JPS62265557A - 低露点校正用ガスの作成方法とその作成装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明では炭酸ガス中に一定濃度の水蒸気を含有させた
混合ガスを連続的に造ることができるもので、この混合
ガスを産業界で広く使用されているガス中水分含有量の
物理的測定計器、即ち露点計の校正用ガスとして使用す
る。

（従来の技術） 従来の１乃至１１００ｐｐの低濃度の水ノ入気を含む混
合ガス作製法は、何れも温度を制御した水、！に気飽和
槽を必要とし、飽和槽の温度の精密な制御と搬送ガス流
量の高い測定精度が要求される。

例えば、ＪＩＳ−ＫＯ２２６ｒ希釈ガス及びゼロガス中
の微量水分の測定法」は水蒸気飽和槽を使用して５ｐｐ
ｍ、ｌＯｐｐｍの微量水分を含有する校正用ガスを調整
する方法を定めている。

しかし、この方法は装芒を安定させるのに数日以上の時
間を必要とするので容易でない。

又、特開昭６０−７０３３６号公報の「低濃度ガス発生
方法」も定温の蒸気飽和槽の使用が不可欠の方法であり
、且つ微量水分領域については記述されていない。

（技術的課題） 本発明は従来技術の欠点に鑑みなされたもので、耐圧容
器に固体二酸化炭素を自然吸若水分も含めた適当量の水
分（氷）と共に封入して該容器を一定圧力に保持し、こ
の時発生する混合ガス中で規定量の微量水分を含有した
校正用ガス（定露点ガス）を作る方法である。　　即ち
、物理的温度圧力平衡状態での木の飽和蒸気圧を利用し
て、ｌ乃至１１００ｐｐの水分を含む定露点ガス（校正
用ガス）を、これまでの方υ＝に要求される厳しい条件
なしに容易に安定且つ連続的に作成し、露点計の校正を
簡単にすると共に露点計の精度向上を図るにある。

（技術的手段） 本発明：よ上記の技術的課題を解決するために、−例と
して図示の如き耐圧力容器１を使用する。

該容器１は低温用材料である１８−８ステンレス鋼等を
使用する。　　蓋体２はボルト２Ａで容器本体３に着脱
自在に取付けである。

容器本体３の側面ならびに底面には発泡スチロール等よ
り成る断熱材４により断熱しである。

尚、断熱方法は任意で耐圧力容器１内の圧力を上昇させ
るときは僅分の断熱でよく、又その反対の場合は真空断
熱を施してもよい。

多孔板５は、必要な場合容器本体３の底部３Ａ近傍に固
定し１ｗＪ節弁６、配管７により耐圧力容器ｌ内に乾燥
ガスを導入し、容器本体３内部に、均一にガス圧を上昇
させるためにある。

圧力計８は耐圧力容器ｌ内の圧力測定用で蓋体２に取付
けである。　　容器本体３に取付けた多孔板５の」二に
、大気中でｚｎＦいたドライアイス９或いは市販のペレ
・ント状ドライアイス９と適量の氷（図示せず）を充填
して封じる。　　　この時、ドライアイス９は大気中の
水分をその表面に氷結した状態になっているので特に氷
を補給しなくてもよい。

導出管１０は耐圧力容器１の内部より発生した飽和水蒸
気を含む炭酸ガスを導出する配管で、保圧弁１１に連ね
である。　　保圧弁１１を７ＪＪ整することにより耐圧
力容器１内部の圧力を任意の一定値に保持できる。　　
　加熱ｙ　１２は保圧弁１１より導出される低温の炭酸
ガスを常温まで加熱するために電熱による加熱線１２Ａ
を設けた管で、１３は加熱ｍ１２Ａに接続した温度調節
器である。

加熱管１２で常温まで加熱されたガスは供給管１４より
校正する露点計１５に導かれる。

尚、加熱管１２は省略してもよい。

（作　用） 上記の技術的手段は下記の如く作用する。

いま、耐圧力容器１の４体２を外して大気中で耕いたド
ライアイス９を充填し、蓋体２をポル）２Ａで固定する
。　　調節弁６を閉じておき、保圧弁１１を？Ａ節して
任意の一定圧力に耐圧力容器１を保つ。

この時の圧力は圧力計８によりゲージ圧力として表示さ
れる。　　耐圧力容器１には断熱材４と蓋体２ト）絡が
９人するので、充填されたドライアイス９は圧力計８の
圧力に対応した物理的平衡温度になるこの状態で放置す
ると空気と炭酸ガス、並びにドライアイス９に「氷結し
ていた水」又は「補給した水分」の蒸気との混合体が供
給管１４より放出されるしかし、時間の経過と共に放出
ガスｉｉ量は減少するが炭酸ガスと微量の水蒸気のみと
なり、物理的圧力温度モ衡点に達する。　　即ち、この
平衡点は容器内炭酸ガス圧力によって温度が決まり、そ
の温度での飽和本芯気圧から表のように放出ガスの露点
が定まる。

実験例、１（第２図参照） 耐圧力容器ｌ（内容積約３９−２トル）に大気中で石弄
いたドライアイス９（２ｋｇ）を封入し、保圧ブｒ１１
により圧力計８の指示を２ｋｇ／ｃｍ２（ゲージ）に保
った。　　この時約１リー２トル／分の微量水分を含有
した炭酸ガスが得られた。　　第２図にその測定曲線を
示す。　　同図によれば測定開始後約２時間で露点温度
−６９℃乃至−７１”Ｃの校正Ｊ′ｒ１露点ガスが得ら
れた。　　この時の露点温度は一次計器と認められる鏡
面冷却式露点計（芙国ミツシェル社製４０００型）で確
認した。　　ゲージ圧力２ｋｇ／ｃｍ２　に於けるドラ
イアイスの昇１ト温度は−６９，６°Ｃで、測定値はそ
の温度での飽和水蒸気を含むガスの露点に近似的に一致
する。

実験例、２（第３図参照） 保圧弁１１を開けて耐圧力容器ｌ内を大気圧とした（圧
力計８は零を示す）、　　第３図はこの時の測定値で、
露点−７８，５°Ｃを示し理論的に近い。

大気圧のもとでは供給管１４より導出するガスはドライ
アイスの大気圧に於ける昇華温度と等しい露点温度を持
ち、鏡面冷却式露点計では鏡面にドライアイスが析出す
るため測定不可詣である。

従って、本実験例では前記鏡面冷却式露点計で校正した
静電容量式露点計（芙国ミツシェル社１０００型）によ
り測定を行った。

実験例、３（第４図参照） 本実験例では上記２例と異なり、配管７より耐圧力容器
ｌに乾爆ガスを供給した。

耐圧力容′ｊＡｌ内の圧力を１ｋｇ／ｃｍ２とし、それ
より僅かに高い圧力で窒素ガス（露点−７０℃）を調節
弁６より約１００ｍ文／　ｍ　ｉ　ｎ導入することによ
り、耐圧力容器ｌ内の圧力を数時間安定させた状態で露
点温Ｉｆｆ　−７４℃の校正用ガス１文／　ｍ　ｉ　ｎ
を供給／ｉ？１４より得ることができた。

（効　果） 本文ＩＩは以上の如き構成及び作用を右するもので下記
の如き特有の効果を有する。

（ａ）電子工業などで使用する工業用ガスは露点＝７０
℃以下を保証するために静電容量式露点計が多数使用さ
れている。　　しかし、当該計器の校ＩＦ用定Ｃ度ガス
を得ることば重連のように従来技術では困難であった。

　　本方法によれば短時間で容易に一７０℃前後の校正
用ガスを造ることが出来る。

（ｂ）本方法は恒温槽を使用しないので装置が簡単で、
使用法も容易である。　　耐圧力容器ｌにドライアイス
を充填するだけで良く、多くの場合水分の補給も必要な
い。

（Ｃ）耐圧力容器１内の圧力を変えることによって任意
の露点温度をもつ校正用ガスが作成出来る。

圧力増加と共に高い露点温度が得られ、二酸化炭素の３
重点以上でも使用出来る方法である。

（ｄ）本方法では始めにドライアイスを充填して供給管
１４に校正すべき露点計を接続して放置しておけば自然
に平衡点に達して校正出来る状態になり、従って手数が
かからない。

（ｅ）本方法による校正用ガスの示す露点温度は耐圧力
容器ｌの圧力変化の影響を受けるが、第１表の如くその
影響が小さいので安定した校正用ガスとして使用出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る共作的装置の縦断側面図である。 　　第２図乃至第４図は本発明の各実験例の試験結果を
示すグラフで横軸に時間、縦軸に温度を採っである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）固体の二酸化炭素を自然氷結水分と共に密閉容器
   内に封入し、所定の圧力で気化する炭酸ガスと水蒸気の
   平衡を利用して連続的に各種濃度の低露点校正用ガスを
   作成する方法 （２）固体の二酸化炭素を自然氷結水分と適当量の水分
   （氷）と共に密閉容器内に封入し、所定の圧力で気化す
   る炭酸ガスと水蒸気の平衡を利用して連続的に各種濃度
   の低露点校正用ガスを作成する方法（３）固体の二酸化
   炭素を自然氷結水分と共に密閉容器内に封入し、所定の
   圧力で外部から導入するガスと気化する炭酸ガスと水蒸
   気の平衡を利用して連続的に各種濃度の低露点校正用ガ
   スを作成する方法（４）固体の二酸化炭素を自然氷結水
   分と適当量の水分（氷）と共に密閉容器内に封入し、所
   定の圧力で外部から導入するガスと気化する炭酸ガスと
   水蒸気の平衡を利用して連続的に各種濃度の低露点校正
   用ガスを作成する方法 （５）特許請求の範囲第１項乃至第４項の記載に於いて
   、所定の圧力を保圧弁の調整により得るようにした低露
   点校正用ガスを作成する方法 （６）少なくとも自然氷結水分を有する固体の二酸化炭
   素を封入した耐圧力容器１と該容器１内の圧力を所定の
   圧力に調整するための保圧弁８と該容器１内で気化し且
   つ水蒸気と平衡状態となった炭酸ガスを導出するための
   導出管１０とから成る低露点校正用ガスの作成装置