CN113924478A - 2成分气体的浓度比计算方法以及检测对象气体的浓度计算方法 - Google Patents

2成分气体的浓度比计算方法以及检测对象气体的浓度计算方法 Download PDF

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Abstract

提供一种使用两个气体传感器元件高精度地求出检测对象气体浓度的方法。另外，提供一种使用一个气体传感器元件来求出二成分气体浓度比的方法。解决手段为浓度比计算方法具备：将气体传感器元件加热到向气体传感器元件导入的两个气体成分都发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定气体传感器元件的电阻值的第一测定步骤；将气体传感器元件加热到两个气体成分中的仅任意一个气体成分发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定气体传感器元件的电阻值的第二测定步骤；基于第一测定步骤中的电阻值与第二测定步骤中的电阻值的组合，计算两个气体成分的浓度比的浓度比计算步骤。

Description

2成分气体的浓度比计算方法以及检测对象气体的浓度计算 方法
技术领域
本发明涉及2成分气体的浓度比计算方法以及检测对象气体的浓度计算方法。
背景技术
已知有向气体传感器元件导入包含2个气体成分和检测对象气体的被检测气体来计算检测对象气体浓度的方法(例如，参照专利文献1)。在该方法中，使用对乙醇高灵敏度的气体传感器元件100和对于乙醇灵敏度以外的特性与气体传感器元件相同的参照传感器元件200(参照图13)。向气体传感器元件100导入包含2个气体成分以及乙醇的被检测气体。与此同时，经由乙醇去除单元210向参照传感器元件200导入2个气体成分。在气体传感器元件100中，电阻值根据导入的乙醇而变化，但在参照传感器元件200中没有导入乙醇，因此电阻值没有变化。通过检测气体传感器元件与参照传感器元件的电阻值的差，能够检测被检测气体中的乙醇浓度。
现有技术文献
专利文献1：日本特开平8-285803号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，通过现有方法检测出的乙醇浓度是含有2个气体成分的浓度，因此存在无法高精度地求出检测对象气体浓度的问题。另外，具有以下问题：在参照传感器元件中不知道以何种程度的比例分别包含2个气体成分。
本发明是为了解决上述那样的课题而做出的，其目的在于提供一种能够使用2个气体传感器元件高精度地求出检测对象气体浓度的计算方法。另外，本发明的目的在于提供一种能够使用1个气体传感器元件求出2个气体成分的浓度比的2成分气体的浓度比计算方法。
用于解决课题的手段
以下，作为用于解决课题的手段对多个方式进行说明。这些方式可以根据需要任意组合。
本发明的2成分气体的浓度比计算方法具备以下步骤：
将气体传感器元件加热到向气体传感器元件导入的2个气体成分均发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定气体传感器元件的电阻值的第一测定步骤；
将气体传感器元件加热到2个气体成分中的仅任意一个气体成分发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定气体传感器元件的电阻值的第二测定步骤；以及
基于第一测定步骤中的电阻值与第二测定步骤中的电阻值的组合，计算2个气体成分的浓度比的浓度比计算步骤。
2个气体成分可以为氢和一氧化碳。
本发明的检测对象气体的浓度计算方法具备以下步骤：
向气体传感器元件导入包含2个气体成分和一个检测对象气体的被检测气体，计算检测对象气体的暂定浓度的暂定浓度计算步骤；
与暂定浓度计算步骤并行地向具有与气体传感器元件相同特性的参照传感器元件导入2个气体成分，将参照传感器元件加热到2个气体成分均发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定参照传感器元件的电阻值的第一测定步骤；
将参照传感器元件加热到2个气体成分中的仅任意一个气体成分发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定参照传感器元件的电阻值的第二测定步骤；
基于第一测定步骤中的电阻值与第二测定步骤中的电阻值的组合，计算2个气体成分的浓度比的浓度比计算步骤；
基于浓度比对预先准备的气体传感器元件中的2个气体成分的校准曲线和参照传感器元件中的2个气体成分的校准曲线进行修正的校准曲线修正步骤；
使用在校准曲线修正步骤中修正后的参照传感器元件中的校准曲线，计算第一测定步骤中的电阻值下的2个气体成分的浓度的气体成分浓度计算步骤；
使用在校准曲线修正步骤中修正后的气体传感器元件中的校准曲线，将在气体成分浓度计算步骤中计算出的2个气体成分的浓度换算为检测对象气体的浓度的气体成分浓度换算步骤；以及
计算在暂定浓度计算步骤中计算出的检测对象气体的暂定浓度与在气体成分浓度换算步骤中换算出的检测对象气体的浓度之间的差的检测对象气体浓度计算步骤。
被检测气体可以是呼气气体，2个气体成分可以是氢和一氧化碳，检测对象气体可以是乙醇。
发明效果
本发明的2成分气体的浓度比计算方法构成为具备以下步骤：将气体传感器元件加热到向气体传感器元件导入的2个气体成分均发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定气体传感器元件的电阻值的第一测定步骤；将气体传感器元件加热到2个气体成分中的仅任意一个气体成分发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定气体传感器元件的电阻值的第二测定步骤；以及基于第一测定步骤中的电阻值与第二测定步骤中的电阻值的组合，计算2个气体成分的浓度比的浓度比计算步骤。
因此，根据本发明的方法，能够使用一个气体传感器元件来求出2个气体成分的浓度比。
本发明的检测对象气体的浓度计算方法构成为具备以下步骤：向气体传感器元件导入包含2个气体成分和一个检测对象气体的被检测气体，计算检测对象气体的暂定浓度的暂定浓度计算步骤；与暂定浓度计算步骤并行地向具有与气体传感器元件相同特性的参照传感器元件导入2个气体成分，将参照传感器元件加热到2个气体成分均发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定参照传感器元件的电阻值的第一测定步骤；将参照传感器元件加热到2个气体成分中的仅任意一个气体成分发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定参照传感器元件的电阻值的第二测定步骤；基于第一测定步骤中的电阻值与第二测定步骤中的电阻值的组合，计算2个气体成分的浓度比的浓度比计算步骤；基于浓度比对预先准备的气体传感器元件中的2个气体成分的校准曲线和参照传感器元件中的2个气体成分的校准曲线进行修正的校准曲线修正步骤；使用在校准曲线修正步骤中修正后的参照传感器元件中的校准曲线，计算第一测定步骤中的电阻值下的2个气体成分的浓度的气体成分浓度计算步骤；使用在校准曲线修正步骤中修正后的气体传感器元件中的校准曲线，将在气体成分浓度计算步骤中计算出的2个气体成分的浓度换算为检测对象气体的浓度的气体成分浓度换算步骤；以及计算在暂定浓度计算步骤中计算出的检测对象气体的暂定浓度与在气体成分浓度换算步骤中换算出的检测对象气体的浓度之间的差的检测对象气体浓度计算步骤。
因此，根据本发明的方法，能够使用2个气体传感器元件高精度地求出检测对象气体的浓度。
附图说明
图1的(a)是表示使用了气体传感器元件的气体传感器装置的一个例子的示意性截面图，图1的(b)是表示2成分气体的浓度比计算方法的流程图。
图2是在2成分气体的浓度比计算方法中使用的校准曲线的一例。
图3将实测值应用于在2成分气体的浓度比计算方法中使用的校准曲线。
图4表示根据2成分气体的浓度比计算方法中使用的校准曲线来计算2成分气体的浓度比的方法。
图5的(a)是表示使用了气体传感器元件的气体传感器装置的一例的示意性截面图，图5的(b)是表示使用了参照传感器元件的参照传感器装置的一例的示意性截面图。
图6是表示检测对象气体的浓度计算方法的流程图。
图7表示在暂定浓度计算步骤中计算检测对象气体的暂定浓度的方法。
图8表示参照传感器元件中的校准曲线的一个例子。
图9表示在校准曲线修正步骤中修正后的气体传感器元件中的2成分气体的校准曲线的一例。
图10表示在校准曲线修正步骤中修正后的参照传感器元件中的2成分气体的校准曲线的一例。
图11表示在气体浓度计算步骤中计算2成分气体的浓度的方法。
图12表示在气体成分浓度换算步骤中，将2成分气体浓度换算为检测对象气体浓度的方法。
图13是表示在现有的检测对象气体浓度计算方法中使用的气体传感器装置与参照传感器装置的示意性截面图。
具体实施方式
以下，对于本发明的2成分气体的浓度比计算方法，参照附图对实施方式的一例进行说明。
2成分气体的浓度比计算方法具备以下步骤：将气体传感器元件1加热到向气体传感器元件1导入的2个气体成分G1、G2均发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定气体传感器元件1的电阻值的第一测定步骤S1；将气体传感器元件1加热到2个气体成分G1、G2中的仅任意一个气体成分发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定气体传感器元件1的电阻值的第二测定步骤S2；以及基于第一测定步骤中的电阻值与第二测定步骤中的电阻值的组合，计算2个气体成分G1、G2的浓度比的浓度比计算步骤(参照图1)。
对于气体传感器元件1，能够使用例如具备以下各部的气体传感器元件：含有金属氧化物半导体的气敏元件11、埋设在气敏元件中的线圈状的加热器兼用电极12、在加热器兼用电极内部通过的直线状电极13、从加热器兼用电极12的两端延伸并对加热器兼用电极进行加热的引线8a、8C、以及从直线状电极13的端部延伸到气敏元件外的引线8b(参照图1(a))。
气敏元件11中含有的金属氧化物半导体例如可使用氧化锡、氧化钨、氧化铟、氧化锌、氧化钛、钛酸锶、钛酸钡、锡酸钡等。气敏元件11可以进一步含有适当的无机绝缘体、催化剂等添加剂。无机绝缘体例如可含有选自氧化铝和二氧化硅中的至少一种。催化剂例如可含有选自钌、钯、锑、镧、铈和钼中的至少一种。
对气敏元件11的形状没有特别限制，例如形成为图1那样的椭圆体状、球体状等球状。气敏元件11的尺寸可以适当设定，优选其直径为0.2,....,0.7mm的范围。例如，气敏元件11形成为长径0.5mm，短径0.3mm的长椭圆体状。
在气体传感器元件1的3根引线8a、8b、、8c上分别连接有3个端子7a、7b、7c，设置基座6和收容气体传感器元件1的罩5，由此能够作为气体传感器装置。在罩5的前端面(顶面)的中央开口出气体导入孔9，能够将气体导入到气体传感器元件1。另外，在气体导入孔9能够设置用于去除被检测气体中的异物等的金属网10。
向气体传感器元件1导入的2个气体成分G1、G2在第一测定步骤中双方的气体成分发生反应，在第二测定步骤中仅一方的气体成分发生反应。如果已知2个气体成分G1、G2具有怎样的温度特性，则能够选择可进行这样反应的气体成分。作为一个例子，以下将2个气体成分设为氢和一氧化碳来进行说明。
在第一测定步骤S1中，将气体传感器元件1加热到氢与一氧化碳发生反应的温度，将该温度维持预定时间来测定气体传感器元件1的电阻值(参照图1(b))。考虑这些气体成分的温度特性，能够将氢与一氧化碳发生反应的温度例如设为100℃～200℃。而且，关于维持该温度的预定时间，例如能够设为可稳定地测定传感器电阻值的5秒以上。将上述温度维持上述时间，测定气体传感器元件1的电阻值。构成为将此时的电阻值存储在与气体传感器装置连接的例如微型计算机等的存储部中。
在第二测定步骤S2中，将气体传感器元件1加热到仅氢发生反应的温度，将该温度维持预定时间来测定气体传感器元件1的电阻值。考虑氢的温度特性，能够将仅氢发生反应的温度例如设为200℃～300℃。并且，关于维持该温度的预定时间，例如可以设为2秒～5秒。将上述温度维持上述时间，测定气体传感器元件1的电阻值。构成为将此时的电阻值存储在与气体传感器装置连接的例如微型计算机等的存储部中。
在浓度比计算步骤S3中，基于第一测定步骤中的电阻值与第二测定步骤中的电阻值的组合，计算氢与一氧化碳的浓度比。在计算浓度比时，例如能够使用预先存储在微型计算机等的存储部中的氢和一氧化碳各自的校准曲线(参照图2)。校准曲线可以如下得到。仅包含氢，使用低浓度·中浓度·高浓度的3种气体(氢100％气体)，以第一步骤的温度和时间来测定电阻值，然后，以第二测定步骤的温度和时间来测定电阻值。横轴采用第一测定步骤中的电阻值，纵轴采用第二测定步骤中的电阻值，绘制所测定出的3组电阻值，得到氢100％气体的校准曲线。同样，仅含有一氧化碳，使用低浓度·中浓度·高浓度3种气体(一氧化碳100％气体)，以第一测定步骤的温度和时间来测定电阻值，然后，以第二测定步骤的温度和时间来测定电阻值。绘制所测定出的3组电阻值，得到一氧化碳100％气体的校准曲线。
实际测定氢与一氧化碳混合而成的气体，将该2个电阻值应用于上述校准曲线(参照图3)。在图中示出了第一测定步骤中的电阻值为R1(Q)，第二测定步骤中的电阻值为R2(Q)的情况。若设为R1与R2的交点为Cl，则与氢100％气体的校准曲线相比，Cl更接近一氧化碳100％气体的校准曲线，因此可知与氢相比含有更多一氧化碳。用于计算氢与一氧化碳的浓度比的方法如下。首先，如图4所示，引出经过交点Cl将两者的校准曲线连结的临时直线，将其长度设为L1。接着，将临时直线与一氧化碳100％气体的校准曲线的交点C2到交点Cl的长度设为L2。通过(L2×100)/L1求出的值是氢的比率。并且，如果将交点Cl到临时直线与氢100％气体的校准曲线的长度设为L3，则通过(L3×100)/L1求出的值是一氧化碳的比率。这样求出的比率为氢与一氧化碳的浓度比。例如，如果L2＝0.12、L3＝0.88，则氢浓度为12％，一氧化碳浓度为88％。
如上所述，能够求出导入到气体传感器元件的2个气体成分的浓度比。即，不仅能够知道2个气体成分的有无，还能够知道2个气体成分以何种比率混合。
能够将包含3个以上的气体成分G1、G2、G3的被检测气体中的2个气体成分G1、G2导入气体传感器元件，计算其浓度比。即，如果在气体传感器装置中设置去除气体成分G3的单元，则能够使用一个气体传感器元件来计算2个气体成分G1、G2的浓度比。作为去除气体成分G3的单元，例如有过滤器、吸附剂等。
在本发明的浓度比计算方法中，除了氢和一氧化碳以外，可以使用如下的气体成分作为2个气体成分的组合。例如，可使用从由氢、一氧化碳、丙酮、甲烷、丙烷、二氧化硫、VOC(挥发性有机化合物)构成的组中选择出的2个气体成分。对于温度和时间，能够根据半导体气体传感器(气敏元件)的材料配合比例进行某种程度控制。因此，作为在本发明的浓度比计算方法中使用的2个气体成分的组合，能够将可由半导体气体传感器检测的可燃性气体作为其候补对象。
接着，关于本发明的检测对象气体的浓度计算方法，参照附图对实施方式的一例进行说明。
检测对象气体的浓度计算方法具备以下步骤：向气体传感器元件1导入包含2个气体成分G1、G2和1个检测对象气体Gt的被检测气体，计算检测对象气体Gt的暂定浓度的暂定浓度计算步骤S4；与暂定浓度计算步骤S4并行地向具有与气体传感器元件相同特性的参照传感器元件2导入2个气体成分G1、G2，将参照传感器元件2加热到2个气体成分G1、G2均发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定参照传感器元件2的电阻值的第一测定步骤S5；以及将参照传感器元件2加热到2个气体成分G1、G2中的仅任意一个气体成分发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定参照传感器元件2的电阻值的第二测定步骤S6；基于第一测定步骤S5中的电阻值和第二测定步骤S6中的电阻值的组合，计算2个气体成分G1、G2的浓度比的浓度比计算步骤S7；基于浓度比对预先准备的气体传感器元件1中的2个气体成分G1、G2的校准曲线3和参照传感器元件2中的2个气体成分G1、G2的校准曲线4进行修正的校准曲线修正步骤S8；使用在校准曲线修正步骤S8中修正后的参照传感器元件中的校准曲线4’，计算第一测量步骤S5中的电阻值下的2个气体成分G1、G2的浓度的气体成分浓度计算步骤S9；使用在校准曲线修正步骤S8中修正后的气体传感器元件中的校准曲线3’，将在气体成分浓度计算步骤S9计算出的2个气体成分G1、G2的浓度换算为检测对象气体Gt的浓度的气体成分浓度换算步骤S10；以及计算在暂定浓度计算步骤S4计算出的检测对象气体Gt的暂定浓度与在气体成分浓度换算步骤S10中换算后的检测对象气体Gt的浓度之间的差的检测对象气体浓度计算步骤S11(参照图5、图6)。
在暂定浓度计算步骤S4中，向气体传感器元件1导入包含2个气体成分G1、G2和1个检测对象气体Gt的被检测气体，计算检测对象气体Gt的暂定浓度(参照图5(a))。气体传感器元件1使用与参照图1(a)说明的内容相同的气体传感器元件。导入气体传感器元件1的被检测气体包含2个气体成分G1、G2和检测对象气体Gt。2个气体成分G1、G2在参照传感器元件2的第一测定步骤中两个气体成分发生反应，在第二测定步骤中仅一方的气体成分发生反应。只要知道2个气体成分G1、G2具有怎样的温度特性，就能够选择可进行这样反应的气体成分。
被检测气体可以是呼气气体，2个气体成分G1、G2可以是氢和一氧化碳，检测对象气体G可以是乙醇。即，本发明可应用于呼气气体分析装置。通过用户向呼气分析装置吹入呼气气体，计算呼气气体中的乙醇浓度。以下，将G1设为氢，将G2设为一氧化碳，将Gt设为乙醇来进行说明。
在暂定浓度计算步骤S4中，计算作为检测对象气体Gt的乙醇的暂定浓度。此时，使用预先存储在微型计算机等的存储部中的校准曲线3来计算暂定浓度。(参照图7)。关于校准曲线3，例如能够通过如下方式获得。首先，将仅包含低浓度的氢(G1)的气体导入气体传感器元件使其反应，测定电阻值。接着，将仅包含中浓度的氢的气体导入气体传感器元件使其反应，测定电阻值。接着，将仅包含高浓度的氢的气体导入气体传感器元件使其反应，测定电阻值。通过绘制所得到的3个电阻值，能够得到氢(G1)的校准曲线。同样地能够得到一氧化碳(G2)和乙醇(Gt)的校准曲线。
将在暂定浓度计算步骤S4中测定出的电阻值Rt应用于上述预先准备的校准曲线3(参照图7)。将要求出暂定浓度的气体成分为乙醇(Gt)，因此在乙醇的校准曲线中可计算电阻值成为Rt的点来作为乙醇的暂定浓度Dt。该乙醇的暂定浓度Dt为还包含2成分气体(氢和一氧化碳)的状态的浓度。即，不是高精度求出的乙醇浓度。
在与暂定浓度计算步骤S4并行地进行的第一测定步骤S5中，向具有与气体传感器元件1相同的特性的参照传感器元件2导入氢和一氧化碳，将参照传感器元件2加热到氢和一氧化碳均发生反应的温度，将温度维持预定时间来测定参照传感器元件2的电阻值(参照图5(b)、图6)。参照传感器元件2具有与气体传感器元件1相同的特性。参照传感器元件2导入氢和一氧化碳，不导入乙醇。因此，在向参照传感器元件2导入被检测气体时，例如经由吸附乙醇的过滤器14进行导入。
关于氢与一氧化碳进行反应的温度，考虑这些气体成分的温度特性，例如，可设为100℃～200℃。并且，关于维持该温度的预定时间，例如可设为能够稳定地测定传感器电阻值的5秒以上。将上述温度维持上述时间来测定参照传感器元件2的电阻值。构成为将此时的电阻值例如存储在微型计算机等的存储部中。
在第二测定步骤S6中，将参照传感器元件2加热到仅氢发生反应的温度，将该温度维持预定时间来测定参照传感器元件2的电阻值。关于仅氢发生反应的温度，考虑氢的温度特性例如可设为200℃～300℃。并且，关于维持该温度的预定时间，例如可以设为2秒～5秒。将上述温度维持上述时间来测定参照传感器元件2的电阻值。构成为将此时的电阻值例如存储在微型计算机等的存储部中。
参照图5的(b)，能够对通过过滤器14封闭在参照传感器装置内部的氢和一氧化碳进行第二测定步骤。因此，在进行第二测定步骤时，呼气分析装置的用户无需追加吹入呼气。
在浓度比计算步骤S7中，基于第一测定步骤S5中的电阻值与第二测定步骤S6中的电阻值的组合，计算氢与一氧化碳的浓度比。计算方法使用与参照图2～图4说明的内容相同的方法。
在校准曲线修正步骤S8中，对预先准备的校准曲线进行修正。进行修正的较准曲线为以下2种。1种是气体传感器元件1中的2个气体成分(氢、一氧化碳)的校准曲线3，是在暂定浓度计算步骤S4中使用的校准曲线(参照图7)。另1种是参照传感器元件2中的2个气体成分(氢、一氧化碳)的校准曲线4(参照图8)。作为检测对象气体Gt的乙醇由过滤器14去除，未导入至参照传感器元件2，因此不与乙醇发生反应。因此，电阻值几乎没有变化，校准曲线大致成为横向一条直线。使用在浓度比计算骤S7中计算出的浓度比，用下述数式修正两种校准曲线3、4中的2个气体成分(氢、一氧化碳)的校准曲线。
[数式1]
fNoise＝α·fH2+(1-α)fco
α：氢的浓度比
fH2：氢的校准曲线(G1)
fco：一氧化碳的校准曲线(G2)
例如，当设为氢为12％时，a＝0.12，修正后的校准曲线3’、4’分别成为图9和图10那样的直线。通过校准曲线修正步骤，能够得到气体传感器元件1中的氢与一氧化碳的2成分气体的校准曲线3’和参照传感器元件2中的氢和一氧化碳的2成分气体的校准曲线4’。
在气体成分浓度计算步骤S9中，使用在校准曲线修正步骤S8中修正后的参照传感器元件中校准曲线4’，计算第一测定步骤S5中的电阻值R1下的氢和一氧化碳的2成分气体的浓度Dn(参照图3、图11)。将第一测定步骤中的电阻值R1应用于校准曲线4’的理由是，电阻值R1是与氢和一氧化碳两者发生反应时的电阻值。另外，由于第二测定步骤中的电阻值R2是仅氢发生反应时的电阻值，因此将R2应用于校准曲线4’是不相适应的。这样，能够计算出参照传感器元件2中的氢和一氧化碳的2成分气体浓度Dn。
在气体成分浓度换算步骤S10中，使用在校准曲线修正步骤S8中修正后的校准曲线3’，将在气体成分浓度计算步骤S9中计算出的氢和一氧化碳的2成分气体的浓度Dn换算成乙醇的浓度De(参照图12)。校准曲线3’是气体传感器元件1中的氢与一氧化碳的2成分气体的校准曲线。浓度换算方法如下。首先，在该校准曲线3’中求出2成分气体浓度成为Dn的点p1。接着，在乙醇的校准曲线中，求出取得与P1相同的电阻值的点P2。P2的浓度成为将2成分气体浓度Dn换算为乙醇浓度的浓度De。即，浓度De是将参照传感器元件2中的2成分气体浓度换算为气体传感器元件1中的乙醇浓度而得到的。
在检测对象气体浓度计算步骤S11中，计算在暂定浓度计算步骤S4中计算出的乙醇的暂定浓度Dt(参照图7)与在气体成分浓度换算步骤S10中换算出的乙醇的浓度Dc(参照图12)之间的差。即，通过Dt-Dc计算出的值为最终想要求出的乙醇浓度。
由于呼气气体中的氢与一氧化碳的浓度比存在个体差异，因此难以预先准备2成分气体的校准曲线。因此，在本发明中，在参照传感器元件2中，分别在第一测定步骤S5和第二测定步骤S6测定电阻值。并且，在接下来的浓度比计算步骤S7中，根据两个电阻值的组合来计算氢与一氧化碳的浓度比。然后，在接下来的校准曲线修正步骤S8中，基于计算出的浓度比来修正图7和图8的校准曲线，求出2成分气体的校准曲线(图9、图10)。然后，在接下来的气体成分浓度计算步骤S9中使用2成分气体的校准曲线来计算参照传感器元件2中的2成分气体的浓度(参照图11)。通过具备这些步骤S5-S9，即使吹入呼气气体的人发生变化，也可以每次计算该人的呼气气体中的2成分气体的浓度比，并求出2成分气体的适当的校准曲线，计算2成分气体的准确的浓度。
因为计算出的2成分气体浓度使用了参照传感器元件2中的2成分气体的校准曲线4’，因此在接下来的气体成分浓度换算步骤S10中需要使用气体传感器元件1中的2成分气体的校准曲线3’来换算为乙醇浓度(参照图12)。并且，最后从暂定乙醇浓度减去换算后的乙醇浓度，由此能够高精度地计算乙醇浓度。
以上与第一测定步骤S5并行地进行暂定浓度计算步骤S4，但只要在检测对象气体浓度计算步骤S11之前，则与哪个步骤并行进行都可以。
附图标记的说明
1：气体传感器元件
2：参照传感器元件
3：气体传感器元件中的校准曲线
3’：修正后的气体传感器元件中的校准曲线
4：参照传感器元件中的校准曲线
4’：修正后的参照传感器元件中的校准曲线
5：罩
6：基座
7a，7b，7c：端子
8a，8b，8c：引线
9：气体导入孔
10：金属网
11：气敏元件
12：加热器兼用电极
13：直线状电极
14：过滤器
100：气体传感器元件
200：参照传感器元件
210：乙醇去除单元。

Claims (4)

1.一种2成分气体的浓度比计算方法，其特征在于，
所述浓度比计算方法具备以下步骤：
将气体传感器元件加热到向所述气体传感器元件导入的2个气体成分均发生反应的温度，将所述温度维持预定时间来测定所述气体传感器元件的电阻值的第一测定步骤；
将所述气体传感器元件加热到2个所述气体成分中的仅任意一个气体成分发生反应的温度，将所述温度维持预定时间来测定所述气体传感器元件的电阻值的第二测定步骤；以及
基于所述第一测定步骤中的所述电阻值与所述第二测定步骤中的所述电阻值的组合，计算2个所述气体成分的浓度比的浓度比计算步骤。
2.根据权利要求1所述的2成分气体的浓度比计算方法，其特征在于，
2个所述气体成分为氢和一氧化碳。
3.一种检测对象气体的浓度计算方法，其特征在于，
所述浓度计算方法具备以下步骤：
向气体传感器元件导入包含2个气体成分和一个检测对象气体的被检测气体，计算所述检测对象气体的暂定浓度的暂定浓度计算步骤；
与所述暂定浓度计算步骤并行地向具有与所述气体传感器元件相同特性的参照传感器元件导入2个所述气体成分，将所述参照传感器元件加热到2个所述气体成分均发生反应的温度，将所述温度维持预定时间来测定所述参照传感器元件的电阻值的第一测定步骤；
将所述参照传感器元件加热到2个所述气体成分中的仅任意一个气体成分发生反应的温度，将所述温度维持预定时间来测定所述参照传感器元件的电阻值的第二测定步骤；
基于所述第一测定步骤中的所述电阻值与所述第二测定步骤中的所述电阻值的组合，计算2个所述气体成分的浓度比的浓度比计算步骤；
基于所述浓度比对预先准备的所述气体传感器元件中的2个所述气体成分的校准曲线和所述参照传感器元件中的2个所述气体成分的校准曲线进行修正的校准曲线修正步骤；
使用在所述校准曲线修正步骤中修正后的所述参照传感器元件中的所述校准曲线，计算所述第一测定步骤中的所述电阻值下的2个所述气体成分的浓度的气体成分浓度计算步骤；
使用在所述校准曲线修正步骤中修正后的所述气体传感器元件中的所述校准曲线，将在所述气体成分浓度计算步骤中计算出的2个所述气体成分的浓度换算为所述检测对象气体的浓度的气体成分浓度换算步骤；以及
计算在所述暂定浓度计算步骤中计算出的所述检测对象气体的所述暂定浓度与在所述气体成分浓度换算步骤中换算出的所述检测对象气体的浓度之间的差的检测对象气体浓度计算步骤。
4.根据权利要求3所述的检测对象气体的浓度计算方法，其特征在于，
所述被检测气体为呼气气体，2个所述气体成分为氢和一氧化碳，所述检测对象气体是乙醇。
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