JP2013257161A - Gas detector - Google Patents

Gas detector Download PDF

Info

Publication number
JP2013257161A
JP2013257161A JP2012131810A JP2012131810A JP2013257161A JP 2013257161 A JP2013257161 A JP 2013257161A JP 2012131810 A JP2012131810 A JP 2012131810A JP 2012131810 A JP2012131810 A JP 2012131810A JP 2013257161 A JP2013257161 A JP 2013257161A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
sensor
gas sensor
concentration
combustion type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012131810A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoji Kizaki
昭二 木崎
Keisuke Hirao
啓介 平尾
Ryuji Asada
隆二 朝田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Riken Keiki KK
Original Assignee
Riken Keiki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Riken Keiki KK filed Critical Riken Keiki KK
Priority to JP2012131810A priority Critical patent/JP2013257161A/en
Publication of JP2013257161A publication Critical patent/JP2013257161A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas detector that can securely prevent a contact combustion type gas sensor from breaking or decreasing in function owing to contacting of a high-concentration combustible gas and enables the contact combustion type gas sensor to operate effectively for a long period.SOLUTION: A gas detector includes a contact combustion type gas sensor for combustible gas detection which is intermittently powered and driven and control means, the control means being configured to have a function of acquiring, as a reference gas concentration value, a gas concentration calculated upon the basis of a sensor output at a point of time before gas concentration calculation time set within a measurement period in which the contact combustion type gas sensor is driven to perform gas detection, and then forcibly stopping the power supply to the contact combustion type gas sensor when the sensor detects the reference gas concentration value exceeding a threshold set for the object gas to be detected.

Description

本発明は、例えば、可燃性ガス検知用の接触燃焼式ガスセンサを具え、当該接触燃焼式ガスセンサが間欠駆動されて可燃性ガスのガス検知が行われるガス検知器に関する。   The present invention relates to a gas detector including, for example, a catalytic combustion type gas sensor for detecting a flammable gas, wherein the catalytic combustion type gas sensor is intermittently driven to detect a flammable gas.

現在、可燃性ガス検知用のガスセンサとしては、接触燃焼式のものが知られているが、この接触燃焼式ガスセンサにおいては、その動作状態において高濃度の可燃性ガスが接触するとその特性が著しく劣化する。このため、低濃度領域の可燃性ガスの検知には、例えば接触燃焼式ガスセンサが用いられ、高濃度領域の可燃性ガスの検知には、例えば熱伝導式ガスセンサが用いられる。   Currently, a contact combustion type sensor is known as a gas sensor for detecting a combustible gas. However, when this contact combustion type gas sensor comes into contact with a high concentration of combustible gas in its operating state, its characteristics deteriorate significantly. To do. For this reason, for example, a contact combustion type gas sensor is used to detect a combustible gas in a low concentration region, and a heat conduction type gas sensor is used to detect a combustible gas in a high concentration region.

一方、可燃性ガスの検知は、低濃度から高濃度までの広い濃度範囲において実行されることが必要であり、この要請に応えるために、従来、低濃度領域用の接触燃焼式ガスセンサと高濃度領域用の熱伝導式ガスセンサとの両方を切り換えて用いるガス検知器が知られている。
このようなガス検知器において、電池駆動による携帯型のものにあっては、ガス検出部のヒータでの消費電力を節減するため、接触燃焼式ガスセンサによるガス検知を行うに際して、例えば８秒の周期で２秒間通電（６秒間休止）するという間欠駆動方式が採用されている（例えば特許文献１参照。）。
間欠駆動方式のガス検知器においては、接触燃焼式ガスセンサに通電が開始されて当該接触燃焼式ガスセンサのセンサ出力が安定した時点で、当該接触燃焼式ガスセンサよりのセンサ出力に基づいてガス濃度の算出を行っている。 On the other hand, the detection of combustible gas needs to be performed in a wide concentration range from low concentration to high concentration. In order to meet this demand, a conventional catalytic combustion type gas sensor for a low concentration region and a high concentration are required. There is known a gas detector that uses both a heat conduction type gas sensor for a region and switches it.
In such a gas detector, a portable type driven by a battery, for example, a period of 8 seconds when performing gas detection with a catalytic combustion type gas sensor in order to save power consumption in the heater of the gas detection unit. The intermittent drive method of energizing for 2 seconds (pause for 6 seconds) is employed (see, for example, Patent Document 1).
In the intermittent drive type gas detector, when the catalytic combustion type gas sensor is energized and the sensor output of the catalytic combustion type gas sensor becomes stable, the gas concentration is calculated based on the sensor output from the catalytic combustion type gas sensor. It is carried out.

特開２００４−０６１２１５号公報JP 2004-061215 A

而して、上述したように、接触燃焼式ガスセンサは、高濃度の可燃性ガスを接触させると、過燃焼によりセンサ素子が破壊されてしまうことがある。このため、従来においては、算出されたガス濃度が検知対象ガス（可燃性ガス）について設定された閾値を超えることが検出された場合には、接触燃焼式ガスセンサに対する通電を停止させて被検ガス中の検知対象ガスのガス濃度が当該接触燃焼式ガスセンサによって検知可能な低濃度になるまで当該接触燃焼式ガスセンサによるガス検知を停止することが行われている。   Thus, as described above, when the contact combustion type gas sensor is brought into contact with a high concentration combustible gas, the sensor element may be destroyed due to overcombustion. For this reason, conventionally, when it is detected that the calculated gas concentration exceeds the threshold set for the detection target gas (combustible gas), the gas to be detected is stopped by de-energizing the catalytic combustion type gas sensor. Gas detection by the catalytic combustion type gas sensor is stopped until the gas concentration of the gas to be detected becomes a low concentration that can be detected by the catalytic combustion type gas sensor.

しかしながら、このような処理は、通常、接触燃焼式ガスセンサのセンサ出力が安定した時点において取得されるセンサ出力より算出されるガス濃度に基づいて行われている。このため、高濃度の可燃性ガスを含む被検ガスが導入された場合であっても、一定時間の間は、接触燃焼式ガスセンサは動作状態（通電された状態）に維持されることとなり、高濃度の可燃性ガスが接触するおそれがある。   However, such processing is usually performed based on the gas concentration calculated from the sensor output acquired when the sensor output of the catalytic combustion type gas sensor is stabilized. For this reason, even when a test gas containing a high-concentration combustible gas is introduced, the contact combustion gas sensor is maintained in an operating state (energized state) for a certain period of time. There is a risk of contact with highly flammable gases.

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、高濃度の可燃性ガスの接触による接触燃焼式ガスセンサが破損または機能低下を確実に防止することができて当該接触燃焼式ガスセンサを長期間の間にわたって有効に動作させることのできるガス検出器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 the catalytic combustion type gas sensor due to contact with a high concentration of combustible gas can surely prevent damage or functional degradation, and the catalytic combustion type. An object of the present invention is to provide a gas detector capable of effectively operating a gas sensor for a long period of time.

本発明のガス検知器は、間欠的に通電されて駆動される可燃性ガス検知用の接触燃焼式ガスセンサと、当該接触燃焼式ガスセンサに対する通電制御を行う制御手段とを具えてなり、
当該制御手段は、前記接触燃焼式ガスセンサが駆動されてガス検知が行われる測定期間内において設定されたガス濃度算出時より前の時点のセンサ出力に基づいて算出されるガス濃度を参照ガス濃度値として取得し、当該参照ガス濃度値が検知対象ガスについて設定された閾値を超えることが検出されたときに、当該接触燃焼式ガスセンサに対する通電を強制的に停止させる機能を有することを特徴とする。 The gas detector of the present invention comprises a contact combustion type gas sensor for detecting a combustible gas that is driven by being energized intermittently, and a control means for performing energization control on the contact combustion type gas sensor.
The control means calculates a gas concentration calculated based on a sensor output at a time prior to a gas concentration calculation set within a measurement period in which the catalytic combustion type gas sensor is driven and gas detection is performed, as a reference gas concentration value. And when it is detected that the reference gas concentration value exceeds a threshold value set for the detection target gas, it has a function of forcibly stopping energization of the catalytic combustion type gas sensor.

本発明のガス検知器においては、前記接触燃焼式ガスセンサは、前記制御手段によって強制的に停止されたときには、所定の条件を満足する状態となるまで、非動作状態が維持される構成とされていることが好ましい。   In the gas detector according to the present invention, when the catalytic combustion gas sensor is forcibly stopped by the control means, the non-operating state is maintained until a predetermined condition is satisfied. Preferably it is.

また、本発明のガス検知器においては、前記参照ガス濃度値は、前記測定期間内において設定された一定時間間隔毎に順次に取得されるものとすることができる。   In the gas detector of the present invention, the reference gas concentration value may be sequentially acquired at regular time intervals set within the measurement period.

さらにまた、本発明のガス検知器においては、低濃度の可燃性ガス検知用の第１のガスセンサおよび高濃度の可燃性ガス検知用の第２のガスセンサを具え、当該第１のガスセンサおよび第２のガスセンサのいずれか一方のものが動作状態とされて可燃性ガスのガス検知が行われる構成とされており、
当該第１のガスセンサが前記接触燃焼式ガスセンサよりなり、
前記制御手段は、当該第１のガスセンサを強制的に停止させたときには、第２のガスセンサを動作状態とさせる機能を有する構成とされていることが好ましい。 Furthermore, the gas detector according to the present invention includes a first gas sensor for detecting a low concentration combustible gas and a second gas sensor for detecting a high concentration combustible gas, the first gas sensor and the second gas sensor. Any one of the gas sensors is configured to be in an operating state to detect a combustible gas,
The first gas sensor comprises the catalytic combustion gas sensor,
It is preferable that the control means has a function of bringing the second gas sensor into an operating state when the first gas sensor is forcibly stopped.

さらにまた、本発明のガス検知器においては、酸素ガスセンサを更に具えており、
前記接触燃焼式ガスセンサが強制的に停止された状態にある場合において、当該酸素ガスセンサにより検知される酸素濃度が所定値を超えることが検出されたときに、非動作状態にある当該接触燃焼式ガスセンサを動作状態とさせることが可能な状態にリセットされる構成とされていることが好ましい。 Furthermore, the gas detector of the present invention further comprises an oxygen gas sensor,
When the catalytic combustion type gas sensor is in a state where it is forcibly stopped, the catalytic combustion type gas sensor is in a non-operating state when it is detected that the oxygen concentration detected by the oxygen gas sensor exceeds a predetermined value. It is preferable to be configured to be reset to a state in which can be set to an operating state.

本発明のガス検知器によれば、接触燃焼式ガスセンサが駆動されてガス検知が行われる測定期間内において設定されたガス濃度算出時より前の時点において取得されるセンサ出力を利用して、被検ガス中の可燃性ガスのガス濃度が当該接触燃焼式ガスセンサの検知可能範囲を超える高濃度であるか否かを判定する判定処理が行われ、可燃性ガスが高濃度であることが検出されたときに、当該接触燃焼式のガスセンサが強制的に停止される構成とされていることにより、接触燃焼式ガスセンサが高濃度の可燃性ガスに長時間の間曝されることが回避される。これにより、高濃度の可燃性ガスが接触することによってセンサ素子が破壊されることを回避すること、あるいは、性能の劣化の程度を小さく抑制することができ、従って、接触燃焼式ガスセンサを長期間の間にわたって有効に動作させることができる。   According to the gas detector of the present invention, the sensor output obtained at the time before the gas concentration calculation set within the measurement period in which the catalytic combustion type gas sensor is driven and gas detection is performed is used. A determination process is performed to determine whether the gas concentration of the combustible gas in the detected gas is a high concentration exceeding the detectable range of the catalytic combustion type gas sensor, and it is detected that the combustible gas has a high concentration. When the contact combustion type gas sensor is forcibly stopped, the contact combustion type gas sensor is prevented from being exposed to a high concentration combustible gas for a long time. As a result, the sensor element can be prevented from being destroyed by contact with a high-concentration combustible gas, or the deterioration in performance can be suppressed to a small extent. It is possible to operate effectively over the period.

本発明のガス検知器の一例における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 a structure in an example of the gas detector of this invention. 第１のガスセンサの間欠駆動方法の一例における（ａ）印加電圧の波形、（ｂ）センサ出力信号の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the (a) applied voltage in an example of the intermittent drive method of a 1st gas sensor, and the waveform of the (b) sensor output signal. 高濃度の可燃性ガスが検出された場合のセンサ出力信号の波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the waveform of a sensor output signal when high concentration combustible gas is detected. 判定処理部による判定処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the determination process by a determination process part.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のガス検知器の一例における構成の概略を示すブロック図である。
このガス検知器は、例えば電池により駆動される携帯型のものであって、可燃性ガス検知用の２種のガスセンサおよび酸素ガス検知用のガスセンサ（酸素センサ）１３を具えたガス検出手段１０と、制御手段２０と、ガス検出手段１０からのセンサ出力信号に対して適宜の信号処理を行いガス濃度を算出するガス濃度算出手段１５とを具えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a configuration in an example of a gas detector of the present invention.
This gas detector is, for example, a portable type driven by a battery, and includes a gas detection means 10 including two types of gas sensors for detecting flammable gases and a gas sensor (oxygen sensor) 13 for detecting oxygen gas. The control means 20 and the gas concentration calculation means 15 for calculating the gas concentration by performing appropriate signal processing on the sensor output signal from the gas detection means 10 are provided.

ガス検出手段１０における可燃性ガス検知用の第１のガスセンサ１１は、接触燃焼式ガスセンサよりなる低濃度領域用のものであり、第２のガスセンサ１２は、例えば、熱伝導式ガスセンサよりなる高濃度領域用のものとされている。そして、この第１のガスセンサ１１および第２のガスセンサ１２は、制御手段２０によって、いずれか一方が選択されて動作状態とされる。ここに、「低濃度領域」とは、第１のガスセンサ１１である接触燃焼式ガスセンサの検知可能濃度範囲内のガス濃度領域（１００％ＬＥＬ以下）をいい、「高濃度領域」とは、接触燃焼式ガスセンサの検知可能濃度範囲を超えるガス濃度領域（１００％ＬＥＬ超）をいうものとする。
酸素センサ１３としては、例えば電力消費の少なく、かつ精度の高いガルバニー電池式センサが最適であるが、固体電解質型などの大気中の酸素を検出するのに適した他の形式のものを使用することができる。 The first gas sensor 11 for detecting the combustible gas in the gas detection means 10 is for a low concentration region composed of a catalytic combustion type gas sensor, and the second gas sensor 12 is a high concentration composed of a heat conduction type gas sensor, for example. It is intended for the area. Then, one of the first gas sensor 11 and the second gas sensor 12 is selected by the control means 20 to be in an operating state. Here, the “low concentration region” refers to a gas concentration region (100% LEL or less) within the detectable concentration range of the contact combustion type gas sensor that is the first gas sensor 11, and the “high concentration region” refers to the contact A gas concentration range (greater than 100% LEL) exceeding the detectable concentration range of the combustion gas sensor shall be said.
As the oxygen sensor 13, for example, a galvanic battery type sensor with low power consumption and high accuracy is optimal, but a solid electrolyte type or other type suitable for detecting oxygen in the atmosphere is used. be able to.

制御手段２０は、第１のガスセンサ１１に所定の周期で通電して第１のガスセンサ１１を間欠的に駆動させるセンサ駆動制御部２１を具えている。
第１のガスセンサ１１の間欠駆動方法の具体例を示すと、図２に示すように、例えば、２秒間通電する測定期間Ａおよび６秒間休止する休止期間Ｐを１周期（Ｔ＝８秒）として、例えばパルス状の電圧を第１のガスセンサ１１に印加するものである。図２において、（ａ）は第１のガスセンサ１１に対する印加電圧の波形、（ｂ）は、第１のガスセンサ１１のセンサ出力信号の波形を示す。 The control means 20 includes a sensor drive control unit 21 that energizes the first gas sensor 11 at a predetermined cycle to drive the first gas sensor 11 intermittently.
When a specific example of the intermittent driving method of the first gas sensor 11 is shown, as shown in FIG. 2, for example, the measurement period A for energizing for 2 seconds and the rest period P for 6 seconds are set to one cycle (T = 8 seconds). For example, a pulse voltage is applied to the first gas sensor 11. 2A shows the waveform of the voltage applied to the first gas sensor 11, and FIG. 2B shows the waveform of the sensor output signal of the first gas sensor 11.

ガス濃度算出手段１５は、例えば第１のガスセンサ１１によるガス検知にあっては、次のようにして可燃性ガスのガス濃度を算出するものである。
すなわち、測定期間Ａ内において、第１のガスセンサ１１に通電が開始されてから所定時間が経過した時点がガス濃度算出時（ｔ2 ）として設定されており、当該ガス濃度算出時（ｔ2 ）より所定時間の時間の間に一定時間間隔毎に順次に取得されるセンサ出力について所定の信号処理がなされる。具体的には、第１のガスセンサ１１からの例えばアナログ信号よりなるガス検知信号を図示しないＡ／Ｄ変換手段によってデジタル信号（Ａ／Ｄ値）に変換し、これにより取得される複数のＡ／Ｄ値について移動平均処理による平滑化処理を行う。これにより得られたデータに基づいて可燃性ガス濃度を算出する。ここに、ガス濃度算出時（ｔ2 ）は、測定期間Ａ内における、第１のガスセンサ１１に対する給電が停止される給電停止時（ｔ3 ）より例えば２００ｍｓｅｃ前の時点に設定され、この時点においては、センサ出力は安定した状態となっている。また、センサ出力を取得する時間間隔は、例えば２０ｍｓｅｃに設定される。 For example, in the gas detection by the first gas sensor 11, the gas concentration calculation means 15 calculates the gas concentration of the combustible gas as follows.
Namely, within the measurement period A, when the current to the first gas sensor 11 is a predetermined time since the start has elapsed is set as the time of the gas density calculation (t 2), when the gas concentration is calculated (t 2) Further, predetermined signal processing is performed on sensor outputs sequentially acquired at regular time intervals during a predetermined time. Specifically, a gas detection signal including, for example, an analog signal from the first gas sensor 11 is converted into a digital signal (A / D value) by an A / D conversion unit (not shown), and a plurality of A / D acquired thereby. Smoothing processing by moving average processing is performed for the D value. The combustible gas concentration is calculated based on the data thus obtained. Here, the gas concentration calculation time (t 2 ) is set to, for example, 200 msec before the power supply stop (t 3 ) in the measurement period A when the power supply to the first gas sensor 11 is stopped. The sensor output is in a stable state. The time interval for acquiring the sensor output is set to 20 msec, for example.

而して、上記のガス検知器においては、制御手段２０は、第１のガスセンサ１１に通電を開始してからガス濃度算出時（ｔ2 ）に至る前の時点に取得されるセンサ出力を利用して、被検ガス中の可燃性ガスのガス濃度が高濃度であるか否かを判定する判定処理を行う判定処理部２５を具えている。
判定処理部２５は、第１のガスセンサ１１に通電を開始してからガス濃度算出時（ｔ2 ）に至る前の時点（センサ出力が安定する時点より前の時点）のセンサ出力に基づいて算出されるガス濃度を参照ガス濃度値Ｘとして取得し、当該参照ガス濃度値Ｘが、検知対象ガス（可燃性ガス）について設定された閾値Ｒ0 を超えることを検出したときに、センサ駆動制御部２１による第１のガスセンサ１１に対する通電を停止させて第１のガスセンサ１１を強制的に非動作状態とさせる。判定処理を行うに際しての閾値Ｒ0 は、第１のガスセンサ１１の検知可能濃度範囲以上のガス濃度値、例えばメタンガスの場合には１１５％ＬＥＬに設定される。
参照ガス濃度値Ｘは、第１のガスセンサ１１に対する通電時間（測定期間Ａの時間）内において設定された一定時間間隔毎に順次に取得され、判定処理は、例えば第１のガスセンサ１１に通電が開始されてから例えば１００ｍｓｅｃが経過した時点（ｔ1 ）より順次に取得される参照ガス濃度値Ｘについて行われる（図３参照。）。 Thus, in the gas detector described above, the control means 20 uses the sensor output acquired from the time when the first gas sensor 11 is energized and before the time when the gas concentration is calculated (t 2 ). And the determination process part 25 which performs the determination process which determines whether the gas concentration of the combustible gas in test gas is a high concentration is provided.
The determination processing unit 25 calculates based on the sensor output at the time before starting the energization of the first gas sensor 11 and before reaching the gas concentration calculation time (t 2 ) (the time before the time when the sensor output is stabilized). When the detected gas concentration is acquired as the reference gas concentration value X and it is detected that the reference gas concentration value X exceeds the threshold value R 0 set for the detection target gas (combustible gas), the sensor drive control unit The energization of the first gas sensor 11 by 21 is stopped and the first gas sensor 11 is forcibly brought into a non-operating state. The threshold value R 0 for performing the determination process is set to a gas concentration value that is greater than or equal to the detectable concentration range of the first gas sensor 11, for example, 115% LEL in the case of methane gas.
The reference gas concentration value X is sequentially acquired at regular time intervals set within the energization time (time of the measurement period A) for the first gas sensor 11, and the determination process is performed by energizing the first gas sensor 11, for example. For example, the reference gas concentration value X is sequentially acquired from the time (t 1 ) when 100 msec has elapsed since the start (see FIG. 3).

上記のガス検知器の動作について説明する。
このガス検知器においては、電源が投入されると、初期設定により設定された第１のガスセンサ１１および第２のガスセンサ１２のいずれか一方の可燃性ガス検知用のガスセンサが動作状態とされると共に酸素センサ１３が動作状態とされる。この状態で、被検ガスが導入されると、酸素センサ１３によって酸素濃度が検知されると共に、動作状態とされている可燃性ガス検知用のガスセンサによって可燃性ガスのガス濃度が検知される。
例えば、第２のガスセンサ１２が動作状態とされている場合において、この第２のガスセンサ１２によるガス検知の結果、ガス濃度が検知対象ガスについての設定レベルである１００％ＬＥＬ以上である場合には、そのまま第２のガスセンサ１２の動作状態が維持されてガス検知が継続される。一方、第２のガスセンサ１２によるガス検知の結果、ガス濃度が１００％ＬＥＬ未満である場合には、制御手段２０により、第１のガスセンサ１１が動作状態とされて第２のガスセンサ１２が非動作状態とされ、当該第１のガスセンサ１１によってガス検知が開始される。 The operation of the gas detector will be described.
In this gas detector, when the power is turned on, one of the first gas sensor 11 and the second gas sensor 12 set by the initial setting is set in an operating state. The oxygen sensor 13 is activated. When the test gas is introduced in this state, the oxygen concentration is detected by the oxygen sensor 13, and the gas concentration of the combustible gas is detected by the gas sensor for detecting the combustible gas that is in the operating state.
For example, when the second gas sensor 12 is in an operating state, as a result of gas detection by the second gas sensor 12, the gas concentration is 100% LEL or more, which is the set level for the detection target gas. The operating state of the second gas sensor 12 is maintained as it is, and the gas detection is continued. On the other hand, when the gas concentration is less than 100% LEL as a result of the gas detection by the second gas sensor 12, the first gas sensor 11 is brought into an operating state by the control means 20, and the second gas sensor 12 is not operated. The gas detection is started by the first gas sensor 11.

第１のガスセンサ１１によるガス検知が実行されている状態においては、上述したように、第１のガスセンサ１１が所定の周期（例えば８秒周期、２秒間通電）Ｔで間欠的に駆動される。そして、測定期間Ａにおいては、図４に示すように、第１のガスセンサ１１に通電が開始された通電開始時（ｔ0 ）から所定時間が経過すると（ｔ＝ｔ1 （例えば１００ｍｓｅｃ））、一定時間間隔毎に順次に取得されるセンサ出力に基づいて参照ガス濃度値Ｘが算出され、これにより取得された参照ガス濃度値Ｘについて判定処理部２５によって判定処理がなされる。 In the state where the gas detection by the first gas sensor 11 is being performed, as described above, the first gas sensor 11 is intermittently driven at a predetermined cycle (for example, an 8-second cycle, energization for 2 seconds) T. In the measurement period A, as shown in FIG. 4, when a predetermined time elapses from the start of energization (t 0 ) when the first gas sensor 11 is energized (t = t 1 (for example, 100 msec)), A reference gas concentration value X is calculated based on sensor outputs sequentially acquired at regular time intervals, and the determination processing unit 25 performs a determination process on the acquired reference gas concentration value X.

判定処理部２５による判定処理について具体的に説明すると、取得された参照ガス濃度値Ｘが検知対象ガスについて設定された閾値Ｒ0 以下であることが検出された場合には、上記の判定処理が継続して行われる。そして、第１のガスセンサ１１に通電が開始された通電開始時（ｔ0 ）から所定時間が経過すると（ｔ＝ｔ2,ガス濃度算出時）、一定時間間隔毎に順次に取得されるセンサ出力について移動平均処理による平滑化処理を行うことによって可燃性ガス濃度が算出され、その結果が真のガス濃度値として出力され、その後、第１のガスセンサ１１に対する通電が停止されて休止状態とされる（図３において破線で示す曲線（β）。）。休止期間Ｐの時間が経過した後、第１のガスセンサ１１に通電されてガス検知が間欠的に行われる。
一方、取得された参照ガス濃度値Ｘが検知対象ガスについて設定された閾値Ｒ0 を超えることが検出された場合には、センサ駆動制御部２１による第１のガスセンサ１１に対する給電が停止され（図３におけるＣ点）、第１のガスセンサ１１が強制的に非動作状態とされる。第１のガスセンサ１１が強制的に停止された場合においては、所定の条件を満足する状態となるまで非動作状態が維持される（図３における実線で示す曲線（α）。）。このガス検知器のように、第２のガスセンサ１２を具えている場合には、第２のガスセンサ１２が動作状態とされてガス検知が継続される。 The determination process by the determination processing unit 25 will be specifically described. When it is detected that the acquired reference gas concentration value X is equal to or less than the threshold value R 0 set for the detection target gas, the above determination process is performed. Continued. When a predetermined time elapses from the start of energization (t 0 ) when energization of the first gas sensor 11 is started (t = t 2, when calculating the gas concentration), sensor outputs that are sequentially acquired at regular time intervals. The flammable gas concentration is calculated by performing a smoothing process using a moving average process, and the result is output as a true gas concentration value. Thereafter, the energization of the first gas sensor 11 is stopped to be in a resting state. (Curve (β) indicated by a broken line in FIG. 3). After the time of the pause period P has elapsed, the first gas sensor 11 is energized and gas detection is performed intermittently.
On the other hand, when it is detected that the acquired reference gas concentration value X exceeds the threshold value R 0 set for the detection target gas, the power supply to the first gas sensor 11 by the sensor drive control unit 21 is stopped (see FIG. 3), the first gas sensor 11 is forcibly inactivated. When the first gas sensor 11 is forcibly stopped, the non-operating state is maintained until a predetermined condition is satisfied (curve (α) indicated by a solid line in FIG. 3). When the second gas sensor 12 is provided as in this gas detector, the second gas sensor 12 is set in an operating state and gas detection is continued.

第１のガスセンサ１１が強制的に非動作状態とされた場合には、例えば、酸素センサ１３により検知される酸素濃度が２０体積％を超えることが検出されたときに、第１のガスセンサ１１を動作状態とさせることが可能な状態にリセットされる。このような構成とされていることにより、第１のガスセンサ１１の高濃度の可燃性ガスとの接触が確実に回避されながら、正確な可燃性ガスのガス濃度の検知を達成することができる。   When the first gas sensor 11 is forcibly inactivated, for example, when the oxygen concentration detected by the oxygen sensor 13 is detected to exceed 20% by volume, the first gas sensor 11 is turned on. It is reset to a state where it can be made to be in an operating state. With such a configuration, it is possible to accurately detect the gas concentration of the combustible gas while reliably avoiding the contact of the first gas sensor 11 with the high concentration combustible gas.

以上のように、上記構成のガス検知器は、接触燃焼式ガスセンサに通電される測定期間内において設定されたガス濃度算出時より前の時点において取得されるセンサ出力を利用して被検ガス中の検知対象ガス（可燃性ガス）のガス濃度が高濃度であるか否かを判定する判定処理が行われる。当該センサ出力は正確なガス濃度値を算出することのできるものではないが、可燃性ガスのガス濃度が高濃度であるか否かを判定するには十分な信頼性を有するものである。従って、上記構成のガス検知器によれば、取得される参照ガス濃度値Ｘが検知対象ガスである可燃性ガスについて設定された閾値を超えることが検出されること、すなわち当該可燃性ガスのガス濃度が高濃度であることが検出されることによって、第１のガスセンサ１１が強制的に停止される構成とされていることにより、第１のガスセンサ１１が高濃度の可燃性ガスに長時間の間曝されることが回避される。これにより、高濃度の可燃性ガスが接触することによって第１のガスセンサのセンサ素子が破壊されることを回避すること、あるいは、性能の劣化の程度を小さく抑制することができ、従って、第１のガスセンサ１１を長期間の間にわたって有効に動作させることができる。   As described above, the gas detector having the above-described configuration uses the sensor output acquired at the time before the gas concentration calculation set within the measurement period in which the catalytic combustion type gas sensor is energized. A determination process for determining whether the gas concentration of the detection target gas (combustible gas) is high is performed. Although the sensor output cannot calculate an accurate gas concentration value, the sensor output has sufficient reliability to determine whether or not the gas concentration of the combustible gas is high. Therefore, according to the gas detector configured as described above, it is detected that the acquired reference gas concentration value X exceeds the threshold value set for the combustible gas that is the detection target gas, that is, the gas of the combustible gas. By detecting that the concentration is high, the first gas sensor 11 is forcibly stopped, so that the first gas sensor 11 is in a high concentration combustible gas for a long time. Exposure is avoided. As a result, it is possible to avoid destruction of the sensor element of the first gas sensor due to contact with the high-concentration combustible gas, or to suppress the degree of performance degradation to a small extent. The gas sensor 11 can be effectively operated over a long period of time.

第１のガスセンサ１１が、制御手段２０によって強制的に停止されたときには、所定の条件を満足する状態となるまで、非動作状態が維持される構成とされていることにより、また、参照ガス濃度値が、第１のガスセンサ１１に対する通電時間内において設定された一定時間間隔毎に順次に取得されるものであることにより、上記効果を一層確実に得ることができる。   When the first gas sensor 11 is forcibly stopped by the control means 20, the non-operating state is maintained until a predetermined condition is satisfied, and the reference gas concentration Since the values are sequentially acquired at regular time intervals set within the energization time for the first gas sensor 11, the above effect can be obtained more reliably.

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、本発明のガス検知器においては、高濃度の可燃性ガス検知用の第２のガスセンサおよび酸素センサを具えた構成とされている必要はない。 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 gas detector of the present invention does not need to be configured to include the second gas sensor and the oxygen sensor for detecting a high-concentration combustible gas.

１０ ガス検出手段
１１ 第１のガスセンサ
１２ 第２のガスセンサ
１３ 酸素センサ
１５ ガス濃度算出手段
２０ 制御手段
２１ センサ駆動制御部
２５ 判定処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas detection means 11 1st gas sensor 12 2nd gas sensor 13 Oxygen sensor 15 Gas concentration calculation means 20 Control means 21 Sensor drive control part 25 Judgment processing part

Claims (5)

間欠的に通電されて駆動される可燃性ガス検知用の接触燃焼式ガスセンサと、当該接触燃焼式ガスセンサに対する通電制御を行う制御手段とを具えてなり、
当該制御手段は、前記接触燃焼式ガスセンサが駆動されてガス検知が行われる測定期間内において設定されたガス濃度算出時より前の時点のセンサ出力に基づいて算出されるガス濃度を参照ガス濃度値として取得し、当該参照ガス濃度値が検知対象ガスについて設定された閾値を超えることが検出されたときに、当該接触燃焼式ガスセンサに対する通電を強制的に停止させる機能を有することを特徴とするガス検出器。 Comprising a catalytic combustion type gas sensor for detecting a flammable gas that is intermittently energized and driven, and a control means for performing energization control on the catalytic combustion type gas sensor,
The control means calculates a gas concentration calculated based on a sensor output at a time prior to a gas concentration calculation set within a measurement period in which the catalytic combustion type gas sensor is driven and gas detection is performed, as a reference gas concentration value. Gas having a function of forcibly stopping energization of the catalytic combustion gas sensor when it is detected that the reference gas concentration value exceeds a threshold set for the detection target gas. Detector. 前記接触燃焼式ガスセンサは、前記制御手段によって強制的に停止されたときには、所定の条件を満足する状態となるまで、非動作状態が維持されることを特徴とする請求項１に記載のガス検出器。   2. The gas detection according to claim 1, wherein when the catalytic combustion type gas sensor is forcibly stopped by the control unit, the non-operating state is maintained until a predetermined condition is satisfied. vessel. 前記参照ガス濃度値は、前記測定期間内において設定された一定時間間隔毎に順次に取得されるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス検出器。   3. The gas detector according to claim 1, wherein the reference gas concentration value is sequentially acquired at regular time intervals set within the measurement period. 4. 低濃度の可燃性ガス検知用の第１のガスセンサおよび高濃度の可燃性ガス検知用の第２のガスセンサを具え、当該第１のガスセンサおよび第２のガスセンサのいずれか一方のものが動作状態とされて可燃性ガスのガス検知が行われる構成とされており、
当該第１のガスセンサが前記接触燃焼式ガスセンサよりなり、
前記制御手段は、当該第１のガスセンサを強制的に停止させたときには、第２のガスセンサを動作状態とさせる機能を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のガス検出器。 A first gas sensor for detecting a low concentration combustible gas and a second gas sensor for detecting a high concentration combustible gas, wherein one of the first gas sensor and the second gas sensor is in an operating state; It is configured to detect gas of flammable gas,
The first gas sensor comprises the catalytic combustion gas sensor,
4. The gas detector according to claim 2, wherein the control unit has a function of bringing the second gas sensor into an operating state when the first gas sensor is forcibly stopped. 5. 酸素ガスセンサを更に具えており、
前記接触燃焼式ガスセンサが強制的に停止された状態にある場合において、当該酸素ガスセンサにより検知される酸素濃度が所定値を超えることが検出されたときに、非動作状態にある当該接触燃焼式ガスセンサを動作状態とさせることが可能な状態にリセットされることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のガス検出器。 It further includes an oxygen gas sensor,
When the catalytic combustion type gas sensor is in a state where it is forcibly stopped, the catalytic combustion type gas sensor is in a non-operating state when it is detected that the oxygen concentration detected by the oxygen gas sensor exceeds a predetermined value. 5. The gas detector according to claim 2, wherein the gas detector is reset to a state in which the operation state can be changed to an operation state.
JP2012131810A 2012-06-11 2012-06-11 Gas detector Pending JP2013257161A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012131810A JP2013257161A (en) 2012-06-11 2012-06-11 Gas detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012131810A JP2013257161A (en) 2012-06-11 2012-06-11 Gas detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013257161A true JP2013257161A (en) 2013-12-26

Family

ID=49953726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012131810A Pending JP2013257161A (en) 2012-06-11 2012-06-11 Gas detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013257161A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016170020A (en) * 2015-03-12 2016-09-23 新コスモス電機株式会社 Gas detector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016170020A (en) * 2015-03-12 2016-09-23 新コスモス電機株式会社 Gas detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI475522B (en) Battery type gas alarm and its control device
JP5062755B2 (en) Sensor control device
JP2010086199A (en) Alarm
JP2006200408A (en) Deterioration detection device for exhaust gas sensor
JP2005207924A (en) Controller for exhaust gas sensor
JP2007147386A (en) Device and method for determining sensor element deterioration
JP5135058B2 (en) Leak detector
JP4659664B2 (en) Sensor element deterioration determination device and sensor element deterioration determination method
US9074975B2 (en) Particulate matter detecting apparatus
JP2013257161A (en) Gas detector
JP5034387B2 (en) Battery-powered alarm
JP2011091940A (en) Battery voltage monitoring method
JP2002090328A (en) Gas detecting alarm device using hot-wire type gas sensor
JP2008233065A (en) Abnormality diagnosis method of gas sensor, and gas sensor control device
JP2009128237A (en) Diagnosing system of nox sensor
JP2008233046A (en) Sensor control unit
EP3225826B1 (en) Nox sensor purification program, internal combustion engine, and nox sensor purification method
JP2014066530A (en) Intermittently-driven combustible gas detector
JP2008256707A (en) Controller for exhaust gas sensor
JP6454978B2 (en) Battery-powered gas alarm and its control device
JP2011149754A (en) Gas alarm and gas detection method
JP2004360565A (en) Malfunction detection device for air-fuel ratio sensor
JP6300203B2 (en) Gas detector
JP2021081992A (en) Alarm and control method therefor
JP2010073045A (en) Fire alarm