JPS58118951A - ガス用カロリ−メ−タ - 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】 本発明は、王として燃料用ガスの熱量測定に用いられる
ガス甲カロリーメータに関する＼のである。

近来、都市ガス等のｎ製工程管理用あるいは取引用とし
て、連続的かつ即時的にガスの熱量を測Ｗする請求が生
じており、従来においては、ガス通路中へ、白金線等の
表面へ触媒を固着させたセンｉを設け、ガスと触媒との
反応による発１ｌｌＰＩ量を白金線等の抵抗値変化とし
て検出する手段が提案されている。

しかし、か＼る手段においては、ガスの極く一部のみし
かセンサと接触せず、御」定確度が低下すると共に、白
金線等へ触媒を固曾書せる場合、スラリー状とした触媒
を塗布のうえ焼結しており、これに烏皺の技術ｔ−歎す
る割合には、極細白金線等を用いるため機械的強度が弱
く、かつ、触媒をスラリー状とする際の溶媒が残留し、
これがＮｆＡＦ勢を与える等の理由により、センサとし
ての信頼性が劣化する欠点を生じている。

本発明は、従来のか＼る欠点を根本的に解決する目的を
有し、ガスの通路中へ封入した粉粒状の酸化触媒と、こ
れの酸化反応による温度を検出するｍ度センナとを有す
るカロリーメータと、これの酸化触媒封入部の外側へ設
は九保渥用のヒータとを備え、かつ、温ｉセンサの検出
々力に応じてヒータの発熱状況を１ＩｌｉｌＪ−するこ
とにより、酸化触媒におけるガスの酸化反応に伴なう龜
ｌを検出してガスの熱′ｌ１ｔ−糺定すると共に、緩化
触羅部の発熱放散を外側のヒータによる保温によって阻
止するものとした高他軸性かつ極めて正確な、ガス用カ
ロリーメータを提供するものである。

以下、実施例を示す図によって本発明の詳細な説明する
。

第１図＃′ｉ＃Ｆ′ｒ面図を示し、カロリーメータ１に
おいてに、バイオレックスガラス等の円管を用いたガス
Ｇの通路を形成するケース２の両端部＠Ｋ。

枝管２ｍ、２ｂが設けてあり、枝管２＆側のケース２内
には、ｉ［センｔＲ１１が挿入きれたうえ、これのＰＩ
３囲にアルミナ粉粒３が充填されており、枝管２ｂ＠の
ケースス内には、温度センｖ８ｓが挿入されたうえ、こ
れの四囲に粉粒状の酸化触媒４が封入されている。

また、温閥センサＲ８、ａａのリード線５ａバｉは、ケ
ースｌの端部へ溶融のうえ充填されたガラス封止部６ａ
＊６ｂを気密状に貫通し、外部へ引出されている。

なお、酸化触媒４とガラス封止ｍ６ｂとの間忙は、アル
ミナ粉粒３が充填されていると共に１空隙部および枝管
２　＆　＃　２　ｂ　Ｋ　ｒｉ、ガラスウール７！５に
充填されており、各部を固定すると同時ｔＣ，アル２す
粉粒３の漏出を１１ｔｈしている。

したがって、９気またＶｉＭ素等Ｏ支燃気体によシ希釈
されたガスＧを枝管２ａから供給すれば、ガスＧが温度
センサＲεを経て酸化触媒４へ至り、こ−において酸化
反応を行ない反応熱を住じ良うえ、枝管２ｂから排ガス
ＲＧとして排出される良め、温１センサ８８によって酸
化反応による温度を検出することによシ、ガスＧの熱量
を求めることができる。

たソし、温度センサＲ−によっては酸化反応前のｆｌｌ
ｉ＆を検出してお沙、これの検出々刀により、温度セン
サ８８の検出々力を補正するものとすれば、正確にガス
Ｇの熱量が求められる。

しかし、酸化触媒４における発熱は、ケース２を介して
外側へ放散され、仁れが測定上のｖ４差となるため、酸
化触ｔ＆４の封入部外１１１Ｋに、ウール等の断熱材１
１および耐熱絶縁材１２を介し、ニクロムｌａ等のヒー
タＨが巻回してあり、これらＯ外囲な、耐熱性と絶縁性
とを無する材料からなるカバー１３により包囲しである
。

なお、ヒータＨの内側には、温度センサ０８が介挿され
ており、これＫよって、この部分の温度を検出している
。

したがって、Ｉｌ［センサＳＢとＯ８との検出々刀が等
しくなる方向へ、ヒータＨの発熱量を制御すれば、酸化
触媒４と外側との温度差が零となり、酸化触媒４の発熱
が全く放散されないものとなるため、！！度センサ８８
による測定結果が極めて正確となる。

餉２図は、温度センサ８Ｓ％８Ｒの検出々力によりｕｌ
−を表示すると共に、ヒータＨの通電を制御する付属回
路の回路図であり、電源十Ｅ・−Ｂを折＠器Ｒ，および
定電圧ダイオードＺＤＫより安定化のうえ、温度センサ
８８．Ｒ８，０８および抵抗器Ｂ２〜Ｒ４からなる各直
列回路へ印加しており、温度セン−ｖ−８８、Ｒ８，０
８の抵抗値が温度に応じて変化すれば、抵抗器Ｂ、〜Ｒ
４の端子電圧も変化するため、抵抗器１．．１１４の端
子電圧を、抵抗器Ｒ，、Ｒ−を介し、担ｔｊ１器Ｒ，に
より負帰還の施された差動増翰訃ム１の反転入力および
非反転入力へ与え、両入力の差を求めたうえ、制定出力
として表示回路Ｄｒへ与え、これによってガフＧの熱量
を表示するものとなっている。

また、温度センサａＳとＳＳとの検出々力＆Ｃ応じてヒ
ータＨへの通電′を制御し、酸化た媒４の熱放散を阻止
するため、抵抗器！Ｌｆｆｉ　％　Ｒ１の端子１１ＥＥ
を、抵抗器Ｒ＠、Ｒ＠　を介し、抵抗器Ｒ１（ｌにより
負帰還の施された差釦・増幅器りの反転入力ふ・よぴ非
反転入力へ与え、両入力の差を求めたうえ、Ｉ８靭的な
スイッチング動作を行なうサイリスタ等を用いた制御回
路ＯＴへ与えており、これによって、文ゲｒ１ｆ源ムＣ
からヒータＨへ述・する電流の汀通角を可変している。

したがって、温度センサＯ８と８８との検出々刀が等し
くなる方向ヘヒータＨの弁解、状渭か制御され、酸化触
媒４かもの熱放散が阻止されるものとなり、測定結果が
極むて正確に維持され・：。

なお、酸化触媒４の劣化状況をチェ・ンクするては、排
ガスＲＧ中に残存する燃焼可能な成分を検Ｗ、すればよ
いｔ絵、公知の可燃性ガスセンサを枝る’２ｂ１１・１
へ封入し、これによって燃焼可能成分を検出ブるｔ・、
可搬型の可燃性ガス検出器により排ガスＲＧを点検すれ
ばよい。

捷た、酸化触媒４が劣化した場合は、ガスＧの単位時間
肖９供給量を減少させ、供給されるガスＧのすべてが酸
化反応を生ずるものとすればよく。

連続的な使用が可能となる。

このほか、温度センサ８ｇ、Ｒ８，０８としては、アル
ミナセラミック等の管中へ、白金細線等を封゛大したも
のが好適てあり、酸化触媒４としてけ、０ｕ２０．　（
１（１０％Ｍｔ１Ｑ２、Ｏｒ”ｓ、ｕｎｏ、ＦａｍＯｓ
、ＶｍＯｓ、Ｍｏｂ、、等のいずれか輩用いられる。

た譬し、複数種のものを混合して用いれば、各々の牛・
性が相補的に作用するため、各種の可燃性成分に対しよ
りａ実な酸化反応を得ることができるものとなり好適で
ある。

なお、酸化触媒４中へ、アルンナ粉粒等の不活性粉粒を
混合すれば、粉粒状酸化触媒の融着による相互結合が阻
止され、これの表面８Ｎ減少が肪正されるため効果的で
ある。

したがって、表面積の多い粉粒状の酸化触媒４とガスａ
ｏｖｅ通するすべてが完全に４ｉ触し、すべてのガスＧ
が酸化灰化、に関与するものとなるため、ガスＧの熱量
を完全かつ正確に検出できるものになると共に、露出し
た極細白金線等を使用しないうえ、触媒の塗布、固着等
を必要としない之め、全体としての信頼性が大幅に向上
する。

このほか、ヒータＨの形状は任意、の選定か口」肚であ
り、条件によっては断熱材１１を省略してもよく、カバ
ー１３の形状も状況に応じた選定が任意でおり、付槁回
路の構成も条件にしたがって種々の選定が可能である。

なお、ケース２Ｆ′ｉ、耐熱性、気密性および化学的不
活性を有するものであれば、任意の材料によりＬしてよ
く、その形状も選定が可能であり、温駁センサＳＳ％Ｒ
８、Ｃ８には、サーミスタ等の半導体またＦｉＳＷ対等
を用すても同様であるうえ、アル書す粉粒３およびガラ
スウールγの代りに１川等の性質を呈する他の物質を用
いてもよい等、檜々の変形か自在である。

以上の説明により明らかなとおり不発グＪによれは１簡
却かつＬ造の容易な構成により、正確かつ５ｈｈｓｎの
カロリーメータが得られるため、各種可動性カスの連続
的かつｆｉ１１時的な熱′に測定が自在となり、燃料用
ガス等のｎ＃！工程管理および取引上、顕著な効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実捲例を示し、第１図は断面図、第２図は
付−回路の回路図である。 １・・・・カロリーメータ、２・　・・・ケース、４・
・・・酸化触媒、１１・・・・断熱材、ＢＳ、ｉ９ｓ、
Ｏ８・・・・ｍ度センサ、Ｈ・・・・ヒータ、Ｇ・　・
　・　・ガス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カスの通路へ封入され皮粉粒状の酸化触媒および＃酸化
   触媒の反応による温駁を検出する温度センＶを南するカ
   ロリーメータと、該カロリーメータにおけるＰ！７Ｊ配
   酸化触媒封入部の外儒へ設けられた薊記渥度センサの検
   出々刀に１ｔ６、じて発熱状況の割成される保温用のヒ
   ータとを備えたことを特徴とするガス用カロリーメータ
   。