JPH05847Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は気体の光屈折率に基づいて燃料ガスの
特性を測定する装置における湿度変動による測定
誤差防止技術に関する。

（従来技術） 気体の光屈折率に基づいて燃料ガスの特定する
装置は、一方には燃料ガスが、他方には標準ガス
が流入する光学セルを並設し、ここに同一光源か
ら分岐させた２本の光ビームを照射し、セル透過
後のビームを一つの光路に合わせて干渉を生じさ
せるように構成されている。この装置においては
光ビームの光路を形成する光学セルや平行平板鏡
等の光学部材を持つ関係上、雰囲気中の水分子が
光学部材表面に付着すると、光ビームの屈折率や
反射率が変化して干渉特性に変化を来し、結果と
して測定誤算を生じるという問題がある。このた
め、これら光学部材を小型の容器に収容するとと
もに、ここにシリカゲルや塩化カリウム等の吸湿
剤を内蔵させて乾燥状態を維持させることが行わ
れている。

しかしながら、長期間の使用によつて吸湿剤の
吸湿能力が低下した段階で交換を必要とするた
め、交換の手間と新しい吸湿剤を必要とするとい
う問題があつた。

このような問題を解消するため、乾燥状態にあ
る窒素ガス等によりハウジングをバージすること
も考えられるが、バージ用に別のガスボンベを必
要として装置の大型化とランニングコストの上昇
を招くという問題がある。

（目的） 本考案はこのような問題に鑑みてなされたもの
であつて、吸湿剤やバージ用ガスを不要した新規
な光干渉式燃料ガス特性測定装置を提供すること
にある。

（構成） そこで以下に本考案の詳細を図示した実施例に
基づいて説明する。

第１，２図は、本考案の一実施例を示すもので
あつて、図中符号１は遮光ハウジングを形成する
ケースで、ここには燃料ガスが流入する第１の光
学セル２、標準ガスが流入する第２の光学セル
３、光源４からの光を２光路に分割して第１、第
２の光学セル２，３に入射させる平行平面鏡５、
２つの光学セル２，３から出射した光を１つの光
路に合せて受光素子６に入射させる平行平面鏡７
等からなる干渉光学系が収容されている。

この第１の光学セル２は、そのガス流入口２ａ
が燃料ガス供給ラインＬに、またガス流出口２ｂ
がパイプ８によりケース１の外に連通されてい
る。一方、第２の光学セル３は、そのガス流入口
３ａが標準ガスボンベ９に、また流出口３ｂはケ
ース１内に連通されている。なお、図中符号１０
は、ケースに設けたガス排出口を示す。

この実施例において、第１の光学セル２に燃料
ガスを、また第２の光学セル３に標準ガスを流す
と、光源４から分割された２本の光ビームは、そ
れぞれ光学セル２，３を通過し、標準ガスと燃料
ガスとの屈折率の影響を受けて出射して干渉を生
じる。この干渉は、受光素子６により電気信号と
なつて図示しない測定回路により発熱量に変換さ
れる。

ところで、第２の光学セル３に流入した標準ガ
スは、その流出口３ｂからケース１内に排出さ
れ、ここに停滞している空気を排出口１０から外
に排出しつつケース１内に充満する。これによ
り、ケース１は、乾燥状態にある標準ガスに満た
され、ここに収容されているセル２，３や平行平
面鏡５，７の表面を常時乾燥状態に維持する。こ
の過程において外部の空気がケース１内に侵入し
ようとするが、ケース１内が標準ガスにより大気
圧より若干正圧に維持されているから、ケース１
の隙間から侵入しようとする空気や、これに含ま
れている塵埃はケース１への侵入を阻止されるこ
とになる。

云うまでもなく、標準ガスは、通常極めて乾燥
させた状態となるように調製されているから、温
度の急激な低下などによつても干渉光学系に結露
を生じさせるようなことはない。

ところで、ケース１内に充満した標準ガスは、
空気等とは屈折率が異なるが、測定セル２側の空
間光路と、標準セル３側の空間光路に均一に充満
しているため、測定値に影響を与えるようなこと
はない。

第３図は、本考案の実施例を示すものであつ
て、燃料ガスが流入する第１の光学セル２の流出
口２ａをケース内に連通させる一方、標準セル３
のガス流出口３ｂをケース１外に連通させたもの
で、この実施例によれば、湿度を可及的に低くさ
れた燃料ガスを利用してケース１内の湿気を抑え
ることができ、標準ガスを間欠的に供給して、高
価な標準ガスの使用量を小さくしてランニングコ
ストを引き下げることができる。

なお、上述の実施例においては、燃料ガスか標
準ガスの一方だけを光学系ケースに放出するよう
にしているが、相互に干渉を起さない場合には光
学系ケースに放出するようにしているか、相互に
干渉を起さない場合には両方を放出させるように
しても同様の作用を奏することは明らかである。

すなわち、第４図に示したように、標準セル３
のガス排出口３ｂは、キヤピラリチユーブをコイ
ル状に巻回、もしくは曲折させてなる抵抗管１２
を介して第１セル２のガス排出口２ｂに放出口１
３に共通接続するとともに、この放出口１３をケ
ース内に配置したものである。

この実施例によれば、標準ガスは、組成が似か
よつた燃料ガスを介して放出口に排出されること
となつて、拡散速度が小さくなり、標準セル内の
標準ガスの濃度を長時間に亘つて一定に維持する
ことができて間欠供給が可能となつて、標準ガス
の消費量を飛躍的に少なくすることができる。

また、標準ガス用のセルと燃料ガスのセルが連
通しているため、セル内の燃料ガスの圧力の変動
を、標準ガス圧に作用させて相殺でき、発熱量を
高い精度で測定することができる。

また、ガスの吹出し口を光学系の表面近傍に配
置しておけば、光学系表面に堆積しようとする塵
埃を払拭することが可能となり、メンテナンスの
期間を延長することが可能となる。

（効果） 以上説明したように本考案においては、測定セ
ル及び標準セルを含む干渉光学系をＹ密封ケース
に収容するとともに、標準セル及び測定セルの少
なくとも一方の流出口をケース内に連通させたの
で、可及的に低い湿度に抑えられているガスによ
りケース内の湿気をパージすることができて特別
な吸湿剤を不要としてメンテナンスの簡略化や、
ケースの小型化、及び気密構造の簡素化を図るこ
とができるばかりでなく、ハウジング内が大気圧
に対して正圧に保たれているから塵埃の侵入を可
及的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は、それぞれ本考案の一実施例を示
す装置の構成図と斜視図、第３，４図は本考案の
他の実施例を示す構成図である。 １……ケース、２……測定セル、２ａ……ガス
流入口、２ｂ……ガス排出口、３……標準セル、
３ａ……標準ガス流入口、３ｂ……ガス排出口、
５，７……平行平面鏡、６……検出器、９……標
準ガス源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 測定セル及び標準セルを含む干渉光学系を容器
   に収容するとともに、前記測定セル及び標準セル
   の少なくとも一方のガス流出口を前記容器内に連
   通させてなる光干渉式ガス発熱量測定装置。