JP2009244074A - Multi-component gas detector - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-component gas detector capable of easily being mounted with an established gas sensor and additional gas sensors mutually different in characteristic, and achieved in functional diversification. <P>SOLUTION: The multi-component gas detector is equipped with a plurality of gas sensor units each of which contains at least one additional gas sensor unit composed of a gas sensor and a measuring data forming mechanism, an inspection target gas supply mechanism, a main data processing mechanism for processing the measuring data from the respective gas sensor units and a display mechanism. The gas sensors of the respective gas sensor units are different in characteristic from each other and the measuring data forming mechanism has a function for forming measuring data by unified standards. The measuring data obtained in all of the gas sensor units are supplied to the main data processing mechanism through a common signal transmission passage and the display data from the main data forming mechanism is displayed by the display mechanism. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、検知対象ガスの種類が互いに異なる複数のガスセンサが設けられ、複数のガス成分を同時に検知することができるよう構成された多成分ガス検知装置に関する。   The present invention relates to a multi-component gas detection apparatus provided with a plurality of gas sensors having different types of detection target gases and configured to detect a plurality of gas components simultaneously.

現在、様々な分野で、検知対象ガスを選択性良く検出するために、ガス検知装置の多機能化が要請されており、このような要請に対して、通常、検知対象ガスの種類が互いに異なる複数のガスセンサを搭載するなどして対応している。例えば炭化水素ガス検知用のガスセンサ、酸素ガス検知用のガスセンサ、一酸化炭素ガス検知用のガスセンサおよび硫化水素ガス検知用のガスンサの４つのガスセンサが搭載された多成分ガス検知装置などが提案されている（例えば特許文献１参照）。   Currently, in order to detect a gas to be detected with high selectivity in various fields, there is a demand for a multi-function gas detector, and the types of gas to be detected are usually different from each other. This is supported by installing multiple gas sensors. For example, a gas sensor for detecting hydrocarbon gas, a gas sensor for detecting oxygen gas, a gas sensor for detecting carbon monoxide gas, and a gas detector for detecting hydrogen sulfide gas have been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).

近年においては、上記４つのガス成分以外の他のガス成分を同時に検出することが必要とされる場合も少なくなく、搭載するガスセンサの種類や役割が多様化してきている。
しかしながら、複数のガスセンサを具えた多成分ガス検知装置においては、標準装備された各々のガスセンサからの出力信号を共通の信号処理システムにより処理することにより各々の検知対象ガスの濃度を算出する構成とされており、他のガスセンサを単に追加した場合には、当該ガスセンサに対応する信号処理システムなどを別個に構成することが必要となって管理が複雑になるという、問題がある。 In recent years, it is often necessary to simultaneously detect other gas components other than the above four gas components, and the types and roles of the mounted gas sensors have been diversified.
However, in the multi-component gas detection apparatus having a plurality of gas sensors, the concentration of each detection target gas is calculated by processing the output signal from each gas sensor provided as a standard by a common signal processing system. However, when another gas sensor is simply added, there is a problem that it is necessary to separately configure a signal processing system corresponding to the gas sensor and the management becomes complicated.

特開２００２−１１６１６９号公報JP 2002-116169 A

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、標準装備されたガスセンサユニットと互いに特性の異なる追加のガスセンサユニットを容易に装着することができ、多機能化を図ることのできる多成分ガス検知装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made based on the circumstances as described above, and an additional gas sensor unit having characteristics different from those of the standardly equipped gas sensor unit can be easily attached, and can be multifunctional. It is an object of the present invention to provide a multi-component gas detection device that can be used.

本発明の多成分ガス検知装置は、少なくとも１つが追加のガスセンサユニットが着脱自在に装着されるガスセンサユニット追加装着部である、複数のガスセンサユニット装着部と、前記複数のガスセンサユニット装着部に装着された複数のガスセンサユニットと、この複数のガスセンサユニットの各々に被検ガスを供給する被検ガス供給機構と、前記複数のガスセンサユニットの各々からの測定データを処理する主データ処理機構と、表示機構とを具えてなり、
前記複数のガスセンサユニットの各々は、ガスセンサと、このガスセンサの出力信号を処理して測定データを作成する測定データ作成機構とよりなり、
前記複数のガスセンサユニットの各々のガスセンサは互いに検知対象ガスの種類または検知レベルの異なるものであり、かつ、すべてのガスセンサユニットの測定データ作成機構は統一された規格による測定データを作成するものであり、
すべてのガスセンサユニットにおいて得られる測定データが共通の信号伝送路を介して主データ処理機構に供給されると共に、前記表示機構により主データ処理機構よりの表示用データが表示されることを特徴とする。 The multi-component gas detection device of the present invention is attached to a plurality of gas sensor unit mounting portions, at least one of which is a gas sensor unit additional mounting portion to which an additional gas sensor unit is detachably mounted, and to the plurality of gas sensor unit mounting portions. A plurality of gas sensor units, a test gas supply mechanism for supplying a test gas to each of the plurality of gas sensor units, a main data processing mechanism for processing measurement data from each of the plurality of gas sensor units, and a display mechanism And
Each of the plurality of gas sensor units includes a gas sensor and a measurement data creation mechanism that creates measurement data by processing an output signal of the gas sensor,
Each gas sensor of the plurality of gas sensor units has different types of detection target gas or different detection levels, and the measurement data creation mechanism of all gas sensor units creates measurement data according to a unified standard. ,
Measurement data obtained in all gas sensor units is supplied to a main data processing mechanism through a common signal transmission path, and display data from the main data processing mechanism is displayed by the display mechanism. .

本発明の多成分ガス検知装置においては、測定データが、ガス濃度データおよびガスセンサのステータスデータを含むものであり、互いに同一のデータ通信の規格によるものとすることができる。   In the multi-component gas detection device of the present invention, the measurement data includes gas concentration data and status data of the gas sensor, and can be based on the same data communication standard.

また、本発明の多成分ガス検知装置においては、炭化水素ガス検知用の接触燃焼式ガスセンサ、酸素ガス検知用のガルバニ式ガスセンサ、一酸化炭素ガス検知用の定電位電解式ガスセンサおよび硫化水素ガス検知用の定電位電解式ガスンサを備えたガスセンサユニットが標準装備されており、
追加のガスセンサユニットにおけるガスセンサとして、揮発性有機化合物検知用の光イオン化式ガスセンサ、特殊毒性ガス検知用の定電位電解式ガスセンサ、高濃度可燃性ガス検知用の熱伝導式ガスセンサ、二酸化硫黄ガス検知用の定電位電解式ガスセンサ、二酸化炭素ガス検知用の赤外線吸収式ガスセンサ、メタンガス検知用の赤外線吸収式ガスセンサ、イソブタンガス検知用の赤外線吸収式ガスセンサのうちから選択されるものを用いることができる。 In the multi-component gas detector of the present invention, a catalytic combustion type gas sensor for detecting hydrocarbon gas, a galvanic type gas sensor for detecting oxygen gas, a constant potential electrolytic gas sensor for detecting carbon monoxide gas, and hydrogen sulfide gas detection. A gas sensor unit equipped with a constant potential electrolytic gas sensor for
As a gas sensor in the additional gas sensor unit, a photoionization gas sensor for detection of volatile organic compounds, a constant potential electrolytic gas sensor for detection of special toxic gas, a heat conduction gas sensor for detection of highly flammable gas, and a detection of sulfur dioxide gas A constant potential electrolysis gas sensor, an infrared absorption gas sensor for detecting carbon dioxide gas, an infrared absorption gas sensor for detecting methane gas, and an infrared absorption gas sensor for detecting isobutane gas can be used.

さらにまた、本発明の多成分ガス検知装置においては、３つの追加のガスセンサを含む７つのガスセンサが装着された構成とすることができる。   Furthermore, in the multi-component gas detection device of the present invention, seven gas sensors including three additional gas sensors can be installed.

本発明の多成分ガス検知装置によれば、少なくとも１つ以上の追加のガスセンサユニットを含む複数のガスセンサユニットにおける測定データ作成機構の各々が、統一された規格による測定データを作成する機能を有すると共に主データ処理機構との間でデータの相互通信を行う機能を有することにより、主データ処理機構においてすべてのガスセンサユニットに係る測定データを処理することができるので、目的に応じて選択される追加のガスセンサユニットを容易に装着することでき、ガス検知装置を例えば互いに異なる７つのガス成分を同時に検知することができるといった多機能化が図られたものとして構成することができる。   According to the multicomponent gas detection device of the present invention, each of the measurement data creation mechanisms in the plurality of gas sensor units including at least one additional gas sensor unit has a function of creating measurement data according to a unified standard. By having the function of performing mutual communication of data with the main data processing mechanism, the main data processing mechanism can process the measurement data related to all the gas sensor units. The gas sensor unit can be easily mounted, and the gas detection device can be configured as a multi-function device capable of simultaneously detecting, for example, seven different gas components.

本発明の多成分ガス検知装置は、少なくとも１つが追加のガスセンサユニットが着脱自在に装着されるガスセンサユニット追加装着部である、複数のガスセンサユニット装着部と、複数のガスセンサユニット装着部に装着された複数のガスセンサユニットと、この複数のガスセンサユニットの各々に被検ガスを供給する被検ガス供給機構と、前記複数のガスセンサユニットの各々からの測定データを処理する主データ処理機構と、表示機構とを具えている。   The multi-component gas detection device of the present invention is mounted on a plurality of gas sensor unit mounting portions and a plurality of gas sensor unit mounting portions, at least one of which is a gas sensor unit additional mounting portion on which an additional gas sensor unit is detachably mounted. A plurality of gas sensor units; a test gas supply mechanism that supplies a test gas to each of the plurality of gas sensor units; a main data processing mechanism that processes measurement data from each of the plurality of gas sensor units; and a display mechanism; It has.

図１は、本発明の多成分ガス検知装置の一例における要部構成の概略を示すブロック図である。
この多成分ガス検知装置においては、例えば、標準装備された例えば４つのガスセンサユニット（以下、「既定ガスセンサユニット」という。）が装着されるガスセンサ装着部２０と、例えば３つの追加のガスセンサユニットが交換可能に装着される３つのガスセンサユニット追加装着部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃとを備えている。 FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a main part configuration in an example of the multi-component gas detection device of the present invention.
In this multi-component gas detection device, for example, the gas sensor mounting unit 20 on which, for example, four gas sensor units (hereinafter referred to as “predetermined gas sensor units”), which are provided as standard equipment, are replaced with, for example, three additional gas sensor units. Three gas sensor unit additional mounting portions 30A, 30B, and 30C that can be mounted are provided.

各々の既定ガスセンサユニットにおけるガスセンサ（以下、「既定ガスセンサ」という。）としては、例えば炭化水素ガス検知用の接触燃焼式ガスセンサＳ１、酸素ガス検知用のガルバニ式ガスセンサＳ２、一酸化炭素ガス検知用の定電位電解式ガスセンサＳ３および硫化水素ガス検知用の定電位電解式ガスンサＳ４が用いられている。   Examples of gas sensors (hereinafter referred to as “default gas sensors”) in each default gas sensor unit include, for example, a catalytic combustion gas sensor S1 for detecting hydrocarbon gas, a galvanic gas sensor S2 for detecting oxygen gas, and a carbon monoxide gas detection. A constant potential electrolytic gas sensor S3 and a constant potential electrolytic gas sensor S4 for detecting hydrogen sulfide gas are used.

主データ処理機構は、各々の既定ガスセンサユニットにおける、ガスセンサからの出力信号を処理して測定データを得るための測定データ作成機構としての機能を備えた共通の信号処理システムと、各々の既定ガスセンサＳ１〜Ｓ４についての固有の情報が記録されると共に測定データが記録される（データロガ機能）メモリ１５と、例えば赤外線通信を利用した外部出力端子１６と、計時部（ＲＴＣ）１７とを有するメイン基板１０により構成されており、信号処理システムは、例えばアンプ１２、Ａ／Ｄ変換器１３およびマイコン（ＣＰＵ）１１を具えてなる。
ここに、既定ガスセンサＳ１〜Ｓ４に固有の情報としては、例えばセンサ型式，ガス名，校正前濃度，校正後濃度，校正日時，フルスケール，オプションガス名，少数点位置，デジット，警報点，校正濃度，ゼロサプレス値，ゼロ追尾設定，Ｗレンジデータ，切り替え濃度などを例示することができる。 The main data processing mechanism includes a common signal processing system having a function as a measurement data creation mechanism for obtaining measurement data by processing an output signal from the gas sensor in each predetermined gas sensor unit, and each predetermined gas sensor S1. To the main board 10 having a memory 15 in which unique information about S4 is recorded and measurement data is recorded (data logger function), an external output terminal 16 using, for example, infrared communication, and a timer (RTC) 17 The signal processing system includes an amplifier 12, an A / D converter 13, and a microcomputer (CPU) 11, for example.
Here, as information unique to the predetermined gas sensors S1 to S4, for example, sensor type, gas name, concentration before calibration, concentration after calibration, calibration date and time, full scale, optional gas name, decimal point position, digit, alarm point, calibration Examples include density, zero suppression value, zero tracking setting, W range data, and switching density.

上述したように、上記多成分ガス検知装置においては、既定ガスセンサと検知対象ガスの種類または検知レベルが異なるガスセンサ（以下、「追加ガスセンサ」という。）を具えた、例えば３つの追加のガスセンサユニットＯＳ１，ＯＳ２，ＯＳ３が増設可能に構成されている。
追加のガスセンサユニットＯＳ１，ＯＳ２，ＯＳ３は、いずれも、追加ガスセンサ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃと、追加ガスセンサ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃからの出力信号を処理して、ガス濃度データおよびガスセンサの故障状態および測定単位などのステータスデータを含む測定データを作成する測定データ作成機構と、追加ガスセンサ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃについての固有の情報が記録されると共に測定データが記録される（データロガ機能）メモリ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃとにより構成されている。 As described above, in the multi-component gas detection device, for example, three additional gas sensor units OS1 including gas sensors (hereinafter referred to as “additional gas sensors”) having different types or detection levels of the detection target gas and the detection target gas. , OS2 and OS3 can be added.
All of the additional gas sensor units OS1, OS2, and OS3 process the output signals from the additional gas sensors 31A, 31B, and 31C and the additional gas sensors 31A, 31B, and 31C, and the gas concentration data, the failure state of the gas sensor, and the measurement unit. Memory 33A, 33B, 33C in which measurement data creation mechanism for creating measurement data including status data, etc., and information specific to the additional gas sensors 31A, 31B, 31C are recorded and measurement data are recorded (data logger function) It is comprised by.

この多成分ガス検知装置において増設可能な追加ガスセンサとしては、例えば揮発性有機化合物（ＶＯＣ）検知用の光イオン化式ガスセンサ、アンモニアガスまたは塩素ガスなどの特殊毒性ガス検知用の定電位電解式ガスセンサ、高濃度可燃性ガス検知用の熱伝導式ガスセンサ、二酸化硫黄ガス検知用の定電位電解式ガスセンサ、二酸化炭素ガス検知用の赤外線吸収式ガスセンサ、メタンガス検知用の赤外線吸収式ガスセンサ、イソブタンガス検知用の赤外線吸収式ガスセンサなどを例示することができる。   Additional gas sensors that can be expanded in this multi-component gas detector include, for example, a photoionization gas sensor for detecting a volatile organic compound (VOC), a constant potential electrolytic gas sensor for detecting a special toxic gas such as ammonia gas or chlorine gas, Heat-conducting gas sensor for detecting high-concentration combustible gas, constant potential electrolytic gas sensor for detecting sulfur dioxide gas, infrared absorbing gas sensor for detecting carbon dioxide gas, infrared absorbing gas sensor for detecting methane gas, isobutane gas detecting sensor An infrared absorption gas sensor can be exemplified.

追加のガスセンサユニットにおける測定データ作成機構は、マイコン（ＣＰＵ）３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃを含む、追加ガスセンサ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃからの出力信号を処理してメイン基板１０において得られる既定ガスセンサＳ１〜Ｓ４の各々に係る測定データと統一された規格、具体的には、同一のデータ通信の規格による測定データを得る信号処理システムを具えた機能拡張用サブ基板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃよりなり、メイン基板１１に電気的に接続されている。
各々の機能拡張用サブ基板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃは、互いに同一のインターフェースを有し、例えば同一サイズで作成されている。 The measurement data creation mechanism in the additional gas sensor unit includes the predetermined gas sensors S1 to S4 obtained in the main board 10 by processing output signals from the additional gas sensors 31A, 31B, and 31C including the microcomputers (CPU) 32A, 32B, and 32C. The main board 11 is composed of sub-boards 35A, 35B, and 35C for function expansion including a signal processing system that obtains measurement data according to a standard unified with measurement data related to each, specifically, the same data communication standard. Electrically connected.
Each of the function expansion sub-boards 35A, 35B, and 35C has the same interface, and is formed in the same size, for example.

また、各々の機能拡張用サブ基板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃは、メイン基板１０との間でデータの相互通信を行う機能を有する。
メイン基板１０と各々の機能拡張用サブ基板３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃとのデータ通信は、例えばＩ2 Ｃバスなどの２線式シリアル通信接続、ＳＰＩバスなどの３線式シリアル通信接続による信号伝送路、例えば図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、すべての追加のガスセンサユニットＯＳ１，ＯＳ２，ＯＳ３に共通の信号伝送路を介して行われる。 Each of the function expansion sub-boards 35A, 35B, and 35C has a function of performing mutual data communication with the main board 10.
The data communication between the main board 10 and each of the function expansion sub-boards 35A, 35B, and 35C is, for example, a signal transmission path by a two-wire serial communication connection such as an I 2 C bus or a three-wire serial communication connection such as an SPI bus. For example, as shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), it is performed via a signal transmission line common to all the additional gas sensor units OS1, OS2, OS3.

各々の追加のガスセンサユニットＯＳ１，ＯＳ２，ＯＳ３におけるメモリ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃに記録された追加ガスセンサ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃに固有の情報としては、例えばセンサ型式，ガス名，校正前濃度，校正後濃度，校正日時，フルスケール，オプションガス名，少数点位置，デジット，警報点，校正濃度，ゼロサプレス値，ゼロ追尾設定，Ｗレンジデータ，切り替え濃度などを例示することができる。
また、追加ガスセンサ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの特性に応じて、ガスセンサに固有の特性を補償するためのデータ、例えば、定電位電解式ガスセンサを備えた追加ガスセンサユニットのメモリにはＤ／Ａ調整値、赤外線吸収式ガスセンサを備えた追加ガスセンサユニットのメモリには、光波（正弦波）の面積値、ＰＯＴ調整値、熱伝導式センサを備えた追加ガスセンサユニットのメモリには、センサ電圧、Ｄ／Ａ調整値などが固有の情報として記録されている。 Examples of information unique to the additional gas sensors 31A, 31B, and 31C recorded in the memories 33A, 33B, and 33C in the additional gas sensor units OS1, OS2, and OS3 include, for example, sensor type, gas name, concentration before calibration, and concentration after calibration. , Calibration date and time, full scale, option gas name, decimal point position, digit, alarm point, calibration concentration, zero suppression value, zero tracking setting, W range data, switching concentration, and the like.
Further, according to the characteristics of the additional gas sensors 31A, 31B, and 31C, data for compensating the characteristics unique to the gas sensor, for example, the D / A adjustment value in the memory of the additional gas sensor unit including the constant potential electrolytic gas sensor, The memory of the additional gas sensor unit with the infrared absorption type gas sensor includes the area value of the light wave (sine wave), the POT adjustment value, and the memory of the additional gas sensor unit with the heat conduction sensor includes the sensor voltage and D / A adjustment. Values etc. are recorded as unique information.

以下、上記多成分ガス検知装置の動作について説明する。
先ず、追加ガスセンサユニットが増設されていない場合には、被検ガス供給機構によって被検ガスが４つの既定ガスセンサの各々に順次に供給されて目的とする検知対象ガスについてその濃度検知が行われる。
そして、各々の既定ガスセンサＳ１〜Ｓ４において得られる出力信号は、メイン基板１０における共通の信号処理システムにより処理され、これにより、目的とする各々の検知対象ガスについてのガス濃度データが算出されると共に、当該ガス濃度データおよびステータスデータを含む、統一されたデータ通信の規格による各々の検知対象ガスについての測定データが作成される。このようにして得られる測定データの各々は、メモリ１５に記録されると共にその一部が表示用データとして表示機構４０に伝送され、当該表示機構４０により表示される。
ここに、表示用データは、現在のガス濃度値（例えば小数点を含む５桁の数字で表現）や濃度単位に加えて、ガス名、フルスケール、１デジット値、警報点、校正濃度、ゼロサプレス値、ゼロ追尾設定値などを含むものである。 Hereinafter, the operation of the multi-component gas detector will be described.
First, when the additional gas sensor unit is not added, the test gas is sequentially supplied to each of the four predetermined gas sensors by the test gas supply mechanism, and the concentration of the target detection target gas is detected.
And the output signal obtained in each predetermined gas sensor S1-S4 is processed by the common signal processing system in the main board | substrate 10, Thereby, while gas concentration data about each target detection object gas is calculated, Then, measurement data for each detection target gas according to a unified data communication standard including the gas concentration data and status data is created. Each of the measurement data obtained in this way is recorded in the memory 15 and a part thereof is transmitted to the display mechanism 40 as display data and displayed by the display mechanism 40.
Here, the display data includes the gas name, full scale, 1 digit value, alarm point, calibration concentration, zero suppression value in addition to the current gas concentration value (for example, expressed as a 5-digit number including a decimal point) and concentration unit. , Zero tracking setting value and the like.

また、追加ガスセンサユニットＯＳ１〜ＯＳ３が増設されている場合には、図３に示すように、メイン基板１０より追加ガスセンサユニットＯＳ１〜ＯＳ３の各々における機能拡張用サブ基板３５Ａ〜３５Ｃに対して初期データ読み出し指令信号が出力され、メモリ３３Ａ〜３３Ｃに記録された初期データを取得する起動処理が行われ、機能拡張用サブ基板３５Ａ〜３５Ｃからの初期データが受信されたことが確認されることにより、被検ガス供給機構によって被検ガスが既定ガスセンサＳ１〜Ｓ４および追加ガスセンサ３１Ａ〜３１Ｃの各々に順次に供給されて目的とする検知対象ガスについてその濃度検知（ガス測定）が開始される。   When additional gas sensor units OS1 to OS3 are added, as shown in FIG. 3, initial data is sent from the main board 10 to the function expansion sub-boards 35A to 35C in each of the additional gas sensor units OS1 to OS3. When a read command signal is output, an activation process for acquiring the initial data recorded in the memories 33A to 33C is performed, and it is confirmed that the initial data from the function expansion sub-boards 35A to 35C has been received. The test gas is sequentially supplied to each of the predetermined gas sensors S1 to S4 and the additional gas sensors 31A to 31C by the test gas supply mechanism, and the concentration detection (gas measurement) of the target detection target gas is started.

そして、各々の既定ガスセンサＳ１〜Ｓ４において得られる出力信号については、上述したように、メイン基板１０における共通の信号処理システムにより処理され、これにより、目的とする各々の検知対象ガスについてのガス濃度データが算出されると共に、当該ガス濃度データおよびステータスデータを含む、統一されたデータ通信の規格による各々の検知対象ガスについての測定データが作成される。
一方、追加ガスセンサ３１Ａ〜３１Ｃにおいて得られる出力信号（例えば定電位電解式センサは微弱電流信号、赤外線吸収式センサは光波（正弦波) の面積値、光イオン化式センサは微弱電流信号、熱伝導式センサは電流信号である。）は、それぞれ、メイン基板１０における信号処理システムと同一または異なる、各々の機能拡張用サブ基板３５Ａ〜３５Ｃにおける信号処理システムによって処理され、これにより、検知対象ガスについてのガス濃度データが算出され、さらに、当該ガス濃度データおよびステータスデータを含む、統一されたデータ通信の規格による各々の検知対象ガスについての測定データが作成されると共に、メモリ３３Ａ〜３３Ｃに記録される。 Then, as described above, the output signals obtained in each of the predetermined gas sensors S1 to S4 are processed by the common signal processing system in the main substrate 10, and thereby, the gas concentration for each target detection target gas. Data is calculated, and measurement data for each gas to be detected according to a unified data communication standard including the gas concentration data and status data is created.
On the other hand, output signals obtained from the additional gas sensors 31A to 31C (for example, a weak electric current signal for a constant potential electrolytic sensor, an area value of a light wave (sine wave) for an infrared absorption sensor, a weak current signal for a photoionization sensor, a heat conduction type) The sensor is a current signal.) Is processed by the signal processing system in each of the function expansion sub-boards 35A to 35C, which is the same as or different from the signal processing system in the main board 10, respectively. Gas concentration data is calculated, and measurement data for each detection target gas according to a unified data communication standard including the gas concentration data and status data is created and recorded in the memories 33A to 33C. .

ガス測定動作中においては、メイン基板１０より所定時間間隔例えば１２５ｍｓｅｃ毎に、追加のガスセンサユニットにおける機能拡張用サブ基板３５Ａ〜３５Ｃに対して測定データ読み出し指令信号が出力され、メモリ３３Ａ〜３３Ｃに記録された測定データが取得される。   During the gas measurement operation, a measurement data read command signal is output from the main board 10 to the function expansion sub boards 35A to 35C in the additional gas sensor unit at a predetermined time interval, for example, every 125 msec, and recorded in the memories 33A to 33C. The measured measurement data is acquired.

以上のようにして得られた各々の既定ガスセンサＳ１〜Ｓ４に係る測定データの一部および各々の追加ガスセンサ３１Ａ〜３１Ｃに係る測定データの一部がメイン基板１０におけるマイコン（ＣＰＵ）１１によって表示用データとして表示機構４０に伝送され、表示機構４０により、例えばすべての検知対象ガスについてのガス濃度値が同一画面上に表示される。ここに、表示機構４０における表示は、例えば１つのガス成分の表示のみを切り替え可能に表示させることができる。   A part of the measurement data relating to each of the predetermined gas sensors S1 to S4 and a part of the measurement data relating to each of the additional gas sensors 31A to 31C obtained as described above are displayed for display by the microcomputer (CPU) 11 on the main board 10. Data is transmitted to the display mechanism 40, and the display mechanism 40 displays, for example, gas concentration values for all detection target gases on the same screen. Here, the display in the display mechanism 40 can be displayed in a switchable manner, for example, only the display of one gas component.

而して、上記多成分ガス検知装置によれば、追加ガスセンサユニットＯＳ１〜ＯＳ３における機能拡張用サブ基板３５Ａ〜３５Ｃが、メイン基板１０において得られる各々の既定ガスセンサユニットについての測定データと同一のデータ通信の規格による測定データを作成する機能を有すると共にメイン基板１０との間でデータの相互通信を行う機能を有することにより、メイン基板１０においてすべてのガスセンサユニットに係る測定データを処理すること、具体的には、すべてのガスセンサユニットに共通の処理（例えば表示など）を行うための信号処理システムの統一化を図ることができるので、目的に応じて選択される追加ガスセンサユニットを容易に装着することでき、ガス検知装置を例えば互いに異なる７つのガス成分を同時に検知することができるといった多機能化が図られたものとして構成することができる。   Thus, according to the multi-component gas detection device, the function expansion sub-boards 35A to 35C in the additional gas sensor units OS1 to OS3 have the same data as the measurement data for each predetermined gas sensor unit obtained in the main board 10. Processing the measurement data related to all the gas sensor units in the main board 10 by having the function of creating measurement data according to the communication standard and the function of performing mutual communication of data with the main board 10; Specifically, it is possible to unify a signal processing system for performing processing (for example, display) common to all gas sensor units, so that an additional gas sensor unit selected according to the purpose can be easily attached. The gas detection device can be used for example simultaneously with seven different gas components. It can be configured as multiple functions such can be known is achieved.

また、次のような付随的な効果を得ることができる。
追加ガスセンサユニットＯＳ１〜ＯＳ３が増設された場合であっても、メイン基板１０は、追加ガスセンサユニットＯＳ１〜ＯＳ３における追加ガスセンサ３１Ａ〜３１Ｃにおいて得られる出力信号に対する信号処理を行わないため、メイン基板１０におけるプログラム（記録された情報）のアップデートをする必要がなく、この点においても、目的に応じて選択される追加ガスセンサユニットを容易に装着することできる。
また、機能拡張用サブ基板３５Ａ〜３５Ｃ毎に特殊コマンドを設けておくことにより、それぞれの必要な処理、例えばガスセンサのゼロ校正、スパン校正処理などをメイン基板１０からの動作指令信号に基づいて実行することができる。
さらに、赤外線通信を利用して、増設された追加のガスセンサユニットＯＳ１〜ＯＳ３の情報をアップデートすること、例えばメイン基板１０（ガス検知装置本体側）から警報点など設定情報を追加のガスセンサユニットＯＳ１〜ＯＳ３におけるメモリ３３Ａ〜３３Ｃに記録させることができ、これにより、当該追加のガスセンサユニットＯＳ１〜ＯＳ３を異なるガス検知装置本体に増設する場合であっても、変更した設定情報を異なるガス検知装置本体において有効に使用することができる。 In addition, the following incidental effects can be obtained.
Even when the additional gas sensor units OS1 to OS3 are added, the main board 10 does not perform signal processing on the output signals obtained in the additional gas sensors 31A to 31C in the additional gas sensor units OS1 to OS3. There is no need to update the program (recorded information), and in this respect as well, an additional gas sensor unit selected according to the purpose can be easily attached.
Further, by providing a special command for each of the function expansion sub-boards 35A to 35C, each necessary processing, for example, zero calibration of the gas sensor, span calibration processing, and the like are executed based on the operation command signal from the main board 10. can do.
Furthermore, the information of the additional gas sensor units OS1 to OS3 that have been added is updated using infrared communication. For example, setting information such as alarm points from the main board 10 (gas detector main body side) is added to the additional gas sensor units OS1 to OS3. It is possible to record in the memories 33A to 33C in the OS3, so that even when the additional gas sensor units OS1 to OS3 are added to different gas detection device main bodies, the changed setting information is stored in the different gas detection device main bodies. It can be used effectively.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、既定ガスセンサの各々に対応する測定データ作成機構が設けられた構成とされていてもよい。このような場合には、主データ処理機構に対する負担が軽減されると共に既定ガスセンサユニットそれ自体も交換可能に構成することができる。
追加のガスセンサに対応する機能拡張用サブ基板は、ガス検知装置本体側に単独で設けられていても、一のガスセンサユニットとして、追加のガスセンサと共にガス検知装置本体に増設されてもいずれであってもよい。
また、警報報知機構を備えた構成とすることができ、この場合には、いずれかの検知対象ガスの濃度がメイン基板によって基準値を越えたことが検出されたときに、目的とする検知対象ガスの各々についての警報が発せられる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be added.
For example, the measurement data creation mechanism corresponding to each of the predetermined gas sensors may be provided. In such a case, it is possible to reduce the burden on the main data processing mechanism and to replace the default gas sensor unit itself.
The sub-board for function expansion corresponding to the additional gas sensor is either provided alone on the gas detection device main body side or may be added to the gas detection device main body together with the additional gas sensor as one gas sensor unit. Also good.
Moreover, it can be set as the structure provided with the alarm alerting | reporting mechanism, and in this case, when it is detected that the concentration of any detection target gas exceeds the reference value by the main substrate, the target detection target An alarm is issued for each of the gases.

本発明の多成分ガス検知装置の一例における要部構成の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the principal part structure in an example of the multi-component gas detection apparatus of this invention. メイン基板と機能拡張用サブ基板との間のデータ通信接続状態を示す説明図であって、（Ａ）２線式シリアル通信接続、（Ｂ）３線式シリアル通信接続による信号伝送路である。It is explanatory drawing which shows the data communication connection state between the main board | substrate and the sub board | substrate for function expansion, Comprising: It is a signal transmission path by (A) 2-wire serial communication connection and (B) 3-wire serial communication connection. 本発明の多成分ガス検知装置における動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement in the multi-component gas detection apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ メイン基板
１１ マイコン（ＣＰＵ）
１２ アンプ
１３ Ａ／Ｄ変換器
１５ メモリ
１６ 外部出力端子
１７ 計時部（ＲＴＣ）
２０ ガスセンサ装着部
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ ガスセンサユニット追加装着部
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ 追加ガスセンサ
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ マイコン（ＣＰＵ）
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ メモリ
３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ 機能拡張用サブ基板
４０ 表示機構
Ｓ１ 既定ガスセンサ（炭化水素ガス検知用の接触燃焼式ガスセンサ）
Ｓ２ 既定ガスセンサ（酸素ガス検知用のガルバニ式ガスセンサ）
Ｓ３ 既定ガスセンサ（一酸化炭素ガス検知用の定電位電解式ガスセンサ）
Ｓ４ 既定ガスセンサ（硫化水素ガス検知用の定電位電解式ガスンサ）
ＯＳ１，ＯＳ２，ＯＳ３ 追加のガスセンサユニット 10 Main board 11 Microcomputer (CPU)
12 Amplifier 13 A / D Converter 15 Memory 16 External Output Terminal 17 Timekeeping Unit (RTC)
20 Gas sensor mounting part 30A, 30B, 30C Gas sensor unit additional mounting part 31A, 31B, 31C Additional gas sensor 32A, 32B, 32C Microcomputer (CPU)
33A, 33B, 33C Memory 35A, 35B, 35C Function expansion sub-board 40 Display mechanism S1 Predetermined gas sensor (contact combustion gas sensor for detecting hydrocarbon gas)
S2 Default gas sensor (galvanic gas sensor for oxygen gas detection)
S3 Default gas sensor (constant potential electrolytic gas sensor for detecting carbon monoxide gas)
S4 Default gas sensor (constant potential electrolytic gas sensor for hydrogen sulfide gas detection)
OS1, OS2, OS3 Additional gas sensor unit

Claims (4)

少なくとも１つが追加のガスセンサユニットが着脱自在に装着されるガスセンサユニット追加装着部である、複数のガスセンサユニット装着部と、前記複数のガスセンサユニット装着部に装着された複数のガスセンサユニットと、この複数のガスセンサユニットの各々に被検ガスを供給する被検ガス供給機構と、前記複数のガスセンサユニットの各々からの測定データを処理する主データ処理機構と、表示機構とを具えてなり、
前記複数のガスセンサユニットの各々は、ガスセンサと、このガスセンサの出力信号を処理して測定データを作成する測定データ作成機構とよりなり、
前記複数のガスセンサユニットの各々のガスセンサは互いに検知対象ガスの種類または検知レベルの異なるものであり、かつ、すべてのガスセンサユニットの測定データ作成機構は統一された規格による測定データを作成するものであり、
すべてのガスセンサユニットにおいて得られる測定データが共通の信号伝送路を介して主データ処理機構に供給されると共に、前記表示機構により主データ処理機構よりの表示用データが表示されることを特徴とする多成分ガス検知装置。 A plurality of gas sensor unit mounting parts, at least one of which is a gas sensor unit additional mounting part on which an additional gas sensor unit is detachably mounted, a plurality of gas sensor units mounted on the plurality of gas sensor unit mounting parts, A test gas supply mechanism for supplying a test gas to each of the gas sensor units; a main data processing mechanism for processing measurement data from each of the plurality of gas sensor units; and a display mechanism.
Each of the plurality of gas sensor units includes a gas sensor and a measurement data creation mechanism that creates measurement data by processing an output signal of the gas sensor,
Each gas sensor of the plurality of gas sensor units has different types of detection target gas or different detection levels, and the measurement data creation mechanism of all gas sensor units creates measurement data according to a unified standard. ,
Measurement data obtained in all gas sensor units is supplied to a main data processing mechanism through a common signal transmission path, and display data from the main data processing mechanism is displayed by the display mechanism. Multi-component gas detector. 測定データが、ガス濃度データおよびガスセンサのステータスデータを含むものであり、互いに同一のデータ通信の規格によるものであることを特徴とする請求項１に記載の多成分ガス検知装置。   The multi-component gas detection apparatus according to claim 1, wherein the measurement data includes gas concentration data and gas sensor status data, and is based on the same data communication standard. 炭化水素ガス検知用の接触燃焼式ガスセンサ、酸素ガス検知用のガルバニ式ガスセンサ、一酸化炭素ガス検知用の定電位電解式ガスセンサおよび硫化水素ガス検知用の定電位電解式ガスンサを備えたガスセンサユニットが標準装備されており、
追加のガスセンサユニットにおけるガスセンサとして、揮発性有機化合物検知用の光イオン化式ガスセンサ、特殊毒性ガス検知用の定電位電解式ガスセンサ、高濃度可燃性ガス検知用の熱伝導式ガスセンサ、二酸化硫黄ガス検知用の定電位電解式ガスセンサ、二酸化炭素ガス検知用の赤外線吸収式ガスセンサ、メタンガス検知用の赤外線吸収式ガスセンサ、イソブタンガス検知用の赤外線吸収式ガスセンサのうちから選択されるものが用いられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多成分ガス検知装置。 A gas sensor unit comprising a catalytic combustion type gas sensor for detecting hydrocarbon gas, a galvanic type gas sensor for detecting oxygen gas, a constant potential electrolytic gas sensor for detecting carbon monoxide gas, and a constant potential electrolytic gas sensor for detecting hydrogen sulfide gas. Standard equipment
As a gas sensor in the additional gas sensor unit, a photoionization gas sensor for detection of volatile organic compounds, a constant potential electrolytic gas sensor for detection of special toxic gas, a heat conduction gas sensor for detection of highly flammable gas, and a detection of sulfur dioxide gas A constant potential electrolytic gas sensor, an infrared absorption gas sensor for detecting carbon dioxide gas, an infrared absorption gas sensor for detecting methane gas, and an infrared absorption gas sensor for detecting isobutane gas are used. The multi-component gas detection device according to claim 1 or 2. ３つの追加のガスセンサユニットが増設可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の多成分ガス検知装置。   The multi-component gas detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein three additional gas sensor units can be added.
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