JPS59193345A - ガス混合物のガス状成分の濃度を測定する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の背禦］ 水素、酸素、水蒸気、及び窒素の様なポスト・ガスのガ
ス混合物は、原子力発電所の設計並びに動作特性に応じ
たいろいろな濃度で、この発電所の格納容器内に普通に
存在覆る格納容器内の雰囲気の１」２及び０２含右量を
監視して、格納容器の完全さを脅かす慣れのある爆発性
混合物が生じない様に保証覆るのが普通である。現在、
乾燥した窒素の中のこういうカスを感知する手段は、電
気化学セルが用いられている。このジルの活性素子（電
解質）はＨ２又は０２の何れかを感知するが、両方を感
知しない様にす′ると共に、゛窒素に対して不活性であ
る様に選ぶ。

上に述べた様な種類の電気化学セルは動作寿命が限られ
ていＣ１格納容器の事故発生後の環境で使う条作に合う
様にするのが困難である。その感度は放射線の場、過剰
な水蒸気、並びに格納容器自体に普通見受けられる種々
の汚染物の影響を受ける。それを使うには複雑ひ高価な
標本化装置が必要である。

原子炉の正常な運転中、ｌ−１２及びｏ２が水の電気分
解によって発生される。一層吊は少ないが、トリチウｌ
Ｘ’ｂ発生される。普通、こういうガスは１次冷却Ｈの
中に溶解し−Ｃいるが、長期にわたり−Ｃ格納容器及び
放射Ｕ！棄動物建物中に蓄積し得る。

この源を処理する為に水素再結合装置が設（ブられてい
る。

原子炉の過渡状態は１次系の減汁並びに溶解ガスの放出
を招くことがある。普通起ることではないが、燃料の温
度が約１５００℃を越えた場合、ジルコニウムの燃料被
覆が水蒸気によって酸化され、大量のＦ〜１２を放出リ
ーる。ジル」ニウムの成る酸化物は不安定であって、格
納容器の雰囲気に０２を放出することがある。この為、
Ｎ２１０２の相対的な濃度は大幅に変わることがあり、
爆発性の割合、即ち乾いた空気中で約ｖ１０（容積％）
以上になる倶れがある。爆発性混合組成物は水蒸気の含
有量にかなりの依存性を持つ。従って、危険な状態を正
確に評価するには、Ｎ２１０２の比と共に、局部的な相
対温度を知ることが必要である。

大きな且つ可変のＮ２．１０２？ｔｆａ度を取扱う手段
は、使う感知方法の種類に著しく依存する。放射線並び
に汚染に対して影響されないこと１共に、精度並びに信
頼性が非常に重要である。従来の方法の欠点にかんがみ
、ガス・サンプル、特に監視の為に原子力発電所の格納
容器から取出したサンプル中の８２、Ｏｚ及び水蒸気を
感知する改良された方法に対する要望が生じた。

ガスの検出に関連する従来の米国特許としては、米国特
許第３，４２９，１７７号、同第３，４６８．１５７号
、同第３．７２４．４８４号、同第３．８０５．５９０
号、同第３．９０２．３６５号、同第３，９７７．３９
４号、同第３．９８１１７６号、同第４．１１９．９５
０号、同第４゜１５５．２４６号、同第４．２２０，０
４０号、同第４．２３５，０９９号、同第４．２３６．
８２７号、同第４，２４６，７７３号がある。

米国特許第３，４２９，１７７号には、２つの音波を用
いて水素ガスを検出する方法が記載されている。音波の
間の速度変化を感知り゛ることによって、水素を検出す
“ることが出来る。

米国特許第３．７２４．４８４号には、原子炉の空所内
に流れ込む水素ガス中の核物質粒子の密度を解析り゛る
為に、原子炉の環境内で使われるガス検出器が記載され
ている。米国特許第３．９７７．３９４号はガス分析に
計算機を使うものであり、人間が吸込み、吐出す空気の
容積に比例する信号を発生−する為に、肺活量計を使う
ことを記載している。

米国特許第３．９０２．３６５号は、再生形圧電駆動装
置によって共振振動数で駆動される音叉を使うことを記
載している。米国特許第４，２３５．０９９号は、超音
波を用いて液体の密度を測定する方法を記載している。

米国特許第４，２３６．８２７号は、ガスの圧力変化を
検出する為に黒体光踪及び圧力検出器を用いた光音響式
ガス分析器を記載している。米国特許第３，８０５．’
５９０号は超音波を用いた酸素分圧感知装置を記載して
いる。他の米国特許は超音波ガス分析の分野に関するも
のである。

［発明の概要］ この発明は原子力発電所の格納容器の様なガス環境から
取出したガス・サンプル中のＮ２．０２及びＮ２の変化
する量を感知して決定する方法と装置に関する。この方
法は、０２濃度を検出して測定する為に現在利用し得る
装置を用い、こうして問題をポスト・ガス混合物中のＮ
２０及びＮ２を同時に測定する問題に減じる。

一定の温度及び圧力に保ったガス中の音速が、その組成
の関数、即ち、ガスの各成分の質量及び容積の割合の関
数であることは公知である。更に、５　（Ｊ　Ｋ　Ｉ−
Ｉ　Ｚ程度並びにそれ以上の超音波数でＧよ、音波は熱
伝導度、拡散及び粘度効果によって著しく減衰する。こ
れらの特性もガスの組成に関係する。従って、予定の０
２濃度に対し、速度と減衰を同時に正確に測定ずれば、
Ｎ２の様なホスｌ〜・ガスが存在する時の［１２及びｌ
−１ｚＯの濃度を測定する根拠となる。

従来、渇庶測定、距離測定及び時間領域反射率測定の用
途で、超音波エネルギを発生して検出する装置が知られ
ている。こういう用途は、速度の測定だけを利用してい
るが、実際に役立つことが証明されでいる。この発明は
この者えに基づき、ガスのサンプルを加熱された絶縁真
空室を持つ音波セル内に吸込み、ガスの温度及び圧力が
予定のレベルに等しくなるまで保持する様にした方法並
びに装置を提供する。次に、超音波変換器を作動して゛
、等温で等圧のガス・サンプルの中に超音波パルスを通
１゜超音波信号の源から既知の一定の距離の所でパルス
を検出し、超音波信号の通過時間及びパルス波高の減衰
を測定して、マイクロコンビュータを用いて、ｌ−１２
及び水蒸気の濃度を計障づる。こうし−Ｃ得られたデー
タは希望に応じて印刷し又は表示゛することが出来る。

この発明の利点としては、この発明の装置が音速並びに
減衰を同時に利用して、ガス混合物の中の２種類の可変
成分の温度を導き出り゛ことである。

この発明の方法は、マイクロコンピュータを使って、非
直線的なアナログ信号を表示及び印刷出力に適した直線
的なディジタル・データに変換することが出来る様にす
る。この発明は、その成分の質量がかなり相異なる様な
任意の３元ガス混合物に用いることが出来る。

この発明の装置の一部分を形成する音波セルは、動作の
信頼性が高くて安定性が高い。更に、これはこじんまり
した頑丈な構造であり、有害な環境でも遠隔操作が便利
に出来る。これは特に放射や微量の不純物の影響を受り
ない。このセルは現存の格納容器と両立性を持ち、人形
装置の開発コストを避けることが出来る様にする。

この発明の主な目的は、原子力発電所の格納容器の雰囲
気の様なガス状雰囲気から取出したサンプル・ガス中の
変化り−る量のガス状成分及び水蒸気を測定し−Ｃ、ガ
ス・す“ンブル中のガス状成分及び水蒸気の温度を連続
的に監視することが出来る様にし、以Ｃガス・リーンプ
ルを取出した雰囲気の完全さを脅かり一倶れのある成分
の望ましくない混合物が生じない様に保証する改良され
た装置並びに方法を提供することである。

この発明の別の目的は、上に述べた様な種類の装置並び
に方法として、監視しようどするガス状雰囲気から当該
セルにガス・サンプルを引き込んだ後、音波セル内のガ
ス・リンプルの中に超音波パルスを通し−Ｃ１音波セル
内の予定の距離を通った超音波パルスの通過時間並びに
超音波パルスのパルス波高の減衰を測定して、マイクロ
コンピュータによるｈｌ停に用い゛Ｃ１ガス・４ノンゾ
ル中のＨ２，０２及び水蒸気の温度を決めると共に、こ
うして得られたデータを表示又は記録することが出来る
様にする装置並びに方法を提供づることである。

この発明のその他の目的は以下図面について説明する所
から明らかになろう。以下図面についてこの発明の装置
と、この発明の方法を使うことによって得られた結果の
グラフを説明する。

「発明の詳細な説明］ この発明の監視装置は全体を数字１０で示してあり、音
波セル１２を含む。この音波セルは外壁１４によって限
定されており、この外壁が加熱された絶縁ジャケットを
構成していて、分析しようとするガス・−ＩＪンプルを
受入れる密閉室１６を作る。壁１４には内部加熱器が入
っていて、掌１６内のガスを加熱Ｊ−る。この加熱器は
加熱コイルの形をしており、室１６内の温度が熱雷対１
８によって感知される。加熱器が電気導線２０によって
マイクロコンピュータ２２に結合されており、マイクロ
コンビコータが壁１４内の加熱器を制御する。加熱コイ
ルは、熱雷対１８によって感知された温度に応答して、
マイクロコンピュータによって作動される。熱雷対は電
気導線２３によってマイクロコンビコータ２２に結合さ
れている。

原子力発電所の格納容器の様なガス状雰囲気からのガス
・サンプルがソレノイド弁２４及び入口管２６を介して
室１６に結合される。ソレノイド弁２４が電気導線２８
によってマイクロコンピュータに結合され、このマイク
ｍｌ−］ンビュータによって制御される。較正ガス・サ
ンプルがタンク３０から圧力調整器３２、管３４及びソ
レノイド弁３６を介し−Ｃｚ　室’１６に接続された入
口管２６に供給される。圧力調整器３２及び弁３６が電
気導線３８．４０によって夫々マイクロコンビコータに
結合され、このマイクロコンピュータによって制御され
る。入口管２６に結合された圧力感知装置４２が、室１
６の内部流体圧力を感知する。圧力感知装置４２が電気
導線４４によってマイクロコンビ」、−夕２２に結合さ
れ、このマイクロコンビコ−−９によって制御される。

パルス駆動回路４６の出力信号が電気導線４８によっＣ
１室１６の１端にある超音波変換器５０に結合される。

変換器５０は、室１６内のガスの中に一連の超音波パル
スを発生する様に作用し得る。第２図はこういう一連の
パルスを示しており、パルスの波高が室１６内の通過時
間に対して描かれている。パルス駆動回路４６が電気導
線５２によってマイクロコンピュータ２２に結合され、
このマイクロコンピュータによって制御される。

音波検出器５４が、変換器５０と整合して、室１６の反
対側の端に結合され、超音波信号が室１６内のガス・サ
ンプルによって減衰させられた後の変換器５０からの超
音波パルスを受取る。第２図は、検出器５４に到達する
パルスの波高の減衰をも示している。検出器５４が電気
導線５６によって信号条件づけ回路５８に結合され、こ
の回路が電気導線６０によってマイクロコンピュータ２
２に結合されている。

酸素感知装置６２が室１６と連通ずる管６４を持ってい
る。酸素感知装置６２は回路装置６６を持ち、これはマ
イクロコンピュータ２２からの信号が電気導線６８を介
して感知装置６２に送られた時、感知装置６２を作動す
る。酸素感知袋＠６２は普通の任意の形式であってよい
。酸素だけを感知する適当な感知装置が市場で入手し得
る。この様な１つの感知装置は、０２分子の磁気モーメ
ントを検出して、測定された反磁性を１ノンプル中の酸
素濃度に関係づけるという原理に基づい−Ｃ作用り−る
。この方式により、他のガス状成分の存在に無関係な酸
素の測定値が得られる。この様な感知装置は室１６内の
サンプル・ガス中の０２ｓ度を測定する目的に適してい
る。

連続運転の金属ベロー・ポンプ７０が管７２及びソレノ
イド弁７４を介して室１６に結合され、弁７４が聞いた
時、室からガスを排出する。電気導線７６が弁７４をマ
イクロコンピュータ７２に結合し−Ｃ１このマイクロコ
ンピュータによって制御される様に覆る。表示装置７７
が電気導線８０によっ−（マイクロコンピュータ２２に
結合され、室１６内の窒素の様なポスト・ガス中のＨ２
，０２及び水熱気の濃度を表わす′計樟値を表示づる。

装置１０の動作中、ガスの感知は、原子力発電所の格納
容器の内側という様な、音波セル１２がある場所の近く
にある局部パネルから制御することが出来る。装置１０
は、普通の状況で、並びにＵＳＮＲＣ規制案内１．９７
に記載されている事故発生後の状態で、その場所で自動
的に作用づる様に特別に構成されている。

第１図に示す様に、源からソレノイド弁２４を介して室
１６にサンプル・ガスが送込まれた後、音波セルが加熱
される。マイクロコンピュータのソフトウェアによって
決定された適当な時刻に、パルス駆動回路４６が検出及
び信号条件づけ回路５８と共に作動される。これによっ
て、超音波パルスがガス・サンプルを通過して、このサ
ンプルによって減衰させられた後、検出器５４によって
感知された超音波パルスの形で、マイクロコンピュータ
に対する入力データが得られる。典型的には音波セルは
長さ３０吋、直径１吋にすることが出来る。変換器５０
によって発生される超音波周波数は２００ＫＨｚが典型
的である。

マイクロコンピュータ２２は室１６内の圧力及び温度が
予定の動作状態の値になった時を判定する。圧力が圧力
変換器４２によって測定され、温度が熱雷対１８によっ
て感知される。

管７２が、マイクロコンピュータの制御によりソレノイ
ド弁７４を開いた時、室１６をＩ］気する手段になる。

これはソレノイド弁２４．３６が閉じた時に行なわれる
。弁３６．７４を閉じると共に弁２４を聞くことにより
、ガス状雰囲気からのガス・サンプルが分析の為に室１
６に吸込まれる。

この代りに、弁２４．７４が閉じた時にソレノイド弁３
６を聞いて、圧力調整器３２をマイクロコンピュータで
制御して、タンク３０からの較正ガスを室１０に入れる
ことが出来る。全てのソレノイド弁の動作順序は、マイ
クロコンピュータの動作によっ−Ｃ定められる。酸素感
知装置６２が、マイクロコンピュータに対して０２Ｃ度
の独立の測定値を供給υ′る。マイクロコンピュータに
対する入力データが第３Ａ図及び第３Ｂ図のフ「１−チ
ャートに従って処理され、マイクロ：Ｊンビュータの動
作によって計算されたガス濃度が表示装置７７によって
遠隔で表示される。

マイクロコンピュータ２２は装置１０で２つの作用を持
つことに注意されたい。即ち、温度、流量及び圧力の制
御装置としＣ作用すると共に、データ収集及び解析装置
としＣ作用する。１マイクロ」ンビコータの論理が、循
環的な自動較正及びサンプル分析に対し−Ｃ１第３Ａ図
及び第３Ｂ図の一ノ［１−ヂｖ−１〜に示されＣいる。

装置１０で使われる４算式は次の通りである。

こ）０丁０・・測定された０２濶磨（Ｖ／’Ｏ）ＦＨ−
計算された１１２濶度（ｖｌｏ　）Ｆｗ＝ｉｉｔＨされ
た８２０８度（ｖｌｏ　）１ｍ−ガス混合物に対１−る
測定された音波の強度（ｍいｌｏ・−較正ガスに対する
測定された音波の強度（ｍｖ）ｔｍ−ガス混合物に対す
る測定された音波の通過時間（ｍｓ）しｏ−較正ガスに
対する測定された音波の通過時間（ｍｓ）係数８１及び
ｂｌ　は、装置１０で使われた温度、圧力、形状及び音
の周波数によって決定される。

室温のガスで、長さ３００４で直径１旧の音波ぜル３０
内の圧力が１気圧で、音波信号が２００に１−１２ａ）
場合の典型的な数値が表１に示されている。

人−１ 前に掲げへ＝式は、関心が持たれる範囲（゛、パルスの
通過時間とパルスの強度の比が測定リベき関連したパラ
メータＣｄりることを示しく−いる。これらの測定値は
典型的には下記の範囲内にある。

０．３≦（１ｍ／Ｉｏ）＜１ ０．９５≦（ｔｍ／　ｔｏ　）≦１．０２０≦Ｆｏ≦０
．２１ この範囲外ひは式が有効Ｃ′ないことがあるから、動作
ｔまこの範囲に制限ＪべきＣ゛ある。従って、マイクロ
−」ンビニ１−タのソフトウ十アは、自効性検査を行な
つ−Ｃ１この限界の１つ又は史に多くに違反した時、？
ζ報を発する様にプログラムするのが典型的である。

こういう式を使うと、装置１０で測定し得る容積の割合
の範ｕ１１（よ次の通りである。

０≦ＦＨ≦０．１０ ０≦ＦｗｇＯ，０３（１００％Ｒ比６８丁）水蒸気の上
限は、大気圧で室温に於ける飽和状態によって定められ
る。勿論、この限界は幾つかの動作条件の関数であり、
こ）では参考として挙げたにすぎない。有用な酸素感知
装置は範囲が制限されず、水素及び水蒸気の圧力に無関
係な結果を生ずる。これは酸素感知装置の設ム１が音波
形でないことによるもので゛ある。

この発明の音波セル１２は、室１６内の反則音波１ネル
ギを弁別する手段を持っていてよい。例えばセル１２の
内面に工」−防止被覆を設（）て、反射音波ｆネルギを
最小限に抑え又は実質的になくＪことが出来る。実際に
は、慎重に整合させれば、こういうことは必要ではなか
った。

装置１０を用いた音速の測定により、Ｈｚ／Ｎ２混合物
です゛ぐれた精度が得られることが確認された。表２は
計算で出した質量比の平方根に対し、純粋なＮ２並びに
記入したガス・サンプル又は混合物に夕・ｉ？する測定
されたパルス通過時間の比を示している。

友ユ 証明済みのガス混合物を用い−（，０，５％木満の差で
一致が見られる。この一致が１−（２濃度の低い方で最
もよいことは重要である。結論とし−（，２元混合物に
対づる精度、再焼性及び感度がすぐれ−Ｃいる。

セルの圧力の２つの値に対し、減衰の測定結果が第４図
に示されている。良好な感度並びに再現性が、特に１気
圧の圧力で得られＩＣ６圧力がこれより低くなると、デ
ータは雑音の影響を更に受け、この為理論との一致がそ
れ程よくない。好ましい動作圧力は１気圧である。

１−１２を含む混合物の重要な吸収機構は所謂拡散項で
ある。この項は、セル１２内のガス・ナンプル内で波の
運動が起ると、軽い水素分子が時間と共に起る密度勾配
に反作用して、波から拡散して出る為に、その振幅が減
衰することを意味する。

これが音波セル１２に於ける主要な損失メカニズムであ
ることが判った。

１−１２．０２及びＮ２の証明済み混合物を■１いるこ
とにより、酸素分子の影響を調べた。第４図に示づ様に
、純粋な窒素を用いて較正を行なった。

安全性の理由で、酸素が存在する時に達成し得る最大の
水素濃度は３．２Ｖ１０であった。こういう減衰の測定
結果が、理論的な線と共に第５図に示されている。やは
り良好な再現性及び感度が得られた。装＠１０は酸素に
よる影響がかなり小さい。

最後に乾燥し７Ｃ空気（びん詰め）中の減衰を、測定さ
れた相対湿度を持つ実験室の空気中の減衰と比較り−る
ことにより、水蒸気に対り−る感度に関してごく定性的
な結果を求めた。（実験室は空気調和されているから）
１点しか測定することが出来なかったが、空気／水蒸気
混合物に対する理論モデルを用いで、その補間をした。

その結果が第６図に示されてＪ３す、この図Ｃ゛強度乾
燥空気に対しＣ正規化し−Ｃある。装置１０が水蒸気の
影響を非常に受は易いことに注意されたい。これは局部
的な相対湿度を正確に測定Ｊる必要があることを意味し
ている。

′Ｊ、％約すれば、装置１０は原子力の格納容器並びに
その仙の雰囲気を感知する為の開型で信頼性が高く頑丈
な方式となる。この装置は水蒸気及び水素の影響を非常
に受（ブ易いが、酸素の影響はそれ程受けない。従っ（
−１感知装置６２（第１図）を用いる等により、・酸素
を独立に測定される場合、音波セル１２を用いて水素及
び水蒸気の含有量を同時に測定することが出来る。これ
らの３種類のデータは、事故発生後の原子ノｊ格納容器
の環境並びにその伯の用途で、可燃性の状態を予測づる
のに非常に役立つ。

マイク［ｌコンピュータ２２は任意の適当な形式であっ
てよい。例えば浮動小数点演算モジュールを持つインテ
ル８０８６にりることが出来る。

第３Ａ図及び第３Ｂ図のフローチャートで、この発明の
方法はリセット工程１００から始まる多数の工程を含む
。リセット工程の後、■程１０２で入口弁２４．３６を
閉じる。排出弁３４を工程１０４で開き、マイクロコン
ピュータが工程１０６で、音波セル１２内の流体圧力Ｐ
が予定の排出値Ｐ。に等しいかどうかを判定する。等し
りれば、工程１０８で排出弁７４を閉じ、工程１１０Ｃ
最初のフラグをリセットする。フラグがセットされてい
なければ、■程１１２で弁３６を開いて、タンク３０か
ら音波セル１２への較正済みガスの流れを制御する。フ
ラグは最初はセットされているが、このフラグがセット
されていれば、工程１１４′ｃ弁２４を開き、こうして
ナンブル又は純粋なホスト・ガスを音波セル１２に送込
むことが出来る。

弁２４又は３６のどちらが開い−Ｃいるかに応じて、次
の工程は、音波セルの圧力Ｐが特定のガスによって予定
の圧力１〕ｓまで加圧されているかどうかに関りるマイ
クロコンピュータの判定である。

これが工程１１６（第３Ａ図〉で行なわれる。圧力がこ
の予定の値に達していれば、■程１１８で入口弁を閉じ
、■程１２０でマイクロコンピュータが音波セル１２内
のガスの温度Ｔを判定する。

温度が適正な値Ｔ’ｓであれば、■稈１２２で音波セル
１２内の加熱器をオフに転じ、マイクロコンピュータが
工程１２４で第２のフラグがレットされているかどうか
を判定する。典型的にはこのフラグは最初はセットされ
ておらず、この為、酸素感知装置６２が作動され−Ｃ０
音波セル１２内の酸素含有量を測定づる。これは工程１
２６で行なわれ、測定された酸素濃度Ｆｏが工程１２８
で配位装置に貯蔵される。次に超音波パルスがサンプル
・セル内のガスの中に通され、ガス・リーンプルを通る
パルスの通過時間を工程１３０で測定する。

この時間ｔｍが工程１３２で記憶装置に貯蔵される。マ
イクロコンピュータは工程１３４でパルスの減衰又は信
号強度をも測定し、工程１３６で測定された強度１１Ｔ
ｌを記憶装置に貯蔵する。工程１２８．１３２．１３６
で貯蔵された情報を用いて、マイクロコンピュータが工
程１３８で」ｊンブル・ガス内の水素及び水蒸気の濃度
を計ｆｉｌ−る１１次に表示装置７７く第１図）に情報
が供給され−Ｃ１工程１４．０で泪すネ結果を表示する
。

次の工程は、工程１１０の後、第１のフラグがレットさ
れていないということを判定づ−る。この場合、較正ガ
スが、工程１１２で゛弁３Ｇを聞いた時に、音波セルに
送込まれる。工程１１６．１１８．１２０，１２２が繰
返され、工程１２４で第２のフラグがけツｌ〜され、こ
の為超音波パルスが較正済みガスの中に通される。マイ
クロコンピュータが工程１４２で較正済みガスの中での
通過時間を計算し、較正済みガスに対する通過時間ｔ。

が工程１４　／Ｉ′ｃ′記憶装置に貯蔵される。マイク
１］］ンビユータは工程１４６で超音波パルスの減衰又
は強度をも測定し、較正済みガスに対す“る測定された
音の強ｌ宴を１程１４Ｂで貯蔵りる。工程１２８．１３
２．１３Ｇ、１４４．１４８で貯蔵された情報を用い−
Ｃ１水素及び水蒸気の濃度を決める式をｌｌｌ’ｌ’き
、その結果の情報を上程１４０で表示°リ−る。

【図面の簡単な説明】

第１図はＩＪ′ンゾル・ガス内の水素、酸素及び水蒸気
の濃度を泪停する為の、音波セルを用いた監視装置並び
にマイク［］］＝１ンビー１−を含む関連した装置１９
の概略図、第２図は時間に対して多数の超高波パルスを
示リーグラフであり、」Ｊン−ゾル・ノｊスを通る１′
一定の通過時間の間にパルスが減衰づることを示り図、
第３Ａ図はマイク［１〕Ｉンピコータを用いてガスの成
分の濃度を針筒するこの発明のアルゴリズｌ＼の一部分
を示すノ］」−チＡ７−１〜、第３Ｂ図は第３Ａ図に一
部分を示したアルゴリズムの残りの部分のフＬ１−チ＼
７−ト、第４図乃至第６図はこの発明の方法を用いて得
られ／ｊ結果をグラフで示１図ひある。 く主なｉコ椙の説明） １２二音波セル、 ２２：ンイク［１丁コンピュータ、 ２４：人口弁、 ２６：人１］色、 ５０：超音波変換器、 ｂ　４　：　Ｔ５波検出器、 Ｇ２：酸素感知装置、 ７７：入車装置。 １′戊ｆｌ　１−ｉｉ　ｉ；（１人 し、ンラル・Ｌｌ、、ｉ　ｌツクトリック・カンバニイ
代理人　（７６３（、）　）　　牛　沼　（忍　二ＦＩ
Ｇ、　Ｉ ＦＩＧ、　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ガス混合物のガス状成分の濃度を測定する装置に於
   て、ガス混合物のサンプルを保持するための保持手段と
   、該保持手段に結合されていて、該保持手段の中にガス
   混合物を送込む手段と前記保持手段に結合されていて、
   ガス混合物の中を伝搬させることが出来る音波を発生す
   る手段と、該発生手段から隔たっていて、前記音波が保
   持手段内のガス混合物の中を予定の距離だけ通った後に
   該音波を受取る手段と、該音波を受取る手段に結合され
   ていて、ガス混合物中の少なくとも１対のガス状元素の
   各濃度を語算する手段と、該８１算手段に結合されてい
   て計算結果を表示する手段とを有し、前記計算手段は前
   記送込む手段及び前記発生手段に結合されていて、その
   動作を制御する装置。 ２、特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、前記保
   持手段がガス混合物を収容する室を持つ音波セルで構成
   され、前記発生手段及び音波を受取る手段は前記室内に
   あって前記予定の距離だけ隔たっている装置。 ３）特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、前記保
   持手段に結合されでいて、その中でのガス混合物の圧力
   を感知り”る第１の手段、及び前記音波を受取る手段に
   結合されていて、その中のガス混合物の温度を感知する
   第２の手段を有し、前記訓算手段は前記第１の手段及び
   第２の手段によつＣ夫々感知された圧力及び温度の大き
   さに応答して作動づる装置。 ４）特許請求の範囲３）に記載した装置に於て、前記計
   算手段が前記第１の手段及び前記第２の手段に結合され
   てい−Ｃ１それらが感知した圧力及び温度を監７！覆る
   マイクロコンピユータを有する装置。 ５）特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、前記保
   持手段に結合されていてガス混合物中の酸素？１度を測
   定する手段を有し、前記計算手段は前記酸素測定手段に
   よって測定された酸素濃度の大きさに応答して作動する
   装置。 ６）特許請求の範囲５）に記載した装置に於−Ｃ１前記
   ｉｔ　１手段が前記酸素測定手段に結合され−Ｃいて、
   それによって測定された酸素濃度を監視覆るマイクロコ
   ンピュータを有づる装置。 ７）特許請求の範囲１）に記載した装置に於゛Ｃ１前記
   保持手段に結合され−Ｃいで、その中のガス混合物の圧
   力を感知り−る第１の手段と、前記保持手段に結合され
   ていて、その中のガス混合物の温度を感知する第２の手
   段と、前記保持−１一段に結合されていて、その中のガ
   ス混合物の酸素濃度を測定づる第３の手段とを右する装
   置。 ８）特許請求の範囲７）に記載した装置に於て、前記計
   算手段が前記第１の手段にょっＣ感知された圧力、前記
   第２の手段にょっ′Ｃ感知された温度及び前記第３の手
   段によって測定された酸素濃度に応答して作動する装置
   。 ９）特許請求の範囲８）に記載した装置に於゛Ｃ１前記
   計算手段が、前記第１の手段、前記第２の手段及び前記
   第３の手段に結合されＣいで、前記圧力、温度、及び酸
   素濃度を監視す−るマイク「コ」ンピコ′−夕を有する
   装置。 １０）特許請求の範囲１）に記載した装置に於−Ｃ１前
   記δ１算手段が前記保持手段に対するガス混合物の流れ
   を制御りる手段をｈする装置。 １１）待ｈ′Ｆ請求の範囲１０）に記載した装置に於て
   、前記保持手段が人口を持ら、該入［１に管が結合され
   、頚管は前記ガス混合物の諒に結合される様になってＪ
   ３つ、前記管に作動可能な弁手段が結合され−Ｃいて頚
   管を通る前記ガス混合物の容積流量を制御し、前記計弾
   手段が前記弁手段に結合されていてその動作を制御づる
   装置。 １２、特許請求の範囲１１）に記載した装置に於て、前
   シロ１算手段が制御信号を発生づる手段、及び該制御信
   号を前記弁手段に結合し−Ｃ該弁手段を作動する手段を
   持つマイク【］コンピュータを右する装置。 １３　）　Ｖｉ許請求の範囲１）に記載した装置に於て
   、前記音波を受取る手段に結合されていて、そこからガ
   ス混合物を排出させる手段を有し、前記計算手段は該排
   出手段に結合されでいて、その動作を制御する装置。 １４）特許請求の範囲１〉に記載した装置に於て、前記
   音波が超音波であり、前記受取る手段が前記発生手段及
   び受取る手段の間に直線通路を持つ音波セルを含んでい
   る装置。