JPH0720015A - ガスサンプリング装置 - Google Patents

ガスサンプリング装置

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JPH0720015A
JPH0720015A JP16295193A JP16295193A JPH0720015A JP H0720015 A JPH0720015 A JP H0720015A JP 16295193 A JP16295193 A JP 16295193A JP 16295193 A JP16295193 A JP 16295193A JP H0720015 A JPH0720015 A JP H0720015A
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JP
Japan
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gas
sampling
pressure
leak
sampling device
Prior art date
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Pending
Application number
JP16295193A
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English (en)
Inventor
Koichi Kawabe
好一 河辺
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リークの有無を検知し得る有効なガスサンプ
リング装置を提供することを目的とする。 【構成】 サンプリング管路2の始点近傍および終点近
傍にそれぞれサンプリング管路を気密保持可能に密閉す
る遮断弁21、SV2、SV3を設ける。それら遮断弁の
間に設定される検査対象範囲内に検査ガスを密封し、そ
のガス圧を圧力センサ23により刻々と検出する。監視
装置24により圧力センサの検出値を所定時間継続して
監視する。リークがあれば検出値が変動するから、その
変動の状況からリークの有無を判断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種のプロセスにおい
てガス分析を行うべくガスをサンプリングするための装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえばセメント製造プロセスにおいて
は、キルンの燃焼状態の監視やプロセス機器の保護のた
め、キルン排ガスをサンプリングして排ガス中の酸素や
一酸化炭素の濃度を計測するためのガス分析を行うこと
が重要である。そのような場合に適用されるガスサンプ
リング装置は、低濃度領域において高精度の計測を行い
得ることが要求されるものであり、このため、標準ガス
を用いて零点チェックやスパンチェック等のキャリブレ
ーションを確実に行い得るものが一般に採用されてい
る。すなわち、セメント製造プロセスにおいては、排ガ
ス中の酸素濃度の基準値は2〜3%程度、一酸化炭素濃
度の基準値は0.1%程度といずれも低濃度であって、
それらの基準値に対する僅かな変動を検知する必要があ
り、このため、ガスサンプリング装置としては、窒素ガ
スを用いて厳密な零点チェックを行うとともに、測定対
象ガスである酸素および一酸化炭素を実際に用いてスパ
ンチェックを高精度で行うようにしたものが用いられて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来一般に
採用されているその種のガスサンプリング装置は、上記
のようにキャリブレーションは精度良く行い得るもの
の、リークつまりサンプリングに際してのガスの漏出や
外気の漏入に対する対策は何等なされておらず、このた
め測定結果に対する信頼性の点で必ずしも満足し得るも
のではなかった。すなわち、従来一般のガスサンプリン
グ装置にはサンプリング管路の途中に簡易なクリップに
よる接続部分があり、そのような接続部分においてはリ
ークの発生の余地があるにも拘らず、リークが生じたと
してもそのことを検知し得るものではなかった。したが
って分析結果が変動した場合にそれがプロセス上の理由
による有意な変動であるのか、サンプリングに際しての
リークに起因するものであるかを判断することは困難で
あり、その結果、異常な状況を看過したり、正常である
にも拘らず異常との誤判断をして種々のトラブルを招い
てしまう懸念があった。
【0004】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、リークの有無を検知し得てより信頼性に優れる有効
なガスサンプリング装置を提供することを目的としてい
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、各種プロセス
においてガス分析を行うべく、分析対象のガスをサンプ
リング管路を通してガス分析計に導くようにされたガス
サンプリング装置であって、前記サンプリング管路の始
点近傍および終点近傍にそれぞれ設置されてサンプリン
グ管路を気密保持可能に密閉する遮断弁と、それら遮断
弁の間に形成される検査対象範囲内に密封した検査ガス
の圧力を検出する圧力センサと、その圧力センサの検出
値を所定時間継続して監視することによって検査対象範
囲内におけるリークの有無を判断する監視装置とを具備
してなることを特徴としている。
【0006】
【作用】本発明のガスサンプリング装置は、従来のもの
と同様にサンプリング管路を通してサンプリングしたガ
スをガス分析計により分析するものであるが、サンプリ
ング管路におけるリークの有無を監視するべく、サンプ
リング管路の始点近傍および終点近傍をそれぞれ遮断弁
により気密保持可能に密閉し、その範囲を検査対象範囲
としてそこに空気等の検査ガスを密封するとともに、そ
の検査ガスの圧力を圧力センサにより検出し、その検出
値を監視装置が所定時間継続して監視することによりそ
の変動の状況からリークの有無を判断する。すなわち、
検査対象範囲内においてリークがなければそこに密封し
た検査ガスの圧力は変動することはないが、リークがあ
れば検査ガスの圧力は変動するから、そのことをもって
リークの有無を判断し得るのである。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本実施例のガスサンプリング装置の系統
図、図2はその制御回路図である。このガスサンプリン
グ装置はセメント製造プロセスに付設されるものであっ
て、キルン排ガス中の酸素および一酸化炭素の濃度を測
定するべく、サンプリングプローブ1によりキルン排ガ
スをサンプリングし、以下に列挙する各機器が備えられ
ているサンプリング管路2を矢印で示す如く通してCO
ガス分析計3およびO2ガス分析計4に導くようにした
ものである。図中符号5はドレンセパレータ、6はフィ
ルタ、7はサンプリングガスを吸引するための吸引ポン
プ、8は圧力計、9はガス流量計、10はクーラ、11
はフィルタ、12はガス流量計、13はドレンポット、
14はドレン管、15はパージ用のエア管である。ま
た、符号16,17,18はそれぞれキャリブレーショ
ンのための標準ガスであるCO、O2、N2のガスボン
ベ、19はキャリブレーションの際にそれら標準ガスを
サンプリング管路2に供給するための切替コックであ
る。鎖線で示している符号20は上記各構成機器を収納
しているケーシングである。
【0008】以上の構成は従来のガスサンプリング装置
と基本的に同様であるが、本実施例の装置においては上
記構成に加えてサンプリング管路2におけるリークを監
視するための装置が付加されている。
【0009】すなわち、サンプリング管路2の始点であ
るサンプリングプローブ1には、電磁弁SV1により空
気圧で開閉操作される遮断弁21が設置されているとと
もに、サンプリング管路2の終点であるガス分析計3,
4の入り側にはそれぞれ遮断弁である電磁弁SV2、S
3が備えられ、電磁弁SV1を遠隔操作により開いて遮
断弁21を閉じるとともに、電磁弁SV2、SV3を遠隔
操作により閉じることでサンプリング管路2をその始点
近傍および終点近傍の位置で密閉し、その密閉される範
囲(図1において太線で示す部分)を検査対象範囲とし
てリークの有無を検査するようにしている。
【0010】また、上記のようにして設定される検査対
象範囲の途中(本実施例においてはサンプリングプロー
ブ1の近傍の位置)には、リーク検査ガスである空気を
図示しない供給源から供給するための供給管22が接続
され、その供給管22の基端部には空気の供給を停止す
るための遮断弁である電磁弁SV4が取り付けられてい
る。
【0011】さらに、上記のように検査ガスである空気
が供給される検査対象範囲の所定位置(本実施例におい
ては電磁弁SV4の近傍の位置)には、検査対象範囲内
に密封される空気の圧力を検出するための圧力発信器
(圧力センサ)23が取り付けられ、その圧力発信器2
3の検出信号は監視装置24に入力されるようになって
いる。
【0012】その監視装置24には、圧力発信器23か
らの検出値Pnが刻々と入力されるとともに、検査開始
当初に設定される基準圧力Poの設定値と、検査開始時
間Toおよび検査停止時間Tsの設定値が入力されるよう
になっている。そして、この監視装置24は、以下に述
べる手順でリーク監視を行い、異常時つまりリークが生
じていることを検知した場合には警報を発するようにさ
れている。
【0013】監視装置24の作動手順を図3に示すフロ
ーチャートに基づき説明する。リーク監視の開始時間T
oになると、監視装置24が電磁弁SV1を作動させて遮
断弁21に作動空気を供給してそれを閉じるとともに、
電磁弁SV2、SV3をそれぞれ閉じてサンプリング管路
2を密閉する。続いて、電磁弁SV4を開いて密閉され
たサンプリング管路2内に検査ガスである空気を供給
し、その圧力を圧力発信器23により計測して基準圧力
Poとなったら空気の供給を停止する。これにより、密
閉されたサンプリング管路2内に基準圧力Poで空気が
密封されることになる。その時点から運転タイマーが起
動し、運転停止時間Tsに達するまでその状態を維持す
る。そして、その間、圧力発信器23は刻々と検査対象
範囲内に密封されている空気の圧力を検出してその検出
値Pnを監視装置24に出力し、監視装置24は、入力
された検出値Pnと基準圧力Poとの差を刻々と演算す
る。その差の値が予め設定した許容変動値を越えないま
ま運転時間が経過すれば、すなわち一定時間の間に許容
限度を越える圧力変動がなければ、リークが生じていな
い正常状態と判断し、その場合は運転時間が終了してか
らさらに停止タイマーに設定されている所定時間を経た
後に作動が停止して検査を終了する。その後は通常のガ
スサンプリングを行うべく元の状態に復帰する。
【0014】また、運転時間中に検出値Pnと基準圧力
Poとの差の値が許容変動値を越えた場合、すなわち一
定時間の間に許容限度を越える圧力変動が生じた場合に
は、密閉されているはずのサンプリング管路2が充分に
密閉されていない、つまりリークが生じている異常状態
と判断して警報を発する。
【0015】上記構成のガスサンプリング装置では、従
来のものと同様に標準ガスを用いての充分なキャリブレ
ーションを行い得ることはもとより、監視装置24によ
り上記手順によってリーク検査をガスサンプリングに先
立って行うことにより、あるいはガスサンプリングを行
いつつその途中で一定時間毎にリーク検査を行うことに
より、リークの有無を確実かつ自動的に検知できる。し
たがって、リークが生じている場合には速やかな対処を
行うことができ、その結果、ガスサンプリングシステム
全体の信頼性を著しく向上させることができるものであ
る。
【0016】なお、リークが全く発生していない場合に
は圧力発信器23の検出値Pnは基準圧力Poから全く変
動しないからそれらの差は常にゼロとなるが、通常は避
け得ない計測誤差を考慮して上記実施例のようにそれら
の差の値に対して所定の許容値を設定しておくことが現
実的である。また、リーク検査開始当初に設定する基準
圧力Poは正圧(大気圧以上)としても負圧(大気圧以
下)としても良く、前者の場合はリークがあれば圧力は
低下していき、後者の場合は上昇していくことはいうま
でもない。さらに、検査ガスとしては空気に限らず他の
ガスを使用し得る。
【0017】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明は、サン
プリング管路の始点近傍および終点近傍にそれぞれサン
プリング管路を気密保持可能に密閉する遮断弁を設け
て、それら遮断弁の間に設定される検査対象範囲内に検
査ガスを密封するとともにそのガス圧を圧力センサによ
り検出し、その変動の状況から監視装置がリークの有無
を判断する構成であるから、サンプリング管路における
リークの有無を確実かつ自動的に検知し得るものであ
り、したがってガスサンプリング装置全体の信頼性を充
分に高めることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例であるガスサンプリング装置の
系統図である。
【図2】同装置の制御回路図である。
【図3】同装置の動作手順を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
2 サンプリング管路 3,4 ガス分析計 21 遮断弁 22 検査ガス供給管 23 圧力発信器(圧力センサ) 24 監視装置 SV2、SV3 電磁弁(遮断弁)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各種プロセスにおいてガス分析を行うべ
    く、分析対象のガスをサンプリング管路を通してガス分
    析計に導くようにされたガスサンプリング装置であっ
    て、前記サンプリング管路の始点近傍および終点近傍に
    それぞれ設置されてサンプリング管路を気密保持可能に
    密閉する遮断弁と、それら遮断弁の間に形成される検査
    対象範囲内に密封した検査ガスの圧力を検出する圧力セ
    ンサと、その圧力センサの検出値を所定時間継続して監
    視することによって検査対象範囲内におけるリークの有
    無を判断する監視装置とを具備してなることを特徴とす
    るガスサンプリング装置。
JP16295193A 1993-06-30 1993-06-30 ガスサンプリング装置 Pending JPH0720015A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030128