JPS5944581B2 - 磁気圧力式酸素分析計 - Google Patents

磁気圧力式酸素分析計

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JPS5944581B2
JPS5944581B2 JP52090934A JP9093477A JPS5944581B2 JP S5944581 B2 JPS5944581 B2 JP S5944581B2 JP 52090934 A JP52090934 A JP 52090934A JP 9093477 A JP9093477 A JP 9093477A JP S5944581 B2 JPS5944581 B2 JP S5944581B2
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JP
Japan
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pressure
gas
tube
measurement
analyzer
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JP52090934A
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JPS5426798A (en
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伸也 上田
俊之 中沢
薫 松野
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、界面圧力差を利用して酸素濃度を分析する磁
気圧力式酸素分析計に関する。
例えば、混合ガス中の酸素濃度測定には酸素特有の常磁
性磁化率を利用する方法が採用されている。
磁気圧力式酸素分析計は酸素の常磁性磁化率を、測定ガ
スと補助ガスとの酸素成分の差によつて生ずる界面圧力
差の測定により求める分析計で、例えば特許出願公告昭
49−10280号によつて公知である。第1図はこの
磁気圧力式酸素分析計の原理構成図を示す。
図において数気圧の補助ガスは、導管Zの主絞りBを介
して数ml/minの流速に調整され、脈流のない定常
流として、導管D1、D2、差圧導管OPI、DP2を
経て、長く延びた長方体に形成された測定室MKの両側
の長側面から測定室MKに導入される。この際に、差圧
導管DPIの測定室MKへの開口部に、電磁石ヨークJ
が測定ガスに磁気的影響を与えるように設けられる。ま
た差圧導管DPI、DP2から分岐した差圧導管DVI
、DV2は再び結合導管VLにより結合されている。こ
の結合導管VL内には、熱線式流量検出素子SMよりな
る検出部Mが設置される。測定ガスは測定ガス導入口M
Gから、測定室内に長手方向に沿つて導入され、排出口
GAから排出される。いま、測定室MKに測定ガスと補
助ガスとを導入すると、測定室MK内には、差圧導管D
PIを介してこの測定室MK内に導入される補助ガスと
測定ガスとの間に、この測定ガス中の酸素濃度に応じて
界面圧力が発生し、補助ガスの導入を阻止しようとする
。一方、差圧導管DP2からは何の制約も受けることな
く測定室MK内に補助ガスが導出される。従つて、その
界面圧力の影響は結合導管VL内の補助ガスの流れとな
つて現われる。この補助ガスの流れは差圧導管DV2、
結合導管VL)差圧導管DVI、DP2へと流れ、検出
素子SMによつて検出される。この流量検出素子SMは
2枚の小さい格子状の金属板(ギツタ)である。この金
属板は流れに対して直角に、極く僅かな間隔をもつて設
置される。この検出素子SMを一定電流で加熱しておく
と、補助ガスの流れによつてその金属板が冷却され、そ
れにより抵抗変化を生じる。この抵抗変化をブリッジ回
路により検出することにより、測定ガス中の酸素濃度を
測定することができる。なお、この測定原理については
、上述した詳細に記載されている。いま交番磁界を発生
する磁気回路により、磁界を周期的に変化させると、周
期的な圧力変動を生じ、検出部Mにおける交流的なガス
の流れが流量検出素子SMにより検出される。この際、
この検出素子SMの構造上から、流体の圧力損失はほぼ
測定圧力に相当する値を示す。従つてこの検出素子SM
により流量測定することは、測定ガスと補助ガスとの間
の酸素含有量の差により生ずる圧力測定とみなすことが
できる。ところで、この分析計の界面圧力はO〜2%の
酸素濃度において、数μBarの極めて、微弱な圧力で
ある。従つて、測定圧MKから検出素子SMに至る差圧
導管DPl,DP2,DVl,DV2および結合導管V
Lはすべて対称的な構造に構成され、電磁石ヨークJに
よる界面圧力以外の検出素子SMに及ぼす外部的影響を
極力排除しているが、これを全く取除くことは製作上不
可能であつた。外部圧力の影響、例えば測定ガス排出口
GAに作用する雰囲気内の大きな風圧または騒音による
音圧(音波)によつて、測定室MK内の界面圧力が外部
的圧力変動を受け、そのためこの分析計の最終出力信号
がふらつきを生じ、不安定になることをさけられなかつ
た。本発明は上述の点に鑑み、従来技術の欠点を除き安
定した出力信号が得られる磁気圧力式酸素分析計を提供
することを目的とする。
このような目的は本発明によれば、ところで、本発明者
達は数多くの研究および実験の結果、界面圧力がわずか
に数μBarの極めて微弱な圧力であるから、外部圧力
の影響を受け易く、この外部圧力変動を除くためには、
単なる絞りまたは緩衝器の使用では十分な結果が得られ
なかつた。
そこで、排気ガス圧の安定化のための各種の機器を組合
わせることにより、相乗的効果が得られることが判明し
た。従つて、このような目的は本発明によれば、測定ガ
スの排出流路に、排気ガスの圧力変動を防止するように
細管と、デミスタおよびH管との組合わせからなる排気
ガス圧保持機構を設けることにより達成される。
次に本発明の実施例を図面に基づき、詳細に説明する。
第2図は本発明の一実施例の概略構成図を示す。
第1図に示した磁気圧力式酸素分析計1は測定ガスが導
入口MGより導入され、排出口GAから排出される。Z
は補助ガス導管である。この測定ガス排出口GAに接続
された測定ガス流出口Qには、排気ガス圧保持機構であ
るデミスタ(コンデンサポツト)2、細管3およびH管
4が配管されている。このうち、細管3は本実施例では
外径を3mも内径を27x11長さ650泪程度のチユ
ーブである。なお、排出口GA等を含むガス導管は内径
477!lの導管が一般的に使用されている。次に第3
図はデミスタの概略構成図を示す。
図においてデミスタ2は円筒状容器5と配管6および配
管7から形成される。本実施例では円筒状容器5は板厚
が約1.6m1程度、外径d1が約60mm1長さ11
が約200mm程度で、円板側板に配管6および配管7
が設けられる。配管6は外径1077Z11内径6m7
L1配管7は外径10龍、内径67m1で、円筒状容器
5内の挿入長12は約180m71L程である。しかし
て、たとえば配管7を計器の測定ガス流出口Qに接続し
、配管6を細管2に接続する。次に第4図はH管の概略
構成図を示す。図においてH管4は、3つのT字管8,
9,10と結合管11,12,13とにより形成される
。このH管4は本実施例ではT字管8,9,10の内径
D2をそれぞれ18W!11外径D3をそれぞれ24m
m1結合管11,12,13の内径をそれぞれD4を1
2mj外径D5をそれぞれ24m1とする。また長さ1
4,15は約10077!7!程度である。しかして、
たとえば結合管13が細管3に接続される。次に第5図
は各種の排気ガス圧保持機構の配管系統図を示し、Aは
保持機構を取付けない場合の配管図、Bは保持機構を取
付けないが、配管の先端を彎曲させた場合の配管図、C
は配管の先端彎曲部にH管を取付けた場合の配管図、D
はデミスタを取付けた場合の配管図、Eは細管を取付け
た場合の配管図、Fは細管およびH管を取付けた場合の
配管図、GはデミスタおよびH管を取付けた場合の取付
配管図、Hはデミスタおよび細管を取付けた場合の配管
図、Iはデミスタ、細管およびH管をそれぜれ取付けた
本発明の一実施例の場合の配管図、JはIと同一の本発
明の一実施例の取付配管図で、ただし風圧が零の場合で
ある。
図においてu字管式圧力計14は磁気圧力式酸素分析計
1の測定ガス排出口に向う風速5m/Secの風圧Wの
測定用である。各接続導管15,16,17,18,1
9の概略寸法は第1表の通りである。次に、第6図は第
5図に基づく風圧影響試験特性図を示す。図において横
軸は第5図の排気ガス圧保持機構の配管系統Aないし1
1縦軸はフルスケールに対する出力の振れ巾(5)であ
る。第2表は本分析計の試験条件を示す。第6図の特性
1はデミスタ、細管およびH管が組合された本発明の排
ガス圧保持機構の配管系統で、風圧Wの影響による出力
の振れ巾は約2%程度である。
この振れ巾には特性Jにおける風圧零のとき、すなわち
本分析計の増巾器などによる電気的ノイズによる振れ約
1,2%ないし1.4%程度が含まれている。従つて、
電気的ノイズ分を差引くと約0.770程度が風圧Wの
影響のみによる風圧の真の振れ巾である。特性Aにおけ
る出力の振れ巾は約16.8%であるが、特性Jの電気
的ノイズによる出力の振れ約1.2%ないし1.4%を
差引くと、約15.5%が風圧Wの影響のみによる出力
の真の振れ巾である。従つて、本発明による分析計にお
いては、排気ガス圧保持機構すなわちデミスタ2、細管
3およびH管の組合せを設けることにより、風圧Wの影
響が約1/20倍に減少している。このために、本分析
計の電気回路に発生する通常±0.5%のノイズレベル
まで風圧の影響を減少させることができた。なお、分析
計盤などにおいて、この磁気圧力式酸素分析計の測定ガ
ス排出口を他のガス分析計の排気ガス出口導管に合流さ
せて、測定ガスを排出させ一るように配管することがあ
る。
このとき他のガス分析計の排気ガスに脈流があると、こ
の脈流によるガス圧力変化が本分析計に影響して出力の
振れを生ずるおそれがある。そこで、この排気ガス圧保
持機構を取付けることにより、排気ガスの脈流による出
力の変動を、分析計の電気回路が有するノイズレベルま
で減少することができる。以上に説明するように本発明
によれば、測定ガス中の酸素濃度と補助ガス中の酸素濃
度との差により生ずる界面圧力がわずかに数μBarの
極めて微弱な圧力であるから、この界面圧力に悪影響を
及ぼす測定ガス排出口の大きな風圧、1騒音による音圧
(音波)、さらに他のガス分析計の排気ガス導管に合流
したために生ずる他のガス分析計の脈流の影響を測定ガ
ス排出流路に設けたデミスタ、細管およびH管との組合
わせによる相乗的な効果を有する排気ガス圧保持機構に
より減少させたので、安定した出力信号が得られる。な
お、本発明による排気ガス圧保持機構は、デミスタ、細
管およびH管の一実施例について述べが形状、寸法など
これに限るものでない。
なおまた、デミスタ2および細管3は、分析計1のケー
ス内において、測定室MKの排出口GAと計器の測定ガ
ス流出口Qとの間の流路に配設してもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの磁気式酸素分析計の原理構成図、第2図は
本発明の一実施例の概略構成図、第3図はデミスタの概
略構成図、第4図はH管の概略構成図、第5図は各種の
排気ガス圧保持機構の配管系統図を示し、A排気ガス圧
保持機構がない場合の配管図、Bは排気ガス圧保持機構
がないが、配管の先端を彎曲させた場合の配管図、Cは
配管の先端彎曲部にH管取付配管図、Dはデミスタを取
付けた場合の配管図、Eは細管を取付けた場合の配管図
、Fは細管およびH管を取付けた場合の配管図、Hはデ
ミスタおよび細管を取付けた場合の配管図、Iはデミス
タ、細管およびH管を取付けた本発明の一実施例の場合
の配管図、JはIと同一の本発明の一実施例の配管図で
、ただし風圧が零、第6図は第5図に基づく風圧影響試
験線図である。 1:磁気式酸素分析計、2:デミスタ、3:細】、4:
H管、MG:測定ガス導入口、GA:測―ガス排出口。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 界面圧力差を利用して、測定ガス中の酸素濃度を分
    析する分析計において、測定ガスの排出流路に、排気ガ
    スの圧力変動を防止するように細管と、デミスタおよび
    H管との組合わせからなる排気ガス圧保持機構を設けた
    ことを特徴とする磁気圧力式酸素分析計。
JP52090934A 1977-07-30 1977-07-30 磁気圧力式酸素分析計 Expired JPS5944581B2 (ja)

Priority Applications (1)

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JP52090934A JPS5944581B2 (ja) 1977-07-30 1977-07-30 磁気圧力式酸素分析計

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JPS5426798A JPS5426798A (en) 1979-02-28
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ID=14012267

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2552937Y2 (ja) * 1991-05-18 1997-11-05 株式会社堀場製作所 磁気式酸素分析装置
JP4761204B2 (ja) * 2006-05-26 2011-08-31 横河電機株式会社 磁気式酸素測定方法および磁気式酸素計
JP6255916B2 (ja) * 2013-11-07 2018-01-10 富士電機株式会社 磁気式酸素分析計用センサユニット
JP6497062B2 (ja) * 2014-12-22 2019-04-10 富士電機株式会社 磁気式酸素分析方法及び磁気式酸素分析計

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