JPS625150A - ガス稀釈装置 - Google Patents

ガス稀釈装置

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JPS625150A
JPS625150A JP60142836A JP14283685A JPS625150A JP S625150 A JPS625150 A JP S625150A JP 60142836 A JP60142836 A JP 60142836A JP 14283685 A JP14283685 A JP 14283685A JP S625150 A JPS625150 A JP S625150A
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JP
Japan
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gas
flow path
dilution
container
pressure
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Pending
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JP60142836A
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English (en)
Inventor
Hayato Takeda
隼人 武田
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SHINWA TEC KK
Original Assignee
SHINWA TEC KK
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Publication date
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Publication of JPS625150A publication Critical patent/JPS625150A/ja
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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】 〔産業上の利用分野丁 本発明はガスの稀釈をおこなうガス稀釈装置に関する。
〔従来の技術〕
第2図(al 、 (blにガスの怖釈2分析をおこな
う従来の装置を示す。サンプリング装置100には低濃
度ガス人口101と高濃度ガス人口107が設けられて
いる。低濃度ガス人口101には、流路1021手動操
作バルブ103.流路104.試料採取口105がこの
順で設けられている。試料採取口105とガスサンプラ
117は流路106で接続されている。高濃度ガス入口
107には、流路108.試料採取口109゜流路11
01手動操作バルブ111.流路112.排気ポンプ1
13がこの順で設けられている。流路112からは流路
114が分岐しており、この流路114にはT字型の手
動操作バルブ115を介して排気口119が接圧されて
いる。この手動操作バルブ115とガスサンプラ117
とは流li!8116により接続されている。ガスサン
プラ117には所定量のガスを計量する計量管118が
設けられている。
ガスクロマトグラフ120にはチッ素ガス人口121と
、試料注入口128とが設けられている。チッ素ガス人
口121には、流路121.弁123.流路124、弁
125.流路126がこの順で設けられており、流路1
26はガスサンプラ117に接続されている。ガスサン
プラ117と試料注入口128とは流路127で接続さ
れている。試料注入口128には分離カラム129が接
続されており、この分離カラム129には電子捕獲型検
出器(Electron CaptureDetect
or (ECD ) ) 130が接続されている。こ
の゛電子捕獲型検出器130には流路131を介して排
気口132が設けられている。電子捕獲型検出器130
の検出信号は増幅′a133で増幅され記録計134で
記録される。
マグネチックスターチ150上(こはガス稀釈のための
稀釈容器145が設けられている。何釈容6145への
試料の注入および試料の採取は試料採取口144でなさ
れる。また、稀釈容器145には流路146、手動操作
バルブ147.流路149を介して排気ポンプ148が
接続されている。さらに、稀釈容器145には活性炭フ
ィルタ140.流路1412手動操作バルブ142.流
路143が設けられでいる。
かかる従来の装置でガスのサンプリング、稀釈分析をお
こなう場合には、注射器(図示せず)を用いてオペレー
タがガスの採取、注入をおこなうとともに、手動操作バ
ルブ103 、111 、115 。
142 、147を手動操作する。例えば、上流側の高
濃度ガスの分析をおこなう場合には次のような手順でお
こなう。まず、手動操作バルブ142 、147を開き
排気ポンプ148で排気して稀釈容器145をクリーニ
ングする。次に、手動操作バルブ111を開き排気ポン
プ113で高濃度ガスを吸引しながら、試料採取口10
9からガスを所定量(例えば1mJ)注射器で採取する
。採取した高濃度ガスを試料採取口144から、手動操
作バルブ142 、147を閉じて密封された稀釈容器
145中に注射器で注入する。
稀釈容i 145では1mlの高濃度ガスを、例えば1
000倍に稀釈する。次に稀釈されたガスを試料採取口
144から別の注射器で採取し、試料採取口105から
所定量(例えば20mJ)注入する。これにより、稀釈
されたガスはガスサンプラ117の計量管118に満た
される。次にガスサンプラ117を60度回転させ、チ
ッ素ガスを流入させることにより、計量管118中の試
料ガスをガスクロマトグラフ120に導入する。試料ガ
スは分離カラム129を経て電子捕獲型検出5130で
検出1分析され、その後排気される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来の装置では、注射器による試料の採取
、注入0手動操作バルブ103 、111 。
115 、142 、147やガスサンプラ117の操
作は、定められた順番に従ってオペレータがする必要が
ある。しかしながら、これら操作は極めて複雑であり、
熟練したオペレータでも操作ミスをすることがあり、作
業効率が悪いという問題点があった。
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもの
で、未熟なオペレータでも簡単に操作でき、作業効率が
良いガス稀釈装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によるガス稀釈装置は、ガス入口とガス出口を有
するガス容器に、このガス容器内のガス圧力を検出する
ガス圧検出手段を設け、このガス圧検出手段により検出
されたガス圧力によりガス入口の開閉弁を制御するよう
にしたものである。
〔作用〕
本″発明によるガス稀釈装置においては、ガス入口より
圧縮空気により高濃度ガスをガス容器に封入する場合に
、ガス入口の開閉弁がガス容器の圧力が所定値になった
ときに自動的に閉じられる。
これによりガス封入の操作ミスがなくなるとともに作業
効率がよい。
〔実施例〕
第1図に本発明の一実施例によるガス稀釈装置を示す。
活性炭フィルタ上流側からの高濃度ガス人口12にはエ
アフィルタフ−1が設けられ、このエアフィルタ7−1
からは流路50が延びている。
流路50は流路51と流路52に分岐し、流路51の下
流側には圧力副整のためのニードルバルブ10−1が設
けられている。ニードルバルブl0−1の下流側には流
路55を介して電磁弁9−1が設けられている。電磁弁
9−1を開閉するためにソレノイド21−1が設けられ
ている。電磁弁9−1は吸引ポンプ接続口15を介して
吸引ポンプ(図示せず)に接続されている。
流路50から分岐した流路52は自動ガスサンプラ1−
1の入口aに接続されている。自動ガスサンプラ1−1
は、3つの入口a、b、cと3つの出口d、e、fを有
し、さらに、これら人口a 、b。
Cと出ロd、e、f間を連通させるための流路g。
h、iを有している。出口dと入口す間には、一定量の
ガスを計量するための計量管20−1が設けられている
。流路g * he iは一体的に回転可能であり、隣
接する任意の入口と出口間を連通させる。流路g * 
he ’の回転は、全体の制御をつかさどるシーケンス
コントローラ(図示せず)からの指示により、図示しな
い駆動手段によりなされる。出口eには流路53が接続
され、この流路53にはニードルバルブ付の流量計6−
1が設けられている。流量計6−1にはさらに流路54
が設けられ、ニードルバルブl0−1と電磁弁9−1間
の流路55に合流している。
圧縮空気または圧縮ガスが流入する圧縮空気(または圧
縮ガス)入口14にはエアフィルタ7−2が設けられ、
このエアフィルタ7−2には流路(イ)を経て減圧弁1
1が設けられている。さらに、この減圧弁11には流路
61を経て活性炭フィルタ8−1が設けられており、こ
の活性炭フィルタ8−1には流路61を介して電磁弁9
−3が設けられている。電磁弁9−3はソレノイド21
−3により開閉される。電磁弁9−3の下流側には流路
63が設けられ、この流路部は自動ガスサンプラ1−1
の第3の入口Cに接続されている。自動ガスサンプラ1
−1の第3の出口fは流路64により稀釈容器2の試料
注入口3に接続されている。
稀釈容器2の下にはマグネチツクスターラ4が設けられ
ている。マグネチツクスターラ4は、モータ4aに直結
された磁石4bを回転させることlこより、稀釈容器2
中の撹拌子2aを回転させて撹拌し、ガスを均一に稀釈
する。稀釈容器2には、さらに圧力変換器5が設けられ
る。この圧力変換器5は稀釈容器2内の圧力を検出する
稀釈容a2から下流側には流路65を経て電磁弁9−4
が設けられている。11L@弁9−4はソレノイド21
−4により開閉される。電磁弁9−4の下流側には自動
ガスサンプラ1−2が設けられている。電磁弁9−4と
自動ガスサンプラ1−2の入口eが流路66により接続
されている。自動ガスサンプラ1−2は入口(または出
口)a、b、c。
d、e、fと流路g + he iを有している。また
、出口すと入口6間には計量管20−2が設けられてい
る。出口aには流路67が接続され、流路67の下流側
には活性炭フィルタ8−2が設けられている。
活性炭フィルタ8−2には排気口17が設けられている
活性炭フィルタ下流側よりの低!1度ガスが流入する低
濃度ガス人口13にはエアフィルタ7−3が設けられ、
このエアフィルタ7−3からは流路7゜が延びている。
流路70は流路71と流路76とに分岐し、流路71の
下流側には圧力調整のためのニード7L/バルブto−
2が設けられている。ニードルバルブ10−2には流路
72を介して電磁弁9−2が設けられている。Wt電磁
弁92はソレノイド21−2で開閉される。電磁弁9−
2は吸引ポンプ接続口16を介して吸引ポンプ(図示せ
ず)に接続されている。
流路70より分岐した流路76の下流側には自動ガスサ
ンプラ1−3が設けられている。流路76は自動ガスサ
ンプラ1−3の入口aに接続されている。
自動ガスサンプラ1−3は入口(または出口)a。
btCtdse*、’と流路g、h、iを有し、出口d
と入口す間には計量管20−3が設けられている。出口
eには流路77が接続され、この流路77にはニードル
バルブ付の流量計6−2が設けられている。流量計6−
2にはざらに流路78が設けられ、ニードルバルブ10
−2と′g磁弁9−2間の流路72に合流している。
チッ素ガスを流入するチッ素ガス人口18は流路73を
経て、自動ガスサンプラ1−2の入口C4C接続されて
いる。自動ガスサンプラ1−2の出口rと自動ガスサン
プラ1−3の入口Cとは流路74で接続され、自動ガス
サンプラ1−3の出口〔は流路75.チッ素ガス出口1
9を経てガス分析をおこなうガスクロマトグラフ(図示
せず)に接続されている。
電磁弁9−1.2.3.4のソレノイド21−1゜2,
3,4.自動ガスサンプラ1−1.2,3゜マグネチツ
クスターラ4のモータ4aは、図示しナイシーケンスコ
ントローラの制御下におかれ、所定のシーケンスでオン
、オフ制御される。
次に動作を説明する。このガス稀釈装置には囚待期モー
ド、(B)上流測流モード、(C)下流測定モード、(
D)上流/下流交互測定モードI、(El上流/下流測
定モードI[、(F)校正モードの6つの運転モードが
ある。以下これら各運転モードについて詳細、1 に説
明する。
(A)待期モード 待期モードは、稀釈容器2のクリーニングをおこない、
他の運転モードに移るのを待っているモードである。
ステップA1 電磁弁9−3と9−4を開き、マグネチックスターラ4
をオンにする。自動ガスサンプラ1−1゜2.3は第1
図の状態にする。これにより、圧縮空気が、圧縮望気入
口14→エアフィルタ7−2→流路印→減圧弁11→流
路61→活性炭フイルタ8−1→流路62→電磁弁9−
3→流路ω→自動ガスサンプラ1−1(流路i)→流路
飼→試料注入口3の経路により稀釈容器2に流入する。
活性炭フィルタ8−1で清浄にされた圧縮空気により稀
釈容器2がクリーニングされる。クリーニング後の圧縮
空気は、稀釈容器2→流路65→電磁弁9−4→流路印
→自動ガスサンプラ1−2の波路h→計賃1f20−2
→自動ガスサンプラ1−2の流路g−+かL路67→活
性炭フィルタ8−2→排気口17の経路により排気され
る。この稀釈容器2のクリーニングは約2分間おこなわ
れる。
ステップA2 次に電磁弁9−3を閉じると、稀釈容器2内の圧力が徐
々に減少する。圧力変換器5で稀釈容器2内の圧力を検
出し、内圧がゼロになるのを待つ。
ステップA3 内圧がゼロになったことが検出されると、ti弁9−4
を閉じるとともにマグネチックスターラ4をオフにする
。これにより稀釈容器2がりIJ−ニングされ、他の運
転モードへ移る準備が完了する。
iB)上流測定モード 上流測定モードは、活性炭フィルタ上流側からの高濃度
ガスを稀釈して繰り返し測定する運転モードである。ス
タートボタンを押すと、高a匿ガスを繰り返し測定し、
ストップボタンを押すとその回の測定を終了するととも
に停止する。
ステップB1 電磁弁9−3と9−4を閉じ、’41i弁9−1と9−
2を開く。これにより高一度ガスが、高譲匿ガス人口1
2→エアフィルタ7−1→流路50→流路51→ニード
ルバルブ1O−1→流路55→屯磁弁9−1→吸引ポン
プ接続口15の経路によりポンプ(図示せず)で吸引さ
れる。また、流路50から分岐された高濃度ガスは、流
路52→自動ガスサンプラ1−1の流路g→計童管20
−1→目動ガスサンプラ1−1の流路h→流路53→流
量計6−1→流路54の経路により流路55に合流する
低gUガスは、低濃度ガス人口13→エアフィルタ7−
3→流路70→流路71→ニードルバルブ10−2→流
路72→電磁弁9−2→吸引ポンプ接続口16の経路に
より、ポンプ(図示せず)で吸引される。
また、流路70から流路76に分岐された低濃度ガスは
、流路76→自動ガスサンプラ1−3の流路g→計量管
20−3→自動ガスサンプラ1−3の流路h→流路77
→流童計6−2→流路78の経路により流路72に合流
する。
またチッ素ガスは、チッ素ガス入ロ18→流路73→自
動ガスサンプラ1−2の流路i→流路74→自動ガスサ
ンプラ1−3の流路i→流路75→チッ素ガス出口19
の経路により、ガスクロマトグラフへ送られている。
ナオ、ニードルバルブ スサンプラ1−1と1−3に適切なf(約50〜100
 ml/m程度)の空気が流れるように調節している。
スタートボタンを押すと、電磁弁9−1が閉じる。自動
ガスサンプラ1−1の計を管20−1内の空気圧力が、
活性炭フィルタ上流側空気の圧力と等しくなるのを待つ
。かかる均圧化のためには、数秒から10秒程度の時間
が必要である。
ステップB3 次に自動ガスサンプラ1−1を時計方向に60゜回転さ
せ、流路gが入口Cと出口4間を接続し、流路iが入口
すと出口1間を接続する。すると、流路63→自動ガス
サンプラ1−1の流路g→計量管20−1→流路i→流
路64の流通経路ができる。
続いて電磁弁9−3を開き、計量管20−1中の高濃度
ガスを、活性炭フィルタ8−1で清浄にされた圧縮空気
で稀釈容iS2へ送入する。
稀釈容52内の圧力Pは圧力変換gS5で検出され、こ
のPが次の(11式で示された値になると電磁弁9−3
を閉じる。同時に、自動ガスサンプラ1−1を反時計方
向に60°回転させて第1図の状態にもどす。
ただし、P:稀釈容器2内の圧力(Vg/crIL” 
G )d:稀釈倍率 V二計量器20−1の容積(ml) ■=稀釈容器2の容積(ml) ステップB4 マグネチツクスターラ4をオンし、稀釈容器2内の撹拌
子2aを回転させて、高濃度ガスと清浄空気を□□□秒
程度混合する。
ステップB5 電磁弁9−4を開くと、稀釈容器2内の稀釈ガスは、流
路65→電磁弁9−4→流路66→自動ガスサンプラ1
−2の流路h→計量管20−2→自動ガスサンプラ1−
2の流路g→流路67→活性炭フィルタ8−2→排気口
17の経路を通って排出される。
そして、稀釈容器2の内圧がゼロになるまで待つ。
ステップB6 圧力変換器5により稀釈容器2内の圧力がゼロになると
、自動ガスサンプラ1−2が時計方向にω度回転する。
すると、流路gが入口Cと出口4間を接続し、流路iが
入口すと出口1間を接続する。したがってチッ素ガス入
口18からのチツ累ガスが、流路73→自動ガスサンプ
ラ1−2の流路g→計量管20−2→流路i→流路74
→自動ガスサンプラ1−3の流路i→流路75→チッ素
ガス出口19の経路を流れ、計量管20−2中の試料ガ
スをガスクロマトグラフに送り込む。ガスクロマトグラ
フでは送り込まれたガスの分析がおこなわれる。
ステップB7 自動ガスサンプラ1−2の計量管20−2中の試料ガス
がガスクロマトグラフに送り込まれた後、自動ガスサン
プラ1−2を反時計方向に60度回転して第1図の状態
にもどす。次にta弁9−3を開くと、ステップAIと
同じ状態になり、稀釈容器2が清浄な圧縮空気でクリー
ニングされる。
ステップB8 分析所要時間(例えば2分間)を設定したタイマ(図示
せず)がタイムアツプすると、電磁弁9−3を閉じ(ス
テップAl)、稀釈容器2中の内圧がゼロになるのを待
って電磁弁9−4を閉じる(ステップA2)。
ストップボタンが押されていればそのまま停止する。ス
トップボタンが押されていなければ再びステップB1か
らステップB8を繰り返し、高濃度ガスを測定する。
(C)下流測定モード 下流測定モードは、活性炭フィルタ下流側からの低濃度
ガスを繰り返し測定する運転モードである。スタートボ
タンを押すと低濃度ガスを繰り返し測定し、ストップボ
タンを押すとその回の測定を終了するとともに停止する
ステップC1 電磁弁9−3と9−4を閉じ、電磁弁9−1と9−2を
開く。これによりステップB1と同じ状態になる。
ステップC2 スタートボタンを押すと電磁弁9−2が閉じる。
自動ガスサンプラ1−3の計量管20−3内の空気圧力
が、活性炭フィルタ下流側空気の圧力と等しくなるのを
待つ。かかる均圧化のためには、数秒からlO秒程度の
時間が必要である。
ステップC3 次に自動ガスサンプラ1−3を時計方向に60度回転さ
せ、流路gが入口Cと出口6間を接続し、流路iが入口
すと出口C間を接続する。すると、流路74→自動ガス
サンプラ1−3の流路g→計量管20−3→流路i→流
路75の流通経路ができる。
したがってチッ素ガス入口18からのチッ素ガスが、計
量管20−3内の低濃度ガスをガスクロマトグラフに送
り込む。ガスクロマトグラフでは送り込まれたガスの分
析がおこなわれる。自動ガスサンプラ1−3の計量管2
0−3中の試料ガスがガスクロマトグラフに送り込まれ
た後、自動ガスサンプラにiを反時計方向に60度回転
して第1図の状態にもどす。
ステップC4 ストップボタンが押されていればそのまま停止する。ス
トップボタンが押されていなければ再びステップC1か
らステップC3を繰り返し、低濃度ガスを測定する。
(1))上流/下流交互測定モードI 上流/下流交互測定モード■は、上流側からの高a変ガ
スの測定と下流側からの低濃度ガスの測定を交互におこ
なう運転モードである。ステップB1からステップB8
により高a度ガスの採取。
稀釈測定をした後、ステップC1からステップC3によ
り低濃度ガスの採取、測定をおこない、これを繰り返す
fE)上流/下流交互測定モード■ 上流/下流交互測定モード■と同様、上流側からの誦濃
度ガスの測定と下流側からの低濃度ガスの測定を交互に
おこなう運転モードである。しかしこの運転モードでは
、ステップB1からステップB4により高濃度ガスの採
取、稀釈をおこなっている間に、ステップC1からステ
ップC3を実行して低濃度ガスの採取、測定をおこなう
。低濃度ガスの測定後、ステップB5からステップB8
を実行して高濃度ガスの測定をおこなう。この運転モー
ドは、先の上流/下流交互測定モードIより高速で測定
できる。
(F)校正モード 校正モードは、比較的高濃度の標準ガスサンプル、また
は液体サンプルを稀釈して測定する運転モードである。
ステップF1 標準サンプルを注射器で稀釈容器2の試料注入口3から
注入する。なお、液体サンプルの場合、試料注入口3を
外側からヒータで加熱しておけば、液体サンプルは気化
されてガスになり稀釈容器2中に注入可能となる。
ステップF2 \、  スタートボタンを押すと、標準サンプルは清浄
! な圧縮空気で稀釈容器2中に送り込まれる。その後はス
テップB3からステップB8により、標準サンプルの稀
釈、採取、測定をおこなう。
このような本実施例によれば、高一度ガスの稀釈は稀釈
容器内で加圧状態で行なっているので、混合、稀釈後は
稀釈容器の出口側の賦磁弁を開くと稀釈サンプルは内圧
に・よって出てくる。したがって、稀釈後のサンプルを
吸引するための真空ポンプや注射器を必要としない。
また、ガスの稀釈倍率は(1)式で決定されるので、計
量器の容積Vと稀釈容器の容積Vを変えなくとも、稀釈
容器内の圧力Pを変化させるだけで、稀釈倍率dを容易
に変更することができる。
したがって、稀釈圧力を検出する圧力変換器から信号を
ディジタルメータリレーを用いて数値変換をおこなえば
、稀釈倍率を直読することができる。
また、モード選択スイッチにより選択するだけで、高濃
度ガス測定、低濃度ガス測定、高濃度/低濃度ガス交互
測定等の運転モードを容易に変更することができる。
さらに、操作はシーケンスコントローラにより自動的に
おこなわれるので、オペレータによる操作ミスが発生せ
ず、高精度の測定をおこなうことができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されず種々の変更が可
能である。
〔発明の効果〕
本発明は以上説明したとおり、ガスの稀釈の操作をすべ
て自動的におこなうようにしたので、操作ミスがなくな
るとともに作業能率が極めて良くなるという優れた効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるガス稀釈装置の構成図
、第2図(a) 、 (blは従来のガス稀釈分析装置
の構成図である。 図において、1−1〜3・・・自動ガスサンプラ、2・
・・稀釈容器、2a・・・撹拌子、3・・・試料注入口
、4・・・マグネチツクスターラ、4a・・・モータ、
4b・・・磁石、5・・・圧力変換a、6−1.2・・
・ニードルバルブ付の流量計、7−1〜3・・・エアフ
ィルタ、8−1.2・・・活性炭フィルタ、9−1〜4
・・・電磁弁to−1,2・・・ニードルバルブ、11
・・・減圧弁、12・・・高濃度ガス入口、13・・・
低濃度ガス入口、14・・・圧縮空気(または圧縮ガス
)入口、15 、16・・・吸引ポンプ接続口、17・
・・排気口、18・・・チッ素ガス入口、19・・・チ
ッ素ガス出口、20−1〜3・・・計量管、21−1〜
4・・・ソレノイド、101・・・低濃度ガス入口、1
03 、111 、115・・・手動操作バルブ、10
5 、109・・・試料採取口、107・・・高濃度ガ
ス入口、113・・・排気ポンプ、117・・・ガスサ
ンプラ、118・・・計量管、121・・・チッ素ガス
入口、123 、125・・・弁、128・・・試料注
入口、129・・・分離カラム、130・・・電子捕獲
型検出器、131・・・排気口、133・・・増幅器、
134・・・記録計、140・・・活性炭フィルタ、1
42 、147・・・手動操作バルブ、144・・・試
料採取口、145・・・稀釈容器、148・・・排気ポ
ンプ、150・・・マグネテイツクスターラである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 開閉弁を有し稀釈されるガスが流入するガス入口と、こ
    のガス入口より流入したガスを封入するガス容器と、こ
    のガス容器内のガスを撹拌して稀釈する稀釈手段と、開
    閉弁を有し、前記ガス容器からの流出させる出口とを備
    えたガス稀釈装置において、前記ガス容器内のガス圧力
    を検出するガス圧検出手段と、このガス圧検出手段によ
    り検出されたガス圧力に基づき、前記ガス入口を開閉制
    御する制御手段とを備えたことを特徴とするガス稀釈装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0331766A (ja) * 1989-06-29 1991-02-12 Shimadzu Corp 試料導入装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0331766A (ja) * 1989-06-29 1991-02-12 Shimadzu Corp 試料導入装置

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