JP7117009B2 - 気体計測装置、気体計測方法及びプログラム - Google Patents
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Claims (11)
- 気体の中の不純物を計測する気体計測装置であって、
前記不純物を通さない電解質膜と、
前記電解質膜を挟む一対の触媒層と、
前記気体を前記電解質膜に送る流路と、
電 源と、
前記電解質膜に一定の振幅の値となる交流電流が生じるように前記一対の触媒層の間に交流電圧を印加する 前記電源を制御する電源制御部と、
前記電解質膜を介した前記一対の触媒層の間で前記不純物の濃度に応じて生じる電圧の値の変化について、前記不純物が含まれない気体の場合をゼロ基準にするとともに、前記ゼロ基準と比較される電圧の値を計測する電圧計とを備えた、気体計測装置。 - 前記電源制御部は、前記電源に対し、前記一定の振幅の値となる交流電流が生じるように、正弦波の交流電圧を印加する制御を行う、請求項1記載の気体計測装置。
- 前記流路の一部がイオン交換樹脂を壁の素材とする筒状の水蒸気付与流路であり、
前記水蒸気付与流路の周囲に水蒸気を発生させる水蒸気発生部をさらに備え、
前記水蒸気付与流路の壁を介して当該水蒸気付与流路の中の前記気体に湿度を与える、請求項1又は2記載の気体計測装置。 - 前記イオン交換樹脂は、ナフィオン(登録商標)である、請求項3記載の気体計測装置。
- 前記水蒸気発生部は、前記水蒸気付与流路に対して、30℃以上かつ50℃以下の水蒸気の雰囲気を発生させる、請求項3又は4記載の気体計測装置。
- 気体の中の不純物を計測する気体計測装置であって、
前記不純物を通さない電解質膜と、
前記気体を前記電解質膜に送る流路と、
前記電解質膜に電圧を印加する電源と、
前記電源を制御する電源制御部と、
前記電解質膜に印加される電圧を計測する電圧計と、
前記電解質膜に流れる電流を計測する電流計とを備え、
前記電源制御部は、前記電源を制御して、前記電解質膜に交流電圧を印加し、
前記電解質膜を挟む一対の触媒層と、
前記電解質膜及び前記一対の触媒層とを安定に保持するセンサホルダーをさらに備え、
前記センサホルダーは、
前記一対の触媒層を挟む一対の金網と、
前記金網を挟み込み、一端が信号を出力するコネクタ部である複数の棒状の集電電極と、
複数の前記集電電極の前記一端とは逆の端を保持する保持サポータと、
前記集電電極の前記保持サポータ及び前記コネクタ部の間を保持し、複数の前記集電電極の間の距離を固定して保持する固定サポータとを有する、気体計測装置。 - 気体の中の不純物を計測して分析する気体分析システムであって、
気 体計測装置を備え、
前記気体計測装置は、
前記不純物を通さない電解質膜と、
前記電解質膜を挟む一対の触媒層と、
前記気体を前記電解質膜に送る流路と、
前記電解質膜に電圧を印加する電源と、
前記電源を制御する電源制御部と、
前記電解質膜に印加される電圧を計測する電圧計と、
前記電解質膜に流れる電流を計測する電流計とを備え、
前記電源制御部は、前記電源を制御して、前記電解質膜に交流電圧を印加するものであり、
前記気体計測装置の計測結果を分析する分析部をさらに備え、
前記分析部は、
複数の前記不純物として第1不純物及び第2不純物を分析するものであり、
前記第2不純物の不純物濃度に基づく第2パラメータを前記第1不純物の不純物濃度に基づく第1パラメータに換算する換算部を有する、気体分析システム。 - 前記電源は、前記電解質膜に一定の振幅の電流を流すように前記交流電圧を印加するものであり、
前記換算部は、前記第2不純物の不純物濃度に基づく前記交流電圧の上昇値から、前記第1不純物に換算した場合の不純物濃度を算出する、請求項7記載の気体分析システム。 - 気体の中の不純物を計測する気体計測装置を用いた気体計測方法であって、
前記気体計測装置は、
前記不純物を通さない電解質膜と、
前記電解質膜を挟む一対の触媒層と、
前記気体を前記電解質膜に送る流路と、
電源と、
前記電解質膜に一定の振幅の値となる交流電流が生じるように前記一対の触媒層の間に交流電圧を印加する 前記電源を制御する電源制御部と、
前記電解質膜に印加される電圧を計測する電圧計とを備え、
前記流路の一部がイオン交換樹脂を壁の素材とする筒状の水蒸気付与流路であり、
前記水蒸気付与流路の周囲に水蒸気を発生させる水蒸気発生部をさらに備え、
前記水蒸気発生部が前記水蒸気付与流路の壁を介して当該水蒸気付与流路の中の前記気体に湿度を与えており、
前記電圧計が、前記電解質膜を介した前記一対の触媒層の間で前記不純物の濃度に応じて生じる電圧の値の変化について、前記不純物が含まれない気体の場合をゼロ基準にするとともに、前記ゼロ基準と比較される電圧の値を計測する 計測ステップを含む、気体計測方法。 - 気体の中の不純物を計測する気体計測装置を用いた気体分析方法であって、
前記気体計測装置は、
前記不純物を通さない電解質膜と、
前記電解質膜を挟む一対の触媒層と、
前記気体を前記電解質膜に送る流路と、
前記電解質膜に電圧を印加する電源と、
前記電源を制御する電源制御部と、
複数の前記不純物として第1不純物及び第2不純物を分析する分析部とを備え、
前記電源制御部が、前記電源を制御して、前記電解質膜に交流電圧を印加する交流印加ステップと、
前記分析部が、前記第2不純物の不純物濃度に基づく第2パラメータを前記第1不純物の不純物濃度に基づく第1パラメータに換算する換算ステップを含む、気体分析方法。 - コンピュータに、請求項9記載の気体計測方法を実現するための計測ステップ、又は、請求項10記載の気体分析方法を実現するための交流印加ステップ及び換算ステップを実行させる ためのプログラム。
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