JPH11295192A - ガスサンプリング分析装置及びガスサンプリング分析方法 - Google Patents

ガスサンプリング分析装置及びガスサンプリング分析方法

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JPH11295192A
JPH11295192A JP11790698A JP11790698A JPH11295192A JP H11295192 A JPH11295192 A JP H11295192A JP 11790698 A JP11790698 A JP 11790698A JP 11790698 A JP11790698 A JP 11790698A JP H11295192 A JPH11295192 A JP H11295192A
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JP
Japan
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gas
way valve
analyzer
sample
port
Prior art date
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Withdrawn
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JP11790698A
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English (en)
Inventor
Akio Himeda
章夫 姫田
Masakatsu Takeda
正勝 竹田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配管内のガス滞留部を無くし、短時間で安定
した、サンプルガスを供給し迅速なガス分析を可能とす
ること。 【解決手段】 複数のガスサンプルライン配管を切替弁
を介して分析計に接続するガスサンプリング分析装置に
おいて、複数のガスサンプルライン配管にそれぞれ設け
た三方弁の2個のポートを、それぞれ隣接する他の三方
弁に連続的に接続すると共に、端部となる三方弁のポー
トに分析計に接続し分析する

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のガスサンプ
ルラインのガス分析、特に気体内の稀少ガスの分析に有
益なガスサンプリング分析装置及びガスサンプリング分
析方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ガスのサンプリング分析において
は、図4及び5に示す如く、分析するサンプル1、2、
3、4、・・・・を入側配管11、12、13、14、
・・のそれぞれ設けている切替弁81、82、83、8
4、・・を介し出力配管31、32、33、34、・・
に合流させて分析計4に供給していた。この従来のガス
のサンプリング分析手順について述べると、例えばサン
プル1について分析する場合、図4に示す如く、サンプ
ル1の配管11に接続する切替弁81を開き、他のガス
ラインの配管12、13、14、・・に接続する切替弁
82、83、84、・・を閉じ、配管31を介し分析計
4にサンプル1のガスを供給し分析を行う。
【0003】次に、サンプル1に次いで、サンプル3に
ついて分析する時は、サンプル1の配管11に接続する
切替弁81を閉じ、サンプル3の配管13に接続する切
替弁83を開き、他のガスラインの入側の配管11、1
2、14、・・に接続する切替弁81、82、84、・
・の閉状態を維持し、配管33を介し分析計4にサンプ
ル1のガスを供給し分析を行う。なお、図において切替
弁の開状態は「△」で表し、閉状態は「▲」で表し、分
析ガス流れている配管の部分は「太線」、分析ガスが流
れていない部分は「細線」で表している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のガス分
析においては、以下のような問題点があった。即ち、従
来のガス分析においては、例えばサンプル1について分
析する場合、図4に示す如く、分析をしないサンプル
2、3、4、・・の切替弁82、83、84、・・の分
析計側の出力配管32、33、34、・・にガス滞留部
91、92が形成される。またサンプル1に次いで、サ
ンプル3について分析した場合、図5に示す如く、分析
をしないサンプル1、2、4、・・の切替弁81、8
2、84、・・の分析計側の出力配管31、32、3
4、・・に、サンプル1を分析した時に流れ込んでき
た、サンプル1のガスが充満したガス滞留部93、94
が形成される。この滞留部91、92(サンプル3の分
析の時、滞留部93、94)は、それそれのサンプル
2、3、4、・・(サンプル3の分析の時、サンプル
1、2、4、・・)が前回分析した際の残りガスが滞留
しているもので、サンプルを分析するとき、サンプルの
ガスを分析計4に供給しても、このガス滞留部91、9
2、93、94から残留ガスが少しずつ供給され続け
る。このことは、ガス成分の残量元素(例えば、製品N
2 ガスの場合、微量酸素)の検出等、稀少ガスのガス分
析を行う場合において特に問題となり、分析精度に誤差
を生じることになる。従って、従来の分析に於いては、
前記ガス滞留部91、92のガスが抜けきり、サンプル
1のガスのみの安定した状態となるのを待って分析を行
っていた。この安定した定常状態になるまで、配管の長
さにより異なるが、一般的には3.0時間を要すること
もあり、迅速にガス分析を行うことが出来なかった。本
発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、短時間
で安定した、サンプルガスを供給し迅速なガス分析を可
能とすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するため、以下の特徴点を備えている。請求項1
記載の発明は、複数のガスサンプルライン配管を切替弁
を介して分析計に接続するガスサンプリング分析装置に
おいて、複数のガスサンプルライン配管にそれぞれ設け
た三方弁の他の2個のポートを、それぞれ隣接する他の
三方弁のポートに接続し、三方弁を連続的に接続すると
共に、分析計に近い側の端部となる三方弁の残ったポー
トに分析計を接続したことを特徴とするガスサンプリン
グ分析装置である。
【0006】請求項2記載の発明は、複数のガスサンプ
ルライン配管を切替弁を介して分析計に接続するガスサ
ンプリング装置において、複数のガスサンプルライン配
管にそれぞれ設けた三方弁の他の2個のポートを、それ
ぞれ隣接する他の三方弁のポートに接続し、三方弁を連
続的に接続すると共に、端部となる三方弁のポートを出
力配管とする分析ブロックを複数群設け、各分析ブロッ
クのそれぞれに設けた三方弁の他の2個のポートを、そ
れぞれ隣接する他の三方弁のポートに接続し、三方弁を
連続的に接続すると共に、端部となる三方弁の残ったポ
ートに分析計を接続したことを特徴とするガスサンプリ
ング分析装置である。
【0007】請求項3記載の発明は、複数のガスサンプ
ルライン配管を切替弁を介して分析計に接続し、ガスサ
ンプリングするガスサンプリング分析方法において、分
析するガスサンプルライン配管に設けた三方弁、及び他
の1又は複数のガスサンプルライン配管の三方弁を介し
接続し分析ガスを流すことを特徴とするガスサンプリン
グ分析方法である。
【0008】(作用)本発明は、上述した構成を備えて
いるため、以下の作用を奏する。請求項1、3記載の発
明では、複数のガスサンプルライン配管にそれぞれ設け
た三方弁の他の2個のポートを、それぞれ隣接する他の
三方弁のポートに接続し、三方弁を連続的に接続する構
成となっている。このため、分析するガスの三方弁と分
析計の間にある三方弁を開き、ガス流通経路を形成す
る。そして、分析するガスの三方弁では、他のサンプル
ガスからの流入を防ぎ、分析計の間にある三方弁では、
その三方弁に接続している配管からのガスの流入を防止
する。従って、他のガスの流入、混入を防止するように
作用する。また、この状態で分析するガスを流すと析す
るガスの三方弁と分析計の間にある配管に滞留部が無
く、短時間で配管内のガスは分析するガスで充満され
る。このため短時間で分析計を作動させることが出来
る。
【0009】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
発明の三方弁の配置を複数段に設ける構成で、多数の分
析ガスサンプルラインがある場合、それぞれ三方弁で構
成する分析ガスサンプル群を一つの分析ブロックとして
分け、これを三方弁で分析計に接続する構成である。こ
のように構成することにより、サンプル数が多くなった
ときでも、常に、分析計の直前の三方弁まで、次に分析
するガスを供給出来る状態としておけるため、沢山の三
歩弁を経由する必要が無く、次の迅速に分析が行える。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明に
係るガスサンプリング分析装置及びガスサンプリング分
析方法の一実施形態を説明する。図1、2は、本発明に
係る第1の発明のガスサンプリング分析装置の構成図を
示すもので、図1は、サンプル1、図2はサンプル3を
分析したときの説明図である。複数のガスサンプルライ
ン1、2、3、4のそれぞれの入側の配管11、12、
13、14にそれぞれ三方弁21、22、23、24の
「ポートA」に接続している。この三方弁21の「ポー
トB」は、三方弁22の「ポートC」に配管32を介し
接続し、三方弁21の「ポートC」は、分析計4への供
給するための供給配管を兼ねた出側配管31に接続して
いる。また、三方弁22の「ポートB」は、三方弁23
の「ポートC」に出側配管33を介し接続し、三方弁2
3の「ポートB」は、三方弁24の「ポートC」に出側
配管34を介し接続する。以下、同様にサンプルライン
を三方弁を介して接続する。なお、図示はしないが、こ
のようにして接続した、最後のサンプルライン(分析計
から配管上一番遠いサンプルライン)にも同様に三方弁
を設けても良いが、、一つ前のサンプルラインの三方弁
の「ポートB」に直接接続し、最後の三方弁を省略する
構成としても良いことはいうまでもない。
【0011】図中、5、71、72、73、74、7
5、76、77、78は、それぞれの配管内の余分なガ
スを排出するリリーフ弁であり、6は、分析計の直前の
圧力を図る圧力計である。なお、三方弁の開閉状況は、
従来例の切替弁と同様に開状態は「△」で表し、閉状態
は「▲」で表し、分析ガスが流れている配管の部分は
「太線」、分析ガスが流れていない部分は「細線」で表
している。
【0012】今、サンプル1の分析を行う場合には、図
1に示す如く、三方弁21の「ポートA」と「ポート
C」を開き、サンプル1の導入配管11内のサンプルガ
スを分析計4に供給する。ガス供給開始直後にはガスの
分析を行わず、リリーフ弁5より管内の残存ガスを放出
させる。一定時間(例えば1分)を流し続けた後に分析
計4によりガスの分析を行う。このとき三方弁21の
「ポートB」は閉状態、となっておりサンプル2以下の
ラインのガスの流入を防止している。
【0013】次に、サンプル1に続いて、サンプル2の
分析を行う場合を述べる。図2に示す如く、まず三方弁
21の「ポートA」を閉じ、サンプル1のガスの供給を
停止し、次いで三方弁21の「ポートB」と「ポート
C」を開く。このとき、三方弁22の「ポートB」と
「ポートC」、及び三方弁23の「ポートA」と「ポー
トC」を開き、サンプル3の入側配管13内のサンプル
ガスを分析計4に供給する。前記サンプル1の分析と同
様に、ガス供給開始直後にはガスの分析を行わず、リリ
ーフ弁5より管内の残存ガスを放出させる。一定時間
(例えば1分)を流し続けた後に分析計4によりガスの
分析を行う。なお三方弁23の「ポートB」は閉状態と
なっており、サンプル4以下のラインのガスの流入を防
止すると共に、サンプル1、2は、それぞれ三方弁2
1、22の「ポートA」が閉状態となっている為、ガス
の流入を防止している。
【0014】次に、第2の実施の形態を示すもので、前
記した第1の実施の形態で示した、分析計に導入途中の
入側配管31の途中まで、複数のサンプルラインを一つ
の固まりの分析ブロックa、b、c、dとしてとらえ、
この分析ブロックa、b、c、dを第1の実施の形態で
使用した三方弁21、22、23、24と同様の配置
で、三方弁25、26、27、28を介し分析計4に接
続したものである(図3)。即ち、分析ブロックa、
b、c、dよりのそれぞれの出力の配管15、16、1
7、18にそれぞれ三方弁25、26、27、28の
「ポートA」に接続している。この三方弁25の「ポー
トB」は、三方弁26の「ポートC」に配管36を介し
接続し、三方弁25の「ポートC」は、分析計4への供
給するための供給配管を兼ねた出側の配管35に接続し
ている。また三方弁26の「ポートB」は、三方弁27
の「ポートC」に出側配管37を介し接続し、三方弁2
7の「ポートB」は、三方弁28の「ポートC」に出側
配管38を介し接続する。以下、同様にサンプルライン
を三方弁を介して接続する。このように構成することよ
り、サンプル数が多くなったときでも、常に、分析計の
直前の三方弁25、26、27、28まで、次に分析す
るガスを供給出来る状態としておけるため、沢山の三方
弁を経由する必要が無く、配管内残存ガスが少なく、次
のサンプルの分析が迅速に行える。
【0015】
【実施例】液体窒素タンク(3基)の窒素中の微量酸素
分析の実施例について述べる。サンプル数3を三方弁で
接続した。それぞれのサンプルの圧力は、3kg/m2
で、流量は1リットル/minとして、分析計へ供給し
た。分析計は、残存ガスが無くなった定常状態となるの
に70秒であった。なお、従来の構成で、同様のサンプ
ル圧力、流量では、定常状態となるのに約90分かかっ
た。
【0016】
【発明の効果】本発明は、上述した構成することによ
り、配管内にガス分析時に滞留部が生じることが無く、
サンプルを切り替えたときでも短時間で定常状態となる
ため短時間で正確なガス分析を行うことが出来、製品ガ
スの場合、品質の信頼性を向上させることが出来る。ま
た製造プロセスに利用した場合、分析計の信頼性が向上
し、操業の監視が適切に行える。また、短時間に分析が
行えることより、分析周期の短縮を図れ、分析の信頼性
の向上、分析機器の削減、及び人員の削減を図ることが
できる等優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施の形態を示すもので、
サンプル1を分析するときの分析装置の構成の説明図で
ある。
【図2】本発明に係る第1の実施の形態を示すもので、
サンプル3を分析するときの分析装置の構成の説明図で
ある。
【図3】本発明に係る第2の実施の形態を示す分析装置
の構成の説明図である。
【図4】従来の分析装置を示すもので、サンプル1を分
析するときの説明図である。
【図5】従来の分析装置を示すもので、サンプル3を分
析するときの説明図である。
【符号の説明】
11、12、13、14 入側配管 15、16、17、18 分析ブロック出側配管 21、22、23、24、25、26、27、28
三方弁 31、32、33、34、35、36、37、38
出側配管 4 分析計 5、71、72、73、74 リリーフ弁 6 圧力計 81、82、83、84 切替弁 91、92、93、94 滞留部 a、b、c、d 分析ブロック

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のガスサンプルライン配管を切替弁を
    介して分析計に接続するガスサンプリング分析装置にお
    いて、 複数のガスサンプルライン配管にそれぞれ設けた三方弁
    の他の2個のポートを、それぞれ隣接する他の三方弁の
    ポートに接続し、三方弁を連続的に接続すると共に、分
    析計に近い側の端部となる三方弁の残ったポートに分析
    計を接続したことを特徴とするガスサンプリング分析装
    置。
  2. 【請求項2】複数のガスサンプルライン配管を切替弁を
    介して分析計に接続するガスサンプリング分析装置にお
    いて、 複数のガスサンプルライン配管にそれぞれ設けた三方弁
    の他の2個のポートを、それぞれ隣接する他の三方弁の
    ポートに接続し、三方弁を連続的に接続すると共に、端
    部となる三方弁のポートを出力配管とする分析ブロック
    を複数群設け、各分析ブロックのそれぞれに設けた三方
    弁の他の2個のポートを、それぞれ隣接する他の三方弁
    のポートに接続し、三方弁を連続的に接続すると共に、
    端部となる三方弁の残ったポートに分析計を接続したこ
    とを特徴とするガスサンプリング分析装置。
  3. 【請求項3】複数のガスサンプルライン配管を切替弁を
    介して分析計に接続し、ガスサンプリングするガスサン
    プリング分析方法において、 分析するガスサンプルライン配管に設けた三方弁、及び
    他の1又は複数のガスサンプルライン配管の三方弁を介
    し接続し分析ガスを流すことを特徴とするガスサンプリ
    ング分析方法。
JP11790698A 1998-04-14 1998-04-14 ガスサンプリング分析装置及びガスサンプリング分析方法 Withdrawn JPH11295192A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007248114A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Hitachi High-Tech Control Systems Corp ガス分析装置
JP2017506346A (ja) * 2014-02-24 2017-03-02 モコン・インコーポレーテッド センサーへの供給流路調整システムを搭載した対象分析物の透過試験器

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Effective date: 20050705