヨンエレメントを用いて異なる二種（高濃度と
低濃度）又は二種以上の標準ガスを発生させて二
点又は多点較正を行なうことも考えられるが装置
が大型化、複雑化すると同時に各エレメントで発
生する標準ガスの相互の関係が不明確でいちいち
確認する必要があつて実用的でなかつた。

この考案は、かような従来の問題点を解消すべ
くなされたものである。本考案者は、一種のパー
ミエーシヨンエレメントを用いて複数の標準ガス
を発生させる方法について種々検討を行なつた。
まず、パーミエーシヨンエレメントを通過させる
乾燥ガス（ゼロガス）の流速を変えることにより
種々の標準ガスを発生させることも検討したが、
この場合は湿度センサーと接触する標準ガスの流
速も変わつてしまうため多点較正を行なうことは
できなかつた。一方、パーミエーシヨンエレメン
トの温度を変化させることにより種々の標準ガス
を発生させることも検討したが、標準ガスの温度
が変わるため湿度センサーの感度自体が変化して
較正することはできなかつた。本考案者はさらに
検討を重ねた結果、パーミエーシヨンエレメント
に分岐管を設けた際、その分岐管から流出するガ
ス中の水蒸気濃度が、水蒸気透過性膜の経路長に
正確に比例して減少されるという事実を見出しこ
の考案に到達した。

以下、この考案を図面と共に詳説する。

第１図はこの考案の水分分析計較正用標準ガス
発生装置を例示する構成説明図である。図におい
て標準ガス発生装置は、窒素ガスボンベ１１及び
乾燥器１２からなる乾燥ガス供給装置１及びこれ
に延設された乾燥ガス供給管２と、該供給管に接
続する水蒸気吸収管３と、水蒸気吸収管３に接触
する水貯留槽６と、水分分析計へのガス供給流路
４を備えている。水蒸気吸収管３は、その管の一
部が第２図に示すように軸方向に延びるテフロン
製の水蒸気透過性膜３１から構成されており、所
定長の乾燥ガス経路ｌを有し、かつ水蒸気透過性
膜３１を介して水貯留槽６内の水と接触するよう
に配置されてなる。そして水蒸気吸収管３には分
岐ガス供給流路５が付設されており、分岐ガス供
給流路５及びガス供給流路４にはそれぞれ流路切
替手段としてのバルブ５１，４１が設けられてい
る。なお、分岐ガス供給流路５の付設位置は水蒸
気吸収管の中央であり、ｄ＝1/2の位置に設定
されている。また、流路４，５はそれぞれ水分分
析計の測定系へと接続されている。

以上の構成において、まず乾燥ガス供給装置１
より、乾燥窒素ガスが乾燥ガス供給管２を通じて
水蒸気吸収管３へと流入する。ここでバルブ４１
を開放し、バルブ５１を閉鎖すると、乾燥窒素ガ
スは水蒸気吸収管３の全経路ｌを通じてガス供給
流路４から水分分析計へと供給される。この際、
乾燥窒素ガスには水蒸気透過性膜を通じて水蒸気
が吸収され、水分量ｘ ppmの標準ガスとして水
分分析計へ供給されることとなる。一方、バルブ
５１を開放しバルブ４１を閉鎖すると、乾燥窒素
ガスは水蒸気吸収管３の半分の経路ｄを通じて分
岐ガス供給流路５から水分分析計へと供給され
る。この際、乾燥窒素ガスには水蒸気透過性膜を
通じて水蒸気が吸収されるが、その水分量は水蒸
気吸収管３の経路長に正確に比例する。すなわ
ち、水分量ｘ／2ppmの標準ガスが分岐ガス供給
流路５から水分分析計へと供給されることとな
る。従つて、水分分析計においては、バルブ４
１，５１の切替えのみで、水分量ｘ ppm及び
ｘ／2ppmの正確な二点較正を行なうことができ
る。この際温度や乾燥ガス流速等の条件は何ら変
える必要はなく、従つて水分分析計の湿度センサ
ーの感度にも影響を与えることなく、正確な較正
を簡便に行なうことができる。

この考案において、乾燥ガス供給装置及び供給
管、水蒸気吸収管並びに水又は水蒸気貯留槽とし
ては公知のものを用いることができる。また、ガ
ス供給流路及び分岐ガス供給流路としては、水蒸
気不透過性の材料からなる管状のものが適用でき
る。一方、流路切替え手段としては、前記のごと
きバルブや切替えコツクが適用でき、電磁バルブ
等を用いて自動制御させてもよい。

この考案の分岐ガス供給流路は、水蒸気吸収管
の所定位置に少なくとも１つ設けておけばよく、
多点較正を行なう場合には、それに合わせて複数
設けておけばよい。上記所定位置とは、所望の水
分量の比に対応する位置を示す。もちろんゼロガ
スの分岐流路を備えていてもよい。

なお、分岐ガス供給流路５を、全長40cmの水蒸
気吸収管（３；管径５mm、水蒸気透過性膜（テフ
ロン）面積330cm²、テフロン厚み0.4mm）の所定位
置（10cm、20cm及び30cmの経路長に対応する位
置）に三点付設し、各分岐ガス供給管にバルブを
設け、60℃下で100ml／minの乾燥窒素ガスを通
じ、いずれかのバルブを開放して予め正確に較正
された水分分析計に各標準ガスを供給した際の測
定値と経路長との関係を第３図に示す。このよう
に、乾燥ガスの水蒸気吸収管を通過する経路長に
正確に対応して標準ガス中の水分量が増減してい
ることが判る。

以上の説明から理解されるようにこの考案は、
乾燥ガス供給装置及び供給管、該供給管に接続し
水蒸気透過性膜を有する所定長の水蒸気吸収管、
該吸収管に接触する水又は水蒸気貯留槽、及び水
蒸気吸収管から延設される水分分析計へのガス供
給流路を備えた水分分析計用の標準ガス発生装置
において、上記所定長の水蒸気吸収管に少なくと
も１つの分岐ガス供給流路を付設すると共にこの
分岐ガス供給流路と上記ガス供給流路との流路切
替え手段を設け、いずれかの流路を開放すること
によつて水蒸気吸収管を通過する乾燥ガスの経路
長を変化させてその経路長比に対応する水分量を
有する複数の標準ガスを適宜発生しうるように構
成してなる水分分析計較正用標準ガス発生装置を
提供するものである。そしてこの考案の装置によ
れば、単一のパーミエーシヨンエレメントで流
速、温度を変えることなく簡便に水分分析計の正
確な較正を行なうことができる。従つて装置構成
も簡易であり、ことに水分分析計に内蔵する標準
ガス発生装置として有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の水分分析計較正用標準ガ
ス発生装置を例示する構成説明図であり、第２図
は、第１図の一部を説明する部分断面図であり、
第３図はこの考案の水分分析計較正用標準ガス発
生装置における乾燥ガスの経路長と測定値との関
係を示すグラフである。 １……乾燥ガス供給装置、１１……窒素ガスボ
ンベ、１２……乾燥器、２……乾燥ガス供給管、
３……水蒸気吸収管、３１……水蒸気透過性膜、
４……ガス供給流路、５……分岐ガス供給流路、
４１，５１……バルブ、６……水貯留槽。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 乾燥ガス供給装置及び供給管、該供給管に接続
   し水蒸気透過性膜を有する所定長の水蒸気吸収
   管、該吸収管に接触する水又は水蒸気貯留槽、及
   び水蒸気吸収管から延設される水分分析計へのガ
   ス供給流路を備えた水分分析計用の標準ガス発生
   装置において、上記所定長の水蒸気吸収管に少な
   くとも１つの分岐ガス供給流路を付設すると共に
   この分岐ガス供給流路と上記ガス供給流路との流
   路切替え手段を設け、いずれかの流路を開放する
   ことによつて水蒸気吸収管を通過する乾燥ガスの
   経路長を変化させてその経路長比に対応する水分
   量を有する複数の標準ガスを適宜発生しうるよう
   に構成してなる水分分析計較正用標準ガス発生装
   置。