JPS627506B2 - - Google Patents
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- JPS627506B2 JPS627506B2 JP4415280A JP4415280A JPS627506B2 JP S627506 B2 JPS627506 B2 JP S627506B2 JP 4415280 A JP4415280 A JP 4415280A JP 4415280 A JP4415280 A JP 4415280A JP S627506 B2 JPS627506 B2 JP S627506B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
- G01N29/024—Analysing fluids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
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- Acoustics & Sound (AREA)
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
本発明は、一方の容器内の被測定ガスの物性を
他方の容器内の標準ガスの物性と比較することに
よつて被測定ガスの物性を測定するガス物性測定
方法に関する。 本件出願人は、被測定ガス中の音速を測定する
ことによつて、被測定ガスの音速に対応した比
重、総発熱量、ウオツベインデツクスなどを測定
するガス物性測定装置を先に特開昭54−130990、
特開昭54−130991、特開昭55−6117において提案
した。このガス測定装置では、被測定ガスと標準
ガスがそれぞれ充填された２つの音響管内の温度
と圧力をそれぞれ等しくする必要がある。 第１図は発熱量測定のための先行技術の系統図
である。恒温槽１内の一対の音響管２，３は、等
しい温度に保たれる。一方の音響管２内には、管
路４によつて被測定ガスが導かれる。被測定ガス
の組成は、パラフイン系炭化水素ＣoＨ2o+2から
成る。被測定ガスは、音響管２内を流過した後、
管路５から流量制御弁６を介して真空ポンプ７に
よつて排気される。他方の音響管３内には、標準
ガスが密封される。標準ガスは、被測定ガスと同
様にパラフイン系炭化水素から成り、被測定ガス
に近似した組成を有し、かつ発熱量が既知であ
る。音響管２，３内の圧力の差が、差圧検出器８
によつて検出される。その信号に応じて流量制御
弁６が制御されて、音響管２内の圧力が音響管３
内の圧力に等しくなるように制御される。音響管
２，３の両端部には、増幅器に接続されたマイク
１０，１２とスピーカ１１，１３がそれぞれ設け
られ、音響管２，３内でハウリングを生じたとき
のそれぞれの周波数の差であるうなり周波数が測
定される。うなり周波数が被測定ガス中の音速に
対応し、この音速は被測定ガスの比重、総発熱
量、ウオツベインデツクスなどに対応する。音速
は、温度および圧力に依存する。先行技術では、
つぎのような欠点があつた。音響管２，３内の温
度が変化した場合、この温度変化によつて音響管
２，３内の圧力に変化が生じ、音速が変化する。
すなわち、温度変化による誤差に加えて圧力変化
による誤差が生じることになり、測定精度が劣
る。また被測定ガスの流量がたとえば１／分と
小さいときは、流量制御量も小さく、したがつて
流量制御弁６は微少流量の制御をすることになつ
て、制御精度が劣り、測定精度が劣る。また流量
が大きな範囲で変化すると、流量制御弁６の流量
制御可能範囲を逸脱し、圧力制御が不可能となる
ことがある。また流量の変化によつて流量制御弁
６がハンチングを生じたり、音響管２内の圧力が
目標値以外の圧力値に保たれてオフセツト現象を
生じたりすることがある。音響管２内に大気圧程
度に保とうとすれば、前述のように真空ポンプ７
が必要となる。 したがつて本発明の目的は、一方の容器内の被
測定ガスの物性を他方の容器内の標準ガスの物性
と比較することによつて被測定ガスの物性を測定
するガス物性測定装置において、正確かつ確実な
圧力制御方法を提供することである。 第２図は本発明の一実施例を用いたガス物性測
定装置の系統図である。このガス物性測定装置に
おいては、液化天然ガス（LNG）を気化した天
然ガスからなる都市ガスの総発熱量を測定するも
のである。この被測定ガスとしての天然ガスは、
パラフイン系炭化水素ＣoＨ2o+2からなる混合気
体である。恒温槽２１内には、一対の音響管２
２，２３が近接して設けられ、等しい温度に保た
れる。一方の音響管２２には管路２４から管路２
５を介して被測定ガスである都市ガスが導かれ
る。管路２５には減圧弁２６、流量計２７が介在
される。他方の音響管２３には被測定ガスの組成
と近似した都市ガスを標準ガスとして封入する。
音響管２２，２３は同一寸法であり、同一構造を
有する。音響管２２の両端には、マイク２８とス
ピーカ２９が取付けられており、マイク２８から
の出力電気信号は、増幅器３０を介してスピーカ
２９に与えられる。音響管２２の長さ、従つてマ
イク２８およびスピーカ２９の間の距離ｌ１を適
宜に選ぶことによつて、その距離ｌ１と被測定ガ
スの音速ｕ１とに対応した周波数１で、韻響管
２２内において発振（ハウリング）が生じる。こ
の周波数１例えば約5KHzである。他方の音響
管２３においても、前述の音響管２２と同様に、
マイク３１、スピーカ３２および増幅器３３が設
けられる。マイク３１とスピーカ３２との間の距
離ｌ２は、ｌ１に等しく選ばれる（ｌ １＝ｌ
２）。音響管２３における前記距離ｌ２と標準ガ
スの音速ｕ２とに対応した音響定在波は、周波数
２で発振する。 増幅器３０，３３からの出力は、混合検波器３
４に導かれ、両周波数１，２の差であるうな
り周波数Δ（Δ＝１−２）を有する出力
が導出される。この混合検波器３４からの出力は
周波数−電圧変換器３５に導かれて、うなり周波
数Δに対応した電圧に変換される。記録計３６
は、周波数−電圧変換器３５からの電圧出力に応
答して、音響管２２内の被測定ガスの総発熱量、
比重、ウオツベインデツクスなどを表示する。 ガス中の音速ｕとガス密度ρとの間には第１式
の関係がある。 u2＝101.32R１＋αｔ／ρ（ｍ／sec）2 ……(1) ｔ：ガスの温度 ρ：０℃における密度 α：温度係数 Ｒ：ガス比熱比 （Ｒ＝定圧比熱Cp／定積比熱Cv） 音響管２２内の被測定ガスと音響管２３内の標
準ガスとの間には、第２式が成立する。第２式の
各項の添字１は被測定ガスに関する項を表わし、
添字２は標準ガスに関する項を表わす。 ｕ１２／ｕ２２＝Ｒ１／Ｒ２・（１＋α・ｔ１）・ρ１
／（１＋α・ｔ２）・ρ２……(2) しかして音響管２２において、音速u1と、周
波数１と、波長λ１との間には第３式が成立す
る。 u1＝１・λ１ ……(3) 第２図示のガス物性測定装置において、音響管
２２に共振する音響定在波が第４式を満足するよ
うに、l1を定めl1＝l2とすると、 λ１＝４・l1＝λ２ ……(4) 被測定ガスと標準ガスとのガス組成が近似して
おり、両ガスの圧力が等しいので、R1≒R2であ
る。またt1＝t2である。したがつて、第２式〜第
４式に基づいて第５式および第６式が成立する。 ρ１／ρ２＝（１／２）２ ……(5) ρ１＝ρ２（Δ／２＋１）２ ……(6) 標準ガスの密度ρ２および周波数２は既知で
ある。したがつて混合検波器３４からの出力のう
なり周波数Δに応じて、第６式から、被測定ガ
スの密度ρ１を求めることができることが判る。 被測定ガスの空気に対する比重γと密度ρ１と
の間には、第７式の関係がある。 γ＝ρ１／空気の密度 ……(7) 本件発明者は、被測定ガスの比重γと総発熱量
Ｑとの間には第３図の関係があることを見出し
た。被測定ガスが第１表に示す体積比でメタンの
同族体ＣoＨ2o+2から成る混合ガスである場合、
比重γと総発熱量Ｑとは次のようにして算出する
ことができる。
他方の容器内の標準ガスの物性と比較することに
よつて被測定ガスの物性を測定するガス物性測定
方法に関する。 本件出願人は、被測定ガス中の音速を測定する
ことによつて、被測定ガスの音速に対応した比
重、総発熱量、ウオツベインデツクスなどを測定
するガス物性測定装置を先に特開昭54−130990、
特開昭54−130991、特開昭55−6117において提案
した。このガス測定装置では、被測定ガスと標準
ガスがそれぞれ充填された２つの音響管内の温度
と圧力をそれぞれ等しくする必要がある。 第１図は発熱量測定のための先行技術の系統図
である。恒温槽１内の一対の音響管２，３は、等
しい温度に保たれる。一方の音響管２内には、管
路４によつて被測定ガスが導かれる。被測定ガス
の組成は、パラフイン系炭化水素ＣoＨ2o+2から
成る。被測定ガスは、音響管２内を流過した後、
管路５から流量制御弁６を介して真空ポンプ７に
よつて排気される。他方の音響管３内には、標準
ガスが密封される。標準ガスは、被測定ガスと同
様にパラフイン系炭化水素から成り、被測定ガス
に近似した組成を有し、かつ発熱量が既知であ
る。音響管２，３内の圧力の差が、差圧検出器８
によつて検出される。その信号に応じて流量制御
弁６が制御されて、音響管２内の圧力が音響管３
内の圧力に等しくなるように制御される。音響管
２，３の両端部には、増幅器に接続されたマイク
１０，１２とスピーカ１１，１３がそれぞれ設け
られ、音響管２，３内でハウリングを生じたとき
のそれぞれの周波数の差であるうなり周波数が測
定される。うなり周波数が被測定ガス中の音速に
対応し、この音速は被測定ガスの比重、総発熱
量、ウオツベインデツクスなどに対応する。音速
は、温度および圧力に依存する。先行技術では、
つぎのような欠点があつた。音響管２，３内の温
度が変化した場合、この温度変化によつて音響管
２，３内の圧力に変化が生じ、音速が変化する。
すなわち、温度変化による誤差に加えて圧力変化
による誤差が生じることになり、測定精度が劣
る。また被測定ガスの流量がたとえば１／分と
小さいときは、流量制御量も小さく、したがつて
流量制御弁６は微少流量の制御をすることになつ
て、制御精度が劣り、測定精度が劣る。また流量
が大きな範囲で変化すると、流量制御弁６の流量
制御可能範囲を逸脱し、圧力制御が不可能となる
ことがある。また流量の変化によつて流量制御弁
６がハンチングを生じたり、音響管２内の圧力が
目標値以外の圧力値に保たれてオフセツト現象を
生じたりすることがある。音響管２内に大気圧程
度に保とうとすれば、前述のように真空ポンプ７
が必要となる。 したがつて本発明の目的は、一方の容器内の被
測定ガスの物性を他方の容器内の標準ガスの物性
と比較することによつて被測定ガスの物性を測定
するガス物性測定装置において、正確かつ確実な
圧力制御方法を提供することである。 第２図は本発明の一実施例を用いたガス物性測
定装置の系統図である。このガス物性測定装置に
おいては、液化天然ガス（LNG）を気化した天
然ガスからなる都市ガスの総発熱量を測定するも
のである。この被測定ガスとしての天然ガスは、
パラフイン系炭化水素ＣoＨ2o+2からなる混合気
体である。恒温槽２１内には、一対の音響管２
２，２３が近接して設けられ、等しい温度に保た
れる。一方の音響管２２には管路２４から管路２
５を介して被測定ガスである都市ガスが導かれ
る。管路２５には減圧弁２６、流量計２７が介在
される。他方の音響管２３には被測定ガスの組成
と近似した都市ガスを標準ガスとして封入する。
音響管２２，２３は同一寸法であり、同一構造を
有する。音響管２２の両端には、マイク２８とス
ピーカ２９が取付けられており、マイク２８から
の出力電気信号は、増幅器３０を介してスピーカ
２９に与えられる。音響管２２の長さ、従つてマ
イク２８およびスピーカ２９の間の距離ｌ１を適
宜に選ぶことによつて、その距離ｌ１と被測定ガ
スの音速ｕ１とに対応した周波数１で、韻響管
２２内において発振（ハウリング）が生じる。こ
の周波数１例えば約5KHzである。他方の音響
管２３においても、前述の音響管２２と同様に、
マイク３１、スピーカ３２および増幅器３３が設
けられる。マイク３１とスピーカ３２との間の距
離ｌ２は、ｌ１に等しく選ばれる（ｌ １＝ｌ
２）。音響管２３における前記距離ｌ２と標準ガ
スの音速ｕ２とに対応した音響定在波は、周波数
２で発振する。 増幅器３０，３３からの出力は、混合検波器３
４に導かれ、両周波数１，２の差であるうな
り周波数Δ（Δ＝１−２）を有する出力
が導出される。この混合検波器３４からの出力は
周波数−電圧変換器３５に導かれて、うなり周波
数Δに対応した電圧に変換される。記録計３６
は、周波数−電圧変換器３５からの電圧出力に応
答して、音響管２２内の被測定ガスの総発熱量、
比重、ウオツベインデツクスなどを表示する。 ガス中の音速ｕとガス密度ρとの間には第１式
の関係がある。 u2＝101.32R１＋αｔ／ρ（ｍ／sec）2 ……(1) ｔ：ガスの温度 ρ：０℃における密度 α：温度係数 Ｒ：ガス比熱比 （Ｒ＝定圧比熱Cp／定積比熱Cv） 音響管２２内の被測定ガスと音響管２３内の標
準ガスとの間には、第２式が成立する。第２式の
各項の添字１は被測定ガスに関する項を表わし、
添字２は標準ガスに関する項を表わす。 ｕ１２／ｕ２２＝Ｒ１／Ｒ２・（１＋α・ｔ１）・ρ１
／（１＋α・ｔ２）・ρ２……(2) しかして音響管２２において、音速u1と、周
波数１と、波長λ１との間には第３式が成立す
る。 u1＝１・λ１ ……(3) 第２図示のガス物性測定装置において、音響管
２２に共振する音響定在波が第４式を満足するよ
うに、l1を定めl1＝l2とすると、 λ１＝４・l1＝λ２ ……(4) 被測定ガスと標準ガスとのガス組成が近似して
おり、両ガスの圧力が等しいので、R1≒R2であ
る。またt1＝t2である。したがつて、第２式〜第
４式に基づいて第５式および第６式が成立する。 ρ１／ρ２＝（１／２）２ ……(5) ρ１＝ρ２（Δ／２＋１）２ ……(6) 標準ガスの密度ρ２および周波数２は既知で
ある。したがつて混合検波器３４からの出力のう
なり周波数Δに応じて、第６式から、被測定ガ
スの密度ρ１を求めることができることが判る。 被測定ガスの空気に対する比重γと密度ρ１と
の間には、第７式の関係がある。 γ＝ρ１／空気の密度 ……(7) 本件発明者は、被測定ガスの比重γと総発熱量
Ｑとの間には第３図の関係があることを見出し
た。被測定ガスが第１表に示す体積比でメタンの
同族体ＣoＨ2o+2から成る混合ガスである場合、
比重γと総発熱量Ｑとは次のようにして算出する
ことができる。
【表】
被測定ガスの比重γと総発熱量Ｑとは、被測定
ガスの組成に依存しており、異なる組成を有する
被測定ガス毎に比重γと総発熱量Ｑとを上述と同
様に算出し、その結果をグラフ化すると、第３図
が得られる。したがつて第６式から被測定ガスの
密度ρ１を求め、第７式に基づいて比重γを求め
ると、第３図から総発熱量Ｑを知ることができる
ことが理解されよう。 ガスのウオツベインデツクスWIは、第８式で
定義される。 したがつて前述のように被測定ガスの比重γと
総発熱量Ｑとを求めると、第８式からウオツベイ
ンデツクスWIを知ることができる。 再び第２図を参照して、混合検波器３４からの
出力はうなり周波数Δを有しており、周波数−
電圧変換器３５の出力はうなり周波数Δに対応
した電圧値を有する。周波数−電圧変換器３５の
出力は、ガス比重γに対応していると共に、総発
熱量Ｑ、ウオツベインデツクスWIなどに対応し
ており、これらのガス比重γと総発熱量Ｑ、ウオ
ツベインデツクスWIなどを記録計３６に表示さ
せる。このガス物性測定装置では、都市ガスとし
ての重要な特性である総発熱量Ｑ、比重、ウオツ
ベインデツクスWIなどが同時に測定することが
できるという優れた利点がある。 このガス物性測定装置では、被測定ガスとし
て、パラフイン系炭化水素の同族体から成る混合
ガスのほかに、オレフイン系炭化水素の同族体か
ら成る混合ガス、その他の炭化水素の同族体から
成る混合ガス、および一つの炭化水素と空気との
混合ガスなどであつてもよい。 このガス物性測定装置は、被測定ガスの総発熱
量のほかに、真発熱量を測定することができる。 恒温槽２１内には測温体３７が設けられる。ま
た恒温槽２１内の雰囲気温度を上昇するためのヒ
ータ３８が設けられる。温調用電気回路３９は、
測温体３７の出力に応答して、ヒータ３８を付勢
し、それによつて恒温槽２１の雰囲気温度を一定
に保つ。参照符４０は、恒温槽２１内の雰囲気を
撹拌するためのフアンである。音響管２２には、
大気に開口した排気口４２が設けられる。管路２
５から導かれた被測定ガスは、音響管２２を流過
した後、排気口４２から大気中に放散される。排
気口４２は大気に直接に開口しているので、音響
管２２内の圧力をほぼ大気圧に等しくすることが
でき、前述の先行技術のように真空ポンプを使用
する必要がない。 音響管２３には、標準ガスが密封されている。
音響管２３は、管路４３によつてベローズ４４に
連結される。このベローズ４４の容積を変化させ
ることによつて、音響管２３内の圧力を変化させ
ることができる。音響管２２，２３の圧力の差が
差圧検出器４１によつて検出され、この信号に応
じてモータ４５が駆動され、ベローズ４４の容積
が変化して、音響管２３内の標準ガスの圧力が音
響管２２内の被測定ガスの圧力に等しくなるよう
に制御される。第４図を参照して、ベローズ４４
は密閉構造を有する。ベローズ４４の下端板４６
には、ベローズ４４と音響管２３とを連結するた
めの管路４３の一端部が接続される。下端板４６
は、基台４８に立設された支柱４７によつて支持
され、固定される。ベローズ４４の上端板４９
は、枠体５０の上端部に固着される。枠体５０の
下端部は、連接棒５２の一端部に固着される。連
接棒５０の他端部には、球面軸受５３が形成され
る。球面軸受５３のジヤーナル５４を一端部に有
する連接棒５５の他端部は、クランクピン５６に
緩やかに枢着される。クランクピン５６はクラン
ク５７に立設され、クランク５７はクランク軸５
８に固着される。クランクピン５６の軸線とクラ
ンク軸５８軸線は、平行である。クランク軸５８
は、モータ４５に連結される。差圧検出器４１か
らの信号に応じて、モータ４５が駆動されると、
クランク軸５８が回転し、クランク５７に立設さ
れたクランクピン５６はクランク軸５８の軸線ま
わりに回転する。この回転運動が、連接棒５５、
ジヤーナル５４、球面軸受５３によつて直線運動
に変換され、連接棒５２はその軸線方向（第４図
の上下方向）に変位する。これに応じて枠体５０
が上下に変位し、ベローズ４４の上端板４９が枠
体５０とともに変位する。ベローズ４４の下端板
４６は支柱４７によつて支持されて固定している
ので、上端板４９が上下に変位するとベローズ４
４の容積が変化する。これに伴なつて、音響管２
３の圧力が変化する。このようにして差圧検出器
４１からの信号に応じて、音響管２２，２３内の
圧力の差が零となるように音響管２３内の圧力が
制御される。すなわち、音響管２３内の圧力が、
前述のごとくほぼ大気圧であつて一定である音響
管２２内の圧力に等しくなるように制御される。
したがつてこの実施例を用いたガス物性測定装置
においては音速は温度のみに依存して変化するの
で、この実施例を用いたガス物性測定装置におけ
る被測定ガスの比重、総発熱量、ウオツベインデ
ツクスなどの測定精度は前述の先行技術における
測定精度より高い。 以上のように本発明によれば、被測定ガスが供
給される一方の容器は大気に開口した排気口を有
し、したがつてこの一方容器内はほぼ大気圧程度
に保たれる。したがつてこの一方容器内の圧力変
化は極めてわずかである。標準ガスが充填された
他方容器には容積可変部が連通され、前記一方容
器の圧力に応じて容積可変部を操作して標準ガス
の圧力を前記一方容器内の大気圧程度の圧力に保
つ。したがつて容積可変部による容積の可変量
は、一方容器内を流過する被測定ガスの流量が大
きく変化した場合においてもごくわずかにするこ
とが可能である。したがつて前述の先行技術にお
ける流量制御弁が不要になるのはもちろんのこ
と、被測定ガスの流量にかかわらず流量が大きく
変動した場合においても容積可変部の容積変化量
はわずかであり、したがつて圧力の制御を正確に
かつ容易に行なうことができるので、ハンチング
やオフセツトが起きるおそれがなくなる。また被
測定ガスの流量を一定とした場合において、温度
変化したとき、一方容器内の圧力は前述のごとく
ほぼ大気圧であつて一定であり、他方容器内の標
準ガスの圧力が一方容器内の被測定ガスの圧力に
等しくなるように制御されることになり、したが
つて音速などのガス物性は温度のみに依存して変
化し、前述の先行技術におけるごとく前述の温度
変化に伴なう標準ガスの圧力の変化に起因するガ
ス物性の変動が本発明ではなくなり、したがつて
測定精度が向上される。
ガスの組成に依存しており、異なる組成を有する
被測定ガス毎に比重γと総発熱量Ｑとを上述と同
様に算出し、その結果をグラフ化すると、第３図
が得られる。したがつて第６式から被測定ガスの
密度ρ１を求め、第７式に基づいて比重γを求め
ると、第３図から総発熱量Ｑを知ることができる
ことが理解されよう。 ガスのウオツベインデツクスWIは、第８式で
定義される。 したがつて前述のように被測定ガスの比重γと
総発熱量Ｑとを求めると、第８式からウオツベイ
ンデツクスWIを知ることができる。 再び第２図を参照して、混合検波器３４からの
出力はうなり周波数Δを有しており、周波数−
電圧変換器３５の出力はうなり周波数Δに対応
した電圧値を有する。周波数−電圧変換器３５の
出力は、ガス比重γに対応していると共に、総発
熱量Ｑ、ウオツベインデツクスWIなどに対応し
ており、これらのガス比重γと総発熱量Ｑ、ウオ
ツベインデツクスWIなどを記録計３６に表示さ
せる。このガス物性測定装置では、都市ガスとし
ての重要な特性である総発熱量Ｑ、比重、ウオツ
ベインデツクスWIなどが同時に測定することが
できるという優れた利点がある。 このガス物性測定装置では、被測定ガスとし
て、パラフイン系炭化水素の同族体から成る混合
ガスのほかに、オレフイン系炭化水素の同族体か
ら成る混合ガス、その他の炭化水素の同族体から
成る混合ガス、および一つの炭化水素と空気との
混合ガスなどであつてもよい。 このガス物性測定装置は、被測定ガスの総発熱
量のほかに、真発熱量を測定することができる。 恒温槽２１内には測温体３７が設けられる。ま
た恒温槽２１内の雰囲気温度を上昇するためのヒ
ータ３８が設けられる。温調用電気回路３９は、
測温体３７の出力に応答して、ヒータ３８を付勢
し、それによつて恒温槽２１の雰囲気温度を一定
に保つ。参照符４０は、恒温槽２１内の雰囲気を
撹拌するためのフアンである。音響管２２には、
大気に開口した排気口４２が設けられる。管路２
５から導かれた被測定ガスは、音響管２２を流過
した後、排気口４２から大気中に放散される。排
気口４２は大気に直接に開口しているので、音響
管２２内の圧力をほぼ大気圧に等しくすることが
でき、前述の先行技術のように真空ポンプを使用
する必要がない。 音響管２３には、標準ガスが密封されている。
音響管２３は、管路４３によつてベローズ４４に
連結される。このベローズ４４の容積を変化させ
ることによつて、音響管２３内の圧力を変化させ
ることができる。音響管２２，２３の圧力の差が
差圧検出器４１によつて検出され、この信号に応
じてモータ４５が駆動され、ベローズ４４の容積
が変化して、音響管２３内の標準ガスの圧力が音
響管２２内の被測定ガスの圧力に等しくなるよう
に制御される。第４図を参照して、ベローズ４４
は密閉構造を有する。ベローズ４４の下端板４６
には、ベローズ４４と音響管２３とを連結するた
めの管路４３の一端部が接続される。下端板４６
は、基台４８に立設された支柱４７によつて支持
され、固定される。ベローズ４４の上端板４９
は、枠体５０の上端部に固着される。枠体５０の
下端部は、連接棒５２の一端部に固着される。連
接棒５０の他端部には、球面軸受５３が形成され
る。球面軸受５３のジヤーナル５４を一端部に有
する連接棒５５の他端部は、クランクピン５６に
緩やかに枢着される。クランクピン５６はクラン
ク５７に立設され、クランク５７はクランク軸５
８に固着される。クランクピン５６の軸線とクラ
ンク軸５８軸線は、平行である。クランク軸５８
は、モータ４５に連結される。差圧検出器４１か
らの信号に応じて、モータ４５が駆動されると、
クランク軸５８が回転し、クランク５７に立設さ
れたクランクピン５６はクランク軸５８の軸線ま
わりに回転する。この回転運動が、連接棒５５、
ジヤーナル５４、球面軸受５３によつて直線運動
に変換され、連接棒５２はその軸線方向（第４図
の上下方向）に変位する。これに応じて枠体５０
が上下に変位し、ベローズ４４の上端板４９が枠
体５０とともに変位する。ベローズ４４の下端板
４６は支柱４７によつて支持されて固定している
ので、上端板４９が上下に変位するとベローズ４
４の容積が変化する。これに伴なつて、音響管２
３の圧力が変化する。このようにして差圧検出器
４１からの信号に応じて、音響管２２，２３内の
圧力の差が零となるように音響管２３内の圧力が
制御される。すなわち、音響管２３内の圧力が、
前述のごとくほぼ大気圧であつて一定である音響
管２２内の圧力に等しくなるように制御される。
したがつてこの実施例を用いたガス物性測定装置
においては音速は温度のみに依存して変化するの
で、この実施例を用いたガス物性測定装置におけ
る被測定ガスの比重、総発熱量、ウオツベインデ
ツクスなどの測定精度は前述の先行技術における
測定精度より高い。 以上のように本発明によれば、被測定ガスが供
給される一方の容器は大気に開口した排気口を有
し、したがつてこの一方容器内はほぼ大気圧程度
に保たれる。したがつてこの一方容器内の圧力変
化は極めてわずかである。標準ガスが充填された
他方容器には容積可変部が連通され、前記一方容
器の圧力に応じて容積可変部を操作して標準ガス
の圧力を前記一方容器内の大気圧程度の圧力に保
つ。したがつて容積可変部による容積の可変量
は、一方容器内を流過する被測定ガスの流量が大
きく変化した場合においてもごくわずかにするこ
とが可能である。したがつて前述の先行技術にお
ける流量制御弁が不要になるのはもちろんのこ
と、被測定ガスの流量にかかわらず流量が大きく
変動した場合においても容積可変部の容積変化量
はわずかであり、したがつて圧力の制御を正確に
かつ容易に行なうことができるので、ハンチング
やオフセツトが起きるおそれがなくなる。また被
測定ガスの流量を一定とした場合において、温度
変化したとき、一方容器内の圧力は前述のごとく
ほぼ大気圧であつて一定であり、他方容器内の標
準ガスの圧力が一方容器内の被測定ガスの圧力に
等しくなるように制御されることになり、したが
つて音速などのガス物性は温度のみに依存して変
化し、前述の先行技術におけるごとく前述の温度
変化に伴なう標準ガスの圧力の変化に起因するガ
ス物性の変動が本発明ではなくなり、したがつて
測定精度が向上される。
第１図は先行技術の系統図、第２図は本発明の
一実施例を用いたガス物性測定装置の系統図、第
３図は被測定ガスの比重γと総発熱量Ｑとの関係
を表わすグラフ、第４図は容積可変部の正面図で
ある。 １，２１……恒温槽、２，３，２２，２３……
音響管、４，５，２５，４３……管路、６……流
量制御弁、７……真空ポンプ、８，４１……差圧
検出器、１０，２８，３１……マイク、１１，２
９，３２……スピーカ、３０，３３……増幅器、
３４……混合検波器、３５……周波数−電圧変換
器、３６……記録計、４２……排気口、４４……
ベローズ、４５……モータ、４７……支柱、４８
……基台、５０……枠体。
一実施例を用いたガス物性測定装置の系統図、第
３図は被測定ガスの比重γと総発熱量Ｑとの関係
を表わすグラフ、第４図は容積可変部の正面図で
ある。 １，２１……恒温槽、２，３，２２，２３……
音響管、４，５，２５，４３……管路、６……流
量制御弁、７……真空ポンプ、８，４１……差圧
検出器、１０，２８，３１……マイク、１１，２
９，３２……スピーカ、３０，３３……増幅器、
３４……混合検波器、３５……周波数−電圧変換
器、３６……記録計、４２……排気口、４４……
ベローズ、４５……モータ、４７……支柱、４８
……基台、５０……枠体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一方の容器内の被測定ガスの物性を他方の容
器内の標準ガスの物性と比較することによつて被
測定ガスの物性を測定するガス物性測定装置にお
いて、 前記一方容器内の温度と前記他方容器内の温度
とを等しく保ち、 前記一方容器には大気に開口した排気口を設
け、この一方容器に被測定ガスを供給し、 前記他方容器には容積可変部を連通して標準ガ
スを密封し、 前記一方容器内の圧力に応じて容積可変部内容
積を変化することによつて、前記一方容器内の圧
力に前記他方容器内の圧力が等しくなるように制
御するガス物性測定装置における圧力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4415280A JPS56140249A (en) | 1980-04-03 | 1980-04-03 | Pressure controlling method in measuring apparatus of characteristics of gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4415280A JPS56140249A (en) | 1980-04-03 | 1980-04-03 | Pressure controlling method in measuring apparatus of characteristics of gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56140249A JPS56140249A (en) | 1981-11-02 |
| JPS627506B2 true JPS627506B2 (ja) | 1987-02-17 |
Family
ID=12683650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4415280A Granted JPS56140249A (en) | 1980-04-03 | 1980-04-03 | Pressure controlling method in measuring apparatus of characteristics of gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56140249A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4520654A (en) * | 1983-03-14 | 1985-06-04 | General Electric Company | Method and apparatus for detecting hydrogen, oxygen and water vapor concentrations in a host gas |
| US4801805A (en) * | 1987-08-19 | 1989-01-31 | Ford Motor Company | Method of measuring multicomponent constituency of gas emission flow |
| US5235844A (en) * | 1991-10-23 | 1993-08-17 | Niagara Mohawk Power Corporation | Multiple gas property sensor |
| SE0004140D0 (sv) * | 2000-11-13 | 2000-11-13 | Siemens Elema Ab | Acoustic Gas Analyser |
-
1980
- 1980-04-03 JP JP4415280A patent/JPS56140249A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56140249A (en) | 1981-11-02 |
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