(57)【要約】      （修正有）【課題】被測定気体の露点の単発測定を短時間で適切に行うことができる鏡面冷却式露点計を提供する。【解決手段】鏡面冷却式露点計Ｘ１は、反射鏡１１の鏡面上に結露が生じることによる受光素子１５の受光量の変化を検知可能に構成されており、受光量が所定の閾値を下回ったことを検知した場合に、その時点において温度測定素子１３が出力している鏡面の温度を温度表示部２０に保持させ、被測定気体の露点として表示させる処理を実行する制御部２２を備えている。【選択図】図１
0003172566.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
被測定気体を内部に流通させるチャンバと、
前記チャンバの内部に配置され、前記被測定気体に晒される鏡面を有する反射鏡と、
前記反射鏡が上面に取り付けられ、前記鏡面上に結露が生じるように前記反射鏡を所定の速度で冷却する冷却素子と、
前記反射鏡に接するように配置され、前記鏡面の温度を測定し出力する温度測定素子と、
前記温度測定素子が出力する前記鏡面の温度を表示する温度表示部と、
前記鏡面に対して光を照射する光源素子と、
前記光源素子から前記鏡面に対して照射された光の反射光を受光し、受光量を出力する受光素子と、
を備えている、鏡面冷却式露点計であって、
前記鏡面上に結露が生じることによる前記受光素子の前記受光量の変化を検知可能に構成されており、前記受光量が所定の閾値を下回ったことを検知した場合に、その時点において前記温度測定素子が出力している前記鏡面の温度を前記温度表示部に保持させ、前記被測定気体の露点として表示させる処理を実行する制御部を備えている、鏡面冷却式露点計。
【請求項２】
請求項１に記載の鏡面冷却式露点計であって、
前記チャンバには、前記光源素子から発せられた光を前記鏡面に導くための細孔と、前記鏡面によって反射された反射光を前記受光素子に導くための細孔と、が形成されている、鏡面冷却式露点計。
【請求項３】
請求項１または２に記載の鏡面冷却式露点計であって、
前記冷却素子は、前記反射鏡を冷却する冷却速度を変更可能に構成されている、鏡面冷却式露点計。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の鏡面冷却式露点計であって、
前記冷却素子に電力を供給する電力供給部を備えており、
前記制御部は、前記鏡面上に結露が生じることにより前記受光素子の前記受光量が低下し、所定の値を下回ったことを検知した時点、またはその後所定の時間経過後に、前記電力供給部から前記冷却素子への電力の供給を停止する処理を実行する、鏡面冷却式露点計。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の鏡面冷却式露点計であって、
前記被測定気体は、六フッ化硫黄である、鏡面冷却式露点計。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、鏡面冷却式露点計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、精度よく気体の露点を計測し得る露点計として、鏡面冷却式露点計が提供されている。この鏡面冷却式露点計は、たとえば、半導体や電池の製造、バイオテクノロジー関連などの産業分野において、電気炉、クリーンルーム、ドライルームなどの設備の湿度管理を厳密に行うために使用されている。
【０００３】
鏡面冷却式露点計の具体例として、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された鏡面冷却式露点計は、被測定気体が連続的に供給、排出されるチャンバを備えており、このチャンバの内部には、冷却素子によって温度調整される反射鏡が収容設置されている。また、前記チャンバには、前記反射鏡の鏡面に光を照射するための光源素子と、前記鏡面からの反射光を受光する受光素子が設けられている。また、この鏡面冷却式露点計は、前記受光素子からの出力に基づき前記冷却素子の動作を制御する制御部を備えている。
【０００４】
前記チャンバには、被測定気体が連続して供給される。前記鏡面は、被測定気体に晒されるとともに、被測定気体中の水分を強制的に結露させるために、前記冷却素子によって冷却される。前記鏡面に結露が生じると、前記光源素子から出た光が結露によって乱反射し、前記受光素子に受光される光量が減少する。前記制御部は、この光量の減少を検知することにより、前記鏡面上に結露が生じたことを検知する。前記制御部は、前記鏡面上の結露の量が連続的に一定となるように、前記冷却素子を動作制御することにより、前記反射鏡を温度制御する。
【０００５】
このように一定の結露が生じている状態の前記鏡面の温度が、被測定気体の露点である。この温度は前記反射鏡の近傍に設置された温度測定素子によって連続的に検知され、出力される。この温度測定素子からの出力は、表示部に数値として表示される。
【０００６】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように改善すべき点があった。
【０００７】
すなわち、特許文献１に記載されている従来の鏡面冷却式露点計は、上記した設備の湿度管理を行うために、被測定気体の露点の変動を連続的に監視できるように構成されている。ところが、設備の中には被測定気体の露点の変化を、間隔をおいて監視すればよいものがある。また、複数の設備に含まれる被測定気体の露点を１台の鏡面冷却式露点計を用いて測定する場合がある。これらの用途に対しては、連続測定を行う従来の鏡面冷却式露点計よりもむしろ被測定気体の露点の単発測定を短時間で適切に行うことのできる鏡面冷却式露点計が望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１９４７５６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
本考案は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、被測定気体の露点の単発測定を短時間で適切に行うことができる鏡面冷却式露点計を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本考案では、次の技術的手段を講じている。
【００１１】
本考案により提供される鏡面冷却式露点計は、被測定気体を内部に流通させるチャンバと、前記チャンバの内部に配置され、前記被測定気体に晒される鏡面を有する反射鏡と、  前記反射鏡が上面に取り付けられ、前記鏡面上に結露が生じるように前記反射鏡を所定の速度で冷却する冷却素子と、前記反射鏡に接するように配置され、前記鏡面の温度を測定し出力する温度測定素子と、前記温度測定素子が出力する前記鏡面の温度を表示する温度表示部と、前記鏡面に対して光を照射する光源素子と、前記光源素子から前記鏡面に対して照射された光の反射光を受光し、受光量を出力する受光素子と、を備えている、鏡面冷却式露点計であって、前記鏡面上に結露が生じることによる前記受光素子の前記受光量の変化を検知可能に構成されており、前記受光量が所定の閾値を下回ったことを検知した場合に、その時点において前記温度測定素子が出力している前記鏡面の温度を前記温度表示部に保持させ、前記被測定気体の露点として表示させる処理を実行する制御部を備えていることを特徴としている。
【００１２】
このような構成によれば、前記鏡面上に結露が生じた場合に、鏡面上の結露の状態が一定となるのを待つことなく、その時点において前記温度測定素子が出力している温度を保持し、露点として前記温度表示部に表示させるので、被測定気体の露点の単発測定を短時間で適切に行うことができる。
【００１３】
好ましくは、前記チャンバには、前記光源素子から発せられた光を前記鏡面に導くための細孔と、前記鏡面によって反射された反射光を前記受光素子に導くための細孔と、が形成されている。
【００１４】
このような構成によれば、散乱光による外乱を抑制することができる。これにより、結露による鏡面の変化を高感度に検知することができる。従って、被測定気体の露点を精度よく測定することができる。
【００１５】
好ましくは、前記冷却素子は、前記反射鏡を冷却する冷却速度を変更可能に構成されている。
【００１６】
このような構成によれば、測定露点の違いによって、適正な冷却速度を選択することができる。これにより、被測定気体の露点の測定精度を向上することができる。
【００１７】
好ましくは、本考案に係る鏡面冷却式露点計は、前記冷却素子に電力を供給する電力供給部を備えており、前記制御部は、前記鏡面上に結露が生じることにより前記受光素子の前記受光量が低下し所定の値を下回ったことを検知した時点、またはその後所定の時間経過後に、前記電力供給部から前記冷却素子への電力の供給を停止する処理を実行する構成とされている。
【００１８】
このような構成によれば、前記冷却素子への電力の供給を早期に停止することにより、前記反射鏡の温度の上昇を早期に開始させることができる。これにより、次の露点測定の準備を迅速に完了することができるので、複数の設備や容器などに充填された被測定気体の露点の測定を順次好適に行うことができる。また、このような構成によれば、露点の連続測定を行う必要がないので、制御構造を、鏡面上の結露の状態が一定となるように、反射鏡の温度を細かく制御する構成とする必要がない。よって、反射鏡の温度制御を行うための制御構造を単純なものとすることができる。これにより、装置の小型化、開発コストの抑制が可能である。
【００１９】
好ましくは、前記被測定気体は、六フッ化硫黄である。
【００２０】
このような構成によれば、六フッ化硫黄を絶縁媒体として使用しているガス遮断器、ガス変圧器、ガス絶縁開閉装置などの電力機器の検査を適切に実行することができる。
【００２１】
本考案のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう考案の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本考案に係る鏡面冷却式露点計の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す鏡面冷却式露点計のセンサ部を示す断面図である。
【図３】図１に示す鏡面冷却式露点計の制御部が実行する動作処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１に示す鏡面冷却式露点計が六フッ化硫黄の露点測定を行う場合の、鏡面温度と時間との関係を示すグラフである。
【図５】図１に示す鏡面冷却式露点計が六フッ化硫黄の露点測定を行う場合の、フォトトランジスタ出力値と時間との関係を示すグラフである。
【００２３】
以下、本考案の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２４】
図１および図２は、本考案に係る鏡面冷却式露点計の一例を示している。鏡面冷却式露点計Ｘ１は、たとえば、ガス遮断器、ガス変圧器、ガス絶縁開閉装置などの電力機器の検査に使用される。これらの電力機器には、絶縁媒体として六フッ化硫黄が充填されている。鏡面冷却式露点計Ｘ１は、この六フッ化硫黄の露点を測定するために使用される。六フッ化硫黄は、本考案でいう被測定気体の一例に相当するものである。
【００２５】
なお、以降の説明において、上下方向などの方向は、図面の記載にしたがったものとする。
【００２６】
図１に示すように、鏡面冷却式露点計Ｘ１は、センサ部１および本体部２を備えている。センサ部１は、図２に示すように、チャンバ１０、反射鏡１１、ペルティエ素子１２、白金測温抵抗体１３、赤外発光ダイオード１４、およびフォトランジスタ１５を備えている。なお、鏡面冷却式露点計Ｘ１においては、冷却部１と本体部２とが分離した構成とされている。もちろん、鏡面冷却式露点計Ｘ１の構成はこれに限られず、本体部２が冷却部１を内蔵するように構成することも可能である。
【００２７】
チャンバ１０は、内部に被測定気体である六フッ化硫黄を流通させるためのものである。チャンバ１０は、金属や合成樹脂を用いて形成されている。金属の具体例として、たとえば、ステンレスやアルミニウムが挙げられる。合成樹脂の具体例としては、たとえば、ポリアセタール、ナイロン、フッ素樹脂などが挙げられる。チャンバ１０は、気体供給口１０ａ、気体供給通路１０ｂ、測定室１０ｃ、気体排出通路１０ｄ、気体排出口１０ｅ、光源素子マウント部１０ｆ、細孔１０ｇ，１０ｈ、受光素子マウント部１０ｉ、反射鏡収容部１０ｊ、および冷却素子収容部１０ｋを備えている。
【００２８】
気体供給口１０ａは、六フッ化硫黄を外部からチャンバ１０の内部に供給するためのものである。気体供給口１０ａは、チャンバ１０の外側面に設けられている。気体供給口１０ａには、継手（図示略）が接続される。六フッ化硫黄が充填されているガス遮断器などの電力機器は、六フッ化硫黄の取り出し口（図示略）を備えている。この取り出し口には、中間にニードルバルブを有するチューブ（図示略）の一端が接続される。このチューブの他端は、前記した継手に接続される。前記ニードルバルブのニードルを操作することにより、六フッ化硫黄が、チャンバ１０内に供給される。
【００２９】
気体供給通路１０ｂは、矢印で示すように、気体供給口１０ａからチャンバ１０内に入った六フッ化硫黄を後述する測定室１０ｃに導くためのものである。気体供給通路１０ｂは、その開口部が測定室１０ｃの内側面１０ｃａに開口するように形成されている。
【００３０】
測定室１０ｃは、チャンバ１０の内部に設けられた、六フッ化硫黄の露点測定が行われる部屋である。測定室１０ｃの底面には、後述する反射鏡１１の鏡面１１ａを露出させるための開口部が開口している。測定室１０ｃの内側面１０ｃａは、後述する赤外発光ダイオード１４から照射される光の光路および鏡面１１ａに反射される反射光の光路の角度に合わせて傾斜している。測定室１０ｃの容積をできるだけ小さくするためである。
【００３１】
気体排出通路１０ｄは、矢印で示すように、六フッ化硫黄を測定室１０ｃから後述する気体排出口１０ｅへ導くためのものである。
【００３２】
気体排出口１０ｅは、六フッ化硫黄をチャンバ１０から外部に排出するためのものである。気体排出口１０ｅは、チャンバ１０の外側面に設けられている。気体排出口１０ｅには、継手（図示略）が取り付けられる。この継手には、中間に流量計を有するチューブ（図示略）の一端が接続される。このチューブの他端は、気体回収用バッグ（図示略）に接続される。六フッ化硫黄の流量は、前記流量計が示す流量をチェックしながら、前記ニードルバルブのニードルを操作することにより調節される。チャンバ１０から排出された六フッ化硫黄は、前記気体回収用バッグ中に採取される。六フッ化硫黄は、温室効果ガスの一つに指定されており、大気中に廃棄できないためである。
【００３３】
光源素子マウント部１０ｆは、後述する赤外発光ダイオード１４を取り付けるための穴である。光源素子マウント部１０ｆは、チャンバ１０の上壁部の傾斜部に設けられている。
【００３４】
光源素子マウント部１０ｆの底部から測定部１０ｃに向けて、細孔１０ｇが設けられている。細孔１０ｇは、赤外発光ダイオード１４から発せられた光を鏡面１１ａに導くためのものである。細孔１０ｇの内径は、赤外発光ダイオード１４の外形よりもかなり小さく形成されている。赤外発光ダイオード１４から発せられた光束を絞るためである。細孔１０ｇの内径は、好ましくは１ｍｍである。
【００３５】
細孔１０ｈは、鏡面１１ａによって反射された反射光を後述するフォトランジスタ１５に導くためのものである。細孔１０ｈは、測定室１０ｃの上面から受光素子マウント部１０ｉの底面に向けて形成されている。細孔１０ｈの内径は、フォトランジスタ１５の外形よりもかなり小さく形成されている。鏡面１１ａによって反射された反射光の光束を絞り、外乱光を減らすためである。細孔１０ｈの内径は、好ましくは１ｍｍである。
【００３６】
受光素子マウント部１０ｉは、フォトトランジスタ１５を取り付けるための穴であり、チャンバ１０の上壁部の傾斜部に設けられている。
【００３７】
反射鏡収容部１０ｊは、チャンバ１０内に設けられた、後述する反射鏡１１を収容するための部屋である。反射鏡収容部１０ｊは、測定室１０ｃの下方に形成されている。また、冷却素子収容部１０ｋは、後述するペルティエ素子１２をチャンバ１０内に収容するための部屋である。冷却素子収容部１０ｋは、反射鏡収容部１０ｊの下方に形成されている。
【００３８】
反射鏡１１は、反射鏡収容部１０ｊに収容されており、後述するペルティエ素子１２の上面に接するようにして取り付けられている。反射鏡１１は、銅などの熱伝導率の高い材料を用いて形成されており、後述する赤外発光ダイオード１４が発した光を反射するための鏡面１１ａを備えている。鏡面１１ａは、たとえば、銅にロジウムメッキを施したものである。鏡面１１ａは、測定室１１ｃ中に露出するように配置されており、測定室１１ｃに供給された六フッ化硫黄に晒される。反射鏡１１は、鏡面１１ａが気体供給通路１０ｅの開口部の下端部１０ｂａの高さに略一致するように配置されている。これにより、六フッ化硫黄が、鏡面１１ａに直接吹きかけられる。
【００３９】
ペルティエ素子１２は、反射鏡１１を冷却するためのものであり、冷却素子収容部１０ｋに収容されている。ペルティエ素子１２は、本考案でいう冷却素子の一例に相当するものである。ペルティエ素子１２は、鏡面１１ａ上に結露が生じるように、反射鏡１１を所定の速度で冷却する。ペルティエ素子１２への供給電力を変えることにより、この冷却速度を、変更することができる。
【００４０】
白金測温抵抗体１３は、鏡面１１ａの温度を測定するためのものである。規格として、Ｐｔ１００Ωのものが使用される。白金測温抵抗体１３は、本考案でいう温度測定素子の一例に相当する。温度測定素子としては、白金測温抵抗体１３の他に、ニッケル、銅などを使用した測温抵抗体、熱電対、サーミスタなどが使用できる。白金測温抵抗体１３は、反射鏡１１の下面に接するようにして、取り付けられている。より具体的には、白金測温抵抗体１３は、反射鏡１１の下面に白金測温抵抗体１３の形状に合わせて形成された凹部に嵌め込まれ、反射鏡１１とペルティエ素子１２との間に挟持されている。反射鏡１１は銅などの熱伝導率の高い材料を用いて作製されているので、白金測温抵抗体１３をこの位置に配置することによっても鏡面１１ａの温度を正確に検知することができる。
【００４１】
赤外発光ダイオード１４は、矢印で示すように、鏡面１１ａに光を照射するためのものであり、光源素子マウント部１０ｆに取り付けられている。赤外発光ダイオード１４は、８８０ｎｍ付近にピーク発光波長を有するものが使用されている。赤外発光ダイオード１４は、本考案でいう光源素子の一例に相当するものである。光源素子として、８８０ｎｍ付近以外にピーク発光波長を有する発光ダイオードを使用することもできる。
【００４２】
フォトトランジスタ１５は、赤外発光ダイオード１４によって鏡面１１ａに対して照射された光の反射光を、矢印で示すように受光し、その時点の受光量を出力するためのものであり、受光素子マウント部１０ｉに取り付けられている。フォトトランジスタ１５は、反射光の微小な変化を検出できるように、赤外発光ダイオード１４のピーク発光波長と同波長帯のピーク感度波長を有している。具体的には、フォトトランジスタ１５は、８８０ｎｍ付近にピーク感度波長を有している。なお、フォトトランジスタ１５は、本考案でいう受光素子の一例に相当するものである。受光素子として、８８０ｎｍ付近以外にピーク感度波長を有するフォトトランジスタを使用することもできる。もちろん、フォトダイオードなどのフォトトランジスタ以外の受光素子を使用することも可能である。
【００４３】
次に、本体部２の構成について、図１を参照しながら説明する。本体部２は、温度表示部２０、電力供給部２１、および制御部２２を備えている。
【００４４】
温度表示部２０は、白金測温抵抗体１３が測定し出力する温度を連続的に表示する。温度表示部２０の具体例として、たとえば、温度表示用のデジタルパネルメータが挙げられる。この温度表示部２０は、後述する露点表示・電力供給制御部２２ｃからの信号により、ある時点で白金測温抵抗体１３が出力している鏡面温度を保持する機能を有している。
【００４５】
電力供給部２１は、ペルティエ素子１２に電力を供給するためのものである。ペルティエ素子１２は、この電力供給部２１により供給される電力により、反射鏡１１を所定の冷却速度で冷却する。電力供給部２１は、後述する露点表示・電力供給制御部２２ｃから加えられる信号により、ペルティエ素子１２への電力供給を停止可能に構成されている。この電力供給を停止する動作の制御は、たとえば、電力供給部２１が有するリレーを用いて行われる。
【００４６】
ここで、被測定気体である六フッ化硫黄の露点が高い場合、ペルティエ素子１２による反射鏡１１の冷却速度が速すぎると、フォトトランジスタ１５による結露の検出が遅れる場合がある。このような場合、反射鏡１１の冷却が過度に行われ、露点が実際よりも低めに表示されてしまう。その一方、被測定気体である六フッ化硫黄の露点が低い場合でも冷却速度を遅くすると、測定時間が長くなる。そこで、鏡面冷却式露点計Ｘ１においては、電力供給部２１は、異なる抵抗値を有する複数の抵抗を内部に有しており、適切な抵抗を選択することにより、ペルティエ素子１２への電力供給を段階的に変更できるように構成されている。これにより、ペルティエ素子１２による反射鏡１１の冷却速度を段階的に変更することができる。
【００４７】
制御部２２は、センサ部１、温度表示部２０、および電力供給部２１の動作処理を行う。制御部２２は、この動作処理をリレー制御により実行するように構成されている。もちろん、制御部２２は、この動作処理を実行できるものであればどのようなものでもよく、たとえば、マイクロコンピュータを用いて構成してもよい。制御部２２は、冷却速度変更スイッチ２２ａ、結露検知部２２ｂ、および露点表示・電力供給制御部２２ｃを備えている。
【００４８】
冷却速度変更スイッチ２２ａは、電力供給部２１が有する前記した複数の抵抗から適切な抵抗を選択する場合に使用される。測定作業者は、この冷却速度変更スイッチ２２ａを手動で操作することにより、前もって適切な冷却速度を選択する。もちろん、予め試験的に露点測定を行い、その結果に基づいて、自動的に冷却速度を設定する構成とすることも可能である。
【００４９】
結露検知部２２ｂは、赤外発光ダイオード１４が鏡面１１ａへ光を照射する動作、およびフォトトランジスタ１５が鏡面１１ａからの反射光を受光する動作を制御する。反射光を受光する動作制御において、結露検知部２２ｂは、フォトトランジスタ１５が出力する受光量の出力値（以下「フォトトランジスタ出力値」という）を電圧値に変換する。結露検知部２２ｂには、閾値となる電圧が予め設定されており、フォトトランジスタ出力値がこの所定の閾値を下回った場合、結露検知部２２ｂは、後述する露点表示・電力供給制御部２２ｃにその旨を知らせるための信号を出力するように構成されている。
【００５０】
露点表示・電力供給制御部２２ｃは、温度表示部２０における露点温度を保持する動作、および電力供給部２１におけるペルティエ素子１２への電力供給を停止する動作の制御を実行する。これらの動作の制御は、たとえば、露点表示・電力供給制御部２２ｃが有するリレーを用いて行われる。もちろん、この制御は、マイクロコンピュータにより行わせることも可能である。
【００５１】
次に、図３ないし図５を参照して、鏡面冷却式露点計Ｘ１の制御部２２が実行する動作処理を順を追って説明する。
【００５２】
制御部２２の動作処理を開始する前に、測定作業者は、冷却速度変更スイッチ２２ａを操作することにより、適切な冷却速度を選択する。
【００５３】
図３に示すように、先ず、ガス遮断器などの電力機器に充填された六フッ化硫黄が、チューブなどを介して気体供給口１０ａからチャンバ１０内に供給される。この六フッ化硫黄は、チャンバ１０内において、気体供給通路１０ｂ、測定室１０ｃ、気体排出通路１０ｄ、気体排出口１０ｅの順に連続的に流通する（Ｓ１）。
【００５４】
次に、温度表示部２０が、白金測温抵抗体１３が測定した鏡面１１ａの温度の表示を開始する（Ｓ２）。この後、温度表示部２０は、鏡面１１ａの継時的な温度の変化を連続的に表示する。
【００５５】
次に、電力供給部２１がペルティエ素子１２に電力の供給を開始することにより、ペルティエ素子１２は反射鏡１２の冷却を開始する（Ｓ３）。図４に示すように、ペルティエ素子１２による冷却により、鏡面１１ａの温度は、矢印で示すように、露点に向けて低下する。
【００５６】
次に、結露検知部２２ｂが、鏡面１１ａ上に結露が生じたか否かを監視する（Ｓ４）。フォトトランジスタ１５の受光量（フォトトランジスタ出力値）が所定の閾値以上の場合には、鏡面１１ａ上に結露が生じたか否かの監視を継続する（Ｓ５：ＮＯ，Ｓ４）。図５に示すように、鏡面１１ａに結露が生じていない場合は、フォトトランジスタ出力値は略一定の値を示す。その一方、鏡面１１ａに結露が生じた場合には、フォトトランジスタ出力値が低下する。結露検知部２２ｂは、フォトトランジスタ出力値が所定の閾値を下回った時点Ｔ１に、鏡面１１ａ上に結露が生じたと判断する（Ｓ５：ＹＥＳ，Ｓ６）。
【００５７】
結露検知部２２ｂは、フォトトランジスタ出力値が、この所定の閾値を下回った場合、露点表示・電力供給制御部２２ｃにその旨を知らせるための信号を出力する。結露検知部２２ｂからフォトトランジスタ出力値が所定の閾値を下回ったことを示す信号を受け取った露点表示・電力供給制御部２２ｃは、温度表示部２０に対して、白金測温抵抗体１３が出力している鏡面温度を保持することを指示する信号を出力する。この信号を受け取った温度表示部２０は、白金測温抵抗体１３が出力している鏡面温度を保持し、現在測定中の六フッ化硫黄の露点としての温度を表示する（Ｓ６）。
【００５８】
また、露点表示・電力供給制御部２２ｃは、電力供給部２１に対して、ペルティエ素子１２への電力供給を停止することを指示する信号を出力する。この信号を受け取った電力供給部２１は、その時点またはその後所定の時間内に電力供給を停止する（Ｓ７）。露点の測定が完了した以上、反射鏡１１を冷却する必要がないからである。図４に示すように、電力供給部２１が、ペルティエ素子１２に対する電力供給を停止した後、鏡面１１ａの温度は矢印に示すように上昇する。また、鏡面１１ａ上の結露が消失するため、図５に示すように、フォトトランジスタ出力値は、元の値に戻る。なお、電力供給部２１にペルティエ素子１２への電力供給を停止させるためのフォトトランジスタ出力値の閾値として、上記のように温度表示部２０に露点温度を表示させる閾値を使用してもよいし、これとは別の閾値を設定してもよい。
【００５９】
以上のように、鏡面冷却式露点計Ｘ１は、鏡面１１ａ上に結露が生じた場合に、鏡面１１ａ上の結露の状態が一定になるのを待つことなく、その時点において白金測温抵抗体１３が出力している温度を保持し、露点として温度表示部２０に表示させ、反射鏡１１に対する複雑な温度制御を必要としないので、被測定気体である六フッ化硫黄の露点の単発測定を短時間で適切に行うことができる。
【００６０】
チャンバ１０には、赤外発光ダイオード１４から発せられた光を鏡面１１ａに導くための細孔１０ｇと、鏡面１１ａによって反射された反射光をフォトトランジスタ１５に導くための細孔１０ｈとが形成されている。これにより、散乱光による外乱を抑制することができるので、結露による鏡面１１ａの変化を高感度に検知することができる。よって、六フッ化硫黄の露点を精度よく測定することができる。
【００６１】
ペルティエ素子１２は、反射鏡１１を冷却する冷却速度を変更可能に構成されている。これにより、測定露点の違いによって、適正な冷却速度を選択することができるので、六フッ化硫黄の露点の測定精度を向上することができる。
【００６２】
鏡面冷却式露点計Ｘ１において、制御部２２は、鏡面１１ａ上に結露が生じることにより受光量が低下し所定の値を下回ったことを検知した時点、またはその後所定の時間経過後に、電力供給部２１からペルティエ素子１２への電力の供給を停止する処理を実行する。これによれば、ペルティエ素子１２への電力の供給を早期に停止する結果、反射鏡１１の温度の上昇を早期に開始させることができるので、次の露点測定の準備を迅速に完了することができる。従って、鏡面冷却式露点計Ｘ１によれば、複数の設備や容器などに充填された六フッ化硫黄の露点の測定を順次好適に行うことができる。また、鏡面冷却式露点計Ｘ１は、連続測定を行うものではないため、鏡面１１ａ上の結露の状態が一定となるように、反射鏡１１の温度を細かく制御する必要がない。よって、反射鏡１１の温度制御を行うための制御構造を簡単なものとすることができる。これにより、装置の小型化、開発コストの抑制が可能である。
【００６３】
鏡面冷却式露点計Ｘ１において、測定室１０ｃの内側面１０ｃａが、赤外発光ダイオード１４から照射される光の光路および鏡面１１ａに反射される反射光の光路の角度に合わせて傾斜している。また、鏡面１１ａが、測定室１０ｃ中に露出し、気体供給通路１０ｅの開口部の下端部１０ｂａの高さに略一致するように配置されている。このような構成とすることにより、測定室１０ｃの容積を小さくすることができる。これにより、六フッ化硫黄のパージ時間を短縮できるので、測定時間を短縮することができる。
【００６４】
鏡面冷却式露点計Ｘ１においては、フォトトランジスタ１５は、赤外発光ダイオード１４のピーク発光波長と同波長帯のピーク感度波長を有している。これにより、反射光の微小変化でも検出できるので、露点の測定感度を向上することができる。
【００６５】
鏡面冷却式露点計Ｘ１は、短時間で精度よく六フッ化硫黄の露点を測定することができるので、温室効果ガスの一つである六フッ化硫黄の必要量を最小限に抑えることができる。また、ガス回収バッグなどを使用することにより、六フッ化硫黄の大気中への放出を極めてゼロに近づけることができる。よって、鏡面冷却式露点計Ｘ１は、六フッ化硫黄を絶縁媒体として使用しているガス遮断器、ガス変圧器、ガス絶縁開閉装置などの電力機器の検査を適切に実行することができる。
【００６６】
本考案は、上述した実施の形態の内容に限定されない。本考案に係る採便容器およびアタッチメントの具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００６７】
本考案に係る鏡面冷却式露点計を用いて露点を測定できる被測定気体は、六フッ化硫黄に限らない。本考案に係る鏡面冷却式露点計は、水素、酸素、窒素、二酸化炭素、空気、ヘリウムガスなど、他の気体の露点を測定する場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
Ｘ１  鏡面冷却式露点計
１０  チャンバ
１０ｇ  細孔（光源素子から発せられた光を鏡面に導くための）
１０ｈ  細孔（鏡面によって反射された反射光を受光素子に導くための）
１１  反射鏡
１１ａ  鏡面
１２  ペルティエ素子（冷却素子）
１３  白金測温抵抗体（温度測定素子）
１４  赤外発光ダイオード（光源素子）
１５  フォトトランジスタ（受光素子）
２０  温度表示部
２１  電力供給部
２２  制御部
【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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