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Z 7151 : 2000 (ISO 9096 : 1992)
4.2 下付き記号と指数
表2による。
表1 記号とそれらの単位
記号 内容 単位
a ノズルの有効面積 m2
A 試料採取の断面積 m2
c 粒子状物資の濃度 g/m3
ノズル先端の厚さ m
d 試料採取面のダクトの直径 m
dH 水力学的ダクトの直径 m
dN1 ノズルの内径 m
dN2 ノズルの外径 m
do オリフィスの直径 m
f 水分濃度 kg/m3
i 試料採取線上の個々の位置(直径又は半径) −
K 校正係数 −
l 特有の長さ m
l1 試料採取側面の長い方の長さ m
l2 試料採取側面の短い方の長さ m
m 捕集粒子状物質の質量 g
M グラム分子量 kg/kmol
nd 試料採取直径上の試料採取点の数 −
ndia 試料採取直径の数(試料採取線) −
nr 試料採取半径上の試料採取点の数 −
n1 l1の分割数 −
n2 l2の分割数 −
p 絶対圧力 Pa
pam 大気圧 Pa
pe 有効圧力 (pe=p−pem) Pa
測定装置までの圧力差 Pa
qm ダクト内の粒子状物質の流量 g/h
q ガス流量 m3/h
r ガス成分の割合 −
ガスの密度 kg/m3
椀 試料採取時間(全体での) h
椀 各試料採取点における試料採取時間 h
T 温度(絶対値) k
温度 ℃
ガスの流速 m/s
V ガス量 m3
Vm ガスのグラム分子量 kg/kmol
xi m
直径又は半径線上の試料採取点から壁面までの距離
――――― [JIS Z 7151 pdf 6] ―――――
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Z 7151 : 2000 (ISO 9096 : 1992)
表2 下付記号と指数
下付記号と指数 内容
a 試料採取面における実際のガス状態
g ガス測定装置内のガス状態
i 個々の数字
n 標準状態
N ノズル
O オリフィス
pt ピトー管
w 水分
′ 水分を含む場合
5. 原理
鋭いエッジのノズルをガス流中に直交させて置き,試料ガスを一定時間等速に吸引する。ダクト内の粒
子濃度の分布が不均一な場合があるので,試料はダクト断面内のあらかじめ選定した位置で採取する。試
料ガス中の粒子状物質はろ紙によって分離した後,乾燥・ひょう量する。粒子濃度はひょう量した粒子の
質量と吸引したガスの体積から算出する。粒子質量流量は,粒子濃度とガス流量から算出する。また,粒
子質量流量は,ひょう量した粒子の質量,試料採取時間,ダクトとノズルの断面積からも算出できる。
6. 測定の概要
代表ガス試料を発生源から採取する。この試料が全体のガス流を代表するかの度合いは,次の事柄に依
存する。
・ 測定断面におけるガス速度の均一性。
・ 測定断面における試料採取点の十分な数。
・ 試料の等速吸引。
通常,試料ガスはダクトの測定断面積に応じて,一つ以上の試料採取点から採取する。この断面は等面
積に分割し,試料ガスはその中心から採取する(附属書Bを参照)。測定断面における粒子濃度を求める
ため,ノズルをある試料採取点から他の点へ移動し,各点で試料ガスの等速吸引を行う。試料採取時間は
その断面積に比例して採取する。
一般的に,試料ガスは以下の試料採取装置によって採取する。
・ 入口ノズルの付いたプローブ管。
・ 粒子分離器,1形と2形。
・ 吸引ガス流量測定器,1形と2形。
・ 排ガス吸引器。
粒子分離器とガス流量測定器は,ダクト内又は外いずれでも用いてよい。試料採取装置の概略図を図3
と図4に示す。図示した数字は表3に示した項目の数字に対応するが,図5と図6,7.と13.で使われる数
字と異なる。
試料採取の間,粒子の分離及び流量測定などを妨げないため,試料採取装置内に蒸気(水分,硫酸など)
を凝縮させないこと。このため,試料採取管,粒子分離器,ガス流量測定器は露点以上に保温する。
水蒸気が少ない場合には,水蒸気は粒子分離器の下流,乾式ガスメーターまでの間で除去できる。
等速吸引のため,試料採取点でのガス速度を測定し,それに応じて吸引ガス流量の計算と調節を行う。
ガス速度の測定は,通常ピトー管が使用される。ガス流量測定器をダクト内に置く場合,吸引するガス
――――― [JIS Z 7151 pdf 7] ―――――
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Z 7151 : 2000 (ISO 9096 : 1992)
の差圧とピトー管の差から,等速吸引状態の調節が可能になる。ガス流量測定器がダクト外の場合,等速
吸引ガス流量の計算は複雑になり,その計算には標準状態のガス密度(乾きガス成分と水分量から計算し
ても良い。),ダクトとガス流量測定器内のガスの温度と圧力,ガス流量を水分除去後に測定するならばガ
ス中の水分量が必要になる。
試料採取後,捕集した粒子状物質は完全に回収(ノズル及びプローブの清掃も必要)し,乾燥・ひょう
量する。
粒子濃度と質量流量の計算方法は7.及び13.に示す。ダクト内の粒子質量流量の代替法の計算は,附属書
Fに示す。
図3 ガス測定装置の上流で水分除去を行わない場合のダスト測定装置(8.2を参照)の構成図
図4 ガス測定装置の上流で水分除去を行う場合のダスト測定装置(8.2を参照)の構成図
――――― [JIS Z 7151 pdf 8] ―――――
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Z 7151 : 2000 (ISO 9096 : 1992)
7. 測定と計算(再記述)
図5と図6に,必要な測定操作,粒子濃度と質量流量の計算の全体の流れを示す。これらの図は,図3
と図4の試料採取装置例と対応している。その他の試料採取装置(1形の粒子分離器及びガス流量測定器)
と計算(附属書F)も,それらがこの規格の条件を満たす場合には使用できる。
ガス速度 (8) の計算に必要なガス密度 (7) は,図5(ガス流量測定器前で水分を除去)のように,測定
したガスの温度 (3),静圧 (4),水分 (6) 及びガス成分 (5) から算出する。ピトー管を使用する場合には,
密度は測定した動圧 (1) とともに速度の計算式に用いる。異なったガス条件でのガス流量 (9, 10, 11) は,
ガス速度 (8) とダクト測定断面積 (2) を用いて計算できる。
等速吸引のためには,ポンプの吸引能力,ガス速度,粒子濃度及び試料採取時間に応じて適当なノズル
径を選ぶ。等速吸引のための吸引ガス流量 (12) は,吸引ノズルの口径 (13),ガス速度 (8),ダクト内のガ
ス条件 (3, 4) とガスメータ内のガス条件 (16, 17) によって決まる。吸引ガス流量 (14) はそれらに応じて
調節する。
測定後,吸引したガス量 (15) は使用したガスメータの静圧 (16) と温度 (17) によって標準状態 (21)
に換算する。
粒子を捕集するためのろ紙はあらかじめ乾燥・ひょう量 (18) し,試料採取後も同様に処理する (19)。
この差から捕集した全粒子状物質の質量を得る。粒子濃度 (22) は,標準ガス状態に換算した吸引ガス量
(21) に対する捕集された粒子質量の比として表す。
最終的に,粒子濃度 (22) とダクト内のガス流量 (11) とを乗じて粒子質量流量 (23) を得る。
移動採取法の場合は,粒子濃度は各点におけるそれぞれの等速吸引流量において,同一時間ごとに捕集
したダストの質量積算値に等速吸引量の積算値の逆数を乗じると平均濃度となる。
図6(ガス流量測定器前で水分を除去しない)において,標準状態 (10) での湿りガス流量の計算は図5
と同様に行う。ただし,等速吸引流量 (12) は,ガス流量測定器 (14) の差圧力に対するピトー管の動圧と
の関係から,二つの圧力差 (4, 16) と温度差 (3, 17),吸引ノズル径 (13) を用いて計算する。
この場合,乾きガス状態への換算は行わない。吸引した湿りガス量の標準状態 (20) への換算は,湿り
吸引ガス流量 (14) と試料採取時間 (24) から求める。しかし,ガス中の水分量が分かる場合には,粒子濃
度は乾きガス基準でも計算できる。
湿りガス状態に基づく粒子濃度は,吸引した湿りガス量 (20) とろ紙の質量 (18, 19) から計算できる。
その粒子質量流量 (23) は,この粒子濃度 (22) と標準状態 (10) でのダクト中の湿りガス流量を乗じるこ
とによって求める。
参考 7.の記述中で( )の中の数字は,図5又は図6の図中に示された数字記号を意味している。
――――― [JIS Z 7151 pdf 9] ―――――
Z7 151:2000(ISO9 096:
図5 ガス測定装置の上流で水分除去を行う場合の測定と計算図
1992
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)
――――― [JIS Z 7151 pdf 10] ―――――
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JIS Z 7151:2000の引用国際規格 ISO 一覧
- ISO 9096:1992(IDT)
JIS Z 7151:2000の国際規格 ICS 分類一覧
- 13 : 環境.健康予防.安全 > 13.040 : 気質 > 13.040.40 : 固定施設からの発生ガス