JP4360164B2 - Zirconia oxygen meter - Google Patents
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Description
本発明は、ダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化を検知して校正誤差を防止出来るジルコニア酸素計に関するものである。 The present invention relates to a zirconia oximeter that can prevent a calibration error by detecting clogging of a dust filter or sensor deterioration.
ジルコニア酸素計に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
炉内中の酸素濃度を測定するジルコニア酸素計で、検出器のジルコニアセル部は、炉内の煤塵の影響でジルコニアセルの寿命が短くなったり、応答性にも影響を与える。
多くのメーカは煤塵対策としてジルコニアセルを保護するために微粒子を焼結した材料もしくはセラミック製フィルタを使用している。
In the zirconia oximeter that measures the oxygen concentration in the furnace, the life of the zirconia cell is shortened by the influence of soot dust in the furnace, and the response is also affected.
Many manufacturers use sintered materials or ceramic filters to protect the zirconia cell as a dust countermeasure.
図３はこのような従来のジルコニア酸素計の一例を示す要部構成説明図である。
図において、１はジルコニア酸素計の検出器、２はジルコニア酸素計の変換器である。
３は自動校正ユニットで、検出器１に比較ガスＡと校正ガスＢとを供給する。
検出器１の先端には、ダストフィルタ（図示せず）が取り付けられて、検出器１のジルコニアセルを保護している。
FIG. 3 is an explanatory view of the main part configuration showing an example of such a conventional zirconia oximeter.
In the figure, 1 is a detector of a zirconia oximeter and 2 is a converter of a zirconia oximeter.
An automatic calibration unit 3 supplies the detector 1 with the comparison gas A and the calibration gas B.
A dust filter (not shown) is attached to the tip of the detector 1 to protect the zirconia cell of the detector 1.
以上の構成において、校正時には、検出器１に校正ガスＢが導入されて、検出器１の校正が行われる。
即ち、酸素濃度Ｐ１のスパンガスが導入された場合のジルコニアセルのセル起電力と、酸素濃度Ｐ２のゼロガスが導入された場合のジルコニアセルのセル起電力とから補正前検量線が求められる。
この補正前検量線は理論値に基づく理論検量線と一致するように補正される。
In the above configuration, at the time of calibration, the calibration gas B is introduced into the detector 1 and the detector 1 is calibrated.
That is, the calibration curve before correction is obtained from the cell electromotive force of the zirconia cell when the span gas having the oxygen concentration P1 is introduced and the cell electromotive force of the zirconia cell when the zero gas having the oxygen concentration P2 is introduced.
This pre-correction calibration curve is corrected so as to coincide with the theoretical calibration curve based on the theoretical value.
しかしながら、このような装置においては、使用時間と共にそのフィルタメッシュには煤塵により目詰まり起こし、応答が遅くなる。
また、校正時、既知濃度の校正ガスがジルコニアセルに導入される。
ジルコニア酸素計は校正ガスの酸素濃度に相応するジルコニアセルの出力を与える。
通常、きれいなフィルタでは、校正ガスの導入により発生したガス圧力は殆ど無視できる。
However, in such a device, the filter mesh is clogged with dust due to usage time, and the response becomes slow.
At the time of calibration, a calibration gas having a known concentration is introduced into the zirconia cell.
The zirconia oximeter gives the output of the zirconia cell corresponding to the oxygen concentration of the calibration gas.
Normally, with a clean filter, the gas pressure generated by the introduction of calibration gas is almost negligible.
しかし、フィルタが目詰まりした状態で校正を実施すると、校正ガスの流速によりジルコニアセル部は加圧された状態になり、実際の酸素濃度より高い指示値を示す。
そのため校正データに誤差が生じる。
これを防ぐためにはダストフィルタの洗浄等の保守が必要になる。
このダストフィルタの洗浄等の保守の時期は判断し難い。
また、センサの劣化も判断が難しい。
However, if calibration is performed with the filter clogged, the zirconia cell portion is pressurized due to the flow rate of the calibration gas, indicating an indication value higher than the actual oxygen concentration.
Therefore, an error occurs in the calibration data.
To prevent this, maintenance such as cleaning of the dust filter is required.
It is difficult to judge the maintenance time for cleaning the dust filter.
In addition, it is difficult to determine sensor deterioration.
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、ダストフィルタの詰まりを検知して校正誤差を防止出来るジルコニア酸素計を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a zirconia oximeter that can prevent a calibration error by detecting clogging of a dust filter.
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１のジルコニア酸素計においては、
ジルコニア酸素計の検出器部分の先端に取り付けられているダストフィルタを具備し、校正時に前記ダストフィルタの詰まりを判断するジルコニア酸素計において、前回校正時の検量線のデータをメモリするメモリ手段と、
今回校正時の検量線を演算し前記メモリ手段の前回校正時の検量線と比較して前回校正時の検量線に対して略平行に所定量シフトした場合にダストフィルタの詰まりと判断する詰まり判断手段とを具備したことを特徴とする。
In order to achieve such a problem, in the present invention, in the zirconia oximeter according to claim 1,
Comprising a dust filter which is attached to the tip of the detector portion of the zirconia oxygen analyzer, the zirconia oxygen meter for determining the clogging of the dust filter at the time of calibration, memory means for memory data of the calibration curve of the previous calibration,
Calculate the calibration curve at the time of calibration this time and compare it with the calibration curve at the time of previous calibration of the memory means, and judge that the dust filter is clogged when shifted by a predetermined amount substantially parallel to the calibration curve at the time of previous calibration Means.
本発明の請求項２においては、請求項１記載のジルコニア酸素計において、
前記校正時のダストフィルタの詰まりの判断は所定期間毎に行われることを特徴とする。
In claim 2 of the present invention, in the zirconia oximeter according to claim 1,
The determination of clogging of the dust filter at the time of calibration is performed every predetermined period.
本発明の請求項３においては、請求項１記載のジルコニア酸素計において、
前記校正時のダストフィルタの詰まりの判断は所定期間毎に自動的に行われることを特徴とする。
In claim 3 of the present invention, in the zirconia oximeter according to claim 1,
The determination of the clogging of the dust filter at the time of calibration is automatically performed every predetermined period.
本発明の請求項４においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のジルコニア酸素計において、
前記判断手段からの信号に基づき前記ダストフィルタの詰まりの警報を発する警報発生手段を具備したことを特徴とする。
According to claim 4 of the present invention, in the zirconia oximeter according to any one of claims 1 to 3 ,
An alarm generating means for issuing an alarm of clogging of the dust filter based on a signal from the determining means is provided.
本発明の請求項５においては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載のジルコニア酸素計において、
前記判断手段からの信号に基づき前記ダストフィルタの詰まりの警報を表示する警報表示手段を具備したことを特徴とする。
In claim 5 of the present invention, in the zirconia oximeter according to any one of claims 1 to 4 ,
An alarm display means for displaying an alarm of clogging of the dust filter based on a signal from the determination means is provided.
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
ダストフィルタの詰まりを検知して校正誤差を防止出来るジルコニア酸素計が得られる。
ダストフィルタの保守時期を容易に知ることが出来るジルコニア酸素計が得られる。
According to claim 1 of the present invention, there are the following effects.
A zirconia oximeter can be obtained that detects clogging of the dust filter and prevents calibration errors.
A zirconia oxygen meter that can easily know the maintenance time of the dust filter can be obtained.
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
校正時のダストフィルタの詰まりの判断は所定期間毎に行われるようにしたので、ダストフィルタの詰まりの判断は所定期間毎に行われ、測定精度を維持出来るジルコニア酸素計が得られる。
According to claim 2 of the present invention, there are the following effects.
Since the determination of the clogging of the dust filter at the time of calibration is performed every predetermined period, the determination of the clogging of the dust filter is performed every predetermined period, and a zirconia oximeter that can maintain the measurement accuracy is obtained.
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
校正時のダストフィルタの詰まりの判断は所定期間毎に自動的に行われるようにしたので、自動的にダストフィルタの詰まりの判断がおこなわれ、操作、判断の手間が省け、測定精度を維持出来るジルコニア酸素計が得られる。
According to claim 3 of the present invention, there are the following effects.
Judgment of dust filter clogging during calibration is performed automatically every specified period, so the clogging of the dust filter is automatically judged, eliminating the trouble of operation and judgment, and maintaining measurement accuracy A zirconia oximeter is obtained.
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
判断手段からの信号に基づき、ダストフィルタの詰まりの警報を発する警報発生手段が設けられたので、装置を監視する必要はなく、警報により、直ちに対処し易く操作が容易なジルコニア酸素計が得られる。
According to claim 4 of the present invention, there are the following effects.
Based on the signal from the judging means, an alarm generating means for issuing an alarm of clogging of the dust filter is provided, so there is no need to monitor the apparatus, and an zirconia oximeter that is easy to handle and easy to operate can be obtained by the alarm. .
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
判断手段からの信号に基づき、ダストフィルタの詰まりの警報を表示する警報表示手段が設けられたので、装置を監視する必要はなく、また、騒音の大きな環境においても、直ちに対処し易く操作が容易なジルコニア酸素計が得られる。
According to claim 5 of the present invention, there are the following effects.
Based on the signal from the judgment means, there is an alarm display means to display a dust filter clogging alarm, so there is no need to monitor the device, and it is easy to deal with and operate easily even in noisy environments. A zirconia oximeter is obtained.
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２は図１の動作説明図である。
図において、図３と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図３と相違部分のみ説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the main part of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of FIG.
In the figure, configurations with the same symbols as in FIG. 3 represent the same functions.
Only the differences from FIG. 3 will be described below.
図において、メモリ手段１１は、変換器２に設けられ、前回校正時の検量線のデータをメモリする。
詰まり判断手段１２は、変換器２に設けられ、今回校正時の検量線を演算し、メモリ手段１１の前回校正時の検量線と比較して、前回校正時の検量線に対して略平行に所定量シフトした場合にダストフィルタの詰まりと判断する。
In the figure, a memory means 11 is provided in the converter 2 and stores calibration curve data at the previous calibration.
The clogging determination means 12 is provided in the converter 2, calculates a calibration curve at the time of the current calibration, and compares it with the calibration curve at the time of the previous calibration of the memory means 11 so as to be substantially parallel to the calibration curve at the time of the previous calibration. It is determined that the dust filter is clogged when it is shifted by a predetermined amount.
劣化判断手段１３は、変換器２に設けられ、前回校正時の検量線の勾配に対して勾配が所定量変化した場合にセンサの劣化と判断する。
なお、詰まり判断手段１２と劣化判断手段１３とは一個の回路に組み込まれても良い。
警報発生手段１４は、変換器２に設けられ、詰まり判断手段１２あるいは劣化判断手段１３からの信号に基づき、ダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の警報を発する。
The deterioration determining means 13 is provided in the converter 2 and determines that the sensor has deteriorated when the gradient changes by a predetermined amount with respect to the gradient of the calibration curve at the previous calibration.
The clogging determination means 12 and the deterioration determination means 13 may be incorporated into one circuit.
The alarm generation means 14 is provided in the converter 2 and issues an alarm of dust filter clogging or sensor deterioration based on a signal from the clogging determination means 12 or the deterioration determination means 13.
警報表示手段１５は、変換器２に設けられ、詰まり判断手段１２あるいは劣化判断手段１３からの信号に基づき、ダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の警報を表示する。
なお、校正時のダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の判断は、所定期間毎に行われても良く。
The alarm display means 15 is provided in the converter 2 and displays an alarm of dust filter clogging or sensor deterioration based on a signal from the clogging judgment means 12 or the degradation judgment means 13.
Note that the judgment of clogging of the dust filter or sensor deterioration at the time of calibration may be performed every predetermined period.
また、校正時のダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の判断は、所定期間毎に自動的に行われても良い。
Ｖ１は変換器１への測定流体ＦＬの停止用電磁弁、Ｖ２はゼロガスＰ２の停止用電磁弁、Ｖ３はスパンガスＰ２の停止用電磁弁である。
測定演算手段２１は、変換器２に設けられ、検出器１の測定値を演算変換し、測定信号Ｓを出力する。
In addition, the determination of clogging of the dust filter or sensor deterioration at the time of calibration may be automatically performed every predetermined period.
V1 is a solenoid valve for stopping the measurement fluid FL to the converter 1, V2 is a solenoid valve for stopping the zero gas P2, and V3 is a solenoid valve for stopping the span gas P2.
The measurement calculation means 21 is provided in the converter 2, calculates and converts the measurement value of the detector 1, and outputs a measurement signal S.
以上の構成において、図２に示す如く、Ｘは前回校正時の検量線を示す。Ｙは今回校正時のケ−ス１の検量線を示す。Ｚは今回校正時のケ−ス２の検量線を示す。
Ｙ検量線はＸ検量線と比較して、ジルコニアセルのインピーダンスの増加による傾きだけの校正値の変化である。
従って、ジルコニアセルの劣化を示す事が分かる。
劣化判断手段１３により、センサの劣化と判断する。
In the above configuration, as shown in FIG. 2, X represents a calibration curve at the time of previous calibration. Y indicates a calibration curve for case 1 at the time of calibration. Z indicates a calibration curve of case 2 at the time of calibration.
The Y calibration curve is a change in the calibration value only by the slope due to the increase in impedance of the zirconia cell, as compared with the X calibration curve.
Therefore, it can be seen that the zirconia cell is deteriorated.
The deterioration determining means 13 determines that the sensor has deteriorated.
次に、Ｚ検量線はＸ検量線と比較して、傾きの変化はなく、ゼロ点のドリフトによるオフセットの変化のみである。この場合、圧力の影響を受けていると見なし、ダストフィルタの詰まりであることが分かる。
詰まり判断手段１２により、ダストフィルタの詰まりと判断する。
Next, compared to the X calibration curve, the Z calibration curve has no change in slope, but only changes in offset due to zero point drift. In this case, it is considered that the filter is affected by the pressure, and it is understood that the dust filter is clogged.
The clogging determining means 12 determines that the dust filter is clogged.
警報発生手段１４は、詰まり判断手段１２あるいは劣化判断手段１３からの信号に基づき、ダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の警報を発する。
警報表示手段１５は、詰まり判断手段１２あるいは劣化判断手段１３からの信号に基づき、ダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の警報を表示する。
Based on the signal from the clogging determination means 12 or the deterioration determination means 13, the alarm generation means 14 issues a warning of dust filter clogging or sensor deterioration.
The alarm display means 15 displays an alarm of clogging of the dust filter or sensor deterioration based on the signal from the clogging determination means 12 or the deterioration determination means 13.
なお、校正時のダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の判断は、所定期間毎に行われる。
また、校正時のダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の判断は、所定期間毎に自動的に行われる。
Note that the judgment of clogging of the dust filter or sensor deterioration at the time of calibration is performed every predetermined period.
In addition, the determination of clogging of the dust filter or sensor deterioration at the time of calibration is automatically performed every predetermined period.
この結果、
ダストフィルタの詰まりを検知して校正誤差を防止出来るジルコニア酸素計が得られる。
ダストフィルタの保守時期を容易に知ることが出来るジルコニア酸素計が得られる。
As a result,
A zirconia oximeter can be obtained that detects clogging of the dust filter and prevents calibration errors.
A zirconia oxygen meter that can easily know the maintenance time of the dust filter can be obtained.
センサの劣化を検知して校正誤差を防止出来るジルコニア酸素計が得られる。
センサの保守時期を容易に知ることが出来るジルコニア酸素計が得られる。
A zirconia oximeter that can detect the sensor deterioration and prevent calibration errors can be obtained.
A zirconia oximeter that can easily know the maintenance time of the sensor can be obtained.
ダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化を検知して校正誤差を防止出来るジルコニア酸素計が得られる。
ダストフィルタとセンサの保守時期を容易に知ることが出来るジルコニア酸素計が得られる。
A zirconia oxygen meter that can prevent calibration errors by detecting clogging of the dust filter or sensor deterioration can be obtained.
A zirconia oxygen meter that can easily know the maintenance time of the dust filter and sensor can be obtained.
校正時のダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の判断は所定期間毎に行われるようにしたので、ダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の判断は所定期間毎に行われ、測定精度を維持出来るジルコニア酸素計が得られる。 Judgment of dust filter clogging or sensor deterioration during calibration is performed every predetermined period, so judgment of clogging of dust filter or sensor deterioration is performed every predetermined period, and zirconia oxygen that can maintain measurement accuracy A total is obtained.
校正時のダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の判断は所定期間毎に自動的に行われるようにしたので、自動的にダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の判断がおこなわれ、操作、判断の手間が省け、測定精度を維持出来るジルコニア酸素計が得られる。 Judgment of dust filter clogging or sensor deterioration at the time of calibration is made automatically every predetermined period, so the judgment of clogging of the dust filter or sensor deterioration is automatically made, and the trouble of operation and judgment A zirconia oxygen meter that can maintain measurement accuracy can be obtained.
詰まり判断手段１２あるいは劣化判断手段１３からの信号に基づき、ダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の警報を発する警報発生手段１４が設けられたので、装置を監視する必要はなく、警報により、直ちに対処し易く操作が容易なジルコニア酸素計が得られる。 Based on the signal from the clogging judgment means 12 or the degradation judgment means 13, the alarm generation means 14 is provided to issue a warning about the clogging of the dust filter or the deterioration of the sensor. A zirconia oxygen meter that is easy to operate and easy to operate is obtained.
詰まり判断手段１２あるいは劣化判断手段１３からの信号に基づき、ダストフィルタの詰まりあるいはセンサの劣化の警報を表示する警報表示手段１５が設けられたので、装置を監視する必要はなく、また、騒音の大きな環境においても、直ちに対処し易く操作が容易なジルコニア酸素計が得られる。 Based on the signal from the clogging judgment means 12 or the degradation judgment means 13, the alarm display means 15 for displaying a clogging of the dust filter or a sensor degradation alarm is provided. Even in a large environment, a zirconia oxygen meter that can be easily handled and operated easily can be obtained.
１ 検出器
２ 変換器
３ 自動校正ユニット
１１ メモリ手段
１２ 詰まり判断手段
１３ 劣化判断手段
１４ 警報発生手段
１５ 警報表示手段
２１ 測定演算手段
Ａ 比較ガス
Ｂ 校正ガス
Ｐ１ スパンガス
Ｐ２ ゼロガス
ＦＬ 測定流体
Ｓ 測定信号
Ｖ１ 測定流体停止用電磁弁
Ｖ２ ゼロガス停止用電磁弁
Ｖ３ スパンガス停止用電磁弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detector 2 Converter 3 Automatic calibration unit 11 Memory means 12 Clogging judgment means 13 Degradation judgment means 14 Alarm generation means 15 Alarm display means 21 Measurement operation means A Reference gas B Calibration gas P1 Span gas P2 Zero gas FL Measurement fluid S Measurement signal V1 Solenoid valve for measuring fluid stop V2 Solenoid valve for zero gas stop V3 Solenoid valve for span gas stop
Claims (5)
前回校正時の検量線のデータをメモリするメモリ手段と、
今回校正時の検量線を演算し前記メモリ手段の前回校正時の検量線と比較して前回校正時の検量線に対して略平行に所定量シフトした場合にダストフィルタの詰まりと判断する詰まり判断手段と
を具備したことを特徴とするジルコニア酸素計。 Comprising a dust filter which is attached to the tip of the detector portion of the zirconia oxygen analyzer, the zirconia oxygen meter for determining the clogging of the dust filter at the time of calibration,
Memory means for storing calibration curve data at the previous calibration;
Calculate the calibration curve at the time of calibration this time and compare it with the calibration curve at the time of previous calibration of the memory means, and judge that the dust filter is clogged when shifted by a predetermined amount substantially parallel to the calibration curve at the time of previous calibration And a zirconia oximeter characterized by comprising:
を特徴とする請求項１記載のジルコニア酸素計。 The zirconia oximeter according to claim 1.
を特徴とする請求項１記載のジルコニア酸素計。 The zirconia oximeter according to claim 1.
を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のジルコニア酸素計。 The zirconia oximeter according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のジルコニア酸素計。 The zirconia oximeter according to any one of claims 1 to 4, wherein the zirconia oximeter is provided.
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