JP2007248075A - Gas concentration measuring instrument and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas concentration measuring instrument capable of simply and precisely acquiring an air base at a low cost. <P>SOLUTION: The gas concentration measuring instrument has a combustion control means 11b, which performs control for supplying a current to a catalytic combustion type gas sensor 40 so as to become a combustion temperature for combusting an adsorbed gas to be detected after the supply of the current to the catalytic combustion type gas sensor 40 is stopped so as to adsorb the gas to be detected by the catalytic combustion type gas sensor 40, and a control means 11c for the air base which performs control for supplying the current to the catalytic combustion type gas sensor 40 of a state that the gas to be detected is not adsorbed after the supply of the current to the catalytic combustion type gas sensor 40 is stopped so as to lower the combustion temperature to the circumferential temperature. A concentration calculation means 11a is constituted so as to calculate the concentration of the gas to be detected on the basis of the sensor output at the time of combustion of the catalytic combustion type gas sensor 40 corresponding to the supply of the current due to the combustion control means 11b and the sensor output at the time of the air base of the catalytic combustion type gas sensor 40 corresponding to the supply of the current due to the control means 11c for the air base. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガス濃度測定装置及びガス濃度測定方法に関し、より詳細には、吸着した被検ガスに感応して接触燃焼式ガスセンサが出力したセンサ出力に基づいて前記被検ガスの濃度を測定するガス濃度測定装置及びガス濃度測定方法に関するものである。   The present invention relates to a gas concentration measuring apparatus and a gas concentration measuring method, and more specifically, measures the concentration of the test gas based on a sensor output output from a catalytic combustion gas sensor in response to an adsorbed test gas. The present invention relates to a gas concentration measuring device and a gas concentration measuring method.

ガス漏れ警報器は、測定環境への燃料ガス、可燃ガスの漏出を検出し、警報を行うものであり、家庭用、業務用を問わず厨房や居室などで広く用いられている。このようなガス漏れ警報器としては、検出方法の違いにより、接触燃焼式ガスセンサ、および、酸化錫(SnO2)を主剤とする半導体式素子を備えた半導体式ガス漏れ警報器に大別される。 The gas leak alarm device detects a leak of fuel gas and combustible gas to the measurement environment and gives an alarm, and is widely used in kitchens and living rooms regardless of home use or business use. Such a gas leak alarm device is roughly classified into a contact combustion gas sensor and a semiconductor gas leak alarm device having a semiconductor element mainly composed of tin oxide (SnO 2 ) depending on a detection method. .

このような警報器では、長期間の使用の結果、接触燃焼式ガスセンサ等の検出手段の出力のエアベース(ベースライン)がドリフトして必要な場合でも警告を行わない、或いは誤警報する畏れがあり、そのため定期的に補正・校正する必要があった。しかしながら、その補正・校正には手間、時間が必要であったことから、その手間、時間を省くために、従来から各種方法が提案されてきた。   In such an alarm device, as a result of long-term use, even if the air base (baseline) of the output of the detection means such as a catalytic combustion type gas sensor drifts and is necessary, there is a risk of not giving a warning or making a false alarm. Therefore, it was necessary to correct and calibrate periodically. However, since correction and calibration required labor and time, various methods have been proposed in the past in order to save the labor and time.

例えば、間欠駆動するガス警報器等においては、ガスセンサの経時劣化、環境変化、又は電気回路を起因とするエアベースの変動に対応するため、エアベースを定期的に(例えば数時間毎に)取得し、前回の結果と比較しながらエアベースの補正操作を行い、ガスを検出したときの精度を補償している(特許文献1参照)。   For example, in an intermittently driven gas alarm device, the air base is acquired periodically (for example, every few hours) in order to cope with the deterioration of the gas sensor over time, environmental changes, or fluctuations in the air base caused by electrical circuits. In addition, the air base correction operation is performed while comparing with the previous result to compensate the accuracy when the gas is detected (see Patent Document 1).

また、エアベースを取得するための基準ガスは、容器から供給された高純度空気又はセンサ前段に配置された活性炭やゼオライト等の吸着材を通して得られた清浄空気が用いられる。濃度の計測は、基準ガスをガスセンサへ導入してエアベースを取得した後、ガスラインを切り換えて被検ガスを導入する(特許文献2参照)。
特許第3183387号公報 特開2005−180996号公報
In addition, as the reference gas for obtaining the air base, high-purity air supplied from a container or clean air obtained through an adsorbent such as activated carbon or zeolite arranged in front of the sensor is used. Concentration measurement is performed by introducing a reference gas into a gas sensor and acquiring an air base, and then switching a gas line to introduce a test gas (see Patent Document 2).
Japanese Patent No. 3183387 JP 2005-180996 A

しかしながら、エアベース校正用のガス容器や吸着材を用いる場合は、それらを定期的に交換する必要があったため、その交換にコストがかかってしまうという問題があった。また、可搬型や携帯型の検知器及び小型の分析器にとって、容器、吸着材及び複数の流路を必要とするために装置を大型化させたり、切り換え操作などの複雑なシステム構成になってしまうという問題があった。   However, when using a gas container or an adsorbent for air base calibration, it has been necessary to replace them periodically, and there is a problem that the replacement is costly. In addition, for portable and portable detectors and small analyzers, it requires a container, an adsorbent, and a plurality of flow paths, so that the size of the apparatus is increased, and a complicated system configuration such as a switching operation is required. There was a problem that.

よって本発明は、上述した問題点に鑑み、エアベースの取得をより低コストで簡単かつ精度良く行うことができるガス濃度測定装置及びガス濃度測定方法を提供することを課題としている。   Therefore, in view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a gas concentration measuring apparatus and a gas concentration measuring method capable of easily and accurately obtaining an air base at a lower cost.

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項1記載のガス濃度測定装置は、図1の基本構成図に示すように、吸着した被検ガスに感応してセンサ出力を出力する接触燃焼式ガスセンサ40と、前記接触燃焼式ガスセンサ40のセンサ出力に基づいて前記被検ガスの濃度を測定する濃度算出手段11aと、を有するガス濃度測定装置において、前記被検ガスが前記接触燃焼式ガスセンサ40に吸着するように前記接触燃焼式ガスセンサ40の通電を停止した後に、該吸着した被検ガスを燃焼する燃焼温度となるように前記接触燃焼式ガスセンサ40に通電する制御を行う燃焼用制御手段11bと、前記燃焼温度から周囲温度まで低下するように前記接触燃焼式ガスセンサ40の通電を停止した後に、前記被検ガスが吸着していない状態の前記接触燃焼式ガスセンサ40に通電する制御を行うエアベース用制御手段11cと、を有するとともに、前記濃度算出手段11aが、前記燃焼用制御手段11bによる通電に応じた前記接触燃焼式ガスセンサ40の燃焼時センサ出力と前記エアベース用制御手段11cによる通電に応じた前記接触燃焼式ガスセンサ40のエアベース時センサ出力とに基づいて前記被検ガスの濃度を算出するようにしたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the gas concentration measuring apparatus according to claim 1 according to the present invention, as shown in the basic configuration diagram of FIG. 1, is a catalytic combustion type that outputs a sensor output in response to the adsorbed test gas. In a gas concentration measuring device having a gas sensor 40 and a concentration calculation means 11a for measuring the concentration of the test gas based on the sensor output of the catalytic combustion gas sensor 40, the test gas is the catalytic combustion gas sensor 40. After stopping energization of the catalytic combustion type gas sensor 40 so as to be adsorbed to the combustion gas, the combustion control means 11b performs control for energizing the catalytic combustion type gas sensor 40 so as to reach a combustion temperature at which the adsorbed test gas is combusted. And after the energization of the catalytic combustion type gas sensor 40 is stopped so as to decrease from the combustion temperature to the ambient temperature, the test gas is not adsorbed An air-base control unit 11c that controls energization of the catalytic combustion gas sensor 40, and the concentration calculation unit 11a performs combustion of the catalytic combustion gas sensor 40 in response to energization by the combustion control unit 11b. The concentration of the test gas is calculated on the basis of the hour sensor output and the air base hour sensor output of the catalytic combustion gas sensor 40 according to the energization by the air base control means 11c.

請求項2記載の発明は、図1の基本構成図に示すように、請求項1に記載のガス濃度測定装置において、前記濃度算出手段11aが、連続する前記燃焼時センサ出力及び前記エアベース時センサ出力に基づいて前記被検ガスの濃度を算出するようにしたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, as shown in the basic configuration diagram of FIG. 1, in the gas concentration measuring device according to the first aspect, the concentration calculating means 11 a includes the continuous combustion sensor output and the air base time. The concentration of the test gas is calculated based on the sensor output.

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項3記載のガス検知方法は、吸着した被検ガスに感応したセンサ出力を出力する接触燃焼式ガスセンサを用いて前記被検ガスの濃度を測定するガス濃度測定方法であって、前記被検ガスが前記接触燃焼式ガスセンサ40に吸着するように前記接触燃焼式ガスセンサ40の通電を停止した後に、該吸着した被検ガスを燃焼する燃焼温度となるように前記接触燃焼式ガスセンサ40の通電を行う燃焼用工程と、前記接触燃焼式ガスセンサ40が前記燃焼温度から周囲温度まで低下するように前記接触燃焼式ガスセンサ40の通電を停止した後に、前記被検ガスが吸着していない状態の前記接触燃焼式ガスセンサ40に通電を行うエアベース用工程と、前記燃焼用工程の通電に応じた前記接触燃焼式ガスセンサ40の燃焼時センサ出力と前記エアベース用工程の通電に応じた前記接触燃焼式ガスセンサ40のエアベース時センサ出力とに基づいて前記被検ガスの濃度を測定するガス濃度測定工程と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the gas detection method according to claim 3, which is made according to the present invention, measures the concentration of the test gas using a contact combustion type gas sensor that outputs a sensor output sensitive to the adsorbed test gas. In the gas concentration measurement method, after the energization of the catalytic combustion type gas sensor 40 is stopped so that the test gas is adsorbed to the catalytic combustion type gas sensor 40, the temperature becomes a combustion temperature at which the adsorbed test gas is burned. A combustion process for energizing the catalytic combustion gas sensor 40, and after the energization of the catalytic combustion gas sensor 40 is stopped so that the catalytic combustion gas sensor 40 decreases from the combustion temperature to the ambient temperature, An air-base process for energizing the catalytic combustion gas sensor 40 in a state in which the detected gas is not adsorbed, and the catalytic combustion in response to the energization of the combustion process A gas concentration measurement step of measuring the concentration of the test gas based on the sensor output during combustion of the gas sensor 40 and the sensor output during the air base of the catalytic combustion type gas sensor 40 in accordance with the energization of the air base step; It is characterized by having.

以上説明したように請求項1、3に記載した本発明によれば、周囲温度まで低下するように通電を停止して、被検ガスを吸着させた後に燃焼温度まで加熱するように通電して接触燃焼式ガスセンサに燃焼時センサ出力を出力させるとともに、燃焼温度から周囲温度まで低下するように通電を停止した後に被検ガスが吸着していない状態で燃焼温度まで加熱するように通電して接触燃焼式ガスセンサにエアベース時センサ出力を出力させ、燃焼時センサ出力とエアベース時センサ出力とに基づいて被検ガスを検知するようにしたことから、接触燃焼式ガスセンサの通電を制御するだけでエアベース時センサ出力を容易に取得することができる。よって、従来のようにエアベースを取得するための吸着材や校正用のガス容器等が必要なくなるので、ガス濃度測定装置の検知精度を向上することができるとともに、構成を簡単化してコストダウンに貢献することができる。また、濃度を測定する直前にエアベース時センサ出力を取得することができることから、経時変化、環境変化等によるエアベース変動に容易に対応することができるため、従来のようにセンサ出力に対して補正を行う必要がなくなる。特に、揮発性有機化合物(VOC)などの吸着性のガスに対して有効であり、センサ表面上へ被検ガス分子がほとんど吸着しないように吸着期間を短くしたときのエアベース時の出力と被検ガス分子が十分吸着するだけの吸着期間を長くしたときの出力を比べることでガス濃度をより正確に測定できる。   As described above, according to the first and third aspects of the present invention, the energization is stopped so as to decrease to the ambient temperature, the energization is performed so that the test gas is adsorbed and then heated to the combustion temperature. The contact combustion gas sensor outputs the sensor output at the time of combustion, and after energization is stopped so as to decrease from the combustion temperature to the ambient temperature, it is energized and contacted so that the test gas is heated to the combustion temperature without being adsorbed. Since the combustion-type gas sensor outputs the air-base sensor output and detects the gas to be detected based on the combustion-base sensor output and the air-base sensor output, simply controlling the energization of the contact combustion gas sensor The sensor output at the time of air base can be easily acquired. This eliminates the need for an adsorbent and a calibration gas container for acquiring the air base as in the past, so that the detection accuracy of the gas concentration measuring device can be improved and the configuration can be simplified to reduce costs. Can contribute. In addition, since the sensor output at the time of air base can be acquired immediately before measuring the concentration, it can easily cope with air base fluctuations due to changes over time, environmental changes, etc. There is no need to make corrections. In particular, it is effective for adsorptive gases such as volatile organic compounds (VOC), and the output at the air base and the target when the adsorption period is shortened so that the test gas molecules are hardly adsorbed on the sensor surface. The gas concentration can be measured more accurately by comparing the output when the adsorption period is long enough for the detection gas molecules to sufficiently adsorb.

請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、連続する燃焼時センサ出力とエアベース時センサ出力とに基づいて被検ガスの濃度を測定するようにしたことから、測定時に対応したエアベース時センサ出力に基づいて被検ガスの濃度を測定することができるため、測定精度を向上させることができる。   According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the concentration of the test gas is measured based on the continuous combustion sensor output and the air base sensor output. Therefore, since the concentration of the test gas can be measured based on the air-base sensor output corresponding to the measurement, the measurement accuracy can be improved.

以下、本発明に係るガス濃度測定装置の一実施の形態を、図2〜図7の図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a gas concentration measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings of FIGS.

ガス濃度測定装置1は、図2に示すように、マイクロプロセッサ(MPU)10と、駆動電源20と、出力部30と、ガスセンサ部40と、を有している。MPU10には、駆動電源20、出力部30及びガスセンサ部40が接続されている。   As shown in FIG. 2, the gas concentration measuring apparatus 1 includes a microprocessor (MPU) 10, a drive power supply 20, an output unit 30, and a gas sensor unit 40. A driving power source 20, an output unit 30, and a gas sensor unit 40 are connected to the MPU 10.

MPU10は、予め定めたプログラムに従って各種の処理や制御などを行う中央演算処理装置(CPU)11、CPU11のためのプログラム等を格納した読み出し専用のメモリであるROM12、各種のデータを格納するとともにCPU11の処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるRAM13等を有して構成している。   The MPU 10 stores a central processing unit (CPU) 11 that performs various processes and controls according to a predetermined program, a ROM 12 that is a read-only memory that stores programs for the CPU 11, various data, and the CPU 11. The RAM 13 is a readable / writable memory having an area necessary for the above processing operations.

CPU11は、ROM12に記憶されている駆動制御プログラム等を実行することで、ガスセンサ部40の駆動制御を行う。つまり、CPU11は、駆動制御プログラムを実行することで請求項中の燃焼用制御手段、エアベース用制御手段、及び濃度算出手段等の各種手段として機能することになる。   The CPU 11 performs drive control of the gas sensor unit 40 by executing a drive control program or the like stored in the ROM 12. That is, the CPU 11 functions as various means such as the combustion control means, the air base control means, and the concentration calculation means in the claims by executing the drive control program.

駆動電源20は、既成の商用電源、電池等が用いられ、ガス濃度測定装置1のMPU10,ガスセンサ部40等の各部の動作に必要な電力を生成してガス濃度測定装置1の各部を動作させる。   The drive power supply 20 uses an existing commercial power supply, a battery, and the like, generates electric power necessary for the operation of each unit such as the MPU 10 and the gas sensor unit 40 of the gas concentration measurement device 1 and operates each unit of the gas concentration measurement device 1. .

出力部30は、MPU10からの指示に応じてガス濃度、ガス種等の各種データを出力する。出力部30は、例えば、ガス濃度等を表示する場合はLCD(液晶ディスプレイ)、ガスの種類を色分け、点滅等で表示する場合はLED及び駆動回路が用いられる。また、可聴信号にてガス検知結果を出力する場合はブザー、スピーカー及び出力回路等が用いられる。   The output unit 30 outputs various data such as a gas concentration and a gas type in response to an instruction from the MPU 10. The output unit 30 uses, for example, an LCD (liquid crystal display) when displaying a gas concentration or the like, and an LED and a drive circuit when displaying the type of gas by color, blinking, or the like. Further, when outputting the gas detection result as an audible signal, a buzzer, a speaker and an output circuit are used.

ガスセンサ部40は、吸着した被検ガスに感応したセンサ出力を出力する接触燃焼式ガスセンサ41と、該接触燃焼式ガスセンサ41を駆動する駆動部42と、センサ出力部43と、を有している。   The gas sensor unit 40 includes a contact combustion type gas sensor 41 that outputs a sensor output that is sensitive to the adsorbed test gas, a drive unit 42 that drives the contact combustion type gas sensor 41, and a sensor output unit 43. .

接触燃焼式ガスセンサ41は、CPU11からの駆動信号が供給されて間欠的に駆動する。接触燃焼式ガスセンサ41は、図2及び図3に示すように、感応素子部Rsおよび補償素子部Rrから構成されている。   The catalytic combustion gas sensor 41 is intermittently driven by a drive signal supplied from the CPU 11. As shown in FIGS. 2 and 3, the catalytic combustion type gas sensor 41 includes a sensitive element part Rs and a compensating element part Rr.

感応素子部Rsは、白金(Pt)ヒータ412および白金族、たとえばパラジウム(Pd)を担持したアルミナ(Al23)からなるPd/Al23触媒層413を含み、補償素子部Rrは、白金(Pt)ヒータ414およびアルミナ(Al23)層415を含む。詳しくは、図3(A)に示すように、この接触燃焼式ガスセンサ41は、シリコン(Si)ウエハ411の上に、酸化シリコン(SiO2)膜、窒化シリコン(SiN)膜および酸化ハフニウム(HfO2)膜等からなる絶縁薄膜418が成膜され、その上に、感応素子部Rsとして白金(Pt)ヒータ412およびPd/Al23触媒層413、補償素子部Rrとして白金(Pt)ヒータ414およびアルミナ(Al23)層415が形成されている。また、図3(B)に示すように、異方性エッチングして凹部416及び417を形成して、それぞれ薄膜ダイアフラムDs及びDrを形成することにより熱容量を小さくしている。 The sensitive element portion Rs includes a platinum (Pt) heater 412 and a Pd / Al 2 O 3 catalyst layer 413 made of alumina (Al 2 O 3 ) carrying a platinum group, for example, palladium (Pd). , A platinum (Pt) heater 414 and an alumina (Al 2 O 3 ) layer 415. Specifically, as shown in FIG. 3A, the catalytic combustion type gas sensor 41 includes a silicon oxide (SiO 2 ) film, a silicon nitride (SiN) film, and a hafnium oxide (HfO) on a silicon (Si) wafer 411. 2 ) An insulating thin film 418 made of a film or the like is formed, on which a platinum (Pt) heater 412 and a Pd / Al 2 O 3 catalyst layer 413 as the sensitive element portion Rs and a platinum (Pt) heater as the compensating element portion Rr 414 and an alumina (Al 2 O 3 ) layer 415 are formed. Further, as shown in FIG. 3B, the concave portions 416 and 417 are formed by anisotropic etching, and the thin film diaphragms Ds and Dr are formed to reduce the heat capacity.

このように感応素子部Rsおよび補償素子部Rrはともに白金ヒータ412,414上に触媒層を構成し、感応素子部Rs側の触媒には被検ガスが吸着し、補償素子部Rr側には吸着しない構造となっている。そして、ヒータ温度が上昇すると、感応素子部Rs側に吸着したガスが燃焼し、補償素子部Rr側よりもヒータ温度が高温になる。そして、白金ヒータ412,414の抵抗値は温度に対して一定に増加するため、前記の燃焼による温度差は白金ヒータ412,414の抵抗値の差として検出可能となっている。   Thus, both the sensitive element Rs and the compensating element Rr constitute a catalyst layer on the platinum heaters 412 and 414, the test gas is adsorbed on the catalyst on the sensitive element Rs side, and on the compensating element part Rr side. It has a structure that does not adsorb. When the heater temperature rises, the gas adsorbed on the sensitive element portion Rs side burns, and the heater temperature becomes higher than that on the compensating element portion Rr side. Since the resistance value of the platinum heaters 412 and 414 increases constantly with respect to the temperature, the temperature difference due to the combustion can be detected as a difference in resistance value of the platinum heaters 412 and 414.

駆動部42は、白金(Pt)ヒータ412および414とともにブリッジ回路を構成する固定抵抗R1およびR2と、トランジスタQ1と、を有している。ブリッジ回路において、白金(Pt)ヒータ412および抵抗R2の接続点には、トランジスタQ1のコレクタが接続され、そのベースが固定抵抗Rbを介してMPU10のCPU11に接続され、そのエミッタが接地されている。また、白金(Pt)ヒータ414および抵抗R1の接続点には、駆動電源20が接続されている。   The drive unit 42 includes fixed resistors R1 and R2 that form a bridge circuit together with platinum (Pt) heaters 412 and 414, and a transistor Q1. In the bridge circuit, the collector of the transistor Q1 is connected to the connection point of the platinum (Pt) heater 412 and the resistor R2, its base is connected to the CPU 11 of the MPU 10 via the fixed resistor Rb, and its emitter is grounded. . A driving power source 20 is connected to a connection point between the platinum (Pt) heater 414 and the resistor R1.

このように構成された駆動部42において、MPU10が生成した駆動パルスは、固定抵抗Rbを介してトランジスタQ1のベースへ入力される。そして、トランジスタQ1はベースに0Vが入力されるとOFF状態になり、例えば約0.6V以上の入力でON状態になる。従って、ブリッジ回路には駆動パルスに連動して電源電圧が印加されることになる。   In the drive unit 42 configured as described above, the drive pulse generated by the MPU 10 is input to the base of the transistor Q1 through the fixed resistor Rb. The transistor Q1 is turned off when 0V is inputted to the base, and turned on when the input is about 0.6V or more, for example. Therefore, the power supply voltage is applied to the bridge circuit in conjunction with the drive pulse.

センサ出力部43は、アンプ431と、A/D変換器432と、を有している。アンプ431は、ブリッジ回路における中間電圧V−,V+の差を増幅している。アンプ431の出力は、A/D変換器432の入力に接続している。A/D変換器432は、その出力がMPU10に接続されており、A/D変換した結果をMPU10へ出力する。   The sensor output unit 43 includes an amplifier 431 and an A / D converter 432. The amplifier 431 amplifies the difference between the intermediate voltages V− and V + in the bridge circuit. The output of the amplifier 431 is connected to the input of the A / D converter 432. The output of the A / D converter 432 is connected to the MPU 10, and the result of A / D conversion is output to the MPU 10.

また、ブリッジ回路を構成する各抵抗には微小なばらつきが存在し、0ガス(ガスが存在しない状態)中でRr:Rs=R1:R2が成立しない場合があり、このようにブリッジ回路が不平衡になると、中間電圧V−,V+の間に電位差が発生する。この電位差は固定抵抗R1,R2を微調整することでも0にすることはできるが、微小なばらつきを調整することは困難であるため、アンプ431に可変抵抗R3からオフセット電圧を入力して調整することが可能な構成となっている。   In addition, there is a slight variation in each resistor constituting the bridge circuit, and Rr: Rs = R1: R2 may not be established in 0 gas (in the absence of gas). When equilibrium is reached, a potential difference occurs between the intermediate voltages V− and V +. This potential difference can also be reduced to 0 by finely adjusting the fixed resistors R1 and R2, but it is difficult to adjust minute variations. Therefore, an offset voltage is input to the amplifier 431 from the variable resistor R3. The configuration is possible.

このように構成されたガスセンサ部40では、ブリッジ回路に電圧Vbが印加され、0ガス時の中間電圧V−,V+はともにVb/2となっている。ここで、感応素子部Rsにガスが吸着した場合、駆動パルスによりセンサ温度が上昇すると、吸着ガスが燃焼し、感応素子部Rs側のヒータ温度がより高温になり、中間電位V+はVb/2より大きくなる。一方、固定抵抗R1,R2の中間電位V−は常にVb/2となる。よって、中間電位V+、V−の間に電位差が発生し、吸着したガスによる燃焼が大きければ、その電位差も大きくなる。   In the gas sensor unit 40 configured as described above, the voltage Vb is applied to the bridge circuit, and the intermediate voltages V− and V + for 0 gas are both Vb / 2. Here, when gas is adsorbed to the sensitive element portion Rs, when the sensor temperature rises due to the drive pulse, the adsorbed gas burns, the heater temperature on the sensitive element portion Rs side becomes higher, and the intermediate potential V + is Vb / 2. Become bigger. On the other hand, the intermediate potential V− of the fixed resistors R1 and R2 is always Vb / 2. Therefore, a potential difference is generated between the intermediate potentials V + and V−, and if the combustion by the adsorbed gas is large, the potential difference becomes large.

以上のようにガス濃度の変化に伴い感応素子部Rsへのガス吸着量が変化することで、中間電位V+、V−の電位差にガス濃度に依存した変化を得ることができる。そして、この変化をアンプ431で必要なだけ増幅してA/D変換した結果をセンサ出力としてMPU10に出力している。   As described above, the amount of gas adsorbed to the sensitive element portion Rs changes with the change in gas concentration, so that a change depending on the gas concentration can be obtained in the potential difference between the intermediate potentials V + and V−. The change is amplified by the amplifier 431 as necessary and A / D converted, and the result is output to the MPU 10 as a sensor output.

次に、上述したCPU11が実行するガス濃度測定処理の一例を、図4のフローチャートを参照して以下に説明する。そして、ガス濃度測定処理プログラムはROM12に予め記憶されている。   Next, an example of the gas concentration measurement process executed by the CPU 11 described above will be described below with reference to the flowchart of FIG. The gas concentration measurement processing program is stored in the ROM 12 in advance.

ステップS1において、感応素子部Rsに吸着したガスを取り除くために、所定時間だけトランジスタQ1をON状態に切り替えることで、感応素子部Rs及び補償素子部Rrに通電が行われ、その後ステップS2に進む。この結果、給電によって感応素子部Rsに吸着したガスは燃焼される。なお、所定時間は、感応素子部Rsに吸着したガスを取り除くのに十分な時間が任意に設定される。   In step S1, in order to remove the gas adsorbed to the sensitive element portion Rs, the sensitive element portion Rs and the compensating element portion Rr are energized by switching the transistor Q1 to the ON state for a predetermined time, and then the process proceeds to step S2. . As a result, the gas adsorbed to the sensitive element portion Rs by power feeding is burned. The predetermined time is arbitrarily set to a time sufficient to remove the gas adsorbed on the sensitive element portion Rs.

ステップS2において、ガス吸着時間b(例えば3秒間など)に亘ってトランジスタQ1をOFF状態に切り替えることで、感応素子部Rs及び補償素子部Rrに通電が停止された状態で感応素子部Rsにガスを吸着させ、その後ステップS3に進む。この結果、感応素子部Rsにガスが吸着される。なお、ガス吸着時間bは、ガス分子がセンサ表面上に検出可能な量となるまで吸着が進行するのに十分な時間となっている。通常、1〜60秒ほどであり、被検ガス種や濃度によって異なるものである。   In step S2, by switching the transistor Q1 to the OFF state over the gas adsorption time b (for example, 3 seconds), gas is supplied to the sensitive element portion Rs in a state where energization of the sensitive element portion Rs and the compensating element portion Rr is stopped. Then, the process proceeds to step S3. As a result, gas is adsorbed to the sensitive element portion Rs. The gas adsorption time b is a time sufficient for the adsorption to proceed until the amount of gas molecules reaches a detectable amount on the sensor surface. Usually, it is about 1 to 60 seconds, and varies depending on the type of gas to be detected and the concentration.

ステップS3において、燃焼時間B(例えば0.4秒など)に亘ってトランジスタQ1をON状態に切り替えることで、感応素子部Rs及び補償素子部Rrに通電が行われ、その後ステップS4に進む。この結果、給電によって感応素子部Rsに吸着したガスが燃焼される。   In step S3, by switching the transistor Q1 to the ON state over the combustion time B (for example, 0.4 seconds), the sensitive element portion Rs and the compensating element portion Rr are energized, and then the process proceeds to step S4. As a result, the gas adsorbed to the sensitive element portion Rs by power feeding is burned.

ステップS4において、燃焼時間Bの通電中に所定のサンプリングレートでA/D変換器432が出力したセンサ出力を燃焼時センサ出力(Vg)として取り込んでRAM13に時系列的に記憶され、その後ステップS5に進む。   In step S4, the sensor output output from the A / D converter 432 at a predetermined sampling rate during energization for the combustion time B is taken in as a combustion sensor output (Vg) and stored in the RAM 13 in time series, and then in step S5. Proceed to

ステップS5において、放熱時間a(例えば0.1秒など)に亘ってトランジスタQ1をOFF状態に切り替えることで、感応素子部Rs及び補償素子部Rrに通電が停止されて、その後ステップS6に進む。この結果、感応素子部Rs及び補償素子部Rrは加熱温度から周囲温度に戻される。しかしながら、放熱時間aはガス吸着時間bよりも短い時間に設定されているため、ガスは感応素子部Rsにほとんど吸着されない。   In step S5, by switching the transistor Q1 to the OFF state over the heat radiation time a (for example, 0.1 second), the energization of the sensitive element portion Rs and the compensating element portion Rr is stopped, and then the process proceeds to step S6. As a result, the sensitive element portion Rs and the compensation element portion Rr are returned from the heating temperature to the ambient temperature. However, since the heat radiation time a is set to be shorter than the gas adsorption time b, the gas is hardly adsorbed to the sensitive element portion Rs.

また、放熱時間aは、感応素子部Rsの表面に吸着したガスを燃焼させるために燃焼温度まで加熱された感応素子部Rsが放熱して室温まで戻るのに十分な時間、且つ、ガス吸着がほとんど進行しない時間となっている。通常、0.01〜0.5秒であり、被検ガス種によって異なるものである。   The heat radiation time a is a time sufficient for the sensitive element Rs heated to the combustion temperature to radiate and return to room temperature in order to burn the gas adsorbed on the surface of the sensitive element Rs. The time has hardly progressed. Usually, it is 0.01 to 0.5 seconds, and varies depending on the gas species to be detected.

ステップS6において、エアベース時間A(例えば0.4秒など)に亘ってトランジスタQ1をON状態に切り替えることで、感応素子部Rs及び補償素子部Rrに通電が行われ、その後ステップS7に進む。この結果、給電によってほとんどガスが吸着していない状態の感応素子部Rsが燃焼される。   In step S6, the sensitive element part Rs and the compensating element part Rr are energized by switching the transistor Q1 to the ON state over the air base time A (for example, 0.4 seconds), and then the process proceeds to step S7. As a result, the sensitive element portion Rs in a state where almost no gas is adsorbed by power feeding is burned.

ステップS7において、エアベース時間Aの通電中に所定のサンプリングレートでA/D変換器432が出力したセンサ出力をエアベース時センサ出力(Va)として取り込んでRAM13に時系列的に記憶され、その後ステップS8に進む。   In step S7, the sensor output output from the A / D converter 432 at a predetermined sampling rate during energization of the air base time A is taken in as the air base time sensor output (Va) and stored in the RAM 13 in time series. Proceed to step S8.

ステップS8において、RAM13の燃焼時センサ出力(Vg)からエアベース時センサ出力(Va)を減算し(Vg−Va)、該減算結果(波形面積)とROM12に予め記憶されたガス濃度の対応マップまたは換算式とに基づいてガス濃度を算出して必要に応じてRAM13に記憶し、該ガス濃度を示すガス濃度情報を出力部30に出力し、その後ステップS2に戻り、一連の処理が繰り返される。また、出力部30は、入力されたガス濃度情報を出力する。   In step S8, the air base sensor output (Va) is subtracted from the combustion sensor output (Vg) of the RAM 13 (Vg-Va), and the subtraction result (waveform area) and the correspondence map of the gas concentration stored in the ROM 12 in advance. Alternatively, the gas concentration is calculated based on the conversion formula and stored in the RAM 13 as necessary. The gas concentration information indicating the gas concentration is output to the output unit 30, and then the process returns to step S2 to repeat a series of processes. . The output unit 30 outputs the input gas concentration information.

このように本最良の形態では、ガス濃度測定処理において、ステップS2〜S3が請求項中の燃焼用制御手段、ステップS5〜S6が請求項中のエアベース用制御手段、ステップS8が濃度算出手段にそれぞれ相当している。   Thus, in this best mode, in the gas concentration measurement process, steps S2 to S3 are the combustion control means in the claims, steps S5 to S6 are the air base control means, and step S8 is the concentration calculation means. Respectively.

次に、上述した構成による本発明に係るガス濃度測定装置1の動作(作用)の一例を、図5に示す通電パターンを参照して以下に説明する。   Next, an example of the operation (action) of the gas concentration measuring apparatus 1 according to the present invention having the above-described configuration will be described below with reference to the energization pattern shown in FIG.

まず、図5において、感応素子部Rsに吸着したガスを取り除くために、感応素子部Rsの燃焼温度となる印加電圧Eで感応素子部Rs及び補償素子部Rrに対する通電が燃焼時間B0に亘って行われる。   First, in FIG. 5, in order to remove the gas adsorbed to the sensitive element portion Rs, the energization to the sensitive element portion Rs and the compensating element portion Rr is applied over the combustion time B0 with the applied voltage E that becomes the combustion temperature of the sensitive element portion Rs. Done.

感応素子部Rsに吸着したガスが燃焼されると、ガス吸着時間b1に亘って感応素子部Rs及び補償素子部Rrに対す通電が停止される。そして、ガス吸着時間b1内において感応素子部Rsにガスが吸着されると、燃焼時間B1に亘って感応素子部Rs及び補償素子部Rrに対して通電が行われ、感応素子部Rsに吸着したガスが燃焼される。そして、この燃焼に応じて接触燃焼式ガスセンサ41が出力した燃焼時センサ出力(Vg)が取得される(燃焼時制御工程Ps)。   When the gas adsorbed on the sensitive element portion Rs is combusted, the energization to the sensitive element portion Rs and the compensating element portion Rr is stopped over the gas adsorption time b1. When gas is adsorbed to the sensitive element portion Rs within the gas adsorption time b1, the sensitive element portion Rs and the compensating element portion Rr are energized over the combustion time B1 and adsorbed to the sensitive element portion Rs. The gas is burned. Then, the combustion sensor output (Vg) output by the contact combustion gas sensor 41 in accordance with this combustion is acquired (combustion control step Ps).

放熱時間a1に亘って感応素子部Rs及び補償素子部Rrに対する通電を停止されると、感応素子部Rs及び補償素子部Rr加熱温度から周囲温度に戻される。そして、エアベース時間A1に亘って感応素子部Rs及び補償素子部Rrに対して通電が行われ、ガスが吸着していない状態の感応素子部Rsが燃焼される。そして、この燃焼に応じて接触燃焼式ガスセンサ41が出力したエアベース時センサ出力(Va)が取得される(エアベース時制御工程Pa)。   When the energization of the sensitive element part Rs and the compensating element part Rr is stopped over the heat radiation time a1, the temperature is returned from the heating temperature of the sensitive element part Rs and the compensating element part Rr to the ambient temperature. Then, the sensitive element portion Rs and the compensating element portion Rr are energized over the air base time A1, and the sensitive element portion Rs in a state where no gas is adsorbed is burned. Then, the air base time sensor output (Va) output by the contact combustion type gas sensor 41 according to this combustion is acquired (air base time control process Pa).

燃焼時センサ出力(Vg)からエアベース時センサ出力(Va)を減算し(Vg−Va)、該減算結果(波形面積)とROM12に予め記憶されたガス濃度の対応マップまたは換算式とに基づいてガス濃度を算出し、該ガス濃度を出力部30から出力する(ガス濃度測定工程)。   The air base sensor output (Va) is subtracted from the combustion sensor output (Vg) (Vg−Va). Based on the subtraction result (waveform area) and the gas concentration correspondence map or conversion formula stored in the ROM 12 in advance. The gas concentration is calculated, and the gas concentration is output from the output unit 30 (gas concentration measurement step).

これらの燃焼時制御工程Psとエアベース時制御工程Paが濃度測定制御工程Pを構成している。該濃度測定制御工程Pは、ガス濃度測定装置1の測定期間中は繰り返される。   The combustion time control process Ps and the air base time control process Pa constitute a concentration measurement control process P. The concentration measurement control process P is repeated during the measurement period of the gas concentration measuring apparatus 1.

よって、ガス濃度測定装置1は、濃度測定制御工程Pとガス濃度測定工程とを有している。つまり、燃焼時制御工程Psとエアベース時制御工程Paとガス濃度測定工程とを有している。   Therefore, the gas concentration measuring apparatus 1 has a concentration measurement control process P and a gas concentration measurement process. That is, it has the combustion time control process Ps, the air base time control process Pa, and the gas concentration measurement process.

また、上述した構成のガス濃度測定装置1において、ガス吸着時間b1を変更した場合のトルエン濃度に対するセンサ出力差(Vg−Va)である応答強度を測定したところ、図6に示す結果が得られた。   Moreover, in the gas concentration measuring apparatus 1 having the above-described configuration, when the response intensity that is the sensor output difference (Vg−Va) with respect to the toluene concentration when the gas adsorption time b1 is changed, the result shown in FIG. 6 is obtained. It was.

吸着時間b1を短くすると応答強度が小さくなり、吸着時間b1を長くすると応答強度(Vg−Va)が大きくなるが、一定値で飽和することになる。つまり、応答強度(Vg−Va)が飽和する吸着時間b1を飽和吸着時間とすると、該飽和吸着時間以上の応答と、できるだけ短い吸着時間b1の応答を比較することで、より精度を向上させることができる。   When the adsorption time b1 is shortened, the response intensity is decreased, and when the adsorption time b1 is increased, the response intensity (Vg−Va) is increased, but is saturated at a constant value. In other words, if the adsorption time b1 at which the response intensity (Vg−Va) is saturated is the saturated adsorption time, the accuracy is improved by comparing the response over the saturated adsorption time with the response with the shortest adsorption time b1 as much as possible. Can do.

以上説明したように本発明のガス濃度測定装置1によれば、通電を停止して被検ガスを吸着させた後に燃焼温度まで加熱するように通電して接触燃焼式ガスセンサ41に燃焼時センサ出力Vgを出力させるとともに、燃焼温度から周囲温度まで低下するように通電を停止した後に被検ガスが吸着していない状態で通電して接触燃焼式ガスセンサ41にエアベース時センサ出力Vaを出力させ、燃焼時センサ出力Vgとエアベース時センサ出力Vaとに基づいて被検ガスを検知するようにしたことから、接触燃焼式ガスセンサ41の通電を制御するだけでエアベース時センサ出力Vaを容易に取得することができる。   As described above, according to the gas concentration measuring apparatus 1 of the present invention, the energization is stopped and the test gas is adsorbed, and then energized so as to heat up to the combustion temperature. Vg is output, and energization is performed in a state where the test gas is not adsorbed after the energization is stopped so as to decrease from the combustion temperature to the ambient temperature, and the contact combustion type gas sensor 41 outputs the air-base sensor output Va, Since the gas to be detected is detected based on the sensor output Vg at the time of combustion and the sensor output Va at the time of air base, the sensor output Va at the time of air base can be easily obtained simply by controlling the energization of the catalytic combustion type gas sensor 41. can do.

よって、従来のようにエアベースを取得するための吸着材や校正用のガス容器等が必要なくなるので、ガス濃度測定装置の検知精度を向上することができるとともに、構成を簡単化してコストダウンに貢献することができる。また、濃度を測定する直前にエアベース時センサ出力を取得することができることから、経時変化、環境変化等によるエアベース変動に容易に対応することができるため、従来のようにセンサ出力に対して補正を行う必要がなくなる。   This eliminates the need for an adsorbent and a calibration gas container for acquiring the air base as in the past, so that the detection accuracy of the gas concentration measuring device can be improved and the configuration can be simplified to reduce costs. Can contribute. In addition, since the sensor output at the time of air base can be acquired immediately before measuring the concentration, it can easily cope with air base fluctuations due to changes over time, environmental changes, etc. There is no need to make corrections.

また、連続する燃焼時センサ出力Vgとエアベース時センサ出力Vaとに基づいて被検ガスの濃度を測定するようにしたことから、測定時に対応したエアベース時センサ出力Vaに基づいて被検ガスの濃度を測定することができるため、測定精度を向上させることができる。   Further, since the concentration of the test gas is measured based on the continuous combustion sensor output Vg and the air base sensor output Va, the test gas is based on the air base sensor output Va corresponding to the measurement time. Therefore, the measurement accuracy can be improved.

なお、上述した本最良の形態では、図2に示すガスセンサ部40を図7に示すような構成とすることもできる。なお、図2で説明したものと同一あるいは相当する部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。   In the best mode described above, the gas sensor unit 40 shown in FIG. 2 can be configured as shown in FIG. Note that the same or corresponding parts as those described in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図7において、MPU10が生成する駆動パルス波、図示しないD/A変換器でアナログ電圧に変換され、固定抵抗R6を介して誤差アンプ431の+入力端子に入力される。また、ブリッジ回路の電圧Vbは固定抵抗R5と固定抵抗R7に分圧されて誤差アンプ431の−入力端子へ入力される。誤差アンプ431はこの2つの入力に発生する差が0になるように動作する。   In FIG. 7, the drive pulse wave generated by the MPU 10 is converted to an analog voltage by a D / A converter (not shown) and input to the + input terminal of the error amplifier 431 via the fixed resistor R6. The voltage Vb of the bridge circuit is divided by the fixed resistor R5 and the fixed resistor R7 and input to the negative input terminal of the error amplifier 431. The error amplifier 431 operates so that the difference generated between these two inputs becomes zero.

例えば、+入力端子よりも−入力端子の電圧が低い場合、誤差アンプ431の出力電圧が上昇し、固定抵抗R4を介してトランジスタQ1のベースに入力される。これによりトランジスタQ1のコレクタとエミッタ間に流れる電流が増え、ブリッジ回路の電圧Vbが上昇する。結果として誤差アンプ431の−入力端子の電圧が上昇し、D/Aより出力された電圧により制御される。また、逆に+入力端子の電圧よりも−入力端子の電圧が高い場合、誤差アンプ431の出力電圧が減少することで、トランジスタQ1のコレクタとエミッタ間に流れる電流が減少し、ブリッジ回路の電圧Vbが低下する。結果として誤差アンプ431の−入力端子に入力される電圧が低下し、D/Aより出力された電圧により制御される。このようにブリッジ回路の電圧VbをD/A変換器から出力される電圧により自由に設定が可能な構成とすることができる。   For example, when the voltage at the − input terminal is lower than that at the + input terminal, the output voltage of the error amplifier 431 rises and is input to the base of the transistor Q1 via the fixed resistor R4. As a result, the current flowing between the collector and emitter of the transistor Q1 increases, and the voltage Vb of the bridge circuit increases. As a result, the voltage at the negative input terminal of the error amplifier 431 increases and is controlled by the voltage output from the D / A. Conversely, when the voltage at the − input terminal is higher than the voltage at the + input terminal, the output voltage of the error amplifier 431 decreases, so that the current flowing between the collector and the emitter of the transistor Q1 decreases, and the voltage of the bridge circuit. Vb decreases. As a result, the voltage input to the negative input terminal of the error amplifier 431 decreases and is controlled by the voltage output from the D / A. In this way, the voltage Vb of the bridge circuit can be freely set by the voltage output from the D / A converter.

上述した図2に示すガスセンサ部40の構成では、通電OFF時の感応素子部Rsのセンサ温度は室温まで低下する。しかし、室温が変化した場合にはセンサ温度が低下するために要する時間に変化が生じ、感応素子部Rsへ吸着するガスの量に誤差が生じてしまう。そこで、図7に示すブリッジ回路の電圧Vbを制御することにより、例えば通電OFF時のセンサ温度を室温とせず、使用される室温度範囲よりも高い温度に設定することができる。また、温度センサ等により別途検出した室温に合わせて可変とすることもできる。   In the configuration of the gas sensor unit 40 shown in FIG. 2 described above, the sensor temperature of the sensitive element unit Rs when the energization is turned off decreases to room temperature. However, when the room temperature changes, the time required for the sensor temperature to drop changes, resulting in an error in the amount of gas adsorbed to the sensitive element portion Rs. Therefore, by controlling the voltage Vb of the bridge circuit shown in FIG. 7, for example, the sensor temperature when the energization is turned off can be set to a temperature higher than the room temperature range to be used without setting the room temperature. Moreover, it can also be made variable according to the room temperature separately detected by the temperature sensor etc.

また、上述した本最良の形態では、 ガス濃度測定装置1が燃焼時制御工程Psの次にエアベース時制御工程Paを実行する場合について説明したが、エアベース時制御工程Paの次に燃焼時制御工程Psを実行するような実施形態とすることもできる。   In the above-described best mode, the case where the gas concentration measuring device 1 executes the air base time control process Pa after the combustion time control process Ps has been described. It can also be set as embodiment which performs control process Ps.

本発明に係るガス濃度測定装置の基本構成を示す構成図である。It is a lineblock diagram showing the basic composition of the gas concentration measuring device concerning the present invention. 本発明に係るガス濃度測定装置の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the gas concentration measuring apparatus which concerns on this invention. 図2中の接触燃焼式ガスセンサの構成例を示し、(A)は平面図、(B)は(A)中のX−Xを通る矢印方向の断面図である。The structural example of the contact combustion type gas sensor in FIG. 2 is shown, (A) is a top view, (B) is sectional drawing of the arrow direction which passes along XX in (A). 図2中のCPUが実行する本発明に係るガス濃度測定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the gas concentration measurement process which concerns on this invention which CPU in FIG. 2 performs. 本発明に係るガス濃度測定装置の通電例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of electricity supply of the gas concentration measuring apparatus which concerns on this invention. センサ出力差と吸着時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a sensor output difference and adsorption | suction time. 図2中のガスセンサ部の他の実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other Example of the gas sensor part in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ガス濃度測定装置
11a 濃度算出手段(CPU)
11b 燃焼用制御手段(CPU)
11c エアベース用制御手段(CPU)
40 ガスセンサ部
41 接触燃焼式ガスセンサ
1 Gas concentration measuring device 11a Concentration calculating means (CPU)
11b Combustion control means (CPU)
11c Air base control means (CPU)
40 Gas Sensor Unit 41 Contact Combustion Gas Sensor

Claims (3)

吸着した被検ガスに感応してセンサ出力を出力する接触燃焼式ガスセンサと、前記接触燃焼式ガスセンサのセンサ出力に基づいて前記被検ガスの濃度を測定する濃度算出手段と、を有するガス濃度測定装置において、
前記被検ガスが前記接触燃焼式ガスセンサに吸着するように前記接触燃焼式ガスセンサの通電を停止した後に、該吸着した被検ガスを燃焼する燃焼温度となるように前記接触燃焼式ガスセンサに通電する制御を行う燃焼用制御手段と、
前記燃焼温度から周囲温度まで低下するように前記接触燃焼式ガスセンサの通電を停止した後に、前記被検ガスが吸着していない状態の前記接触燃焼式ガスセンサに通電する制御を行うエアベース用制御手段と、を有するとともに、
前記濃度算出手段が、前記燃焼用制御手段による通電に応じた前記接触燃焼式ガスセンサの燃焼時センサ出力と前記エアベース用制御手段による通電に応じた前記接触燃焼式ガスセンサのエアベース時センサ出力とに基づいて前記被検ガスの濃度を算出するようにしたことを特徴とするガス濃度測定装置。
Gas concentration measurement comprising: a contact combustion type gas sensor that outputs a sensor output in response to the adsorbed sample gas; and a concentration calculation means that measures the concentration of the sample gas based on the sensor output of the contact combustion type gas sensor In the device
After the energization of the catalytic combustion type gas sensor is stopped so that the test gas is adsorbed to the catalytic combustion type gas sensor, the catalytic combustion type gas sensor is energized so as to have a combustion temperature at which the adsorbed test gas is combusted. Combustion control means for performing control,
Air-base control means for controlling energization of the catalytic combustion gas sensor in a state where the test gas is not adsorbed after the energization of the catalytic combustion gas sensor is stopped so as to decrease from the combustion temperature to the ambient temperature. And having
The concentration calculation means includes a combustion sensor output of the catalytic combustion gas sensor in response to energization by the combustion control means and an air base sensor output of the contact combustion gas sensor in response to energization by the air base control means. A gas concentration measuring device characterized in that the concentration of the test gas is calculated based on the above.
前記濃度算出手段が、連続する前記燃焼時センサ出力及び前記エアベース時センサ出力に基づいて前記被検ガスの濃度を算出するようにしたことを特徴とするガス濃度測定装置。   The gas concentration measuring apparatus, wherein the concentration calculating means calculates the concentration of the test gas based on the continuous combustion sensor output and the air base sensor output. 吸着した被検ガスに感応したセンサ出力を出力する接触燃焼式ガスセンサを用いて前記被検ガスの濃度を測定するガス濃度測定方法であって、
前記被検ガスが前記接触燃焼式ガスセンサに吸着するように前記接触燃焼式ガスセンサの通電を停止した後に、該吸着した被検ガスを燃焼する燃焼温度となるように前記接触燃焼式ガスセンサの通電を行う燃焼用工程と、
前記接触燃焼式ガスセンサが前記燃焼温度から周囲温度まで低下するように前記接触燃焼式ガスセンサの通電を停止した後に、前記被検ガスが吸着していない状態の前記接触燃焼式ガスセンサに通電を行うエアベース用工程と、
前記燃焼用工程の通電に応じた前記接触燃焼式ガスセンサの燃焼時センサ出力と前記エアベース用工程の通電に応じた前記接触燃焼式ガスセンサのエアベース時センサ出力とに基づいて前記被検ガスの濃度を測定するガス濃度測定工程と、
を有することを特徴とするガス濃度測定方法。
A gas concentration measuring method for measuring the concentration of the test gas using a catalytic combustion type gas sensor that outputs a sensor output sensitive to the adsorbed test gas,
After the energization of the catalytic combustion type gas sensor is stopped so that the test gas is adsorbed to the catalytic combustion type gas sensor, the energization of the catalytic combustion type gas sensor is performed so as to reach a combustion temperature at which the adsorbed test gas is combusted. A combustion process to be performed;
After the energization of the catalytic combustion gas sensor is stopped so that the catalytic combustion gas sensor decreases from the combustion temperature to the ambient temperature, the air that energizes the catalytic combustion gas sensor in a state where the test gas is not adsorbed. A base process;
Based on the sensor output during combustion of the catalytic combustion type gas sensor according to energization of the combustion process and the air base time sensor output of the contact combustion type gas sensor according to energization of the air base process. A gas concentration measuring step for measuring the concentration;
A gas concentration measuring method comprising:
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