JP2001074679A - Odor measuring apparatus - Google Patents
Odor measuring apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、応答特性の異なる
2個以上のガスセンサを備えたにおい測定装置に関する
ものである。このようなにおい測定装置は、消臭、芳
香、食品の管理、悪臭の測定などの分野において、にお
いを同定又は識別するために用いられる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an odor measuring device provided with two or more gas sensors having different response characteristics. Such an odor measuring device is used to identify or identify an odor in fields such as deodorization, aroma, food management, and measurement of malodor.
【0002】[0002]
【従来の技術】臭気測定について、メチルメルカプタン
やトリメチルアミンなど、環境庁が指定する悪臭規制物
質22種類については、公定法(平成5年9月8日環境
庁告示第72号、悪臭規制物質分析方法マトリクス・改
正参照)が定められており、サンプルガスの採取法、濃
縮法及び測定法が規定されている。悪臭規制物質以外の
物質については、臭気判定士が指導して行なう三点式臭
袋法という方法により行なわれる。その方法では、正常
な嗅覚を有すると認められたパネラーといわれる者を6
人以上用い、各パネラーに、無臭空気にサンプルガスを
注入した付臭におい袋1個と無臭空気を封じた無臭にお
い袋2個を渡し、サンプルガスが注入されていると判定
するにおい袋1個を選定させ、各パネラーの選定結果に
基づいて所定の式により臭気指数を算出する(平成7年
9月13日環境庁告示第63号、臭気指数の算定の方法
参照)。2. Description of the Related Art Regarding odor measurement, 22 types of odor control substances designated by the Environment Agency, such as methyl mercaptan and trimethylamine, are subject to official regulations (Notification No. 72 of the Environment Agency on September 8, 1993, Analytical Methods for Odor Control Substances Matrix / Revision) is specified, and the sampling method, concentration method and measurement method of sample gas are specified. For substances other than odor control substances, the three-point odor bag method is performed under the guidance of an odor judge. According to the method, 6 persons who are said to have normal olfaction and are said to be
Using more than one person, give each panelist one odor bag with odor-free air filled with sample gas and two odor-free odor bags with odor-free air sealed, and select one odor bag to determine that sample gas is injected. Then, the odor index is calculated by a predetermined formula based on the selection results of the panelists (see the Environment Agency Notification No. 63, September 13, 1995, method of calculating the odor index).
【0003】しかし、上記に示す公定法では、各悪臭規
制物質についてそれぞれ測定方法が異なり、その操作も
煩雑であり、専門業者に委託しなければ正確な値が得難
いという問題があった。また、測定に時間がかかるた
め、現場での測定には不向きであるという欠点がある。
三点式臭袋法では、6人以上のパネラーを集めなければ
ならないので手軽さを欠き、また、パネラーが悪臭を嗅
ぐ必要があるので人体への影響も懸念される。このよう
な不具合を解決すべく、ガスセンサを用いた悪臭測定装
置が提案されており、その一つとして、悪臭測定を簡易
に行なうことができる臭気指数計XP−349S(新コ
スモス電機株式会社製)が売り出されている。この臭気
指数計では、ガスセンサとして、サンプルガス中の悪臭
物質との酸化還元反応により酸化物半導体の電気抵抗が
変化する現象を利用する酸化物半導体センサを1個備え
ている。However, in the official method described above, the measuring method is different for each offensive odor control substances, the operation is complicated, and there is a problem that accurate values are difficult to obtain unless consigned to a specialist. Further, there is a drawback that the measurement is time-consuming and thus unsuitable for on-site measurement.
The three-point odor bag method is not convenient because six or more panelists have to be collected, and there is a concern that the panelers need to smell the bad smell and affect the human body. In order to solve such problems, an odor measuring device using a gas sensor has been proposed. One of them is an odor index meter XP-349S (manufactured by Shin-Cosmos Electric Co., Ltd.) which can easily perform odor measurement. Are on sale. This odor index meter is provided with one oxide semiconductor sensor utilizing a phenomenon in which the electrical resistance of the oxide semiconductor changes due to a redox reaction with a malodorous substance in the sample gas as a gas sensor.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記の臭気指数計で
は、ガスセンサを1個しか備えていないので、1種類の
におい成分により構成されるにおいを対象とする場合に
は臭気指数との相関を得ることができるが、複数種のに
おい成分により構成されるにおいを対象とする場合に
は、におい成分の種類に対するガスセンサの感度の違い
によって臭気指数と対応づけることは不可能である。そ
こで本発明は、複数種のにおい成分により構成されるに
おいであっても臭気指数を正確に算出できるにおい測定
装置を提供する目的とするものである。Since the above-mentioned odor index meter has only one gas sensor, a correlation with the odor index is obtained when an odor composed of one kind of odor component is targeted. However, when an odor composed of a plurality of types of odor components is targeted, it is impossible to associate the odor index with the odor index due to a difference in sensitivity of the gas sensor to the type of the odor component. Therefore, an object of the present invention is to provide an odor measuring device that can accurately calculate an odor index even if it is composed of a plurality of types of odor components.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、応答特性の異
なる2個以上のガスセンサを備えたにおい測定装置であ
って、臭気指数が既知の複数種の標準ガスについてそれ
ぞれ臭気指数を変化させて測定したときの2個以上のガ
スセンサのセンサ出力に基づいて2個以上のガスセンサ
のセンサ出力と臭気指数との関係式を演算し、その関係
式及びサンプルガスを測定したときの2個以上のガスセ
ンサのセンサ出力に基づいて臭気指数を算出する演算部
を備えるものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an odor measuring device provided with two or more gas sensors having different response characteristics, wherein the odor index is changed for each of a plurality of standard gases having known odor indexes. A relational expression between the sensor outputs of the two or more gas sensors and the odor index is calculated based on the sensor outputs of the two or more gas sensors at the time of measurement, and the relational expression and two or more gas sensors at the time of measuring the sample gas And an arithmetic unit for calculating the odor index based on the sensor output of the first embodiment.
【0006】臭気指数が既知の複数種の標準ガスについ
てそれぞれ臭気指数を変化させて測定する。演算部は、
標準ガスを測定したときの2個以上のガスセンサのセン
サ出力に基づいてセンサ出力と臭気指数との関係式を算
出する。サンプルガス測定時には、その関係式に基づい
て臭気指数を算出するので、複数種のにおい成分により
構成されるにおいであっても正確な臭気指数を算出する
ことができる。A plurality of standard gases whose odor indexes are known are measured by changing the odor index. The operation unit is
A relational expression between the sensor output and the odor index is calculated based on the sensor outputs of two or more gas sensors when the standard gas is measured. At the time of sample gas measurement, the odor index is calculated based on the relational expression, so that an accurate odor index can be calculated even for an odor composed of a plurality of types of odor components.
【0007】[0007]
【実施例】図1は、一実施例を示す概略構成図である。
サンプルガス又は臭気指数既知の標準ガスが収容された
測定ガス容器1が設けられている。測定ガス容器1には
酸化物半導体センサの動作に必要な酸素も注入されてい
る。測定ガス容器1は、ポートP1及びバルブV1を介
して、センサセル3の入口側に接続されている。酸素を
含む清浄な空気からなるゼロガスが収容されたゼロガス
容器2が設けられている。ゼロガス容器2は、ポートP
2及びバルブV2を介して、センサセル3の入口側に接
続されている。センサセル3の入口側には、バルブV
1,V2の開閉によって、測定ガス容器1又はゼロガス
容器2のいずれかが接続される。センサセル3の内部に
は応答特性がそれぞれ異なる6個の酸化物半導体センサ
が配置されている。センサセル3の出口側は、流量計4
を介して、吸引ポンプ5の吸引側に接続されている。ポ
ンプ5の排出側にはポートP3が接続されている。FIG. 1 is a schematic structural view showing one embodiment.
A measurement gas container 1 containing a sample gas or a standard gas having a known odor index is provided. Oxygen required for operation of the oxide semiconductor sensor is also injected into the measurement gas container 1. The measurement gas container 1 is connected to the inlet side of the sensor cell 3 via the port P1 and the valve V1. A zero gas container 2 containing a zero gas made of clean air containing oxygen is provided. Zero gas container 2 is connected to port P
2 and the valve V2 are connected to the inlet side of the sensor cell 3. On the inlet side of the sensor cell 3, a valve V
Either the measurement gas container 1 or the zero gas container 2 is connected by opening / closing 1, V2. Six oxide semiconductor sensors having different response characteristics are arranged inside the sensor cell 3. The outlet side of the sensor cell 3 is a flow meter 4
Is connected to the suction side of the suction pump 5. The port P3 is connected to the discharge side of the pump 5.
【0008】センサセル3の酸化物半導体センサには、
酸化物半導体センサの抵抗値(センサ抵抗値)の変化量
に基づいてセンサ出力を算出する信号処理部6が電気的
に接続されている。信号処理部6は、コントローラ7を
介して、パーソナルコンピュータ(PC)8に接続され
ている。コントローラ7には流量計4及びポンプ5も電
気的に接続されており、コントローラ7は流量計4から
の流量信号に基づいてポンプ5の動作を制御する。本発
明の演算部は、PC8により実現される。The oxide semiconductor sensor of the sensor cell 3 includes:
A signal processing unit 6 for calculating a sensor output based on the amount of change in the resistance value (sensor resistance value) of the oxide semiconductor sensor is electrically connected. The signal processing unit 6 is connected to a personal computer (PC) 8 via a controller 7. The controller 7 is also electrically connected to the flow meter 4 and the pump 5. The controller 7 controls the operation of the pump 5 based on a flow signal from the flow meter 4. The calculation unit of the present invention is realized by the PC 8.
【0009】次に、この実施例の動作を説明する。ゼロ
ガス容器2をポートP2に接続した後、バルブV1を閉
じた状態でバルブV2を開き、コントローラ7によりポ
ンプ5を作動させてセンサセル3にゼロガスを供給し、
流路系のクリーニングを行なう。センサセル3に供給さ
れたゼロガスは流量計4及びポンプ5を介してポートP
3から排出される。そして、センサ抵抗値が安定したと
きの値をベース抵抗値Rbとして信号処理部6に記憶す
る。Next, the operation of this embodiment will be described. After the zero gas container 2 is connected to the port P2, the valve V2 is opened with the valve V1 closed, and the pump 5 is operated by the controller 7 to supply the zero gas to the sensor cell 3.
The channel system is cleaned. The zero gas supplied to the sensor cell 3 is supplied to the port P via the flow meter 4 and the pump 5.
It is discharged from 3. Then, the value when the sensor resistance value is stabilized is stored in the signal processing unit 6 as the base resistance value Rb.
【0010】サンプルガス又は標準ガスが収容された測
定ガス容器1をポートP1に接続した後、バルブV2を
閉じてゼロガスの供給を停止し、さらにバルブV1を開
いてセンサセル3にサンプルガス又は標準ガスを供給
し、測定を開始する。センサセル3に供給したサンプル
ガス又は標準ガスの積算流量を流量計4によってモニタ
し、その積算流量が予め設定された値になった時、ポン
プ5を止めて測定を終了する。信号処理部6は、各酸化
物半導体センサについて、ベース抵抗値Rbとサンプル
ガス又は標準ガスの測定時のセンサ抵抗値(実測値)R
sに基づいてセンサ出力(−log(Rs/Rb))を
算出し、コントローラ7を介してPC8に送る。PC8
ではそれらのセンサ出力を測定データとして保存する。After the measurement gas container 1 containing the sample gas or the standard gas is connected to the port P1, the supply of the zero gas is stopped by closing the valve V2, and the valve V1 is further opened to store the sample gas or the standard gas in the sensor cell 3. And start the measurement. The integrated flow rate of the sample gas or the standard gas supplied to the sensor cell 3 is monitored by the flow meter 4, and when the integrated flow rate reaches a preset value, the pump 5 is stopped to terminate the measurement. The signal processing unit 6 determines, for each oxide semiconductor sensor, a base resistance value Rb and a sensor resistance value (actual measurement value) R at the time of measurement of a sample gas or a standard gas.
The sensor output (−log (Rs / Rb)) is calculated based on s, and is sent to the PC 8 via the controller 7. PC8
Then, those sensor outputs are stored as measurement data.
【0011】図2は、PC8によって表示されるにおい
マップの一例を示す図である。標準ガスとして、それぞ
れ異なったにおい成分を含む3種類のガスA、ガスB及
びガスCを用い、それぞれの標準ガスについて3種類の
臭気指数に調整したものを測定した。3種類の臭気指数
の値はガスA、ガスB及びガスCにおいて同じである。
においマップ上には、センサセル3に配置された6個の
酸化物半導体センサのうち、2個の酸化物半導体センサ
CH1,CH2の各標準ガスを測定したときのセンサ出
力の交点がプロットされている。横軸は酸化物半導体セ
ンサCH1のセンサ出力(−log(Rs/Rb))、
縦軸は酸化物半導体センサCH2のセンサ出力(−lo
g(Rs/Rb))を示す。FIG. 2 is a diagram showing an example of an odor map displayed by the PC 8. Three kinds of gases A, B and C each containing a different odor component were used as standard gases, and each standard gas was adjusted to three kinds of odor indexes and measured. The values of the three types of odor indexes are the same for gas A, gas B, and gas C.
On the odor map, the intersections of the sensor outputs when the respective standard gases of the two oxide semiconductor sensors CH1 and CH2 among the six oxide semiconductor sensors arranged in the sensor cell 3 are plotted are plotted. . The horizontal axis represents the sensor output (−log (Rs / Rb)) of the oxide semiconductor sensor CH1,
The vertical axis represents the sensor output (−lo) of the oxide semiconductor sensor CH2.
g (Rs / Rb)).
【0012】図2に示すように、ガスA、ガスB及びガ
スCの同じ臭気指数におけるプロットを線で結ぶと、等
高線のような臭気指数ライン(破線)が形成される。ガ
スA、ガスB又はガスCに含まれるにおい成分により構
成される臭気指数未知のにおいのサンプルガスを測定
し、図2のにおいマップ上にプロットすれば、そのサン
プルガスの臭気指数を予測することができる。このよう
に、異なったにおい種でも臭気指数という1つのパラメ
ータで出力することができるので、官能検査の手間を軽
減できるとともに、パネラーの体調に左右されない再現
性のある測定を行なうことができる。この実施例では酸
化物半導体センサを6個備えており、それぞれセンサ出
力を得ることができるが、センサ出力と臭気指数との関
係式を算出するとき、図2に示すように、目的が達成さ
れる最小個数の酸化物半導体センサのセンサ出力を用い
るようにすれば冗長性が減るので好ましい。As shown in FIG. 2, when plots of the gas A, the gas B, and the gas C at the same odor index are connected by a line, an odor index line (broken line) such as a contour line is formed. By measuring a sample gas having an unknown odor index composed of odor components contained in gas A, gas B or gas C and plotting it on the odor map in FIG. 2, it is possible to predict the odor index of the sample gas. Can be. In this way, even a different odor species can be output with one parameter, the odor index, so that the labor of the sensory test can be reduced and reproducible measurement independent of the physical condition of the panelist can be performed. In this embodiment, six oxide semiconductor sensors are provided, and each sensor output can be obtained. However, when calculating the relational expression between the sensor output and the odor index, the object is achieved as shown in FIG. It is preferable to use the sensor outputs of the minimum number of oxide semiconductor sensors because the redundancy is reduced.
【0013】この実施例では、ガスセンサとして酸化物
半導体センサを備えているがこれに限定されるものでは
なく、導電性高分子センサ、又は水晶振動子やSAWデ
バイスの表面にガス吸着膜を形成したセンサを用いても
よい。また、ガスセンサの個数も6個に限定されるもの
ではなく、2個以上であればよい。この実施例では、に
おいマップを作成する際に2個のガスセンサのセンサ出
力を解析に用いているが、3個以上のガスセンサのセン
サ出力を用いてにおいマップを作成する場合には、次元
が増えて判りにくくなるので、主成分分析(PCA)に
かけて二次元圧縮処理をしてデータ次元を減らして表示
してもよい。また、センサ出力と臭気指数との関係式を
演算する方法としては、においマップを作成する以外
に、重回帰分析手法、主成分回帰分析手法、PLS(Pa
rtialLeast Squares)回帰分析手法などの回帰手法やニ
ューラルネットワーク手法などを用いてもよい。そのよ
うな手法を用いる場合、市販されているソフトウェアを
用いることができ、例えばSPSS(SPSS社、米
国)やUnscrambler(CAMO社、米国)な
どが挙げられる。In this embodiment, an oxide semiconductor sensor is provided as a gas sensor. However, the present invention is not limited to this. A gas adsorption film is formed on the surface of a conductive polymer sensor or a quartz oscillator or a SAW device. A sensor may be used. In addition, the number of gas sensors is not limited to six, but may be two or more. In this embodiment, the sensor outputs of two gas sensors are used for analysis when creating an odor map. However, when an odor map is created using sensor outputs of three or more gas sensors, the dimension increases. Therefore, the data dimension may be reduced and displayed by performing a two-dimensional compression process on principal component analysis (PCA). As a method of calculating the relational expression between the sensor output and the odor index, in addition to creating an odor map, a multiple regression analysis method, a principal component regression analysis method, a PLS (Pa
A regression method such as a rtialLeast Squares) regression analysis method or a neural network method may be used. When such a method is used, commercially available software can be used, and examples thereof include SPSS (SPSS, USA) and Unscrambler (CAMO, USA).
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明のにおい測定装置では、演算部に
より、臭気指数が既知の複数種の標準ガスについてそれ
ぞれ臭気指数を変化させて測定したときの2個以上のガ
スセンサのセンサ出力に基づいて2個以上のガスセンサ
のセンサ出力と臭気指数との関係式を演算し、その関係
式及びサンプルガスを測定したときの2個以上のガスセ
ンサのセンサ出力に基づいて臭気指数を算出するように
したので、複数種のにおい成分により構成されるにおい
であっても正確な臭気指数を算出することができる。According to the odor measuring device of the present invention, the calculating section is based on the sensor outputs of two or more gas sensors when the odor index is measured for each of a plurality of standard gases whose odor indexes are known. Since a relational expression between the sensor outputs of two or more gas sensors and the odor index is calculated, and the odor index is calculated based on the relational expression and the sensor outputs of the two or more gas sensors when the sample gas is measured. An accurate odor index can be calculated even for an odor composed of a plurality of types of odor components.
【図1】 本発明の一実施例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of the present invention.
【図2】 PC8によって表示されるにおいマップの一
例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an odor map displayed by a PC 8;
1 測定ガス容器 2 ゼロガス容器 3 センサセル 3 流量計 5 吸引ポンプ 5 信号処理部 7 コントローラ 8 パーソナルコンピュータ(PC) P1,P2,P3 ポート V1,V2 バルブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Measurement gas container 2 Zero gas container 3 Sensor cell 3 Flow meter 5 Suction pump 5 Signal processing unit 7 Controller 8 Personal computer (PC) P1, P2, P3 Port V1, V2 Valve
Claims (1)
を備えたにおい測定装置において、 臭気指数が既知の複数種の標準ガスについてそれぞれ臭
気指数を変化させて測定したときの2個以上のガスセン
サのセンサ出力に基づいて前記2個以上のガスセンサの
センサ出力と臭気指数との関係式を演算し、前記関係式
及びサンプルガスを測定したときの前記2個以上のガス
センサのセンサ出力に基づいて臭気指数を算出する演算
部を備えたことを特徴とするにおい測定装置。1. An odor measuring apparatus comprising two or more gas sensors having different response characteristics, wherein two or more gas sensors having different odor indexes are measured when the odor index is changed for each of a plurality of standard gases having known odor indexes. A relational expression between the sensor output of the two or more gas sensors and the odor index is calculated based on the sensor output, and the odor index is calculated based on the relational expression and the sensor output of the two or more gas sensors when the sample gas is measured. An odor measuring device comprising a calculation unit for calculating the odor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24741499A JP3501033B2 (en) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Odor measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24741499A JP3501033B2 (en) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Odor measuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001074679A true JP2001074679A (en) | 2001-03-23 |
JP3501033B2 JP3501033B2 (en) | 2004-02-23 |
Family
ID=17163090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24741499A Expired - Lifetime JP3501033B2 (en) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Odor measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3501033B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002350312A (en) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Shimadzu Corp | Odor identification device |
JP2006317254A (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Futaba Electronics:Kk | Odor measuring device, method and program thereof |
JP2007285751A (en) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Shimadzu Corp | Odor identification device |
WO2023037999A1 (en) * | 2021-09-07 | 2023-03-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Gas analyzing method, and gas analyzing system |
-
1999
- 1999-09-01 JP JP24741499A patent/JP3501033B2/en not_active Expired - Lifetime
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WO2023037999A1 (en) * | 2021-09-07 | 2023-03-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Gas analyzing method, and gas analyzing system |
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---|---|
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