JP2002357576A - 広い濃度範囲の水素ガスの検出方法及び同装置 - Google Patents
広い濃度範囲の水素ガスの検出方法及び同装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低濃度から高濃度までの広い範囲にわたる、
水素濃度を実用的感度で測定する方法と装置の提供。 【解決手段】 複数のセンサで広い濃度範囲の水素ガス
を検出する方法であって、測定点の水素濃度を感度の異
なる複数の水素センサで検出し、該検出濃度と前記複数
の各々のセンサの予め設定された感度飽和点濃度とを比
較判別してその結果により、選択するセンサの感度飽和
点濃度が測定点の水素濃度の現在値より大で他のセンサ
の感度飽和点濃度より小なるセンサの一つを選択して検
出信号を取り出すことを特徴とする。
水素濃度を実用的感度で測定する方法と装置の提供。 【解決手段】 複数のセンサで広い濃度範囲の水素ガス
を検出する方法であって、測定点の水素濃度を感度の異
なる複数の水素センサで検出し、該検出濃度と前記複数
の各々のセンサの予め設定された感度飽和点濃度とを比
較判別してその結果により、選択するセンサの感度飽和
点濃度が測定点の水素濃度の現在値より大で他のセンサ
の感度飽和点濃度より小なるセンサの一つを選択して検
出信号を取り出すことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】本発明は複数のセンサで広
い濃度範囲の水素ガスを検出する方法及び装置に関す
る。
い濃度範囲の水素ガスを検出する方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】水素ガスは生活に密接した各種産業、ま
た、宇宙産業などで広く利用される物質であるが、あら
ゆる場合においてその漏洩検知や濃度測定が必要で、低
濃度から高濃度までの広い範囲の検出のニーズがある。
特に酸素の存在下でしか検出できない手段に比べ、無酸
素環境下で作動する水素センサは安全上、用途範囲上、
至便性上優れている。無酸素環境下で作動する水素セン
サはパラジウムあるいはその合金を用いたものが支配的
であり、水素によるパラジウムのバルク特性の変化を利
用したバルク特性変化型と水素によるパラジウムと絶縁
膜との界面特性の変化を利用した界面特性変化型の２種
に分類される。前者に、抵抗式、光学式などがあり、後
者にダイオード式、キャパシタ式などがある。
た、宇宙産業などで広く利用される物質であるが、あら
ゆる場合においてその漏洩検知や濃度測定が必要で、低
濃度から高濃度までの広い範囲の検出のニーズがある。
特に酸素の存在下でしか検出できない手段に比べ、無酸
素環境下で作動する水素センサは安全上、用途範囲上、
至便性上優れている。無酸素環境下で作動する水素セン
サはパラジウムあるいはその合金を用いたものが支配的
であり、水素によるパラジウムのバルク特性の変化を利
用したバルク特性変化型と水素によるパラジウムと絶縁
膜との界面特性の変化を利用した界面特性変化型の２種
に分類される。前者に、抵抗式、光学式などがあり、後
者にダイオード式、キャパシタ式などがある。
【０００３】ところが、バルク特性変化型の水素ガスセ
ンサは、高濃度の水素濃度を検知することは可能である
が、低濃度の水素の水素濃度の検知感度が低い。一方、
界面特性変化型の水素ガスセンサは、低濃度の水素濃度
を高感度で検知することは可能であるが、高濃度の水素
を検知することができない。
ンサは、高濃度の水素濃度を検知することは可能である
が、低濃度の水素の水素濃度の検知感度が低い。一方、
界面特性変化型の水素ガスセンサは、低濃度の水素濃度
を高感度で検知することは可能であるが、高濃度の水素
を検知することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来のかかる
問題点に鑑みてなされたもので、低濃度から高濃度まで
の広い範囲にわたる、水素濃度を実用的感度で測定する
方法と同装置の提供を目的とする。
問題点に鑑みてなされたもので、低濃度から高濃度まで
の広い範囲にわたる、水素濃度を実用的感度で測定する
方法と同装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の広い濃度範囲の
水素ガスの検出方法は、複数のセンサで広い濃度範囲の
水素ガスを検出する方法であって、該検出濃度と前記複
数の各々のセンサの予め設定された感度飽和点濃度とを
比較判別してその結果により、選択するセンサの感度飽
和点濃度が測定点の水素濃度の現在値より大で他のセン
サの感度飽和点濃度より小なるセンサの一つを選択して
検出信号を取り出すことを特徴とする。
水素ガスの検出方法は、複数のセンサで広い濃度範囲の
水素ガスを検出する方法であって、該検出濃度と前記複
数の各々のセンサの予め設定された感度飽和点濃度とを
比較判別してその結果により、選択するセンサの感度飽
和点濃度が測定点の水素濃度の現在値より大で他のセン
サの感度飽和点濃度より小なるセンサの一つを選択して
検出信号を取り出すことを特徴とする。
【０００６】複数のセンサは感度がそれぞれ異なってお
り、従って感度飽和点濃度が異なりその大きさに順序が
ある。検出している水素濃度の現在値が、そのセンサの
感度飽和点濃度以上なら、そのセンサの検出値は感度飽
和点濃度しか示さない。従ってそのセンサは、選択する
センサの感度飽和点濃度が測定点の水素濃度の現在値よ
り大、という条件を満足しないので、選択されない。別
に水素濃度の現在値より大な感度飽和点濃度をもったセ
ンサが複数あり、これは前記条件を満足する。その中で
最も感度飽和点の小さいセンサがこの水素濃度を検出す
ることのできる最も感度の高いセンサであり、前記後段
の条件を満足するからそのセンサが選択されて出力が取
り出される。水素濃度が変化すれば、前記ステップが繰
り返される。
り、従って感度飽和点濃度が異なりその大きさに順序が
ある。検出している水素濃度の現在値が、そのセンサの
感度飽和点濃度以上なら、そのセンサの検出値は感度飽
和点濃度しか示さない。従ってそのセンサは、選択する
センサの感度飽和点濃度が測定点の水素濃度の現在値よ
り大、という条件を満足しないので、選択されない。別
に水素濃度の現在値より大な感度飽和点濃度をもったセ
ンサが複数あり、これは前記条件を満足する。その中で
最も感度飽和点の小さいセンサがこの水素濃度を検出す
ることのできる最も感度の高いセンサであり、前記後段
の条件を満足するからそのセンサが選択されて出力が取
り出される。水素濃度が変化すれば、前記ステップが繰
り返される。
【０００７】更に本発明の広い濃度範囲の水素ガスの検
出方法は、測定点の水素濃度を感度の異なる複数の水素
センサの組み合わせの内の一つで最初に検出した後、該
検出濃度と前記最初のセンサの感度飽和点濃度とを比較
判別してその結果により、次位の、感度飽和点濃度が測
定点の水素濃度の現在値より大で他のセンサの感度飽和
点濃度より小なるセンサの一つを選択して検出すること
を特徴とする。
出方法は、測定点の水素濃度を感度の異なる複数の水素
センサの組み合わせの内の一つで最初に検出した後、該
検出濃度と前記最初のセンサの感度飽和点濃度とを比較
判別してその結果により、次位の、感度飽和点濃度が測
定点の水素濃度の現在値より大で他のセンサの感度飽和
点濃度より小なるセンサの一つを選択して検出すること
を特徴とする。
【０００８】最初のセンサの検出値が該センサの飽和点
濃度なら当然、飽和点濃度が上位のセンサが選択される
次位のセンサになる。最初のセンサの検出値が該センサ
の飽和点濃度以下なら、飽和点濃度が現在選択している
センサより下位のセンサが選択される次位のセンサにな
り、以下同様に繰り返される。
濃度なら当然、飽和点濃度が上位のセンサが選択される
次位のセンサになる。最初のセンサの検出値が該センサ
の飽和点濃度以下なら、飽和点濃度が現在選択している
センサより下位のセンサが選択される次位のセンサにな
り、以下同様に繰り返される。
【０００９】更に本発明の広い濃度範囲の水素ガスの検
出方法は前記最初に検出するセンサが、該複数のセンサ
の組み合わせの中で最も感度飽和点の大きいセンサであ
ることを特徴とする。
出方法は前記最初に検出するセンサが、該複数のセンサ
の組み合わせの中で最も感度飽和点の大きいセンサであ
ることを特徴とする。
【００１０】これは、最初に検出するセンサを、最も高
濃度まで測れるが、感度の低いセンサに決めておく方法
である。
濃度まで測れるが、感度の低いセンサに決めておく方法
である。
【００１１】更に本発明の広い濃度範囲の水素ガスの検
出方法は、前記最初に検出するセンサが、該複数のセン
サの組み合わせの中で最も感度飽和点の小さいセンサで
あることを特徴とする。
出方法は、前記最初に検出するセンサが、該複数のセン
サの組み合わせの中で最も感度飽和点の小さいセンサで
あることを特徴とする。
【００１２】これは、最初に検出するセンサを、最も高
感度で測れるが、低濃度までしか測れないセンサに決め
ておく方法である。
感度で測れるが、低濃度までしか測れないセンサに決め
ておく方法である。
【００１３】更に本発明の広い濃度範囲の水素ガスの検
出方法は前記感度の異なる複数の水素センサの組み合わ
せが、水素と接触してバルク特性が変化する高濃度型の
センサと水素と接触して界面特性が変化する低濃度型の
センサの組合せであることを特徴とする。
出方法は前記感度の異なる複数の水素センサの組み合わ
せが、水素と接触してバルク特性が変化する高濃度型の
センサと水素と接触して界面特性が変化する低濃度型の
センサの組合せであることを特徴とする。
【００１４】高濃度型のセンサのバルク特性変化とはパ
ラジウムの電気抵抗値変化、パラジウムの光透過率変化
などである。また、低濃度型のセンサの界面特性が変化
とは、パラジウム薄膜を有するＭＩＭダイオードの電圧
電流特性変化、パラジウム薄膜を有するＭＯＳダイオー
ドの電圧電流特性変化若しくはパラジウム薄膜を有する
ＭＯＳキャパシタの静電容量値変化などである。
ラジウムの電気抵抗値変化、パラジウムの光透過率変化
などである。また、低濃度型のセンサの界面特性が変化
とは、パラジウム薄膜を有するＭＩＭダイオードの電圧
電流特性変化、パラジウム薄膜を有するＭＯＳダイオー
ドの電圧電流特性変化若しくはパラジウム薄膜を有する
ＭＯＳキャパシタの静電容量値変化などである。
【００１５】そして、本発明の広い濃度範囲の水素ガス
の検出装置は、複数のセンサで広い濃度範囲の水素ガス
を検出する水素ガスの検出装置であって、測定点の水素
濃度を検出する感度の異なる複数の水素センサの組み合
わせと、該水素センサの検出信号と前記複数の各々のセ
ンサの予め設定された感度飽和値とを比較判別する判別
器と、選択するセンサの感度飽和値が測定点の水素濃度
の現在値より大で他のセンサの感度飽和値より小なるセ
ンサの一つを選択し切り替える切り替え手段とを備え、
前記判別器の判別結果に基づいて、前記切り替え手段に
より切り替えられた一方の出力信号を取り出して測定点
の水素濃度を検出するよう構成されたことを特徴とす
る。
の検出装置は、複数のセンサで広い濃度範囲の水素ガス
を検出する水素ガスの検出装置であって、測定点の水素
濃度を検出する感度の異なる複数の水素センサの組み合
わせと、該水素センサの検出信号と前記複数の各々のセ
ンサの予め設定された感度飽和値とを比較判別する判別
器と、選択するセンサの感度飽和値が測定点の水素濃度
の現在値より大で他のセンサの感度飽和値より小なるセ
ンサの一つを選択し切り替える切り替え手段とを備え、
前記判別器の判別結果に基づいて、前記切り替え手段に
より切り替えられた一方の出力信号を取り出して測定点
の水素濃度を検出するよう構成されたことを特徴とす
る。
【００１６】更に、本発明の広い濃度範囲の水素ガスの
検出装置は、更に、測定点の水素を最初に検出する水素
センサを、前記複数のセンサの中で、最も感度飽和点の
大きいセンサか、最も感度飽和点の小さいセンサかに設
定する初期設定手段を備えていることを特徴とする。
検出装置は、更に、測定点の水素を最初に検出する水素
センサを、前記複数のセンサの中で、最も感度飽和点の
大きいセンサか、最も感度飽和点の小さいセンサかに設
定する初期設定手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】更に、本発明の広い濃度範囲の水素ガスの
検出装置は、前記感度の異なる複数の水素センサの組み
合わせが、水素と接触してバルク特性が変化する高濃度
型のセンサと水素と接触して界面特性が変化する低濃度
型のセンサの組合せであることを特徴とする。
検出装置は、前記感度の異なる複数の水素センサの組み
合わせが、水素と接触してバルク特性が変化する高濃度
型のセンサと水素と接触して界面特性が変化する低濃度
型のセンサの組合せであることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照しながら、例示的に説明する。但し本実施の形態に
記載される構成部品の寸法、形状、材質、その相対配置
等は特に特定的な記載がない限りは本発明の範囲をそれ
のみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎな
い。
参照しながら、例示的に説明する。但し本実施の形態に
記載される構成部品の寸法、形状、材質、その相対配置
等は特に特定的な記載がない限りは本発明の範囲をそれ
のみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎな
い。
【００１９】（装置の構成例）図１は本発明の水素検出
装置の構成の一例を示す概念図である。図１において、
１０２は測定点の水素をパラジウムが吸収することによ
る特性変化を検出するパラジウム特性変化検出手段のセ
ンサ素子で、本例ではパラジウム合金による抵抗式水素
センサである。該水素センサ１０２で検出された特性と
不図示の計測回路から水素濃度に対応する信号を出力す
る。１０３は測定点の水素をパラジウムが吸収すること
による特性変化を検出するパラジウム特性変化検出手段
のセンサ素子で、本例ではパラジウム合金によるＭＯＳ
ダイオード式水素センサである。該水素センサ１０３で
検出された特性と不図示の計測回路から水素濃度に対応
する信号を出力する。センサからの出力信号は判別器１
０６に入力される、判別器１０６は予め設定されたセン
サ１０２及び１０３の飽和点濃度と比較し、判別信号を
切替器１０５に送る。切替器１０５は該判別信号によ
り、１０２から発生した信号か、１０３から発生した信
号かいずれかに切り替えて、出力１０７とする。
装置の構成の一例を示す概念図である。図１において、
１０２は測定点の水素をパラジウムが吸収することによ
る特性変化を検出するパラジウム特性変化検出手段のセ
ンサ素子で、本例ではパラジウム合金による抵抗式水素
センサである。該水素センサ１０２で検出された特性と
不図示の計測回路から水素濃度に対応する信号を出力す
る。１０３は測定点の水素をパラジウムが吸収すること
による特性変化を検出するパラジウム特性変化検出手段
のセンサ素子で、本例ではパラジウム合金によるＭＯＳ
ダイオード式水素センサである。該水素センサ１０３で
検出された特性と不図示の計測回路から水素濃度に対応
する信号を出力する。センサからの出力信号は判別器１
０６に入力される、判別器１０６は予め設定されたセン
サ１０２及び１０３の飽和点濃度と比較し、判別信号を
切替器１０５に送る。切替器１０５は該判別信号によ
り、１０２から発生した信号か、１０３から発生した信
号かいずれかに切り替えて、出力１０７とする。
【００２０】１０１は測定点であり前記二種のセンサは
同一点に配置されなければならない。若しくは二種のセ
ンサ素子を共通の基板に配設したハイブリッド型のセン
サとすることもできる。
同一点に配置されなければならない。若しくは二種のセ
ンサ素子を共通の基板に配設したハイブリッド型のセン
サとすることもできる。
【００２１】（検出方法例の流れ）図２は本発明の水素
検出方法の一例を示す流れ図である。図２において、測
定点の水素濃度の検出を複数のセンサＳ１、Ｓ２、
Ｓ３、……、ＳＮで実行し、それぞれ、そのセンサの飽
和点濃度以下かどうか判別し、ＹＥＳの場合のみ、その
センサの飽和点濃度が他のＹＥＳの飽和点濃度と比較し
て最小か否かの判別を行い、ＹＥＳの場合のみ切換器に
信号を出力し、該信号によって、切換器をそのそのセン
サの検出出力側に倒し、そのセンサの信号を検出出力と
して出力する。
検出方法の一例を示す流れ図である。図２において、測
定点の水素濃度の検出を複数のセンサＳ１、Ｓ２、
Ｓ３、……、ＳＮで実行し、それぞれ、そのセンサの飽
和点濃度以下かどうか判別し、ＹＥＳの場合のみ、その
センサの飽和点濃度が他のＹＥＳの飽和点濃度と比較し
て最小か否かの判別を行い、ＹＥＳの場合のみ切換器に
信号を出力し、該信号によって、切換器をそのそのセン
サの検出出力側に倒し、そのセンサの信号を検出出力と
して出力する。
【００２２】図３は本発明の水素検出方法の他の例を示
す流れ図である。図３において、複数のセンサの飽和点
濃度はＳ１、…、Ｓｉ、…、ＳＮで、この順に大きくな
っている。先ず最小の感度飽和点Ｓ１をもったセンサを
選択して、測定点の水素濃度を検出し、該数値がＳ１以
下か判別する。ＹＥＳならそのまま、該検出値を検出出
力として出力する。ＮＯならＳ１の次に感度飽和点の大
きい次位のセンサＳｉに切替え、そのセンサで水素濃度
を検出する。再び検出値がＳｉ未満か判別し、ＹＥＳな
らそのまま、該検出値を検出出力として出力する。ＮＯ
ならｉをインクリメントして更に次位のセンサの感度飽
和点と比較し、以下同様に繰り返す。
す流れ図である。図３において、複数のセンサの飽和点
濃度はＳ１、…、Ｓｉ、…、ＳＮで、この順に大きくな
っている。先ず最小の感度飽和点Ｓ１をもったセンサを
選択して、測定点の水素濃度を検出し、該数値がＳ１以
下か判別する。ＹＥＳならそのまま、該検出値を検出出
力として出力する。ＮＯならＳ１の次に感度飽和点の大
きい次位のセンサＳｉに切替え、そのセンサで水素濃度
を検出する。再び検出値がＳｉ未満か判別し、ＹＥＳな
らそのまま、該検出値を検出出力として出力する。ＮＯ
ならｉをインクリメントして更に次位のセンサの感度飽
和点と比較し、以下同様に繰り返す。
【００２３】図４は本発明の水素検出方法の更に他の例
を示す流れ図である。図４において、複数のセンサの飽
和点濃度はＳ１、…、Ｓｉ、…、ＳＮで、この順に大き
くなっている。先ず最大の感度飽和点ＳＮをもったセン
サを選択して、測定点の水素濃度を検出し、該数値がＳ
Ｎ未満で、次位のセンサのＳＮ−１以上か判別する。Ｙ
ＥＳならそのまま、該検出値を検出出力として出力す
る。ＮＯならＮをデクリメントして、検出出力現在値Ｐ
Ｖとが更に次位のセンサの感度飽和点濃度以上で、次位
のセンサの感度飽和点濃度未満かを判別し、ＹＥＳなら
次位のセンサ（Ｓ Ｎ−１）を選択して切り換え、該セン
サの検出出力を出力する。ＮＯならｉをデクリメントし
て次位のセンサと比較し、以下同様に繰り返す。
を示す流れ図である。図４において、複数のセンサの飽
和点濃度はＳ１、…、Ｓｉ、…、ＳＮで、この順に大き
くなっている。先ず最大の感度飽和点ＳＮをもったセン
サを選択して、測定点の水素濃度を検出し、該数値がＳ
Ｎ未満で、次位のセンサのＳＮ−１以上か判別する。Ｙ
ＥＳならそのまま、該検出値を検出出力として出力す
る。ＮＯならＮをデクリメントして、検出出力現在値Ｐ
Ｖとが更に次位のセンサの感度飽和点濃度以上で、次位
のセンサの感度飽和点濃度未満かを判別し、ＹＥＳなら
次位のセンサ（Ｓ Ｎ−１）を選択して切り換え、該セン
サの検出出力を出力する。ＮＯならｉをデクリメントし
て次位のセンサと比較し、以下同様に繰り返す。
【００２４】（検出データ例）図５は本発明の一例であ
る、パラジウム合金による抵抗式水素センサ、パラジウ
ム合金によるＭＩＭダイオード式水素センサ、パラジウ
ム合金によるＭＯＳダイオード式水素センサ及びパラジ
ウム合金によるＭＯＳキャパシタ式水素センサを用いて
基礎的な特性を試験したデータをグラフ化したものであ
る。
る、パラジウム合金による抵抗式水素センサ、パラジウ
ム合金によるＭＩＭダイオード式水素センサ、パラジウ
ム合金によるＭＯＳダイオード式水素センサ及びパラジ
ウム合金によるＭＯＳキャパシタ式水素センサを用いて
基礎的な特性を試験したデータをグラフ化したものであ
る。
【００２５】グラフ（１）はパラジウム合金（Ｐｄ９０
％／Ｃｒ１０％）の抵抗式センサによる水素濃度対感度
の関係であって、グラフ（２）はパラジウム合金（Ｐｄ
８０％／Ｎｉ２０％）の抵抗式センサによる水素濃度対
感度の関係である。これから判るようにこの種のセンサ
は４％以上まで略飽和点に達せず、濃度の高い範囲の水
素濃度検出に適している。
％／Ｃｒ１０％）の抵抗式センサによる水素濃度対感度
の関係であって、グラフ（２）はパラジウム合金（Ｐｄ
８０％／Ｎｉ２０％）の抵抗式センサによる水素濃度対
感度の関係である。これから判るようにこの種のセンサ
は４％以上まで略飽和点に達せず、濃度の高い範囲の水
素濃度検出に適している。
【００２６】グラフ（３）はパラジウム合金薄膜（Ｐｄ
８０％／Ｎｉ２０％）によるＭＩＭダイオード式水素セ
ンサによる水素濃度対ダイオードのトンネル電流値の関
係である。これから判るようにこの種のセンサは０．５
％近辺で略飽和点に達し、中程度の濃度範囲の水素濃度
検出に適している。
８０％／Ｎｉ２０％）によるＭＩＭダイオード式水素セ
ンサによる水素濃度対ダイオードのトンネル電流値の関
係である。これから判るようにこの種のセンサは０．５
％近辺で略飽和点に達し、中程度の濃度範囲の水素濃度
検出に適している。
【００２７】グラフ（４）はパラジウム合金薄膜（Ｐｄ
９０％／Ｃｒ１０％）によるＭＯＳダイオード式水素セ
ンサによる水素濃度対ダイオード電流値の関係である。
これから判るようにこの種のセンサは１３００ｐｐｍ近
辺で略飽和点に達し、低濃度の範囲の水素濃度検出に適
している。
９０％／Ｃｒ１０％）によるＭＯＳダイオード式水素セ
ンサによる水素濃度対ダイオード電流値の関係である。
これから判るようにこの種のセンサは１３００ｐｐｍ近
辺で略飽和点に達し、低濃度の範囲の水素濃度検出に適
している。
【００２８】グラフ（５）はパラジウム合金薄膜（Ｐｄ
９０％／Ｃｒ１０％）によるＭＯＳキャパシタ式水素セ
ンサによる水素濃度対静電容量値の関係である。これか
ら判るようにこの種のセンサは１５０ｐｐｍ近辺で略飽
和点に達し、極低濃度の範囲の水素濃度検出に適してい
る。
９０％／Ｃｒ１０％）によるＭＯＳキャパシタ式水素セ
ンサによる水素濃度対静電容量値の関係である。これか
ら判るようにこの種のセンサは１５０ｐｐｍ近辺で略飽
和点に達し、極低濃度の範囲の水素濃度検出に適してい
る。
【００２９】従って、本発明の方法及び装置の一例とし
て、前記のセンサを備え、０〜１５０ｐｐｍ〜１３００
ｐｐｍ〜０．５％〜４％でそれぞれの検出範囲を受け持
たせて、切り換え使用することにより、広範な水素濃度
を精度高く検出できる。
て、前記のセンサを備え、０〜１５０ｐｐｍ〜１３００
ｐｐｍ〜０．５％〜４％でそれぞれの検出範囲を受け持
たせて、切り換え使用することにより、広範な水素濃度
を精度高く検出できる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明により低濃度
から高濃度までの広い範囲にわたる、水素濃度を実用的
感度で測定する方法と装置の提供を可能にした。
から高濃度までの広い範囲にわたる、水素濃度を実用的
感度で測定する方法と装置の提供を可能にした。
【図１】 本発明の水素検出装置の構成の一例を示す概
念図である。
念図である。
【図２】 本発明の水素検出方法の一例を示す流れ図で
ある。
ある。
【図３】 本発明の水素検出方法の他の例を示す流れ図
である。
である。
【図４】 本発明の水素検出方法の更に他の例を示す流
れ図である。
れ図である。
【図５】 本発明の方法及び装置の実施例の結果を示す
グラフである。
グラフである。
１０１ 測定点 １０２ パラジウム合金による抵抗式水素センサ １０３ パラジウム合金によるＭＯＳダイオード式水
素センサ １０５ 切替器 １０６ 判別器 １０７ 出力
素センサ １０５ 切替器 １０６ 判別器 １０７ 出力
Claims (8)
- 【請求項１】 複数のセンサで広い濃度範囲の水素ガス
を検出する方法であって、測定点の水素濃度を感度の異
なる複数の水素センサで検出し、該検出濃度と前記複数
の各々のセンサの予め設定された感度飽和点濃度とを比
較判別してその結果により、選択するセンサの感度飽和
点濃度が測定点の水素濃度の現在値より大で他のセンサ
の感度飽和点濃度より小なるセンサの一つを選択して検
出信号を取り出すことを特徴とする広い濃度範囲の水素
ガスの検出方法。 - 【請求項２】 測定点の水素濃度を感度の異なる複数の
水素センサの組み合わせの内の一つで最初に検出した
後、該検出濃度と前記最初のセンサの感度飽和点濃度と
を比較判別してその結果により、次位の、感度飽和点濃
度が測定点の水素濃度の現在値より大で他のセンサの感
度飽和点濃度より小なるセンサの一つを選択して検出す
ることを特徴とする広い濃度範囲の水素ガスの検出方
法。 - 【請求項３】 前記最初に検出するセンサが、該複数の
センサの組み合わせの中で最も感度飽和点の大きいセン
サであることを特徴とする請求項２記載の広い濃度範囲
の水素ガスの検出方法。 - 【請求項４】 前記最初に検出するセンサが、該複数の
センサの組み合わせの中で最も感度飽和点の小さいセン
サであることを特徴とする請求項２記載の広い濃度範囲
の水素ガスの検出方法。 - 【請求項５】 前記感度の異なる複数の水素センサの組
み合わせが、水素と接触してバルク特性が変化する高濃
度型のセンサと水素と接触して界面特性が変化する低濃
度型のセンサの組合せであることを特徴とする請求項１
若しくは２記載の広い濃度範囲の水素ガスの検出方法。 - 【請求項６】 複数のセンサで広い濃度範囲の水素ガス
を検出する水素ガスの検出装置であって、測定点の水素
濃度を検出する感度の異なる複数の水素センサの組み合
わせと、該水素センサの検出信号と前記複数の各々のセ
ンサの予め設定された感度飽和値とを比較判別する判別
器と、選択するセンサの感度飽和値が測定点の水素濃度
の現在値より大で他のセンサの感度飽和値より小なるセ
ンサの一つを選択し切り替える切り替え手段とを備え、
前記判別器の判別結果に基づいて、前記切り替え手段に
より切り替えられた一方の出力信号を取り出して測定点
の水素濃度を検出するよう構成されたことを特徴とする
広い濃度範囲の水素ガスの検出装置。 - 【請求項７】 前記感度の異なる複数の水素センサにお
いて、測定点の水素を最初に検出する水素センサを、前
記複数のセンサの中で、最も感度飽和点の大きいセンサ
か、最も感度飽和点の小さいセンサかに設定する初期設
定手段を備えていることを特徴とする請求項６記載の広
い濃度範囲の水素ガスの検出装置。 - 【請求項８】 前記感度の異なる複数の水素センサの組
み合わせが、水素と接触してバルク特性が変化する高濃
度型のセンサと水素と接触して界面特性が変化する低濃
度型のセンサの組合せであることを特徴とする請求項６
若しくは７記載の広い濃度範囲の水素ガスの検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001165474A JP2002357576A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 広い濃度範囲の水素ガスの検出方法及び同装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001165474A JP2002357576A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 広い濃度範囲の水素ガスの検出方法及び同装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002357576A true JP2002357576A (ja) | 2002-12-13 |
Family
ID=19008134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001165474A Withdrawn JP2002357576A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 広い濃度範囲の水素ガスの検出方法及び同装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002357576A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7242309B2 (en) | 2004-11-26 | 2007-07-10 | Hitachi, Ltd. | Gas detection system |
| JP2007535041A (ja) * | 2004-04-22 | 2007-11-29 | スミスズ ディテクション インコーポレイティド | 異なる感度のセンサを使用する自律監視方法およびシステム |
| JP2010019580A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Funai Electric Advanced Applied Technology Research Institute Inc | センサシステム |
| KR101144848B1 (ko) | 2010-05-31 | 2012-05-14 | 한국원자력기술 주식회사 | 수소감시장치 |
| JP2017056480A (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | ファナック株式会社 | レーザ光路内の不純ガスを監視するレーザ加工システム |
| JP2017151091A (ja) * | 2016-02-22 | 2017-08-31 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 気体センサ及び水素濃度判定方法 |
-
2001
- 2001-05-31 JP JP2001165474A patent/JP2002357576A/ja not_active Withdrawn
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| US10145829B2 (en) | 2015-09-17 | 2018-12-04 | Fanuc Corporation | Laser processing system for monitoring impure gas in laser optical path |
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