JPH10339698A - Infrared-type gas detector - Google Patents

Infrared-type gas detector

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Publication number
JPH10339698A
JPH10339698A JP15081397A JP15081397A JPH10339698A JP H10339698 A JPH10339698 A JP H10339698A JP 15081397 A JP15081397 A JP 15081397A JP 15081397 A JP15081397 A JP 15081397A JP H10339698 A JPH10339698 A JP H10339698A
Authority
JP
Japan
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infrared
light source
gas
cell
detection sensor
Prior art date
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Application number
JP15081397A
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Japanese (ja)
Inventor
Hironobu Takada
洋信 高田
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Itachibori Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Itachibori Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10339698A publication Critical patent/JPH10339698A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an infrared-type gas detector that can improve the response property and reliability of gas detection and at the same time can expand the life of a light source by improving the linearity of sensor sensitivity for gas concentration. SOLUTION: An infrared-type gas detector device consists of a light source 1 for generating infrared rays, a cylindrical cell 2 for measurement for taking in a measurement gas, and an infrared detection sensor 3 that is provided at one side of the cell 2 for measurement and detects that the infrared rays being radiated from the other side of the cell 2 for measurement into an internal part are absorbed by the measurement gas. The device has a light source driving circuit K for gradually lighting up and driving the light source 1 and at the same time uses a current amplification-type infrared detection sensor 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線を利用して
各種のガス、例えば燻焼火災で発生するガス、具体的に
は炭化水素等や、有毒ガスに分類される炭酸ガス、一酸
化炭素、酸化窒素、シアン化水素、アクロレリン(CH
2 =CHCHO)、塩酸、アンモニア等を検出すること
により、火災を早期に発見することができ、これにより
その場所からの非難や早期消火活動等が行えるようにす
るための赤外線式ガス検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to various gases utilizing infrared rays, for example, gases generated in a smoldering fire, specifically, hydrocarbons, carbon dioxide gas classified as a toxic gas, and carbon monoxide. , Nitric oxide, hydrogen cyanide, acrolerin (CH
2 = CHCHO), hydrochloric acid, ammonia, etc., to detect a fire at an early stage, and thereby to use an infrared gas detection device to enable blame and early fire fighting from that location. .

【0002】[0002]

【従来の技術】上記赤外線式ガス検出装置は、赤外線を
発生する光源と、測定ガスを取り込むための筒状の測定
用セルと、前記光源により測定用セルの一端から内部に
照射された赤外線が測定ガスにより吸収されたことを検
出するべく、該測定用セルの他端に設けた赤外線検出セ
ンサとからなっているものが一般的である。従って、測
定用セル内にガスが侵入してくると、このガスに赤外線
が照射され、このガスによって赤外線が吸収されること
になる。これを赤外線検出センサが検出することにより
ガスの種類や濃度を判定し、火災発生であるか否かを判
断するようにしている。
2. Description of the Related Art The above-mentioned infrared type gas detector comprises a light source for generating infrared light, a cylindrical measuring cell for taking in a measuring gas, and infrared light radiated inside from one end of the measuring cell by the light source. In general, an infrared detection sensor is provided at the other end of the measuring cell in order to detect absorption by the measuring gas. Therefore, when a gas enters the measuring cell, the gas is irradiated with infrared rays, and the gas absorbs the infrared rays. This is detected by an infrared detection sensor to determine the type and concentration of the gas, thereby determining whether or not a fire has occurred.

【0003】ところで、上記構成の赤外線式ガス検出装
置は、24時間検出できるように常に作動状態になって
いるため、電力消費量に有利になるように電圧増幅型の
焦電センサから赤外線検出センサを構成していた。
The infrared gas detection device having the above-described structure is always in operation so that it can be detected for 24 hours. Therefore, a voltage amplification type pyroelectric sensor is changed to an infrared detection sensor so as to be advantageous in power consumption. Was composed.

【0004】上記のように電圧増幅型の焦電センサは、
電力消費量に有利であるものの、その分応答性が低下す
るだけでなく、チョッピング周波数が最大で10Hz
(1秒間に10回計測)でしか使用することができず、
急激な変化を直ちに検出することができないとともに、
検出結果に大きなバラツキが発生し、信頼性に欠けるも
のであった。又、測定用セルに赤外線を照射するための
光源も前記周波数(10Hz)に同期させた状態で駆動
させることになるため、例えば60Hzで駆動するもの
に比べて光源の一回の駆動(点灯)時間及び駆動停止
(消灯)時間が長くなる。このため、駆動(点灯)時間
中に温められた光源のフィラメントが駆動停止(消灯)
時間で大幅に冷却されてしまい、次回の駆動(点灯)時
に再び高い温度に温められることになり、フィラメント
が早期に切れてしまう問題点もあった。
As described above, the voltage amplification type pyroelectric sensor is
Although it is advantageous for power consumption, not only does the responsiveness decrease accordingly, but the chopping frequency can be up to 10 Hz.
(Measured 10 times per second)
Rapid changes cannot be detected immediately,
Large variations occurred in the detection results, and the reliability was lacking. In addition, since the light source for irradiating the measuring cell with infrared light is also driven in synchronization with the frequency (10 Hz), a single driving (lighting) of the light source is performed, for example, as compared with the case of driving at 60 Hz. The time and the drive stop (light-out) time increase. For this reason, the filament of the light source heated during the driving (lighting) time is stopped (lights off).
In a long time, the filament is greatly cooled down, and the filament is heated to a high temperature again at the next driving (lighting), so that the filament is cut off early.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明が前述の状況に
鑑み、解決しようとするところは、ガス濃度に対してセ
ンサ感度のリニアリティ性を向上させることにより、ガ
ス検出の応答性及び信頼性を向上させることができると
ともに、光源を長寿命にすることができる赤外線式ガス
検出装置を提供する点にある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above situation, the present invention aims to solve the problem by improving the linearity of the sensor sensitivity with respect to the gas concentration, thereby improving the responsiveness and reliability of gas detection. An object of the present invention is to provide an infrared gas detection device that can improve the light source and can prolong the life of the light source.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、赤外線を発生する光源と、測定ガスを取り
込むための筒状の測定用セルと、前記光源により測定用
セルの一端から内部に照射された赤外線が測定ガスによ
り吸収されたことを検出するべく、該測定用セルの他端
に設けた赤外線検出センサとからなる赤外線式ガス検出
装置であって、前記光源を徐々に点灯駆動する光源駆動
回路を設けるとともに、前記赤外線検出センサに電流増
幅型のものを用いたことを特徴としている赤外線式ガス
検出装置。従って、赤外線検出センサに電流増幅型のも
のを用いることによって、高速応答性に有利にできると
ともに、測定精度の向上を図ることができる。しかも、
センサの駆動周波数を60Hz位まで上げることができ
るから、リニアリティが向上し、その分更に精度を上げ
ることができる。又、従来よりも高い周波数で光源を駆
動することにより、光源のフィラメントの冷却時間が従
来の10Hzで駆動した場合に比べて飛躍的に短くする
ことができるから、フィラメントの温度変化を小さく抑
えることができ、しかも光源を光源駆動回路により徐々
に点灯駆動することで、点灯時のショックを和らげるこ
とができるから、光源の寿命を長くすることができる。
又、光源を高い周波数で駆動することで、連続点灯と同
等又は略同等の安定性を図ることができる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a light source for generating infrared light, a cylindrical measuring cell for taking in a measuring gas, and one end of the measuring cell by the light source. An infrared gas detection device comprising an infrared detection sensor provided at the other end of the measurement cell to detect that the infrared light applied to the inside is absorbed by the measurement gas. An infrared gas detection device comprising a light source driving circuit for driving and lighting, and a current amplification type infrared detection sensor. Therefore, by using a current amplification type infrared sensor, it is possible to improve the high-speed response and improve the measurement accuracy. Moreover,
Since the driving frequency of the sensor can be increased to about 60 Hz, the linearity is improved, and the accuracy can be further improved. Also, by driving the light source at a higher frequency than before, the cooling time of the filament of the light source can be drastically shortened as compared with the case where the conventional light source is driven at 10 Hz. In addition, since the light source is gradually turned on and driven by the light source driving circuit, a shock at the time of lighting can be reduced, so that the life of the light source can be extended.
Further, by driving the light source at a high frequency, it is possible to achieve the same or substantially the same stability as continuous lighting.

【0007】前記測定用セルをセル長の異なる複数のセ
ルから構成することによって、測定可能な波長帯域を拡
大することができる。又、これら複数のセルに対して赤
外線を照射するための前記光源を単一のものから構成す
ることによって、光源を複数個設けるものに比べてコス
ト面において有利にすることができる。そして、前記光
源から各セルの赤外線照射方向始端部までの距離が略同
一になるように該光源を配置し、且つ、各セルの赤外線
照射方向終端部に前記赤外線検出センサを近接配置する
ことによって、光源から各セルに届く赤外線の光量を略
等しくすることができながらも、各セルの赤外線照射方
向終端部から赤外線検出センサまでの間に距離がある場
合に検出精度が低下することを回避することができる。
By configuring the measuring cell from a plurality of cells having different cell lengths, the wavelength band that can be measured can be expanded. In addition, by configuring the light source for irradiating the plurality of cells with infrared light from a single light source, it is possible to obtain an advantage in cost as compared with the case where a plurality of light sources are provided. Then, by arranging the light source so that the distance from the light source to the beginning of the infrared irradiation direction of each cell is substantially the same, and by arranging the infrared detection sensor close to the end of the infrared irradiation direction of each cell While it is possible to make the amount of infrared light reaching each cell from the light source substantially equal, it is possible to avoid a decrease in detection accuracy when there is a distance between the infrared irradiation direction end of each cell and the infrared detection sensor. be able to.

【0008】前記赤外線検出センサに対する複数のバン
ドパスフィルタを駆動回転自在な回転体に取り付けると
ともに、設定時間経過する度に前記回転体が駆動回転さ
れるように構成することによって、特定の波長のみを取
り出すことができるから、検出精度を向上させることが
できる。
[0008] A plurality of band-pass filters for the infrared detection sensor are mounted on a rotatable rotatable body, and the rotatable body is driven and rotated every time a set time elapses, so that only a specific wavelength is controlled. Since it can be taken out, the detection accuracy can be improved.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1に、本発明の赤外線式ガス検
出装置を示している。これは、赤外線を発生する光源1
と、測定ガスを取り込むための筒状の測定用セル2と、
前記光源1により測定用セル2の一端から内部に照射さ
れた赤外線が測定ガスにより吸収されたことを検出する
べく、該測定用セル2の他端に設けた赤外線検出センサ
3とを備えている。
FIG. 1 shows an infrared gas detection apparatus according to the present invention. This is a light source 1 that generates infrared light.
A cylindrical measuring cell 2 for taking in a measuring gas;
An infrared detection sensor 3 provided at the other end of the measuring cell 2 to detect that the infrared light emitted from one end of the measuring cell 2 to the inside by the light source 1 is absorbed by the measuring gas. .

【0010】前記光源1には、6.3V、200mAの
ものを使用し、この光源1の駆動回路Kの具体的回路を
図4に示している。これは、光源1を駆動するための駆
動パルスのデューティ比を変更するための変更回路4か
らの信号に基づいて、2つのFET,FETをON−O
FF制御することにより光源1の駆動制御を行うように
している。そして、前記2つのFET,FETがONし
た場合に、電圧電流供給回路5により光源1を駆動する
ようにしている。つまり、光源駆動回路Kを変更回路4
と電圧電流供給回路5とから構成している。前記電圧電
流供給回路5には、抵抗R1〜R3の他、安定的な特性
が得られるように配置されたオペアンプ6、電圧を一定
に保持するための定電圧ダイオード7、電流制御を行う
ためのコンデンサ8を有している。前記コンデンサ8に
より、図5に示すように、電流パルスを設定された最大
電流値になるまで緩やかな曲線を描く領域Xを有するよ
うに制御することができ、光源1を徐々に点灯駆動する
ことができるようにしている。そして、最大電流値にな
ったのち、設定時間最大電流値を維持させることによ
り、光源1の寿命を長くすることができるようにしてい
る。前記曲線の曲がり度合いや最大電流値を維持させる
時間は、自由に変更可能である。
As the light source 1, a light source having a voltage of 6.3 V and 200 mA is used, and a specific circuit of a driving circuit K of the light source 1 is shown in FIG. This is because the two FETs are turned on and off based on a signal from a change circuit 4 for changing the duty ratio of a drive pulse for driving the light source 1.
The drive control of the light source 1 is performed by performing FF control. The light source 1 is driven by the voltage / current supply circuit 5 when the two FETs are turned on. That is, the light source drive circuit K is changed to the change circuit 4
And a voltage / current supply circuit 5. The voltage / current supply circuit 5 includes, in addition to the resistors R1 to R3, an operational amplifier 6 arranged to obtain stable characteristics, a constant voltage diode 7 for maintaining a constant voltage, and a current control circuit for performing current control. It has a capacitor 8. By the capacitor 8, as shown in FIG. 5, the current pulse can be controlled so as to have a region X that draws a gentle curve until reaching the set maximum current value. I can do it. Then, after reaching the maximum current value, by maintaining the maximum current value for the set time, the life of the light source 1 can be extended. The degree of bending of the curve and the time for maintaining the maximum current value can be freely changed.

【0011】前記赤外線検出センサ3は、2つの素子3
A,3Aを備えたデュアル素子型に構成され、この赤外
線検出センサ3に対する駆動回路を図3に示している。
この駆動回路は、応答性及び信頼性に優れたオペアンプ
9、高周波ノイズ成分を除去するためのローパスフィル
ター10、非反転入力端子への入力信号を増幅するため
の抵抗R4、出力の一部を出力端に送り返すための負帰
還抵抗R5、回路の安定化を図るための抵抗R6,R7
等を備えて、電流増幅型に構成されている。
The infrared detecting sensor 3 comprises two elements 3
FIG. 3 shows a drive circuit for the infrared detection sensor 3 which is configured as a dual element type having the A and 3A.
This drive circuit includes an operational amplifier 9 having excellent responsiveness and reliability, a low-pass filter 10 for removing high-frequency noise components, a resistor R4 for amplifying an input signal to a non-inverting input terminal, and a part of an output. Negative feedback resistor R5 for sending back to the end, resistors R6 and R7 for stabilizing the circuit
And the like, and is configured as a current amplification type.

【0012】図2に示すように、前記赤外線検出センサ
3の前方には、8μmのカットオンフィルターBとこの
カットオンフィルターBと組み合わせて各種のガスを判
別するための4種類のバンドパスフィルターA,C,
D,Eをパルスモータ11により駆動回転自在な回転体
12に取り付けるとともに、前記パルスモータ11を設
定時間経過する度に回転体12が45度回転されるよう
に駆動制御している。前記バンドパスフィルターAは、
4.3μm周波数帯で透過率が高いフィルターであり、
Cは、4.7μm周波数帯で透過率が高いフィルターで
あり、Dは、5.3μm周波数帯で透過率が高いフィル
ターであり、Eは、3.4μm周波数帯で透過率が高い
フィルターである。図1に示す14,15は、前記測定
用セル2の両端から外部光線が内部に入り込むことを阻
止するためのフィルターである。ところで、炭化水素の
赤外線吸収波長が3.3〜3.5μmであり、前記フィ
ルターEにより検出することができ、又、炭酸ガスの赤
外線吸収波長が4.3μmであり、前記フィルターAに
より検出することができ、又、一酸化炭素の赤外線吸収
波長が4.7μmであり、前記フィルターCにより検出
することができ、又、一酸化窒素の赤外線吸収波長が
5.3μmであり、前記フィルターDにより検出するこ
とができるようにしている。この実施例では、前記4種
類のガスを検出するようにしたが、これら以外のガスを
検出するように構成してもよく、ガスの種類及び個数
は、これらの実施例に限定されるものではない。因み
に、アンモニアの赤外線吸収波長が3.6μmであり、
二酸化硫黄の赤外線吸収波長が7.4であり、シアン化
水素の赤外線吸収波長が3.1μmであり、これらを検
出するためのフィルターを用意することになる。
As shown in FIG. 2, in front of the infrared detection sensor 3, an 8 μm cut-on filter B and four kinds of band-pass filters A for discriminating various gases in combination with the cut-on filter B are used. , C,
D and E are attached to a rotating body 12 that can be driven and rotated by a pulse motor 11, and the pulse motor 11 is drive-controlled so that the rotating body 12 is rotated 45 degrees every time a set time elapses. The band pass filter A includes:
This filter has a high transmittance in the 4.3 μm frequency band,
C is a filter having a high transmittance in the 4.7 μm frequency band, D is a filter having a high transmittance in the 5.3 μm frequency band, and E is a filter having a high transmittance in the 3.4 μm frequency band. . Reference numerals 14 and 15 shown in FIG. 1 are filters for preventing external light rays from entering the inside from both ends of the measuring cell 2. Incidentally, the infrared absorption wavelength of the hydrocarbon is 3.3 to 3.5 μm, which can be detected by the filter E. The infrared absorption wavelength of carbon dioxide gas is 4.3 μm, and the detection is performed by the filter A. In addition, the infrared absorption wavelength of carbon monoxide is 4.7 μm, and can be detected by the filter C. The infrared absorption wavelength of nitric oxide is 5.3 μm, and the filter D So that it can be detected. In this embodiment, the four types of gases are detected, but other types of gases may be detected. The type and number of gases are not limited to these examples. Absent. Incidentally, the infrared absorption wavelength of ammonia is 3.6 μm,
The infrared absorption wavelength of sulfur dioxide is 7.4 and the infrared absorption wavelength of hydrogen cyanide is 3.1 μm, and a filter for detecting these is prepared.

【0013】次に、前記赤外線検出センサ3によるガス
の検出作動について説明する。まず、赤外線式ガス検出
装置に電源をONすることにより、光源1を駆動して、
検出作動状態にする。この状態で、例えば炭酸ガスが測
定用セル2に形成の多数の孔2Aを通して測定用セル2
の内部に侵入してくると、前記バンドパスフィルターA
が素子3Aに対向位置している状態、つまりバンドパス
フィルターAを通して検出する状態において、炭酸ガス
が侵入してきたことを検出し、この検出信号をアンプ1
3を通して制御装置等に出力するようにしている。
Next, the operation of detecting gas by the infrared detection sensor 3 will be described. First, the light source 1 is driven by turning on the power supply to the infrared gas detection device,
Set to the detection operation state. In this state, for example, carbon dioxide gas passes through the many holes 2A formed in the measurement
When entering the inside of the filter, the band-pass filter A
Is located opposite to the element 3A, that is, in a state where it is detected through the bandpass filter A, it is detected that carbon dioxide gas has entered, and this detection signal is output to the amplifier 1
3, and output to a control device or the like.

【0014】図6に、チョッピング周波数特性を示して
おり、これは、前記構成の赤外線式ガス検出装置の試作
装置を3台製作し、これら3台のチョッピング周波数特
性を測定した。この図からもわかるように、周波数を6
0Hzに設定した場合でも3台の中でも性能が劣る試作
装置の出力が70%以上であり、周波数を60Hzに設
定した場合の検出結果でも信頼性の高い検出結果を得る
ことができることがわかる。
FIG. 6 shows the chopping frequency characteristics. Three prototypes of the infrared gas detection device having the above-described configuration were manufactured, and the chopping frequency characteristics of these three devices were measured. As can be seen from FIG.
Even when the frequency is set to 0 Hz, the output of the prototype device whose performance is inferior among the three devices is 70% or more, and it can be seen that a highly reliable detection result can be obtained even when the frequency is set to 60 Hz.

【0015】又、図7に炭酸ガス濃度とセンサの感度
を、周波数別に測定した結果をグラフにしたものを示し
ている。この結果から明らかなように、周波数が高いほ
ど直線的になり、リニアリティが高くなることがわか
る。
FIG. 7 is a graph showing the results of measuring the concentration of carbon dioxide and the sensitivity of the sensor for each frequency. As is apparent from the result, the higher the frequency is, the more linear the linearity becomes.

【0016】図8の(イ),(ロ)に、前記測定用セル
2をセル長の異なる複数(図では4個)のセル2a,2
b,2c,2dから構成するとともに、各セルの赤外線
照射方向終端部にそれぞれ前記赤外線検出センサ3を近
接配置している。従って、波長の異なるガスを測定用セ
ル2に入り込むことができるとともに、例えば図8の
(イ)において紙面で右に位置する最も波長の長いガス
を検出する赤外線検出センサ3の位置に、左に位置する
赤外線検出センサ3を含めた3つの赤外線検出センサ3
を併設した場合に、各セルの赤外線照射方向終端部から
赤外線検出センサまでの間に距離が発生し、赤外線検出
センサ3の検出精度が低下することを回避することがで
きるのである。図に示す16,16は、セル2a,2
b,2c,2dを位置決めするためのスペーサである。
図に示す17は、前記光源1を覆うためのカバー部材で
あり、このカバー部材17の内面17Aに、光源1から
の光を各セル2a,2b,2c,2dに照射するための
反射部材を取り付けたり、内面17A自体を反射面にな
るように反射材料をコーティング処理することになる。
前記光源1を放物線状に形成されたカバー部材17の内
面17Aの頂部に配置することによって、光源1から各
セル2a,2b,2c,2dの赤外線照射方向始端部ま
での距離が同一になるようにして、光源1から各セル2
a,2b,2c,2dに届く赤外線の光量を等しくする
ことができるようにする他、カバー部材17の内部に位
置する放物線の焦点に光源1を配置してもよいし、これ
ら位置から少しずれた位置に光源1を配置して、前記光
量を略等しくするようにしてもよい。
FIGS. 8A and 8B show a plurality of (four in the figure) cells 2a and 2 having different cell lengths.
b, 2c, and 2d, and the infrared detection sensor 3 is arranged close to the end of the infrared irradiation direction of each cell. Accordingly, gases having different wavelengths can be introduced into the measuring cell 2 and, for example, the position of the infrared detection sensor 3 for detecting the gas having the longest wavelength, which is located on the right side in FIG. Three infrared detection sensors 3 including the located infrared detection sensor 3
In the case where a plurality of cells are provided, a distance is generated between the end of the infrared irradiation direction of each cell and the infrared detection sensor, thereby preventing the detection accuracy of the infrared detection sensor 3 from being reduced. 16 and 16 shown in the figure are cells 2a and 2
It is a spacer for positioning b, 2c, 2d.
17 is a cover member for covering the light source 1. A reflecting member for irradiating the cells 2a, 2b, 2c and 2d with light from the light source 1 is provided on an inner surface 17A of the cover member 17. Attachment is performed, or a reflective material is coated so that the inner surface 17A itself becomes a reflective surface.
By arranging the light source 1 on the top of the inner surface 17A of the cover member 17 formed in a parabolic shape, the distance from the light source 1 to the beginning of each cell 2a, 2b, 2c, 2d in the infrared irradiation direction is the same. And from the light source 1 to each cell 2
a, 2b, 2c, and 2d, besides making it possible to equalize the amounts of infrared rays reaching the light source 1, the light source 1 may be arranged at the focal point of a parabola located inside the cover member 17, or slightly deviated from these positions. The light sources 1 may be arranged at different positions to make the light amounts substantially equal.

【0017】図9の(イ),(ロ)に、前記光源1の取
り付け方向及びカバー部材17の内面17Aの形状を変
更した測定用セル2を示している。図8(イ)では、断
面形状半円に形成したが、図9の(イ)では略半楕円形
状に形成するとともに、図9の(ロ)に示すように横断
面形状十字型に形成して、光源1から照射される光が不
要な箇所へ照射されることを抑制して、4つのセル2
a,2b,2c,2dに効率よく照射することができる
ようにしている。図9の(イ)に示すように、前記光源
1もカバー部材17の内面17Aに向けて照射するべ
く、光源1の取り付け方向を変更することによって、図
8(イ)で示したものに比べて、4つのセル2a,2
b,2c,2dに照射することができる光量を多くする
ことができる利点がある。図9で示したカバー部材17
の内面17Aも前記同様光源1から照射される光を反射
できるように構成されている。
FIGS. 9A and 9B show the measurement cell 2 in which the mounting direction of the light source 1 and the shape of the inner surface 17A of the cover member 17 are changed. In FIG. 8A, the cross section is formed in a semicircle, but in FIG. 9A, the cross section is formed in a substantially semi-elliptical shape, and as shown in FIG. Thus, it is possible to prevent the light emitted from the light source 1 from being applied to unnecessary portions and
a, 2b, 2c, and 2d can be efficiently irradiated. As shown in FIG. 9 (a), by changing the mounting direction of the light source 1 so that the light source 1 also irradiates toward the inner surface 17A of the cover member 17, the light source 1 can be compared with the one shown in FIG. 8 (a). And four cells 2a, 2
There is an advantage that the amount of light that can be applied to b, 2c, and 2d can be increased. Cover member 17 shown in FIG.
The inner surface 17A is also configured to be able to reflect the light emitted from the light source 1 as described above.

【0018】[0018]

【発明の効果】請求項1によれば、従来よりも高い周波
数で光源を駆動することにより、フィラメントの温度変
化を小さく抑えることができる点と、光源を光源駆動回
路により徐々に点灯駆動することで、点灯時のショック
を和らげることができる点とから、光源の寿命を相乗効
果的に長くすることができる。又、光源を従来よりも高
い周波数で駆動することができるから、連続点灯と同等
又は略同等の安定性を図ることができる。しかも、赤外
線検出センサに電流増幅型を用いることによって、セン
サの高速応答性及び測定精度を上げることができる信頼
性の高い赤外線式ガス検出装置を提供することができ
る。
According to the first aspect, by driving the light source at a higher frequency than in the prior art, the temperature change of the filament can be suppressed small, and the light source is gradually turned on by the light source driving circuit. Therefore, the life of the light source can be synergistically increased because the shock at the time of lighting can be reduced. Further, since the light source can be driven at a higher frequency than in the related art, the same or substantially the same stability as continuous lighting can be achieved. Moreover, by using a current amplification type infrared detection sensor, a highly reliable infrared gas detection device that can increase the high-speed response and measurement accuracy of the sensor can be provided.

【0019】請求項2によれば、測定用セルをセル長の
異なる複数のセルから構成し、これら複数のセルに対し
て赤外線を照射するための光源を単一のものから構成す
るとともに、光源及び赤外線検出センサの設置位置を合
理的に設定することによって、測定可能な波長帯域を拡
大することができるとともに、光源から各セルに届く赤
外線の光量を略等しくすることができながらも、コスト
面において有利にすることができ、しかも、各セルの赤
外線照射方向終端部から赤外線検出センサまでの間に距
離がある場合に検出精度が低下することを回避すること
ができる利点がある。
According to the present invention, the measuring cell is constituted by a plurality of cells having different cell lengths, and the light source for irradiating the plurality of cells with infrared rays is constituted by a single light source. By setting the installation position of the infrared detection sensor rationally, the measurable wavelength band can be expanded, and the amount of infrared light reaching each cell from the light source can be made substantially equal, but cost is reduced. In addition, there is an advantage that it is possible to avoid a decrease in detection accuracy when there is a distance between the end of the infrared irradiation direction of each cell and the infrared detection sensor.

【0020】請求項3によれば、赤外線検出センサに対
する複数のバンドパスフィルタを駆動回転自在な回転体
に取り付けるとともに、設定時間経過する度に前記回転
体が駆動回転されるように構成することによって、特定
の波長のみを取り出すことができるから、検出精度を向
上させることができる。しかも、多層に積層して形成す
るフィルターの場合に、フィルターが非常に高価になる
ことや多層のフィルターを透過させることによりエネル
ギーロスを回避することができる。
According to the third aspect, a plurality of band-pass filters for the infrared detection sensor are mounted on a rotatable rotatable body, and the rotatable body is driven and rotated every time a set time elapses. Since only a specific wavelength can be extracted, detection accuracy can be improved. In addition, in the case of a filter formed by laminating a plurality of layers, energy loss can be avoided by making the filter extremely expensive or transmitting the filter through the multilayer filter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】赤外線式ガス検出装置の概略図FIG. 1 is a schematic diagram of an infrared gas detection device.

【図2】回転体の正面図FIG. 2 is a front view of a rotating body.

【図3】赤外線検出センサの駆動回路FIG. 3 is a driving circuit of an infrared detection sensor.

【図4】光源駆動回路FIG. 4 is a light source driving circuit.

【図5】電圧パルス波形及び電流パルス波形を示した図FIG. 5 shows a voltage pulse waveform and a current pulse waveform.

【図6】チョッピング周波数特性を示すグラフFIG. 6 is a graph showing chopping frequency characteristics.

【図7】炭酸ガス濃度とセンサの感度を周波数別に示し
たグラフ
FIG. 7 is a graph showing the concentration of carbon dioxide and the sensitivity of the sensor for each frequency.

【図8】(イ)は測定用セルの別の形態を示す横断面
図、(ロ)は(イ)におけるI−I線断面図
8A is a cross-sectional view showing another embodiment of the measuring cell, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line II in FIG.

【図9】(イ)は測定用セルの別の形態を示す横断面
図、(ロ)は(イ)におけるII−II線断面図
9A is a cross-sectional view showing another embodiment of the measuring cell, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 9A.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 測定用セル 2A 孔 3 赤外線検出センサ 3A 素子 4 変更回路 5 電圧電流供給装置 6 オペアンプ 7 定電圧ダイオード 8 コンデンサ 9 オペアンプ 10 ローパスフィルター 11 パルスモータ 12 回転体 13 アンプ 14 フィルター 15 フィルター 16 スペーサ 17 カバー部材 17A 内面 K 光源駆動回路 X 領域 R1〜R7 抵抗 Reference Signs List 1 light source 2 measurement cell 2A hole 3 infrared detection sensor 3A element 4 change circuit 5 voltage / current supply device 6 operational amplifier 7 constant voltage diode 8 capacitor 9 operational amplifier 10 low-pass filter 11 pulse motor 12 rotating body 13 amplifier 14 filter 15 filter 16 spacer 17 Cover member 17A Inner surface K Light source drive circuit X area R1-R7 Resistance

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】赤外線を発生する光源と、測定ガスを取り
込むための筒状の測定用セルと、前記光源により測定用
セルの一端から内部に照射された赤外線が測定ガスによ
り吸収されたことを検出するべく、該測定用セルの他端
に設けた赤外線検出センサとからなる赤外線式ガス検出
装置であって、前記光源を徐々に点灯駆動する光源駆動
回路を設けるとともに、前記赤外線検出センサに電流増
幅型のものを用いたことを特徴としている赤外線式ガス
検出装置。
1. A light source for generating infrared light, a cylindrical measuring cell for taking in a measuring gas, and a light source for detecting that infrared light radiated inside from one end of the measuring cell by the light source is absorbed by the measuring gas. An infrared gas detection device comprising: an infrared detection sensor provided at the other end of the measuring cell for detection, wherein a light source drive circuit for gradually lighting and driving the light source is provided, and a current is supplied to the infrared detection sensor. An infrared gas detection device characterized by using an amplification type.
【請求項2】前記測定用セルをセル長の異なる複数のセ
ルから構成し、これら複数のセルに対して赤外線を照射
するための前記光源を単一のものから構成するととも
に、前記光源から各セルの赤外線照射方向始端部までの
距離が略同一になるように該光源を配置し、且つ、各セ
ルの赤外線照射方向終端部に前記赤外線検出センサを近
接配置してなる請求項1記載の赤外線式ガス検出装置。
2. The measuring cell comprises a plurality of cells having different cell lengths, and the light source for irradiating the plurality of cells with infrared rays is constituted by a single light source. 2. The infrared light according to claim 1, wherein the light sources are arranged so that the distances to the start of the infrared irradiation direction of the cells are substantially the same, and the infrared detection sensor is arranged close to the end of the infrared irradiation direction of each cell. Gas detector.
【請求項3】前記赤外線検出センサに対する複数のバン
ドパスフィルタを駆動回転自在な回転体に取り付けると
ともに、設定時間経過する度に前記回転体が駆動回転さ
れるように構成してなる請求項1記載の赤外線式ガス検
出装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein a plurality of band-pass filters for the infrared detection sensor are mounted on a rotatable rotatable body, and the rotatable body is driven and rotated each time a set time elapses. Infrared gas detector.
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