JPH08201327A - 熱伝導率計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速応答、長寿命、かつ高精度とする。 【構成】 シリコン台座（基台）３０上に形成されたダ
イヤフラム部に測温抵抗体（ＴＣＤ）２１を作り込む。
ダイヤフラム部に設けられたＴＣＤ２１に近接して、基
台３０上に温度センサ２２を設ける。ＴＣＤ２１へ流れ
る電流ｉを制御して、ＴＣＤ１の発熱温度Ｔ_Rhを一定値
（１４０℃）に保つ。温度センサ２２の計測温度に基づ
き、恒温槽温度制御回路２９により、恒温槽ヒータ２８
への電力を制御する。これによって、恒温槽２７内の温
度を調整し、基台３０の周囲温度Ｔ_RR2 を一定値（６０
℃）に保つ。周囲温度Ｔ_RR2 が一定値に保たれかつ発熱
温度Ｔ_Rhが一定値に保たれた状態でのＴＣＤ２１の両端
の間の電圧である出力電圧ｖに基づき、ＴＣＤ２１に給
送される試料ガスの熱伝導率を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、熱伝導率式ガス分析
計に用いて好適な熱伝導率計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】 〔従来例１〕従来より、石油精製，石油化学，鉄鋼など
のプラントに使用される熱伝導率式ガス分析計として、
その要部を図７に示すような熱伝導率式水素計が用いら
れている。同図において、１は試料ガス（例えば、測定
対象ガスとしてＨ₂ ガス、共存ガスとしてＮ₂ ガスを含
むガス）の給送通路に配置された第１の測温抵抗体（Ｔ
ＣＤ）、２は熱伝導率が既知のリファレンスガスの給送
通路に配置された第２の測温抵抗体（ＴＣＤ）、Ｒ１，
Ｒ２は抵抗、３は比較器、４は定電流源又は定電圧源で
あり、ＴＣＤ１，ＴＣＤ２としては白金フィラメントが
一般的に使用され、ＴＣＤ１，ＴＣＤ２，抵抗Ｒ１，Ｒ
２によりホイートストンブリッジが組まれている。

【０００３】この熱伝導率式水素計では、試料ガスがＴ
ＣＤ１に給送され、その熱伝導率に比例した熱を奪う。
これにより、ＴＣＤ１の発熱温度が変化し、その抵抗値
が変化する。一方、ＴＣＤ２には、リファレンスガスが
給送されている。この場合、リファレンスガスの熱伝導
率は一定であるから、リファレンスガスによって奪われ
る熱も一定であり、ＴＣＤ２の発熱温度は一定となり、
その抵抗値は一定となる。

【０００４】抵抗Ｒ１とＴＣＤ１との接続点に生ずる電
圧は比較器３の非反転入力へ、抵抗Ｒ２とＴＣＤ２との
接続点に生ずる電圧は比較器３の反転入力へ与えられ
る。これにより、試料ガスとリファレンスガスの熱伝導
率の差に比例した抵抗値変化（発熱温度の差）が、不平
衡電圧ΔＶとして検出される。ここで、リファレンスガ
スを試料ガスに含まれる共存ガスと同一成分（Ｎ₂ ガ
ス）とすれば、検出される不平衡電圧ΔＶに基づいて予
め設定されている検量線を参照として、試料ガスに含ま
れているＨ₂ ガスの濃度を測定することができる。

【０００５】〔従来例２〕図８は特開昭５８−２０２８
６３号公報に示された二定温度式熱伝導度測定セルの原
理を示す説明図である。同図において、５は測温抵抗線
（細い白金線等）、６は金属製の円筒形の外管（容器）
であり、測温抵抗線５は容器６の中心に張られている。
この二定温度式熱伝導度測定セルでは、容器６内（測定
室）に試料ガスを入れ、容器６の温度を所定の温度ｔ₂
℃に保った状態で、測温抵抗線５の温度が所定の温度ｔ
₁ ℃になるように電流ｉを流し、この電流ｉを測定して
試料ガスの熱伝導度を求める。

【０００６】〔従来例３〕図９は特開昭６１−２１７７
４９号公報に示されたガス熱伝導度測定装置の要部を示
す図である。同図において、７は主流動管、８−１，８
−２は半径方向分岐孔、９は測定セル、１０はコンパウ
ンド、１１はベースブロック、１２，１３はセラミック
板、１４，１５は流路、１６，１７は加熱抵抗，１８は
窓である。加熱抵抗１６，１７は、セラミック板１２，
１３の外面に白金薄膜抵抗として形成されており、測定
セル９を恒温温度制御するための測定抵抗として設けら
れている。

【０００７】ベースブロック１１は、図１０（ｂ）にそ
の拡大図を示すように、中央絶縁小板１１−１と左右の
絶縁小板１１−２，１１−３とから構成されており、ほ
ゞ正方形の窓１８を有する。中央絶縁小板１１−１の両
面には、図１０（ａ）に示すように、メアンダー状に形
成（５μｍのニッケル小板をマスキングし且つ化学的に
エッチングすることにより製造）された２つの測定抵抗
１９および２０が、窓１８を多数回架橋するように配置
されている。

【０００８】図１０（ｂ）において、矢印Ａは試料ガス
の流路を示し、測定抵抗２０が流路Ａの上流側、測定抵
抗１９が下流側に配置されている。そして、測定抵抗１
９および２０が、図１１に示すように、電気的にブリッ
ジの対向アーム中に配置されている。このガス熱伝導度
測定装置では、流速が零である場合、加熱された測定抵
抗１９，２０の直接周囲に、測定抵抗１９，２０間の対
称面に対し同じく対称である温度分布が形成される。流
速が生じると、付加的な熱搬送により、下流側に配置さ
れた測定抵抗１９の方向に温度ピークが移動する。この
温度差により生じる抵抗値の差が、試料ガスの流速の、
また熱伝導度の尺度である。これにより、ブリッジ対角
位置で測定された電圧で、流路Ａ中に存在する試料ガス
の熱伝導度を求めることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】

〔従来例１の課題〕従来例１として示した熱伝導率式水
素計では、 ＴＣＤ１，ＴＣＤ２としてフィラメントを用いている
ため、分析セル（測定セル＋比較セル）の内容積が大き
くなり、ガス置換が遅くなる。このため、応答性が悪
い． ＴＣＤ１，ＴＣＤ２が細線であるため、振動に弱い
（共振点が低く、断線し易い）． ＴＣＤ１の温度変化をセンサ出力としているため、Ｔ
ＣＤ１の温度変化が安定するまで待たなければならず、
応答性が遅い． ＴＣＤ１の温度変化が大きく、熱的ストレスがかか
り、抵抗値のドリフトが大きく、寿命が短い。 熱伝導率は温度の関数であるため、何度において測定
したかが重要となるが、ＴＣＤ１の発熱温度およびＴＣ
Ｄ１の発熱温度と周囲温度との差が変わるため、特定の
温度における熱伝導率の測定ができず、精度が悪い。

【００１０】〔従来例２の課題〕従来例２として示した
二定温度式熱伝導度測定セルでは、 白金線等の測温抵抗線５を用いているため、測定セル
の内容積が大きくなり、ガス置換が遅くなる。このた
め、応答性が悪い。 測温抵抗線５が細線であるため、振動に弱い（共振点
が低く、断線し易い）。 容器６の温度を所定の温度ｔ₂ ℃に保つように制御す
ると記載されているが、従来例２の構造では容器６の温
度を均一にすることは実際には実現困難である。 測温抵抗線５に電流を流しその温度が所定の温度ｔ₁
℃になるようにすると記載されているが、測温抵抗線５
と容器６とは熱的に絶縁されていないので、測温抵抗線
５から容器６へ逃げる熱量が多く測温抵抗線５を安定し
て温度ｔ₁ ℃に制御することは非常に困難である。 測温抵抗線５内で大きな温度分布を持ってしまう。 容器６の温度と測温抵抗線５の温度とが互いに干渉し
てしまい、それぞれの温度が安定しない。 容器６の中央部に測温抵抗線５が配置されているた
め、流れの影響を受け易く、測定誤差が大きい。 測温抵抗線５と容器６とは熱的に絶縁されていないの
で、測温抵抗線５から容器６へ逃げる熱量が多く、測定
精度が悪い。

【００１１】〔従来例３の課題〕従来例３として示した
ガス熱伝導度測定装置では、 測定抵抗１９および２０が細く、窓１８を多数回架橋
するようにメアンダー状に形成されているため、振動に
弱い（共振点が低く、断線し易い）． 測定抵抗１９および２０が窓１８を多数回架橋するよ
うにメアンダー状に形成されているため、ガスの流れを
ダイレクトに受け、流体抵抗が大きく、破損し易い。ま
た、測定抵抗１９および２０の温度が流れによって影響
され易く、流れの影響を補償する構成にしてはいるが、
熱伝導度測定の誤差が大きい。 測定抵抗１９および２０の温度変化をセンサ出力とし
ているため、測定抵抗１９および２０の温度変化が安定
するまで待たなければならず、応答性が遅い． 測定抵抗１９および２０の温度変化が大きく、熱的ス
トレスがかかり、抵抗値のドリフトが大きく、寿命が短
い。 熱伝導率は温度の関数であるため、何度において測定
したかが重要となるが、測定抵抗１９，２０の発熱温度
および測定抵抗１９，２０の発熱温度と周囲温度との差
が変わるため、特定の温度における熱伝導率の測定がで
きず、精度が悪い。

【００１２】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、高速応答、
長寿命、かつ高精度の熱伝導率計を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、基台上
に形成されたダイヤフラム部と、このダイヤフラム部に
設けられた発熱手段（測温抵抗体）と、この発熱手段に
近接して基台上に設けられた周囲温度計測手段と、この
周囲温度計測手段により計測される周囲温度を一定値に
保つ第１の制御手段と、発熱手段へのエネルギーの供給
量を制御しその発熱温度を一定値に保つ第２の制御手段
とを設け、第１の制御手段により周囲温度が一定値に保
たれかつ第２の制御手段により発熱温度が一定値に保た
れた状態での発熱手段へのエネルギーの供給量に基づい
て、発熱手段に給送される試料ガスの熱伝導率を求める
ようにしたものである。

【００１４】第２発明（請求項２に係る発明）は、第１
発明において、第１の制御手段により周囲温度が一定値
に保たれかつ第２の制御手段により発熱温度が一定値に
保たれた状態での発熱手段の両端の電圧である出力電圧
ｖを所定の演算式に代入することにより、発熱手段に給
送される試料ガスの熱伝導率を算出するようにしたもの
である。第３発明（請求項３に係る発明）は、第２発明
において、演算式中の固有の装置定数を、熱伝導率が既
知の第１の校正ガスをダイヤフラム部へ給送して出力電
圧ｖを測定し、熱伝導率が既知の第２の校正ガスをダイ
ヤフラム部へ給送して出力電圧ｖを測定し、これら測定
した出力電圧ｖに基づいて定めるようにしたものである 第４発明（請求項４に係る発明）は、第１発明におい
て、第１の制御手段により一定値に保たれる周囲温度と
第２の制御手段により一定値に保たれる発熱温度との平
均値を、１００℃としたものである。

【００１５】第５発明（請求項５に係る発明）は、基台
上に形成されたダイヤフラム部と、このダイヤフラム部
に設けられた発熱手段と、この発熱手段に近接して基台
上に設けられた周囲温度計測手段と、この周囲温度計測
手段により計測される周囲温度と発熱手段の発熱温度と
の温度差が一定値となるように発熱手段へのエネルギー
の供給量を制御する制御手段とを設け、制御手段により
温度差が一定値に保たれた状態での発熱手段へのエネル
ギーの供給量に基づいて、発熱手段に給送される試料ガ
スの熱伝導率を求めるようにしたものである。

【００１６】

【作用】したがってこの発明によれば、第１発明では、
基台上に形成されたダイヤフラム部に設けられた発熱手
段（測温抵抗体）へ試料ガスを給送すると、その熱伝導
率に比例した熱が発熱手段から奪われるが、発熱手段へ
のエネルギーの供給量が制御され、発熱手段の発熱温度
が一定値に保たれる。一方、基台上に設けられた周囲温
度計測手段により周囲温度が計測され、この計測される
周囲温度が一定値に保たれる。そして、周囲温度が一定
値に保たれかつ発熱温度が一定値に保たれた状態での発
熱手段へのエネルギーの供給量に基づいて、試料ガスの
熱伝導率が求められる。

【００１７】第２発明では、第１発明において、周囲温
度が一定値に保たれかつ発熱温度が一定値に保たれた状
態での発熱手段の両端間の電圧である出力電圧ｖが所定
の演算式に代入され、発熱手段に給送される試料ガスの
熱伝導率が算出される。第３発明では、第２発明におい
て、固有のものとしては、演算式中の固有の装置定数
を、第１および第２の校正ガスを発熱手段へ給送して出
力電圧ｖを測定し、これら測定した出力電圧ｖに基づい
て定めてやるのみでよい。第４発明では、第１発明にお
いて、例えば、周囲温度が６０℃、発熱温度が１４０℃
に保たれる。

【００１８】第５発明では、基台上に形成されたダイヤ
フラム部に設けられた発熱手段へ試料ガスを給送する
と、周囲温度と発熱温度との温度差が一定値となるよう
に、発熱手段へのエネルギーの供給量が制御される。そ
して、その温度差が一定値に保たれた状態での発熱手段
へのエネルギーの供給量に基づいて、試料ガスの熱伝導
率が求められる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。 〔実施例１〕図１はこの発明に係る熱伝導率計を用いて
なる熱伝導率式水素計の要部を示す図である。同図にお
いて、２１は試料ガス（例えば、測定対象ガスとしてＨ
₂ ガス、共存ガスとしてＮ₂ ガスを含むガス）の給送通
路に配置された測温抵抗体（ＴＣＤ）、２２は温度セン
サ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は抵抗、２３は比較器、２４は熱
伝導率算出部、２５は濃度導出部、２６はＲＯＭ，２７
は恒温槽、２８は恒温槽ヒータ、２９は恒温槽温度制御
回路であり、ＴＣＤ２１，抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３により
恒温槽２７内でホイートストンブリッジが組まれてい
る。

【００２０】ＴＣＤ２１は、図２に示すように、シリコ
ン台座（基台）３０上に形成されたダイヤフラム部３１
に作り込まれており、ダイヤフラム部３１はＳｉＮ（シ
リコンナイトライド），Ｐｔ（白金），ＳｉＮの３層構
造とされている。また、ダイヤフラム部３１にはスリッ
トが多数形成されており、ダイヤフラム部３１の下には
空間が設けられている。そして、ダイヤフラム部３１に
設けられたＴＣＤ２１に近接して、基台３０上に温度セ
ンサ２２が設けられている。本実施例において、基台３
０は１．７ｍｍ角とされ、その厚さは０．４ｍｍとされ
ている。

【００２１】図３はこの熱伝導率式水素計の概略的な構
成を示す図である。同図において、１００はケース、１
０１はメインボード、１０２はオーブン、１０３はガス
給送口、１０４はガス排出口であり、オーブン１０２内
に恒温槽ヒータ２８を埋め込んで恒温槽２７が構築され
ている。そして、この恒温槽２７の中央部に、図２に示
したμＴＣＤ１０５が、そのダイヤフラム部３１を試料
ガスの給送通路に向けて設けられている。図４は恒温槽
２７におけるμＴＣＤ１０５の配置状況を拡大して示し
た図である。本実施例において、ダイヤフラム部３１に
面するチャンバ部１０６の容積は、ガスの流れの影響を
減らすために大きくされている。

【００２２】この熱伝導率式水素計では、試料ガスがＴ
ＣＤ２１に給送され、その熱伝導率に比例した熱を奪
う。抵抗Ｒ１とＴＣＤ２１との接続点に生ずる電圧は比
較器２３の反転入力へ、抵抗Ｒ３とＲ２との接続点に生
ずる電圧は比較器３の非反転入力へ与えられる。比較器
２３は、これらの抵抗Ｒ１とＴＣＤ２１との接続点に生
ずる電圧と抵抗Ｒ３とＲ２との接続点に生ずる電圧とが
等しくなるように、ＴＣＤ２１へ流れる電流ｉを制御
し、ＴＣＤ１の抵抗値Ｒｈを一定（Ｒｈ＝（Ｒ１×Ｒ
２）／Ｒ３）に保つ。これにより、ＴＣＤ１の発熱温度
Ｔ_Rhが一定値に保たれるとともに、出力電圧ｖが変化す
る。

【００２３】ＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rhが一定値に保た
れることは下記（１）式を見ても分かる。すなわち、Ｔ
ＣＤ２１はダイヤフラム部３１に作り込まれた白金薄膜
抵抗体であり、その抵抗値Ｒｈは（１）式で示され、Ｔ
ＣＤ２１の抵抗値Ｒｈを一定に制御すれば、同時に発熱
温度Ｔ_Rhも一定に保たれる。 Ｒｈ＝Ｒｈ₂₀｛１＋α₂₀・（Ｔ_Rh−２０）＋β₂₀・（Ｔ_Rh−２０）² ｝ ・・ ・（１） なお、この式において、Ｒｈ₂₀は２０℃におけるＴＣＤ
２１の抵抗値（Ω）、α₂₀は２０℃におけるＴＣＤ２１
の１次抵抗温度係数、β₂₀は２０℃におけるＴＣＤ２１
の２次抵抗温度係数である。

【００２４】ここで、ＴＣＤ２１から周囲に伝わる熱量
Ｑ_T は、下記（２）式で示される。なお、この式におい
て、Ｑ_G は熱伝導により試料ガスに伝わる熱量、Ｑ_S は
ダイヤフラム部３１を通して基台３０に伝わる熱量、Ｑ
_C は対流（強制対流および自然対流）により伝わる熱
量、Ｑ_R は輻射により伝わる熱量である。 Ｑ_T ＝Ｑ_G ＋Ｑ_S ＋Ｑ_C ＋Ｑ_R ・・・（２） この熱量Ｑ_T は、さらに、下記（３）式として表現され
る。なお、この式において、Ｔ_RR2 は基台３０の周囲温
度（℃）、λｍは試料ガスの熱伝導率（ｗ／ｋ・ｍ）、
Ｇは装置定数（ｍ）、λ_siはダイヤフラム部３１の熱伝
導率（ｗ／ｋ・ｍ）、Ｇ_S はダイヤフラム部３１におけ
る装置定数（ｍ）である。 Ｑ_T ＝（Ｔ_Rh−Ｔ_RR2 ）・λｍ・Ｇ＋（Ｔ_Rh−Ｔ_RR2 ）・λ_si・Ｇ_S ＋Ｑ_C ＋Ｑ_R ・・・（３）

【００２５】この（３）式において、ＧおよびＧ_S はガ
ス組成によって変化しないし、Ｑ_C，Ｑ_R はＱ_G ，Ｑ_S
に比べて十分小さな値（または一定値）であり、λ_siも
一定と考えられ、Ｔ_Rhは一定値にコントロールされる。
また、本実施例において、Ｔ_{RR 2} は、温度センサ２２に
より計測され、この計測温度に基づき恒温槽温度制御回
路２９により恒温槽ヒータ２８への電力が制御される。
これによって、恒温槽２７内の温度が調整され、基台３
０の周囲温度Ｔ_RR2 は一定値に保たれる。本実施例にお
いては、Ｔ_Rhを１４０℃に保ち、Ｔ_RR2 を６０℃に保
つ。これにより、発熱温度Ｔ_Rhと周囲温度Ｔ_RR2 との温
度差は、常に８０℃とされる。

【００２６】このため、上記（３）式はＡ，Ｂを固有の
装置定数（運転状態を含めた形状係数）として、下記
（４）式で示される。 Ｑ_T ＝Ａ・λｍ＋Ｂ ・・・（４） 一方、Ｑ_T は、 Ｑ_T ＝ｉ² ・Ｒｈ＝ｖ² ／Ｒｈ ・・・（５） として表され、Ｑ_T ＝Ａ・λｍ＋Ｂ＝ｖ² ／Ｒｈより、
試料ガスの熱伝導率λｍは下記（６）式で表されるもの
となる。 λｍ＝（ｖ² ／Ｒｈ−Ｂ）／Ａ ・・・（６）

【００２７】ここで、固有の装置定数Ａ，Ｂが分かれ
ば、出力電圧ｖを上記（６）式に代入することにより、
試料ガスの熱伝導率λｍを求めることができる。そこ
で、本実施例においては、上記（６）式を演算式として
熱伝導率算出部２４へ設定する一方、この演算式におけ
る固有の装置定数Ａ，Ｂを次のようにして定めている。
すなわち、熱伝導率が既知の第１の校正ガス（例えば、
１００％Ｎ₂ ガス）をＴＣＤ２１へ給送して出力電圧ｖ
（ｖ_N2）を測定し、熱伝導率が既知の第２の校正ガス
（例えば、１００％Ｈ₂ ガス）をＴＣＤ２１へ給送して
出力電圧ｖ（ｖ_H2）を測定し、この測定した出力電圧ｖ
_N2，ｖ_H2を下記（７）式および（８）式に代入して固有
の装置定数Ａ，Ｂを求め、この求めた装置定数Ａ，Ｂを
熱伝導率算出部２４における演算式中の装置定数Ａ，Ｂ
として設定している。

【００２８】 Ａ＝（ｖ_N2 ² −ｖ_H2 ² ）／Ｒｈ・（λ_N2−λ_H2） ・・・（７） Ｂ＝（ｖ_N2 ² ・λ_H2−ｖ_H2 ² ・λ_N2）／Ｒｈ・（λ_H2−λ_N2） ・・・（８） なお、この式において、λ_N2は１００％Ｎ₂ ガスの（Ｔ
_Rh＋Ｔ_RR2 ）／２における熱伝導率（ｗ／ｋ・ｍ）、λ
_H2は１００％Ｈ₂ ガスの（Ｔ_Rh＋Ｔ_RR2 ）／２における
熱伝導率（ｗ／ｋ・ｍ）である。また、上記（７）式お
よび（８）式は、Ａ・λｍ＋Ｂ＝ｖ² ／Ｒｈを変形して
得られるｖ² ＝Ｒｈ・Ａ・λｍ＋Ｒｈ・Ｂにｖ_N2，λ_N2
およびｖ_H2，λ_H2を代入して得られる下記（９）および
（１０）式の連立方程式を解いて得られるものである。
本実施例においては、Ｔ_Rhを１４０℃、Ｔ_RR2 を６０℃
に保つことから、（Ｔ_Rh＋Ｔ_RR2 ）／２が１００℃とな
り、物理データとしてすでに求められている１００℃で
の校正ガスの熱伝導率を使用することができる。 ｖ_N2 ² ＝Ｒｈ・Ａ・λ_N2＋Ｒｈ・Ｂ ・・・（９） ｖ_H2 ² ＝Ｒｈ・Ａ・λ_H2＋Ｒｈ・Ｂ ・・・（１０）

【００２９】なお、上述において、基台３０に温度セン
サ２２を設ける代わりに恒温槽２７内に温度センサを設
け、恒温槽２７内の温度を６０℃に保つようにすること
が考えられる。しかし、この場合、恒温槽２７内の温度
を６０℃に保っても、その測定場所によって差が生じ、
基台３０の周囲温度Ｔ_RR2 が正確に６０℃に保たれると
は言えない。本実施例では、基台３０に温度センサ２２
を設け、この温度センサ２２の計測温度が６０℃になる
ように恒温槽２７内の温度を調整しているので、基台３
０の周囲温度Ｔ_RR2 が正確に６０℃に保たれる。これに
より、発熱温度Ｔ_Rhと周囲温度Ｔ_RR2 との温度差が常に
８０℃とされ、上記（６）式を演算式として、正確に試
料ガスの熱伝導率λｍを求めることができる。

【００３０】一方、本実施例において、ＲＯＭ２６に
は、試料ガスに含まれる測定対象ガスおよび共存ガスの
種類に応じ分析計全体として共通に定められる検量線
が、複数種類格納されている。すなわち、測定対象ガス
をＨ₂ とし共存ガスをＮ₂ としたときの試料ガスの熱伝
導率λｍに対するＨ₂ ガスの濃度を示す検量線（図５参
照：Ｎ₂ −Ｈ₂ 検量線）や、測定対象ガスをＨ₂ とし共
存ガスをＣＨ₄ としたときの試料ガスの熱伝導率λｍに
対するＨ₂ ガスの濃度を示す検量線（ＣＨ₄ −Ｈ₂検量
線）や、測定対象ガスをＨ₂ とし共存ガスをＣＯ₂ とし
たときの試料ガスの熱伝導率λｍに対するＨ₂ ガスの濃
度を示す検量線（ＣＯ₂ −Ｈ₂ 検量線）など、多種類の
検量線が格納されている。これら、検量線は、物理デー
タとしてすでに求められているものもあるが、求められ
ていない場合には実測のうえ作成する。

【００３１】また、本実施例において、濃度導出部２５
は、試料ガスの構成に応じ、ＲＯＭ２６に格納されてい
る検量線の中から所要の検量線を読み出す。本実施例で
は、測定対象ガスをＨ₂ とし共存ガスをＮ₂ としている
ので、外部からの指定に応じ、Ｎ₂ −Ｈ₂ 検量線を読み
出す。そして、この読み出したＮ₂ −Ｈ₂ 検量線を参照
として、熱伝導率算出部２４にて算出された試料ガスの
熱伝導率λｍに基づき、試料ガスに含まれるＨ₂ ガスの
濃度を求め、この濃度を測定濃度値として出力する。こ
れにより、本実施例によれば、分析計毎に固有の検量線
を用いることなく、測定対象ガスの濃度を測定すること
ができるようになる。この場合、固有なものとしては、
熱伝導率算出部２４における演算式中の装置定数Ａ，Ｂ
を、第１および第２の校正ガスをＴＣＤ２１へ給送して
出力電圧ｖを測定し、これら測定した出力電圧ｖに基づ
いて定めてやるのみでよいので、分析計の校正，調整に
要する時間を大幅に短縮することができる。

【００３２】なお、本実施例においては、測定対象ガス
を熱伝導率の高いＨ₂ としたが、Ｈｅなどの高熱伝導率
のガスとしてもよい。また、これとは逆に、熱伝導率の
低いＣｌ₂ などのガスを測定対象ガスとしてもよい。す
なわち、共存ガスと測定対象ガスとの熱伝導率の差が大
きければ、Ｈ₂ と同様にしてその濃度を測定することが
可能である。また、本実施例では、第１の校正ガスを１
００％Ｎ₂ ガス、第２の校正ガスを１００％Ｈ₂ ガスと
したが、熱伝導率が既知のガスであれば如何なるガスも
校正ガスとなり得る。また、本実施例では、ＲＯＭ６に
多種類の検量線を格納しておくものとしたが、これら検
量線は近似式に置き換えて格納しておくようにしてもよ
い。また、本実施例では、ホイートストンブリッジとオ
ペアンプにより発熱手段の抵抗値つまり発熱温度を一定
になるように制御したが、これに限られるものではな
く、例えば発熱手段の両端電圧測定手段と、発熱手段へ
の電流供給手段、およびマイコン等から構成性、発熱手
段の抵抗値、つまり発熱温度を一定に制御してもよい。

【００３３】〔実施例２〕また、本実施例においては、
出力電圧ｖを所定の演算式（（６）式）に代入して試料
ガスの熱伝導率λｍを算出するようにしたが、出力電圧
ｖと熱伝導率λｍとの関係を示す固有のｖ−λｍ特性を
分析計毎に記憶させておき、このｖ−λｍ特性から出力
電圧ｖに応ずる熱伝導率λｍを求めるようにしてもよ
い。

【００３４】〔実施例３〕また、本実施例においては、
温度センサ２２の計測温度が一定値（６０℃）になるよ
うに恒温槽２７内の温度を調整するようにしたが、図６
に示すように、温度センサ２２を抵抗Ｒ３とＲ２との間
に接続し、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を所定の値に設定する
ことにより、ＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rhと基台３０の周
囲温度Ｔ_{RR 2} との温度差が一定値（８０℃）となるよう
に、ＴＣＤ２１へ流れる電流ｉを制御するようにしても
よい。

【００３５】すなわち、この回路では、 Ｒ１×（ＲＲ２＋Ｒ２）＝Ｒ３×Ｒｈ ・・・（１１） Ｒ３×Ｒｈ−Ｒ１×ＲＲ２＝Ｒ１×Ｒ２ ・・・（１２） であり、Ｒ１×Ｒ２は一定である。ＲＲ２が変化すれ
ば、Ｒ３×Ｒｈ−Ｒ１×ＲＲ２＝Ｒ１×Ｒ２が成立する
ように、ＴＣＤ２１へ流れる電流ｉが制御され、Ｒｈの
値が変化する。したがって、周囲温度Ｔ_RR2 があまり変
化しないなら、この回路を用いることにより、恒温槽２
７を設けなくても、比較的精度よく試料ガスの熱伝導率
λｍを求めることが可能である。

【００３６】以下にＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rhと基台３
０の周囲温度Ｔ_RR2 との温度差が一定となるような抵抗
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の求め方の例を示す。ＲｈおよびＲＲ
２のＴ〔℃〕に於ける抵抗値を表す２次の近似式は、 Ｒ_(T)＝Ｒ₍₂₀₎・｛１＋α₍₂₀₎・（Ｔ−２０）＋β₍₂₀₎・（Ｔ−２０）² ｝ ・ ・・（１３） ここで、Ｒ₍₂₀₎：２０〔℃〕に於ける抵抗値、α₍₂₀₎：
２０〔℃〕に於ける１次の抵抗温度係数、β₍₂₀₎：２０
〔℃〕に於ける２次の抵抗温度係数。

【００３７】よって、ＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rh〔℃〕
を基台３０の周囲温度Ｔ_RR2 〔℃〕よりも常にΔＴ
〔℃〕高くなるように制御するとき、つまり、ｔ〔℃〕
＝Ｔ_RR2 ＋ΔＴに制御するときのＲｈの抵抗値Ｒｈ
_(t)〔Ω〕は、 Ｒｈ_(t)＝Ｒｈ₍₂₀₎・｛１＋α₍₂₀₎・（ｔ−２０）＋β₍₂₀₎・（ｔ−２０）² ｝ ・・・（１４） また、周囲温度センサＲＲ２のＴ_RR2 〔℃〕に於ける抵
抗値ＲＲ２（Ｔ_RR2 ）〔Ω〕は、 ＲＲ２（Ｔ_RR2 ）＝ＲＲ２₍₂₀₎・｛１＋α₍₂₀₎・（Ｔ_RR2 −２０）＋β₍₂₀₎・ （Ｔ_RR2 −２０）² ｝ ・・・（１５）

【００３８】ブリッジのバランス条件は、 Ｒｈ_(t)・Ｒ３＝Ｒ１・（ＲＲ２（Ｔ_RR2 ）＋Ｒ２） ・・・（１６） （１６）式でＲ１＝Ｒｈ_(t)とすると、Ｒ３＝（ＲＲ２
（Ｔ_RR2 ）＋Ｒ２）また、（１６）式に於いてＲｈ_(t)
と（ＲＲ２（Ｔ_RR2 ）＋Ｒ２）の温度に対する１次の抵
抗変化率が等しくなるためには、以下の式が成り立てば
よい。 （ｄＲｈ_(t)／ｄｔ）／Ｒｈ_(t)＝（ｄ（ＲＲ２（Ｔ_RR2 ）＋Ｒ２）／ｄｔ）／（ ＲＲ２（Ｔ_RR2 ）＋Ｒ２） ・・・（１７） （１７）式に於いて、 ｄＲｈ_(t)／ｄｔ＝Ｒｈ₍₂₀₎・｛α₍₂₀₎＋２・β₍₂₀₎・
（ｔ−２０）｝ ｄ（ＲＲ２（Ｔ_RR2 ）＋Ｒ２）／ｄｔ＝ＲＲ２₍₂₀₎・
｛α₍₂₀₎＋２・β₍₂₀₎・（Ｔ_RR2 −２０）｝

【００３９】ここで、例えばＴ_RR2 ＝６０〔℃〕，ΔＴ
＝８０〔℃〕，ｔ＝Ｔ_RR2 ＋ΔＴ＝１４０〔℃〕に於け
るＲ１，Ｒ２，Ｒ３を求める。なお、α₍₂₀₎＝３．４×
１０^-3，β₍₂₀₎＝−７×１０^-7とする。Ｒ１＝Ｒｈ_(t)
より Ｒ１＝Ｒｈ₍₂₀₎・｛１＋α₍₂₀₎・（ｔ−２０）＋β₍₂₀₎
・（ｔ−２０）² ｝＝Ｒｈ₍₂₀₎・｛１＋（３．４×１０
^-3）・（１４０−２０）＋（−７×１０^-7）・（１４０
−２０）² ｝＝１．４０・Ｒｈ₍₂₀₎

【００４０】（１７）式より 左辺＝（ｄＲｈ_(t)／ｄｔ）／Ｒｈ_(t)＝〔Ｒｈ₍₂₀₎・
｛α₍₂₀₎＋２・β₍₂₀₎・（ｔ−２０）｝〕／（１．４０
・Ｒｈ₍₂₀₎）＝｛α₍₂₀₎＋２・β₍₂₀₎・（ｔ−２０）｝
／１．４０＝（３．４×１０^-3−７×１０^-7・２４０）
／１．４０＝２．３１×１０^-3 右辺＝（ｄ（ＲＲ２（Ｔ_RR2 ）＋Ｒ２）／ｄｔ）／（Ｒ
Ｒ２（Ｔ_RR2 ）＋Ｒ２）＝〔ＲＲ２₍₂₀₎・｛α₍₂₀₎＋２
・β₍₂₀₎・（Ｔ_RR2 −２０）｝〕／（ＲＲ２（Ｔ_RR2 ）
＋Ｒ２）＝｛ＲＲ２₍₂₀₎・（３．４×１０^-3−７×１０
^-7・８０）｝／｛ＲＲ２₍₂₀₎・（１＋３．４×１０^-3・
４０＋１６００・−７×１０^-7）＋Ｒ２｝＝３．３４４
×１０^-3・ＲＲ２₍₂₀₎／（１．１３５・ＲＲ２₍₂₀₎＋Ｒ
２）

【００４１】よって、 ３．３４４×１０^-3・ＲＲ２₍₂₀₎−２．３１×１０^-3・
１．１３５・ＲＲ２_{(2 0)}＝２．３１×１０^-3・Ｒ２ 故に Ｒ２＝（３．３４４×１０^-3・ＲＲ２₍₂₀₎−２．３１×
１０^-3・１．１３５・ＲＲ２₍₂₀₎）／２．３１×１０^-3
＝ＲＲ２₍₂₀₎・（３．３４４×１０^-3−２．３１×１０
^-3・１．１３５）／２．３１×１０^-3＝０．３１３・Ｒ
Ｒ２₍₂₀₎ さらに、Ｒ３＝（ＲＲ２（Ｔ_RR2 ）＋Ｒ２）より、 Ｒ３＝ＲＲ２₍₆₀₎＋０．３１３・ＲＲ２₍₂₀₎＝（１．１
３５＋０．３１３）・ＲＲ２₍₂₀₎＝１．４５・ＲＲ２
₍₂₀₎

【００４２】〔従来例との比較〕 〔従来例１との比較〕上述した実施例１〜３は、従来例
１と比較して、次のような利点がある。 〔高速応答〕ＴＣＤ２１を白金薄膜抵抗体としてダイヤ
フラム部３１に作り込んでおり、取り付けがコンパクト
にできるため、測定セルの内容積が小さく、ガス置換が
早い。このため、応答性が良い。ＴＣＤ２１の発熱温度
Ｔ_Rhが常に一定値に保たれるように制御されるため（実
施例１，２）、またＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rhと周囲温
度ＴＲＲ２との温度差が常に一定値に保たれるように制
御されるため（実施例１〜３）、ＴＣＤ２１の熱的なゆ
らぎが小さく、温度が安定するまでの時間が極めて短
く、応答性が良い。

【００４３】〔長寿命〕ＴＣＤ２１を白金薄膜抵抗体と
してダイヤフラム部３１に作り込んでいるため、振動に
強く、断線し難い。ＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rhが常に一
定値に保たれるように制御されるため（実施例１，
２）、またＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rhと周囲温度ＴＲＲ
２との温度差が常に一定値に保たれるように制御される
ため（実施例１〜３）、ＴＣＤ２１の温度変化が小さ
く、大きな熱的ストレスがかからず、抵抗値のドリフト
と劣化が小さく、寿命が長い。ＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ
_Rhが常に一定値に保たれるように制御されるので（実施
例１，２）、またＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rhと周囲温度
ＴＲＲ２との温度差が常に一定値に保たれるように制御
されるので（実施例１〜３）、ダイヤフラム部３１に大
きな熱的ストレスがかからず、ダイヤフラム部３１の保
護が図られる。すなわち、ダイヤフラム部３１が３層構
造とされているため、ダイヤフラム部３１への熱的スト
レスが激しいと、熱応力によりその層が剥がれたり、変
形したりしてしまう可能性がある。しかし、本実施例で
は、ダイヤフラム部３１に大きな熱的ストレスがかから
ないため、層が剥がれたり、変形したりしてしまうこと
がない。

【００４４】〔高精度〕発熱温度Ｔ_Rhと周囲温度ＴＲＲ
２との温度差が一定値とされるため、試料ガスの熱伝導
率λｍを精度良く求めることができる。熱伝導率は温度
の関数であるため、何度において測定したかが重要とな
る。しかし、従来例１では、ＴＣＤの温度およびＴＣＤ
と周囲温度との差が変わるため、特定の温度における熱
伝導率の測定ができず、精度が悪くなっていた。しか
し、本実施例では、発熱温度Ｔ_Rhと周囲温度ＴＲＲ２と
の温度差が一定値とされるため、特定温度における熱伝
導率の測定が可能となり、高精度の計測ができるように
なる。

【００４５】〔従来例２との比較〕上述した実施例１〜
３は、従来例２と比較して、次のような利点がある。 〔高速応答〕ＴＣＤ２１を白金薄膜抵抗体としてダイヤ
フラム部３１に作り込んでおり、取り付けがコンパクト
にできるため、測定セルの内容積が小さく、ガス置換が
早い。このため、応答性が良い。 〔長寿命〕ＴＣＤ２１を白金薄膜抵抗体としてダイヤフ
ラム部３１に作り込んでいるため、振動に強く、断線し
難い。

【００４６】〔高精度〕発熱温度Ｔ_Rhと周囲温度ＴＲＲ
２との温度差が一定値とされるため、試料ガスの熱伝導
率λｍを精度良く求めることができる。従来例２では、
容器６の温度を均一に所定の温度ｔ₂ ℃に保つことが困
難で、また測温抵抗線５と容器６とは熱的に絶縁されて
いないので、測温抵抗線５を安定して温度ｔ₁ ℃に制御
することはできない。また、容器６の温度制御と測温抵
抗線５の温度制御とが互いに干渉してしまい、それぞれ
の温度が安定しない。また、容器６の中央部に測温抵抗
線５が配置されているため、流れの影響を受け易く、測
定誤差が大きい。

【００４７】これに対して、本実施例では、ＴＣＤ２１
をダイヤフラム部３１に形成しており、温度センサ２２
を設けた基台３０とは熱的に絶縁されているので、発熱
温度Ｔ_Rhを安定して一定の温度に制御することができ
（実施例１，２）、また発熱温度Ｔ_Rhと周囲温度ＴＲＲ
２との温度差を一定値に制御することができ（実施例１
〜３）、ＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rhの制御と基台３０の
周囲温度ＴＲＲ２の制御とが互いに干渉してしまうこと
がなく、また、本実施例では、ＴＣＤ２１を基台上のダ
イヤフラム部に形成しており、チャンバ１０６内に流れ
に平行して配置しているので、流れの影響が少なく、精
度良く試料ガスの熱伝導率λｍを求めることができる。

【００４８】〔従来例３との比較〕上述した実施例１〜
３は、従来例３と比較して、次のような利点がある。 〔高速応答〕ＴＣＤ２１を白金薄膜抵抗体としてダイヤ
フラム部３１に作り込んでおり、取り付けがコンパクト
にできるため、測定セルの内容積が小さく、ガス置換が
早い。このため、応答性が良い。ＴＣＤ２１の発熱温度
Ｔ_Rhが常に一定値に保たれるように制御されるため（実
施例１，２）、またＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rhと周囲温
度ＴＲＲ２との温度差が常に一定値に保たれるように制
御されるため（実施例１〜３）、ＴＣＤ２１の熱的なゆ
らぎが小さく、温度が安定するまでの時間が極めて短
く、応答性が良い。

【００４９】〔長寿命〕ＴＣＤ２１を白金薄膜抵抗体と
してダイヤフラム部３１に作り込んでいるため、振動に
強く、断線し難い。また、ＴＣＤ２１は基台３０の平面
上にあり、流れと平行に配置されているので、流体の抵
抗をそれほど受けない。ＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rhが常
に一定値に保たれるように制御されるため（実施例１，
２）、またＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rhと周囲温度ＴＲＲ
２との温度差が常に一定値に保たれるように制御される
ため（実施例１〜３）、ＴＣＤ２１の温度変化が小さ
く、大きな熱的ストレスがかからず、抵抗値のドリフト
が小さく、寿命が長い。ＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rhが常
に一定値に保たれるように制御されるので（実施例１，
２）、またＴＣＤ２１の発熱温度Ｔ_Rhと周囲温度ＴＲＲ
２との温度差が常に一定値に保たれるように制御される
ので（実施例１〜３）、ダイヤフラム部３１に大きな熱
的ストレスがかからず、ダイヤフラム部３１の保護が図
られる。 〔高精度〕発熱温度Ｔ_Rhと周囲温度ＴＲＲ２との温度差
が一定値とされるため、試料ガスの熱伝導率λｍを精度
良く求めることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、第１発明では、基台上に形成されたダイ
ヤフラム部に設けられた発熱手段（測温抵抗体）へ試料
ガスを給送すると、その熱伝導率に比例した熱が発熱手
段から奪われるが、発熱手段へのエネルギーの供給量が
制御され、発熱手段の発熱温度が一定値に保たれる一
方、基台上に設けられた周囲温度計測手段により計測さ
れる周囲温度が一定値に保たれ、周囲温度が一定値に保
たれかつ発熱温度が一定値に保たれた状態での発熱手段
へのエネルギーの供給量に基づいて試料ガスの熱伝導率
が求められるものとなり、高速応答、長寿命、かつ高精
度で熱伝導率を求めることができるようになる。

【００５１】第２発明では、第１発明において、周囲温
度が一定値に保たれかつ発熱温度が一定値に保たれた状
態での発熱手段の両端間の電圧である出力電圧ｖが所定
の演算式に代入され、発熱手段に給送される試料ガスの
熱伝導率が算出されるものとなり、出力電圧−熱伝導率
特性を記憶させておく必要がないため、メモリ容量を少
なくすることが可能となる。第３発明では、第２発明に
おいて、固有のものとしては、演算式中の固有の装置定
数を、第１および第２の校正ガスを発熱手段へ給送して
出力電圧ｖを測定し、これら測定した出力電圧ｖに基づ
いて定めてやるのみでよいので、熱伝導率式ガス分析計
の校正，調整に要する時間を従来のものに比して大幅に
短縮することが可能となる。

【００５２】第４発明では、第１発明において、例え
ば、周囲温度が６０℃、発熱温度が１４０℃に保たれる
ものとなり、所定の演算式を求めるに際して、物理デー
タとしてすでに求められている１００℃での校正ガスの
熱伝導率を使用することが可能となる。第５発明では、
基台上に形成されたダイヤフラム部に設けられた発熱手
段へ試料ガスを給送すると、周囲温度と発熱温度との温
度差が一定値となるように、発熱手段へのエネルギーの
供給量が制御され、その温度差が一定値に保たれた状態
での発熱手段へのエネルギーの供給量に基づいて試料ガ
スの熱伝導率が求められるものとなり、高速応答、長寿
命、かつ高精度で熱伝導率を求めることができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る熱伝導率計を用いてなる熱伝導
率式水素計の要部を示す図である。

【図２】 この熱伝導率式水素計に用いるμＴＣＤを示
す斜視図である。

【図３】 この熱伝導率式水素計の概略的な構成を示す
図である。

【図４】 恒温槽におけるμＴＣＤの配置状況を拡大し
て示した図である。

【図５】 この熱伝導率式水素計のＲＯＭに格納され
ている検量線を例示する図である。

【図６】 本発明に係る熱伝導率計を用いてなる熱伝導
率式水素計の他の実施例の要部を示す図である。

【図７】 従来の熱伝導率式水素計の要部を示す図であ
る。

【図８】 従来の二定温度式熱伝導度測定セルの原理を
説明する図である。

【図９】 従来のガス熱伝導度測定装置の要部を示す図
である。

【図１０】 図９に示した装置中のベースブロックの構
造を示す図である。

【図１１】 図９に示した装置中のブリッジの回路図で
ある。

【符号の説明】

２１…測温抵抗体（ＴＣＤ）、２２…温度センサ、Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３…抵抗、２３…比較器、２４…熱伝導率
算出部、２５…濃度導出部、２６…ＲＯＭ，２７…恒温
槽、２８…恒温槽ヒータ、２９…恒温槽温度制御回路、
３０…シリコン台座（基台）、３１…ダイヤフラム部、
１０５…μＴＣＤ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 光彦 神奈川県藤沢市川名一丁目12番２号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台上に形成されたダイヤフラム部と、 このダイヤフラム部に設けられた発熱手段と、 この発熱手段に近接して前記基台上に設けられた周囲温
   度計測手段と、 この周囲温度計測手段により計測される周囲温度を一定
   値に保つ第１の制御手段と、 前記発熱手段へのエネルギーの供給量を制御しその発熱
   温度を一定値に保つ第２の制御手段と、 前記第１の制御手段により前記周囲温度が一定値に保た
   れかつ前記第２の制御手段により前記発熱温度が一定値
   に保たれた状態での前記発熱手段へのエネルギーの供給
   量に基づき前記発熱手段に給送される試料ガスの熱伝導
   率を求める熱伝導率求出手段とを備えたことを特徴とす
   る熱伝導率計。
2. 【請求項２】 請求項１において、熱伝導率求出手段
   は、第１の制御手段により周囲温度が一定値に保たれか
   つ第２の制御手段により発熱温度が一定値に保たれた状
   態での発熱手段の両端間の電圧である出力電圧ｖを所定
   の演算式に代入することにより、発熱手段に給送される
   試料ガスの熱伝導率を算出することを特徴とする熱伝導
   率計。
3. 【請求項３】 請求項２において、熱伝導率求出手段に
   おける演算式中の固有の装置定数が、熱伝導率が既知の
   第１の校正ガスを発熱手段へ給送して出力電圧ｖを測定
   し、熱伝導率が既知の第２の校正ガスを発熱手段へ給送
   して出力電圧ｖを測定し、これら測定した出力電圧ｖに
   基づいて定められていることを特徴とする熱伝導率計。
4. 【請求項４】 請求項１において、第１の制御手段によ
   り一定値に保たれる周囲温度と第２の制御手段により一
   定値に保たれる発熱温度との平均値が１００℃であるこ
   とを特徴とする熱伝導率計。
5. 【請求項５】 基台上に形成されたダイヤフラム部と、 このダイヤフラム部に設けられた発熱手段と、 この発熱手段に近接して前記基台上に設けられた周囲温
   度計測手段と、 この周囲温度計測手段により計測される周囲温度と前記
   発熱手段の発熱温度との温度差が一定値となるように前
   記発熱手段へのエネルギーの供給量を制御する制御手段
   と、 この制御手段により前記温度差が一定値に保たれた状態
   での前記発熱手段へのエネルギーの供給量に基づき前記
   発熱手段に給送される試料ガスの熱伝導率を求める熱伝
   導率求出手段とを備えたことを特徴とする熱伝導率計。