JPH0361843A - ガスの熱伝導率測定方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 又皿生立夏 この発明は、ガスの熱伝導率を測定する新規な方法およ
び新規な装置に関する。この発明は、これに限定される
わけではないが特に、混合ガスの組成を、その熱伝導率
を測定することにより測定するための方法および装置に
関し、これはたとえば溶融金属のガス含有量の測定に利
用される。

丈米狡歪企盟盟 ガスの熱伝導率の測定についての商業的に重要な適用例
は、溶融金属、特にアルミニウムおよびその合金の物体
中のガス、特に水素の量を決定することである。所定少
量の水素（たとえば０．１〜０、１５ｍ１ＩＨ＊／　１
００　ｇ金属）より多量の水素が存在することは、金属
の特性に悪影響を与えることになり、したがって含有量
がこの数値より低いことを保証するため、正確な測定が
必要になる。

実際には、１９８８年１２月２１８に発行された、欧州
特許公開第Ａ１０２９５７９８号公報に開示されるよう
な適切な多孔性プローブ（さぐり針）が、溶融金属内に
浸入され、窒素のような担持ガスがプローブとカサロメ
ータとの間の閉ループ内を循環される。金属中に溶解さ
れたガスは、その金属中での濃度に比例して担持ガスに
同伴され、ここで同伴ガスおよび担持ガスの熱伝導率が
十分に相違している場合は、基準ガスを構成する担持ガ
スのみについて、そしてテストガスを構成する結果とし
ての混合物について、このパラメータに関するカサロメ
ータによる測定が、金属中に溶解されたガスの濃度を決
定するために利用され得る。

これまで−船釣に利用されてきたカサロメータ装置の一
タイプのものは、抵抗ブリッジの２つの対向アームとし
て電気的に接続される２つのセルを利用しており、セル
の一方は基準ガスを受容または包含して、基準セルを構
成しており、また他方のセルは測定されるべきテストガ
スの流れを受容して、測定セルを構成している。各セル
は加熱される微細白金ワイヤを包含し、その白金の抵抗
はその温度に依存しており、セルを通過するガスによる
ワイヤの冷却量はガスの熱伝導率に依存しており、これ
は、異なるガスについて異なる値を有することから、ガ
ス組成により通常は変化する。

その結果としての測定セルの抵抗の変化がブリッジをア
ンバランス化し、そのアンバランス電圧値はテストガス
の熱伝導率の関数である。

−貫した結果をもたらすカサロメータ装置の製造および
作動は、多くの困難をもたらす、先ず、静的および動的
補正回路素子（エレメント）を必要としないでバランス
化され得るプリフジを提供するために、十分に近似した
静的および動的特性を有する２つのカサロメータセルを
、商業的に製造することが困難である。２つのセルは可
能な限り同一温度に近接して保持されなければならない
が、これは、測定セルのフィラメントが必要なアンバラ
ンスをもたらすために本来的に温度を変化する時、達成
することが困難である。したがって、２つのセルを所定
標準温度に維持し、その応答を可能な限り緊密に適合さ
せるようにすることが通常である。溶融アル【ニウム中
の水素ガス濃度の典型的な範囲は０．１〜０．３　ｍ　
ＪＨｚ／　１００　ｇで、これは担持ガスにおける１〜
９容積％に相当するが、このパーセンテージは２５％ま
で高くすることが可能であり、またこのタイプのカサロ
メータが０．４より高い値を測定することが不可能であ
ることが知られており、そこでこれらの高い数値の正確
な測定が不可能になる。

これらの問題を避けるため、単一セルを利用するカサロ
メータを提供する試みがなされている。

米国特許第４，６８５．３２５号明細書にこの種の単一
セル型カサロメータが開示されており、そこではセルは
、そのフィラメントを加熱するため定電流源から電流を
供給される。バランス化回路がセルを横切って接続され
て、この定電流源に対して電流をバランス化させており
、したがって担持ガスのみがセルを通過する時は、出力
電圧は零であり、フィラメントを横切って展開される電
圧変化は、担持ガス中の水素の割合いの関数である。

鬼里坐定互 この発明の主目的は、サロメータを利用してガスの熱伝
導率を測定する新規な方法を提供することである。

別の主目的は、単一の温度感応性カサロメータ素子を利
用する、前述のような測定のための新規なカサロメータ
装置を提供することである。

この発明において、温度／抵抗特性を有する単一のカサ
ロメータ素子を備える計を利用して、ガス熱伝導率を測
定するための方法であって、電源からカサロメータ素子
に電力を供給し、それを所定温度値および対応する抵抗
値に加熱すること； 熱伝導率が測定されるべきテストガスを計素子上を通過
させ、その温度を所定値から、そしてその抵抗をその対
応値から変化させること；素子の抵抗の変化を利用して
、素子に対する電力の供給を変化させ、その温度を所定
値に、そしてその抵抗を対応する値に復帰させること；
および 所定値に復帰された温度を有するテストガスの存在化で
素子に供給される電力量を測定し、テストガスの熱伝導
率を決定すること、からなることを特徴とする測定方法
、 が提供される。

またこの発明において、テストガスのガス熱伝導率を測
定する新規な装置であって、 温度／抵抗特性を有する単一のカサロメータ素子を利用
するカサロメータ； カサロメータ素子に電力を供給し、それを所定温度値お
よび対応抵抗値に加熱する電力供給装置；単一力サロメ
ータ素子にテストガスを供給し、その温度を所定値から
変化させ、かつその抵抗をその対応値から変化させる装
置； 抵抗の変化に応答してカサロメータ素子に供給される電
力量を変化させ、その温度を所定値に、そしてその抵抗
をその対応値に維持する制御装置；および テストガスの存在状態において、カサロメータ素子をそ
の所定温度に維持するために必要な電力量を測定し、テ
ストガスの熱伝導率を表示する測定量を提供する装置、 を備えることを特徴とする測定装置、 が提供される。

さらにこの発明において、担持ガスに同伴されるテスト
ガスの割合いを決定するためにカサロメータを作動操作
する方法が提供され、 この方法は、担持ガスおよびテストガスの混合物を第１
持続時間にわたって計を通過させ、それから第１測定を
行うこと； それから担持ガスによりカサロメータを浄化してガス混
合物を除去し、第１測定後の短い時間内に第２測定を行
うこと；および それから第１および第２測定量を比較して決定すること
、 からなることを特徴としている。

さらにこの発明においてカサロメータを利用するテスト
ガスの熱伝導率の測定方法であって、温度抵抗特性を有
するサーミスタ・カサロメータ素子を利用するカサロメ
ータ、 を特徴とする方法が提供される。

さらにこの発明において、ガスの熱伝導率を測定する装
置であって、 流入口および流出口を備える包囲体を内部に提供するカ
サロメータ本体を備えると共に、前記包囲体内に取付け
られた温度／抵抗特性を有するサー旦スタ・カサロメー
タ素子、を備えることを特徴とする装置が提供される。

さらにこの発明において、テストガスのガス熱伝導率の
測定のためのカサロメータ電気回路であって、温度抵抗
特性を有するカサロメータ素子を備えるカサロメータを
包含する電気回路、を作動操作する方法であって、 抵抗がカサロメータ素子と直列に回路の基準点に接続さ
れていること； 抵抗およびカサロメータ素子が同一電源から電流を供給
されて、それを横切ってそれぞれの抵抗に対応する電圧
を確定し、その一方の電圧が前記基準点において測定可
能であること； 基準点に直接接続されていない抵抗およびカサロメータ
素子の少なくとも他方の一つを横切る電圧が、基準点に
接続される別の回路素子に移送されること；および 共通の基準点を有する電圧が比較され、回路により抵抗
およびカサロメータ素子に供給される電流が、前記比較
量に対応して制御されること、を特徴とする方法が提供
される。

さらにこの発明において、テストガスのガス熱伝導率を
測定する装置であって、 温度／抵抗特性を有するカサロメータ素子と、カサロメ
ータ素子に電力を供給する供給装置、とを利用するカサ
ロメータを備えると共に、抵抗がカサロメータ素子に直
列に接続されること； 供給装置が直列のカサロメータ素子および抵抗に電力を
供給し、それぞれを横切ってそれぞれの抵抗に対応する
電圧を発生すること； 制御装置がこうして発生された電圧の少なくとも一つを
第１移送電圧として、他の電圧を有する回路の共通基準
点に移送すること；および比較装置が共通基準点を有す
る２つの電圧を比較し、２つの電圧の比較量にしたがっ
て直列のカサロメータ素子および抵抗に対する電力供給
量を制御すること、 を特徴とする装置が提供される。

この発明の特別の好ましい実施例が、図面を参照して例
示的に説明される。

しい　　　の ここに特別に述べられるこの発明の装置は、サーミスタ
１０を温度感応性カサロメータ素子として利用し、その
電気抵抗はその絶対温度により変化し、またその抵抗の
絶対値は、所定温度値に対して十分に一定である０図示
の実施例においてはサー逅スタは、通常の比較的重量が
ある比較的重い金属製カサロメータ包囲体１２内に取付
けられ、これにはガス流入口１４およびガス流出口１６
が設けられ、テストおよび基準ガスの多流れは、包囲体
内部に送られる。この実施例において、素子は抵抗Ｒの
固定抵抗１８に直列に接続され、連結部２０を有する第
１分圧器を提供しており、連結部２０に電圧Ｖ、が生じ
、分圧器は電源２２から電力を供給される。

それぞれ抵抗Ｒ，およびＲｔを有する２つの直列接続さ
れた固定抵抗２４および２６は、第２基準分圧器を構成
すると共に、これも電源２２から供給され、かつ微分増
幅器３２の一つの入力端子３０に接続されて、そこに基
準電圧ｖｔを適用する連結部２８を備え、連結部２０は
他方の増幅器入力端子３４に接続される。増幅器は端子
３６から電力を供給され、かつ始動負荷抵抗３８が電源
２２と回路との間に接続されて、セルに適用される始動
電圧（正または負〉を設定する。

サーミスタ１０はそれ自体を通る電流により加熱され、
その温度が増大するにつれて、その抵抗は減少し、ｖｌ
の値が減少する。電位ｖＩおよびｖｔが等しくない場合
、増幅器３２はその差に比例してその出力電圧に変化を
生じ、これがサーミスタをさらに加熱し、したがってそ
の抵抗がさらに減少して、最終的にバランス状態に到達
し、その点において素子は、安定温度および対応安定抵
抗値にある。この安定状態において、一定電圧ｖ０が増
幅器の出力端子４０に発生され、出力端子４２間におい
て測定され得る。さらに高い熱伝導率を有するガス流が
ここでカサロメータ内に導入された場合は、サー逅スタ
１０は冷却し、その結果その電気抵抗は増大し、■、が
減少し、その結果、電圧ｖ０が増大し、サーミスタおよ
び抵抗１８を通る電流が増大し、サーミスタに通用され
る電力（毎秒当りのエネルギー）が増大し、最終的にそ
の温度および抵抗が所定値まで復帰される。電圧ｖ０の
新しい値は下式により、流れ中の混合ガスのガス熱伝導
率に対して相関される； Ｇ　　　　　　Ｒ，−Ｒ１ ここで、 Ｒは抵抗１８の抵抗値、 Ｒ１は抵抗２６の抵抗値、 Ｒｇは抵抗２４の抵抗値、 Ｇは、カサロメータセルおよびサー逅スタの幾何形状、
およびセル内での配置状 態に基づくカサロメータの幾何学的定 数、 Ｔｂはサーミスタ１０の温度であり、可能な限り一定と
される、 Ｔ−はケルビン値で測定されたカサロメータ本体の周囲
温度、 Ｋ、は、サー逅スタ電気リード線による熱損失〈漏洩）
に対応する等価ガス熱伝 導率で、可能な限り小さく、かつ一定 に維持される、 Ｋ、は、サーミスタ１０の熱抵抗に対応する等価ガス熱
伝導率で、したがって− 定である、 Ｋヨは決定されるべきテストガスの熱伝導率で、したが
って変動性である。

この等式は、ここに記載されるカサロメータ回路の作動
を述べる熱モデルを包含し、３つの部分から変化させる
ものと考えることができる。抵抗値を含む左側部分は、
回路の形態の電気依存性を説明している。温度値を含む
中央部分は重要な結果、すなわちＴｂの値が一定であり
、これが、温度針のような独立の測定器具を用いること
によりＴｂが正確に知られなければならないか、あるい
はＴ１が実質的に変化されず、このファクターが最終結
果から削除され得る時は、相互に極めて近接する２つの
測定値の比率が利用されることを意味する、という事実
結果を意味している。等式の右側部分は、カサロメータ
の作動の特別の単純化されると共に、十分に正確な熱モ
デルを説明している。パラメータの一つは測定されるべ
き未知値に、であり、したがってに１およびに、につい
て適切な値を得ること必要であり、これらの値は所定温
度において行われる任意の３つの既知ガス、好ましくは
窒素、アルゴンおよびヘリウム（または水素）の測定か
ら得られ、これらの値は得られるｖ０値の比から得られ
る。

関係式の左側部分はカサロメータの特別の電気回路に依
存するから、それ自体回路定数と見ることができ、その
場合、関係式は他のタイプのカサロメータにも適用でき
る、さらに−船釣な下記形態を有する； 電力＝ 素子１０に供給される総電力は下記関係式により決定さ
れる； その温度を維持するものはサーミスタ１０に供給される
電力量（毎秒当りのエネルギー）であるから、回路のす
べての抵抗が既知であり、かつ−定値であるから、ガス
熱伝導率を表示する測定値を得るために、電圧または電
流を測定することができ、通常は電圧の測定が好ましい
。

ＫＬの値は第２図に示されるような構成装置により、実
質的に一定の値に保持でき、その場合、サーミスタへの
リードワイヤ４４ａおよび４４ｂは可能な限り短く保持
されると共に、各等温熱シンク（ｓｉｎｋ）　４６　ａ
および４６ｂに独立して溶接されており、このシンクは
この実施例においては銅プレートにより構成され、この
プレートは包囲体１２に取付けられる支持ブロック４８
に接合されると共に、包囲体から、そして相互に電気的
に絶縁されている。ここで、関係式（１）には項目ｖ０
ｚが見られることから、ｖｏが正の値か負の値かは重要
なことではなく、かつこれはＫｍの測定値に何ら影響を
与えない、特別の実施例において、サーミスタ１０はボ
ウ・マフツ・コーポレーシツンから入手でき、これは２
５℃において８キロオームの内部抵抗を有する。Ｒの値
はｌｋ、またＲ１およびＲ１の値は１０にで、これらは
３つともすべて、±５０ｐｐ＋ｓ／’Ｃの熱係数で１％
の許容範囲を有する金属フィルムタイプのものである。

増幅器はＬＴＩＯ１３ＡＭタイプのもので、Ｖｏおよび
Ｖ−の値はそれぞれ、＋１５および−１５ボルトである
。

溶融アルミニウム中の水素のパーセンテージを測定する
ためにカサロメータを利用する場合、これは閉回路にお
いて、前述特許公開公報に記載されるような多孔性プロ
ーブに連結される。第３図において、プローブ要素７４
が示されており、これはガス透過性、液体−金属不透過
性材料の単一体からなると共に、溶融金属体７６、特に
溶融アルミニウムまたはその合金中に浸入される。金属
体７６は、とりべまたは実験室サンプルとして得られる
ような静止形態、あるいは鋳造炉から通じる移送トラフ
において得られるような金属流の形態、とすることがで
きる、微細孔チューブ７８がプローブ要素の本体のガス
流入口から、非戻りバルブ８２を介して再循環ポンプ８
０まで延び、それから別の非戻りバルブ８４を介してカ
サロメータのガス流入口１６へ延びている。別の微細孔
チューブ８６が本体７４からのガス流出口から、カサロ
メータへのガス流入口１４まで延び、プローブ要素、ポ
ンプおよびセラを包含する閉回路が完成される。チュー
ブ３０は丁字形連結部を包含し、それによりガス回路が
制御自在なフラッシュパルプ８８に連結され、このバル
ブ８８は開放された時、担持ガス、通常は窒素を適切な
供給源、通常は圧縮ガスのシリンダ（図示しない）から
回路に導入する。カサロメータタルはその制御回路９０
に連結され、これは制御コンピュータ９２に連結される
。熱電対９４がプローブ要素に機械的に連結されて、そ
れと共に溶融金属７６中に浸入されて、金属温度の必要
な測定がなされる。熱電対９４゜ポンプ８０、およびフ
ラッシュバルブ８８もコンピュータ制御装置９２に連結
され、制御装置９２は作動の各濃度決定サイクルを介し
て装置を自動制御すると共に、サイクルの結果を当該技
術において明白な単一または複数の、表示および／また
記録装置に送る。

典型的な測定サイクルは、制御装置９２によりフラッシ
ュパルプ８８が開かれることにより開始され、そこでド
ライ窒素が圧力下で回路全体を循環され、プローブのガ
ス流入口および流入口の両方に流入し、プローブ要素の
多孔性本体を介して流出し、この循環は窒素のみが回路
中に残るようになるまで、十分な時間にわたって維持さ
れる。

このフラッシュ操作は、プローブが溶融体中に下降され
るまで維持され、その時バルブ８８が閉じられて、回路
中の窒素の圧力は急速に安定値に到達する。ポンプモー
タ８０の運転により、回路中の担持ガス体はそこを定常
的に循環させられる。

ドライ窒素が循環中に、ｖｏの第１の読取りが行われる
。ガスがプローブおよびカサロメータ間を継続的に循環
される間、アル藁ニウムからの水素は窒素担持ガス中に
蓄積し、最終的に、それぞれの部分圧に基づいて平衡状
態に到達し、これには通常、約１０分間かかり、モして
Ｖ、の第２の読取りが行われ、それからガス熱伝導率が
決定される。これは、従来の装置に利用される運転手順
でもある。この比較的長い時間の間に、プロツタ４８お
よび包囲体１２の温度は数置変化することになり、その
結果、第１の読取り値は、もはや有効な零読取り値には
ならない。

したがってこの発明の方法においては、同伴水素との平
衡状態が達成されるまで担持窒素が循環された後で、第
１の読取りが行われており、この読取りの直後、純窒素
がバルブ８８を開くことにより回路中に再び流入され、
セルから混合ガスが排除され、第２の読取りが第１の読
取り後、約１０〜３０秒間、好ましくは１５〜２０秒間
行われる。カサロメータ本体は比較的大きい熱シンク性
を有し、したがってその温度変化は極めてゆっくりであ
るから、これらの変化の影響は最少である。水素濃度は
、時間的に接近した２つの熱伝導率の読取り値からの計
算により決定され；温度差は最少にされているから、測
定精度は増大される。

こうして新規装置は単一熱素子を利用し、また精度は、
カサロメータの周囲温度が１０℃〜６０℃の比較的広範
に変化する場合でも維持できる。このような広範な温度
変化は、たとえば装置が炉または金属移送ランナーに近
接して利用されなければならない、アルミニウム溶融設
備におけるような産業環境分野において遭遇される。こ
の精度は、カサロメータ本体の温度が０．０１’Ｃの範
囲内にあることが知られているならば、あるいは時間が
接近した２つの読取り値が前述のように比較されるなら
ば、単一測定により達成され得る。サーミスタ１０の温
度の制御が簡単で、その電気抵抗を制御する必要がある
だけであること；装置がガス温度より高いその正常温度
範囲内において運転され得ること、そしてそれがその温
度に一定に維持されることのみが必要であること、が特
に明らかである。

低熱伝導率値は、±０．０３％の範囲内の絶対精度にお
いて測定できる。水素／窒素混合ガスにおける水素のパ
ーセンテージの対応精度は、１％水素混合体に関して約
１％である。達成できる信号レベルは構成素子、特にサ
ーミスタ１０の抵抗値に依存し、その抵抗／温度特性か
らは独立している。

また、十分な動的信号範囲において、かつ関連増幅器が
飽和されることなく、それより高い値（１００％水素ま
で）を測定することができる。従来の装置における不正
確性は、測定が測定から測定まで必ずしも一定でない温
度でなされること、そしてあらゆるガスの熱伝導率が温
度により変化する、という事実からもたらされ；この発
明の方法および装置においては、効果上は同一温度にお
ける比率であり、したがってこれらの相違は消失し、測
定が運転作動範囲において実質的に温度に感応しないも
のとされる。

アルミニウムの水素含有量を決定するために用いられる
工業的テスト装置について望ましい性能特性は、一般的
条件において、１０℃〜６０℃の周囲温度範囲にわたっ
て、６０℃の窒素担持ガスの水素濃度１％に関して、１
％の含有量まで測定できる能力である。この精度は従来
は、実験室条件においてのみ達成されたが、この発明の
方法および装置においては、一般的条件においても達成
される。

ソリッドステート温度感応性装置であると共に、通常は
小ビードセラミック材料からなるサーミスタは、予期で
きない程特に有利に、カサロータの温度感応素子として
利用される。一般に、その抵抗はその対応する作動温度
に、正確かつ一様に相関を有すると共に、広範な温度／
抵抗特性を有するものが商業的に容易に入手でき、した
がって必要な広範な温度範囲１０℃〜６０℃に適合する
ことが可能である。またこれは、従来利用されてきたホ
ットフィラメント・カサロメータ素子の正の特性に対比
して、所望作動範囲にわたって負の温度／抵抗特性（す
なわち、抵抗が温度の増大と共に増大する）を有するも
のも入手でき、それにより付随する電気回路の設計が簡
単になる。これはさらに、加熱されるフィラメントでは
なく、物理的にさらに頑丈なものとすることができる。

ビード形態のサーミスタは第４Ａおよび４Ｂ図に示され
るように、その構造から得られる特別の熱的利点をカサ
ロメータにおいて備えており、前記各図面はそれぞれ、
カサロメータにおけるサーミスタおよび加熱されるフィ
ラメントの典型的な取付は状態を示している。物理的に
小ビードからなるサーミスタ本体ＩＯは、端子ロンドに
はんだ付けされた約０．０２５簡（０，０Ｏ１ｉｎ０）
径の、２つの比較的細い端子ワイヤ５０により、通常は
約１．２５曽（０，０５ｉｎ０）径の２つの比較的太い
端子ロフト４４ａおよび４４ｂ間に取付けられる。した
がって、電流によりサーミスタ内に発生される熱量は、
カサロメータを通過するガスに対する漏洩通路に比較し
て、ワイヤ５０を通る比較的高い抵抗の漏洩通路を有す
る。

等式（１）を参照すると、ＫＬの値はそれ故、Ｋ１およ
びＫｉに比較して小さく、またサーミスタに対して、Ｋ
、はＫＬより極めて大きく、かつに１より小さいから、
その結果としての総熱伝導率の変動は大きく、したがっ
て総電圧が大きく変動する。加熱されるフィラメントは
このような小熱流動スロットルワイヤを備えず、太い端
子ロフト４４ａおよび４４ｂに直接はんだ付けされてお
り、それから発生熱は外部へ容易に移送される。その結
果、漏洩値ＫＬは高く、実際にはＫｍの値の数倍になる
。フィラメントは通常は金属からなり、その結果、ＫＬ
も極めて高く、それ故、発生されたほとんどの熱は、循
環ガスにより除去されることなく、端子ロンドを介して
外部へ排除されることになる。ガスの変化によるＫｍの
変化は、総熱伝導率に小さな変動をもたらすにすぎず、
その結果、出力電圧は小さな変動にすぎない、これは増
幅器のゲインを増大することによってのみ補償され、得
られる変動は、必要な感度を与えるための増幅器の満足
できる作動にとって必要な入力オフセット電圧より低く
なる。

等式（１）のＴｂ（サーミスタ温度）の値は一定である
から、その抵抗も対応して一定であり、最大出力電圧ｖ
０を得るためには、サーミスタ抵抗は、したがって可能
な限り高くなければならない。はとんどの商業的に入手
できるサーミスタの温度／抵抗特性は、所定のしきい温
度値を越えると逆転するという制限が存在し、この逆転
は作動温度が増大するにつれて早く開始される。したが
ってサーミスタは、この温度で最大抵抗値を与えるため
、６０℃にしきい温度値を有するものが選定され、他の
低作動温度において抵抗が低くなるこが容認される。第
５図は、サーミスタの抵抗値Ｒ１に対してフラット化さ
れた値Ｂについての、異なる周囲温度における一連の曲
線を示しており、ここでＢは等式（１）から誘導される
下式により与えられる；サーえスタは、６０℃の温度に
おいてＢの最大値を与えるように、６０℃の周囲温度で
選定され、他の低周囲温度における値は高くなることが
容認される。

この特別の例において、６０℃におけるＲｔｈのしきい
値は９６０オームで、Ｂの値は２３１であり；１５℃の
低周囲温度においては、Ｂの値は３７３．８で、これら
は等式＋１）のこの部分の最大および最小値であり；こ
の発明の方法および装置により得ることができるＲｔ（
周囲）の所定値に対して、これは一定になる。

回路から明らかなように総熱伝導率を示す等式（１）の
最終表現部、すなわち が唯一の変数となり、またＫＬはサーミスタを用いるこ
とにより無視できる値となり、その結果の水素含有量に
対するこの表現部の値のプロントは、第６図のグラフに
より示されるように高度に線型になり、その縦座標はこ
の最終表現部の特別の数値を表示している０曲線は、水
素以外のガス、たとえばアルゴンについて得られる値を
表示できるように、零から下方に取られており、キャリ
ブレーションのために用いられて、−１３％Ｈ２のほぼ
同一値が与えられる。低水素濃度においては、ＫＬの値
はに、とほぼ同一のオーダーの大きさを有し、傾斜は大
きくなり；中間領域においてはグラフは実質的に線型で
あり、高い値においては、Ｋ、の値はに、と同一のオー
ダーの大きさであり、これは一定であり、したがって線
型性は維持される。さらに、グラフは１００％水素まで
の全領域にわたって実質的に正の勾配を維持しており、
したがってこの点から、高水素濃度の測定に対して何の
制限もない。

回路の感度は第６図のダラムの勾配により与えられ、こ
の特別の装置について、測定にあたり必要な１％の精度
を与えるためのＶｏの変動は、約２２７ボルトであり、
このような値は多くの低コスト作動増幅器の能力の範囲
内にある。この種の低コスト増幅器は、総３０ボルトお
よび約１０Ａｍの出力電流のサーミスタを利用するカサ
ロメータにより必要とされる、適度な電力要件を満足す
ることもできる。

したがって、特に後述のサーミスタを用いるこの発明の
カサロメータは、作動およびキャリブレーションが安定
かつ容易である所望特性を有し、所望の１％の精度の作
動を提供し、範囲をスイッチする必要なく１００％の水
素含有量までのテストガスを測定することができ、かつ
１０℃〜６０℃の所望周囲温度範囲において作動できる
ことが明らかである。サーミスタ利用装置は、携帯装置
のバッテリーにより容易に供給され得る、１００ミリワ
ツトの電力より小さい要件において作動される。

第７図の回路において、同一または類似素子は可能な限
り、同一参照番号が付与される。サーミスタ・カサロメ
ータ素子ＩＯは抵抗１８に直列に接続され、かつ分割素
子５２の入力部を横切って接続されており、この素子５
２の入力は、サーミスタ素子の端子においてポテンシャ
ルｖＩおよびｖｔであり、またその出力はＶｚ／Ｖ＋で
あり、この出力は作動増幅器５４に送られる。抵抗１８
の値は、素子の所定作動温度および抵抗において、この
比率に所望値（たとえば、２）を与えるように設定され
、また増幅器５４の電力出力は、この比率をその値にお
いて安定に維持するために十分なものである。サーミス
タエ０が冷却し、その抵抗が減少すると、比率の値が減
少し、増幅器５４の出力が増大し、素子を加熱し、抵抗
をその最初の平衡値に復帰させる。ｖｏの値は増幅器５
４の出力部において測定される。

第３実施例が第８図に示され、ここでは回路の精度およ
び感度は、前述の２つの回路の基準抵抗Ｉ８および増＠
器に対する周囲温度効果を除去し、か？、零にすること
を必要にする代りに、合理的に低い（たとえば、５０ｐ
ｐｍ　／”ｃ）温度係数を有する抵抗の使用を可能にし
、あるいは結果としての低感度を容認することにより改
良される。増幅器３２は、直列のサーミスタ１０および
基準抵抗１８に作動電流を供給し、したがってこれら両
者は同一電流を受け、したがってそれを横切る電圧は各
抵抗に対して等しく；その場合、回路はサーミスタ値Ｒ
１を、電圧が同一の時に平衡状態で抵抗１８の値に等し
くなるように制御するように、あるいはある便利な所定
比率にするように変化させる。抵抗およびサーミスタの
直列接続は、その電圧の比較を困難にしており、その理
由はこれらが、接地点５６のような共通基準点に直接関
連づけられないからである。この困難は、この発明の回
路において、抵抗１８を横切る電圧値を保持コンデンサ
５８へ送り、かつサーミスタ１０を横切る電圧を保持コ
ンデンサ６０へ送ることにより、克服される。２つの保
持コンデンサは、同一接地基準点５６と増幅器３２への
各入力部との間に接続され、したがってこれは、２つの
電圧が等しい、あるい所定比率に等しいという出力を、
より正確に発生することができる。このような回路は高
精度（たとえば、約２　ｐｐｍ）において、電圧値の比
率を制御することができる。精密コンデンサは不要であ
り、また増幅器の作動は周囲温度から独立している。感
度は主として、増幅器の入力感度により決定され、また
全体的精度は等価ブリッジ回路より良好であり、かつ安
定性を有することが明らかである。２つの抵抗Ｒおよび
Ｒ１間の比率は小さく保持されなければならないが、こ
れは値１が極めて満足できるものであるから、不利では
なく、サーミスタの作動範囲に十分に近接した抵抗値を
選択することが、比較的容易である。

この回路において、２つの別々のスイッチブロック６４
ａおよび６４ｂを提供する、商業的に入手できる２重ス
イフチモジュール６２により電圧移送がもたらされ、こ
れら各ブロックは各対の「イン」スインチロ６ａおよび
６６ｂ１および一対の「アウト」スイッチ６８ａおよび
６８ｂを包含する。ブロック６４ａは抵抗１８から移送
コンデンサ７０ａを介して、コンデンサ５８への電圧移
送を制御し、またブロック６４ｂ゛は抵抗１０から移送
コンデンサ７０ｂを介して、コンデンサ６゜への移送を
制御ｎする。各２つの「イン」スイッチが閉しられる時
、各「アウト」スイッチは開かれ、またその逆がもたら
され、スイッチは、開閉順序を同期させる内部発振器の
制御下において、両方向に入る前に遮断するように作動
される。スイッチブロックについての適切な作動周波数
範囲は１００Ｈｚから１ｋＨｚであり、この周波数は外
部的に調整できるコンデンサ７２により制御される。

各スイッチブロックは微分電圧中継装置（トランスレー
タ）として作動を行うが、理論的には例示されるように
回路におい、サーミスタ１０から移送するブロック６４
ｂは重要なものではなく、その理由は、それが既に基準
点に接続されているからである。増幅器への各入力部に
コンデンサを設けることが、この特別の回路においては
実際には必要になり；各入力部におけるバイアス電流が
両コンデンサに等しい電圧変化を発生させ、より円滑な
出力が得られる。各移送コンデンサは最初に、それぞれ
の抵抗素子を横切って接続され、その電圧がその素子を
横切る電圧に等しくなるまで充電または放電され；これ
はそれから遮断されて、各保持コンデンサに接続され、
それに対して電圧が等しくなるまで、充電または放電が
行われる。

スイッチ過程は繰返され、最終的に各セントの抵抗素子
、移送コンデンサおよび保持コンデンサを横切る電圧は
、必要な高精度をもって等しくなる。

この発明の移送システムは、サーミスタ以外の温度感応
性素子を用いるカサロメータにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の概略回路図、第２図はカサロメー
タ素子のリードの温度を安定化するための、等温熱シン
クプレートの利用を示すカサロメータの斜視図、第３Ｗ
Ｊは溶融金属のガス含有量を測定する装置の概略図、第
４Ａおよび４Ｂ図はそれぞれ、サーミスタ・カサロメー
タ素子および加熱されるフィラメント・カサロメータ素
子が、カサロメータ本体に取付けられる状態を示す概略
図、第５図は異なる周囲温度におけるサーミスタ・カサ
ロメータ素子についてのファクターＢのグラフ、。 第６図はテストガスの水素含有量の変化に対するこの発
明の回路の応答を示すグラフ、第７および８図はそれぞ
れ、第２および第３実施例の概略回路図である。 工０・・・カサロメータ素子、２２・・・ｔａ、８０・
・・テストガス供給装置、９０・・・制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、温度／抵抗特性を有する単一カサロメータ素子を備
   えるカサロメータを利用する、ガス熱伝導率の測定方法
   であって、 電力を電源からカサロメータ素子（１０）へ供給し、そ
   れを所定温度値および対応抵抗値まで加熱すること； その熱伝導率が測定されるべきテストガスを、カサロメ
   ータ素子（１０）上に通過させ、その温度を所定値から
   、かつその抵抗を対応値から変化させること； 素子（１０）の抵抗の変化を利用して、素子（１０）へ
   の電力の供給量を変化させ、その温度を所定値に、そし
   てその抵抗を対応値に復帰させること；かつ所定値に復
   帰された温度を有するテストガスの存在状態で、素子（
   １０）に供給される電力量を測定し、テストガスの熱伝
   導率を決定すること、からなることを特徴とする方法。 ２、カサロメータ素子（１０）が抵抗（１８）に直列に
   接続され、第１連結部（２０）を有する第１分圧器を提
   供すること； 第１連結部（２０）における電位（Ｖ＿１）が、電源か
   ら電力を供給される第２分圧器の連結部（２８）におけ
   る電位（Ｖ＿２）と比較されること； そして比較結果がカサロメータ素子（１０）への電力の
   供給量を変化させるために利用されること、を特徴とす
   る請求項１記載の方法。 ３、第１および第２分圧器連結部（２０、２８）におけ
   る電位が微分増幅器（３２）により比較され、その出力
   がカサロメータ素子（１０）への電力の供給量を制御す
   ること、 を特徴とする請求項２記載の方法。 ４、微分増幅器（３２）入力部における電圧（Ｖ＿０）
   が、ガス熱伝導率を決定するために測定されること、を
   特徴とする請求項３記載の方法。 ５、テストガスが担持ガスに同伴することにより溶融金
   属から除去されること、を特徴とする請求項１〜４のい
   ずれか１記載の方法。 ６、テストガスが水素、かつ溶融金属がアルミニウムで
   あること、を特徴とする請求項５記載の方法。 ７、カサロメータを通して、テストガスを同伴する担持
   ガスの混合ガスを通過させ、それから第１測定を行うこ
   と； それからカサロメータを担持ガスにより浄化し、混合ガ
   スを除去し、かつ第１測定後短時間内に第２測定を行う
   こと；そして それから第１および第２測定値を比較し、決定すること
   、 を特徴とする請求項１〜６のいずれか１記載の方法。 ８、テストガスのガス熱伝導率を測定する装置であって
   、 温度／抵抗特性を有する単一カサロメータ素子（１０）
   を利用するカサロメータ； 電力をカサロメータ素子（１０）に供給し、それを所定
   温度値および対応抵抗値まで加熱する供給装置（２２）
   ； テストガスを単一カサロメータ素子（１０）に供給し、
   それによりその温度を所定値から変化させ、かつその抵
   抗を対応値から変化させる装置（８０）；抵抗の変化に
   応答してカサロメータ素子（１０）に供給される電力量
   を変化させ、その温度を所定値に、そしてその抵抗を対
   応値に維持する制御装置；そして テストガスの存在下でカサロメータ素子（１０）を、そ
   の所定温度に維持するために必要な電力量を測定し、テ
   ストガスの熱伝導率を表示する測定を行う装置、 を備えることを特徴とする装置。 ９、制御装置（９０）が、カサロメータ素子（１０）に
   直列に接続されて、第１連結部（２０）を有する第１分
   圧器を構成する抵抗（１８）と、第２連結部（２８）を
   有すると共に、供給装置（２２）から電力を供給される
   第２分圧器（Ｒ＿１、Ｒ＿２）と、各連結部（２０、２
   ８）から供給される２つの入力部を有する微分増幅器で
   あって、その出力部がカサロメータ素子（１０）に接続
   されて、そこに供給される電力量を制御するようにされ
   た微分増幅器（３２）、とを備えることを特徴とする請
   求項８記載の装置。 １０、増幅器（３２）の出力部の電圧が測定されると共
   に、これがテストガスの熱伝導率を表示するものである
   ことを特徴とする、請求項９記載の装置。 １１、カサロメータ素子（１０）が、電源に接続される
   電気リード（４４ａ、４４ｂ）を有し、かつリードから
   の熱漏洩量がテストガスの熱伝導率の変化に同等の効果
   を有すると共に、前記リードが各等温熱シンク（４６ａ
   、４６ｂ）に取付けられて、その漏洩熱抵抗を安定化し
   ていることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか１
   記載の装置。 １２、担持ガスに同伴されるテストガスの割合いを決定
   するためのカサロメータの作動方法であって、担持およ
   びテストガスの混合体をカサロメータを通して第１持続
   時間通過させ、その後第１測定を行うこと； それからカサロメータを担持ガスにより浄化し、混合ガ
   スを除去し、かつ第１測定後短時間内に第２測定を行う
   こと；そして それから第１および第２測定値を比較して決定を行うこ
   と、 を特徴とする方法。 １３、第１持続時間が約１０〜１５分間のオーダーであ
   り、かつ第２持続時間が１０〜３０秒、好ましくは１５
   〜２０秒のオーダであることを特徴とする、請求項１２
   記載の方法。 １４、電力を素子（１０）に供給するための電源に接続
   される電気リード（４４ａ、４４ｂ）を有するカサロメ
   ータを作動するためのものであって、リードからの熱の
   漏洩がカサロメータによる測定の感度に影響するものに
   おいて、前記リードを各等温熱シンク（４６ａ、４６ｂ
   ）に取付けて、その漏洩熱抵抗を安定化させることを特
   徴とする、請求項１２または１３記載の方法。 １５、等温熱シンク（４６ａ、４６ｂ）が金属プレート
   であることを特徴とする、請求項１４記載の方法。 １６、ガスの熱伝導率ｋｍを得るためのカサロメータの
   作動方法であって、前記カサロメータが、温度／抵抗特
   性を有すると共に、ガスの冷却効果にさらされるカサロ
   メータ素子（１０）を利用するものにおいて、所定温度
   に素子（１０）を維持するために必要な電力を測定し、
   それから下式によりｋｍの値を決定することを特徴とす
   る方法： ▲数式、化学式、表等があります▼ ここで、 Ｇはカサロメータの幾何学的定数、 Ｔ＿ｔはカサロメータ素子（１０）の温度、Ｔ＿ｂはカ
   サロメータ本体の温度、 Ｔ＿ｌはカサロメータ素子（１０）の電気リード（４４
   ａ、４４ｂ）による熱損失に対応する等価ガス熱伝導率
   、 Ｋ＿ｉはカサロメータ素子（１０）の熱抵抗に対応する
   等価ガス熱伝導率、そして Ｋ＿ｍは決定されるべきガスの熱伝導率、 １７、Ｔ＿ｂの値が独立の測定により得られ、またＫ＿
   ｍの値を得るために単一の測定が利用されることを特徴
   とする、請求項１６記載の方法。 １８、実質的に一定であるＴ＿ｂについて、十分に近接
   した時間間隔で２つの測定が行われ、かつ２つの測定値
   が、変数Ｔ＿ｂを削除してＫ＿ｍの値を得るために利用
   されることを特徴とする、請求項１６または１７記載の
   方法。 １９、カサロメータ素子（１０）が、素子（１０）に電
   力を供給する電源に接続するための電気リード（４４ａ
   、４４ｂ）を有し、かつリードからの熱漏洩がテストガ
   スの熱伝導率の変化に同等効果を有するものにおいて、
   前記リードが各等温熱シンク（４６ａ、４６ｂ）に取付
   けられ、その漏洩熱抵抗を安定化させていることを特徴
   とする、請求項１６〜１８のいずれか１記載の方法。 ２０、等温熱シンク（４６ａ、４６ｂ）が金属プレート
   であることを特徴とする、請求項１９記載の方法。 ２１、カサロメータ包囲体（１２）を備えるカサロメー
   タを利用する、テストガスのガス熱伝導率の測定方法で
   あって、 前記包囲体（１２）において、温度抵抗特性を有するサ
   ーミスタ・カサロメータ素子（１０）を前記カサロメー
   タが利用すること、 を特徴とする方法。 ２２、電源から電力をサーミスタ素子（１０）に供給し
   、それを所定温度および対応抵抗値まで加熱すること、 熱伝導率が測定されるべきテストガスを、カサロメータ
   内でサーミスタ素子（１０）上を通過させ、その温度を
   所定値から、そしてその抵抗を対応値から変化させるこ
   と、 サーミスタ素子（１０）の抵抗の変化を利用して、それ
   に対する電力の供給量を変化させ、その温度を所定値に
   、そしてその抵抗を対応値に復帰させること、そして 所定値に復帰された温度を有するテストガスの存在下で
   、サーミスタ素子（１０）に供給される電力量を測定し
   、テストガスの熱伝導率を決定すること、 を特徴とする請求項２１記載の方法。 ２３、サーミスタ素子（１０）が抵抗（１８）に直列に
   接続されて、各第１連結部（２０）を有する第１分圧器
   を提供すること、 第１連結部（２０）における電位が、電源から電力を供
   給される第２分圧器（Ｒ＿１、Ｒ＿２）の連結部におけ
   る電位（Ｖ＿２）と比較されること、 を特徴とする請求項２２記載の方法。 ２４、第１および第２分圧器連結部（２０、２８）にお
   ける電位が微分増幅器（３２）により比較され、その出
   力がサーミスタ素子（１０）に対する電力の供給量を制
   御すること、 を特徴とする請求項２３記載の方法。 ２５、微分増幅器（３２）の出力部の電圧（Ｖ＿０）が
   測定されて、ガス熱伝導率を決定することを特徴とする
   、請求項２４記載の方法。 ２６、伝導率が測定されるべきテストガスが、担持ガス
   に同伴されることにより溶融金属から除去されることを
   特徴とする、請求項２２〜２５のいずれか１記載の方法
   。 ２７、伝導率が測定されるべきガスが水素であり、かつ
   溶融金属がアルミニウムであることを特徴とする、請求
   項２６記載の方法。 ２８、テストガスを同伴する担持ガス混合体をカサロメ
   ータ包囲体（１２）を通して第１持続時間通過させ、そ
   れから第１測定を行うこと、 それからカサロメータを担持ガスにより浄化し、混合ガ
   スを除去し、第１測定後短時間内に第２測定を行うこと
   、そして それから第１および第２測定値を比較し、決定を行うこ
   と、 を特徴とする請求項２１〜２７のいずれか１記載の方法
   。 ２９、カサロメータ電気回路において、抵抗（１８）が
   サーミスタ素子（１０）と直列に回路の基準点に接続さ
   れること、 抵抗（１８）およびサーミスタ素子（１０）が、同一電
   源から電流を供給されて、それを横切るそれぞれの抵抗
   に対応する電圧を確立させると共に、その一つの電圧が
   前記基準点から測定され得ること、直接基準点に接続さ
   れない抵抗（１８）およびサーミスタ素子（１０）の少
   なくとも他の一つを横切る電圧が、基準点に接続される
   別の回路に移送されること、そして 共通の基準点を有する電圧が比較されると共に、抵抗（
   １８）およびサーミスタ素子（１０）に供給される電流
   が前記比較に応じて制御されて、その抵抗を所定比率に
   維持すること、 を特徴とする請求項２１記載の方法。 ３０、抵抗（１８）またはサーミスタ素子（１０）を横
   切る電圧が、最初にそれを移送コンデンサ（ｔｒａｎｓ
   ｆｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ）（７０ａまたは７０ｂ）に
   移送（ｔｒａｎｓｆｅｒ）し、そして移送コンデンサ（
   ７０ａまたは７０ｂ）から基準点に接続される保持コン
   デンサ（５８または６０）に移送することにより移送さ
   れることを特徴とする、請求項２９記載の方法。 ３１、抵抗（１８）およびサーミスタ素子（１０）を横
   切る各電圧が、最初にそれらを各移送コンデンサ（７０
   ａまたは７０ｂ）に移送し、そしてそれを共に基準点に
   接続される各保持コンデンサ（５８または６０）に移送
   することにより移送されることを特徴とする、請求項２
   ９記載の方法。 ３２、直列の抵抗（１８）およびサーミスタ素子（１０
   ）に供給される電流が、２つの保持コンデンサ（５８ま
   たは６０）を横切る電圧を入力とする微分増幅器により
   制御されることを特徴とする、請求項３１記載の方法。 ３３、それ自体の流入口および流出口を有する包囲体（
   １２）を内部に有するカサロメータ本体、を備えるガス
   熱伝導率測定装置であって、 前記包囲体（１２）内に取付けられると共に、温度／抵
   抗特性を有するサーミスタ・カサロメータ素子（１０）
   が設けられること、 を特徴とする装置。 ３４、電力をサーミスタ素子（１０）に供給し、それを
   所定温度値および対応抵抗値に加熱する供給装置（２２
   ）、 その伝導率が測定されるべきガスを、包囲体（１２）の
   内部へ供給し、サーミスタ素子（１０）の温度をその所
   定値から、そしてその抵抗をその対応値から変化させる
   装置、 サーミスタ素子（１０）の抵抗の変化に応答して、サー
   ミスタ素子（１０）に供給される電力量を変化させ、そ
   の温度を所定値に、そしてその抵抗を対応値に維持する
   制御装置（９０）、そして テストガスの存在下でサーミスタ素子（１０）をその所
   定温度に維持するめに必要な電力量を測定し、ガスの熱
   伝導率を表示する測定値を提供する装置、を備えること
   を特徴とする装置。 ３５、制御装置（９０）が、サーミスタ素子（１０）に
   直列に接続されて、第１連結部（２０）を有する第１分
   圧器を構成する抵抗と、供給装置（２２）から電力を供
   給される第２連結部（２８）を有する第２分圧器（Ｒ＿
   １、Ｒ＿２）と、各連結部（２０、２８）から供給され
   る２つの入力部を有する微分増幅器であって、その出力
   部がサーミスタ素子（１０）に接続されて、素子（１０
   ）に供給される電力量を制御するようにした微分増幅器
   、とを備えることを特徴とする、請求項３４の装置。 ３６、増幅器（３２）の出力部における電力が測定され
   ると共に、これがガスの熱伝導率を表示するものである
   ことを特徴とする、請求項３５記載の装置。 ３７、サーミスタ素子（１０）が、素子（１０）に電力
   を供給する電源に接続される電気リード（４４ａ、４４
   ｂ）を有し、リードからの熱漏洩がテストガスの熱伝導
   率の変化に同等の効果を有するものにおいて、前記リー
   ドが各等温熱シンク（４６ａ、４６ｂ）に取付けられて
   、その漏洩熱抵抗を安定化させることを特徴とする、請
   求項３３〜３６のいずれか１記載の装置。 ３８、サーミスタ素子（１０）に直列に接続される抵抗
   を備える制御装置（９０）、 電力を直列のサーミスタ素子（１０）および抵抗に供給
   して、それぞれを横切るそれぞれの抵抗に対応する電圧
   を発生させる装置、 こうして発生された電圧の少なくとも一つを第１移送電
   圧として、他の電圧との回路の共通基準点へ移送する装
   置（６４ａ、６４ｂ）、そして共通基準点を有する２つ
   の電圧を比較し、２つの電圧の比較にしたがって、直列
   のサーミスタ素子（１０）および抵抗への電力の供給量
   を制御する装置、 を備えることを特徴とする請求項３４記載の装置。 ３９、制御装置（９０）がさらに、こうして発生された
   ２つの電圧の他方を第２移送電圧として、共通基準点へ
   移送する装置を包含すること、そして前記比較装置が第
   １および第２移送電圧を比較し、その比較にしたがって
   電力の供給量を制御すること、 を特徴とする請求項３８記載の装置。 ４０、抵抗またはサーミスタ素子（１０）のための移送
   装置が、移送コンデンサ（７０ａ、７０ｂ）、共通基準
   点に接続される保持コンデンサ（５８または６０）、お
   よびスイッチ装置（６４ａ、６４ｂ）であって、移送コ
   ンデンサ（７０ａまたは７０ｂ）を充電または放電され
   るべき抵抗またはサーミスタ素子（１０）に並列に週期
   的に接続し、それから移送コンデンサ（７０ａまたは７
   ０ｂ）を、充電または放電されるように保持コンデンサ
   （５８または６０）に並列に接続する前記スイッチ装置
   、を備えることを特徴とする請求項３８または３９記載
   の装置。 ４１、移送装置が、各抵抗およびサーミスタ素子（１０
   ）に対して各移送コンデンサ（７０ａまたは７０ｂ）、
   共に共通基準点に接続される各保持コンデンサ（５８ま
   たは６０）、およびスイッチ装置（６４ａ、６４ｂ）・
   であって、各移送コンデンサ（７０ａまたは７０ｂ）を
   それぞれ、充電または放電されるべきその抵抗およびサ
   ーミスタ素子（１０）に並列に週期的に接続し、それか
   ら各移送コンデンサ（７０ａまたは７０ｂ）を、充電ま
   たは放電されるようにその各保持コンデンサ（５８また
   は６０）に並列に接続する前記スイッチ装置、を備える
   ことを特徴とする請求項３８記載の装置。 ４２、前記比較装置が、２つの保持コンデンサ（５８ま
   たは６０）を横切る電圧を入力として有する微分増幅器
   （３２）であることを特徴とする、請求項４１記載の装
   置。 ４３、テストガスのガス熱伝導率を測定するカサロメー
   タ電気回路の作動方法であって、前記電気回路が、温度
   抵抗特性を有するカサロメータ素子を備えるカサロメー
   タを包含するものにおいて、抵抗（１８）がカサロメー
   タ素子（１０）に直列に回路の基準点に接続されている
   こと、 抵抗（１８）およびカサロメータ素子（１０）が同一電
   源から電流を供給され、それを横切るそれぞれの抵抗に
   対応する電圧を確立し、その一方の電圧が前記基準点か
   ら測定可能であること、 基準点に直接接続されていない抵抗（１８）およびカサ
   ロメータ素子（１０）の少なくとも他のものを横切る電
   圧が、基準点に接続される他方の回路素子（１０）に移
   送されること、そして 共通の基準点を有する電圧が比較され、回路により抵抗
   （１８）およびカサロメータ素子（１０）に供給される
   電流が、前記比較にしたがって制御されること、 を特徴とする方法。 ４４、抵抗（１８）またはカサロメータ素子（１０）を
   横切る電圧が、最初に移送コンデンサ（７０ａまたは７
   ０ｂ）に移送され、そして移送コンデンサ（７０ａまた
   は７０ｂ）から基準点に接続される保持コンデンサ（５
   ８または６０）に移送されることを特徴とする、請求項
   ４３記載の装置。 ４５、抵抗（１８）およびカサロメータ素子（１０）を
   横切る各電圧が、最初に移送コンデンサ（７０ａまたは
   ７０ｂ）に移送され、その後そこから、共に基準点に接
   続される各保持コンデンサ（５８または６０）に移送さ
   れることを特徴とする、請求項４３記載の装置。 ４６、直列の抵抗（１８）およびカサロメータ素子（１
   ０）に供給される電流が、２つの保持コンデンサ（５８
   または６０）を横切る電圧を入力として有する微分増幅
   器（３２）により制御されることを特徴とする、請求項
   ４４記載の方法。 ４７、カサロメータ素子（１０）がサーミスタであるこ
   とを特徴とする、請求項４３〜４６のいずれか１記載の
   方法。 ４８、温度／抵抗特性を有するカサロメータ素子（１０
   ）、および電力をカサロメータ素子（１０）に供給する
   供給装置（２２）を利用するカサロメータ、を備えるテ
   ストガスのガス熱伝導率の測定装置において、 抵抗が直列にカサロメータ素子（１０）に接続されるこ
   と、 供給装置（２２）が、直列のカサロメータ素子（１０）
   および抵抗に電力を供給し、それぞれを横切るそれぞれ
   の抵抗に対応する電圧を発生させること、こうして発生
   された電圧の少なくとも一つを第１移送電圧（ｆｉｒｓ
   ｔｔｒａｎｓｆｅｒｖｏｌｔａｇｅ）として、他の電圧
   とのこの回路の共通基準点に移送（ｔｒａｎｓｆｅｒ）
   する制御装置（９０）が設けられること、そして共通基
   準点を有する２つの電圧を比較し、直列のカサロメータ
   素子（１０）および抵抗に対する電力の供給量を、前記
   ２つの電圧の比較にしたがって制御する装置、 を備えることを特徴とする装置。 ４９、制御装置（９０）が、前述のようにして発生され
   た２つの電圧の他方を第２移送電圧として、共通基準点
   へ移送する装置を包含すること、そして前記比較装置が
   第１および第２移送電圧を比較し、この比較にしたがっ
   て電力の供給量を制御すること、 を特徴とする請求項４８記載の装置。 ５０、抵抗またはカサロメータ素子（１０）のための移
   送装置が、移送コンデンサ（７０ａまたは７０ｂ）、共
   通基準点に連結される保持コンデンサ（５８または６０
   ）、およびスイッチ装置（６４ａまたは６４ｂ）であっ
   て、移送コンデンサ（７０ａまたは７０ｂ）を充電また
   は放電される抵抗またはカサロメータ素子（１０）に並
   列に週期的に接続し、その後、移送コンデンサ（７０ａ
   または７０ｂ）を、充電または放電されるように保持コ
   ンデンサ（５８または６０）に並列に接続するスイッチ
   装置、を備えることを特徴とする請求項４８記載の装置
   。 ５１、移送装置が、各抵抗およびカサロメータ素子（１
   ０）について、各移送コンデンサ（７０ａまたは７０ｂ
   ）、共に共通基準点に接続される各保持コンデンサ（５
   ８または６０）、およびスイッチ装置（６４ａまたは６
   ４ｂ）であって、各移送コンデンサ（７０ａまたは７０
   ｂ）を、充電または放電されるその抵抗およびカサロメ
   ータ素子（１０）に、それぞれ並列に週期的に接続し、
   それから各移送コンデンサ（７０ａまたは７０ｂ）を、
   充電または放電されるその各保持コンデンサ（５８また
   は６０）に並列に接続するスイッチ装置、を備えること
   を特徴とする請求項４８記載の装置。 ５２、前記比較装置が、２つの保持コンデンサ（５８ま
   たは６０）を横切る電圧を入力として有する微分増幅器
   （３２）、を備えることを特徴とする請求項５１記載の
   装置。