JPH04324343A - 液中の溶存ガス測定装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶液中に溶存している特
定ガスの濃度を自動的に測定する装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】液中の溶存ガス測定方法及びその装置の
従来の技術としては、たとえば溶液試料をガラス製の採
取管に採取し、研究所や、実験室に持ち帰り、溶液中か
らの溶存ガスをトリチェリー真空による抽出や、水銀拡
散ポンプとテプラーポンプの併用による抽出、及びピス
トンによる抽出、更にはガス置換法などの抽出方法で抽
出し、次いでガス分析として、ガスクロマトグラフィー
により溶存ガスの種類とガス量を分析している。

【０００３】また、例えば、絶縁油中から溶存ガスを抽
出して、溶存ガスのガス分析を自動的に行うための油入
電気機器の異常監視装置が提案されている（特公平１−
５２７０４号）。この装置は、電気機器本体に接続され
た貯油槽と、この貯油槽中の絶縁油から溶存ガスを脱気
するための脱気槽と、この脱気槽から溶存ガスを抽出し
、この溶存ガスをガス試料管に移送装入させる往復動式
ピストン装置と、真空と大気圧との差圧によって往復運
動して上記往復動式ピストン装置を駆動する差圧ピスト
ン装置と、ガス抽出作動開始前に上記脱気槽及び往復動
式ピストン装置のシリンダ室内の所定の真空状態とする
真空ポンプと溶存ガスを分析するガス分析装置とから構
成されたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の方法は
採取するとき、溶存ガスの分析が必要とする装置の一部
を停電させる必要もあり、又採取後持ち帰り分析するた
めに結果の提出が遅れることがあった。又、溶液試料か
らガスを抽出する場合、労働安全衛生上問題となる水銀
や破損の危険性がある複雑なガラス器具を用いていた。 分析に至ってはガスクロマトグラフへキャリアガスとし
て不活性ガスが必要であった。更に、上記の方法による
溶存ガス分析装置は大型で高価であり、操作も複雑であ
った。

【０００５】また、特公平１−５２７０４号に開示され
た装置はある程度は小型で軽量にすることが可能である
が、往復動式ピストン装置や差圧ピストン装置、更には
これらを接続するための移送管やバルブもを必要とし、
構造的に複雑であった。そのため小型、軽量化に限界が
あった。

【０００６】本発明は上記従来の分析方法、及び装置に
おける課題を解決されるためになされたもので、測定が
困難な場所においても、必要な時に試料の採取、自動的
に、かつ簡便に、複数個の絶縁油の溶存ガスが測定でき
る装置であって、構造が簡単で、弁の開閉と真空装置を
作動することで可能、すなわち遠隔操作が可能な小型、
計量の溶存ガス測定装置を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、複数の
試料液入口および一つの試料液出口を有するロータリー
コックと、一定容量の採取管と、内部に光音響装置を有
するガスセルと、廃液槽と、真空ポンプと、３方コック
とを具備する液中の溶存ガス測定装置であって、前記ロ
ータリーコックの試料液出口は開閉弁を介して前記採取
管の一端と連結し、該採取管の他端は前記３方コックの
第１接続口と連結し、前記真空ポンプは前記３方コック
の第２接続口と前記廃液槽を介して連結し、前記ガスセ
ルは前記３方コックの第３接続口と連結していることを
特徴とする液中の溶存ガス測定装置にある。

【０００８】本発明において、特定ガスを含有する溶液
として、例えば、ＣＯ２　、ＣＯ等の無機ガスを溶解し
ている水等の液体、メタン、エタン等のパラフィン系ガ
ス、エチレン、プロピレン等のオレフィン系ガス、ベン
ゼン、トルエン等の芳香族系ガスなどを溶解しているナ
フサ、液体燃料など有機溶剤、あるいは分解ガスを溶存
する絶縁油などに用いることができる。

【０００９】本発明において使用する光音響測定法の原
理は、以下のものである。分子の光励起により発生した
熱エネルギーの励起波長依存性をマイクロホンを用いて
直接測定する分光法で、一般に変調した単色光を吸収し
た励起分子が、少なくともそのエネルギーの一部を熱エ
ネルギーに変換し無放射的に基底状態に戻るとき、その
熱エネルギーは変調周波数に応じた疎密波になるためマ
イクロホンで測定される。特定ガスの吸収する特定波長
の光をその特定ガスが含まれる混合気体に当てて、特定
ガス分子の緩和過程から生じる熱の光吸収を測定するこ
とにより、混合気体中に含まれる特定ガスの有無や量を
求めることができる。

【００１０】

【作用】本発明の作用を以下に説明する。例えば、絶縁
油を使用している変圧器やＯＦケーブル等の電気機器か
ら試料液として絶縁油をあらかじめ真空ポンプによって
減圧された採取管に充填する。試料液は、一定量採取管
に採取される。しかる後この試料液を３方コックを介し
てガスセルと連結する導管に移送し、この試料液の表面
を、減圧されたガスセル内の空間と接触させると、試料
液中の溶存ガスが試料液表面からガスセル中に拡散する
。次いで、溶存ガス以外のガスをガスセル内に導入して
光音響測定法によって測定できる所定の圧力にして、ガ
スセル中の溶存ガスの量を光音響手段で測定する。測定
が終わると、測定済の試料液は、ガスセルと連結された
導管内に移送され、廃液槽に一時貯えられる。本発明に
おいて、上記の方法で経時的に且つ自動的に繰り返し測
定することができ、一定回数測定されて、廃液槽中の測
定済の試料液が所定の量に達したときに廃棄する。

【００１１】本発明はこのように作用するので、往復動
式ピストン装置や差圧ピストン装置のような特別の装置
を必要とせず、試料中の溶存ガスの測定は必要な時に、
試料の採取、測定が困難な場所においても、弁の開閉と
真空装置を作動することで可能になる。すなわち遠隔操
作が可能なオンラインな装置とすることができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１はこの発明の実施例を示す構成図である。図
において、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは溶存ガスの測定を
必要とする装置における試料液供給口、２は複数の試料
液を順次採取するための４方ロータリーコックである。 ２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄは、４方ロータリーコック
２における試料液入口で、それぞれは溶存ガスの分析が
必要とする装置における試料液供給口１ａ、１ｂ、１ｃ
および１ｄと導管１１、１２、１３および１４に連結さ
れている。２ｅは４方ロータリーコック２における試料
液出口であって、導管１５および開閉弁３を介して採取
管４の一端と接続している。該採取管４においては試料
液が充填され、隔離される。５は試料液の採取管４と後
記のガスセル６と廃液槽９を連結するための３方コック
である。５ａ、５ｂおよび５ｃはそれぞれ３方コック５
における第１接続口、第２接続口および第３接続口であ
り、第１接続口５ａは採取管４の他端と接続している。 ６はガスセルであり、その下方において導管１６が接続
し、３方コックの第３接続口５ｃと連結している。７は
ガスセル３の内壁面に設けられた光音響装置の構成部分
であるマイクロホンである。９は測定後の試料液を保存
する廃液槽で、導管１９によって３方コックの第２接続
口と連結し、導管２０によって真空ポンプ１０と連結さ
れている。また、ガスセル６には導管１７、開閉弁８お
よび導管１８が順次連結されている。

【００１３】なお、本実施例に用いた採取管４および、
ガスセル６の容量は、それぞれ３０ｍおよび２０ｍであ
る。本実施例において、試料液として絶縁油を用い、溶
存ガスとしてアセチレンガスを測定した。

【００１４】次に、実施例の作動について説明する。ま
ず、開閉弁の３、８を閉め、３方コッック５の第１、第
２および第３接続口５ａ、５ｂおよび５ｃを通路とし、
真空ポンプ１０を作動させ、試料液採取管４とガスセル
６と廃液槽９と導管１６、１７、１９、２０の空間を減
圧にする。次いで、３方コック５の第１接続口５ａを閉
じ第２および第３接続口５ｂおよび５ｃを通路にして、
開閉弁３を開ける。

【００１５】今仮に、Ａ部の試料液について測定すると
仮定して述べると、Ａ部の試料液は試料供給口１に連結
されている導管１０より４方ロータリーコック２の試料
液入口２ａ、試料液出口２ｅ、導管１５、開閉弁３の順
に導かれ、採取管４に充填、隔離される。その後、開閉
弁３を閉め、続いて３方コック５の第１および第３接続
口５ａ、５ｃを通路にし、採取管４に充填、隔離された
試料液をガスセル６の下部に接続されている導管１５導
入される。絶縁油の表面は減圧されたガスセル６の空間
と互いに接触し、同時に試料液からは、溶存ガスが放出
して、一定割合のアセチレンガスがガスセル６に保存さ
れる。次に、開閉弁８を開け、空気をガスセル６内に導
入し、１気圧にして開閉弁８を閉じた後、光音響測定を
行なう。測定は時経列的に測定し飽和するところを特定
ガスの濃度とする。測定が終了すれば、開閉弁８を開け
、３方コック５の第１、第２および第３接続口５ａ、５
ｂ、５ｃを通路にして、採取管４、導管１６、ガスセル
６内の試料液を廃油槽９内に導き出し，Ａ部の溶存ガス
の測定が終了する。更に、Ｂ部の試料液について測定す
る場合は４方ロータリーコック２の試料液入口２ｂと試
料液出口２ｅを通路とし、上記と同様の操作を行う表１
に上記の操作をステップ毎に記述する。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明において、電
気機器からの絶縁油等の試料液は、あらかじめ減圧され
た一定容量の採取容器に採取され、その一定量の試料液
中の溶存ガスをガスセルに一定割合で放出するので、ガ
スセル内を一定気圧にして光音響測定することによって
、試料液中の溶存ガスを、従来使用されていた水銀や複
雑なガラス器具を用いることなく、しかもキャリアガス
も使わずに、簡便に測定することができる。また、この
測定方法において使用される測定装置は、構造が簡単で
小型化、軽量化できるので、試料溶液の採取や測定が困
難な場所などにおいても設置することができ、しかも遠
隔操作で測定ができる。また、４方ロータリーコックを
用いたことにより複数の試料液中のガスが測定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施する装置の構成を示す構成
図である。

【符号の説明】

１ａ　　試料液供給口 １ｂ　　試料液供給口 １ｃ　　試料液供給口 １ｄ　　試料液供給口 ２　　４方ロータリーコック ２ａ　　試料液入口 ２ｂ　　試料液入口 ２ｃ　　試料液入口 ２ｄ　　試料液入口 ２ｅ　　試料液出口 ３　　開閉弁 ４　　採取管 ５　　３方コック ５ａ　　第１接続口 ５ｂ　　第２接続口 ５ｃ　　第３接続口 ６　　ガスセル ７　　マイクロホン ８　　開閉弁 ９　　廃液槽 １０　　真空ポンプ １１　　導管 １２　　導管 １３　　導管 １４　　導管 １５　　導管 １６　　導管 １７　　導管 １８　　導管 １９　　導管 ２０　　導管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の試料液入口および一つの試料液
   出口を有するロータリーコックと、一定容量の採取管と
   、内部に光音響装置を有するガスセルと、廃液槽と、真
   空ポンプと、３方コックとを具備する液中の溶存ガス測
   定装置であって、前記ロータリーコックの試料液出口は
   開閉弁を介して前記採取管の一端と連結し、該採取管の
   他端は前記３方コックの第１接続口と連結し、前記真空
   ポンプは前記３方コックの第２接続口と前記廃液槽を介
   して連結し、前記ガスセルは前記３方コックの第３接続
   口と連結していることを特徴とする液中の溶存ガス測定
   装置。