JPH08101173A - 標準ガス導入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス成分の容器への吸着或いは外部へ透過を
排除し、ガス分析機による成分分析の校正を迅速に高精
度に成し得る標準ガス導入装置を提供する。 【構成】 標準ガスと希釈用ガスとを入力して所定濃度
の校正用標準ガスを形成する標準ガス分割器３と、この
標準ガス分割器３から送り出される校正用標準ガスをガ
ス採取管５を介してガス分析機５３に直接導入するガス
導入管６とを備えている。ガス採取管５は、一端部にガ
ス導入口５Ａを備え，他端部にガス排出口５Ｂを備え，
中央部に所定の大きさの空間部５Ｃを備えている。そし
て、このガス採取管５からガス分析機５３に校正用標準
ガスを送り込むガス導入管６を、ガス採取管５の空間部
５Ｃに連結し、且つ当該ガス採取管５の他端部５Ｂに逆
止弁８を装備したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、標準ガス導入装置に係
り、とくに、校正用標準ガスを用いてガス分析機を校正
するために当該ガス分析機に併設して使用される標準ガ
ス導入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガス分析の分野では、分析機の
同一性能を長期間維持するために、校正用標準ガスによ
る分析機の校正が特に重要視されている。

【０００３】図３に従来例を示す。この図３に示す従来
例は、標準ガス分割器５１で調整された所定濃度の校正
用標準ガスを配管６０を介してテドラーバッグ５２等に
移し替えると共に、このテドラーバッグ５２を配管５３
Ａを介してガス分析機５３に取り付けて当該テドラーバ
ッグ５２内の校正用標準ガスをガス分析機内に導入する
という構成が採られている。

【０００４】この図３において、符号５０Ａは標準ガス
ボンベを示し、符号５０Ｂは希釈ガスボンベを示す。ま
た、符号５０ａ，５０ｂはそれぞれ圧力調整用のレギュ
レータを示し、符号５５はストップバルブを示す。前述
した標準ガス分割器５１の出力段には流量調整用のニー
ドルバルブ５６が装備され、このニードルバルブ５６に
調整されて所定量の校正用標準ガスがテドラーバッグ５
２内に移されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例にあって
は、例えば５ｐｐｍ以下のガスを調整し校正するに際し
ては、上述したように、まずテドラーバッグ５２内へ校
正用標準ガスを移し替えたのち、このテドラーバッグ５
２をガス分析機に装着するようになっていた。

【０００６】しかしながら、かかる場合、校正用標準ガ
スの所定のガス成分がテドラーバッグ５２の素材へ吸着
したり或いは容器外へ透過するという事態が生じ、この
ため、成分分析の精度が悪いという不都合が生じてい
た。

【０００７】図４，図５に実験例を示す。この内、図４
では成分濃度１．３〔ｐｐｍ〕の低濃度のアセトンをテ
ドラーバッグに入れてこれをガス分析機のガスクロマト
グラフで分析した結果を示す。この図４では、アセトン
濃度は時間３．２分のピークの面積値と対応している。
また、図５に、アセトンのピークの面積値の経時的変化
を示す。

【０００８】この図５で明らかのように、アセトンのピ
ーク面積値は時間と共に低下していることが分かる。こ
のことは、上述したように、アセトンがテドラーバッグ
内部で吸着されるか或いは外部へ透過していることが原
因と考えられている。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくにガス成分の容器等への吸着或いは外部
へ透過を有効に排除し、ガス分析機による成分分析の校
正を迅速にしかも高精度に成し得る標準ガス導入装置を
提供することを、その目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、標準ガスと
希釈用ガスとを入力して両者を混合し，所定濃度の校正
用標準ガスを出力する標準ガス分割器と、この標準ガス
分割器から送り出される校正用標準ガスを配管を介して
直接取り込むガス採取管と、このガス採取管で採取され
た校正用標準ガスを成分分析用のガス分析機に導入する
ガス導入管とを備えている。

【００１１】ガス採取管は、一端部にガス導入口を備
え，他端部にガス排出口を備え，且つ中央部に所定の大
きさの空間部を備えた構造とする。

【００１２】そして、ガス採取管からガス分析機に校正
用標準ガスを送り込むガス導入管を、ガス採取管の空間
部に連結すると共に、当該ガス採取管の他端部に逆止弁
を装備する、という構成を採っている。これによって前
述した目的を達成しようとするものである。

【００１３】

【作用】まず、標準ガスボンベ１および希釈用ガスボン
ベ２を操作し、所定のガスを標準ガス分割器３に導入す
る。標準ガス分割器３では、標準ガスに所定量の希釈ガ
スを混合して希釈し予め設定した濃度の校正用標準ガス
が調製される。この標準ガス分割器３で調製された校正
用標準ガスは、その所定量がガス採取管５内に流入され
る。そして、ガス採取管５内に流入した校正用標準ガス
は、ガス導入管６を通ってガス分析機５３に導入され、
このガス分析機５３内で、その成分が分析される。

【００１４】また、ガス採取管５では、校正用標準ガス
の流入と共に内部に残留していた気体は逆止弁８の作用
によって他端部のガス排出口５Ｂから外部に排出され
る。これによってガス採取管５内の空間部５Ｃには校正
用標準ガスのみが充満する。また、何らかの原因でガス
採取管５内に陰圧が生じた場合は前述したように直ちに
逆止弁８が作動して外気の流入が確実に阻止され、これ
によって前述した標準ガス分割器３で調製された校正用
標準ガスのガス濃度が長時間有効に維持される。

【００１５】低濃度のアセトンにつき、その成分分析時
のピーク面積の経時的変化を測定してみた。そして、３
７分強の経過時間の間に６回の測定を行った。この結
果、経時的にも際立った面積値の低下はみられず、また
再現性良好に測定されることが明らかとなった。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図２に基
づいて説明する。

【００１７】図１において、符号１は標準ガスを収納し
た標準ガスボンベを示し、符号２は希釈用ガスを収納し
た希釈用ガスボンベを示す。この各ガスボンベ１，２か
ら送り出される標準ガスおよび希釈用ガスは、配管２
０，２１を介して各々標準ガス分割器３に個別に送り込
まれるようになっている。

【００１８】この標準ガス分割器３は、希釈用ガスを用
いて標準ガスを混合して希釈し、所定濃度の校正用標準
ガスを出力する機能を備えている。具体的には、毛細管
式流量比混合法の原理に基づいて毛細管によって標準ガ
スおよび希釈用ガスの流量を調整し、その流量比によっ
て標準ガスの希釈濃度を決定するようになっている。即
ち、この標準ガス分割器３は、希釈率を変えて濃度の異
なる校正用標準ガスを調整出力し得る機能を備えてい
る。

【００１９】また、上記標準ガス分割器３から送り出さ
れる校正用標準ガスは、配管２２を介してガス採取管５
に直接取り込まれるようになっている。更に、この図１
の実施例では、ガス採取管５で採取された校正用標準ガ
スを成分分析用のガス分析機５３に導入するガス導入管
６が装備されている。

【００２０】一方、ガス採取管５は、一端部にガス導入
口５Ａを備え，他端部にガス排出口５Ｂを備え，且つ中
央部に所定の大きさの空間部（ふくらみ）５Ｃを備えた
構造のものが使用されている。この場合、本実施例で
は、空間部（ふくらみ）５Ｃの容量は３０〔ｍｌ〕程度
に形成され、また全長が３００〜５００〔ｍｍ〕に設定
されている。

【００２１】このガス採取管５は、本実施例ではガラス
製のものが使用されているが、同等に機能する素材（耐
熱性および耐腐食性を備えた素材）であれば、例えばス
テンレス等であってもよい。

【００２２】更に、このガス採取管５には、その周囲全
体を取り巻いて加熱手段７が装備され、これによって当
該ガス採取管５は常時５０［度］乃至１００［度］程度
に加熱されており、これによって校正用標準ガスがガス
採取管５の内壁に吸着するのが有効に防止されている。

【００２３】また、ガス採取管５の他端部には逆止弁８
が装備され、これによって、ガス分析機５３への校正用
標準ガスの導入時に、ガス排出口５Ｂから外気が混入す
るのが有効に阻止されている。また、このガス採取管５
からガス分析機５３に校正用標準ガスを送り込むガス導
入管６は、ガス採取管５の空間部５Ｃに連結されてい
る。これによって校正用標準ガスのみがガス分析機５３
に確実に導入されるようになっている。

【００２４】ガス分析機５３は、機能的には前述した従
来例と同一のものが装備され、更にサンプリング吸入ポ
ンプが装備され、これによって校正用標準ガスを容易に
吸入し得るようになっている。そのたの構成は前述した
図１の従来例と同一となってる。

【００２５】次に、上記実施例の動作を説明する。

【００２６】まず、標準ガスボンベ１および希釈用ガス
ボンベ２を操作し、所定のガスを標準ガス分割器３に導
入する。この場合、標準ガスボンベ１からは、標準ガス
がレギュレータ５０ａにより調圧されて配管２０を通っ
て標準ガス分割器３に供給される。また、希釈用ガスボ
ンベ２内の希釈ガス（例えば窒素又は純空気）は同じく
レギュレータ５０ｂにより調圧されて配管２１を通って
標準ガス分割器３に供給される。標準ガス分割器３で
は、標準ガスに所定量の希釈ガスを混合して希釈し予め
設定した濃度の校正用標準ガスが調製される。

【００２７】そして、この標準ガス分割器３で調製され
た校正用標準ガスは、流量調整用ニードルバルブ５６で
その流量がコントロールされ配管２２を通り、ガス採取
管５内に流入する。そして、ガス採取管５内に流入した
校正用標準ガスは、ガス導入管６を通ってガス分析機５
３に導入され、このガス分析機５３内で、その成分が分
析される。

【００２８】また、ガス採取管５では、校正用標準ガス
の流入と共に内部に残留していた気体は逆止弁８の作用
によって他端部のガス排出口５Ｂから外部に排出され
る。これによってガス採取管５内の空間部５Ｃには校正
用標準ガスのみが充満する。また、何らかの原因でガス
採取管５内に陰圧が生じた場合は、前述したように直ち
に逆止弁８が作動して外気の流入が確実に阻止される。
これによって、前述した標準ガス分割器３で調製された
校正用標準ガスのガス濃度が長時間有効に維持される。

【００２９】更に、ガス採取管５は、その周囲全体が加
熱手段７によって常に５０［度］ないし１００［度］程
度に加熱されている。これにより、校正用標準ガスがガ
ス採取管５の内壁に吸着するのが有効に防止されてお
り、かかる点においても、校正用標準ガスが長時間所定
の濃度に維持されるようになっている。

【００３０】図２に、前述した従来例における図５の場
合と同様に、低濃度の場合のアセトンにつき、その成分
分析時のピーク面積の経時的変化を測定してみた。前述
した従来例に於ける図５の場合と同様に、３７分強の経
過時間の間に６回の測定を行った。この結果、図２の図
表からも明らかのように際立った面積値の低下はみられ
ず、また再現性良好に測定されることが明らかとなっ
た。このため、本実施例にあっては、低濃度の校正用標
準ガスであっても損失が有効に抑制されて高精度に成分
分析が行われることを立証することができた。

【００３１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、ガス採取管を介して標準ガス分割
器から所定濃度の校正用標準ガスをガス分析機に直接送
り込むように構成したので、調製した校正用標準ガスを
他の容器等に移すことなく成分分析を直接行うことがで
き、かかる点において校正用標準ガスの分析に際しての
前工程を迅速にしかも能率良く確実に行うことができ、
このため、従来生じていた校正用標準ガスの所定のガス
成分が容器内壁に吸着し或いは外部へ透過するという不
都合を完全に排除することができ、低濃度ガスであって
も，より高精度に成分分析が可能となり、このため、ガ
ス分析機の再現性ある校正を迅速且つ高精度に成し得
る、という従来にない優れた標準ガス導入装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図である。

【図２】図１の装置にて測定値の経時的変化をみた実験
結果の例を示す図表である。

【図３】従来例を示す概略構成図である。

【図４】図３に装置による低濃度アセトンの分析結果の
一例を示す線図である。

【図５】図３の装置にて測定値の経時的変化をみた実験
結果の例を示す図表である。

【符号の説明】

３ 標準ガス分割器 ５ ガス採取管 ５Ａ ガス導入口 ５Ｂ ガス排出口 ５Ｃ 空間部 ６ ガス導入管 ８ 逆止弁 ５３ ガス分析機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 標準ガスと希釈用ガスとを入力して両者
   を混合し，所定濃度の校正用標準ガスを出力する標準ガ
   ス分割器と、この標準ガス分割器から送り出される校正
   用標準ガスを配管を介して直接取り込むガス採取管と、
   このガス採取管で採取された校正用標準ガスを成分分析
   用のガス分析機に導入するガス導入管とを備え、 前記ガス採取管を、一端部にガス導入口を備え，他端部
   にガス排出口を備え，且つ中央部に所定の大きさの空間
   部を備えた構造とすると共に、 このガス採取管から前記ガス分析機に校正用標準ガスを
   送り込むガス導入管を、前記ガス採取管の空間部に連結
   すると共に、当該ガス採取管の他端部に逆止弁を装備し
   たことを特徴とする標準ガス導入装置。