JPH08145918A - 湿度制御式熱分析装置 - Google Patents
湿度制御式熱分析装置Info
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- JPH08145918A JPH08145918A JP6286961A JP28696194A JPH08145918A JP H08145918 A JPH08145918 A JP H08145918A JP 6286961 A JP6286961 A JP 6286961A JP 28696194 A JP28696194 A JP 28696194A JP H08145918 A JPH08145918 A JP H08145918A
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D22/00—Control of humidity
- G05D22/02—Control of humidity characterised by the use of electric means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/10—Mixing gases with gases
- B01F23/12—Mixing gases with gases with vaporisation of a liquid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
- G01N25/48—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on solution, sorption, or a chemical reaction not involving combustion or catalytic oxidation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料部の温度と湿度とを所望の時間関数に従
って変化させながら試料の物性変化を追跡測定できるた
めの熱分析装置の改良。 【構成】 試料の物性を測定する検出器と、水蒸気の入
り口と出口とを備えフィードバック温度制御可能な試料
室と、水蒸気入り口に保温パイプにより接続されガスの
入り口と出口を有するフィードバック温度制御可能な飽
和蒸気圧発生用温水室と、試料室の目標温度関数を出力
する温度プログラム関数発生器と、温度−飽和水蒸気圧
曲線を基に試料室の目標温度と所望の目標湿度とに応じ
て飽和蒸気圧発生用温水室の制御目標温度を算出する演
算器とを備える。 【効果】 従来困難であった相対湿度を一定に保ちなが
ら温度を定速でスキャンする測定も行える。また、物性
変化の温度依存性評価手段として有用であった熱分析手
法に湿度依存性評価手段としての新たな機能を付加し
た、より汎用の分析評価手段を得ることができる。
って変化させながら試料の物性変化を追跡測定できるた
めの熱分析装置の改良。 【構成】 試料の物性を測定する検出器と、水蒸気の入
り口と出口とを備えフィードバック温度制御可能な試料
室と、水蒸気入り口に保温パイプにより接続されガスの
入り口と出口を有するフィードバック温度制御可能な飽
和蒸気圧発生用温水室と、試料室の目標温度関数を出力
する温度プログラム関数発生器と、温度−飽和水蒸気圧
曲線を基に試料室の目標温度と所望の目標湿度とに応じ
て飽和蒸気圧発生用温水室の制御目標温度を算出する演
算器とを備える。 【効果】 従来困難であった相対湿度を一定に保ちなが
ら温度を定速でスキャンする測定も行える。また、物性
変化の温度依存性評価手段として有用であった熱分析手
法に湿度依存性評価手段としての新たな機能を付加し
た、より汎用の分析評価手段を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は試料の物理的または化学
的な性質の変化を表す信号を試料の温度または時間の関
数として測定する熱分析装置において、試料の周囲の湿
度あるいは水蒸気分圧をプログラム制御しつつ測定でき
るための新たな装置改良に関するものである。
的な性質の変化を表す信号を試料の温度または時間の関
数として測定する熱分析装置において、試料の周囲の湿
度あるいは水蒸気分圧をプログラム制御しつつ測定でき
るための新たな装置改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱分析は、材料の物性が温度につれてど
う変化するかを調べる際の有力な手段である。代表的な
熱分析装置としては、示差走査熱量計（ＤＳＣ）、示差
熱分析（ＤＴＡ）、熱重量測定装置（ＴＧ）、熱機械的
分析装置（ＴＭＡ）などがあり、それぞれ、試料のエン
タルピー収支、示差温度（定性的エンタルピー収支）、
重量、長さの諸量の温度依存性を測定することを目的と
している。また、試料の性質が試料周辺の雰囲気の影響
により変化することもしばしば生じるため、雰囲気条件
を一定に保つための機構、例えば、試料部を密封構造と
しガス置換できるような構造、を採用した熱分析装置が
一般に用いられている。さらに、上記した熱分析装置に
対し試料部の温度と湿度雰囲気を一定に保持しつつ測定
できる装置改良に関しては、各社から水蒸気発生アタッ
チメントの形で製品が市販されている。
う変化するかを調べる際の有力な手段である。代表的な
熱分析装置としては、示差走査熱量計（ＤＳＣ）、示差
熱分析（ＤＴＡ）、熱重量測定装置（ＴＧ）、熱機械的
分析装置（ＴＭＡ）などがあり、それぞれ、試料のエン
タルピー収支、示差温度（定性的エンタルピー収支）、
重量、長さの諸量の温度依存性を測定することを目的と
している。また、試料の性質が試料周辺の雰囲気の影響
により変化することもしばしば生じるため、雰囲気条件
を一定に保つための機構、例えば、試料部を密封構造と
しガス置換できるような構造、を採用した熱分析装置が
一般に用いられている。さらに、上記した熱分析装置に
対し試料部の温度と湿度雰囲気を一定に保持しつつ測定
できる装置改良に関しては、各社から水蒸気発生アタッ
チメントの形で製品が市販されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術におい
ては、相対湿度を一定に保持しつつ温度をプログラムに
従って走査する、あるいは、温度と湿度を同時に走査す
る、という測定が不可能であった。すなわち、温度走査
時の湿度制御に大きな制限があった。一方、セロファン
やナイロンなどの高分子材料の熱膨張や弾性率を測定し
ようとすると、これらの材料の長さが温度と同時に湿度
（水分の存在）の影響を大きくうける点が問題となる。
すなわち、水分による可塑化に伴い材料物性が変化する
ことなどを考慮して実験を行うことが必要となり、この
場合、温度を走査しながら湿度をも何らかの形で制御し
なければ観測される変化が温度依存であるか湿度依存で
あるかの判断ができない。また、洗髪後の毛髪の物性変
化を研究しようとすれば、湿度依存性の評価が欠かせな
いため、積極的に湿度を操作しつつ測定したいとの要求
もある。これらの要求に上記従来技術は充分に応えるこ
とができなかった。
ては、相対湿度を一定に保持しつつ温度をプログラムに
従って走査する、あるいは、温度と湿度を同時に走査す
る、という測定が不可能であった。すなわち、温度走査
時の湿度制御に大きな制限があった。一方、セロファン
やナイロンなどの高分子材料の熱膨張や弾性率を測定し
ようとすると、これらの材料の長さが温度と同時に湿度
（水分の存在）の影響を大きくうける点が問題となる。
すなわち、水分による可塑化に伴い材料物性が変化する
ことなどを考慮して実験を行うことが必要となり、この
場合、温度を走査しながら湿度をも何らかの形で制御し
なければ観測される変化が温度依存であるか湿度依存で
あるかの判断ができない。また、洗髪後の毛髪の物性変
化を研究しようとすれば、湿度依存性の評価が欠かせな
いため、積極的に湿度を操作しつつ測定したいとの要求
もある。これらの要求に上記従来技術は充分に応えるこ
とができなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を速やかに解
消するため、本発明においては、試料の物性を測定する
検出器と、水蒸気の入り口と出口とを備えフィードバッ
ク温度制御可能な試料室と、水蒸気入り口に保温パイプ
により接続されガスの入り口と出口を有するフィードバ
ック温度制御可能な飽和蒸気圧発生用温水室と、試料室
の目標温度関数を出力する温度プログラム関数発生器
と、温度−飽和水蒸気圧曲線を基に試料室の目標温度と
所望の目標湿度とに応じて飽和蒸気圧発生用温水室の制
御目標温度を算出する演算器とを備えている。
消するため、本発明においては、試料の物性を測定する
検出器と、水蒸気の入り口と出口とを備えフィードバッ
ク温度制御可能な試料室と、水蒸気入り口に保温パイプ
により接続されガスの入り口と出口を有するフィードバ
ック温度制御可能な飽和蒸気圧発生用温水室と、試料室
の目標温度関数を出力する温度プログラム関数発生器
と、温度−飽和水蒸気圧曲線を基に試料室の目標温度と
所望の目標湿度とに応じて飽和蒸気圧発生用温水室の制
御目標温度を算出する演算器とを備えている。
【０００５】
【作用】上記構成の作用は、試料を試料室に置き、所定
の温度プログラムおよび湿度プログラムに従って試料の
物性を温度と湿度の関数として測定しようとするとき、
まず、試料室の温度が温度プログラムに従ってフィード
バック制御される。このとき、湿度プログラムで指示さ
れる水蒸気圧値または相対湿度値を実現するために温度
と飽和水蒸気圧との関係に基づいて以下の計算が、演算
器により瞬時に行われる。
の温度プログラムおよび湿度プログラムに従って試料の
物性を温度と湿度の関数として測定しようとするとき、
まず、試料室の温度が温度プログラムに従ってフィード
バック制御される。このとき、湿度プログラムで指示さ
れる水蒸気圧値または相対湿度値を実現するために温度
と飽和水蒸気圧との関係に基づいて以下の計算が、演算
器により瞬時に行われる。
【０００６】すなわち、湿度プログラムが水蒸気圧値で
入力された場合は、この水蒸気圧を飽和蒸気圧発生用温
水室で発生すべき水蒸気圧とする。また、湿度プログラ
ムが相対湿度値で入力された場合は、試料室のプログラ
ム温度に対応する飽和水蒸気圧が求められ、これに相対
湿度値を乗じることにより、飽和蒸気圧発生用温水室で
発生すべき水蒸気圧を得る。こうして得られた飽和蒸気
圧発生用温水室で発生すべき水蒸気圧に対応する温度を
飽和蒸気圧発生用温水室の制御目標温度として求める。
入力された場合は、この水蒸気圧を飽和蒸気圧発生用温
水室で発生すべき水蒸気圧とする。また、湿度プログラ
ムが相対湿度値で入力された場合は、試料室のプログラ
ム温度に対応する飽和水蒸気圧が求められ、これに相対
湿度値を乗じることにより、飽和蒸気圧発生用温水室で
発生すべき水蒸気圧を得る。こうして得られた飽和蒸気
圧発生用温水室で発生すべき水蒸気圧に対応する温度を
飽和蒸気圧発生用温水室の制御目標温度として求める。
【０００７】さらに、演算器により得られた制御目標温
度に従って飽和蒸気圧発生用温水室の温度が制御され、
飽和蒸気圧発生用温水室で発生した温水温度に対応する
飽和水蒸気は、結露防止の配慮がなされた保温パイプを
経由して試料室に送られる。このとき、試料室の水蒸気
圧は温水室温度に対応する飽和水蒸気圧で与えられ、試
料室の相対湿度は試料室温度と温水室の温度に対応する
飽和水蒸気圧の比で与えられるから、湿度プログラムの
指示値に一致する。したがって、試料室の温度と同時に
湿度もプログラムに従って制御され、試料の物性を温度
と湿度の関数として測定するという目的を達成する。
度に従って飽和蒸気圧発生用温水室の温度が制御され、
飽和蒸気圧発生用温水室で発生した温水温度に対応する
飽和水蒸気は、結露防止の配慮がなされた保温パイプを
経由して試料室に送られる。このとき、試料室の水蒸気
圧は温水室温度に対応する飽和水蒸気圧で与えられ、試
料室の相対湿度は試料室温度と温水室の温度に対応する
飽和水蒸気圧の比で与えられるから、湿度プログラムの
指示値に一致する。したがって、試料室の温度と同時に
湿度もプログラムに従って制御され、試料の物性を温度
と湿度の関数として測定するという目的を達成する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。図
１は本発明を熱重量測定（ＴＧ）に応用した装置を示し
ている。図１中、符号１はオペレータが所望の温度プロ
グラムを入力できる温度プログラム関数発生器であり、
２はオペレータが所望の湿度プログラムを入力できる湿
度プログラム関数発生器である。温度プログラム関数発
生器１には試料部温度制御器２３が接続され、試料部温
度制御器２３により試料温度制御ヒーター２２が周知の
ＰＩＤ制御に基づいて制御され、試料１３の温度が温度
プログラムに従って変化する。
１は本発明を熱重量測定（ＴＧ）に応用した装置を示し
ている。図１中、符号１はオペレータが所望の温度プロ
グラムを入力できる温度プログラム関数発生器であり、
２はオペレータが所望の湿度プログラムを入力できる湿
度プログラム関数発生器である。温度プログラム関数発
生器１には試料部温度制御器２３が接続され、試料部温
度制御器２３により試料温度制御ヒーター２２が周知の
ＰＩＤ制御に基づいて制御され、試料１３の温度が温度
プログラムに従って変化する。
【０００９】温度Ｔ（℃）と飽和水蒸気圧Ｐ（ｍｍＨ
ｇ）との関数関係Ｐ＝ｆ（Ｔ）およびその逆関数Ｔ＝ｆ
-1（Ｐ）はいずれも多項式の形で記憶手段３に記憶され
る。温度プログラム関数発生器１、湿度プログラム関数
発生器２および記憶手段３は、演算器４に接続され、演
算器４では温度プログラムと湿度プログラムに応じた温
度値が算出され、水温制御器５および保温パイプ温度制
御器６に送られる。水温制御器５は水温制御ヒーター７
に接続され、ガラスビン８に７分目程度に満たされた水
の温度を演算器４の出力温度に従ってＰＩＤ制御する。
また、保温パイプ温度制御器６は保温パイプ１２に埋め
込まれたヒーターに接続され、保温パイプ１２の温度を
演算器４の出力温度に従って制御することにより、保温
パイプ１２の内部における水蒸気結露を防止する。
ｇ）との関数関係Ｐ＝ｆ（Ｔ）およびその逆関数Ｔ＝ｆ
-1（Ｐ）はいずれも多項式の形で記憶手段３に記憶され
る。温度プログラム関数発生器１、湿度プログラム関数
発生器２および記憶手段３は、演算器４に接続され、演
算器４では温度プログラムと湿度プログラムに応じた温
度値が算出され、水温制御器５および保温パイプ温度制
御器６に送られる。水温制御器５は水温制御ヒーター７
に接続され、ガラスビン８に７分目程度に満たされた水
の温度を演算器４の出力温度に従ってＰＩＤ制御する。
また、保温パイプ温度制御器６は保温パイプ１２に埋め
込まれたヒーターに接続され、保温パイプ１２の温度を
演算器４の出力温度に従って制御することにより、保温
パイプ１２の内部における水蒸気結露を防止する。
【００１０】ガラスビン８には約７分目まで蒸留水が満
たされており、バブリングガス導入パイプ１１と保温パ
イプ１２の芯を成すテフロン製のチューブに貫通された
ゴム栓９により密栓されている。バブリングガス導入パ
イプ１１の一端は流量計１０に接続され、他端はガラス
ビン８の底面近くにあるため常に水面下に埋没してい
る。一方、保温チューブ１２芯を成すテフロンチューブ
の一端は、ガラスビン８の中で水面よりも上部に配置さ
れており、他端はステンレス製のストレートユニオンを
介してステンレス製の接続管１７に接続されている。ま
た、テフロンチューブ、ストレートユニオン、接続管１
７の各部品には絶縁被覆付きのヒーターが巻かれ、さら
に耐熱性の断熱材入りチューブにより覆われ、保温チュ
ーブ１２を形成している。
たされており、バブリングガス導入パイプ１１と保温パ
イプ１２の芯を成すテフロン製のチューブに貫通された
ゴム栓９により密栓されている。バブリングガス導入パ
イプ１１の一端は流量計１０に接続され、他端はガラス
ビン８の底面近くにあるため常に水面下に埋没してい
る。一方、保温チューブ１２芯を成すテフロンチューブ
の一端は、ガラスビン８の中で水面よりも上部に配置さ
れており、他端はステンレス製のストレートユニオンを
介してステンレス製の接続管１７に接続されている。ま
た、テフロンチューブ、ストレートユニオン、接続管１
７の各部品には絶縁被覆付きのヒーターが巻かれ、さら
に耐熱性の断熱材入りチューブにより覆われ、保温チュ
ーブ１２を形成している。
【００１１】試料１３の周囲には、焼結アルミナにより
筒状に形成され先端部にガス出口１６ａを有するファー
ナスチューブ１６が配され、ファーナスチューブ１６は
ステンレスにより筒状に形成され側面の１個所に水蒸気
の導入口を有する接続管１７に接着固定されている。ま
た、接続管１７に対しＯリングを介して配設されるステ
ンレス製の管状ベローズ１８は、天秤ケース１９に対し
Ｏリング３１を介してネジ固定されている。試料１３を
入れた試料容器は試料ホルダー１４に載置され、試料１
３の重量の変化および温度は、熱電対が組み込まれた天
秤ビームを経由して天秤ケース１９の内部に設けられた
天秤部１５で検出される。天秤ケース１９の一部には流
量計２０からパージガス導入パイプ２１を介してパージ
ガスを導入するためのパージガス導入口１９ａが設けら
れている。なお、ファーナスチューブ１６と接続管１７
とにより内部に試料室が形成されている。
筒状に形成され先端部にガス出口１６ａを有するファー
ナスチューブ１６が配され、ファーナスチューブ１６は
ステンレスにより筒状に形成され側面の１個所に水蒸気
の導入口を有する接続管１７に接着固定されている。ま
た、接続管１７に対しＯリングを介して配設されるステ
ンレス製の管状ベローズ１８は、天秤ケース１９に対し
Ｏリング３１を介してネジ固定されている。試料１３を
入れた試料容器は試料ホルダー１４に載置され、試料１
３の重量の変化および温度は、熱電対が組み込まれた天
秤ビームを経由して天秤ケース１９の内部に設けられた
天秤部１５で検出される。天秤ケース１９の一部には流
量計２０からパージガス導入パイプ２１を介してパージ
ガスを導入するためのパージガス導入口１９ａが設けら
れている。なお、ファーナスチューブ１６と接続管１７
とにより内部に試料室が形成されている。
【００１２】図１の装置の動作は、まず、オペレータ
が、試料温度制御ヒーター２２、ファーナスチューブ１
６、接続管１７を一体として、管状ベローズ１８から切
り離し左方に移動し、試料ホルダー１４が現れた状態で
試料１３入りの試料容器を試料ホルダー１４に載置す
る。次に、試料温度制御ヒーター２２、ファーナスチュ
ーブ１６、接続管１７を元の位置に戻す。温度プログラ
ム関数発生器１と湿度プログラム関数発生器２とに所望
の温度プログラムおよび湿度プログラムをそれぞれ入力
する。このとき、湿度プログラムは相対湿度（％）単位
と水蒸気圧（ｍｍＨｇ）単位のいずれかを選択して入力
できる。また、温度プログラム、湿度プログラムは、そ
れぞれ、試料１３の周辺の温度と湿度の時間毎の目標値
を時間関数として指定したものである。つぎに、天秤部
１５を湿気から保護するため、流量計１０を通じて乾燥
空気をパージガスとして微量（例えば、分速５０ｍｌ）
流し、さらに、試料１３の周辺に水蒸気を送り込むた
め、流量計１０を通じて乾燥空気をバブリングガスとし
て適量（例えば、分速２００ｍｌ）流す。パージガスと
バブリングガスの流量は演算器４に入力される。
が、試料温度制御ヒーター２２、ファーナスチューブ１
６、接続管１７を一体として、管状ベローズ１８から切
り離し左方に移動し、試料ホルダー１４が現れた状態で
試料１３入りの試料容器を試料ホルダー１４に載置す
る。次に、試料温度制御ヒーター２２、ファーナスチュ
ーブ１６、接続管１７を元の位置に戻す。温度プログラ
ム関数発生器１と湿度プログラム関数発生器２とに所望
の温度プログラムおよび湿度プログラムをそれぞれ入力
する。このとき、湿度プログラムは相対湿度（％）単位
と水蒸気圧（ｍｍＨｇ）単位のいずれかを選択して入力
できる。また、温度プログラム、湿度プログラムは、そ
れぞれ、試料１３の周辺の温度と湿度の時間毎の目標値
を時間関数として指定したものである。つぎに、天秤部
１５を湿気から保護するため、流量計１０を通じて乾燥
空気をパージガスとして微量（例えば、分速５０ｍｌ）
流し、さらに、試料１３の周辺に水蒸気を送り込むた
め、流量計１０を通じて乾燥空気をバブリングガスとし
て適量（例えば、分速２００ｍｌ）流す。パージガスと
バブリングガスの流量は演算器４に入力される。
【００１３】測定を開始すると、温度プログラム関数発
生器１に出力に基づき、試料部温度制御器２３を通じて
試料温度制御ヒーター２２が動作し、ファーナスチュー
ブ１６を介して試料ホルダー１４上の試料１３の温度が
制御される。一方、演算器４では、温度プログラム関数
発生器１の温度出力Ｔｐ（℃）、湿度プログラム関数発
生器２の出力湿度Ｈｐ（ｍｍＨｇまたは％）、記憶手段
３からの出力である温度Ｔ（℃）と飽和水蒸気圧Ｐ（ｍ
ｍＨｇ）との関数関係Ｐ＝ｆ（Ｔ）およびＴ＝ｆ
-1（Ｐ）、パージガスの流量Ｆｐ（ｍｌ／ｍｉｎ）およ
びバブリングガスの流量Ｆｂ（ｍｌ／ｍｉｎ）をもと
に、以下の演算により水温制御器５および保温パイプ制
御器６の制御目標温度Ｔｗ（℃），Ｔｈ（℃）を算出す
る。
生器１に出力に基づき、試料部温度制御器２３を通じて
試料温度制御ヒーター２２が動作し、ファーナスチュー
ブ１６を介して試料ホルダー１４上の試料１３の温度が
制御される。一方、演算器４では、温度プログラム関数
発生器１の温度出力Ｔｐ（℃）、湿度プログラム関数発
生器２の出力湿度Ｈｐ（ｍｍＨｇまたは％）、記憶手段
３からの出力である温度Ｔ（℃）と飽和水蒸気圧Ｐ（ｍ
ｍＨｇ）との関数関係Ｐ＝ｆ（Ｔ）およびＴ＝ｆ
-1（Ｐ）、パージガスの流量Ｆｐ（ｍｌ／ｍｉｎ）およ
びバブリングガスの流量Ｆｂ（ｍｌ／ｍｉｎ）をもと
に、以下の演算により水温制御器５および保温パイプ制
御器６の制御目標温度Ｔｗ（℃），Ｔｈ（℃）を算出す
る。
【００１４】ａ）湿度プログラムが水蒸気圧（ｍｍＨ
ｇ）単位で入力された時、 Ｔｗ＝ｆ-1（（１＋Ｆｐ／Ｆｂ）・Ｈｐ） ・・・（１） Ｔｈ＝Ｔｗ＋２０ ・・・（２） ｂ）湿度プログラムが相対湿度（％）単位で入力された
時、 Ｔｗ＝ｆ-1（（１＋Ｆｐ／Ｆｂ）・（Ｈｐ／１００）・ｆ（Ｔｐ） （３） Ｔｈ＝Ｔｗ＋２０ ・・ （４） ここで、関数ｆ-1は、関数ｆの逆関数を表す。すなわ
ち、 ｆ（ｆ-1（Ｐ））＝Ｐ ・・・（５） 演算器４から上記の計算結果であるＴｗ（℃）、Ｔｈ
（℃）が、それぞれ、水温制御器５と保温パイプ温度制
御器６に送られる結果、ガラスビン８中の蒸留水と保温
パイプ１２とは、それぞれ、Ｔｗ、Ｔｈとなるように温
度制御される。このとき、バブリングガス導入パイプ１
１を通って水中に導入された乾燥空気は水中で水温の飽
和水蒸気に置換され、保温パイプ１２を経て試料１３の
周辺に送り込まれるが、試料周辺では流量計１０からの
パージガスと合流し流量の比率に応じて水蒸気の濃度は
下げられる。保温パイプ１２を通じて導入された水蒸気
はファーナスチューブ１６のガス出口１６ａからパージ
ガスと一緒に排出されるが、保温パイプ１２の温度Ｔｈ
は水温Ｔｗよりも（２）式に示されるように２０℃高く
設定されているため保温パイプ１２の内部での結露は生
じない。
ｇ）単位で入力された時、 Ｔｗ＝ｆ-1（（１＋Ｆｐ／Ｆｂ）・Ｈｐ） ・・・（１） Ｔｈ＝Ｔｗ＋２０ ・・・（２） ｂ）湿度プログラムが相対湿度（％）単位で入力された
時、 Ｔｗ＝ｆ-1（（１＋Ｆｐ／Ｆｂ）・（Ｈｐ／１００）・ｆ（Ｔｐ） （３） Ｔｈ＝Ｔｗ＋２０ ・・ （４） ここで、関数ｆ-1は、関数ｆの逆関数を表す。すなわ
ち、 ｆ（ｆ-1（Ｐ））＝Ｐ ・・・（５） 演算器４から上記の計算結果であるＴｗ（℃）、Ｔｈ
（℃）が、それぞれ、水温制御器５と保温パイプ温度制
御器６に送られる結果、ガラスビン８中の蒸留水と保温
パイプ１２とは、それぞれ、Ｔｗ、Ｔｈとなるように温
度制御される。このとき、バブリングガス導入パイプ１
１を通って水中に導入された乾燥空気は水中で水温の飽
和水蒸気に置換され、保温パイプ１２を経て試料１３の
周辺に送り込まれるが、試料周辺では流量計１０からの
パージガスと合流し流量の比率に応じて水蒸気の濃度は
下げられる。保温パイプ１２を通じて導入された水蒸気
はファーナスチューブ１６のガス出口１６ａからパージ
ガスと一緒に排出されるが、保温パイプ１２の温度Ｔｈ
は水温Ｔｗよりも（２）式に示されるように２０℃高く
設定されているため保温パイプ１２の内部での結露は生
じない。
【００１５】一方、試料１３の近傍温度をＴｐ、水温を
Ｔｗとしたときの試料周辺の水蒸気圧Ｈａ（ｍｍＨｇ）
と相対湿度Ｈｒ（％）は、次のように求められる。すな
わち、 Ｈａ＝ｆ（Ｔｗ）・Ｆｂ／（Ｆｂ＋Ｆｐ） ・・・（５） Ｈｒ＝１００・（ｆ（Ｔｗ）／ｆ（Ｔｐ））・Ｆｂ／（Ｆｂ＋Ｆｐ） （６） となる。ここで、（１）式、（３）式を、それぞれ、
（５）式、（６）式の右辺に代入し（４）式の条件を考
慮して整理すると、Ｈａ＝Ｈｐ、Ｈｒ＝Ｈｐの関係が得
られ、試料周辺の湿度がオペレータにより入力された湿
度プログラム値Ｈｐに従って制御されることがわかる。
Ｔｗとしたときの試料周辺の水蒸気圧Ｈａ（ｍｍＨｇ）
と相対湿度Ｈｒ（％）は、次のように求められる。すな
わち、 Ｈａ＝ｆ（Ｔｗ）・Ｆｂ／（Ｆｂ＋Ｆｐ） ・・・（５） Ｈｒ＝１００・（ｆ（Ｔｗ）／ｆ（Ｔｐ））・Ｆｂ／（Ｆｂ＋Ｆｐ） （６） となる。ここで、（１）式、（３）式を、それぞれ、
（５）式、（６）式の右辺に代入し（４）式の条件を考
慮して整理すると、Ｈａ＝Ｈｐ、Ｈｒ＝Ｈｐの関係が得
られ、試料周辺の湿度がオペレータにより入力された湿
度プログラム値Ｈｐに従って制御されることがわかる。
【００１６】図２は本発明を熱機械的分析（ＴＭＡ）に
応用した装置を示している。図２中、符号１はオペレー
タが所望の温度プログラムを入力できる温度プログラム
関数発生器であり、２はオペレータが所望の湿度プログ
ラムを入力できる湿度プログラム関数発生器である。温
度プログラム関数発生器１には試料部温度制御器２３が
接続され、試料部温度制御器２３により試料温度制御ヒ
ーター２２が周知のＰＩＤ制御に基づいて制御され、試
料１３の温度が温度プログラムに従って変化する。ま
た、試料１３の温度は試料近傍に配置された熱電対５９
により直接検出され、試料温度測定回路６０により測定
される。
応用した装置を示している。図２中、符号１はオペレー
タが所望の温度プログラムを入力できる温度プログラム
関数発生器であり、２はオペレータが所望の湿度プログ
ラムを入力できる湿度プログラム関数発生器である。温
度プログラム関数発生器１には試料部温度制御器２３が
接続され、試料部温度制御器２３により試料温度制御ヒ
ーター２２が周知のＰＩＤ制御に基づいて制御され、試
料１３の温度が温度プログラムに従って変化する。ま
た、試料１３の温度は試料近傍に配置された熱電対５９
により直接検出され、試料温度測定回路６０により測定
される。
【００１７】温度Ｔ（℃）と飽和水蒸気圧Ｐ（ｍｍＨ
ｇ）との関数関係Ｐ＝ｆ（Ｔ）およびその逆関数Ｔ＝ｆ
-1（Ｐ）はいずれも多項式の形で記憶手段３に記憶され
る。試料温度測定回路６０、湿度プログラム関数発生器
２および記憶手段３は、演算器４に接続され、演算器４
では温度プログラムと湿度プログラムに応じた温度信号
が算出され、水温制御器５および保温パイプ温度制御器
６に送られる。水温制御器５は水温制御ヒーター７に接
続され、ガラスビン８に７分目程度に満たされた水の温
度を演算器４の出力温度に従ってＰＩＤ制御する。ま
た、保温パイプ温度制御器６は保温パイプ１２に埋め込
まれたヒーターに接続され、保温パイプ１２の温度を演
算器４の出力温度に従って制御することにより、保温パ
イプ１２の内部における水蒸気結露を防止する。
ｇ）との関数関係Ｐ＝ｆ（Ｔ）およびその逆関数Ｔ＝ｆ
-1（Ｐ）はいずれも多項式の形で記憶手段３に記憶され
る。試料温度測定回路６０、湿度プログラム関数発生器
２および記憶手段３は、演算器４に接続され、演算器４
では温度プログラムと湿度プログラムに応じた温度信号
が算出され、水温制御器５および保温パイプ温度制御器
６に送られる。水温制御器５は水温制御ヒーター７に接
続され、ガラスビン８に７分目程度に満たされた水の温
度を演算器４の出力温度に従ってＰＩＤ制御する。ま
た、保温パイプ温度制御器６は保温パイプ１２に埋め込
まれたヒーターに接続され、保温パイプ１２の温度を演
算器４の出力温度に従って制御することにより、保温パ
イプ１２の内部における水蒸気結露を防止する。
【００１８】ガラスビン８には約７分目まで蒸留水が満
たされており、バブリングガス導入パイプ１１と保温パ
イプ１２の芯を成すテフロン製のチューブに貫通された
ゴム栓９により密栓されている。バブリングガス導入パ
イプ１１の一端は流量計１０に接続され、他端はガラス
ビン８の底面近くにあるため常に水面下に埋没してい
る。一方、保温パイプ１２芯を成すテフロンチューブの
一端は、ガラスビン８の中で水面よりも上部に配置され
ており、他端はステンレス製のストレートユニオンを介
して石英ガラス製のファーナスチューブ１６の先端に接
続されている。また、テフロンチューブ、ストレートユ
ニオン、ファーナスチューブ先端の各部品には絶縁被覆
付きのヒーターが巻かれ、さらに耐熱性の断熱材入りチ
ューブにより覆われ、保温パイプ１２を形成している。
たされており、バブリングガス導入パイプ１１と保温パ
イプ１２の芯を成すテフロン製のチューブに貫通された
ゴム栓９により密栓されている。バブリングガス導入パ
イプ１１の一端は流量計１０に接続され、他端はガラス
ビン８の底面近くにあるため常に水面下に埋没してい
る。一方、保温パイプ１２芯を成すテフロンチューブの
一端は、ガラスビン８の中で水面よりも上部に配置され
ており、他端はステンレス製のストレートユニオンを介
して石英ガラス製のファーナスチューブ１６の先端に接
続されている。また、テフロンチューブ、ストレートユ
ニオン、ファーナスチューブ先端の各部品には絶縁被覆
付きのヒーターが巻かれ、さらに耐熱性の断熱材入りチ
ューブにより覆われ、保温パイプ１２を形成している。
【００１９】試料１３の周囲には、石英ガラスにより筒
状に形成され先端部が保温パイプ１２に接続され上部側
面ににガス出口１６ａを有するファーナスチューブ１６
が配され、ファーナスチューブ１６はステンレスにより
筒状に形成された接続管１７に接着固定されている。ま
た、接続管１７に対しＯリング３１を介して配設される
ステンレス製の管状ベローズ１８は、検出器ケース５３
に対しＯリング３１を介してネジ固定されている。試料
１３はインコネル製のチャック４４により両端を把持さ
れ、各チャック４４は、それぞれ、ステンレス製の検出
棒４６とステンレス製の試料ホルダー１４とにネジ固定
されている。試料ホルダー１４の上下位置は検出器ケー
ス５３に固定されたマイクロメータ４７により試料１３
の長さに合わせて調整できる。試料１３への引っ張り荷
重は検出棒４６の上端に接続される力発生器４９から検
出棒４６を介して伝えられ、試料４３の長さの変化は、
検出棒４６の動きとして検出棒４６の上部に固定された
差動トランスコア４８ａに伝えられ、検出器ケース５３
に保持部材５４を介して固定された差動トランス４８と
の間の相対位置の変化として検出される。また、試料１
３の温度は試料近傍に配設された熱電対６０により同時
に検出される。したがって、以上の構成により、力発生
器４９による試料への印加力を静的または動的（交流
的）に設定すれば、試料の長さの変化はもちろん、力と
長さ変化の関係から、試料の粘弾性、応力、歪などの物
理量を求めることができる。検出器ケース５３の一部に
は流量計１０からパージガス導入パイプ２１を介してパ
ージガスを導入するためのパージガス導入口１９ａが設
けられている。なお、ファーナスチューブ１６と接続管
１７とにより内部に試料室が形成されている。
状に形成され先端部が保温パイプ１２に接続され上部側
面ににガス出口１６ａを有するファーナスチューブ１６
が配され、ファーナスチューブ１６はステンレスにより
筒状に形成された接続管１７に接着固定されている。ま
た、接続管１７に対しＯリング３１を介して配設される
ステンレス製の管状ベローズ１８は、検出器ケース５３
に対しＯリング３１を介してネジ固定されている。試料
１３はインコネル製のチャック４４により両端を把持さ
れ、各チャック４４は、それぞれ、ステンレス製の検出
棒４６とステンレス製の試料ホルダー１４とにネジ固定
されている。試料ホルダー１４の上下位置は検出器ケー
ス５３に固定されたマイクロメータ４７により試料１３
の長さに合わせて調整できる。試料１３への引っ張り荷
重は検出棒４６の上端に接続される力発生器４９から検
出棒４６を介して伝えられ、試料４３の長さの変化は、
検出棒４６の動きとして検出棒４６の上部に固定された
差動トランスコア４８ａに伝えられ、検出器ケース５３
に保持部材５４を介して固定された差動トランス４８と
の間の相対位置の変化として検出される。また、試料１
３の温度は試料近傍に配設された熱電対６０により同時
に検出される。したがって、以上の構成により、力発生
器４９による試料への印加力を静的または動的（交流
的）に設定すれば、試料の長さの変化はもちろん、力と
長さ変化の関係から、試料の粘弾性、応力、歪などの物
理量を求めることができる。検出器ケース５３の一部に
は流量計１０からパージガス導入パイプ２１を介してパ
ージガスを導入するためのパージガス導入口１９ａが設
けられている。なお、ファーナスチューブ１６と接続管
１７とにより内部に試料室が形成されている。
【００２０】図２の装置の動作は、まず、オペレータ
が、試料温度制御ヒーター２２、ファーナスチューブ１
６、接続管１７を一体として、管状ベローズ１８から切
り離し下方に移動し、試料ホルダー１４の先端部が現れ
た状態で試料１３の両端をチャック４４により検出棒４
６と試料ホルダー１４にネジ止めする。次に、試料温度
制御ヒーター２２、ファーナスチューブ１６、接続管１
７を元の位置に戻す。温度プログラム関数発生器１と湿
度プログラム関数発生器２とに所望の温度プログラムお
よび湿度プログラムをそれぞれ入力する。このとき、湿
度プログラムは相対湿度（％）単位と水蒸気圧（ｍｍＨ
ｇ）単位のいずれかを選択して入力できる。また、温度
プログラム、湿度プログラムは、それぞれ、試料１３の
周辺の温度と湿度の時間毎の目標値を時間関数として指
定したものである。つぎに、検出器ケース５３の内部を
湿気から保護するため、流量計１０を通じて乾燥空気を
パージガスとして適量（例えば、分速５００ｍｌ）流
し、さらに、試料１３の周辺を水蒸気雰囲気に置換する
ため、流量計１０を通じて乾燥空気をバブリングガスと
して適量（例えば、分速５００ｍｌ）流す。
が、試料温度制御ヒーター２２、ファーナスチューブ１
６、接続管１７を一体として、管状ベローズ１８から切
り離し下方に移動し、試料ホルダー１４の先端部が現れ
た状態で試料１３の両端をチャック４４により検出棒４
６と試料ホルダー１４にネジ止めする。次に、試料温度
制御ヒーター２２、ファーナスチューブ１６、接続管１
７を元の位置に戻す。温度プログラム関数発生器１と湿
度プログラム関数発生器２とに所望の温度プログラムお
よび湿度プログラムをそれぞれ入力する。このとき、湿
度プログラムは相対湿度（％）単位と水蒸気圧（ｍｍＨ
ｇ）単位のいずれかを選択して入力できる。また、温度
プログラム、湿度プログラムは、それぞれ、試料１３の
周辺の温度と湿度の時間毎の目標値を時間関数として指
定したものである。つぎに、検出器ケース５３の内部を
湿気から保護するため、流量計１０を通じて乾燥空気を
パージガスとして適量（例えば、分速５００ｍｌ）流
し、さらに、試料１３の周辺を水蒸気雰囲気に置換する
ため、流量計１０を通じて乾燥空気をバブリングガスと
して適量（例えば、分速５００ｍｌ）流す。
【００２１】測定を開始すると、温度プログラム関数発
生器１に出力に基づき、試料部温度制御器２３を通じて
試料温度制御ヒーター２２が動作し、ファーナスチュー
ブ１６を介して試料ホルダー１４内の試料１３の温度が
制御される。一方、演算器４では、試料温度測定回路６
０の温度出力Ｔｓ（℃）、湿度プログラム関数発生器２
の出力湿度Ｈｐ（ｍｍＨｇまたは％）、記憶手段３から
の出力である温度Ｔ（℃）と飽和水蒸気圧Ｐ（ｍｍＨ
ｇ）との関数関係Ｐ＝ｆ（Ｔ）およびＴ＝ｆ-1（Ｐ）を
もとに、以下の演算により水温制御器５および保温パイ
プ制御器６の制御目標温度Ｔｗ（℃），Ｔｈ（℃）を算
出する。
生器１に出力に基づき、試料部温度制御器２３を通じて
試料温度制御ヒーター２２が動作し、ファーナスチュー
ブ１６を介して試料ホルダー１４内の試料１３の温度が
制御される。一方、演算器４では、試料温度測定回路６
０の温度出力Ｔｓ（℃）、湿度プログラム関数発生器２
の出力湿度Ｈｐ（ｍｍＨｇまたは％）、記憶手段３から
の出力である温度Ｔ（℃）と飽和水蒸気圧Ｐ（ｍｍＨ
ｇ）との関数関係Ｐ＝ｆ（Ｔ）およびＴ＝ｆ-1（Ｐ）を
もとに、以下の演算により水温制御器５および保温パイ
プ制御器６の制御目標温度Ｔｗ（℃），Ｔｈ（℃）を算
出する。
【００２２】ａ）湿度プログラムが水蒸気圧（ｍｍＨ
ｇ）単位で入力された時、 Ｔｗ＝ｆ-1（Ｈｐ） ・・・（７） Ｔｈ＝Ｔｗ＋２０ ・・・（９） ｂ）湿度プログラムが相対湿度（％）単位で入力された
時、 Ｔｗ＝ｆ-1（（Ｈｐ／１００）・ｆ（Ｔｓ）） ・・・（８） Ｔｈ＝Ｔｗ＋２０ ・・・（２） ここで、関数ｆ-1は、関数ｆの逆関数を表す。
ｇ）単位で入力された時、 Ｔｗ＝ｆ-1（Ｈｐ） ・・・（７） Ｔｈ＝Ｔｗ＋２０ ・・・（９） ｂ）湿度プログラムが相対湿度（％）単位で入力された
時、 Ｔｗ＝ｆ-1（（Ｈｐ／１００）・ｆ（Ｔｓ）） ・・・（８） Ｔｈ＝Ｔｗ＋２０ ・・・（２） ここで、関数ｆ-1は、関数ｆの逆関数を表す。
【００２３】演算器４から上記の計算結果であるＴｗ
（℃）、Ｔｈ（℃）が、それぞれ、水温制御器５と保温
パイプ温度制御器６に送られる結果、ガラスビン８中の
蒸留水と保温パイプ１２とは、それぞれ、Ｔｗ、Ｔｈと
なるように温度制御される。このとき、バブリングガス
導入パイプ１１を通って水中に導入された乾燥空気は水
中で水温の飽和水蒸気に置換され、保温パイプ１２を経
て試料１３の周辺に送り込まれ、ファーナスチューブ１
６のガス出口１６ａからパージガスと一緒に排出される
が、保温パイプ１２の温度Ｔｈは水温Ｔｗよりも（２）
式に示されるように２０℃高く設定されているため保温
パイプ１２の内部での結露は生じない。
（℃）、Ｔｈ（℃）が、それぞれ、水温制御器５と保温
パイプ温度制御器６に送られる結果、ガラスビン８中の
蒸留水と保温パイプ１２とは、それぞれ、Ｔｗ、Ｔｈと
なるように温度制御される。このとき、バブリングガス
導入パイプ１１を通って水中に導入された乾燥空気は水
中で水温の飽和水蒸気に置換され、保温パイプ１２を経
て試料１３の周辺に送り込まれ、ファーナスチューブ１
６のガス出口１６ａからパージガスと一緒に排出される
が、保温パイプ１２の温度Ｔｈは水温Ｔｗよりも（２）
式に示されるように２０℃高く設定されているため保温
パイプ１２の内部での結露は生じない。
【００２４】一方、試料１３の近傍温度をＴｓ、水温を
Ｔｗとしたときの試料周辺の水蒸気圧Ｈａ（ｍｍＨｇ）
と相対湿度Ｈｒ（％）は、次のように求められる。すな
わち、 Ｈａ＝ｆ（Ｔｗ） ・・・（９） Ｈｒ＝１００・（ｆ（Ｔｗ）／ｆ（Ｔｓ）） ・・・（１０） となる。ここで、（７）式、（８）式を、それぞれ、
（９）式、（１０）式の右辺に代入し（４）式の条件を
考慮して整理すると、Ｈａ＝Ｈｐ、Ｈｒ＝Ｈｐの関係が
得られ、試料周辺の湿度がオペレータにより入力された
湿度プログラム値Ｈｐに従って制御されることがわか
る。
Ｔｗとしたときの試料周辺の水蒸気圧Ｈａ（ｍｍＨｇ）
と相対湿度Ｈｒ（％）は、次のように求められる。すな
わち、 Ｈａ＝ｆ（Ｔｗ） ・・・（９） Ｈｒ＝１００・（ｆ（Ｔｗ）／ｆ（Ｔｓ）） ・・・（１０） となる。ここで、（７）式、（８）式を、それぞれ、
（９）式、（１０）式の右辺に代入し（４）式の条件を
考慮して整理すると、Ｈａ＝Ｈｐ、Ｈｒ＝Ｈｐの関係が
得られ、試料周辺の湿度がオペレータにより入力された
湿度プログラム値Ｈｐに従って制御されることがわか
る。
【００２５】本実施例では、試料の引っ張り測定を例と
して説明したが、試料回りに構造を変更すれば、圧縮、
曲げ、せん断などの測定も容易に行えることは周知のと
おりである。なお、図１、図２の実施例では、保温パイ
プの温度を水温より２０℃高く設定した例について説明
したが、他の温度幅に設定することが可能であるのはも
ちろんのことであり、その場合、（２）式の２０を他の
値に変更すればよい。また、図１、図２の実施例では、
水温の制御を水温制御ヒーターを用いて行ったが、たと
えば、温度制御機能付きの循環槽を用いて同様の機能を
実現することもできる。また、温度と飽和蒸気圧との関
数関係は、多項式近似以外に、例えば、指数、対数など
の近似式を使用することもできる。さらに、試料周辺の
湿度を正確にモニターするため、必要に応じて適切な湿
度センサーを試料近傍に配置できることももちろんのこ
とである。一方、実験上の都合によりバブリングガス導
入パイプの途中にバルブを設け、水蒸気導入のＯＮ／Ｏ
ＦＦを外部より切り換え制御できるように構成すること
も可能である。
して説明したが、試料回りに構造を変更すれば、圧縮、
曲げ、せん断などの測定も容易に行えることは周知のと
おりである。なお、図１、図２の実施例では、保温パイ
プの温度を水温より２０℃高く設定した例について説明
したが、他の温度幅に設定することが可能であるのはも
ちろんのことであり、その場合、（２）式の２０を他の
値に変更すればよい。また、図１、図２の実施例では、
水温の制御を水温制御ヒーターを用いて行ったが、たと
えば、温度制御機能付きの循環槽を用いて同様の機能を
実現することもできる。また、温度と飽和蒸気圧との関
数関係は、多項式近似以外に、例えば、指数、対数など
の近似式を使用することもできる。さらに、試料周辺の
湿度を正確にモニターするため、必要に応じて適切な湿
度センサーを試料近傍に配置できることももちろんのこ
とである。一方、実験上の都合によりバブリングガス導
入パイプの途中にバルブを設け、水蒸気導入のＯＮ／Ｏ
ＦＦを外部より切り換え制御できるように構成すること
も可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、試料の温
度と湿度をあらかじめオペレータが指示したプログラム
に従って自動的に制御しつつ試料の物性変化を測定でき
るため、プログラム条件を選ぶことにより、観測された
変化が温度に依存する現象であるか湿度依存かという判
断を的確に行うことができる。また、従来困難であった
相対湿度を一定に保ちながら温度を定速でスキャンする
ような測定も容易に行える。さらに、本発明によれば、
従来、物性変化の温度依存性評価手段として有用であっ
た熱分析手法に対し、同等の手軽さで扱うことのできる
湿度依存性評価手段としての新たな機能を付加し得るた
め、素材開発におけるより汎用の分析評価手段を得るこ
とができる。
度と湿度をあらかじめオペレータが指示したプログラム
に従って自動的に制御しつつ試料の物性変化を測定でき
るため、プログラム条件を選ぶことにより、観測された
変化が温度に依存する現象であるか湿度依存かという判
断を的確に行うことができる。また、従来困難であった
相対湿度を一定に保ちながら温度を定速でスキャンする
ような測定も容易に行える。さらに、本発明によれば、
従来、物性変化の温度依存性評価手段として有用であっ
た熱分析手法に対し、同等の手軽さで扱うことのできる
湿度依存性評価手段としての新たな機能を付加し得るた
め、素材開発におけるより汎用の分析評価手段を得るこ
とができる。
【図１】図１は、熱重量測定（ＴＧ）を行う熱分析装置
の概略断面図である。
の概略断面図である。
【図２】図２は、熱機械的測定（ＴＭＡ）を行う熱分析
装置の概略断面図である。
装置の概略断面図である。
１ 温度プログラム関数発生器 ２ 湿度プログラム関数発生器 ３ 記憶手段 ４ 演算器 ５ 水温制御器 ６ 保温パイプ温度制御器 ７ 水温制御ヒーター ８ ガラスビン ９ ゴム栓 １０ 流量計 １１ バブリングガス導入パイプ １２ 保温パイプ １３ 試料 １４ 試料ホルダー １５ 天秤部 １６ ファーナスチューブ １６ａ ガス出口 １７ 接続管 １８ 管状ベローズ １９ 天秤ケース １９ａ パージガス導入口 ２１ パージガス導入パイプ ２２ 試料温度制御ヒーター ２３ 試料部温度制御器 ３１ Ｏリング ４４ チャック ４６ 検出棒 ４７ マイクロメータ ４８ 差動トランス ４８ａ 差動トランスコア ４９ 力発生器 ５３ 検出器ケース ５３ａ パージガス導入口 ５４ 保持部材 ５９ 熱電対 ６０ 試料温度測定回路
Claims (14)
- 【請求項１】 試料の物性を検出測定する検出器と、水
蒸気の入り口と出口とを備え格納試料とともにフィード
バック温度制御可能な試料室と、試料室の水蒸気入り口
に接続される結露防止用の保温パイプと、ガスの入り口
と保温パイプに接続される出口を有するフィードバック
温度制御可能な飽和蒸気圧発生用温水室と、入力された
時間ごとの前記試料室の目標温度値を出力する温度プロ
グラム関数発生器と、入力された時間ごとの前記試料室
の目標湿度値を出力する湿度プログラム関数発生器と、
温度−飽和水蒸気圧曲線を記憶する記憶手段と、温度プ
ログラム関数発生器から出力される試料室目標温度と湿
度プログラム関数発生器から出力される試料室目標湿度
と温度−飽和水蒸気圧曲線とに基づき飽和蒸気圧発生用
温水室の制御目標温度を算出する演算器とを備え、試料
の温度および湿度がプログラム制御されることを特徴と
する湿度制御式熱分析装置。 - 【請求項２】 前記検出器が検出する試料の物性は、試
料重量を含むことを特徴とする請求項第１項記載の湿度
制御式熱分析装置。 - 【請求項３】 前記検出器が検出する試料の物性は、試
料の長さを含むことを特徴とする請求項第１項記載の湿
度制御式熱分析装置。 - 【請求項４】 前記検出器が検出する試料の物性は、試
料の粘弾性、応力、歪の一部またはすべてを含むことを
特徴とする請求項第１項記載の湿度制御式熱分析装置。 - 【請求項５】 前記保温パイプの温度は飽和蒸気圧発生
用温水室の温度に連動した目標温度に制御されることを
特徴とする請求項第１項記載の湿度制御式熱分析装置。 - 【請求項６】 前記温度−飽和水蒸気圧曲線の内容は関
数近似式として前記記憶手段に記憶されることを特徴と
する請求項第１項記載の湿度制御式熱分装置。 - 【請求項７】 前記湿度プログラム関数発生器は相対湿
度または水蒸気圧単位を選択してプログラムを入力でき
ることを特徴とする請求項第１項記載の湿度制御式熱分
装置。 - 【請求項８】 試料の物性を検出測定する検出器と、試
料近傍に配置された試料温度検出器と、水蒸気の入り口
と出口とを備え格納試料とともにフィードバック温度制
御可能な試料室と、試料室の水蒸気入り口に接続される
結露防止用の保温パイプと、ガスの入り口と保温パイプ
に接続される出口を有するフィードバック温度制御可能
な飽和蒸気圧発生用温水室と、入力された時間ごとの前
記試料室の目標温度値を出力する温度プログラム関数発
生器と、入力された時間ごとの前記試料室の目標湿度値
を出力する湿度プログラム関数発生器と、温度−飽和水
蒸気圧曲線を記憶する記憶手段と、試料温度検出器から
出力される試料温度と湿度プログラム関数発生器から出
力される試料室目標湿度と温度−飽和水蒸気圧曲線とに
基づき飽和蒸気圧発生用温水室の制御目標温度を算出す
る演算器とを備え、試料の温度および湿度がプログラム
制御されることを特徴とする湿度制御式熱分析装置。 - 【請求項９】 前記検出器が検出する試料の物性は、試
料重量を含むことを特徴とする請求項第８項記載の湿度
制御式熱分析装置。 - 【請求項１０】 前記検出器が検出する試料の物性は、
試料の長さを含むことを特徴とする請求項第８項記載の
湿度制御式熱分析装置。 - 【請求項１１】 前記検出器が検出する試料の物性は、
試料の粘弾性、応力、歪の一部またはすべてを含むこと
を特徴とする請求項第８項記載の湿度制御式熱分析装
置。 - 【請求項１２】 前記保温パイプの温度は飽和蒸気圧発
生用温水室の温度に連動した目標温度に制御されること
を特徴とする請求項第８項記載の湿度制御式熱分析装
置。 - 【請求項１３】 前記温度−飽和水蒸気圧曲線の内容は
関数近似式として前記記憶手段に記憶されることを特徴
とする請求項第８項記載の湿度制御式熱分装置。 - 【請求項１４】 前記湿度プログラム関数発生器は相対
湿度または水蒸気圧単位を選択してプログラムを入力で
きることを特徴とする請求項第８項記載の湿度制御式熱
分装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06286961A JP3084472B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 湿度制御式熱分析装置 |
| US08/561,194 US5669554A (en) | 1994-11-21 | 1995-11-21 | Humidity control thermal analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06286961A JP3084472B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 湿度制御式熱分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08145918A true JPH08145918A (ja) | 1996-06-07 |
| JP3084472B2 JP3084472B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=17711200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06286961A Expired - Lifetime JP3084472B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 湿度制御式熱分析装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5669554A (ja) |
| JP (1) | JP3084472B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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