JPH09229904A - 酸素分析計 - Google Patents
酸素分析計Info
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- JPH09229904A JPH09229904A JP3954896A JP3954896A JPH09229904A JP H09229904 A JPH09229904 A JP H09229904A JP 3954896 A JP3954896 A JP 3954896A JP 3954896 A JP3954896 A JP 3954896A JP H09229904 A JPH09229904 A JP H09229904A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 より高い酸素濃度を測定可能とし、また、校
正をより簡略化できるようにすることを目的とする。 【解決手段】 バルブ７を閉じることで、セル２内への
パージガスの導入を停止すると、ガス交換膜４を介して
プロセスガスがセル２内に拡散してくる。そして、この
プロセスガスの中で、特に酸素が選択的に永久磁石８に
引き寄せられ、ＴＣＤセンサ３近傍に来る。このとき
の、ＴＣＤセンサ３により得られる熱伝導率の変化によ
り酸素濃度を測定する。
正をより簡略化できるようにすることを目的とする。 【解決手段】 バルブ７を閉じることで、セル２内への
パージガスの導入を停止すると、ガス交換膜４を介して
プロセスガスがセル２内に拡散してくる。そして、この
プロセスガスの中で、特に酸素が選択的に永久磁石８に
引き寄せられ、ＴＣＤセンサ３近傍に来る。このとき
の、ＴＣＤセンサ３により得られる熱伝導率の変化によ
り酸素濃度を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、測定対象のガス
中の酸素濃度を測定する酸素分析計に関する。
中の酸素濃度を測定する酸素分析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸素を分析する手法として磁気を用いる
ものがある。酸素の常磁性はファラデーにより１８５１
年に発見されているが、この酸素の常磁性を利用した分
析計として、磁気風式酸素計がある。図３は、この磁気
風式酸素計の概略的な構成を示す構成図である。同図に
おいて、３１は試料導入部、３２は試料排出部、３３は
参照側フィラメント３４が配置されるセル、３５は測定
側フィラメント３６が配置されるセル、３７はセル３５
側に配置される磁石である。参照側フィラメント３４と
測定側フィラメント３６はホーイストンブリッジの腕の
一部をなしている。
ものがある。酸素の常磁性はファラデーにより１８５１
年に発見されているが、この酸素の常磁性を利用した分
析計として、磁気風式酸素計がある。図３は、この磁気
風式酸素計の概略的な構成を示す構成図である。同図に
おいて、３１は試料導入部、３２は試料排出部、３３は
参照側フィラメント３４が配置されるセル、３５は測定
側フィラメント３６が配置されるセル、３７はセル３５
側に配置される磁石である。参照側フィラメント３４と
測定側フィラメント３６はホーイストンブリッジの腕の
一部をなしている。
【０００３】以上の構成において、試料導入部３１より
導入され試料排出部３２より出ていく試料ガス中に酸素
が含まれていない場合、試料ガスはセル３３とセル３５
両方に等しく拡散し、参照側フィラメント３４と測定側
フィラメント３６によるブリッジは平衡を保つ。ここ
で、試料ガス中に酸素が存在すると、その酸素は磁石３
７による磁場に引きつけられ、セル３５内に吸引され
る。しかし、この酸素は測定側フィラメント３６により
加熱され温度が上昇すると磁化率が低下し、流れている
試料ガス中の温度の低い酸素によって置換される。以上
のことによって生じる対流，すなわち磁気風は、測定側
フィラメント３６の温度を低下させ、ブリッジは不平衡
となり、このことを検出することで酸素の分析が行え
る。
導入され試料排出部３２より出ていく試料ガス中に酸素
が含まれていない場合、試料ガスはセル３３とセル３５
両方に等しく拡散し、参照側フィラメント３４と測定側
フィラメント３６によるブリッジは平衡を保つ。ここ
で、試料ガス中に酸素が存在すると、その酸素は磁石３
７による磁場に引きつけられ、セル３５内に吸引され
る。しかし、この酸素は測定側フィラメント３６により
加熱され温度が上昇すると磁化率が低下し、流れている
試料ガス中の温度の低い酸素によって置換される。以上
のことによって生じる対流，すなわち磁気風は、測定側
フィラメント３６の温度を低下させ、ブリッジは不平衡
となり、このことを検出することで酸素の分析が行え
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来は以上のように構
成されていたので、以下に示すような問題点があった。
まず、第１に、上述した従来の酸素計においては、測定
側フィラメントが配置されるセル内に酸素が充満してし
まえば、それ以上の濃度を測定することができない。ま
た、第２に、従来の酸素計では、その校正のためには試
料ガスの流路に校正のための基準ガスを流す必要があ
り、手間がかかるという問題があった。
成されていたので、以下に示すような問題点があった。
まず、第１に、上述した従来の酸素計においては、測定
側フィラメントが配置されるセル内に酸素が充満してし
まえば、それ以上の濃度を測定することができない。ま
た、第２に、従来の酸素計では、その校正のためには試
料ガスの流路に校正のための基準ガスを流す必要があ
り、手間がかかるという問題があった。
【０００５】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、より高い酸素濃度を測定
可能とし、また、校正をより簡略化できるようにするこ
とを目的とする。
るためになされたものであり、より高い酸素濃度を測定
可能とし、また、校正をより簡略化できるようにするこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の酸素分析計
は、測定対象のガスが流れる流路に配置されたセルと、
セルに酸素とは熱伝導率の異なるガスからなるパージガ
スを導入するパージガス導入部と、パージガス導入部に
設置されパージガスの導入を制御するバルブと、セル内
のガスを排出する排出部と、セルと流路内とを仕切りガ
スは通過するガス交換膜と、セル内に配置された熱伝導
率検出手段と、熱伝導率検出手段後部よりガス交換膜に
向かって磁場を発生させる磁石とを備えるようにした。
このため、セル内に測定対象のガスが取り入れられる
と、その中の酸素が磁石に引きつけられて他より速く熱
伝導率検出手段に到達する。
は、測定対象のガスが流れる流路に配置されたセルと、
セルに酸素とは熱伝導率の異なるガスからなるパージガ
スを導入するパージガス導入部と、パージガス導入部に
設置されパージガスの導入を制御するバルブと、セル内
のガスを排出する排出部と、セルと流路内とを仕切りガ
スは通過するガス交換膜と、セル内に配置された熱伝導
率検出手段と、熱伝導率検出手段後部よりガス交換膜に
向かって磁場を発生させる磁石とを備えるようにした。
このため、セル内に測定対象のガスが取り入れられる
と、その中の酸素が磁石に引きつけられて他より速く熱
伝導率検出手段に到達する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は、この発明の実施の形態にお
ける酸素分析計の構成を示す構成図であり、１は測定対
象のプロセスガスが通過する流路、２はＴＣＤセンサ３
（熱伝導率検出手段）が配置されるセル、４はセル２上
部に配置され流路１とセル２とを仕切るガス交換膜、５
はセル２内にパージガスを導入するパージガス導入部、
６はセル２内のガスを排出する排出部、７はパージガス
導入部５に取り付けられたバルブ、８はセル２内のＴＣ
Ｄセンサ３の配置された領域にガス交換膜４に向かって
磁場を与える永久磁石である。パージガスとしては、測
定対象の酸素ガスとは熱伝導率の異なるヘリウムガスや
窒素ガスを用いればよい。また、ガス交換膜４として
は、燒結金属やフッ素樹脂による膜を用いればよい。
参照して説明する。図１は、この発明の実施の形態にお
ける酸素分析計の構成を示す構成図であり、１は測定対
象のプロセスガスが通過する流路、２はＴＣＤセンサ３
（熱伝導率検出手段）が配置されるセル、４はセル２上
部に配置され流路１とセル２とを仕切るガス交換膜、５
はセル２内にパージガスを導入するパージガス導入部、
６はセル２内のガスを排出する排出部、７はパージガス
導入部５に取り付けられたバルブ、８はセル２内のＴＣ
Ｄセンサ３の配置された領域にガス交換膜４に向かって
磁場を与える永久磁石である。パージガスとしては、測
定対象の酸素ガスとは熱伝導率の異なるヘリウムガスや
窒素ガスを用いればよい。また、ガス交換膜４として
は、燒結金属やフッ素樹脂による膜を用いればよい。
【０００８】また、図１（ｂ）は定温度差駆動としたＴ
ＣＤセンサ３の構成を示す構成図であり、１１は測定対
象ガスの給送通路に配置された測温抵抗体（ＴＣＤ）、
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，ＲR2は抵抗、１３は比較器であり、
点線の領域内の測温抵抗体１１と抵抗ＲR2が、直接また
は間接的に測定対象のガスに触れる測定部となる。そし
て、ＴＣＤ１１，抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３によりホイート
ストンブリッジが組まれ、このブリッジと比較器１３か
らなる回路により、ＴＣＤ１１の温度が常に一定となる
ように電流制御がなされている。また、抵抗ＲR2は温度
測定のための抵抗であり、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を所定
の値に設定することにより、ＴＣＤ１１の発熱温度ＴRh
と、周囲温度ＴRR2 との温度差が一定値となるように、
ＴＣＤ１１へ流れる電流ｉを制御する。
ＣＤセンサ３の構成を示す構成図であり、１１は測定対
象ガスの給送通路に配置された測温抵抗体（ＴＣＤ）、
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，ＲR2は抵抗、１３は比較器であり、
点線の領域内の測温抵抗体１１と抵抗ＲR2が、直接また
は間接的に測定対象のガスに触れる測定部となる。そし
て、ＴＣＤ１１，抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３によりホイート
ストンブリッジが組まれ、このブリッジと比較器１３か
らなる回路により、ＴＣＤ１１の温度が常に一定となる
ように電流制御がなされている。また、抵抗ＲR2は温度
測定のための抵抗であり、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を所定
の値に設定することにより、ＴＣＤ１１の発熱温度ＴRh
と、周囲温度ＴRR2 との温度差が一定値となるように、
ＴＣＤ１１へ流れる電流ｉを制御する。
【０００９】以下、まず熱伝導率の測定に関して説明す
る。測定対象ガスが図１に示したＴＣＤセンサ３に給送
されると、そのガスの熱伝導率に比例した熱をＴＣＤセ
ンサ３内のＴＣＤ１１より奪う。これにより、常に一定
温度にしておこうとするＴＣＤ１１の発熱温度ＴRhが変
化し、その抵抗値Ｒｈが変化する。このとき、抵抗Ｒ１
とＴＣＤ１１との接続点に生ずる電圧は、出力電圧Ｖと
して比較器１３の反転入力へ与えられる。一方、抵抗Ｒ
２（およびＲR2）と抵抗Ｒ３の接続点に生ずる電圧は比
較器１３の非反転入力へ与えられる。そして、ＴＣＤ１
１の温度変化が出力電圧Ｖの変化ΔＶとして検出され
る。
る。測定対象ガスが図１に示したＴＣＤセンサ３に給送
されると、そのガスの熱伝導率に比例した熱をＴＣＤセ
ンサ３内のＴＣＤ１１より奪う。これにより、常に一定
温度にしておこうとするＴＣＤ１１の発熱温度ＴRhが変
化し、その抵抗値Ｒｈが変化する。このとき、抵抗Ｒ１
とＴＣＤ１１との接続点に生ずる電圧は、出力電圧Ｖと
して比較器１３の反転入力へ与えられる。一方、抵抗Ｒ
２（およびＲR2）と抵抗Ｒ３の接続点に生ずる電圧は比
較器１３の非反転入力へ与えられる。そして、ＴＣＤ１
１の温度変化が出力電圧Ｖの変化ΔＶとして検出され
る。
【００１０】比較器１３は、この検出した出力電圧Ｖの
変化ΔＶに基づいて、ＴＣＤ１１へ流れる電流ｉを制御
し、ＴＣＤ１１の抵抗値Ｒｈを一定（Ｒｈ＝（Ｒ１×Ｒ
２）／Ｒ３）に保つ。これにより、出力電圧Ｖが変化し
てＴＣＤ１１の発熱温度ＴRhが一定に保たれる。ＴＣＤ
１１の発熱温度ＴRhが一定に保たれることは、下記
（１）式を見ても分かる。すなわち、ＴＣＤ１１は白金
などの薄膜による抵抗体であり、その抵抗値Ｒｈは
（１）式で示され、ＴＣＤ１１の抵抗値Ｒｈを一定に制
御すれば、同時に発熱温度ＴRhも一定に保たれる。
変化ΔＶに基づいて、ＴＣＤ１１へ流れる電流ｉを制御
し、ＴＣＤ１１の抵抗値Ｒｈを一定（Ｒｈ＝（Ｒ１×Ｒ
２）／Ｒ３）に保つ。これにより、出力電圧Ｖが変化し
てＴＣＤ１１の発熱温度ＴRhが一定に保たれる。ＴＣＤ
１１の発熱温度ＴRhが一定に保たれることは、下記
（１）式を見ても分かる。すなわち、ＴＣＤ１１は白金
などの薄膜による抵抗体であり、その抵抗値Ｒｈは
（１）式で示され、ＴＣＤ１１の抵抗値Ｒｈを一定に制
御すれば、同時に発熱温度ＴRhも一定に保たれる。
【００１１】 Ｒｈ＝Ｒｈ20｛１＋α20・（ＴRh−20）＋β20・（ＴRh−20）2 ｝ ・・・（１） なお、（１）式において、Ｒｈ20は２０℃におけるＴＣ
Ｄ１１の抵抗値（Ω）、α20は２０℃におけるＴＣＤ１
１の１次抵抗温度係数、β20は２０℃におけるＴＣＤ１
１の２次抵抗温度係数である。
Ｄ１１の抵抗値（Ω）、α20は２０℃におけるＴＣＤ１
１の１次抵抗温度係数、β20は２０℃におけるＴＣＤ１
１の２次抵抗温度係数である。
【００１２】ここで、ＴＣＤ１１から周囲に伝わる熱量
ＱT は、下記（２）式で示される。なお、（２）式にお
いて、ＱG は熱伝導により測定対象ガスに伝わる熱量、
ＱS はＴＣＤ１１を構築するダイヤフラム（シリコン）
および抵抗パターンを通してそのシリコン台座に伝わる
熱量、ＱC は対流（強制対流および自然対流）により伝
わる熱量、ＱR は輻射により伝わる熱量である。 ＱT ＝ＱG ＋ＱS ＋ＱC ＋ＱR ・・・（２）
ＱT は、下記（２）式で示される。なお、（２）式にお
いて、ＱG は熱伝導により測定対象ガスに伝わる熱量、
ＱS はＴＣＤ１１を構築するダイヤフラム（シリコン）
および抵抗パターンを通してそのシリコン台座に伝わる
熱量、ＱC は対流（強制対流および自然対流）により伝
わる熱量、ＱR は輻射により伝わる熱量である。 ＱT ＝ＱG ＋ＱS ＋ＱC ＋ＱR ・・・（２）
【００１３】そして、（２）式における熱量ＱT 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、ＴRR2 は雰囲気の温度（℃）、λｍは測定対象
ガスの熱伝導率（ｗ／ｋ・ｍ）、Ｇは装置定数（ｍ）、
λsiはダイヤフラムおよび抵抗パターンの熱伝導率（ｗ
／ｋ・ｍ）、ＧS はダイヤフラムおよび抵抗パターンに
おける装置定数（ｍ）である。 ＱT=（ＴRh-ＴRR2）・λｍ・Ｇ+（ＴRh-ＴRR2）・λsi・ＧS+ＱC+ＱR ・・・（３）
らに、下記（３）式として表現される。なお、この式に
おいて、ＴRR2 は雰囲気の温度（℃）、λｍは測定対象
ガスの熱伝導率（ｗ／ｋ・ｍ）、Ｇは装置定数（ｍ）、
λsiはダイヤフラムおよび抵抗パターンの熱伝導率（ｗ
／ｋ・ｍ）、ＧS はダイヤフラムおよび抵抗パターンに
おける装置定数（ｍ）である。 ＱT=（ＴRh-ＴRR2）・λｍ・Ｇ+（ＴRh-ＴRR2）・λsi・ＧS+ＱC+ＱR ・・・（３）
【００１４】この（３）式において、ＧおよびＧS はガ
ス組成によって変化せず、ＱC ，ＱR はＱG ，ＱS に比
べて十分小さな値（または一定値）であり、λsiも一定
と考えられる。また、ＴRh，ＴRR2 はほぼ一定にコント
ロールされていれば、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、一方で下記（５）式でも示すことが
できる。 ＱT ＝Ａ・λｍ＋Ｂ ・・・（４） ＱT ＝ｉ2 ・Ｒｈ＝Ｖ2 ／Ｒｈ ・・・（５）
ス組成によって変化せず、ＱC ，ＱR はＱG ，ＱS に比
べて十分小さな値（または一定値）であり、λsiも一定
と考えられる。また、ＴRh，ＴRR2 はほぼ一定にコント
ロールされていれば、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、一方で下記（５）式でも示すことが
できる。 ＱT ＝Ａ・λｍ＋Ｂ ・・・（４） ＱT ＝ｉ2 ・Ｒｈ＝Ｖ2 ／Ｒｈ ・・・（５）
【００１５】そして、ＱT ＝Ａ・λｍ＋Ｂ＝Ｖ2 ／Ｒｈ
であるので、測定対象ガスの熱伝導率λｍは下記（６）
式で表されるものとなる。 λｍ＝（Ｖ2 ／Ｒｈ−Ｂ）／Ａ ・・・（６）
であるので、測定対象ガスの熱伝導率λｍは下記（６）
式で表されるものとなる。 λｍ＝（Ｖ2 ／Ｒｈ−Ｂ）／Ａ ・・・（６）
【００１６】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、
測定対象ガスの熱伝導率λｍを求めることができる。ま
た、この回路では、前述したように、温度測定のための
抵抗ＲR2を設けてあり、 Ｒ１×（ＲR2＋Ｒ２）＝Ｒ３×Ｒｈ ・・・（７） Ｒ３×Ｒｈ−Ｒ１×ＲR2＝Ｒ１×Ｒ２ ・・・（８） 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、ＴＣＤ１１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ＴRR2 があまり変化し
ないなら、この回路を用いることにより、恒温槽を設け
なくても、比較的精度よく雰囲気のガスの熱伝導率λｍ
を求めることが可能である。
ば、出力電圧Ｖを上記（６）式に代入することにより、
測定対象ガスの熱伝導率λｍを求めることができる。ま
た、この回路では、前述したように、温度測定のための
抵抗ＲR2を設けてあり、 Ｒ１×（ＲR2＋Ｒ２）＝Ｒ３×Ｒｈ ・・・（７） Ｒ３×Ｒｈ−Ｒ１×ＲR2＝Ｒ１×Ｒ２ ・・・（８） 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、ＴＣＤ１１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ＴRR2 があまり変化し
ないなら、この回路を用いることにより、恒温槽を設け
なくても、比較的精度よく雰囲気のガスの熱伝導率λｍ
を求めることが可能である。
【００１７】以上に示した構成において、バルブ７を間
欠的に開閉してセル２内にパージガスの導入と停止を繰
り返すことで、流路１を流れているプロセスガス中の酸
素濃度の測定が行える。すなわち、バルブ７を閉じるこ
とで、セル２内へのパージガスの導入を停止すると、ガ
ス交換膜４を介してプロセスガスがセル２内に拡散して
くる。そして、このプロセスガスの中で、特に酸素が選
択的に永久磁石８に引き寄せられ、ＴＣＤセンサ３近傍
に来ることになる。一方、ここで、プロセスガス中に酸
素が存在しなければ、磁力により引き寄せられることな
く、プロセスガスは拡散することでＴＣＤセンサ３近傍
に来ることになる。
欠的に開閉してセル２内にパージガスの導入と停止を繰
り返すことで、流路１を流れているプロセスガス中の酸
素濃度の測定が行える。すなわち、バルブ７を閉じるこ
とで、セル２内へのパージガスの導入を停止すると、ガ
ス交換膜４を介してプロセスガスがセル２内に拡散して
くる。そして、このプロセスガスの中で、特に酸素が選
択的に永久磁石８に引き寄せられ、ＴＣＤセンサ３近傍
に来ることになる。一方、ここで、プロセスガス中に酸
素が存在しなければ、磁力により引き寄せられることな
く、プロセスガスは拡散することでＴＣＤセンサ３近傍
に来ることになる。
【００１８】従って、図２に示すように、パージガスの
導入を停止してからのＴＣＤセンサ３の出力（熱電導
率）の変化が、上述の２つの場合で異なり、酸素が存在
している場合の方が変化が速くなる。図２において、２
１はプロセスガス中に酸素が存在しない場合のＴＣＤセ
ンサ３（図１）の出力波形、２２はプロセスガス中に酸
素が存在する場合のＴＣＤセンサ３の出力波形である。
測定時には、ｔ０でセル２内へのパージガスの導入を停
止し、ｔ２でセル２内へのパージガスの導入を再開す
る。このとき、ＴＣＤセンサ３の出力波形のｔ０からｔ
１間での立ち上がりの勾配により、この検出結果が酸素
が存在しているものを示しているのか否かを判断する。
導入を停止してからのＴＣＤセンサ３の出力（熱電導
率）の変化が、上述の２つの場合で異なり、酸素が存在
している場合の方が変化が速くなる。図２において、２
１はプロセスガス中に酸素が存在しない場合のＴＣＤセ
ンサ３（図１）の出力波形、２２はプロセスガス中に酸
素が存在する場合のＴＣＤセンサ３の出力波形である。
測定時には、ｔ０でセル２内へのパージガスの導入を停
止し、ｔ２でセル２内へのパージガスの導入を再開す
る。このとき、ＴＣＤセンサ３の出力波形のｔ０からｔ
１間での立ち上がりの勾配により、この検出結果が酸素
が存在しているものを示しているのか否かを判断する。
【００１９】前述したように、プロセスガス中に酸素が
存在していれば、これが永久磁石８に引き寄せられ、拡
散により近寄る他のプロセスガス成分より速く、その酸
素がＴＣＤセンサ３に検知されることになる。従って、
酸素が存在していない場合は、例えば、図２の出力波形
２１に示すように、センサ出力の立ち上がりは遅い。こ
れに対して、酸素が存在していれば、例えば、図２の出
力波形２２に示すように、センサ出力の立ち上がりが速
い。従って、例えば、ｔ１時点でのセンサ出力が所定の
値以上になっているとき、酸素を検出したものと判断す
ればよい。
存在していれば、これが永久磁石８に引き寄せられ、拡
散により近寄る他のプロセスガス成分より速く、その酸
素がＴＣＤセンサ３に検知されることになる。従って、
酸素が存在していない場合は、例えば、図２の出力波形
２１に示すように、センサ出力の立ち上がりは遅い。こ
れに対して、酸素が存在していれば、例えば、図２の出
力波形２２に示すように、センサ出力の立ち上がりが速
い。従って、例えば、ｔ１時点でのセンサ出力が所定の
値以上になっているとき、酸素を検出したものと判断す
ればよい。
【００２０】例えば、図２において、ｔ１時点でのセン
サ出力ｖ１は、所定の値以上なのでこのときは酸素があ
るものと判断し、ｔ１時点でのセンサ出力ｖ２は、所定
の値以下なのでこのときは酸素が無いものと判断する。
そして、酸素があると判断されたときの出力波形２２に
おいて、ｔ２時点におけるセンサ出力ｖ３の値で、その
ときの酸素濃度を求められる。なお、パージのときは、
ガス交換膜４をパージガスが逆流することになり、ガス
交換膜４の流路１内の面上のダストを除去することがで
きる。また、測定は、パージガスのセル内への導入が間
欠的に行われており、このパージ中はセル内に酸素がな
い状態が作り出されている。すなわち、ゼロ校正が逐次
行われていることになる。
サ出力ｖ１は、所定の値以上なのでこのときは酸素があ
るものと判断し、ｔ１時点でのセンサ出力ｖ２は、所定
の値以下なのでこのときは酸素が無いものと判断する。
そして、酸素があると判断されたときの出力波形２２に
おいて、ｔ２時点におけるセンサ出力ｖ３の値で、その
ときの酸素濃度を求められる。なお、パージのときは、
ガス交換膜４をパージガスが逆流することになり、ガス
交換膜４の流路１内の面上のダストを除去することがで
きる。また、測定は、パージガスのセル内への導入が間
欠的に行われており、このパージ中はセル内に酸素がな
い状態が作り出されている。すなわち、ゼロ校正が逐次
行われていることになる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明では、測
定対象のガスが流れる流路に配置されたセルと、セルに
酸素とは熱伝導率の異なるガスからなるパージガスを導
入するパージガス導入部と、パージガス導入部に設置さ
れパージガスの導入を制御するバルブと、セル内のガス
を排出する排出部と、セルと流路内とを仕切りガスは通
過するガス交換膜と、セル内に配置された熱伝導率検出
手段と、熱伝導率検出手段後部よりガス交換膜に向かっ
て磁場を発生させる磁石とを備えるようにした。このた
め、この発明では、パージガスのセル内への導入を止め
ると、ガス交換膜を介して測定対象のガスがセル内に拡
散し、その中の酸素が磁石に引きつけられて他より速く
熱伝導率検出手段に到達する。この結果、この発明によ
れば、セル内へのパージガスの導入を間欠的にオンオフ
することで、より高い酸素濃度を測定可能とし、また、
濃度測定における校正がより簡略化できるという効果が
ある。
定対象のガスが流れる流路に配置されたセルと、セルに
酸素とは熱伝導率の異なるガスからなるパージガスを導
入するパージガス導入部と、パージガス導入部に設置さ
れパージガスの導入を制御するバルブと、セル内のガス
を排出する排出部と、セルと流路内とを仕切りガスは通
過するガス交換膜と、セル内に配置された熱伝導率検出
手段と、熱伝導率検出手段後部よりガス交換膜に向かっ
て磁場を発生させる磁石とを備えるようにした。このた
め、この発明では、パージガスのセル内への導入を止め
ると、ガス交換膜を介して測定対象のガスがセル内に拡
散し、その中の酸素が磁石に引きつけられて他より速く
熱伝導率検出手段に到達する。この結果、この発明によ
れば、セル内へのパージガスの導入を間欠的にオンオフ
することで、より高い酸素濃度を測定可能とし、また、
濃度測定における校正がより簡略化できるという効果が
ある。
【図１】 この発明の実施の形態における酸素分析計の
構成を示す構成図である。
構成を示す構成図である。
【図２】 ＴＣＤセンサ３の出力の変化を示す波形図で
ある。
ある。
【図３】 従来の磁気風式酸素計の概略的な構成を示す
構成図である。
構成図である。
１…流路、２…セル、３…ＴＣＤセンサ（熱伝導率検出
手段）、４…ガス交換膜、５…パージガス導入部、６…
排出部、７…バルブ、８…永久磁石。
手段）、４…ガス交換膜、５…パージガス導入部、６…
排出部、７…バルブ、８…永久磁石。
Claims (1)
- 【請求項１】 測定対象のガスが流れる流路に配置され
たセルと、 前記セルに酸素とは熱伝導率の異なるガスからなるパー
ジガスを導入するパージガス導入部と、 前記パージガス導入部に設置され前記パージガスの導入
を制御するバルブと、 前記セル内のガスを排出する排出部と、 前記セルと前記流路内とを仕切り、ガスは通過するガス
交換膜と、 前記セル内に配置された熱伝導率検出手段と、 前記熱伝導率検出手段後部より前記ガス交換膜に向かっ
て磁場を発生させる磁石とを備えたことを特徴とする酸
素分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03954896A JP3243596B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 酸素分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03954896A JP3243596B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 酸素分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09229904A true JPH09229904A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3243596B2 JP3243596B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=12556119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03954896A Expired - Fee Related JP3243596B2 (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 酸素分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3243596B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010025717A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Sharp Corp | ガスセンシング装置 |
| JP2016223881A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 富士電機株式会社 | ガス分析装置 |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP03954896A patent/JP3243596B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010025717A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Sharp Corp | ガスセンシング装置 |
| JP2016223881A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 富士電機株式会社 | ガス分析装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3243596B2 (ja) | 2002-01-07 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |