JP2014112049A - リークディテクタ及びフロンガスの漏れ量測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型ではあるが高機能なリークディテクタの提供。
【解決手段】所定のガス種を設定するガス種設定部４１、ガス種毎にセンサ駆動条件を記憶する駆動条件記憶部４２１、ガス種毎に補正値を記憶するガス種補正値記憶部４２２、フルスケールに対する補正データを記憶するＦＳデータ記憶部４２３、設定されたガス種の駆動条件に基づき半導体センサ２からの出力信号の出力領域を制限するように半導体センサ２に供給するパワーを制御するヒータ電圧制御部４３、制御された出力領域においてガス種毎に半導体センサ２から出力される生データとガス種補正値記憶部４２２で記憶された補正値とから生データを補正するガス種補正演算部４６１、補正値とＦＳデータ記憶部４２３で記憶された補正データとからガス種に応じた最終出力値を演算する最終出力値演算部４６２、及び最終出力値を表示する表示手段３２を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明はフロンガスの漏れを検出するリークディテクタ及びフロンガスの漏れ量測定方法に関する。

エアコン等の冷凍空調機械で用いられているフロンガス（冷媒フルオロカーボン）は地球温暖化等の環境問題との関係で、様々な改良ガスが開発され、実用化されている。
現在、フロンガスは冷凍空調機械の分野で共用中の製品から最近の製品までに新旧様々混在して用いられており、これらの製品において、フロンガスは常に一定量充填された状態を維持していることが必要とされる。

一般に、「フロンガスの漏れ」は、製品の製造時、保守点検時、修理時等に検査される。漏れを検査する機器としては、現場で使うハンディ型の簡易な検知器から、製造検査時で使う定量測定も可能な試験・測定器等、種々のリークディテクタが用いられる。
従来、試料ガスに触れているセンサの出力からガスのリーク量を検出するリークディテクタがある（特許文献１）。この特許文献１のリークディテクタでは、フロンガスも検出可能とされている。

また、市販されているリークディテクタとして、ガス分析機能を持たせ、ガス種を予め機器で判定してからそのガスに対するセンサの出力補正をするリークディテクタがある（従来例１）。
また、単純に出力された漏れ量を検出するリークディテクタがある（従来例２）。このリークディテクタは、測定者はガス種に対する補正係数表を用意しておき、出力に対して検査ガスに決められた係数を別途計算機で掛けることで最終値を得る。
さらに、ガス種に対する出力変換表を機器に記憶させておき、検査の時に機器にガス種をあらかじめ指定することで、単純出力に対してそのガスに対する自動補正した値を用いるリークディテクタがある（従来例３）。従来例３では、工場内で用いるような本格的な検査機器ではこの原理を用いたリークディテクタが多く利用されている。
非分散型赤外線（ＮＤＩＲ）センサを用い、ガス種による赤外吸収周波数スペクトルのパターンを分析してガス種を推定し、そのガスに対する補正処理をするリークディテクタがある（従来例４）。

特開２００９−２７６３０９号公報

特許文献１で示されるリークディテクタでは、フロンガスのガス種に応じて漏れ量を検出することが前提とされていない。
従来例１のリークディテクタでは、ガス種を予め機器で判定する機能があるため、機器構成自体が複雑となる。その結果、リークディテクタが大型で、高額になり、構造が簡易なハンディ型タイプに適用できない。
従来例２では、測定者がガス種に対する補正係数表を用意し、手計算で補正値を求めなければならないので、漏れ量の検出作業が繁雑となる。
従来例３では、ガス種に対する出力変換表を機器に記憶させなければならないので、ガス種の追加を容易に行えない。その上、検出するガス種の数に応じて動作条件、例えば、センサ動作点やアンプゲインを変更しなければならないが、多くの動作条件を予め設定することは、制御回路部の規模が大きくなり、使用可能な電圧の範囲を広くしなければならない等、リークディテクタの構造が大がかりなものとなる。

その上、従来例３を製品化するには、次の内容が課題となる。従来例３を製品化する上での課題を図８のグラフに基づいて説明する。
図８には、濃度とアンプ出力電圧との関係が例示されている。濃度は、リークレート（３gr／Year）においてフルスケール（ＦＳ）の設定範囲内である。この設定範囲内では、ガスＢの飽和点Ｆでの濃度をＰＸ、ガスＡの飽和点Ｆでの濃度をＰＹ、ガスＣの飽和点Ｆでの濃度をＰＺとする。なお、ガスＢ、ガスＡ、ガスＣの感度差は１：１．２：１．８とする。ガスＣの飽和点Ｆでの濃度ＰＺ以下の領域Ｗ領域において、任意の濃度ＰＷにおいて垂直線を立てればガスＡ、ガスＢ、ガスＣの交点と水平軸間がアンプ出力電圧ＶＡ，ＶＢ，ＶＣとなり、これをフルスケール（ＦＳ）で割った結果をそれぞれのテーブルデータとし、これらのテーブルデータを用いて濃度が求められる。

ここで、ガス毎に感度補正を行わない場合では、ガスＢの濃度ＰＸより大きな領域ＰＶでは全てのガスの測定が不正確となる。ガスＡの飽和点Ｆでの濃度ＰＹより大きく濃度ＰＸより小さな領域ＰＹ−ＰＸ間ではガスＡとガスＣの測定が不正確となる。さらに、領域Ｗにおいも、フルスケール（ＦＳ）がオーバーするガスがあり正しく測定はできない。
濃度のフルスケール（ＦＳ）を領域ＰＶとした場合、全てのガスで正しく測定も記録もできない。濃度のフルスケール（ＦＳ）を点ＰＸとした場合では、ガスＢは測定も記録も正しく行なえるが、ガスＡは正しく測定も記録もできず、ガスＣは正しく測定も記録もできない。さらに、濃度のフルスケール（ＦＳ）を点ＰＹとした場合、ガスＡは測定も記録も正しく行なえるが、ガスＢは測定値が正しいが点ＰＹをこえた濃度については例外処理で制限が必要となり、記録には不都合が生じる。例えば、感度レンジが「Ｈ」でフルスケール（ＦＳ）が３gr／Yearであるとすると、６gr／Yearまで表示してしまうことになり、ガスＣは正しく測定も記録もできない。また、動作点を変更して濃度のフルスケール（ＦＳ）を点ＰＺもしくは点ＰＺをＷ領域内に移動させた場合、点ＰＺから離れるほどガスＢ、ガスＡ、ガスＣの順番で結果出力の分解能の低下が大きくなるので、動作点の設定は点ＰＺ近くが望ましい。ガスＣは測定も記録も正しく行なえるが、ガスＡは測定値が正しいが点ＰＺをこえた濃度については例外処理で制限が必要となり、記録には不都合が生じる。ガスＢは測定値が正しいが点ＰＺをこえた濃度については例外処理で制限が必要であり、記録には不都合が生じる。

以上の通り、従来例３を製品化する上で、ガス毎に出力表示値は揃えることはできても分解能が異なり、アンプ出力の偏差が大きく記録には不都合が生じることになる。
従来例４では、パターンに特徴があるガス種は判定ができても、数十種類の区別はつけ難く限界がある。しかも、フロンガスは次々新しいものが開発されているが、実用機器では検知できるガス種を限定している。

本発明の目的は、小型ではあるが高機能なリークディテクタ及びフロンガスの漏れ量測定方法を提供することにある。

センサはガス種に対して感度が同一とはならない。同じ濃度又はリークレートでのフルスケール感度（ＦＳ感度）を「１０」とした場合、あるガスＡには「１０」の反応出力であるが、ガスＡとは異なるガスＢには「６」の反応出力しかないことがある。そのため、単純にセンサ出力からのみ測定結果を出すと、実際の値とは異なることになり、不都合なことになる。
そこで、本発明では、ガス種によるセンサ出力の大きさの違いを補正するためにセンサの動作の制御や得られたデータを処理することで、より正しい結果を得ることを目的としたもので、特に、携帯型の廉価な機器に費用をかけないで対応する次の構成を有する。

具体的には、本発明のリークディテクタは、フロンガスの濃度を検知するフロンガス濃度検知センサと、このフロンガス濃度検知センサからの出力信号に基づいてフロンガスの濃度を測定する装置本体とを備え、前記装置本体は、フロンガスの複数のガス種毎のうち所定のガス種を設定するガス種設定部と、前記ガス種毎に前記フロンガス濃度検知センサの駆動条件を記憶する駆動条件記憶部、前記ガス種毎に補正値を記憶するガス種補正値記憶部、及び前記所定のガス種に応じてフルスケールに対する補正データを記憶するＦＳデータ記憶部を有する記憶手段と、前記駆動条件記憶部で記憶された駆動条件のうち前記ガス種設定部で設定された所定のガス種の駆動条件に基づき前記フロンガス濃度検知センサからの出力信号の出力領域を制限するように前記フロンガス濃度検知センサに供給するパワーを制御するパワー制御部と、前記パワー制御部で制御された出力領域において前記ガス種毎に前記フロンガス濃度検知センサから出力される生データと前記ガス種補正値記憶部で記憶された補正値とに基づいて前記生データを補正するガス種補正演算部、及び前記ガス種補正演算部で補正された補正値と前記ＦＳデータ記憶部で記憶された補正データとから前記所定のガス種に応じた最終出力値を演算する最終出力値演算部を有する演算手段と、前記演算手段で演算された最終出力値を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明のフロンガスの漏れ量測定方法は、フロンガス濃度検知センサからの出力信号に基づいてフロンガスの漏れ量を測定するフロンガスの漏れ量測定方法において、ガス種毎に前記フロンガス濃度検知センサの駆動条件を駆動条件記憶部が記憶し、前記ガス種毎に補正値をガス種補正値記憶部が記憶し、前記所定のガス種に応じてフルスケールに対する補正データをＦＳデータ記憶部が記憶し、前記駆動条件記憶部で記憶された駆動条件のうち設定された所定のガス種の駆動条件に基づき前記フロンガス濃度検知センサからの出力信号の出力領域を制限するようにパワー制御部が前記フロンガス濃度検知センサに供給するパワーを制御し、前記パワー制御部で制御された出力領域において前記ガス種毎に前記フロンガス濃度検知センサから出力される生データと前記ガス種補正値記憶部で記憶された補正値とに基づいてガス種補正演算部が前記生データを補正する演算をし、前記ガス種補正演算部で補正された補正値と前記ＦＳデータ記憶部で記憶された補正データとから前記所定のガス種に応じた最終出力値を最終出力値演算部が演算し、前記演算手段で演算された最終出力値を表示手段が表示する、ことを特徴とする。

以上の構成の本発明では、まず、測定対象となるガス種を設定し、この設定されたガス種に対応したフロンガス濃度検知センサの駆動条件を駆動条件記憶部からロードする。そして、所定のガス種の駆動条件に基づきフロンガス濃度検知センサからの出力信号の出力領域が小さくなるようにパワー制御部で制御する。次に、ガス種補正値記憶部から補正値をロードし、この補正値とパワー制御部で制御された出力領域においてフロンガス濃度検知センサから出力される生データとに基づいて生データを補正し、この補正値とＦＳデータ記憶部からロードされた補正データとから所定のガス種に応じた最終出力値を最終出力値演算部で演算し、これを表示手段で表示する。
そのため、本発明では、パワー制御部によって、フロンガス濃度検知センサの出力信号の出力領域を制限するようにフロンガス濃度検知センサに供給するパワーを制御するため、基準となるガス種以外では、フロンガス濃度検知センサからの出力信号領域が小さくなり、増幅器（アンプ）を用いる場合には、飽和という問題を解決することができる。

ここで、リークディテクタにおいて、前記フロンガス濃度検知センサは、金属酸化物半導体を含んで構成された感応部を有する半導体センサであり、前記パワー制御部は前記感応部に供給する電力を制御するヒータ電力制御部を備えた構成が好ましい。
この構成の本発明では、フロンガスの反応量が多い場合には、半導体センサにヒータ電力制御部から供給するパルス電圧のデューティを小さなものにすることで、フロンガスの反応量を少なくし、半導体センサからの出力信号の出力領域を小さな範囲に制限することができる。

リークディテクタにおいて、前記ヒータ制御部は、前記感応部にパルス電圧を繰り返して供給するヒータ電圧制御部を備えた構成が好ましい。
この構成の本発明では、ヒータ電圧制御部からフロンガス濃度検知センサに供給するパルス波高値は固定値であるが、パルスのオン時間とオフ周期とを調整することで、フロンガス濃度検知センサからの出力信号の出力領域を容易に制限することができる他、電池電力の効率もよく、電池容量を小さくできる。

リークディテクタにおいて、前記フロンガス濃度検知センサは投光器から受光器に届く赤外線量を検知する赤外線センサであり、前記パワー制御部は前記投光器から前記受光器へ投光される光量を制御する投光量制御部を備えた構成が好ましい。
この構成の本発明では、投光量とフロンガスの感度とが比例関係にあるため、フロンガスの反応量が多い場合には、フロンガス濃度検知センサに投光量制御部から供給する投光量を小さなものにすることで、フロンガスの反応量を少なくし、フロンガス濃度検知センサからの出力信号の出力領域を小さな範囲に制限することができる。

リークディテクタにおいて、前記投光量制御部は、前記投光器にパルス電圧または直流電圧を供給する駆動電圧制御部を備えた構成が好ましい。
この構成の本発明では、駆動電圧制御部から投光器に供給するパルスのオン時間とパルス周期は固定的であるが、パルス電圧の波高値または直流電圧値を調整することで、フロンガス濃度検知センサからの出力信号の出力領域を容易に制限することができる。

以上のリークディテクタにおいて、前記パワー制御部は、前記ガス種設定部で設定されたガス種の生データを予め設定された基準のガス種のデータに揃えるように制御する構成が好ましい。
この構成の本発明では、基準のガス種のデータを複数のガス種のうち１つのガス種のデータとし、この基準となるガス種のデータと他のガス種のデータとの関係を予め記憶しておく。出力データの出力領域を制御するには、測定対象のガス種の生データと基準のガス種のデータが揃うように出力データの出力領域を制御する。
そのため、予め記憶されている測定対象のガス種と基準となるガス種との関係から、測定ガスにおいてもＦＳ（フルスケール）までアンプ飽和がなく正しい測定ができる。

本発明の第１実施形態にかかるリークディテクタの正面図。 第１実施形態にかかるリークディテクタの概略を示すブロック図。 センサ出力電圧とヒータ駆動パルスとの模式的な関係を示すグラフ。 グループ毎にパワー制御した補正前の濃度とアンプ出力電圧との関係を示すグラフ。 感度切り換え毎に補正した最終出力値を示すグラフ。 第１実施形態のフローチャート。 本発明の第２実施形態にかかるリークディテクタの概略を示すブロック図。 従来例の課題を説明するためのグラフ。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態はフロンガス濃度検知センサとして半導体センサを有するリークディテクタの例である。
図１から図４には本発明の第１実施形態が示されている。図１は第１実施形態にかかるリークディテクタの正面を示し、図２は第１実施形態にかかるリークディテクタの概略を示す。
図１において、リークディテクタ１は、ガスを取り込むガス取得部１００と、このガス取得部１００と接続された装置本体３とを備えて構成されている。
ガス取得部１００は、ガスの取り入れ口となる先端部１００Ａと、この先端部１００Ａに接続され装置本体３にエアーを送り込むフレキシブルチューブ１００Ｂとを有する。フレキシブルチューブ１００Ｂは装置本体３の側面に設けられたフック３Ａに着脱可能とされている。

装置本体３は、筐体３Ｂと、この筐体３Ｂの正面にそれぞれ設けられたスイッチ等からなる入力手段３１及び表示手段３２と、筐体３Ｂの内部にそれぞれ設けられた半導体センサ２、この半導体センサ２からの出力信号に基づいてフロンガスの濃度を測定する制御装置４及び図示しない電池とを備えて構成されている。
半導体センサ２はフロンガスの濃度を検知するフロンガス濃度検知センサであり、金属酸化物半導体を含んで構成された図示しない感応部を有する。
入力手段３１は、電源スイッチ、「Ｈ」「Ｍ」「Ｌ」の感度レンジを切り換えるスイッチ、データのピーク時を記憶させるスイッチ、ガス種を設定するスイッチ、その他のスイッチ等から構成される。
表示手段３２は、出力値が表示されるバーコード式表示部や、切り換えられたレンジを表示する表示部等から構成されている。これらの表示手段３２は従来と同様である。なお、必要に応じて、警告音出力を表示手段３２に付加してもよい。

図２において、制御装置４は、ガス種設定部４１と、記憶部４２と、パワー制御部としてのヒータ電圧制御部４３と、感度レンジ設定部４４と、生データ取込部４５と、演算部４６と、ＡＤ変換部４７と、アンプ４８と、表示出力制御部４９とを備える。
ガス種設定部４１は、入力手段３１を介してフロンガスの複数のガス種毎のうち所定のガス種を設定するものである。例えば、本実施形態では、ガス種として、フロンガスＲ２２、フロンガスＲ１３４ａ、フロンガスＲ４０４ａ、フロンガスＲ４０７ｃ、フロンガスＲ４１０を例示できる。これらのガスでは、基準となるガスＲと、他のガスＡ，Ｂ，Ｃとに分けられる。本実施形態では、基準となるフロンガスＲは通常Ｒ２２である。

記憶部４２は、ガス種毎に半導体センサ２の駆動条件を記憶する駆動条件記憶部４２１、ガス種毎に補正値を記憶するガス種補正値記憶部４２２、並びに所定のガス種及び感度レンジ「Ｈ」「Ｍ」「Ｌ」の切り換えに応じてフルスケール（ＦＳ）に対する補正データを記憶するＦＳデータ記憶部４２３を有する。
駆動条件記憶部４２１は、測定するガス種の対象を予め複数にグループ化しておき、これらのグループ毎の駆動条件を記憶する。

ヒータ電圧制御部４３は、駆動条件記憶部４２１で記憶された駆動条件のうちガス種設定部４１で設定された所定のガス種の駆動条件に基づき半導体センサ２からの出力信号の出力領域を制限するように半導体センサ２に供給する電力を制御するものであり、本実施形態では、半導体センサ２の感応部にパルス電圧を繰り返して供給することでヒータ電力を制御する構成である。
図３には、センサ出力電圧とヒータ駆動パルスとの関係が示されている。図３（Ａ）は時間とセンサ出力電圧との関係を示す模式的なグラフであり、図３（Ｂ）はパルス波を示すグラフである。
図３（Ｂ）のようにヒータ駆動パルスをＯＮすると、半導体センサ２の感応部が加熱され、図３（Ａ）のようにセンサ出力電圧は右下がりに変化し、図３（Ｂ）のようにヒータ駆動パルスをＯＦＦすると、半導体センサ２の感応部が徐々に冷えて行き、図３（Ａ）のようにセンサ出力電圧は右上がりに変化する。このように、本実施形態では、半導体センサ２の感応部にパルス電圧を繰り返して供給することでヒータ印加電力が制御される。

図４はグループ毎にパワー制御したガス種の補正前の濃度とアンプ出力電圧との関係を示すグラフである。なお、図４では、各種のガスでは、アンプ出力電圧は飽和点Ｆを超えると、濃度にかかわらず同じ値となる。飽和点Ｆは電池電圧より低い値となっている。例えば、電池電圧が６Ｖの場合、飽和点Ｆでのアンプ出力電圧は５Ｖとされる。
図４において、想像線で示された生データのガスＡ、ガスＢ、ガスＣが駆動条件記憶部４２１で記憶された駆動条件に基づいて半導体センサ２がパワー制御されると、実線で示される（Ａ，Ｂ）とＣとになり、さらに補正が行われると、実線に示された、ガスＲとほぼ一致する（Ｒ≒（Ａ，Ｂ））。

図２に戻り、感度レンジ設定部４４は、入力手段３１を介して「Ｈ」「Ｍ」「Ｌ」の感度レンジを設定するものである。
生データ取込部４５は、半導体センサ２からガス種毎に出力された生データを取り込むものである。
演算部４６は、ヒータ電圧制御部４３で制御された出力領域において生データ取込部４５で取り込まれた生データとガス種補正値記憶部４２２で記憶された補正値とに基づいて生データを補正するガス種補正演算部４６１と、ガス種補正演算部４６１で補正された補正値とＦＳデータ記憶部４２３で記憶された補正データとから所定のガス種に応じた最終出力値を演算する最終出力値演算部４６２とを有する。
最終出力値演算部４６２は、感度レンジ「Ｌ」「Ｍ」「Ｈ」の切り換えに対応した最終出力値を演算する。
図５は感度切り換え毎に補正した最終出力値を示すグラフである。図５において、理想的な最終出力値は、感度レンジ「Ｌ」「Ｍ」「Ｈ」の切り換えに対応して、１から１０（フルスケール）までとなる。

次に、本実施形態のフロンガス漏れ量測定方法について図６のフローチャートに基づいて説明する。
予め、ガス種毎に半導体センサ２の駆動条件を駆動条件記憶部４２１に記憶させ、ガス種毎に補正値をガス種補正値記憶部４２２に記憶させ、所定のガス種に応じてフルスケール（ＦＳ）に対する補正データをＦＳデータ記憶部４２３に記憶させる。つまり、感度校正操作を行う。
例えば、ガスＲの濃度が１００であり、ガスＡの濃度が１２０であり、ガスＢの濃度が１３０であり、ガスＣの濃度が１８０であるとすると、データが近い同士をグループわけする。基準となるガスＲは、グループ１、ガスＡ，Ｂをグループ２、ガスＣをグループ３とし、グループ２，３をそれぞれグループ１に近づけるように、ヒータ電圧制御部４３によるグループ毎のパワー制御を行い、結果から得られるガスＲに対する各グループのガス毎の倍率がガス間の偏差をなくす補正値となりガス種補正値記憶部４２２に記憶させる。例えば、グループ２では、１０５，１０８、また、グループ３では、１０６が得られたなら、１００に対する比率からグループ２のガスＡでは０．９５、ガスＢでは０．９２、グループ３のガスＣでは０．９５が補正値となる。
以上の校正は定期的に行う場合や測定前に必ず行われる。
そして、半導体センサ２を測定対象物に設置する。
その後、入力手段３１のガス種を設定するスイッチを操作してガス種設定部４１でガス種、例えば、ガスＡの選択情報を取得する（Ｓ１）。その後、駆動条件記憶部４２１から選択されたガス種、例えば、ガスＡのヒータ駆動条件がロードされる（Ｓ２）。ロードされたヒータ駆動条件に基づいて、ヒータパワー（半導体センサ２に供給する電圧）が制御される（Ｓ３）。

一方、半導体センサ２の感応部で検出された生データが生データ取込部４５で取得され（Ｓ４）、この生データはガス種補正値記憶部４２２からロードされた補正値に基づいて生データの補正値がガス種補正演算部４６１で演算される（Ｓ５）。
その後、ガス種補正演算部４６１で補正された補正値とＦＳデータ記憶部４２３で記憶された補正データとから所定のガス種、例えば、ガスＡに応じた最終出力値を最終出力値演算部４６２で演算する（Ｓ６）。
その値、最終出力値演算部４６２で演算された最終出力値は表示出力制御部４９によって表示手段３２に表示される（Ｓ７）。

従って、第１実施形態では次の効果を奏することができる。
（１）所定のガス種を設定するガス種設定部４１と、ガス種毎にセンサの駆動条件を記憶する駆動条件記憶部４２１と、ガス種毎に補正値を記憶するガス種補正値記憶部４２２と、所定のガス種に応じてフルスケール（ＦＳ）に対する補正データを記憶するＦＳデータ記憶部４２３と、駆動条件記憶部４２１で記憶された駆動条件のうちガス種設定部４１で設定された所定のガス種の駆動条件に基づき半導体センサ２からの出力信号の出力領域を制限するように半導体センサ２に供給するパワーを制御するパワー制御部としてのヒータ電圧制御部４３と、ヒータ電圧制御部４３で制御された出力領域においてガス種毎に半導体センサ２から出力される生データとガス種補正値記憶部４２２で記憶された補正値とに基づいて生データを補正するガス種補正演算部４６１と、ガス種補正演算部４６１で補正された補正値とＦＳデータ記憶部４２３で記憶された補正データとから所定のガス種に応じた最終出力値を演算する最終出力値演算部４６２と、最終出力値演算部４６２で演算された最終出力値を表示する表示手段３２と、を備える。そして、半導体センサ２の出力信号の出力領域を制限するように半導体センサ２に供給するパワーを制御する。そのため、ガス種を変更しても感度差が少ない測定が行え、しかも、基準となるガス種以外では、センサからの出力信号領域が小さくなり、フルスケール（ＦＳ）においても、アンプ４８が飽和することがない。

（２）半導体センサ２は、金属酸化物半導体を含んで構成された感応部を有するものであり、フロンガスの反応量が多い場合には、半導体センサ２に供給するパルス電圧のデューティを小さなものにすることで、フロンガスの反応量を少なくし、半導体センサ２からの出力信号の出力領域を小さな範囲に制限することができる。

（３）ヒータ電圧制御部４３は、感応部にパルス電圧を繰り返して供給する構成であるため、ヒータ電圧制御部４３から半導体センサ２に供給するパルス波高値は固定値であるが、パルスのオン時間とオフ周期とを調整することで、半導体センサ２からの出力信号の出力領域を容易に制限することができる。しかも、電池電力の効率もよく、電池容量を小さくできる。

（４）複数のガスＲ，Ａ，Ｂ，Ｃをグループ分けし、はじめに、これらのグループ毎にパワー制御してから校正操作をするので、効率的にガスＲに対する各グループのガス毎の倍率を容易に求めることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図１及び図７に基づいて説明する。
第２実施形態はフロンガス濃度検知センサとしての赤外線センサを有するリークディテクタの例である。ここで、第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素は同一符号を付して説明を省略する。
図１において、リークディテクタ１０は、ガス取得部１００と接続された装置本体３０を備え、この装置本体３０は、フロンガスの濃度を検知する赤外線センサ２０と、この赤外線センサ２０からの出力信号に基づいてフロンガスの濃度を測定する制御装置４０とを備えている。
赤外線センサ２０は、それぞれ図示しない投光器及び受光器を備えた一般的な構造であり、投光器から受光器に届く赤外線量を検知するための図示しない感応部を有する。

図７は第２実施形態のブロック図が示されている。
図７において、制御装置４０は、ガス種設定部４１と、記憶部４２と、パワー制御部としての駆動電圧制御部４３０と、感度レンジ設定部４４と、生データ取込部４５と、演算部４６と、ＡＤ変換部４７と、アンプ４８と、表示出力制御部４９とを備える。
駆動電圧制御部４３０は、駆動条件記憶部４２１で記憶された駆動条件のうちガス種設定部４１で設定された所定のガス種の駆動条件に基づき赤外線センサ２０からの出力信号の出力領域を制限するように赤外線センサ２０の投光器から受光器へ投光される光量を制御するものであり、本実施形態では、投光器にパルス電圧または直流電圧を供給する駆動電圧を制御する構成である。
なお、第２実施形態では、ガス種設定部４１で設定されるガス種は第１実施形態と同じであるが、基準となるフロンガスＲは、通常Ｒ１３４ａである。
第２実施形態のフロンガス漏れ量測定方法は第１実施形態のフロンガス漏れ量測定方法と同じである。

第２実施形態では、第１実施形態の（１）と同様の効果を奏することができる他、次の効果を奏することができる。
（５）フロンガス濃度検知センサは投光器から受光器に届く赤外線量を検知する赤外線センサ２０であり、パワー制御部としての駆動電圧制御部４３０は投光器から受光器へ投光される光量を制御するものであるので、フロンガスの反応量が多い場合には、赤外線センサ２０に供給する投光量を小さなものにすることで、フロンガスの反応量を少なくし、赤外線センサ２０からの出力信号の出力領域を小さな範囲に制限することができる。

（６）駆動電圧制御部４３０は、投光器にパルス電圧または直流電圧を供給する構成であるため、パルス電圧の波高値または直流電圧値を調整することで、赤外線センサ２０からの出力信号の出力領域を容易に制限することができる。

なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、複数のガスＲ，Ａ，Ｂ，Ｃをグループ分けし、はじめに、これらのグループ毎にパワー制御したが、本発明では、必ずしも、グループ分けすることを要しない。例えば、ガスＡ、ガスＢ、ガスＣのうちガスＡが測定対象である場合、このガスＡをガスＲに近づけるように、ヒータ電圧制御部４３によるパワー制御を行う。結果から得られるガスＲに対するガスＡの倍率はガス間の偏差をなくす補正値となりガス種補正値記憶部４２２に記憶される。同様に、ガスＢが測定対象である場合、このガスＡをガスＲに近づけるように、ヒータ電圧制御部４３によるパワー制御を行い、補正値をガス種補正値記憶部４２２に記憶させる。

さらに、本発明では、濃度検知センサからの出力信号の出力領域を制限するようにフロンガス濃度検知前記センサに供給するパワーを制御するものであれば、第１実施形態及び第２実施形態の構成に限定されない。
また、第１実施形態において、半導体センサを装置本体３に内蔵した構成としたが、本発明では、装置本体３にコードを接続し、このコードの先端に感応部を設ける構成としてもよい。
また、本発明では、フロンガス濃度検知センサの感度を制御するために、負荷抵抗を増減するものとしてもよい。負荷抵抗による制御は、間接的にパワー制御となる負荷抵抗の増減の方法も含む。
感知部はヒータの影響を大きく受けることになるが、負荷抵抗の増減によって感知部に流れ込む電流は変化する。

１，１０…リークディテクタ、２…半導体センサ（フロンガス濃度検知センサ）、２０…赤外線センサ（フロンガス濃度検知センサ）、３，３０…装置本体、４１…ガス種設定部、４２１…駆動条件記憶部、４２２…ガス種補正値記憶部、４２３…ＦＳデータ記憶部、４３…ヒータ電圧制御部（パワー制御部）、４３０…駆動電圧制御部（パワー制御部）、４６１…ガス種補正演算部、４６２…最終出力値演算部、３２…表示手段、４８…アンプ

Claims (7)

1. フロンガスの濃度を検知するフロンガス濃度検知センサと、このフロンガス濃度検知センサからの出力信号に基づいてフロンガスの濃度を測定する装置本体とを備え、
   前記装置本体は、フロンガスの複数のガス種毎のうち所定のガス種を設定するガス種設定部と、
   前記ガス種毎に前記フロンガス濃度検知センサの駆動条件を記憶する駆動条件記憶部、前記ガス種毎に補正値を記憶するガス種補正値記憶部、及び前記所定のガス種に応じてフルスケールに対する補正データを記憶するＦＳデータ記憶部を有する記憶手段と、
   前記駆動条件記憶部で記憶された駆動条件のうち前記ガス種設定部で設定された所定のガス種の駆動条件に基づき前記フロンガス濃度検知センサからの出力信号の出力領域を制限するように前記フロンガス濃度検知センサに供給するパワーを制御するパワー制御部と、
   前記パワー制御部で制御された出力領域において前記ガス種毎に前記フロンガス濃度検知センサから出力される生データと前記ガス種補正値記憶部で記憶された補正値とに基づいて前記生データを補正するガス種補正演算部、及び前記ガス種補正演算部で補正された補正値と前記ＦＳデータ記憶部で記憶された補正データとから前記所定のガス種に応じた最終出力値を演算する最終出力値演算部を有する演算手段と、
   前記演算手段で演算された最終出力値を表示する表示手段と、
   を備えたことを特徴とするリークディテクタ。
2. 請求項１に記載されたリークディテクタにおいて、
   前記フロンガス濃度検知センサは、金属酸化物半導体を含んで構成された感応部を有する半導体センサであり、
   前記パワー制御部は前記感応部に供給する電力を制御するヒータ電力制御部を備えたことを特徴とするリークディテクタ。
3. 請求項２に記載されたリークディテクタにおいて、
   前記ヒータ電力制御部は、前記感応部にパルス電圧を繰り返して供給するヒータ電圧制御部を備えたことを特徴とするリークディテクタ。
4. 請求項１に記載されたリークディテクタにおいて、
   前記フロンガス濃度検知センサは投光器から受光器に届く赤外線量を検知する赤外線センサであり、
   前記パワー制御部は前記投光器から前記受光器へ投光される光量を制御する投光量制御部を備えたことを特徴とするリークディテクタ。
5. 請求項４に記載されたリークディテクタにおいて、
   前記投光量制御部は、前記投光器にパルス電圧または直流電圧を供給する駆動電圧制御部を備えたことを特徴とするリークディテクタ。
6. 請求項２から請求項５のいずれか１項に記載されたリークディテクタにおいて、
   前記パワー制御部は、前記ガス種設定部で設定されたガス種の生データを予め設定された基準のガス種のデータに揃えることを特徴とするリークディテクタ。
7. フロンガス濃度検知センサからの出力信号に基づいてフロンガスの漏れ量を測定するフロンガスの漏れ量測定方法において、
   ガス種毎に前記フロンガス濃度検知センサの駆動条件を駆動条件記憶部が記憶し、前記ガス種毎に補正値をガス種補正値記憶部が記憶し、前記所定のガス種に応じてフルスケールに対する補正データをＦＳデータ記憶部が記憶し、
   前記駆動条件記憶部で記憶された駆動条件のうち設定された所定のガス種の駆動条件に基づき前記フロンガス濃度検知センサからの出力信号の出力領域を制限するようにパワー制御部が前記フロンガス濃度検知センサに供給するパワーを制御し、
   前記パワー制御部で制御された出力領域において前記ガス種毎に前記フロンガス濃度検知センサから出力される生データと前記ガス種補正値記憶部で記憶された補正値とに基づいてガス種補正演算部が前記生データを補正する演算をし、前記ガス種補正演算部で補正された補正値と前記ＦＳデータ記憶部で記憶された補正データとから前記所定のガス種に応じた最終出力値を最終出力値演算部が演算し、
   前記演算手段で演算された最終出力値を表示手段が表示する、
   ことを特徴とするフロンガスの漏れ量測定方法。

Images