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日本工業規格

JIS

 B

7983

-1994

排ガス中の酸素自動計測器

Continuous analyzers for oxygen in flue gas

1.

適用範囲  この規格は,主に燃焼管理を目的として排ガス中の酸素を連続的に測定するための自動計

測器(以下,計測器という。

)並びに公害計測における基準酸素濃度換算及び排ガス量算出を目的として,

排ガス中の酸素を連続的に測定するための計測器のうち,酸素の常磁性を利用する磁気式(磁気風方式及

び磁気力方式)及び酸素の電気化学的酸化還元反応を利用する電気化学式(ジルコニア方式及び電極方式)

について規定する。

備考1.  この規格の引用規格を,次に示す。

JIS C 1302

  絶縁抵抗計(電池式)

JIS K 0055

  ガス分析装置校正方法通則

JIS K 0095

  排ガス試料採取方法

JIS K 0213

  分析化学用語(電気化学部門)

JIS K 1107

  高純度窒素

JIS Z 8103

  計測用語

2.

この規格の中で{  }を付けて示してある単位及び数値は,従来単位系によるものであって,

参考として併記したものである。

3.

これらの外の測定原理の計測器として,触媒燃焼方式に基づくものがあり,

参考 に示す。

また,排ガス中の酸素分析方法の一つとしてオルザット法を

参考 に示す。

2.

共通事項  試料ガス採取方法について共通する事項は,JIS K 0095 による。計測器の校正方法につい

ての共通事項は,JIS K 0055 による。

参考  高圧ガスの安全取扱い方法については,高圧ガス取締法(昭和 26 年 6 月 7 日公布)による(環

境大気測定安全対策委員会,昭和 48 年 10 月作成の環境大気自動測定における高圧ガス管理取

扱い手引書参照)

3.

用語の定義  この規格で用いる主な用語の定義は,次に示すもののほか,JIS K 0213 及び JIS Z 8103

による。

(1)

ゼロガス  計測器の最小目盛値を校正するのに用いるガス。

(2)

スパンガス  計測器の最大目盛値を校正するのに用いるガス。

(3)

校正用ガス  計測器の校正に用いるガス。ゼロガス,スパンガス,目盛定め用ガスなどの総称。

(4)

ゼロドリフト  計測器の最小目盛に対する指示値のある期間内の変動。

(5)

スパンドリフト  計測器の目盛スパンに対応する指示値のある期間内の変動。

(6)

干渉成分  測定を妨害する共存成分。


2

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(7)

設定流量  計測器に定められた試料ガス,校正用ガスなどの流量。

(8)

ダンベル  石英など酸素に比べて磁化率の非常に小さい材料を棒の両端に付けたもの。

(9)

ジルコニア  酸素濃度(分圧)に応じ酸素イオンを伝導する酸化ジルコニウムの素子。

(10)

可搬形  移動測定を目的とした計測器で,小形軽量であり,暖機時間が短いという特性をもつ。

(11)

定置形  試料ガス採取点を固定し,長期連続測定を目的とした計測器で,安定性が優れているという

特性をもつ。

4.

測定原理

4.1

磁気式  磁気式は,常磁性体である酸素分子が磁界内で,磁化された際に生じる吸引力を利用して

酸素濃度を連続的に求めるもので,磁気風方式と磁気力方式とに分ける。

備考  この方式は,体積磁化率の大きいガス(一酸化窒素)の影響を無視できる場合に適用できる。

(1)

磁気風方式  この方式は,磁界内で吸引された酸素分子の一部が加熱されて,磁性を失うことによっ

て生じる磁気風の強さを熱線素子によって検出する。

(2)

磁気力方式  この方式は,ダンベル形と圧力検出形に分けられ,次による。

(a)

ダンベル形  ダンベル形は,ダンベルと試料ガス中の酸素との磁化の強さの差によって生じるダン

ベルの偏位量を検出する。

(b)

圧力検出形  圧力検出形は,周期的に断続する磁界内において,酸素分子に働く断続的な吸引力を,

磁界内に一定流量で流入する補助ガスの背圧変化量として検出する。

4.2

電気化学式  電気化学式は,酸素の電気化学的酸化還元反応を利用して,酸素濃度を連続的に求め

るもので,ジルコニア方式と電極方式とに分ける。

(1)

ジルコニア方式  この方式は,高温に加熱されたジルコニア素子の両端に電極を設け,その一方に試

料ガス,他方に空気を流して酸素濃度差を与えて両極間に生じる起電力を検出する。

備考  この方式は,高温において酸素と反応する可燃性ガス(一酸化炭素,メタンなど)又はジルコ

ニア素子を腐食するガス(二酸化硫黄など)の影響を無視できる場合又は影響を除去できる場

合に適用できる。

(2)

電極方式  この方式は,ガス透過性隔膜を通して電解そう(槽)中に拡散吸収された酸素が固体電極

表面上で還元される際に生じる電解電流を検出する。この方式には,外部から還元電位を与える定電

位電解形及びポーラログラフ形とガルバニ電池を構成するガルバニ電池形がある。

備考  この方式では,酸化還元反応を起こすガス(二酸化硫黄,二酸化炭素など)の影響を無視でき

る場合又は影響を除去できる場合に適用できる。

5.

性能  計測器は,次の性能を満足していなければならない。

(1)

測定範囲  この計測器の測定目盛範囲は,原則として 0∼5%O

2

, 0

∼10%O

2

及び 0∼25%O

2

とし,測定

段階(レンジ)は,この中から 1∼3 段階(レンジ)を選ぶ。

(2)

繰返し性(再現性)  7.(2)の試験における偏差は,測定段階(レンジ)ごとに最大目盛値の±2%範囲

内でなければならない。

(3)

指示のふらつき  7.(3)の試験における指示のふらつきは,測定段階(レンジ)ごとに最大目盛の 2%

以下でなければならない。

(4)

ゼロドリフト  7.(4)の試験における最大偏差は,24 時間について各測定段階(レンジ)ごとに最大目

盛値の±2%範囲内でなければならない。ただし,可搬形は 4 時間当たりとする。


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(5)

スパンドリフト  7.5(5)の試験におけるドリフトは,24 時間について各測定段階(レンジ)ごとに最

大目盛値の±2%範囲内でなければならない。ただし,可搬形は 4 時間当たりとする。

(6)

直線性(指示誤差)  7.(6)の試験における指示誤差は,各測定段階(レンジ)ごとに最大目盛値の±

5%

範囲内でなければならない。

(7)

応答時間  7.(7)の試験における応答時間は,4 分以内でなければならない。ただし,公害計測用では,

ほかの計測器(排ガス中の二酸化硫黄自動計測器又は排ガス中の窒素酸化物自動計測器)の応答時間

に合わせる。

(8)

干渉成分の影響  7.(8)の試験における干渉成分の影響値の総和は,各測定段階(レンジ)ごとに最大

目盛値の 5%以下でなければならない。

(9)

周囲温度変化に対する安定性  7.(9)の試験において,周囲温度が 10.(8)の使用温度範囲の任意の温度

で 5℃変化しても 5.(4)及び 5.(5)が満足されなければならない。

なお,7.(9)による試験結果は,その試験を実施した以外の温度[ただし,10.(8)の使用温度範囲]に

ついても適用する。

(10)

試料ガスの流量変化に対する安定性  7.(10)の試験において,設定流量の±5%の変動による指示変化

は各測定段階(レンジ)ごとに最大目盛の±2%範囲内でなければならない。ただし,設定流量を定め

てない計測器には,適用しない。

(11)

電圧変動に対する安定性  7.(11)の試験における結果は,各測定段階(レンジ)ごとに最大目盛値の±

1%

範囲内でなければならない。

(12)

耐電圧  商用電源を使用する計測器では,7.(12)の試験において異常が生じてはならない。

(13)

絶縁抵抗  商用電源を使用する計測器では,7.(13)の試験において 2M

Ω以上でなければならない。

(14)

伝送出力  公害計測用では,記録計用以外に伝送出力を必要とする場合,伝送出力は,酸素濃度と直

線比例関係にある DC0∼1V 若しくは 1∼5V(いずれも内部抵抗 500

Ω以下)又は DC4∼20mA とする。

6.

計測器の構成

6.1

構成一般  乾きガスに近い状態(以下,乾きガスベースという。)で測定する場合の計測器は,図 1-1

及び

図 1-2 に例を示すように試料採取部,分析計,指示記録計などで構成する。

なお,

図 1-1 で試料採取部及び指示記録計は,ほかの計測器,例えば二酸化硫黄自動計測器,窒素酸化

物自動計測器と共用する場合がある。

また,湿りガスの状態(以下,湿りガスベースという。

)で測定する場合の計測器は,

図 1-3 及び図 1-4

に構成例を示す。

なお,湿りガスベースの計測器の指示値は,必要に応じて乾きガスベースに換算する。


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図 1-1  計測器の構成例(乾式サンプリングの一例)


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図 1-2  計測器の構成例(湿式サンプリングの一例)

6.2

試料採取部  試料採取部は試料ガス中のダストを除去し,必要に応じて水分の量を一定に保ちなが

ら,試料ガスを連続的に一定量で分析計に供給するものであって,採取管,粗フィルタ,導管,除湿器,

微フィルタ,吸引ポンプ,又はアスピレータなどの試料ガス吸引装置,流量計,切換弁,絞り弁,校正用

ガス導入口などからなり,次による。


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なお,燃焼管理などの目的で酸素,二酸化炭素,一酸化炭素などを測定する場合には,次に規定する材

質以外のものを用いてもよい。

(1)

採取管  採取管は,煙道壁などに取り付けて試料ガスを採取する管で,ステンレス鋼管,セラミック

管,石英管などを用いること。

(2)

粗フィルタ  粗フィルタは,試料ガス中のダストを除去し,水分が凝縮しない温度で用いる。フィル

タエレメントは,ステンレス鋼網,セラミック,カーボランダムなどを用いること。

(3)

導管  導管は,試料ガスを粗フィルタから試料導入口に導入する管で,原則として四ふっ化エチレン

樹脂を用い,必要に応じ水分が凝縮しないように保温又は加熱する。

(4)

除湿器  除湿器は,試料ガス又は反応用ガス中の水分を凝縮などの方法によって除去する装置で,空

冷,電子冷却などの方式を用いること。

(5)

微フィルタ  微フィルタは,試料ガス中の微細ダストを除去するためのもので,エレメントは,セル

ロース,合成樹脂などの材料を用いること。

(6)

吸引ポンプ  吸引ポンプは,試料ガスなどを吸引するポンプで,原則としてダイヤフラムポンプを用

いる。接ガス部は,耐食材料,例えば,硬質塩化ビニル,ふっ素ゴム,四ふっ化エチレン樹脂を用い

る。

なお,吸引圧は,9.8kPa {1 000mmAq}  以上,流量は採取管で 0.5l/min 以上を得られるものでなけれ

ばならない。

(7)

アスピレータ  アスピレータは,試料ガスを吸引するもので,駆動用に水,蒸気又は圧縮空気を用い

る。水又は蒸気駆動のものでは試料ガスの吸引とともに試料ガスの洗浄(

1

)

及び冷却を行い,原則とし

てガスと水との分離器を備え,ドレンの回収,ガス押出圧の定圧化を行う。この場合の吸引圧は,4.9kPa

{500mmAq}

以上,流量は 0.5l/min 以上を得られるものでなければならない。

(

1

)

多量の水とガスとの接触は,酸素の水に対する溶解又は溶解酸素の放出による誤差が生じやす

いので注意を要する。

(8)

流量計  流量計は,原則としてフロート形面積流量計を用いること。

(9)

切換弁  切換弁は,試料ガスと校正用ガスの流路切換,又はその他の流路切換の操作を行うバルブで,

手動又は電磁切換弁を用い,その材質は,耐食性のある材料を用いること。

(10)

絞り弁  絞り弁は,分析計に導入する試料ガスの流量を調節し,又は安定化させるための機構に用い

られるバルブで,ニードル弁などを用い,その材質は,耐食性のある材料を用いること。

6.3

分析計

6.3.1

磁気風方式に用いる分析計(磁気風分析計)  磁気風分析計は,図 に例を示すように,測定セル,

比較セル(形式によっては,これらが一体となる場合もある。

,熱線素子,磁極,増幅器などからなり,

次による。

(1)

測定セル  測定セルは,磁極と熱線素子によって酸素分子の磁化,消磁を行い,磁気風を発生する部

分とする。

(2)

比較セル  比較セルは,熱線素子によって,試料ガスの熱対流を行わせる部分とする。

(3)

磁極  磁極は,磁界を発生させるためのもので,原則として永久磁石を用いること。

(4)

熱線素子  熱線素子は,電気抵抗の大きい細い金属線で,一定電流によって試料ガスを加熱するとと

もに,試料気流の速さの検出素子としての機能ももっているもの。

なお,この素子は試料ガスによる腐食を防ぐため,ガラスなどの耐食性材料で被覆される場合もあ

る。


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図 2  磁気風分析計の構成例

6.3.2

磁気力方式に用いる分析計(磁気力分析計)  磁気力分析計の構成は,次による。

(1)

ダンベル形  ダンベル形磁気力分析計は,図 に例を示すように,測定セル,ダンベル,磁極片,偏

位検出部,増幅器などからなり,次による。

図 3  ダンベル形磁気力分析計の構成例

(1.1)

測定セル  測定セルは,試料ガス流通室で,磁極間に配置し,ダンベル及び不均等磁界発生磁極片

を内蔵しているもの。

(1.2) 

ダンベル  ダンベルは,磁化率の小さい石英などで作られた中空の球体を棒の両端に付けたもので,

窒素又は空気を封入したもの。

(1.3)

磁極片  磁極片は,外部から永久磁石によって磁化され,不均等磁場を発生するもの。

(1.4)

偏位検出部  偏位検出部は,ダンベルの偏位を検出するためのもので,光源部及びダンベルの棒に

取り付けた鏡からの反射光を受ける受光器からなる。

(1.5)

フィードバックコイル  フィードバックコイルは,偏位量を打ち消す磁気を電流によって発生させ

るもので,一般に白金線が用いられる。

(2)

圧力検出形  圧力検出形磁気力分析計は,図 に例を示すように,測定セル,磁極,補助ガス用絞り,

検出素子,増幅器などからなり,次による。

(2.1)

測定セル  測定セルは,磁化率の小さい材質でできた試料ガス流通室で,その一部を磁極間に配置

する。


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(2.2) 

磁極  磁極は,電磁コイルに周期的に断続して流れる電流によって励磁され,測定セルの一部に断

続的な不均等磁界を発生させるものとする。

(2.3)

検出素子  検出素子は,試料ガスに働く断続的な吸引力を補助ガス用絞りの背圧の差として検出す

るもので,素子には原則として圧力検出形又は熱式流量計形が用いられる。

また,補助ガスには,窒素,空気などを用いる。

図 4  圧力検出形磁気分析計の構成例

6.3.3

ジルコニア方式に用いる分析計(ジルコニア分析計)  ジルコニア分析計は,図 に例を示すよう

に,高温加熱部,検出器,増幅器などからなり,次による。

図 5  ジルコニア分析計の構成例

(1)

高温加熱部  高温加熱部は,検出器を一定の高温度に保持するためのもので,電気炉,温度検出素子,

温度調節器などからなる。

(2)

検出器  検出器は,固体の酸素濃淡電池を形成し,起電力として検出するためのもので,ジルコニア

素子の両面に多孔質電極が取り付けられ,

一方の側には試料ガスを流し,他の側には比較ガスを流す。

(3)

比較ガス  比較ガスは,試料ガスの酸素濃度との対比に用いられる濃度既知の酸素ガスで,通常空気

が用いられる。


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6.3.4

電極方式に用いる分析計(電極分析計)  電極分析計は,定電位電解形,ポーラログラフ形及びガ

ルバニ電池形の 3 形式とも,

図 に例を示すように,検出器としてガス透過性隔膜,作用電極,対電極な

どを備えた電解そう,定電位電源(

2

)

,増幅器などからなり,次による。

(

2

)

定電位電源は,ガルバニ電池形の場合は不要である。

(1)

ガス透過性隔膜  ガス透過性隔膜は,電解そう中の電解質の流出や蒸発を防ぐとともに,ガス透過性

を利用して干渉成分の影響を低減させるもので,酸素の透過性に優れ,かつ干渉成分の透過率の小さ

い高分子隔膜で,四ふっ化エチレン樹脂膜などを用いる。

(2)

作用電極  作用電極は,電解質中に拡散吸収された酸素が電解還元されたときに,その濃度に対応し

た電解電流を発生させるための電極で,原則として白金又は金電極を用いる。

(3)

対電極  対電極は,電解そう中で作用電極と対の電気回路を構成し,酸素の還元に必要な所定の還元

電位を与えるための基準となる電極で,銀又は銀化合物,鉛又は鉛化合物電極などを用いる。

(4)

定電位電源(

2

)

  定電位電源は,対電極に一定の電位を与えるための直流電源で,常時一定の起電力が

得られるもの,水銀電池などを用いる。

図 6  電極分析計の構成例

6.4

指示記録計  原則として,公害計測用では酸素濃度を等分目盛(リニア目盛)で指示記録する。た

だし,公害計測用で酸素濃度をほかの計測器(例えば,二酸化硫黄自動計測器,窒素酸化物自動計測器)

の演算器入力として使用する場合又は燃焼管理用で酸素濃度を制御に使用する場合は,記録しなくてもよ

い。

6.5

附属装置  計測器には,次の附属装置を付加してもよい。

(1)

リニアライザ  リニアライザは,濃度と出力との関係を直線化させるために用いるもの。

(2)

自動校正器  自動校正器は,分析計のゼロ及びスパンの校正を一定周期ごとに自動的に行わせるもの。

(3)

平均値演算器  平均値演算器は,1 時間ごとの濃度平均値を電気信号として得るために用いるもの。

7.

性能試験方法  性能の試験方法は次による。ただし,5.(1),  (6),  (12),  (13)及び(14)以外の各項目につい

ては,その計測器の最小の測定目盛範囲における試験結果をもって,各測定段階(レンジ)ごとの性能と

してもよい。

(1)

試験条件  試験条件は,次による

(a)

温度  7.(9)以外の項目については 10℃∼30℃の間の任意の温度,7.(9)の項目についてはこの温度範

囲内で,温度変化幅が 5℃以上あること。

備考 10℃∼30℃の間の任意の温度で行われた試験結果,又は,その温度を基準として行われた試験


10

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結果は,この温度範囲内における他の温度における試験結果も代表するものとする。

(b)

湿度  45%∼85%の間の任意の自然条件における相対湿度。

(c)

大気圧変化  自然条件における大気圧で変化幅は 10hPa {mbar} (

3

)

以内。

(

3

)  1 bar

10

5

 Pa

(d)

電源電圧  定格電圧±2%

(e)

電源周波数  定格周波数±0.2Hz

(f)

暖機時間

表 に示す時間以上を経過したものとする。

表 1  暖機時間

測定原理

暖機時間 (h)

定置形

可搬形

磁気風方式 5

2

磁気力方式 5

2

ジルコニア方式 2

1

電極方式 4

1

(2)

繰返し性(再現性)  計測器にゼロガスを設定流量で導入し,最終値を記録紙上で確認した後,スパ

ンガスを同様に導入し,最終値を確認する。この操作を 3 回繰り返し,ゼロ値,スパン値の各々の平

均値を算出し,各測定値と平均値との偏差を求める。

(3)

指示のふらつき  ゼロドリフト及びスパンドリフト試験における記録において,ドリフト及びスパイ

クノイズを除いた短時間(通常 10 分間)の指示の変動幅を指示のふらつきとする。

(4)

ゼロドリフト  ゼロガス(

4

)

を設定流量で導入し,24 時間連続測定を行う。ただし,可搬形は 4 時間と

する。この間におけるゼロ指示の設定値からの最大偏差を求める。必要な場合は,ゼロ値を最大目盛

値の 5%程度に設定してもよい。

(

4

)

ジルコニア方式でのゼロガスは,校正に用いるゼロガス以外に窒素と空気とを一定比率で混合

したガスを用いてもよい。

(5)

スパンドリフト  ゼロドリフト試験において,試験開始時にスパン調整を行い,試験終了時(24 時間

後。ただし,可搬形は 4 時間後)及び中間に 2 回以上ゼロガスをスパンガスに代えて導入し,最終値

を記録させる。これらのスパン値において,ゼロドリフトの影響がみられるときは,その変動を補正

する。最初のスパン調整時のスパン値と他のスパン値を比較し,差の最も大きいものをスパンドリフ

トとする。

なお,各スパン測定点は 4 時間以上離れていなければならない。ただし,可搬形は 1 時間以上離れ

ていなければならない。

(6)

直線性(指示誤差)  ゼロ調整及びスパン調整を行った後,中間目盛付近の濃度の校正ガスを導入し,

指示記録させる。この指示値と校正用ガス濃度表示値との差を求める。

(7)

応答時間  校正ガス導入口(図 1-1∼図 1-4 の D の箇所)から設定流量でゼロガスを導入し,指示安

定後,流路をスパンガスに切り換える。このときの指示記録での,スパンガス導入の時点から最終指

示値の 90%値に達するまでの時間(分又は秒)を測定し,応答時間とする。

(8)

干渉成分の影響  ゼロ調整及びスパン調整を行った後,試験用ガス(

5

)

を導入し,その指示値又は干渉

値を調べる。試験用ガス及び干渉影響の求め方は,

表 による。

(

5

)

ジルコニア方式の試験は,3成分混合ガスで行い,ほかの方式は2成分混合ガスで行う。


11

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表 2  測定原理と干渉影響試験用ガス及び影響の求め方

測定原理

項目

磁気風方式

磁気力方式

ジルコニア方式

電極方式

試験用ガス

二酸化炭素 10% 
窒素バランス

二酸化炭素 10% 
窒素バランス

二酸化炭素 10% 
窒素バランス

一酸化窒素 0.1% 
窒素バランス

一酸化窒素 0.1% 
窒素バランス

一酸化炭素 0.1% 
酸素 4% 
窒素バランス

一酸化窒素 0.1% 
窒素バランス

影響の求め方

指示値(

6

)

による

指示値(

6

)

による

干渉値(

7

)

による

指示値(

6

)

による

(

6

)

指示値と使用測定段階(レンジ)の最大目盛値との比率を算出する。

(

7

)

同じ濃度レベルの酸素ガスの指示値から試験用ガスで示すべき酸素指示値を求め,これと実際指示値とから干
渉影響を算出する。

(9)

周囲温度変化に対する安定性  ゼロドリフト及びスパンドリフト試験中に周囲温度を記録し,10.(8)

の周囲温度範囲内の任意の温度で 5℃の温度変化に対するゼロドリフト及びスパンドリフトを調べる。

(10)

試料ガスの流量変化に対する安定性  校正用ガス導入口からスパンガスを設定流量で導入する。指示

が安定したときの値を とし,次に流量を設定値から+5%変化させ,指示が安定したときの値を B

とする。次に流量を設定値から−5%変化させ,指示が安定したときの値を読み,とする。BA,  C

の測定段階(レンジ)の最大目盛値に対する比を求める。

(11)

電源変動に対する安定性  校正用ガス導入口からスパンガスを導入し,指示が安定していることを確

認し,その値を とする。次に電源電圧を定格電圧の+10%の電圧に徐々に変化させる。指示が安定

したとき,その値を とする。次に定格電圧の−10%の電圧に徐々に変化させ,指示が安定したとき,

その値を とする。B-AC-の測定段階(レンジ)の最大目盛値に対する比を求める。

(12)

耐電圧  計測器の電気回路を閉の状態で,電源端子一括と外箱との間に定格周波数の交流電圧 1 000V

を 1 分間加え,異常の有無を調べる。

(13)

絶縁抵抗  計測器の電気図路を閉の状態で,電源端子一括と外箱との間の絶縁抵抗を,JIS C 1302〔絶

縁抵抗計(電池式)

〕に規定する 500V 絶縁抵抗計で測定する。

備考  (12)(13)の試験は,計測器の作動停止状態で行う。

8.

操作方法

8.1

設置  計測器の設置は,次による。

(1)

振動が少ない場所であること。

(2)

腐食性ガスやほこりが少ない場所であること。

(3)

湿度が高くなく,温度変化が少ない場所であること。

(4)

直射日光が当たらない場所であること。

(5)

保守上障害とならない場所であること。

(6)

電源電圧及び周波数の変動の少ないこと。

(7)

試料ガス導管が短くてすむこと。

8.2

測定準備  計測器の各部を点検し,JIS K 0095 の 4.3.3 の規定によって特にガス漏れのないことを確

かめてから,所定の順序に従って電源を入れ,各部が安定するまで待機する。

8.3

校正  計測器が定常状態に達していることを確認した後(

8

)

,次の要領で校正を行う。

(

8

)

あらかじめ,計測器に空気又はスパンガスを導入して,指示値が安定していることを確認する。

(1)

ゼロガスを設定流量で導入し,指示安定後,ゼロ調整を行う。


12

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(2)

次にスパンガスを設定流量で導入し,指示安定後,スパン調整を行う。

(3)

必要に応じて(1)(2)の調整を繰り返し,ゼロ,スパンのそれぞれが 5.(2)の範囲内で合うまで行う。

(4)

日常の校正は,原則として 1 日 1 回とする。ただし,5.(4)及び(5)の性能を満足することが確認できた

場合は,校正周期を延長してもよい。

8.4

校正用ガス  校正用ガスは,次による。

(1)

ゼロガス  原則としてゼロガスには,JIS K 1107 の 2 級以上のものを用いる。ただし,JIS K 0055 

3.1

(

1

)

に準拠し,測定値に影響を与えないことが確認された成分を含む他の計測器のスパン校正用

ガスを用いてもよい。

また,

ジルコニア方式では,

最大目盛値の 10%程度の酸素を含む窒素バランスの混合ガスを用いる。

(2)

スパンガス  原則としてスパンガスには,測定目盛範囲に応じて,酸素濃度 4%付近,9%付近,21%

付近(

9

)

の窒素バランスの混合ガスを用いる。

(

9

)

除湿器を通した空気を用いてもよい。

8.5

測定  校正用ガスの導入を止め,試料ガスを設定流量で導入し,連続測定を行う。

9.

保守点検  必要に応じて次の事項を点検する。

(1)

全般的事項

(a)

試料採取部のガス漏れ点検

(b)

試料ガス流量の点検

(c)

除湿器の動作点検

(d)

フィルタエレメントの交換

(e)

記録紙の交換

(f)

記録紙の時間合せの確認

(g)

記録インクの補給

(h)

その他必要な事項

(2)

磁気風方式

(a)

恒温そう温度調節動作の点検

(b)

ブリッジ電流の点検

(3)

磁気力方式

(a)

恒温そう温度調節動作の点検

(b)

圧力形では,補助ガス流量(又は供給圧力)の点検

(4)

ジルコニア方式

(a)

炉の温度調節動作の点検

(b)

検出器(ジルコニア素子)の動作の点検

(5)

電極方式

(5.1)

定電位電解形

(a)

検出器(電解そう)の動作点検

(b)

定電位電解電圧の点検

(5.2)

ポーラログラフ形及びガルバニ電池形

(a)

隔膜の点検及び交換

(b)

電解液の交換


13

B 7983-1994

(c)

指示電極及び対電極の点検

10.

表示  計測器には,次の事項を表示する。

(1)

製造業者名又は登録商標

(2)

製造業者が与えている計測器の形名(可搬形の場合は,それを識別できる形名)

(3)

器物番号,必要ある場合は相番号又は略号

(4)

製造年月又はその略号

(5)

計測器の種類

(6)

測定対象成分

(7)

測定範囲

(8)

使用周囲温度範囲  (℃)  

(9)

電源の種類,電圧 (V) , 周波数 (Hz) 及び所要電力 (W) 又は皮相電力 (VA)

(10)

必要ある場合には伝送出力の種類

備考  これらの表示は,計測器面のいずれかに分散されて明示されていてもよい。

関連規格:JIS B 7981  排ガス中の二酸化硫黄自動計測器

JIS B 7982

  排ガス中の窒素酸化物自動計測器

JIS Z 8761

  フロート形面積流量計による流量測定方法

関連法規:高圧ガス取締法(通商産業省)


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B 7983-1994

参考 1  触媒燃焼方式排ガス中の酸素自動計測器

この参考は,本体及び附属書の規定に関連する事柄を補足するもので,規定の一部ではない。

1.

原理  試料ガスを水素ガスのような燃料ガスと混合し,あらかじめ加熱した熱線素子に導入すると,

試料ガス中に含まれる酸素濃度に比例して燃料ガスが燃焼し,熱線素子の温度が上がるので,この温度変

化を熱線素子によって測定し,試料ガス中の酸素濃度を測定する。

2.

性能  主な性能は,次のとおりでなければならない。

(1)

測定範囲  測定範囲は,0∼5%O

2

, 0

∼10%O

2

, 0

∼25%O

2

とする。

(2)

繰返し性(再現性)及びドリフト  繰返し性,ゼロドリフト及びスパンドリフトは,いずれも各測定

段階ごとに最大目盛値の±2%範囲内とする。

(3)

応答時間  90%応答時間は,2 分以下とする。

3.

構成  参考 図 に示すように,計測器は,熱線素子による検出部,増幅器,指示記録計などで構成

する。

参考 図 1  触媒燃焼分析計の構成例


15

B 7983-1994

参考 2  オルザット法

この参考は,本体及び附属書の規定に関連する事柄を補足するもので,規定の一部ではない。

1.

原理  試料ガスを吸収液(ピロガロールを含む水酸化カリウム溶液)に通して酸素を吸収させ,試料

ガスの体積の減少量から試料ガス中の酸素濃度を求める。ただし,この吸収液は試料ガス中の二酸化炭素

も吸収するので,それぞれの吸収液を用い,二酸化炭素,酸素の順に吸収させる。試料ガスの計量,吸収

による減少量の測定及び吸収にはオルザット分析装置を使用する。

2.

器具  器具は,次による。

(1)

オルザット分析装置  オルザット分析装置は,次の部品からなり,例を参考 図 に示す。

参考 図 1  オルザット分析装置

(a)

ガスビュレット:ガスの体積を測定するガスビュレットは,容量約 100ml のガラス管で,その細管

部に 0.1ml ごとに目盛を刻み,かつ 1ml ごとに目盛を示す数字を記入したものとし,例を

参考 

2

に示す。

(b)

ガスビュレット冷却筒

(c)

水準びん:内容量 250ml 以上のものとする。


16

B 7983-1994

(d)

ガス分配管:二方コック及び三方コック付のガラス製毛細管とする。

(e)

ガス吸収びん:細いガラス管を充てんした容量約 180ml のものとする。

(f)

ゴム風船:内容積約 150ml のものとする。

(g)  U

字管:脱脂綿,精製石綿又はシリカウールを詰めたガラス製のもの(試料ガス採取管にばいじん

混入防止用フィルタが備えられている場合はこの U 字管は不要)

参考 図 2  ガスビュレットの例

(2)

試料採用二連理スプレー又はダイヤフラムポンプ(容量 210l/min

(3)

試料採取管  ステンレス鋼管,硬質ガラス管又は石英管のいずれかを使用する。

3.

試薬  使用する試薬は,次による。

(1)

二酸化炭素吸収液  水 100ml に水酸化カリウム 30g を溶かす。

(2)

酸素吸収液(

1

)

  水 100ml に水酸化カリウム 60g を溶かした溶液と,水 100ml にピロガロール 12g を溶


17

B 7983-1994

かした溶液とを混合する。

(

1

)

この吸収液は,酸素を吸収しやすいので,混合する場合は,極力空気に触れないように注意す

る。

(3)

封液  飽和食塩水にメチルレッドを加え,液が赤色になるまで硫酸を加えて微酸性にしておく。

4.

試料ガス採取方法  試料ガス採取方法は,JIS K 0095 による。

5.

測定  燃焼ガスの測定は,二酸化炭素,酸素の順序で行い,次による。

なお,オルザット分析装置の部品は,

参考 図 の記号を用いて示す。

(1)

煙道測定点からの試料ガスを,二連球スプレーに採取するか,又はダイヤフラムポンプで連続吸引す

る(煙道内が負圧の場合のガス採取に当たっては特に注意する)

(2) (f)

を⃝

とし, (B) を上げて液面を (A) の上部標線に合わせ, (f) を⃝

とし (B) をオルザット分析

装置上部に置く。

(3)

試料ガスを採取した二連球スプレー(ダイヤフラムポンプで吸引する場合は吐出側)を U 字型に接続

し, (f) は⃝

のまま試料ガスを流し,U 字管内及び枝管内を試料ガスで置換する。

(4) (B)

はオルザット分析装置上部に置いたまま, (f) を⃝

とし,試料ガスを (A) に導入する。試料ガス

は圧入するような方法で, (A) に 100ml よりやや過剰に採取し, (f) は⃝

とする。

(5) (B)

を上げ,封液面を (A) の 0 目盛に合わせ,ゴム管 (G) を押さえて (f) を⃝

とし,100ml より過剰

の分を (A) から追い出した後,速やかに⃝

とする。 (A) 液面と (B) 液面を同一レベルにして (A) 液

面が 0 目盛になるまでこの操作を繰り返し(コック操作は速やかに行う。

,正確に 100ml の試料ガス

を採取する。

なお,ガスビュレットへの吸込みは,前回分の置換えを考慮し,最低 2 回の入換操作を行うことと

する。

(6) (B)

を上げ (c) を開き,ガスを二酸化炭素吸収びん (C) に送り込み, (B) を上下してガスを (C) と

(A)

の間を 10 回以上往復させ,二酸化炭素を完全に吸収させる。

(7)

吸収後 (B) を下げ,二酸化炭素吸収液面を (C) 上部の毛細管標線に合わせ (c) を閉じ, (A) 液面と

(B)

液面を同一レベルにして (A) のガス容積を読む。

(8)  (6)(7)

の操作を恒量になるまで繰り返し,ガス容積 を読み,二酸化炭素量を求める。

(9)

二酸化炭素吸収後 (B) を上げ (d) を開き,ガスを酸素吸収びん (D) に送り込み,以下(6)(8)と同様

の操作によってガス容積 を読み,酸素量を求める。

6.

計算  次の式によって試料ガス中の酸素濃度を算出する。

酸素濃度  (

v

/

v

%)

ba

ここに

a

:  二酸化炭素吸収後のガスビュレットの読み

b

:  酸素吸収後のガスビュレットの読み


18

B 7983-1994

精密機械部会  酸素自動計測器専門委員会  構成表(昭和 54 年 3 月 1 日制定のとき)

氏名

所属

(委員会長)

矢田部  照  夫

財団法人電力中央研究所

秋  山      収

通商産業省機械情報産業局

石  黒  辰  吉

東京都公害研究所

卯  木      稔

環境庁大気保全局

滝  沢  宏  夫

通商産業省立地公害局

仲井真  弘  多

工業技術院標準部

蕨  岡  達  滋

工業技術院標準部

安  西  幸  男

日本ベーレー株式会社

上  田  伸  也

富士電機製造株式会社

河  合  隆  昌

日本分析機器工業会

斉  藤      修

株式会社堀場製作所

坂  田      衛

株式会社島津製作所

杉  本  利  夫

日本碍子株式会社

辻      省  吾

株式会社日立製作所

中  村  英  男

三鷹工業株式会社

藤  沢      檜

電気化学計器株式会社

山  下  孝  一

株式会社柳本製作所

清  水  正  助

社団法人日本熱エネルギー技術協会

立  花  啓  助

三菱重工業株式会社

田  宮  稔  士

川崎製鉄株式会社

中  居  貞  雄

石川島播磨重工業株式会社

原  田      光

日本酸素株式会社

深  谷  光  世

東京電力株式会社

(専門委員)

桑  原      脩

日本石油株式会社

村  里  利  明

工業技術院標準部

(関係者)

井  上      皓

東京エレクトロン株式会社

大  槻  雅  晴

ダイレック株式会社

(事務局)

砂  山      進

工業技術院標準部機械規格課

(事務局)

植  田      博

工業技術院標準部機械規格課

(平成 6 年 7 月 1 日改正のとき)

鈴  木  俊  吾

工業技術院標準部機械規格課

(平成 6 年 7 月 1 日改正のとき)