JPH039253A - 沸点計 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石油製品等の蒸留点を測定するために用いる
沸点計に関する。

〔従来の技術〕

従来より、石油精製工業においては、ガソリン等の石油
製品の中間留出温度、終点などを沸点計により測定する
ことが行なわれている。この測定結果は、ＪＩＳに規定
された標準試験による測定結果に合わせて調整され、こ
の値に基づいて操業管理、製品管理等が行なわれるもの
である。

このような沸点計として、従来第３図に示す構成のもの
が知られている。

即ち、第３図において１は試料液が導入される容器、２
は容器１内の試料を加熱するヒータ（加熱装置）、３は
容器１に連結された試料導入管、４は試料導入管３の上
端に連結された計量カップ（計量装置）、５は計量カッ
プ４に連結されたオーバーフロー管、６は試料導入管３
に介装された第１電磁バルブ５７は試料導入管３の計量
カップ４と第１電磁バルブ６との間に連結された試料流
通管、８は試料流通管７に介装された第２電磁バルブを
示す。また、９は容器１の上部に連結された試料冷却管
、１０は試料冷却管９の周囲に配設された冷却水流通管
、１１は試料冷却管９内に挿入され、その先端検知部が
容器１の上部に位置するように配設された温度検出器、
１２は試料冷却管９の先端に連結された試料留出管、１
３は試料留出管１２の下端に連結された分留容器、１４
は分留容器１３とＵ字管１４ａを介して連結された液面
検出管である。この液面検出管１４には、５％留出点、
５０％留出点等の各留出点における液面を検出する検出
端　１５ａを具備するレベルセンサ１５が配設され、試
料の留出量に応じて上昇する液面検出管１４内の液面が
このレベルセンサ１５によって検出されるようになって
いる。この場合、レベルセンサ１５の各検出端１５ａは
検出すべき留出点に予め設定されている。なお、１６は
分留容器１３の下端に連結された試料排出管、１７は試
料排出管１６に介装された第３電磁バルブ、１８はヒー
タ２、温度検出器１１及びレベルセンサ１５とそれぞれ
連絡する１７Ｘ１部である。

上記沸点計を用いて試料の蒸留点を測定する場合、まず
第１電磁バルブ６を閉じ、第２電磁バルブ８を開けた状
態で試料導入管３に試料流通管７から試料を導入する。

これにより、一定量の試料が計量カップ４に貯えられる
と共に、余分の試料はオーバーフロー管５からオーバー
フローされる。

次に、第１電磁バルブ６を開き、第２電磁バルブ８を閉
じることにより計量カップ４内の試料を容器１内に入れ
た後、この試料を制御部１８の制御によってヒータ２に
より所定加熱速度で連続的に加熱し、蒸留する。そして
、試料蒸気が冷却管９に流入してこの中で液化され、更
に留出管１２から分留容器１３内に滴下して液面検出管
１４内の液面が上昇すると、予め設定された各留出点、
例えば５％、１０％、９０％、９５％等の中間留出点や
終点に対応する液面がレベルセンサ１５で検出され、こ
の信号が制御部１８に送られると共に、このとき温度検
出器１１で検出した試料温度が制御部１８に保持される
ことにより、試料の蒸留点が測定されるものである。な
お、上記動作が終了すると加熱が伴出され１分留容器１
３及び液面検出管１４内の試料が排出された後、次の測
定動作に移る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の沸点計においては、液面検出管１
２の予め決められた位置にレベルセンサ１５の検出端１
５ａを配設し、これら検出端１５ａによって各検出ポイ
ントの検出を行なっているため、検出ポイントを変更し
ようとすると検出端１５ａの配設位置を変えなければな
らず、検出ポイントの変更が面倒であった。特に、従来
の沸点計においては、第４図に示すように液面検出管１
４の検出ポイントと対応する箇所に存して分留容器１３
に絞り１３ａを形成し、これにより液面の検出精度を高
めることが行なわれているが、このような場合検出ポイ
ントを変更するためには検出端１５ａの位置変更のみな
らず分留容器１３の交換も必要となり、非常に手間のか
かるものであった。

また、近年特定の留出温度における留出量を測定するこ
とが要望されているが、従来の沸点計は特定の留出量に
おける留出温度は測定できるが、特定の留出温度におけ
る留出量を測定することはできず、従って測定装置とし
ての機能が十分満足すべきものでなかった。

更に、第３図の装置による蒸留はＪ　Ｉ　Ｓに合わせて
常圧蒸留とするために蒸留系路を大気開放状態として行
なうものであり、このため試料の一部が大気開放系路を
通って滅失するが、ＪＩＳと対応する測定値を得るため
には滅失分を測定し、実際の測定値に滅失分に応じた補
正を加えて滅失分加算留出点を求めなければならない。

従って、従来の沸点計では滅失分加算留出点を求めるた
めの操作やプログラムが必要となり、測定が複雑となる
ものであった。

また、第３図の装置では、液面検出管の各留出％の位置
にレベルセンサを設置する場合、各留出％のスパン量に
相当する量の試料液を液面検出管の上部から注入して検
知する位置を決定する必要があり、しかもその操作を各
留出ポイントで行なわなければならないという面倒があ
った。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、容易に検出
ポイントを変更し得ると共に、所望の留出量における留
・出温度のみならず所望の留出温度における留出量をも
測定し得、しかも滅失分による補正を行なわずに滅失分
加算留出点に近似した留出点を求めることが可能な上、
ゼロ−スパンを精密に設定することができる沸点計を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するため、試料が導入される
容器と、この容器内の試料を加熱する加熱装置と、容器
内に生じた試料の蒸気が導入されると共に、この蒸気を
冷却して液化する冷却管と、上記冷却管で液化した試料
が滴下される分留容器と、上記容器内に生じた試料蒸気
の温度を検出する温度検出器とを有し、上記分留容器内
に滴下された試料の液面を検出することにより求めた試
料の留出量と温度検出器で検出した容器内の試料温度と
から試料の蒸留点を測定する沸点計において、分留容器
内の試料の液面変動を連続的に検出する液面検出機構と
、この液面の変動幅を記憶する記憶手段とを具備してな
り、蒸留点を測定したときの蒸留開始時及び蒸留終了時
における分留容器内の試料液面をそれぞれ上記液面検出
機構によって検出すると共に、これら両液面間の液面変
動幅を上記記憶手段によって記憶し、この液面変動幅を
基準として蒸留点を測定するようにしたことを特徴とす
る沸点計（以下第１沸点計という）を提供する。

また、本発明は、試料が導入される容器と、この容器内
の試料を加熱する加熱装置と、容器内に生じた試料の蒸
気が導入されると共に、この蒸気を冷却して液化する冷
却管と、上記冷却管で液化した試料が滴下される分留容
器と、上記容器内に生じた試料蒸気の温度を検出する温
度検出器とを有し、上記分留容器内に滴下された試料の
液面を検出することにより求めた試料の留出量と温度検
出器で検出した容器内の試料温度とから試料の蒸留点を
測定する沸点計において、所定量の試料を計量し、この
試料を上記容器に導入する計量装置と、この計量装置と
上記分留容器とを連通ずる切換可能に設けられたバイパ
ス管と、分留容器内の試料の液面変動を連続的に検出す
る液面検出機構と、この液面の変動幅を記憶する記憶手
段とを具備してなり、上記分留容器から試料を排出した
とき及び上記計量装置からバイパス管を通して分留容器
に所定量の試料を導入したときにおける分留容器内の試
料液面をそれぞれ上記液面検出機構によって検出すると
共に、これら両液面間の液面変動幅を上記記憶手段によ
って記憶し、この液面変動幅を基準として蒸留点を測定
するようにしたことを特徴とする沸点計（以下第２沸点
計という）を提供する。

この場合、液面変動を連続的に検出する液面検出機構と
してはイメージセンサや液面上昇と共に上昇するタイプ
のレベルセンサなどを用いることができる。また、液面
の変動幅を記憶する記憶手段は液面検出機構と接続した
制御部に液面変動幅の記憶回路を設けることなどにより
構成することができる。

〔作　用〕

本発明の第１及び第２沸点計においては、留出容器内の
試料液面の変動を連続的に検出するようにしたので、い
わば液面の検出幅に無数のレベルセンサが設置されたの
と同じこととなり、このため検出ポイントを変更する場
合にはポイントの位置の変更を指示するだけでよく、装
置自体に手を加える必要がない。また、このように液面
を連続的に検出するため、液面がどの位置にあってもそ
のときの留出温度を求めることができると共に、どのよ
うな留出温度であってもその温度に対応する留出量を測
定することができ、しかも連続的に測定した留出量と留
出温度とから蒸留曲線を得ることもできる。更に、第１
沸点計においては、実際の測定を行ない、このときの全
留出量に対応した液面変動幅を記憶しておき、この変動
幅（ゼロ−スパン）を基準として測定を行なうことによ
り、補正を行なうことなくＪＩＳに定められた滅失分加
算留出点に近似したＪＩＳの許容範囲内の留出点を直接
求めることができる。即ち、実際の測定により求めた液
面変動幅を基準として測定を行なった場合、滅失分が差
し引かれた留出量を基準とすることができるため、測定
後に滅失分に応じた補正を行なうことなく滅失分加算留
出点に近似した値を直読できるものである。また、第２
沸点計においては、計量装置からバイパス管を通して分
留容器内に試料を導入してゼロ−スパンの設定を行なう
ようにしたので、ゼロ−スパンの精密な設定を容易に行
なうことができるものである。なお、第２沸点計で得ら
れた値に基づいてＪＩＳに定められだ補正計算を行なう
ことにより滅失分加算留出点を得ることができ、この場
合はもちろんＪＩＳの規定と完全に合致した値を得るこ
とができる。

次に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発
明は下記実施例に限定されるものではない。

〔実施例〕

第１図は本発明沸点計の一実施例を示す。なお、第１図
において第３図の沸点計と同一構成の部分には同一参照
符号を付してその説明を省略する。

本実施例においては、液面検出管１４にイメージセンサ
１９が配設され、このイメージセンサ１９によって検出
管１４内の液面が連続的に検出されるようになっている
。このイメージセンサ１９は制御部１８と連絡している
と共に、この制御部１８はイメージセンサ１９が検出し
た液面の変動幅を記憶できるように構成されている。ま
た、試料導入管３には第１電磁バルブ６の下流側に存し
て三方電磁バルブ２ｏが介装され、このバルブ２０の通
路口にバイパス管２１の一端が連結されていると共に、
バイパス管２１の他端は試料留出管１２に連結されてい
る。更に、試料排出管］６の上端は第２図に示すように
分留容器１３内部にまで延出されている。

ここで、上記イメージセンサ１９は第２図に示す構成を
有する。即ち、発光ダイオード等の発光素子１９ａが縦
方向に沿って連続的に多数配設された発光体１９ｂと、
ホトダイオード等の受光素子１９ｃが縦方向に沿って連
続的に多数配設された受光体１９ｄとが互に対向配置さ
れてなるもので１発光素子１９ａから発光され、検出管
１４を透過した光を受光素子１９ｃで検知することによ
り検出管１４内の液面変動を連続的に検出するものであ
る。

本実施例の沸点計によって蒸留点の測定を行なう場合、
まずゼロ−スパン（留出量０〜１００％の液面変動幅）
の調整を行なう。即ち、第１電磁バルブ６を閉じ、第２
電磁バルブ８を開けて計量カップ４に所定量の試料を溜
めた後、第２電磁バルブ８を閉じ、試料の流通を止めた
状態で第１電磁バルブ６を開けると共に、三方電磁バル
ブ２０を作動させて計量カップ４内の試料をバイパス管
２１に導き、この試料全てを分留容器１３内に入れた後
、第３電磁バルブ１７を開いて分留容器１３内の試料を
排出する。すると、分留容器１３内の試料液面は試料排
出管１６の上端面と同じ位置（第２図中Ａ）になるので
、このときのイメージセンサ１９の出力を制御部１８で
読み取り、ゼロ点とする。次に、上述した分留容器１３
への試料導入動作を繰り返し、所定量の試料を分留容器
１３に入れる。すると、分留容器１３中の液面は所定高
さ上昇するので（第２図中Ｂ）、このときのイメージセ
ンサ１９の出力を制御部１８で読み取り、１００％留出
点とする。これによりゼロ−スパンが制御部１８で記憶
され、このゼロ−スパンによって留出量を管理すること
ができる。なお。

このゼロ−スパン調整は、定期的に行なうことにより測
定値の信頼性が向上すると共に、ゼロ−スパンの値の変
動から計量ミス等の装置不良の診断にも役立つ。

上記ゼロ−スパンの調整後、このゼロ−スパンを基準と
して試料の蒸留点を測定するものであるが、このときの
測定動作は第３図の沸点計と同じであるからその説明を
省略する。

この場合、複数回のバッチ測定を連続して行なうときに
は最初に設定したゼロ−スパンを基準として全ての測定
を行なうことができ、その測定時に滅失する滅失量も管
理することができるが、実際の測定時に得られたゼロ−
スパンを制御部１８で記憶しておき、このゼロ−スパン
を基準として測定を行なうことができる。

本実施例の沸点計は、液面の検出に液面変動を連続的に
検出し得るイメージセンサ１９を用いたことにより、い
わば液面の検出幅に無数のレベルセンサが設置されたの
と同じこととなり、液面の高さを正確に測定することが
できると共に、検出ポイントの変更は制御部１８に対す
る指示を変えるだけで行なうことができ、従って装置に
手を加えることなく簡単に検出ポイントを変更すること
ができる。

また、本沸点計においては液面を連続的に検出できるた
め、所望の留出量における試料留出温度を４１１定する
ことができるのみならず、所望の留出温度における留出
量をも測定することができ、しかも留出量とこれに対応
する留出温度を連続的に制御部１８で保持することによ
り、この値に基づいて蒸留曲線を表示させることも可能
である。

更に、上述したように、バイパス管２１を用いることに
より測定開始前にゼロ−スパンを容易に設定できるのみ
ならず、連続的にバッチ測定を行なうときに一回の測定
におけるゼロ−スパンを記憶すると共に、このゼロ−ス
パンを基準として測定を行なうことにより、実際の測定
によって求めたゼロ−スパンを基準として蒸留点の測定
を行なうことができるため、蒸留時に滅失量があっても
この滅失量が差し引かれた全留出量を１００％としてゼ
ロ−スパンを設定することができ、従って滅失量を測定
したり滅失量に応じた補正を行なうことなく　、Ｊ　Ｉ
　Ｓに対応するＪＩＳの許容範囲内の測定値を直接得る
ことができるものである。

なお、上記実施例においては液面変動を連続的に検出す
る液面検出機構としてイメージセンサを用いたが、液面
上昇と共に上昇するタイプのレベルセンサを用いてもよ
い。また、その他の構成についても本発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々変更して差し支えない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の第１及び第２沸点計は１
分留容器内の液面変動を連続的に検出すると共に、この
液面変動幅を記憶できるように構成したので、液面を正
確に測定でき、かつ装置に手を加えることなく検出ポイ
ントを簡単に変更できると共に、所望の留出量における
留出温度及び所望の留出温度における留出量の両方を測
定できる。また、第１沸点計は、実際の測定によって得
られたゼロ−スパンを記憶し、これを基準として測定を
行なうことにより、滅失量の測定や補正計算を行なうこ
となく滅失分加算留出点に近似した留出点を容易に求め
ることができる６更に、第２沸点計は、バイパス管を用
いることにより、測定開始前にゼロ−スパンを簡単にか
つ精密に設定できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る沸点計を示す概略図、
第２図は同沸点計の分留容器、液面検出管部分を示す一
部省略拡大断面図、第３図は従来の沸点計の一例を示す
概略図、第４図は同沸点計の分留容器、液面検出管部分
を示す一部省略拡大断面図である。 １・・・容　器 ４・・・計量装置 １１　・温度検出器 １８・・・制御部 ２１・・・バイパス管 ２・・・ヒータ（加熱装置） ９・・・試料冷却管 １３・・・分留容器 １９・・・イメージセンサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、試料が導入される容器と、この容器内の試料を加熱
   する加熱装置と、容器内に生じた試料の蒸気が導入され
   ると共に、この蒸気を冷却して液化する冷却管と、上記
   冷却管で液化した試料が滴下される分留容器と、上記容
   器内に生じた試料蒸気の温度を検出する温度検出器とを
   有し、上記分留容器内に滴下された試料の液面を検出す
   ることにより求めた試料の留出量と温度検出器で検出し
   た容器内の試料温度とから試料の蒸留点を測定する沸点
   計において、分留容器内の試料の液面変動を連続的に検
   出する液面検出機構と、この液面の変動幅を記憶する記
   憶手段とを具備してなり、蒸留点を測定したときの蒸留
   開始時及び蒸留終了時における分留容器内の試料液面を
   それぞれ上記液面検出機構によって検出すると共に、こ
   れら両液面間の液面変動幅を上記記憶手段によって記憶
   し、この液面変動幅を基準として蒸留点を測定するよう
   にしたことを特徴とする沸点計。 ２、試料が導入される容器と、この容器内の試料を加熱
   する加熱装置と、容器内に生じた試料の蒸気が導入され
   ると共に、この蒸気を冷却して液化する冷却管と、上記
   冷却管で液化した試料が滴下される分留容器と、上記容
   器内に生じた試料蒸気の温度を検出する温度検出器とを
   有し、上記分留容器内に滴下された試料の液面を検出す
   ることにより求めた試料の留出量と温度検出器で検出し
   た容器内の試料温度とから試料の蒸留点を測定する沸点
   計において、所定量の試料を計量し、この試料を上記容
   器に導入する計量装置と、この計量装置と上記分留容器
   とを連通する切換可能に設けられたバイパス管と、分留
   容器内の試料の液面変動を連続的に検出する液面検出機
   構と、この液面の変動幅を記憶する記憶手段とを具備し
   てなり、上記分留容器から試料を排出したとき及び上記
   計量装置からバイパス管を通して分留容器に所定量の試
   料を導入したときにおける分留容器内の試料液面をそれ
   ぞれ上記液面検出機構によって検出すると共に、これら
   両液面間の液面変動幅を上記記憶手段によって記憶し、
   この液面変動幅を基準として蒸留点を測定するようにし
   たことを特徴とする沸点計。