(57)【要約】【課題】装置コストの低減化を図りながら補助ガス、或いは測定ガスの流量変動に強い磁気式酸素分析計を提供する。【解決手段】第１補助ガス流入口６側の補助ガス流路９及び第２補助ガス流入口７側の補助ガス流路１０を連通するバイパス流路１１と、バイパス流路の中間位置に流路を拡大して設けたバッファ流路２４と、バッファ流路より第１補助ガス流入口側のバイパス流路に配置した第１流量センサ２１と、バッファ流路より第２補助ガス流入口側のバイパス流路に配置した第２流量センサ２２とを備えている。そして、酸素濃度演算部２３は、第１流量センサが検出した第１補助ガス流入口から流れてきた補助ガスの第１流量ＳＡと、第２流量センサが検出したバッファ流路を通過して第２補助ガス流入口側のバイパス流路に流れる補助ガスの第２流量ＳＢとの差に基づいて、前記測定ガスに含まれる酸素濃度ＳＣを演算する。【選択図】図１
2015049220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル流路と、このサンプル流路の両端に形成された測定ガス入口及び測定ガス出口と、前記測定ガス出口側の前記サンプル流路に互いに対向して設けられた第１補助ガス流入口及び第２補助ガス流入口と、前記第１及び第２補助ガス流入口に接続された補助ガス流路と、を備え、前記補助ガス流路の中間位置から前記補助ガスを供給し、前記第１補助ガス流入口の近くの前記サンプル流路に磁界をかけることにより生じる前記補助ガス流路の流量変化を検出することによって、前記測定ガスに含まれる酸素濃度を演算する磁気式酸素分析方法において、
前記第１補助ガス流入口側の前記補助ガス流路と、前記第２補助ガス流入口側の前記補助ガス流路とを、バイパス流路で連通し、
このバイパス流路の中間位置に、流路を拡大したバッファ流路を設け、
このバッファ流路より前記第１補助ガス流入口側の前記バイパス流路に流れる補助ガスの第１流量を検出するとともに、
前記バッファ流路を通過して前記第２補助ガス流入口側のバイパス流路に流れる補助ガスの第２流量を検出し、
検出した前記第１流量及び前記第２流量の差に基づいて、前記測定ガスに含まれる酸素濃度を演算することを特徴とする磁気式酸素分析方法。
【請求項２】
前記第１流量及び前記第２流量を検出する位置を、前記バッファ流路から等距離の前記バイパス流路としたことを特徴とする請求項１記載の磁気式酸素分析方法。
【請求項３】
前記第１流量及び前記第２流量の検出に、２線式熱流量計を用いることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気式酸素分析方法。
【請求項４】
前記補助ガスを、前記補助ガス流路の中間位置及び前記バッファ流路に同時に供給することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の磁気式酸素分析方法。
【請求項５】
サンプル流路と、このサンプル流路の両端に形成された測定ガス入口及び測定ガス出口と、前記測定ガス出口側の前記サンプル流路に互いに対向して設けられた第１補助ガス流入口及び第２補助ガス流入口と、前記第１及び第２補助ガス流入口に接続された補助ガス流路と、を備え、前記補助ガス流路の中間位置から前記補助ガスを供給し、前記第１補助ガス流入口の近くの前記サンプル流路に磁界をかけることにより生じる前記補助ガス流路の流量変化を検出することによって、前記測定ガスに含まれる酸素濃度を演算する磁気式酸素分析計において、
前記第１補助ガス流入口側の前記補助ガス流路及び前記第２補助ガス流入口側の前記補助ガス流路を連通するバイパス流路と、
このバイパス流路の中間位置に流路を拡大して設けたバッファ流路と、
このバッファ流路より前記第１補助ガス流入口側の前記バイパス流路に配置した第１流量センサと、
前記バッファ流路より前記第２補助ガス流入口側のバイパス流路に配置した第２流量センサと、
前記第１流量センサが検出した前記第１補助ガス流入口から流れてきた補助ガスの第１流量と、前記第２流量センサが検出した前記バッファ流路を通過して前記第２補助ガス流入側のバイパス流路に流れる補助ガスの第２流量との差に基づいて、前記測定ガスに含まれる酸素濃度を演算する酸素濃度演算部と、を備えていることを特徴とする磁気式酸素分析計。
【請求項６】
前記第１流量センサ及び前記第２流量センサは、前記バッファ流路から等距離の位置の前記バイパス流路に配置されていることを特徴とする請求項５記載の磁気式酸素分析計。
【請求項７】
前記第１流量センサ及び前記第２流量センサは２線式熱流量計であることを特徴とする請求項５又は６記載の磁気式酸素分析計。
【請求項８】
前記補助ガスを前記補助ガス流路の中間位置及び前記バッファ流路に同時に供給する補助ガス供給部を設けたことを特徴とする請求項５乃至７の何れか１項記載の磁気式酸素分析計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気式酸素分析方法及び磁気式酸素分析計に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気式酸素分析計の測定原理について、図４（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明する（例えば特許文献１を参照）。
図５（Ａ）は、酸素を含むガス中に磁界を発生させる手段（磁石）を配置したときの酸素分子と磁界の関係を示したものである。図５（Ｂ）に示すように、磁界が強く、且つその強さが変化しているところ（不均一の磁界になっている磁極の端部）に酸素を引き付ける力が作用し、磁極の端部で右向きの力と左向きの力が押し合ってバランスし、酸素分子は磁界の影響を受けて引き付けられ、磁界（磁石のギャップ）内へ移動する。これにより、図５（Ｃ）に示すように、磁界内では、引き付けられた酸素の圧力（濃度）が磁界の外と比較して高くなる。
【０００３】
上述した測定原理を採用した磁気式酸素分析計として、図６に示す装置が知られている。この磁気式酸素分析計は、測定ガスを流す流路を備えたサンプルセル１と、このサンプルセル１内に設置した流量センサ１２からの信号で測定ガスに含まれている酸素濃度を検出する検出回路２とからなる。
サンプルセル１は、断面が矩形形状のサンプル流路３と、このサンプル流路３の軸方向の一端側に連通して設けた測定ガス導入口４と、サンプル流路３の軸方向の他端側に連通して設けた測定ガス導出口５と、測定ガス導出口５側のサンプル流路３に連通し、このサンプル流路３の軸方向に直交する径方向から互いに対向して設けた第１補助ガス流入口６及び第２補助ガス流入口７と、補助ガス供給流路８に流れてきた補助ガスを第１補助ガス流入口６及び第２補助ガス流入口７からサンプル流路３に同一流量で供給する第１補助ガス分岐流路９及び第２補助ガス分岐流路１０と、サンプル流路３の第１補助ガス流入口６が連通する付近に磁界Ｍｆの領域を形成するポールピース（（不図示）と、第１補助ガス分岐流路９及び第２補助ガス分岐流路１０に連通するバイパス流路１１と、を備えている。
【０００４】
また、バイパス流路１１の中間位置に流量センサ１２が配置され、この流量センサ１２に検出回路２が接続している。検出回路２は、流量センサ１２の信号を受信して増幅することで、測定ガスに含まれている酸素濃度を検出する。
上記構成の磁気式酸素分析計は、サンプルセル１の測定ガス導入口４から導入された測定ガスが測定ガス導出口５に向けて流れる。また、補助ガス供給流路８から供給された補助ガスは、第１補助ガス分岐流路９及び第２補助ガス分岐流路１０に分流し、第１補助ガス流入口６及び第２補助ガス流入口７からサンプル流路３に流入し、測定ガスと合流して測定ガス導出口５に流れる。また、補助ガス供給流路８から第１補助ガス分岐流路９及び第２補助ガス分岐流路１０に分流した補助ガスの一部は、第１補助ガス分岐流路９に接続するバイパス流路１１から流量センサ１２に向けて流れるとともに、第２補助ガス分岐流路１０に接続するバイパス流路１１から流量センサ１２に向けて流れる。
【０００５】
そして、測定ガス中に酸素分子が含まれていない場合、サンプル流路３の第１補助ガス流入口６が連通する付近に磁界Ｍｆを印加しても、酸素分子が引き寄せられず、その部分の圧力は上昇しない。これにより、第１補助ガス分岐流路９及び第２補助ガス分岐流路１０のそれぞれからサンプル流路３に補助ガスが流出する際の流体抵抗が同じになり、第１補助ガス分岐流路９からバイパス流路１１内の流量センサ１２を経由する補助ガスの流量と、第２補助ガス分岐流路１０からバイパス流路１１内の流量センサ１２を経由する補助ガスの流量が同じとなる。これにより、流量センサ１２の信号が得られず、検出回路２は酸素濃度を検出しない。
【０００６】
一方、測定ガス中に酸素分子が含まれている場合、サンプル流路３の第１補助ガス流入口６が連通する付近に磁界Ｍｆが印加されると、その部分に酸素分子が引き付けられ（図５（Ｃ）参照）、酸素の凝集圧により圧力が上昇する。そのため、第１補助ガス分岐流路９からサンプル流路３に補助ガスが流出する際の流体抵抗が増大し、流出量が減少する。逆に、サンプル流路３の第２補助ガス流入口７が連通する付近では磁界Ｍｆが印加されていないため流体抵抗は増大せず、第１補助ガス流入口６側との比較により補助ガスの流出量が増加する。
【０００７】
これにより、補助ガス供給流路８から第１補助ガス分岐流路９及び第２補助ガス分岐流路１０に分岐する地点Ｐ０（以下、分岐点Ｐ０と称する）で、補助ガスが第１補助ガス分岐流路９及び第２補助ガス分岐流路１０に分岐する際の分流比が変化し、第１補助ガス分岐流路９からバイパス流路１１内の流量センサ１２を経由する補助ガスの流量と、第２補助ガス分岐流路１０からバイパス流路１１内の流量センサ１２を経由する補助ガスの流量に差が生じ、流量センサ１２が補助ガスの流量変化の信号を得ることで、検出回路２が測定ガスの酸素濃度を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３２５０９８号公報の図３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した従来の磁気式酸素分析計は、周囲に配置されているプラントなどから受ける振動などによって補助ガス、或いは測定ガスの流量が変動すると、測定ガス中の酸素濃度を正確に測定できない場合がある。
すなわち、測定ガス中に酸素分子が含まれている場合、第１補助ガス分岐流路９及びバイパス流路１１から流量センサ１２に酸素の凝集圧により上昇した圧力が通過し、流量センサ１２がその圧力に応じた電気信号に変換する。ここで、補助ガス供給流路８から供給される補助ガスに流量変動が生じると、バイパス流路１１に補助ガスの流量変動による脈流が発生し、この脈流が流量センサの電気信号に重畳する形でノイズ成分となり、測定ガス中の酸素濃度を正確に測定できない。
【００１０】
また、補助ガスの流量変動と同様に、測定ガス導入口４から供給される測定ガスの流量が変動する場合にも、バイパス流路１１に測定ガスの流量変動による脈流が発生し、その脈流が流量センサの電気信号に重畳する形でノイズ成分となる。
そこで、補助ガス、或いは測定ガスの流量を一定に保つため、補助ガス及び測定ガスの供給側に精密な圧力制御弁を接続、或いは、圧力制御弁や各流路の温度変動の回避のために必要機器を恒温槽の中に配置するなど、補助ガス及び測定ガスの流量の変動を起きにくくする対策が考えられるが、そのような対策は、機構や部品の増大、コスト上昇などの面で問題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、装置コストの低減化を図りながら補助ガス、或いは測定ガスの流量変動に強い磁気式酸素分析方法及び磁気式酸素分析計を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る磁気式酸素分析方法は、サンプル流路と、このサンプル流路の両端に形成された測定ガス入口及び測定ガス出口と、前記測定ガス出口側の前記サンプル流路に互いに対向して設けられた第１補助ガス流入口及び第２補助ガス流入口と、前記第１及び第２補助ガス流入口に接続された補助ガス流路と、を備え、前記補助ガス流路の中間位置から前記補助ガスを供給し、前記第１補助ガス流入口の近くの前記サンプル流路に磁界をかけることにより生じる前記補助ガス流路の流量変化を検出することによって、前記測定ガスに含まれる酸素濃度を演算する磁気式酸素分析方法において、前記第１補助ガス流入口側の前記補助ガス流路と、前記第２補助ガス流入口側の前記補助ガス流路とを、バイパス流路で連通し、このバイパス流路の中間位置に、流路を拡大したバッファ流路を設け、このバッファ流路より前記第１補助ガス流入口側の前記バイパス流路に流れる補助ガスの第１流量を検出するとともに、前記バッファ流路を通過して前記第２補助ガス流入口側のバイパス流路に流れる補助ガスの第２流量を検出し、検出した前記第１流量及び前記第２流量の差に基づいて、前記測定ガスに含まれる酸素濃度を演算するようにした。
【００１２】
この発明の一態様に係る磁気式酸素分析方法によると、測定ガス或いは補助ガスに流量変動が生じている場合であっても、測定値である第１流量と、測定ガス或いは補助ガスに流量変動が生じたときの脈流発生によるノイズ成分と圧力変化に伴う流量とを合わせた補正値である第２流量との差分により測定ガスの濃度を演算しているので、測定ガス或いは補助ガスの流量変動による影響を除去して高精度の測定ガスの酸素濃度を測定することができる。
【００１３】
また、発明の一態様に係る磁気式酸素分析方法は、前記第１流量及び前記第２流量を検出する位置を、前記バッファ流路から等距離の前記バイパス流路としている。
この発明の一態様に係る磁気式酸素分析方法によると、バイパス流路の配管粘性や温度分布などの影響が偏るのを防止することができる。
また、発明の一態様に係る磁気式酸素分析方法は、前記第１流量及び前記第２流量の検出に、２線式熱流量計を用いている。
この発明の一態様に係る磁気式酸素分析方法によると、周囲の温度変動による影響が少なく、測定値及び補正値を高精度に検出することができる。
また、発明の一態様に係る磁気式酸素分析方法は、前記補助ガスを、前記補助ガス流路の中間位置及び前記バッファ流路に同時に供給するようにした。
この発明の一態様に係る磁気式酸素分析方法によると、測定ガス酸素分析の開始時間を大幅に短縮することができる。
【００１４】
また、発明の一態様に係る磁気式酸素分析計は、サンプル流路と、このサンプル流路の両端に形成された測定ガス入口及び測定ガス出口と、前記測定ガス出口側の前記サンプル流路に互いに対向して設けられた第１補助ガス流入口及び第２補助ガス流入口と、前記第１及び第２補助ガス流入口に接続された補助ガス流路と、を備え、前記補助ガス流路の中間位置から前記補助ガスを供給し、前記第１補助ガス流入口の近くの前記サンプル流路に磁界をかけることにより生じる前記補助ガス流路の流量変化を検出することによって、前記測定ガスに含まれる酸素濃度を演算する磁気式酸素分析計において、前記第１補助ガス流入口側の前記補助ガス流路及び前記第２補助ガス流入口側の前記補助ガス流路を連通するバイパス流路と、このバイパス流路の中間位置に流路を拡大して設けたバッファ流路と、このバッファ流路より前記第１補助ガス流入口側の前記バイパス流路に配置した第１流量センサと、前記バッファ流路より前記第２補助ガス流入口側のバイパス流路に配置した第２流量センサと、前記第１流量センサが検出した前記第１補助ガス流入口から流れてきた補助ガスの第１流量と、前記第２流量センサが検出した前記バッファ流路を通過して前記第２補助ガス流入側のバイパス流路に流れる補助ガスの第２流量との差に基づいて、前記測定ガスに含まれる酸素濃度を演算する酸素濃度演算部と、を備えている。
【００１５】
この発明の一態様に係る磁気式酸素分析方計によると、測定ガス或いは補助ガスの流量変動による影響を除去して高精度の測定ガスの酸素濃度を測定する装置を提供することができる。また、測定ガス或いは補助ガスの流量を一定に保つ（流量変動を抑制する）ための機構や装置を使用しておらず、装置コストの低減化も図ることができる。
【００１６】
また、発明の一態様に係る磁気式酸素分析計は、前記第１流量センサ及び前記第２流量センサは、前記バッファ流路から等距離の位置の前記バイパス流路に配置されている。
この発明の一態様に係る磁気式酸素分析計によると、バイパス流路の配管粘性や温度分布などの影響が偏るのを防止することができる。
また、発明の一態様に係る磁気式酸素分析計は、前記第１流量センサ及び前記第２流量センサは２線式熱流量計である。
この発明の一態様に係る磁気式酸素分析計によると、周囲の温度変動による影響が少なく、測定値及び補正値を高精度に検出することができる。
また、発明の一態様に係る磁気式酸素分析計は、前記補助ガスを前記補助ガス流路の中間位置及び前記バッファ流路に同時に供給する補助ガス供給部を設けた。
この発明の一態様に係る磁気式酸素分析計によると、装置起動時から測定ガス酸素分析を開始するまでの時間を大幅に短縮することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る磁気式酸素分析方法によれば、測定ガス或いは補助ガスに流量変動が生じている場合であっても、測定値である第１流量と、測定ガス或いは補助ガスに流量変動が生じたときの脈流発生によるノイズ成分と圧力変化に伴う流量とを合わせた補正値である第２流量との差分により測定ガスの濃度を演算しているので、測定ガス或いは補助ガスの流量変動による影響を除去して高精度の測定ガスの酸素濃度を測定することができる。
また、本発明に係る磁気式酸素分析計によれば、測定ガス或いは補助ガスの流量変動による影響を除去して高精度の測定ガスの酸素濃度を測定することができるとともに、測定ガス或いは補助ガスの流量変動を抑制するための機構や装置を使用しておらず、装置コストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る第１実施形態の磁気式酸素分析計を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態の磁気式酸素分析計を構成する酸素濃度演算部の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る第１実施形態の磁気式酸素分析計が、流量変動が発生し、且つ酸素分子が含まれている測定ガスの酸素濃度を分析する方法を説明するための図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態の磁気式酸素分析計を示す概略構成図である。
【図５】磁気式酸素分析計の測定原理を示す図である。
【図６】従来の磁気式酸素分析計を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図６で示した磁気式酸素分析計と同一構成部分には、同一符号を付して説明を省略する。
図１は、本発明に係る第１実施形態の磁気式酸素分析計を示すものであり、サンプルセル２０と、このサンプルセル２０内に設置した第１流量センサ２１及び第２流量センサ２２からの信号で測定ガスに含まれている酸素濃度を検出する検出回路２３とからなる。
【００２０】
サンプルセル２０は、断面が矩形形状のサンプル流路３と、このサンプル流路３の軸方向の一端側に連通して設けた測定ガス導入口４と、サンプル流路３の軸方向の他端側に連通して設けた測定ガス導出口５と、測定ガス導出口５側のサンプル流路３に連通し、このサンプル流路３の軸方向に直交する径方向から互いに対向して設けた第１補助ガス流入口６及び第２補助ガス流入口７と、補助ガス供給流路８に流れてきた補助ガスを第１補助ガス流入口６及び第２補助ガス流入口７からサンプル流路３に同一流量で供給する第１補助ガス分岐流路９及び第２補助ガス分岐流路１０と、サンプル流路３の第１補助ガス流入口６が連通する付近に磁界Ｍｆの領域を形成するポールピース（（不図示）と、第１補助ガス分岐流路９及び第２補助ガス分岐流路１０に連通するバイパス流路１１と、を備えている。
【００２１】
本実施形態のサンプルセル２０は、バイパス流路１１の中間位置に流路を拡大したバッファ流路２４が形成されている。このバッファ流路２４より第１補助ガス分岐流路９側のバイパス流路１１に第１流量センサ２１が配置され、バッファ流路２４より第２補助ガス分岐流路１０側のバイパス流路１１に第２流量センサ２２が配置されており、バッファ流路２４から等距離の位置に第１流量センサ２１及び第２流量センサ２２が配置されている。
これら第１流量センサ２１及び第２流量センサ２２は２線式熱流量計であり、検出回路２３に接続されている。
【００２２】
検出回路２３は、第１流量センサ２１に接続されている第１検出回路２３ａと、第２流量センサ２２に接続されている第２検出回路２３ｂと、第１検出回路２３ａ及び第２検出回路２３ｂに接続されている差動増幅器２３ｃと、を備えている。
図２は、検出回路２３が行う測定ガス濃度算出方法のフローチャートを示すものであり、ステップＳＴ１では、第１検出回路２３ａが第１流量センサ２１で検出した測定信号ＳＡを得る。次いでステップＳＴ２では、第２検出回路２３ｂが第２流量センサ２２で検出した補正信号ＳＢを得る。次いでステップＳＴ３では、差動増幅器２３ｃが測定信号ＳＡ，補正信号ＳＢの差を演算することで測定ガスの濃度信号ＳＣを得る。
【００２３】
上記構成の磁気式酸素分析計は、サンプルセル２０の測定ガス導入口４から導入された測定ガスが測定ガス導出口５に向けて流れる。また、補助ガス供給流路８から供給された補助ガスは、第１補助ガス分岐流路９及び第２補助ガス分岐流路１０に分流し、第１補助ガス流入口６及び第２補助ガス流入口７からサンプル流路３に流入し、測定ガスと合流して測定ガス導出口５に流れる。また、補助ガス供給流路８から第１補助ガス分岐流路９及び第２補助ガス分岐流路１０に分流した補助ガスの一部は、第１補助ガス分岐流路９に接続するバイパス流路１１から第１流量センサ２１に向けて流れるとともに、第２補助ガス分岐流路１０に接続するバイパス流路１１から第２流量センサ２２に向けて流れる。
【００２４】
次に、本実施形態の磁気式酸素分析計の動作について説明する。
測定ガス導入口４から供給される測定ガス中に酸素分子が含まれていない場合、サンプル流路３の第１補助ガス流入口６が連通する付近に磁界Ｍｆを印加しても、酸素分子が引き寄せられず、その部分の圧力は上昇しない。これにより、第１補助ガス分岐流路９及び第２補助ガス分岐流路１０のそれぞれからサンプル流路３に補助ガスが流出する際の流体抵抗が同じになり、第１補助ガス分岐流路９からバイパス流路１１に流入する補助ガスと、第２補助ガス分岐流路１０からバイパス流路１１に流入する補助ガスが同量となる。この場合、検出回路２３は、第１検出回路２３ａが第１流量センサ２１で検出した測定信号ＳＡを得るとともに（図２のステップＳＴ１）、第２検出回路２３ｂが第２流量センサ２２で検出した補正信号ＳＢ（ＳＡ＝ＳＢ）を得る（図２のステップＳＴ２）。そして、差動増幅器２３ｃが測定信号ＳＡ，補正信号ＳＢの差を演算して測定ガスの濃度信号ＳＣを得る（図２のステップＳＴ３）。この場合、測定ガスの濃度信号ＳＣがゼロ（０）の演算結果を得る。
【００２５】
次に、測定ガスが流量変動を発生しながら測定ガス導入口４から供給されているとともに、測定ガス中に酸素分子が含まれている場合について、図３を参照して説明する。
サンプル流路３の第１補助ガス流入口６が連通する付近に磁界Ｍｆが印加されると、その部分に酸素分子が引き付けられ（図５（Ｃ）参照）、酸素の凝集圧により圧力が上昇する。そのため、第１補助ガス分岐流路９からサンプル流路３に補助ガスが流出する際の流体抵抗が増大し、流出量が減少して第１補助ガス分岐流路９の補助ガスの圧力がＰに上昇する。
【００２６】
測定ガスに流量変動が生じているため、バイパス流路１１に測定ガスの流量変動による脈流が発生し、第１流量センサ２１は、その脈流によるノイズ成分Ｓｎを測定信号ＳＡとして検出する。また、第１流量センサ２１は、圧力Ｐに伴う流量Ｑｐと、測定ガスの流量変動の圧力変化に伴う流量Ｑｆとを、ノイズ成分Ｓｎ１に加えて測定信号ＳＡとして検出する（ＳＡ＝Ｓｎ＋Ｑｐ＋Ｑｆ：図２のステップＳＴ１）。
【００２７】
そして、第１流量センサ２１を通過した補助ガスは、バッファ流路２４を通過することで圧力Ｐに伴う流量Ｑｐが減衰していき、第２流量センサ２２は、脈流によるノイズ成分Ｓｎと、測定ガスの流量変動の圧力変化に伴う流量Ｑｆとを補正信号ＳＢとして検出する（ＳＢ＝Ｓｎ＋Ｑｆ：図２のステップＳＴ２）。そして、差動増幅器２３ｃが測定信号ＳＡ，補正信号ＳＢの差を演算し、以下の（１）式で示す測定ガスの濃度信号ＳＣを得る（図２のステップＳＴ３）。
ＳＣ＝ＳＡ−ＡＢ＝（Ｓｎ１＋Ｑｐ＋Ｑｆ）−（Ｓｎ１＋Ｑｆ）＝ＱＰ  ……（１）
（１）式から明らかなように、本実施形態の磁気式酸素分析計は、測定ガスに流量変動が発生しても、測定ガスの流量変動の脈流発生によるノイズ成分Ｓｎと、流量変動の圧力変化に伴う流量Ｑｆとを除いた測定ガスの濃度信号ＳＣが演算される。
【００２８】
なお、図３では測定ガスに流量変動を発生している場合について説明したが、補助ガス供給路８から供給される補助ガスに流量変動が発生している場合にも、補助ガスの流量変動の脈流発生によるノイズ成分と、補助ガスの流量変動の圧力変化に伴う流量とを除いた測定ガスの濃度信号ＳＣが演算される。
ここで、本発明に係る測定ガス入口が測定ガス導入口４に対応し、本発明に係る測定ガス出口が測定ガス導出口５に対応し、本発明に係る補助ガス流路が第１補助ガス分岐流路９及び第２補助ガス分岐流路１０に対応し、本発明に係る第１流量が、第１流量センサ２１が検出する流量に対応し、本発明に係る第２流量が、第２流量センサ２２が検出する流量に対応し、本発明に係る酸素濃度演算部が検出回路２３に対応している。
【００２９】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態によると、測定ガス或いは補助ガスに流量変動が生じている場合であっても、バイパス流路１１の中間位置に設けたバッファ流路２４より第１補助ガス分岐流路９側で第１流量センサ２１が補助ガスの流量（測定値と称する）を測定し、バッファ流路２４より第２補助ガス分岐流路１０側で、第２流量センサ２２が測定ガス或いは補助ガスに流量変動が生じたときの脈流発生によるノイズ成分と圧力変化に伴う流量（以下、補正値と称する）とを測定し、検出回路２３が補正値及び補正値の差分により測定ガスの濃度を演算しているので、測定ガス或いは補助ガスの流量変動による影響を除去して高精度の測定ガスの酸素濃度を測定することができる。
【００３０】
また、本実施形態の磁気式酸素分析方法によると、バッファ流路２４から等距離の位置のバイパス流路１１で測定値及び補正値を測定しているので、バイパス流路の配管粘性や温度分布などの影響が偏るのを防止し、さらに高精度の測定ガスの酸素濃度を測定することができる。
また、第１流量センサ２１及び第２流量センサ２２は２線式熱流量計を用いているので、周囲の温度変動による影響が少なく、測定値及び補正値を高精度に検出することができる。
また、本実施形態の磁気式酸素分析計は、測定ガス或いは補助ガスの流量を一定に保つ（流量変動を抑制する）ための機構や装置を使用しておらず、装置コストの低減化も図ることができる。
【００３１】
次に、図４に示すものは、本発明に係る第２実施形態の磁気式酸素分析計を示すものである。
第２実施形態の磁気式酸素分析計は、補助ガス供給流路８とバッファ流路２４との間にバッファ専用流路２５が設けられており、補助ガス供給流路８から供給された補助ガスが他の流路を迂回せず、直接バッファ流路２４に流れ込むようになっている。
本実施形態は、装置起動時、補助ガス供給流路８から補助ガスの供給を開始すると同時に、バッファ専用流路２５からバッファ流路２４に補助ガスが流れ込む。これにより、バッファ流路２４の大気は短時間で補助ガスに置換される。
【００３２】
なお、本発明に係る補助ガス供給部が、補助ガス供給流路８及びバッファ専用流路２５に対応している。
本実施形態によると、補助ガス供給流路８からの補助ガスの供給と同時にバッファ専用流路２５からバッファ流路２４に補助ガスが流れ込み、第１補助ガス分岐流路９、第２補助ガス分岐流路１０及びバッファ流路２４を含むバイパス流路１１が、短時間で補助ガスに置換されるので、装置起動時から測定ガス酸素分析の開始までの時間を大幅に短縮することができる。
【符号の説明】
【００３３】
３…サンプル流路、４…測定ガス導入口、５…測定ガス導出口、６…第１補助ガス流入口、７…第２補助ガス流入口、８…補助ガス供給流路、９…第１補助ガス分岐流路、１０…第２補助ガス分岐流路、１１…バイパス流路、２０…サンプルセル、２１…第１流量センサ、２２…第２流量センサ、２３…検出回路、２３ａ…第１検出回路、２３ｂ…第２検出回路、２３ｃ…差動増幅器、２４…バッファ流路、２５…バッファ専用流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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