JP2017125748A - Combustible gas detection device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an arithmetic processing load to detect a concentration of combustible gas.SOLUTION: A combustible gas detection device 1 (hereinafter referred to as the detection device 1) calculates reference voltage Vh0 corresponding to a temperature of detection object ambient on the basis of acquired temperature measuring resistive element voltage Vt and reference voltage conversion data (S40). The detection device 1 also calculates a concentration of hydrogen gas on the basis of detected heat generation resistive element voltage Vh, the calculated reference voltage Vh0 and concentration conversion data (S50). When a gas concentration Na, a calculated concentration of hydrogen gas, is not more than a predetermined transition determination concentration, the detection device 1 executes a process to store the gas concentration Na as a reference concentration NaC (S140). Then, the detection device 1 calculates the gas concentration Nb by subtracting the stored reference concentration NaC from the calculated gas concentration Na (S150) and outputs information showing the calculated gas concentration Nb (S190).SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、被検出雰囲気中に存在する可燃性ガスの濃度を検出する可燃性ガス検出装置に関する。   The present invention relates to a flammable gas detection device that detects the concentration of a flammable gas present in a detection atmosphere.

近年、環境保護および自然保護などの社会的要求から、高い効率を有し且つ環境への負荷が少ないエネルギー源として、燃料電池の研究が活発に行われている。燃料電池の中で、固体高分子型燃料電池が、作動温度が低く出力密度が高いなどの利点により、家庭用のエネルギー源または車載用のエネルギー源として着目されている。固体高分子型燃料電池は水素を燃料として用いているため、水素漏れを検出するガス検出装置が必要になる。   2. Description of the Related Art In recent years, research on fuel cells has been actively conducted as an energy source having high efficiency and a low environmental load in response to social demands such as environmental protection and nature protection. Among fuel cells, polymer electrolyte fuel cells are attracting attention as household energy sources or on-vehicle energy sources because of their advantages such as low operating temperature and high output density. Since the polymer electrolyte fuel cell uses hydrogen as a fuel, a gas detection device for detecting hydrogen leakage is required.

従来、互いに異なる温度に制御される２つの発熱抵抗体の各端子間電圧に基づいて、被検出雰囲気中に存在する可燃性ガスの濃度を検出する可燃性ガス検出装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このような可燃性ガス検出装置では、１つの発熱抵抗体の端子間電圧に基づいて、可燃性ガスのガス濃度を演算するとともに、互いに異なる温度に制御される２つの発熱抵抗体の各端子間電圧に基づいて、被検出雰囲気の湿度を演算する。そして、この可燃性ガス検出装置は、演算された湿度を用いて、演算されたガス濃度を補正し、この補正値を、検出結果として採用していた。   Conventionally, a flammable gas detection device that detects the concentration of a flammable gas present in a detection atmosphere based on voltages between terminals of two heating resistors controlled to different temperatures is known (for example, , See Patent Document 1). In such a combustible gas detection device, the gas concentration of the combustible gas is calculated based on the voltage between the terminals of one heat generating resistor, and between the terminals of the two heat generating resistors controlled at different temperatures. Based on the voltage, the humidity of the detected atmosphere is calculated. And this combustible gas detection apparatus correct | amends the calculated gas concentration using the calculated humidity, and employ | adopted this correction value as a detection result.

特開２００８−１８０５４２号公報JP 2008-180542 A

しかし、特許文献１に記載の技術では、被検出雰囲気の湿度を演算し、さらに、演算された湿度を用いてガス濃度を補正するという処理を行うために、可燃性ガスの濃度を検出するための演算処理負荷が大きいという問題があった。   However, in the technique described in Patent Document 1, in order to detect the concentration of the combustible gas in order to perform a process of calculating the humidity of the atmosphere to be detected and correcting the gas concentration using the calculated humidity. There was a problem that the calculation processing load of was large.

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、可燃性ガスの濃度を検出するための演算処理負荷を低減することを目的とする。   The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to reduce the processing load for detecting the concentration of the combustible gas.

上記目的を達成するためになされた本発明の可燃性ガス検出装置は、発熱抵抗体と、出力検出部と、温度取得部と、第１記憶部と、第２記憶部と、基準算出部と、第１濃度算出部と、記憶実行部と、第２濃度算出部と、第２ガス濃度出力部とを備える。   The combustible gas detection device of the present invention made to achieve the above object includes a heating resistor, an output detection unit, a temperature acquisition unit, a first storage unit, a second storage unit, and a reference calculation unit. , A first concentration calculation unit, a storage execution unit, a second concentration calculation unit, and a second gas concentration output unit.

発熱抵抗体は、被検出雰囲気内に配置されて、可燃性ガスへの熱伝導によって自身の温度が変化するとともに自身の抵抗値が変化する。
出力検出部は、発熱抵抗体が予め設定された設定温度に対応する抵抗値となるように発熱抵抗体に通電して、可燃性ガスへの熱伝導による発熱抵抗体の抵抗値の変化に対応した出力値を検出する。 The heating resistor is disposed in the atmosphere to be detected, and its own resistance value changes as its temperature changes due to heat conduction to the combustible gas.
The output detection unit responds to changes in the resistance value of the heating resistor due to heat conduction to the combustible gas by energizing the heating resistor so that the heating resistor has a resistance value corresponding to a preset temperature. Output value is detected.

温度取得部は、被検出雰囲気の温度を示す温度情報を取得する。
第１記憶部は、可燃性ガスの濃度が０であり、且つ、湿度が予め設定された一定値になっている安定環境における出力値を基準出力値として、基準出力値と温度情報との相関関係を示す基準出力値換算データを記憶する。なお、「可燃性ガスの濃度が０」とは、可燃性ガス検出装置による検出限界より小さい濃度であることをいう。 The temperature acquisition unit acquires temperature information indicating the temperature of the detected atmosphere.
The first storage unit uses the output value in a stable environment where the concentration of the combustible gas is 0 and the humidity is a predetermined constant value as a reference output value, and correlates the reference output value and the temperature information. Reference output value conversion data indicating the relationship is stored. Note that “the concentration of the combustible gas is 0” means that the concentration is smaller than the detection limit of the combustible gas detection device.

第２記憶部は、出力値から基準出力値を減算した減算値と、可燃性ガスの濃度との相関関係を示す濃度換算データを記憶する。
基準算出部は、温度取得部により取得された温度情報と、基準出力値換算データとに基づいて、被検出雰囲気の温度に対応した基準出力値を算出する。 The second storage unit stores concentration conversion data indicating a correlation between a subtraction value obtained by subtracting the reference output value from the output value and the concentration of the combustible gas.
The reference calculation unit calculates a reference output value corresponding to the temperature of the detected atmosphere based on the temperature information acquired by the temperature acquisition unit and the reference output value conversion data.

第１濃度算出部は、出力検出部により検出された出力値と、基準算出部により算出された基準出力値と、濃度換算データとに基づいて、可燃性ガスの濃度を算出する。
記憶実行部は、第１濃度算出部により算出された可燃性ガスの濃度を第１算出ガス濃度として、可燃性ガスの濃度が０であるときの第１算出ガス濃度であることを示す予め設定された基準判定条件が成立すると、基準判定条件の判定対象となった第１算出ガス濃度を基準濃度として記憶する基準濃度記憶処理を実行する。 The first concentration calculation unit calculates the concentration of the combustible gas based on the output value detected by the output detection unit, the reference output value calculated by the reference calculation unit, and the concentration conversion data.
The storage execution unit sets in advance the first calculated gas concentration when the concentration of the combustible gas is 0, with the concentration of the combustible gas calculated by the first concentration calculating unit as the first calculated gas concentration. When the determined reference determination condition is satisfied, a reference concentration storage process for storing the first calculated gas concentration that is the determination target of the reference determination condition as the reference concentration is executed.

第２濃度算出部は、第１濃度算出部より算出された第１算出ガス濃度から、記憶実行部により記憶された基準濃度を減算した減算値を、第２算出ガス濃度として算出する。
第２ガス濃度出力部は、第２濃度算出部により算出された第２算出ガス濃度を示す第２ガス濃度情報を出力する。 The second concentration calculation unit calculates a subtraction value obtained by subtracting the reference concentration stored by the storage execution unit from the first calculated gas concentration calculated by the first concentration calculation unit as the second calculated gas concentration.
The second gas concentration output unit outputs second gas concentration information indicating the second calculated gas concentration calculated by the second concentration calculation unit.

このように構成された本発明の可燃性ガス検出装置は、被検出雰囲気の湿度を演算することなく可燃性ガスの濃度を検出することができ、可燃性ガスの濃度を検出するための演算処理負荷を低減することができる。   The combustible gas detection device of the present invention configured as described above can detect the concentration of the combustible gas without calculating the humidity of the atmosphere to be detected, and an arithmetic process for detecting the concentration of the combustible gas. The load can be reduced.

なお、上記の第１算出ガス濃度は、可燃性ガスの濃度が０であり且つ湿度が予め設定された一定値になっている安定環境における出力値を基準として算出されたものである。一方、上記の基準判定条件が成立したときの第１算出ガス濃度は、可燃性ガスの濃度が０であり且つ湿度が上記の一定値であるとは限らない環境において算出された可燃性ガスの濃度（つまり、湿度の影響によって誤差として算出された水素ガスの濃度）とみなせる。すなわち、被検出雰囲気において、安定環境の湿度と、基準判定条件が成立したときの湿度とが相違する場合に、基準判定条件が成立したときの第１算出ガス濃度が０でない値となる。   The first calculated gas concentration is calculated based on an output value in a stable environment where the concentration of the combustible gas is 0 and the humidity is a predetermined constant value. On the other hand, the first calculated gas concentration when the above criteria determination condition is satisfied is the combustible gas concentration calculated in an environment where the concentration of the combustible gas is 0 and the humidity is not necessarily the above-described constant value. It can be regarded as the concentration (that is, the concentration of hydrogen gas calculated as an error due to the influence of humidity). That is, in the detected atmosphere, when the humidity of the stable environment is different from the humidity when the reference determination condition is satisfied, the first calculated gas concentration when the reference determination condition is satisfied is a non-zero value.

そして、本発明の可燃性ガス検出装置では、基準判定条件が成立したときの第１算出ガス濃度を基準として、可燃性ガスの濃度を算出する。より詳細には、基準判定条件が成立したときの第１算出ガス濃度を基準濃度として記憶し、以降に第１濃度算出部にて算出される第１算出ガス濃度と記憶された基準濃度との変化量（減算値）に基づいて、可燃性ガスの濃度を算出する。すなわち、本発明の可燃性ガス検出装置では、基準判定条件が成立したときの湿度と、その後の湿度とが大きく相違しないと見なすことにより、被検出雰囲気の湿度の演算を省略している。   And in the combustible gas detection apparatus of this invention, the density | concentration of combustible gas is calculated on the basis of the 1st calculation gas density | concentration when reference | standard determination conditions are satisfied. More specifically, the first calculated gas concentration when the reference determination condition is satisfied is stored as the reference concentration, and the first calculated gas concentration calculated by the first concentration calculation unit and the stored reference concentration thereafter. Based on the amount of change (subtraction value), the concentration of the combustible gas is calculated. That is, in the combustible gas detection device of the present invention, the humidity of the detected atmosphere is omitted by assuming that the humidity when the reference determination condition is satisfied and the subsequent humidity are not significantly different.

また本発明の可燃性ガス検出装置では、第２ガス濃度出力部は、更に、第１濃度算出部により算出された第１算出ガス濃度を示す第１ガス濃度情報を出力するようにしてもよい。   In the combustible gas detection device of the present invention, the second gas concentration output unit may further output first gas concentration information indicating the first calculated gas concentration calculated by the first concentration calculation unit. .

これにより、本発明の可燃性ガス検出装置は、本発明の可燃性ガス検出装置の検出結果を取得する装置に対して、第２ガス濃度情報だけではなく第１ガス濃度情報も提供することができる。このため、本発明の可燃性ガス検出装置の検出結果を取得する装置は、第２ガス濃度情報が異常であると判断した場合に、第１ガス濃度情報を利用することが可能となり、本発明の可燃性ガス検出装置からの検出結果を全く利用できなくなるという事態の発生を抑制することができる。   Thus, the combustible gas detection device of the present invention can provide not only the second gas concentration information but also the first gas concentration information to the device that acquires the detection result of the combustible gas detection device of the present invention. it can. For this reason, when the apparatus which acquires the detection result of the combustible gas detection apparatus of this invention judges that 2nd gas concentration information is abnormal, it becomes possible to utilize 1st gas concentration information, and this invention The occurrence of a situation in which the detection result from the combustible gas detection device cannot be used at all can be suppressed.

また本発明の可燃性ガス検出装置は、第１ガス濃度出力部と、出力禁止部とを備えるようにしてもよい。第１ガス濃度出力部は、第１濃度算出部により算出された第１算出ガス濃度を示す第１ガス濃度情報を出力する。出力禁止部は、第２ガス濃度出力部が第２ガス濃度情報を出力する場合には、第１ガス濃度出力部による第１ガス濃度情報の出力を禁止する。   Moreover, the combustible gas detection device of the present invention may include a first gas concentration output unit and an output prohibition unit. The first gas concentration output unit outputs first gas concentration information indicating the first calculated gas concentration calculated by the first concentration calculation unit. The output prohibition unit prohibits the output of the first gas concentration information by the first gas concentration output unit when the second gas concentration output unit outputs the second gas concentration information.

これにより、本発明の可燃性ガス検出装置は、第１ガス濃度情報および第２ガス濃度情報の何れか一方を出力するため、可燃性ガスの濃度を示す情報を出力するための処理負荷を低減することができる。   Thereby, since the combustible gas detection apparatus of the present invention outputs either the first gas concentration information or the second gas concentration information, the processing load for outputting the information indicating the concentration of the combustible gas is reduced. can do.

また本発明の可燃性ガス検出装置は、異常判断部と、再記憶実行部とを更に備えるようにしてもよい。異常判断部は、第２濃度算出部による算出結果が異常であるか否かを判断する。再記憶実行部は、第２濃度算出部による算出結果が異常であると異常判断部が判断した場合に、再度、記憶実行部に基準濃度記憶処理を実行させる。   The combustible gas detection device of the present invention may further include an abnormality determination unit and a re-storage execution unit. The abnormality determination unit determines whether or not the calculation result by the second concentration calculation unit is abnormal. The re-storage execution unit causes the storage execution unit to execute the reference concentration storage process again when the abnormality determination unit determines that the calculation result by the second concentration calculation unit is abnormal.

これにより、本発明の可燃性ガス検出装置は、基準判定条件が成立したときに記憶された基準濃度に起因して可燃性ガスの濃度を示す情報が異常となる状況が継続してしまう事態の発生を抑制することができる。   As a result, the combustible gas detection device of the present invention has a situation in which information indicating the concentration of the combustible gas becomes abnormal due to the reference concentration stored when the reference determination condition is satisfied. Occurrence can be suppressed.

可燃性ガス検出装置１の構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration of a combustible gas detection device 1. FIG. ガス検出素子２の平面図である。3 is a plan view of a gas detection element 2. FIG. ガス検出素子２の断面図である。3 is a cross-sectional view of a gas detection element 2. FIG. 濃度演算処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows density | concentration calculation processing.

以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
本発明が適用された実施形態の可燃性ガス検出装置１は、熱伝導式のガス検出器であり、被検出雰囲気内（例えば、燃料電池自動車の客室内）に設置されて、水素の漏れを検出する目的等に用いられる。なお、被検出雰囲気とは、可燃性ガス検出装置１の検出対象となるガス雰囲気をいう。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The combustible gas detection device 1 of the embodiment to which the present invention is applied is a heat conduction type gas detector, and is installed in an atmosphere to be detected (for example, in a passenger compartment of a fuel cell vehicle) to prevent leakage of hydrogen. Used for detection purposes. Note that the atmosphere to be detected refers to a gas atmosphere to be detected by the combustible gas detection device 1.

可燃性ガス検出装置１は、図１に示すように、ガス検出素子２、制御部３、演算部４および直流電源５を備える。
ガス検出素子２は、水素ガスの濃度を検出する。制御部３は、ガス検出素子２の動作を制御する。演算部４は、ガス検出素子２からの出力信号に基づいて水素ガス濃度を算出する処理を実行する。直流電源５は、制御部３と演算部４に電力を供給する。 As shown in FIG. 1, the combustible gas detection device 1 includes a gas detection element 2, a control unit 3, a calculation unit 4, and a DC power source 5.
The gas detection element 2 detects the concentration of hydrogen gas. The control unit 3 controls the operation of the gas detection element 2. The calculation unit 4 executes a process for calculating the hydrogen gas concentration based on the output signal from the gas detection element 2. The DC power supply 5 supplies power to the control unit 3 and the calculation unit 4.

ガス検出素子２は、図２に示すように、基部１１と、発熱抵抗体１２と、電極１３，１４と、配線１５，１６とを備える。
基部１１は、ガス検出素子２の本体を構成するものであり、主にシリコンを材料として矩形板状に形成された部材である。基部１１は、縦横ともに数ｍｍ程度の大きさ（本実施形態では、３ｍｍ×３ｍｍ程度の大きさ）に形成されている。 As shown in FIG. 2, the gas detection element 2 includes a base 11, a heating resistor 12, electrodes 13 and 14, and wirings 15 and 16.
The base 11 constitutes the main body of the gas detection element 2 and is a member formed in a rectangular plate shape mainly using silicon. The base 11 is formed to have a size of about several mm in both vertical and horizontal directions (in this embodiment, a size of about 3 mm × 3 mm).

基部１１は、図３に示すように、シリコン基板２１と、シリコン基板２１の表面に形成された絶縁層２２とを備える。絶縁層２２は、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）および窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）等の絶縁性材料で形成されている。 As shown in FIG. 3, the base 11 includes a silicon substrate 21 and an insulating layer 22 formed on the surface of the silicon substrate 21. The insulating layer 22 is made of an insulating material such as silicon dioxide (SiO 2 ) and silicon nitride (Si 3 N 4 ).

シリコン基板２１の中央には、平面視において正方形状に形成されてシリコン基板２１を貫通する空洞部２３が形成される。これにより基部１１は、シリコン基板２１を枠体とし絶縁層２２を薄膜としたダイヤフラム構造を有する。   In the center of the silicon substrate 21, a cavity 23 that is formed in a square shape in plan view and penetrates the silicon substrate 21 is formed. Thereby, the base 11 has a diaphragm structure in which the silicon substrate 21 is a frame and the insulating layer 22 is a thin film.

発熱抵抗体１２は、自身の温度変化により抵抗値が変化するとともに温度抵抗係数が大きい導電性材料（本実施形態では白金（Ｐｔ））で線状に形成されている。そして、線状の発熱抵抗体１２は、絶縁層２２のうち空洞部２３と対向する領域の内部に、渦巻き状に埋め込まれている（図２参照）。   The heating resistor 12 is linearly formed of a conductive material (platinum (Pt) in the present embodiment) whose resistance value changes with its own temperature change and has a large temperature resistance coefficient. The linear heating resistor 12 is spirally embedded inside the region of the insulating layer 22 that faces the cavity 23 (see FIG. 2).

電極１３，１４は、例えばアルミニウム（Ａｌ）または金（Ａｕ）で形成され、基部１１の表面に設置される。図２に示すように、電極１３および電極１４はそれぞれ、配線１５，１６を介して、線状の発熱抵抗体１２の一端および他端に接続される。   The electrodes 13 and 14 are made of, for example, aluminum (Al) or gold (Au), and are installed on the surface of the base 11. As shown in FIG. 2, the electrode 13 and the electrode 14 are connected to one end and the other end of the linear heating resistor 12 via wirings 15 and 16, respectively.

また、絶縁層２２の内部には測温抵抗体１７が設けられている。測温抵抗体１７は、電気抵抗が温度に比例して変化する導電性材料で線状に形成されている。この測温抵抗体１７は、絶縁層２２の内部に、蛇行状に埋め込まれている（図２参照）。本実施形態では、測温抵抗体１７は、温度の上昇に伴って抵抗値が増大する導電性材料（本実施形態では白金（Ｐｔ））で形成されている。   A resistance temperature detector 17 is provided inside the insulating layer 22. The resistance temperature detector 17 is formed in a linear shape with a conductive material whose electric resistance changes in proportion to the temperature. The resistance temperature detector 17 is embedded in a meandering manner inside the insulating layer 22 (see FIG. 2). In the present embodiment, the resistance temperature detector 17 is formed of a conductive material (in this embodiment, platinum (Pt)) whose resistance value increases as the temperature rises.

さらに基部１１の表面には、電極１８，１９が設置される。電極１８および電極１９はそれぞれ、線状に形成された測温抵抗体１７における長手方向の一端および他端に接続される。   Furthermore, electrodes 18 and 19 are provided on the surface of the base 11. The electrode 18 and the electrode 19 are respectively connected to one end and the other end in the longitudinal direction of the temperature measuring resistor 17 formed in a linear shape.

制御部３は、図１に示すように、通電制御回路３１と、温度検出回路３２とを備える。
通電制御回路３１は、発熱抵抗体１２の温度を一定に保つ回路であり、ブリッジ回路４１と増幅回路４２と電流調整回路４３とを備える。 As shown in FIG. 1, the control unit 3 includes an energization control circuit 31 and a temperature detection circuit 32.
The energization control circuit 31 is a circuit that keeps the temperature of the heating resistor 12 constant, and includes a bridge circuit 41, an amplifier circuit 42, and a current adjustment circuit 43.

ブリッジ回路４１は、発熱抵抗体１２と、固定抵抗５１，５２，５３とを備えるホイートストンブリッジ回路である。
発熱抵抗体１２は、一端が固定抵抗５２に接続され、他端が固定抵抗５１に接続されている。以下、発熱抵抗体１２と固定抵抗５２との接続点を接続点Ｐ１＋という。また、発熱抵抗体１２と固定抵抗５１との接続点を接続点ＰＧという。接続点ＰＧは接地される。 The bridge circuit 41 is a Wheatstone bridge circuit including the heating resistor 12 and fixed resistors 51, 52, and 53.
The heating resistor 12 has one end connected to the fixed resistor 52 and the other end connected to the fixed resistor 51. Hereinafter, a connection point between the heating resistor 12 and the fixed resistor 52 is referred to as a connection point P1 +. A connection point between the heating resistor 12 and the fixed resistor 51 is referred to as a connection point PG. The connection point PG is grounded.

固定抵抗５１は、発熱抵抗体１２に接続されていない側の端部が固定抵抗５３に接続される。以下、固定抵抗５１と固定抵抗５３との接続点を接続点Ｐ１−という。
固定抵抗５２は、発熱抵抗体１２に接続されていない側の端部が、固定抵抗５３において固定抵抗５１に接続されていない側の端部と接続される。以下、固定抵抗５２と固定抵抗５３との接続点を接続点ＰＶという。 The end of the fixed resistor 51 that is not connected to the heating resistor 12 is connected to the fixed resistor 53. Hereinafter, a connection point between the fixed resistor 51 and the fixed resistor 53 is referred to as a connection point P1-.
The fixed resistor 52 has an end portion on the side not connected to the heating resistor 12 and an end portion on the fixed resistor 53 side not connected to the fixed resistor 51. Hereinafter, a connection point between the fixed resistor 52 and the fixed resistor 53 is referred to as a connection point PV.

そしてブリッジ回路４１は、接続点Ｐ１＋と接続点Ｐ１−との間に生ずる電位差がゼロになるように、電流調整回路４３から制御電圧が印加される。これにより、発熱抵抗体１２の抵抗値、つまり、発熱抵抗体１２の温度が一定になるように制御される。   The bridge circuit 41 is applied with a control voltage from the current adjustment circuit 43 so that the potential difference generated between the connection point P1 + and the connection point P1- is zero. Accordingly, the resistance value of the heating resistor 12, that is, the temperature of the heating resistor 12 is controlled to be constant.

なお固定抵抗５１は、発熱抵抗体１２が設定温度（例えば、４００℃）になるように制御される抵抗値を有する。
増幅回路４２は、差動増幅回路であって、演算増幅器８１と、固定抵抗８２，８３，８４と、コンデンサ８５とを備える。 The fixed resistor 51 has a resistance value that is controlled so that the heating resistor 12 reaches a set temperature (for example, 400 ° C.).
The amplifier circuit 42 is a differential amplifier circuit, and includes an operational amplifier 81, fixed resistors 82, 83, and 84, and a capacitor 85.

固定抵抗８２は、演算増幅器８１の非反転入力端子と接続点Ｐ１＋との間に接続される。固定抵抗８３は、演算増幅器８１の反転入力端子と接続点Ｐ１−との間に接続される。固定抵抗８４およびコンデンサ８５は、演算増幅器８１の反転入力端子と出力端子との間に並列接続される。   The fixed resistor 82 is connected between the non-inverting input terminal of the operational amplifier 81 and the connection point P1 +. Fixed resistor 83 is connected between the inverting input terminal of operational amplifier 81 and connection point P1-. The fixed resistor 84 and the capacitor 85 are connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 81.

非反転入力端子の入力電圧が反転入力端子の入力電圧より大きい場合には、増幅回路４２が出力する調整信号Ｃの値が大きくなる。一方、非反転入力端子の入力電圧が反転入力端子の入力電圧より小さい場合には、調整信号Ｃの値が小さくなる。   When the input voltage at the non-inverting input terminal is higher than the input voltage at the inverting input terminal, the value of the adjustment signal C output from the amplifier circuit 42 is increased. On the other hand, when the input voltage at the non-inverting input terminal is smaller than the input voltage at the inverting input terminal, the value of the adjustment signal C becomes small.

電流調整回路４３は、ＰＮＰ型のトランジスタであり、エミッタ、コレクタおよびベースを有する。電流調整回路４３のエミッタは、直流電源Ｖｃｃを供給する電源ラインに接続される。電流調整回路４３のコレクタは、接続点ＰＶに接続される。電流調整回路４３のベースは、演算増幅器８１の出力端子に接続される。   The current adjustment circuit 43 is a PNP transistor, and has an emitter, a collector, and a base. The emitter of the current adjustment circuit 43 is connected to a power supply line that supplies a DC power supply Vcc. The collector of the current adjustment circuit 43 is connected to the connection point PV. The base of the current adjustment circuit 43 is connected to the output terminal of the operational amplifier 81.

このため、調整信号Ｃの値が大きくなると、電流調整回路４３を構成するトランジスタのオン抵抗が大きくなり、電流調整回路４３を介して直流電源Ｖｃｃからブリッジ回路４１へ流れる電流が減少する。一方、調整信号Ｃの値が小さくなると、オン抵抗が小さくなり、直流電源Ｖｃｃからブリッジ回路４１へ流れる電流が増大する。   For this reason, when the value of the adjustment signal C increases, the on-resistance of the transistors constituting the current adjustment circuit 43 increases, and the current flowing from the DC power supply Vcc to the bridge circuit 41 via the current adjustment circuit 43 decreases. On the other hand, when the value of the adjustment signal C decreases, the on-resistance decreases, and the current flowing from the DC power supply Vcc to the bridge circuit 41 increases.

このように構成された通電制御回路３１では、直流電源５からブリッジ回路４１への通電が開始されると、増幅回路４２および電流調整回路４３は、接続点Ｐ１＋と接続点Ｐ１−との間に生じる電位差がゼロになるようにブリッジ回路４１に流れる電流を調整するフィードバック制御を行う。これにより、発熱抵抗体１２の抵抗値、すなわち発熱抵抗体１２の温度が、固定抵抗５１によって決まる一定値に制御される。   In the energization control circuit 31 configured as described above, when energization from the DC power supply 5 to the bridge circuit 41 is started, the amplifier circuit 42 and the current adjustment circuit 43 are connected between the connection point P1 + and the connection point P1-. Feedback control is performed to adjust the current flowing through the bridge circuit 41 so that the generated potential difference becomes zero. Thereby, the resistance value of the heating resistor 12, that is, the temperature of the heating resistor 12 is controlled to a constant value determined by the fixed resistor 51.

具体的には、被検出雰囲気中の可燃性ガスの濃度が変化することにより、発熱抵抗体１２から可燃性ガスに奪われる熱量が、発熱抵抗体１２において発生する熱量より大きくなった場合には、発熱抵抗体１２の温度が低下して、発熱抵抗体１２の抵抗値が減少する。逆に、発熱抵抗体１２から可燃性ガスに奪われる熱量が、発熱抵抗体１２において発生する熱量より小さくなった場合には、発熱抵抗体１２の温度が上昇して、発熱抵抗体１２の抵抗値が増大する。   Specifically, when the amount of heat deprived by the combustible gas from the heating resistor 12 is greater than the amount of heat generated in the heating resistor 12 due to a change in the concentration of the combustible gas in the atmosphere to be detected. The temperature of the heating resistor 12 is lowered, and the resistance value of the heating resistor 12 is reduced. Conversely, when the amount of heat taken away from the heat generating resistor 12 by the combustible gas is smaller than the amount of heat generated in the heat generating resistor 12, the temperature of the heat generating resistor 12 rises and the resistance of the heat generating resistor 12 increases. The value increases.

上述のように発熱抵抗体１２の抵抗値が減少すると、増幅回路４２および電流調整回路４３は、ブリッジ回路４１に流れる電流、言い換えると、発熱抵抗体１２において発生する熱量を増大させる。逆に、発熱抵抗体１２の抵抗値が増大すると、ブリッジ回路４１に流れる電流、言い換えると、発熱抵抗体１２において発生する熱量を減少させる。このようにして、増幅回路４２および電流調整回路４３は、発熱抵抗体１２の抵抗値、言い換えると発熱抵抗体１２の温度を一定の値に近づけるフィードバック制御を行う。   When the resistance value of the heating resistor 12 decreases as described above, the amplifier circuit 42 and the current adjustment circuit 43 increase the current flowing through the bridge circuit 41, in other words, the amount of heat generated in the heating resistor 12. Conversely, when the resistance value of the heating resistor 12 increases, the current flowing through the bridge circuit 41, in other words, the amount of heat generated in the heating resistor 12 is reduced. In this way, the amplifier circuit 42 and the current adjustment circuit 43 perform feedback control that brings the resistance value of the heating resistor 12, in other words, the temperature of the heating resistor 12 close to a constant value.

そして、接続点Ｐ１＋の電圧を測定することにより、発熱抵抗体１２に流れる電流の大きさを検出することができる。この電流の大きさは、発熱抵抗体１２の温度（言い換えると抵抗値）を一定に保つために必要な熱量、つまり、発熱抵抗体１２から可燃性ガスへ奪われる熱量に対応する。そして、発熱抵抗体１２から可燃性ガスへ奪われる熱量は、可燃性ガスの濃度に依存する。このため、接続点Ｐ１＋の電圧を測定することにより、可燃性ガスの濃度を検出することができる。   The magnitude of the current flowing through the heating resistor 12 can be detected by measuring the voltage at the connection point P1 +. The magnitude of this current corresponds to the amount of heat necessary to keep the temperature of the heating resistor 12 (in other words, the resistance value) constant, that is, the amount of heat taken from the heating resistor 12 to the combustible gas. The amount of heat taken from the heating resistor 12 to the combustible gas depends on the concentration of the combustible gas. For this reason, the concentration of the combustible gas can be detected by measuring the voltage at the connection point P1 +.

なお、発熱抵抗体１２が設定温度（本実施形態では、４００℃）になるように制御されている場合における接続点Ｐ１＋の電圧を発熱抵抗体電圧Ｖｈという。
次に温度検出回路３２は、ブリッジ回路９１と増幅回路９２とを備える。 Note that the voltage at the connection point P1 + when the heating resistor 12 is controlled to be at a set temperature (400 ° C. in the present embodiment) is referred to as a heating resistor voltage Vh.
Next, the temperature detection circuit 32 includes a bridge circuit 91 and an amplifier circuit 92.

ブリッジ回路９１は、測温抵抗体１７と、固定抵抗１０１，１０２，１０３とを備えるホイートストンブリッジ回路である。
測温抵抗体１７は、一端が固定抵抗１０３に接続され、他端が接地される。以下、測温抵抗体１７と固定抵抗１０３との接続点を接続点Ｐ２−という。 The bridge circuit 91 is a Wheatstone bridge circuit including the resistance temperature detector 17 and fixed resistors 101, 102, and 103.
The resistance temperature detector 17 has one end connected to the fixed resistor 103 and the other end grounded. Hereinafter, a connection point between the resistance temperature detector 17 and the fixed resistor 103 is referred to as a connection point P2-.

固定抵抗１０１は、一端が固定抵抗１０２に接続され、他端が接地される。以下、固定抵抗１０１と固定抵抗１０２との接続点を接続点Ｐ２＋という。
固定抵抗１０２は、固定抵抗１０１に接続されていない側の端部が、直流電源Ｖｃｃを供給する電源ラインに接続される。 The fixed resistor 101 has one end connected to the fixed resistor 102 and the other end grounded. Hereinafter, a connection point between the fixed resistor 101 and the fixed resistor 102 is referred to as a connection point P2 +.
Fixed resistor 102 is connected to a power supply line that supplies DC power supply Vcc at the end not connected to fixed resistor 101.

固定抵抗１０３は、測温抵抗体１７に接続されていない側の端部が、直流電源Ｖｃｃを供給する電源ラインに接続される。
増幅回路９２は、差動増幅回路であって、演算増幅器１１１と、固定抵抗１１２，１１３，１１４と、コンデンサ１１５とを備える。 The fixed resistor 103 is connected at its end on the side not connected to the resistance temperature detector 17 to a power supply line that supplies the DC power supply Vcc.
The amplifier circuit 92 is a differential amplifier circuit, and includes an operational amplifier 111, fixed resistors 112, 113, and 114, and a capacitor 115.

固定抵抗１１２は、演算増幅器１１１の非反転入力端子と接続点Ｐ２＋との間に接続される。固定抵抗１１３は、演算増幅器１１１の反転入力端子と接続点Ｐ２−との間に接続される。固定抵抗１１４およびコンデンサ１１５は、演算増幅器１１１の反転入力端子と出力端子との間に並列接続される。   The fixed resistor 112 is connected between the non-inverting input terminal of the operational amplifier 111 and the connection point P2 +. Fixed resistor 113 is connected between the inverting input terminal of operational amplifier 111 and connection point P2-. The fixed resistor 114 and the capacitor 115 are connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 111.

そして増幅回路９２は、接続点Ｐ２＋と接続点Ｐ２−との電圧差を増幅して増幅電圧差Ｖｔを演算部４へ出力する。以下、増幅電圧差Ｖｔを測温抵抗体電圧Ｖｔという。
演算部４は、ＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３および信号入出力部１３４等を有する周知のマイクロコンピュータを備えている。 The amplifier circuit 92 amplifies the voltage difference between the connection point P2 + and the connection point P2- and outputs the amplified voltage difference Vt to the calculation unit 4. Hereinafter, the amplified voltage difference Vt is referred to as a resistance temperature detector voltage Vt.
The calculation unit 4 includes a known microcomputer having a CPU 131, a ROM 132, a RAM 133, a signal input / output unit 134, and the like.

演算部４のＲＯＭ１３２は、基準電圧換算データ１４１と、濃度換算データ１４２を記憶する。基準電圧換算データ１４１は、基準電圧Ｖｈ０と測温抵抗体電圧Ｖｔとの相関関係を示す。基準電圧Ｖｈ０は、予め設定された安定環境における発熱抵抗体電圧Ｖｈの値であり、被検出雰囲気の温度の変化により値が変化する。安定環境とは、水素ガスの濃度が０であり、且つ、湿度が予め設定された一定値（本実施形態では、ほぼ０％）になっている環境である。なお、「水素ガスの濃度が０」とは、可燃性ガス検出装置１による検出限界より小さい濃度であることをいう。濃度換算データ１４２は、発熱抵抗体電圧Ｖｈから基準電圧Ｖｈ０を減算した減算値と、水素ガス濃度との相関関係を示す。   The ROM 132 of the calculation unit 4 stores reference voltage conversion data 141 and concentration conversion data 142. The reference voltage conversion data 141 indicates the correlation between the reference voltage Vh0 and the resistance temperature detector voltage Vt. The reference voltage Vh0 is a value of the heating resistor voltage Vh in a preset stable environment, and the value changes according to a change in the temperature of the detected atmosphere. The stable environment is an environment in which the concentration of hydrogen gas is 0 and the humidity is a predetermined value (substantially 0% in the present embodiment). Note that “the concentration of hydrogen gas is 0” means that the concentration is lower than the detection limit of the combustible gas detection device 1. The concentration conversion data 142 indicates the correlation between the subtraction value obtained by subtracting the reference voltage Vh0 from the heating resistor voltage Vh and the hydrogen gas concentration.

演算部４は、直流電源５から給電が開始されると起動し、演算部４の各部を初期化した後に、後述する濃度演算処理を開始する。
次に、濃度演算処理の手順を説明する。 The calculation unit 4 is activated when power supply from the DC power source 5 is started, and after initializing each unit of the calculation unit 4, starts a concentration calculation process described later.
Next, the procedure of density calculation processing will be described.

濃度演算処理が開始されると、演算部４の演算処理装置は、図４に示すように、まずＳ１０にて、濃度演算処理で用いるフラグを初期化する。具体的には、演算部４のＲＡＭ１３３に設けられている移行禁止フラグと記憶フラグをクリアする。次にＳ２０にて、発熱抵抗体１２と測温抵抗体１７に通電する制御を開始する。   When the density calculation process is started, the calculation processing device of the calculation unit 4 first initializes a flag used in the density calculation process in S10 as shown in FIG. Specifically, the transition prohibition flag and the storage flag provided in the RAM 133 of the arithmetic unit 4 are cleared. Next, in S20, control for energizing the heating resistor 12 and the temperature measuring resistor 17 is started.

そしてＳ３０にて、通電制御回路３１から発熱抵抗体電圧Ｖｈを取得し、温度検出回路３２から測温抵抗体電圧Ｖｔを取得する。その後Ｓ４０にて、Ｓ３０で取得した測温抵抗体電圧Ｖｔと、基準電圧換算データ１４１とに基づいて、測温抵抗体電圧Ｖｔに対応する基準電圧Ｖｈ０を算出する。   In S30, the heating resistor voltage Vh is acquired from the energization control circuit 31, and the temperature measuring resistor voltage Vt is acquired from the temperature detection circuit 32. Thereafter, in S40, a reference voltage Vh0 corresponding to the resistance temperature detector voltage Vt is calculated based on the resistance temperature detector voltage Vt acquired in S30 and the reference voltage conversion data 141.

さらにＳ５０にて、Ｓ３０で取得された発熱抵抗体電圧Ｖｈから、Ｓ４０で算出された基準電圧Ｖｈ０を減算した減算値を算出し、この減算値と濃度換算データ１４２とに基づいて、減算値に対応する水素ガス濃度を算出する。以下、Ｓ５０で算出された水素ガス濃度をガス濃度Ｎａという。   Further, in S50, a subtraction value obtained by subtracting the reference voltage Vh0 calculated in S40 from the heating resistor voltage Vh acquired in S30 is calculated, and the subtraction value is calculated based on the subtraction value and the concentration conversion data 142. The corresponding hydrogen gas concentration is calculated. Hereinafter, the hydrogen gas concentration calculated in S50 is referred to as gas concentration Na.

次にＳ６０にて、Ｓ５０で算出されたガス濃度Ｎａが予め設定された移行判定濃度を超えているか否かを判断する。ここで、ガス濃度Ｎａが移行判定濃度を超えている場合には、Ｓ７０にて、演算部４のＲＡＭ１３３に設けられている移行禁止カウンタをインクリメント（１加算）する。そして、Ｓ８０にて、移行禁止カウンタの値が予め設定された禁止判定回数（本実施形態では、例えば５回）と一致しているか否かを判断する。ここで、移行禁止カウンタの値が禁止判定回数と一致していない場合には、Ｓ１００に移行する。一方、移行禁止カウンタの値が禁止判定回数と一致している場合には、Ｓ９０にて、移行禁止フラグをセットし、Ｓ１００に移行する。そしてＳ１００に移行すると、Ｓ５０で算出されたガス濃度Ｎａを示す情報を、演算部４の信号入出力部１３４から出力し、Ｓ３０に移行する。   Next, in S60, it is determined whether or not the gas concentration Na calculated in S50 exceeds a preset migration determination concentration. If the gas concentration Na exceeds the transfer determination concentration, the transfer prohibition counter provided in the RAM 133 of the calculation unit 4 is incremented (added by 1) in S70. Then, in S80, it is determined whether or not the value of the migration prohibition counter matches a preset number of prohibition determinations (for example, 5 in this embodiment). If the value of the migration prohibition counter does not match the prohibition determination count, the process proceeds to S100. On the other hand, if the value of the migration prohibition counter matches the number of prohibition determinations, the transition prohibition flag is set in S90, and the process proceeds to S100. When the process proceeds to S100, information indicating the gas concentration Na calculated in S50 is output from the signal input / output unit 134 of the calculation unit 4, and the process proceeds to S30.

またＳ６０にて、ガス濃度Ｎａが移行判定濃度以下である場合には、Ｓ１１０にて、移行禁止フラグがセットされているか否かを判断する。ここで、移行禁止フラグがセットされている場合には、Ｓ１００に移行する。一方、移行禁止フラグがセットされていない場合には、Ｓ１２０にて、記憶フラグがセットされているか否かを判断する。ここで、記憶フラグがセットされている場合には、Ｓ１５０に移行する。   If the gas concentration Na is less than or equal to the transfer determination concentration at S60, it is determined at S110 whether or not a transfer prohibition flag is set. If the migration prohibition flag is set, the process proceeds to S100. On the other hand, if the migration prohibition flag is not set, it is determined in S120 whether the storage flag is set. If the storage flag is set, the process proceeds to S150.

一方、記憶フラグがセットされていない場合には、Ｓ１３０にて、記憶フラグをセットする。そしてＳ１４０にて、Ｓ５０で算出された最新のガス濃度Ｎａを基準濃度ＮａＣとして演算部４のＲＡＭ１３３に記憶し、Ｓ１５０に移行する。   On the other hand, if the storage flag is not set, the storage flag is set in S130. In S140, the latest gas concentration Na calculated in S50 is stored as the reference concentration NaC in the RAM 133 of the calculation unit 4, and the process proceeds to S150.

そしてＳ１５０に移行すると、Ｓ５０で出されたガス濃度Ｎａから、ＲＡＭ１３３に記憶されている基準濃度ＮａＣを減算した減算値をガス濃度Ｎｂとして算出する。さらにＳ１６０にて、Ｓ１５０で算出されたガス濃度Ｎｂが０未満であるか否かを判断する。ここで、ガス濃度Ｎｂが０以上である場合には、Ｓ１９０に移行する。一方、ガス濃度Ｎｂが０未満である場合には、Ｓ１７０にて、記憶フラグをクリアする。さらにＳ１８０にて、ガス濃度Ｎｂを０に設定し、Ｓ１９０に移行する。   In S150, a subtraction value obtained by subtracting the reference concentration NaC stored in the RAM 133 from the gas concentration Na output in S50 is calculated as the gas concentration Nb. Further, in S160, it is determined whether or not the gas concentration Nb calculated in S150 is less than zero. Here, when the gas concentration Nb is 0 or more, the process proceeds to S190. On the other hand, if the gas concentration Nb is less than 0, the storage flag is cleared in S170. Further, in S180, the gas concentration Nb is set to 0, and the process proceeds to S190.

そしてＳ１９０に移行すると、Ｓ１５０で算出したガス濃度Ｎｂを示す情報、またはＳ１８０で設定されたガス濃度Ｎｂを示す情報を、演算部４の信号入出力部１３４から出力し、Ｓ３０に移行する。   When the process proceeds to S190, the information indicating the gas concentration Nb calculated in S150 or the information indicating the gas concentration Nb set in S180 is output from the signal input / output unit 134 of the calculation unit 4, and the process proceeds to S30.

このように構成された可燃性ガス検出装置１は、発熱抵抗体１２と、通電制御回路３１と、ＲＯＭ１３２とを備える。
発熱抵抗体１２は、被検出雰囲気内に配置されて、水素ガスへの熱伝導によって自身の温度が変化するとともに自身の抵抗値が変化する。 The combustible gas detection device 1 configured as described above includes the heating resistor 12, the energization control circuit 31, and the ROM 132.
The heating resistor 12 is disposed in the atmosphere to be detected, and its own resistance value changes as its temperature changes due to heat conduction to hydrogen gas.

通電制御回路３１は、発熱抵抗体１２が予め設定された設定温度に対応する抵抗値となるように発熱抵抗体１２に通電して、水素ガスへの熱伝導による発熱抵抗体１２の抵抗値の変化に対応した発熱抵抗体電圧Ｖｈを検出する。   The energization control circuit 31 energizes the heating resistor 12 so that the heating resistor 12 has a resistance value corresponding to a preset temperature, and sets the resistance value of the heating resistor 12 by heat conduction to hydrogen gas. A heating resistor voltage Vh corresponding to the change is detected.

可燃性ガス検出装置１は、被検出雰囲気の温度を示す測温抵抗体電圧Ｖｔを取得する。
ＲＯＭ１３２は、水素ガスの濃度が０であり、且つ、湿度が予め設定された一定値になっている安定環境における発熱抵抗体電圧Ｖｈを基準電圧Ｖｈ０として、基準電圧Ｖｈ０と測温抵抗体電圧Ｖｔとの相関関係を示す基準電圧換算データ１４１を記憶する。 The combustible gas detection device 1 acquires a resistance temperature detector voltage Vt indicating the temperature of the atmosphere to be detected.
The ROM 132 uses the heating resistor voltage Vh in a stable environment where the concentration of hydrogen gas is 0 and the humidity is a preset constant value as the reference voltage Vh0, and the reference voltage Vh0 and the resistance temperature detector voltage Vt. The reference voltage conversion data 141 indicating the correlation with is stored.

ＲＯＭ１３２は、発熱抵抗体電圧Ｖｈから基準電圧Ｖｈ０を減算した減算値と、水素ガスの濃度との相関関係を示す濃度換算データ１４２を記憶する。
可燃性ガス検出装置１は、取得された測温抵抗体電圧Ｖｔと、基準電圧換算データ１４１とに基づいて、被検出雰囲気の温度に対応した基準電圧Ｖｈ０を算出する。 The ROM 132 stores concentration conversion data 142 indicating the correlation between the subtraction value obtained by subtracting the reference voltage Vh0 from the heating resistor voltage Vh and the concentration of hydrogen gas.
The combustible gas detection device 1 calculates a reference voltage Vh0 corresponding to the temperature of the detected atmosphere based on the acquired resistance temperature detector voltage Vt and the reference voltage conversion data 141.

可燃性ガス検出装置１は、検出された発熱抵抗体電圧Ｖｈと、算出された基準電圧Ｖｈ０と、濃度換算データ１４２とに基づいて、水素ガスの濃度を算出する。
可燃性ガス検出装置１は、算出された水素ガスの濃度をガス濃度Ｎａとして、ガス濃度Ｎａが予め設定された移行判定濃度以下である場合に、このガス濃度Ｎａを基準濃度ＮａＣとしてＲＡＭ１３３に記憶する処理（以下、基準濃度記憶処理）を実行する。 The combustible gas detection device 1 calculates the concentration of hydrogen gas based on the detected heating resistor voltage Vh, the calculated reference voltage Vh0, and the concentration conversion data 142.
The combustible gas detection device 1 stores the calculated hydrogen gas concentration in the RAM 133 as the reference concentration NaC when the calculated hydrogen gas concentration is the gas concentration Na and the gas concentration Na is equal to or lower than the preset migration determination concentration. Processing (hereinafter referred to as reference density storage processing).

可燃性ガス検出装置１は、算出されたガス濃度Ｎａから、記憶された基準濃度ＮａＣを減算した減算値を、ガス濃度Ｎｂとして算出する。
可燃性ガス検出装置１は、算出されたガス濃度Ｎｂを示す情報を出力する。 The combustible gas detection device 1 calculates a subtraction value obtained by subtracting the stored reference concentration NaC from the calculated gas concentration Na as the gas concentration Nb.
The combustible gas detection device 1 outputs information indicating the calculated gas concentration Nb.

このように構成された可燃性ガス検出装置１は、被検出雰囲気の湿度を演算することなく水素ガスの濃度を検出することができ、水素ガスの濃度を検出するための演算処理負荷を低減することができる。   The combustible gas detection device 1 configured as described above can detect the concentration of hydrogen gas without calculating the humidity of the atmosphere to be detected, and reduces the processing load for detecting the concentration of hydrogen gas. be able to.

なお、ガス濃度Ｎａは、水素ガスの濃度が０であり且つ湿度が予め設定された一定値になっている安定環境における基準電圧Ｖｈ０を基準として算出されたものである。一方、ガス濃度Ｎａが移行判定濃度以下である場合のガス濃度Ｎａは、水素ガスの濃度が０であり且つ湿度が上記の一定値であるとは限らない環境において算出された水素ガスの濃度（つまり、湿度の影響によって誤差として算出された水素ガスの濃度）とみなせる。すなわち、被検出雰囲気において、安定環境の湿度と、ガス濃度Ｎａが移行判定濃度以下である場合の湿度とが相違する場合に、ガス濃度Ｎａが移行判定濃度以下である場合のガス濃度Ｎａが０でない値となる。   The gas concentration Na is calculated with reference to the reference voltage Vh0 in a stable environment where the concentration of hydrogen gas is 0 and the humidity is a predetermined constant value. On the other hand, the gas concentration Na when the gas concentration Na is equal to or lower than the migration determination concentration is the concentration of hydrogen gas calculated in an environment where the concentration of hydrogen gas is 0 and the humidity is not necessarily the above-described constant value ( That is, it can be regarded as the hydrogen gas concentration calculated as an error due to the influence of humidity. That is, in the atmosphere to be detected, when the humidity in the stable environment is different from the humidity when the gas concentration Na is less than or equal to the migration determination concentration, the gas concentration Na when the gas concentration Na is less than or equal to the migration determination concentration is 0. The value is not.

そして、可燃性ガス検出装置１では、ガス濃度Ｎａが移行判定濃度以下である場合のガス濃度Ｎａを基準として、水素ガスの濃度を算出する。すなわち、可燃性ガス検出装置１では、ガス濃度Ｎａが移行判定濃度以下である場合の湿度と、その後の湿度とが大きく相違しないと見なすことにより、被検出雰囲気の湿度の演算を省略している。   And in the combustible gas detection apparatus 1, the density | concentration of hydrogen gas is calculated on the basis of gas density | concentration Na in case gas density | concentration Na is below transfer determination density | concentration. That is, in the combustible gas detection device 1, the calculation of the humidity of the detected atmosphere is omitted by regarding that the humidity when the gas concentration Na is equal to or lower than the migration determination concentration and the subsequent humidity are not significantly different. .

また可燃性ガス検出装置１は、算出されたガス濃度Ｎａを示す情報を出力する。そして可燃性ガス検出装置１は、ガス濃度Ｎｂを示す情報を出力する場合には、ガス濃度Ｎａを示す情報の出力を禁止する。これにより、可燃性ガス検出装置１は、ガス濃度Ｎａを示す情報およびガス濃度Ｎｂを示す情報の何れか一方を出力するため、水素ガスの濃度を示す情報を出力するための処理負荷を低減することができる。   Further, the combustible gas detection device 1 outputs information indicating the calculated gas concentration Na. And the combustible gas detection apparatus 1 prohibits the output of the information which shows gas concentration Na, when outputting the information which shows gas concentration Nb. As a result, the combustible gas detection device 1 outputs either one of the information indicating the gas concentration Na and the information indicating the gas concentration Nb, thereby reducing the processing load for outputting the information indicating the concentration of hydrogen gas. be able to.

また可燃性ガス検出装置１は、ガス濃度Ｎｂが０未満であるか否かを判断する。そして可燃性ガス検出装置１は、ガス濃度Ｎｂが０未満であると判断した場合に、再度、基準濃度記憶処理を実行する。これにより、可燃性ガス検出装置１は、ガス濃度Ｎａが移行判定濃度以下である場合に記憶された基準濃度ＮａＣに起因して水素ガスの濃度を示す情報が異常となる状況が継続してしまう事態の発生を抑制することができる。   The combustible gas detection device 1 determines whether or not the gas concentration Nb is less than zero. When the combustible gas detection device 1 determines that the gas concentration Nb is less than 0, the combustible gas detection device 1 executes the reference concentration storage process again. Thereby, in the combustible gas detection device 1, the situation in which the information indicating the hydrogen gas concentration becomes abnormal due to the stored reference concentration NaC when the gas concentration Na is equal to or lower than the migration determination concentration continues. The occurrence of the situation can be suppressed.

以上説明した実施形態において、通電制御回路３１は本発明における出力検出部、Ｓ３０の処理は本発明における温度取得部、ＲＯＭ１３２は本発明における第１記憶部および第２記憶部、Ｓ４０の処理は本発明における基準算出部である。   In the embodiment described above, the energization control circuit 31 is the output detection unit in the present invention, the process in S30 is the temperature acquisition unit in the present invention, the ROM 132 is the first storage unit and the second storage unit in the present invention, and the process in S40 is the main process. It is a reference | standard calculation part in invention.

また、Ｓ５０の処理は本発明における第１濃度算出部、Ｓ１４０の処理は本発明における記憶実行部、Ｓ１５０の処理は本発明における第２濃度算出部、Ｓ１９０の処理は本発明における第２ガス濃度出力部である。   The process of S50 is the first concentration calculator in the present invention, the process of S140 is the storage execution unit in the present invention, the process of S150 is the second concentration calculator in the present invention, and the process of S190 is the second gas concentration in the present invention. It is an output unit.

また、水素ガスは本発明における可燃性ガス、発熱抵抗体電圧Ｖｈは本発明における出力値、測温抵抗体電圧Ｖｔは本発明における温度情報、基準電圧Ｖｈ０は本発明における基準出力値、基準電圧換算データ１４１は本発明における基準出力値換算データである。   Further, hydrogen gas is a flammable gas in the present invention, a heating resistor voltage Vh is an output value in the present invention, a resistance temperature detector voltage Vt is temperature information in the present invention, a reference voltage Vh0 is a reference output value and a reference voltage in the present invention. The conversion data 141 is reference output value conversion data in the present invention.

また、ガス濃度Ｎａは本発明における第１算出ガス濃度、Ｓ６０の判断条件は本発明における基準判定条件、基準濃度ＮａＣは本発明における基準濃度、ガス濃度Ｎｂは本発明における第２算出ガス濃度である。   Further, the gas concentration Na is the first calculated gas concentration in the present invention, the determination condition of S60 is the reference determination condition in the present invention, the reference concentration NaC is the reference concentration in the present invention, and the gas concentration Nb is the second calculated gas concentration in the present invention. is there.

また、Ｓ１００の処理は本発明における第１ガス濃度出力部、Ｓ６０の処理は本発明における出力禁止部、Ｓ１６０の処理は本発明における異常判断部、Ｓ１２０，Ｓ１７０の処理は本発明における再記憶実行部である。   The process of S100 is the first gas concentration output unit in the present invention, the process of S60 is the output prohibition unit in the present invention, the process of S160 is the abnormality determination unit in the present invention, and the processes of S120 and S170 are the re-execution execution in the present invention. Part.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記実施形態では、Ｓ１９０の処理において、ガス濃度Ｎｂを示す情報を出力するものを示したが、Ｓ１９０の処理において、ガス濃度Ｎａを示す情報とガス濃度Ｎｂを示す情報の両方を出力するようにしてもよい。これにより、可燃性ガス検出装置１は、可燃性ガス検出装置１の検出結果を取得する装置（以下、出力先装置）に対して、ガス濃度Ｎｂを示す情報だけではなくガス濃度Ｎａを示す情報も提供することができる。このため、出力先装置は、ガス濃度Ｎｂが異常であると判断した場合に、ガス濃度Ｎａを利用することが可能となり、可燃性ガス検出装置１からの検出結果を全く利用できなくなるという事態の発生を抑制することができる。また、可燃性ガス検出装置１によれば、ガス濃度Ｎａを示す情報とガス濃度Ｎｂを示す情報の両方を出力する構成を採りつつ、ガス濃度Ｎａが移行判定濃度より大きいと判定した場合にガス濃度Ｎａを出力する構成を採っていることで、ガス濃度Ｎｂを算出して出力する前に、ガス濃度Ｎａを基にした濃度情報を外部に速やかに報せることが可能となる。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, As long as it belongs to the technical scope of this invention, a various form can be taken.
For example, in the above embodiment, the information indicating the gas concentration Nb is output in the process of S190. However, in the process of S190, both the information indicating the gas concentration Na and the information indicating the gas concentration Nb are output. It may be. Thereby, the combustible gas detection apparatus 1 is not only the information which shows gas concentration Nb but the information which shows gas concentration Na with respect to the apparatus (henceforth an output destination apparatus) which acquires the detection result of the combustible gas detection apparatus 1. Can also be provided. For this reason, when the output destination device determines that the gas concentration Nb is abnormal, the gas concentration Na can be used, and the detection result from the combustible gas detection device 1 cannot be used at all. Occurrence can be suppressed. Further, according to the combustible gas detection device 1, the gas concentration Na is determined to be larger than the migration determination concentration while adopting a configuration that outputs both the information indicating the gas concentration Na and the information indicating the gas concentration Nb. By adopting a configuration for outputting the concentration Na, it is possible to promptly report the concentration information based on the gas concentration Na to the outside before calculating and outputting the gas concentration Nb.

１…可燃性ガス検出装置、２…ガス検出素子、３…制御部、４…演算部、１２…発熱抵抗体、１７…測温抵抗体、３１…通電制御回路、３２…温度検出回路、１３１…ＣＰＵ、１３２…ＲＯＭ、１３３…ＲＡＭ、１３４…信号入出力部、１４１…基準電圧換算データ、１４２…濃度換算データ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Combustible gas detection apparatus, 2 ... Gas detection element, 3 ... Control part, 4 ... Calculation part, 12 ... Heating resistor, 17 ... Resistance temperature detector, 31 ... Current supply control circuit, 32 ... Temperature detection circuit, 131 ... CPU, 132 ... ROM, 133 ... RAM, 134 ... signal input / output unit, 141 ... reference voltage conversion data, 142 ... concentration conversion data

Claims (4)

被検出雰囲気内に配置されて、可燃性ガスへの熱伝導によって自身の温度が変化するとともに自身の抵抗値が変化する発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体が予め設定された設定温度に対応する抵抗値となるように前記発熱抵抗体に通電して、前記可燃性ガスへの熱伝導による前記発熱抵抗体の抵抗値の変化に対応した出力値を検出する出力検出部と、
前記被検出雰囲気の温度を示す温度情報を取得する温度取得部と、
前記可燃性ガスの濃度が０であり、且つ、湿度が予め設定された一定値になっている安定環境における前記出力値を基準出力値として、前記基準出力値と前記温度情報との相関関係を示す基準出力値換算データを記憶する第１記憶部と、
前記出力値から前記基準出力値を減算した減算値と、前記可燃性ガスの濃度との相関関係を示す濃度換算データを記憶する第２記憶部と、
前記温度取得部により取得された前記温度情報と、前記基準出力値換算データとに基づいて、前記被検出雰囲気の温度に対応した前記基準出力値を算出する基準算出部と、
前記出力検出部により検出された前記出力値と、前記基準算出部により算出された前記基準出力値と、前記濃度換算データとに基づいて、前記可燃性ガスの濃度を算出する第１濃度算出部と、
前記第１濃度算出部により算出された前記可燃性ガスの濃度を第１算出ガス濃度として、前記可燃性ガスの濃度が０であるときの前記第１算出ガス濃度であることを示す予め設定された基準判定条件が成立すると、前記基準判定条件の判定対象となった前記第１算出ガス濃度を基準濃度として記憶する基準濃度記憶処理を実行する記憶実行部と、
前記第１濃度算出部より算出された第１算出ガス濃度から、前記記憶実行部により記憶された前記基準濃度を減算した減算値を、第２算出ガス濃度として算出する第２濃度算出部と、
前記第２濃度算出部により算出された前記第２算出ガス濃度を示す第２ガス濃度情報を出力する第２ガス濃度出力部と
を備える可燃性ガス検出装置。 A heating resistor that is arranged in the atmosphere to be detected and changes its own resistance value as its temperature changes due to heat conduction to the combustible gas,
The heating resistor is energized so that the heating resistor has a resistance value corresponding to a preset temperature, and the resistance value of the heating resistor is changed by heat conduction to the combustible gas. An output detection unit for detecting an output value;
A temperature acquisition unit that acquires temperature information indicating the temperature of the detected atmosphere;
Using the output value in a stable environment where the concentration of the combustible gas is 0 and the humidity is a preset constant value as a reference output value, a correlation between the reference output value and the temperature information is obtained. A first storage unit for storing reference output value conversion data to be shown;
A second storage unit that stores concentration conversion data indicating a correlation between a subtraction value obtained by subtracting the reference output value from the output value and the concentration of the combustible gas;
A reference calculation unit that calculates the reference output value corresponding to the temperature of the detected atmosphere based on the temperature information acquired by the temperature acquisition unit and the reference output value conversion data;
A first concentration calculation unit that calculates the concentration of the combustible gas based on the output value detected by the output detection unit, the reference output value calculated by the reference calculation unit, and the concentration conversion data. When,
The concentration of the combustible gas calculated by the first concentration calculation unit is set as a first calculated gas concentration, and is set in advance to indicate the first calculated gas concentration when the concentration of the combustible gas is 0. A storage execution unit that executes a reference concentration storage process that stores the first calculated gas concentration that is a determination target of the reference determination condition as a reference concentration when the reference determination condition is satisfied;
A second concentration calculation unit that calculates a subtraction value obtained by subtracting the reference concentration stored by the storage execution unit from the first calculation gas concentration calculated by the first concentration calculation unit as a second calculation gas concentration;
A combustible gas detection device comprising: a second gas concentration output unit that outputs second gas concentration information indicating the second calculated gas concentration calculated by the second concentration calculation unit. 前記第２ガス濃度出力部は、更に、前記第１濃度算出部により算出された前記第１算出ガス濃度を示す第１ガス濃度情報を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の可燃性ガス検出装置。 The combustibility according to claim 1, wherein the second gas concentration output unit further outputs first gas concentration information indicating the first calculated gas concentration calculated by the first concentration calculation unit. Gas detection device. 前記第１濃度算出部により算出された前記第１算出ガス濃度を示す第１ガス濃度情報を出力する第１ガス濃度出力部と、
前記第２ガス濃度出力部が前記第２ガス濃度情報を出力する場合には、前記第１ガス濃度出力部による前記第１ガス濃度情報の出力を禁止する出力禁止部と
を備える請求項１に記載の可燃性ガス検出装置。 A first gas concentration output unit that outputs first gas concentration information indicating the first calculated gas concentration calculated by the first concentration calculation unit;
The output prohibiting unit for prohibiting the output of the first gas concentration information by the first gas concentration output unit when the second gas concentration output unit outputs the second gas concentration information. The combustible gas detection apparatus as described. 前記第２濃度算出部による算出結果が異常であるか否かを判断する異常判断部と、
前記第２濃度算出部による算出結果が異常であると前記異常判断部が判断した場合に、再度、前記記憶実行部に前記基準濃度記憶処理を実行させる再記憶実行部と
を更に備える請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の可燃性ガス検出装置。 An abnormality determination unit that determines whether the calculation result by the second concentration calculation unit is abnormal;
The re-storage execution part which makes the said storage execution part perform the said reference | standard density | concentration memory | storage process again when the said abnormality determination part judges that the calculation result by the said 2nd density | concentration calculation part is abnormal. The combustible gas detection device according to any one of claims 3 to 4.
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