JP2020173143A - Constant potential electrolytic gas sensor - Google Patents

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Abstract

To correct a calibration curve as necessary for a change in output specific to a constant-potential electrolytic gas sensor and accurately detect a fault or abnormality occurring to the sensor.SOLUTION: Provided is a constant-potential electrolytic gas sensor for determining, when correcting a calibration curve by a standard gas, whether the variation in output to detect falls within a prescribed width C so as not to be determined as abnormal by detecting the output that corresponds to a current value by the standard gas multiple times, as well as determining on the basis of a calibration curve that the gas concentration to be presented is abnormal in accordance with a current value occurring by the standard gas, or comparing for determination with a rated value A which is used to determine whether the calibration curve needs to be corrected and further comparing for determination with a rated value B in which the gas concentration to be presented is increased to be larger than for the rated value A and which is used to determine the abnormality of the gas sensor, and detecting the gas sensor abnormality in accordance with these determination results, or capable of determining whether or not the calibration curve needs to be corrected.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、定電位電解式ガスセンサに関し、標準ガスによる検量線の補正に関するものである。 The present invention relates to a constant potential electrolytic gas sensor and relates to a correction of a calibration curve with a standard gas.

定電位電解式ガスセンサは、電解液を収容する電解液槽の側面にガス透過性膜と、ガス透過性膜の表面に触媒作用を有する白金などを塗布して形成した電極(作用極と対極)と、電解液槽内に配置される参照極とを備え、作用極と参照極の電位差はポテンショスタット回路により一定に保たれている。そして、ガス透過性膜を通った対象ガスは作用極でイオン交換が行われ、それに伴い対極では対反応が生じることで電解電流が流れる。この電流と対象ガス濃度とが比例することを利用してガス濃度測定を行う。 The constant potential electrolytic gas sensor is an electrode (opposite electrode to the working electrode) formed by coating a gas permeable film on the side surface of an electrolytic solution tank containing an electrolytic solution and platinum having a catalytic action on the surface of the gas permeable film. And a reference electrode arranged in the electrolytic solution tank, and the potential difference between the working electrode and the reference electrode is kept constant by the potentiostat circuit. Then, the target gas that has passed through the gas permeable membrane undergoes ion exchange at the working electrode, and a counter reaction occurs at the counter electrode, so that an electrolytic current flows. The gas concentration is measured by utilizing the fact that this current is proportional to the target gas concentration.

このような構成の定電位電解式ガスセンサは、大気圧や周囲温度の変化により電解液槽に満たされる電解液の体積変動が生じ得る。また、電解液としてよく用いられる硫酸は吸湿性を有するが、ガスセンサが高湿度環境に置かれた場合には、硫酸の吸湿性により外部の水蒸気を取込み、電解液量を増加させることで電解液の体積が増す。このような電解液の体積変動は電解液槽内の内圧の変動をもたらし、これにより電解電流の出力に変動を生じさせる場合がある。 In the constant potential electrolytic gas sensor having such a configuration, the volume of the electrolytic solution filled in the electrolytic solution tank may fluctuate due to changes in atmospheric pressure and ambient temperature. Sulfuric acid, which is often used as an electrolytic solution, has hygroscopicity, but when the gas sensor is placed in a high humidity environment, it takes in external water vapor due to the hygroscopicity of sulfuric acid and increases the amount of electrolytic solution to increase the amount of electrolytic solution. Volume increases. Such volume fluctuations in the electrolytic solution cause fluctuations in the internal pressure in the electrolytic solution tank, which may cause fluctuations in the output of the electrolytic current.

また、上述した電解液の体積変動により容器内の内圧変動は、電極付近での電解液の漏出をもたらす場合もあり、さらに電極と接続されるリード端子に漏出した電解液がリード端子の腐食をもたらす場合がある。 Further, the fluctuation of the internal pressure in the container due to the volume fluctuation of the electrolytic solution described above may cause the electrolytic solution to leak near the electrode, and the electrolytic solution leaking to the lead terminal connected to the electrode causes corrosion of the lead terminal. May bring.

以上のような定電位電解式ガスセンサに生じ得る事象は、検知精度の低下や検知不能をもたらすため、従来の定電位電解式ガスセンサにおいても対応が図られていた。 Since the above-mentioned events that can occur in the constant-potential electrolytic gas sensor cause a decrease in detection accuracy and undetectability, the conventional constant-potential electrolytic gas sensor has also been dealt with.

例えば、特許文献1には、電解液槽内に気体収容部を設けた定電位電解式ガスセンサが開示されている。係る構成により、気体収容部に収容されるガスが電解液の体積変動を吸収し、電解液槽内の内圧の変動幅を小さくすることで、検知精度低下や検知不能の防止を図ることができる。 For example, Patent Document 1 discloses a constant potential electrolytic gas sensor in which a gas accommodating portion is provided in an electrolytic solution tank. With this configuration, the gas contained in the gas accommodating portion absorbs the volume fluctuation of the electrolytic solution, and the fluctuation range of the internal pressure in the electrolytic solution tank is reduced, so that the detection accuracy can be prevented from being lowered and the detection failure can be prevented. ..

特開2002−71621号公報JP-A-2002-71621

定電位電解式ガスセンサの検知範囲は数百ppb〜数十ppmであり極めて高感度である。また、電極間の設定電位差によって被検知ガスの選択性を持たせられるという特徴により、毒性ガスである一酸化炭素、硫化水素、シラン、アルシンなどを低濃度で検知可能なため、作業者が装着する携帯用ガスセンサとしてよく利用されている。一方で、耐用年数は1年程度と比較的短期である。 The detection range of the constant potential electrolytic gas sensor is several hundred ppb to several tens of ppm, which is extremely high sensitivity. In addition, due to the feature that the selected gas can be selected by the set potential difference between the electrodes, it is possible to detect toxic gases such as carbon monoxide, hydrogen sulfide, silane, and arsine at low concentrations, so the operator can wear it. It is often used as a portable gas sensor. On the other hand, the useful life is relatively short, about one year.

電解液の体積変動により生じる問題を、特許文献1の発明のように電解液槽内に空気収容部を設けるといった構造的な解決はガスセンサの大型化をもたらし、携帯性を損ねることになる。また、そもそも耐用年数が1年と短い定電位電解式ガスセンサに複雑な構造を設けることは使用年数に対するコストをいたずらに増加させることになる。それよりも経年劣化による故障や異常を的確に把握し、新しいガスセンサに交換しながら使う方がコスト的に有益である。 A structural solution such as providing an air accommodating portion in the electrolytic solution tank as in the invention of Patent Document 1 to solve the problem caused by the volume fluctuation of the electrolytic solution brings about an increase in size of the gas sensor and impairs portability. Further, providing a complicated structure in the constant potential electrolytic gas sensor having a short service life of one year in the first place unnecessarily increases the cost for the service life. Rather, it is more cost effective to accurately grasp failures and abnormalities due to aging deterioration and replace them with new gas sensors.

そこで、本発明は、定電位電解式ガスセンサに特有の出力の変動に対して適宜検量線の補正を行うことで測定精度の低下を防ぐとともに、電解液の体積変動などによりセンサに故障や異常が生じた場合に的確に検知することを図るものである。 Therefore, in the present invention, the calibration curve is appropriately corrected for the fluctuation of the output peculiar to the constant potential electrolytic gas sensor to prevent the measurement accuracy from being lowered, and the sensor is damaged or abnormal due to the volume fluctuation of the electrolytic solution. When it occurs, it is intended to be detected accurately.

上記課題を解決するために本発明において、測定対象ガスをガス透過性膜を介して液体溶媒中の分子と反応させ、発生したイオンによって生じる電流値に応じて電流値と提示すべきガス濃度との関係を示す検量線に基づいてガス濃度を提示する定電位電解式ガスセンサであって、測定対象ガスをほぼ含まない標準ガスにより検量線を補正する場合に、標準ガスによる前記電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出するばらつき検出部と、前記検出されたばらつきが異常と判定されないための所定の幅Cに収まっているか判断するばらつき判断部と、標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線に基づいて提示すべきガス濃度を異常と判定し、又は検量線の補正をしなければならないか判断するために利用される規定値Aと比較判断する第一濃度値比較判断部と、前記提示すべきガス濃度を前記規定値Aよりも大きくガスセンサの異常を判定するために利用される規定値Bと比較判断する第二濃度値比較判断部と、前記異常を検出するために前記判断部を制御する制御部と、標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線を補正する補正部と、を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 In order to solve the above problems, in the present invention, the gas to be measured is reacted with molecules in a liquid solvent via a gas permeable membrane, and the current value and the gas concentration to be presented are determined according to the current value generated by the generated ions. It is a constant potential electrolytic gas sensor that presents the gas concentration based on the calibration curve showing the relationship between the above, and when the calibration curve is corrected by the standard gas that contains almost no gas to be measured, it corresponds to the current value by the standard gas. It is generated by a variation detection unit that detects the variation of the output by obtaining the output a plurality of times, a variation determination unit that determines whether the detected variation is within a predetermined width C for not determining an abnormality, and a standard gas. The first concentration to be compared with the specified value A used to judge whether the gas concentration to be presented based on the calibration curve according to the current value is abnormal or whether the calibration curve should be corrected. The value comparison determination unit, the second concentration value comparison determination unit for comparing and determining the gas concentration to be presented with the specified value B used for determining the abnormality of the gas sensor larger than the specified value A, and the abnormality. Provided is a constant potential electrolytic gas sensor having a control unit that controls the determination unit for detection and a correction unit that corrects a calibration curve according to the value of a current generated by a standard gas.

また、上記構成を備える定電位電解式ガスセンサであって、制御部は、順にばらつき判断部、第一濃度値比較判断部の順に異常が判定されない限り動作させる第一動作手段を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 Further, it is a constant potential electrolytic gas sensor having the above configuration, and the control unit is a constant potential electrolytic type having a first operating means for operating the variation determination unit and the first concentration value comparison determination unit in this order as long as no abnormality is determined. Provides a gas sensor.

また、上記構成を備える定電位電解式ガスセンサであって、制御部は、第一濃度値比較判断部での判断結果が異常、又は検量線の補正をしなければならないとの判断結果である場合には第二濃度値比較判断部を次に動作させる第二動作手段を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 Further, in the case of a constant potential electrolytic gas sensor having the above configuration, the control unit determines that the determination result in the first concentration value comparison determination unit is abnormal or that the calibration curve must be corrected. Provided is a constant potential electrolytic gas sensor having a second operating means for operating the second concentration value comparison determination unit next.

また、上記構成を備える定電位電解式ガスセンサであって、制御部は、第二濃度値比較判断部での判断結果がガスセンサの異常でないとの判断結果である場合には前記補正部を動作させる第三動作手段を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 Further, in the constant potential electrolytic gas sensor having the above configuration, the control unit operates the correction unit when the determination result in the second concentration value comparison determination unit is the determination result that the gas sensor is not abnormal. A constant potential electrolytic gas sensor having a third operating means is provided.

また、上記構成を備える定電位電解式ガスセンサであって、補正部は、標準ガスによって生じる電流の値に応じて提示すべきガス濃度が0となるように検量線を補正する第一補正手段を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 Further, in the constant potential electrolytic gas sensor having the above configuration, the correction unit provides a first correction means for correcting the calibration curve so that the gas concentration to be presented becomes 0 according to the value of the current generated by the standard gas. Provided is a constant potential electrolytic gas sensor having.

また、上記構成を備える定電位電解式ガスセンサであって、補正部は、今回補正前検量線による標準ガス中ガス濃度に所定の係数を乗じた値が補正量となるように検量線を補正する第二補正手段を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 Further, in the constant potential electrolytic gas sensor having the above configuration, the correction unit corrects the calibration curve so that the value obtained by multiplying the gas concentration in the standard gas by the pre-correction calibration curve by a predetermined coefficient is the correction amount. Provided is a constant potential electrolytic gas sensor having a second correction means.

また、上記構成を備える定電位電解式ガスセンサであって、補正部は、第一補正手段によって今回補正を行うか、第二補正手段によって今回補正を行うかの選択を受付ける選択受付手段を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 Further, the constant potential electrolytic gas sensor having the above configuration, the correction unit has a selection receiving means for accepting the selection of whether to perform the correction this time by the first correction means or the correction this time by the second correction means. A potential electrolysis gas sensor is provided.

本発明により、電解液の体積変動などにより生じる検知精度低下を防止するとともに、ガスセンサの異常を的確に判定することができる定電位電解式ガスセンサを提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a constant potential electrolytic gas sensor capable of preventing a decrease in detection accuracy caused by volume fluctuation of an electrolytic solution and accurately determining an abnormality of a gas sensor.

実施形態1の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図Conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the first embodiment 定電位電解式ガスセンサの基本的な構成を示す概念図Conceptual diagram showing the basic configuration of a constant potential electrolytic gas sensor 所定の幅Cを説明するための概念図Conceptual diagram for explaining a predetermined width C 標準ガスを測定した回数と、その測定回でのガス濃度値を示す概念図Conceptual diagram showing the number of times standard gas was measured and the gas concentration value at that measurement time 標準ガスを測定した回数と、その測定回でのガス濃度値を示す概念図Conceptual diagram showing the number of times standard gas was measured and the gas concentration value at that measurement time 実施形態1の定電位電解式ガスセンサのハードウェア構成の一例を示す概念図Conceptual diagram showing an example of the hardware configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the first embodiment 標準ガスにより検量線の補正をする場合の処理の流れの一例を示すフロー図Flow chart showing an example of the processing flow when correcting the calibration curve with standard gas 標準ガスにより検量線の補正をする場合の処理の流れの他の例を示すフロー図A flow chart showing another example of the processing flow when the calibration curve is corrected by the standard gas. 標準ガスにより検量線の補正をする場合の処理の流れの他の例を示すフロー図A flow chart showing another example of the processing flow when the calibration curve is corrected by the standard gas. 実施形態2の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図Conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the second embodiment 実施形態3の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図Conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the third embodiment 実施形態4の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図Conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the fourth embodiment. 実施形態5の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図Conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the fifth embodiment. 実施形態6の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図Conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the sixth embodiment. 第二補正手段により検量線を補正を行う場合における提示すべきガス濃度値の変化を示す概念図Conceptual diagram showing the change in gas concentration value to be presented when the calibration curve is corrected by the second correction means.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を用いて説明する。なお、本発明は、これら実施形態に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention should not be limited to these embodiments, and may be implemented in various embodiments without departing from the gist thereof.

なお、実施形態1では、主に請求項1について説明する。実施形態2では、主に請求項2について説明する。実施形態3では、主に請求項3について説明する。実施形態4では、主に請求項4について説明する。実施形態5は、主に請求項5について説明する。実施形態6は、主に請求項6及び7について説明する。
<実施形態1>
<実施形態1 概要>
In the first embodiment, claim 1 will be mainly described. In the second embodiment, claim 2 will be mainly described. In the third embodiment, claim 3 will be mainly described. In the fourth embodiment, claim 4 will be mainly described. The fifth embodiment mainly describes the fifth aspect. The sixth embodiment mainly describes claims 6 and 7.
<Embodiment 1>
<Outline of Embodiment 1>

実施形態1の発明では、濃度換算する前のガスセンサ出力のばらつきと、換算した濃度値とを、それぞれの規定値と比較した結果から、標準ガスによる検量線の補正やガスセンサの異常判定を行う。
<実施形態1 構成>
In the invention of the first embodiment, the variation of the gas sensor output before the concentration conversion and the converted concentration value are compared with the respective specified values, and the calibration curve is corrected by the standard gas and the abnormality of the gas sensor is determined.
<Embodiment 1 Configuration>

図1は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図である。図示するように、本実施形態の「定電位電解式ガスセンサ」0100は、「制御部」0101と、「ばらつき検出部」0102と、「ばらつき判断部」0103と、「第一濃度値比較判断部」0104と、「第二濃度値比較判断部」0105と、「補正部」0106と、からなる。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment. As shown in the figure, the "constant potential electrolytic gas sensor" 0100 of the present embodiment includes a "control unit" 0101, a "variation detection unit" 0102, a "variation determination unit" 0103, and a "first concentration value comparison determination unit". 0104, a "second density value comparison determination unit" 0105, and a "correction unit" 0106.

なお、以下に記載する各機能的構成は、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして実現され得る。具体的には、コンピュータを利用するものであれば、CPUや主メモリ、バス、あるいは二次記憶装置(フラッシュメモリやSSDなどの不揮発性メモリ、CDやDVDなどの記憶メディアとそれらメディアの読取ドライブなど)、情報入力に利用される入力デバイス、印刷機器や表示装置、その他の外部周辺装置などのハードウェア構成部、またその外部周辺装置用のインターフェース、通信用インターフェース、それらハードウェアを制御するためのドライバプログラムやその他アプリケーションプログラム、ユーザインターフェース用アプリケーションなどが挙げられる。そして主メモリ上に展開したプログラムに従ったCPUの演算処理によって、入力デバイスやその他インターフェースなどから入力され、メモリやハードディスク上に保持されているデータなどが加工、蓄積されたり、上記各ハードウェアやソフトウェアを制御するための命令が生成されたりする。あるいは本装置の機能ブロックは専用ハードウェアによって実現されてもよい。またガス導入機構、センサの設置構造体、測定用のチャンバ又は測定用のガス流路を備えるものとしてもよい。 In addition, each functional configuration described below can be realized as a combination of hardware and software. Specifically, if a computer is used, the CPU, main memory, bus, or secondary storage device (nonvolatile memory such as flash memory or SSD, storage media such as CD or DVD, and read drive for those media). Etc.), hardware components such as input devices used for information input, printing devices and display devices, and other external peripheral devices, as well as interfaces for the external peripheral devices, communication interfaces, and to control those hardware. Driver programs, other application programs, user interface applications, etc. Then, by the arithmetic processing of the CPU according to the program expanded on the main memory, the data input from the input device or other interface and stored on the memory or hard disk is processed and accumulated, or the above hardware or each of the above hardware Instructions to control the software are generated. Alternatively, the functional block of the present device may be realized by dedicated hardware. Further, it may be provided with a gas introduction mechanism, a sensor installation structure, a chamber for measurement, or a gas flow path for measurement.

また、本明細書に記載の各実施形態は装置として実現できるのみでなく、その一部または全部を方法としても実現可能である。また、このような装置の一部をソフトウェアとして構成することができる。さらに、そのようなソフトウェアをコンピュータに実行させるために用いるソフトウェア製品、及び同製品を固定した記録媒体も、当然に本明細書に記載の各実施形態の技術的な範囲に含まれる(本明細書の全体を通じて同様である)。 Moreover, each embodiment described in this specification can be realized not only as an apparatus but also a part or all of it as a method. Further, a part of such a device can be configured as software. Further, a software product used to make a computer execute such software, and a recording medium on which the product is fixed are naturally included in the technical scope of each embodiment described in the present specification (the present specification). The same is true throughout.)

上記各部の構成について説明する前に定電位電解式ガスセンサの基本的な構成について図2を用いて説明する。 Before explaining the configuration of each of the above parts, the basic configuration of the constant potential electrolytic gas sensor will be described with reference to FIG.

定電位電解式ガスセンサは、上下開口の「プラスティック容器」0201の上面に「作用極」0202を重ねた「ガス透過性膜」0203と、容器下面に「対極」0204を重ねた「ガス透過性膜」0205とを配置し、容器内に「参照極」0206を配置するとともに、電解質の液体溶媒を満たしている。 The constant potential electrolysis type gas sensor is a "gas permeable film" in which a "gas permeable film" 0203 in which a "working electrode" 0202 is laminated on the upper surface of a "plastic container" 0201 having an upper and lower openings and a "gas permeable film" in which a "counter electrode" 0204 is laminated on the lower surface of the container "0205" is arranged, and "reference electrode" 0206 is arranged in the container, and the liquid solvent of the electrolyte is filled.

ガス透過性膜は、液体は透過させず気体のみを透過させる膜であり、例えばPTFE膜(ポリテトラフルオロエチレン膜)などのフッ素樹脂よりなる多孔質膜を用いる。また、作用極などの電極は、ガス透過性膜の表面に白金や金などの触媒作用を有する金属の粉粒体を塗布したり、係る金属の粉粒体をバインダーと混錬焼成して薄膜としたものをガス透過性膜に重ねるなどして構成される。 The gas permeable membrane is a membrane that does not allow liquid to permeate but allows only gas to permeate, and for example, a porous membrane made of fluororesin such as a PTFE film (polytetrafluoroethylene membrane) is used. For electrodes such as working electrodes, a metal powder or granular material having a catalytic action such as platinum or gold is coated on the surface of a gas permeable membrane, or the metal powder or granular material is kneaded and fired with a binder to form a thin film. It is constructed by superimposing the above-mentioned material on a gas-permeable membrane.

そして、作用極と参照極間をポテンショスタット回路を用いて特定の電位差に保つ。係る状態にて、図示するように、作用極に測定対象ガスであるCO(一酸化炭素)が接触すると、作用極と対極のそれぞれにおいて、以下の化学反応が生じる。
作用極:CO+HO→CO+2H+2e
対極 :1/2O+2H+2e→H
全反応:CO+1/2O→CO
この化学反応により作用極と対極との間に電解電流が流れ、この電解電流値を出力として取得し、所定の検量線に基づきCOガス濃度値に換算し提示することができる。なお、作用極と参照極間の電位差や電解液を適宜選択することで、COガスだけでなく種々のガスの濃度測定を行うことができる。
Then, a potentiometer circuit is used to maintain a specific potential difference between the working electrode and the reference electrode. In such a state, when CO (carbon monoxide), which is a gas to be measured, comes into contact with the working electrode as shown in the figure, the following chemical reactions occur at each of the working electrode and the counter electrode.
Working electrode: CO + H 2 O → CO 2 + 2H + + 2e
Counter: 1 / 2O 2 + 2H + + 2e - → H 2 O
Total reaction: CO + 1 / 2O 2 → CO 2
Due to this chemical reaction, an electrolytic current flows between the working electrode and the counter electrode, and this electrolytic current value can be obtained as an output, converted into a CO gas concentration value based on a predetermined calibration curve, and presented. By appropriately selecting the potential difference between the working electrode and the reference electrode and the electrolytic solution, it is possible to measure the concentration of not only CO gas but also various gases.

本実施形態は、上記のような定電位電解式ガスセンサにおいて、COガスなどの測定対象ガスを含まない標準ガスにより検量線を補正する場合の処理に特徴を有する。標準ガスによる検量線の補正は、標準ガスを測定したときに、ガスセンサが提示する測定対象ガスのガス濃度が0又は0に近づくように検量線を補正することである。以下に、図1で示した各構成について説明する。なお、標準ガスによる検量線の補正のタイミングはとくに限定しないが、例えばユーザによる指示入力に基づいて行ったり、予め規定されるスケジュールに基づいて自動で行うようにしてもよい。 This embodiment is characterized in the process of correcting the calibration curve with a standard gas that does not contain a measurement target gas such as CO gas in the constant potential electrolytic gas sensor as described above. The correction of the calibration curve by the standard gas is to correct the calibration curve so that the gas concentration of the gas to be measured presented by the gas sensor approaches 0 or 0 when the standard gas is measured. Each configuration shown in FIG. 1 will be described below. The timing of correction of the calibration curve by the standard gas is not particularly limited, but may be performed based on, for example, an instruction input by the user, or may be automatically performed based on a predetermined schedule.

まず、「制御部」0101は、異常を検出するために後述するばらつき判断部、第一濃度値比較判断部及び第二濃度値比較判断部を制御する。例えば、各判断部の動作条件や動作順序などを制御する。また、各判断部が判断の基準とする規定値の設定や変更などについても制御するように構成してもよい。 First, the "control unit" 0101 controls a variation determination unit, a first concentration value comparison determination unit, and a second concentration value comparison determination unit, which will be described later, in order to detect an abnormality. For example, the operation conditions and operation order of each judgment unit are controlled. In addition, each determination unit may be configured to control the setting or change of a specified value as a criterion for determination.

「ばらつき検出部」0102は、検量線の補正のタイミングにて標準ガスによる前記電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出する機能を有する。標準ガスは測定対象ガスをほぼ含まないガスであり、測定対象ガスが通常空気中に含まれない種類のガスである場合、例えばCOガス、水素ガス、硫化水素ガスのような場合、一般的には空気を用いる。電解電流を生じさせる化学反応に酸素が必要なガスを測定対象とする場合には酸素が含まれる標準ガスを用いる。また、標準ガスによる電流値とは、作用極を標準ガスに曝すことにより生じる電解電流値をいう。また、電流値に応じた出力は、電流値そのものであってもよいし、電流値を電圧値に変換した値であってもよい。 The “variation detection unit” 0102 has a function of detecting variations in the output by obtaining an output corresponding to the current value of the standard gas a plurality of times at the timing of correction of the calibration curve. The standard gas is a gas that contains almost no gas to be measured, and when the gas to be measured is a type of gas that is not normally contained in air, such as CO gas, hydrogen gas, and hydrogen sulfide gas, it is generally used. Uses air. When a gas that requires oxygen for a chemical reaction that causes an electrolytic current is to be measured, a standard gas containing oxygen is used. Further, the current value due to the standard gas means an electrolytic current value generated by exposing the working electrode to the standard gas. Further, the output corresponding to the current value may be the current value itself or a value obtained by converting the current value into a voltage value.

標準ガスによる電流値に応じた出力のばらつきは、ガスセンサ素子自体の誤差やAD変換の際の誤差や増幅回路の誤差などによって生じ得る。ある程度のばらつきが生じることはガスセンサにとって通常のことと言えるが、ばらつきの程度が通常の程度を超えて大きくなっている場合には、ガスセンサの故障や損傷などの異常な状態になっている可能性が高い。そこで、ばらつき検出部は、後述のばらつき判断部にてガスセンサの異常を判定するために出力のばらつきを検出する。検出する出力のばらつきの具体的な態様は種々あり、ばらつき判断部で規定される幅Cに応じたものとする。 The output variation according to the current value due to the standard gas may be caused by an error of the gas sensor element itself, an error at the time of AD conversion, an error of the amplifier circuit, or the like. It can be said that it is normal for the gas sensor to have some variation, but if the variation is larger than the normal level, it is possible that the gas sensor is in an abnormal state such as failure or damage. Is high. Therefore, the variation detection unit detects the output variation in order to determine the abnormality of the gas sensor by the variation determination unit described later. There are various specific modes of the variation of the output to be detected, and it is assumed that it corresponds to the width C defined by the variation determination unit.

「ばらつき判断部」0103は、ばらつき検出部で検出された出力のばらつきが異常か異常でないかの判定のための所定の幅Cを利用し、ばらつきが所定の幅Cに収まっているか判断する機能を有する。所定の幅Cは、正常なガスセンサにより複数回取得した出力値から、例えば、最小値から最大値までの幅、第1四分位数から第3四分位数までの幅、中心値−σ(標準偏差)から中心値+σなどで規定する。 The "variation determination unit" 0103 uses a predetermined width C for determining whether the variation of the output detected by the variation detection unit is abnormal or not, and determines whether the variation is within the predetermined width C. Has. The predetermined width C is, for example, the width from the minimum value to the maximum value, the width from the first quartile to the third quartile, and the center value −σ from the output value acquired multiple times by a normal gas sensor. It is specified by the center value + σ from (standard deviation).

図3は、連続して複数回取得した出力値と所定の幅Cを折れ線グラフとして示した図である。横軸は出力値の取得回数で、縦軸は出力値である。なお、出力値は電流値でも電圧値でもよい。また、出力値はセンサによって様々な値をとるため、縦軸に示した出力値は説明のための相対的な値である。 FIG. 3 is a diagram showing an output value acquired a plurality of times in succession and a predetermined width C as a line graph. The horizontal axis is the number of times the output value is acquired, and the vertical axis is the output value. The output value may be a current value or a voltage value. Further, since the output value takes various values depending on the sensor, the output value shown on the vertical axis is a relative value for explanation.

図示するように、50回分の出力値には、この幅Cを外れている出力値が多々存在している。したがって、このような出力値のばらつきが検出された場合には、ばらつき判断部はガスセンサが異常であると判定する。より具体的には、測定点のばらつきの所定パーセント例えば100%や90%がばらつき幅C内である、というように測定点の幅Cのばらつき範囲内の全体から見た割合で判断できる。好ましい割合としては90%から100%程度である。また、測定点のばらつきの標準偏差規定量がばらつきの幅C内であるというように判断したりできる。標準偏差規定量とは、例えばプラスマイナス2シグマ、や、プラスマイナス2.3シグマなどで表されるものである。標準偏差で規定する場合には概ねその値はプラスマイナス2シグマからプラスマイナス3シグマの範囲内であることが好ましい。あるいは標準偏差の大きさで規定してもよい。標準偏差の大きさが平均値に対してどの程度の大きさになるかである。平均値に対してばらつきが大きいとガスセンサ異常である可能性が高くなる。標準偏差の大きさとしては平均値に対して20%から30%程度が好ましい。 As shown in the figure, there are many output values outside the width C in the output values for 50 times. Therefore, when such a variation in the output value is detected, the variation determination unit determines that the gas sensor is abnormal. More specifically, it can be determined by the ratio seen from the whole within the variation range of the width C of the measurement points, such that a predetermined percentage of the variation of the measurement points, for example, 100% or 90%, is within the variation width C. The preferable ratio is about 90% to 100%. Further, it can be determined that the standard deviation specified amount of the variation of the measurement points is within the variation width C. The standard deviation specified amount is represented by, for example, plus or minus 2 sigma or plus or minus 2.3 sigma. When specified by the standard deviation, the value is preferably in the range of plus or minus 2 sigma to plus or minus 3 sigma. Alternatively, it may be specified by the magnitude of the standard deviation. How large the standard deviation is with respect to the mean value. If the variation is large with respect to the average value, the possibility of gas sensor abnormality increases. The magnitude of the standard deviation is preferably about 20% to 30% with respect to the average value.

「第一濃度値比較判断部」0103は、標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線に基づいて提示すべきガス濃度を異常と判定し、又は検量線の補正をしなければならないか判断するために利用される規定値Aと比較判断する機能を有する。 The "first concentration value comparison determination unit" 0103 determines that the gas concentration to be presented based on the calibration curve is abnormal according to the value of the current generated by the standard gas, or determines whether the calibration curve must be corrected. It has a function to compare and judge with the specified value A used for the purpose.

標準ガスを導入した際の提示すべきガス濃度は、測定対象ガスが標準ガスに含まれないことが前提である場合には0ppmとなるべきである。また、標準ガスに含まれるガス濃度が予め想定される場合は、その想定されるガス濃度が提示されるべきである。また、測定したガス濃度値が想定されるガス濃度値とずれがあったとしても、ガスセンサの許容できるドリフトの範囲であれば、検量線を補正することで問題ない測定を行うことができる。一方、測定したガス濃度値と想定されるガス濃度値とのずれが、許容できるドリフトの範囲を超えるような場合には、測定したガス濃度値は異常であってガスセンサが異常であると判定する。 The gas concentration to be presented when the standard gas is introduced should be 0 ppm if it is assumed that the gas to be measured is not contained in the standard gas. If the concentration of gas contained in the standard gas is estimated in advance, the estimated gas concentration should be presented. Further, even if the measured gas concentration value deviates from the expected gas concentration value, no problem can be measured by correcting the calibration curve as long as the drift is within the allowable drift range of the gas sensor. On the other hand, if the deviation between the measured gas concentration value and the assumed gas concentration value exceeds the allowable drift range, it is determined that the measured gas concentration value is abnormal and the gas sensor is abnormal. ..

第一濃度値比較判断部は、標準ガスの測定によって検量線で換算された表示ガス濃度値と上述した想定されるガス濃度値とのずれに基づき、ガスセンサの異常や検量線の補正の要否を判断する。そして、想定されるガス濃度値に対するずれ幅が規定値Aを超えるかによって判断する。規定値プラスマイナスA(絶対値A)を超える場合には少なくとも検量線の補正などの措置が必要であって、大きく超える場合には補正での対応はできず、センサ自体が異常であり、交換するしかないとの情報を利用者に与える。 The first concentration value comparison judgment unit is based on the difference between the displayed gas concentration value converted by the calibration curve by the measurement of the standard gas and the above-mentioned assumed gas concentration value, and whether or not the gas sensor is abnormal or the calibration curve needs to be corrected. To judge. Then, the determination is made based on whether the deviation width with respect to the assumed gas concentration value exceeds the specified value A. If it exceeds the specified value plus or minus A (absolute value A), at least measures such as correction of the calibration curve are required, and if it greatly exceeds it, correction cannot be taken, and the sensor itself is abnormal and should be replaced. Give the user information that there is no choice but to do it.

図4は、標準ガスによる表示ガス濃度値と規定値Aとの比較を行った回数と、その比較した回での表示ガス濃度値(ppm)を示す概念図である。本図においては、測定対象ガスが標準ガスに含まれないことが前提とされる場合であって、規定値Aを「5ppm」としている。ここで、規定値はずれ幅を規定する値であるので、−5ppmから+5ppmの範囲を超える場合に、異常と判定し、又は検量線の補正をしなければならないと判断する。(異常判定とするか、補正必要判定とするかは、別途の判断基準によって判断する。) FIG. 4 is a conceptual diagram showing the number of times the display gas concentration value of the standard gas is compared with the specified value A and the display gas concentration value (ppm) at the time of comparison. In this figure, it is assumed that the gas to be measured is not included in the standard gas, and the specified value A is set to “5 ppm”. Here, since the specified value is a value that defines the deviation width, if it exceeds the range of −5 ppm to + 5 ppm, it is determined that an abnormality must be made or the calibration curve must be corrected. (Whether it is an abnormality judgment or a correction necessity judgment is judged by a separate judgment standard.)

図において、規定の範囲を斜線領域で示している、0回から6回のガス濃度値は規定された範囲に収まっているが、7回目の比較時にその範囲を超えている。第一濃度値比較判断部は、7回目の測定結果により、異常判定又は検量線の補正をしなければならないとの判断をする。このような判断は、規定値で規定される範囲を超えたときに直ちに判定又は判断をしてもよいし、範囲を超えた結果が連続して所定回数発生した場合に判定又は判断するようにしてもよい。 In the figure, the specified range is indicated by the shaded area, and the gas concentration values from 0 to 6 times are within the specified range, but exceed the range at the time of the 7th comparison. The first concentration value comparison determination unit determines that the abnormality determination or the correction of the calibration curve must be performed based on the result of the seventh measurement. Such a judgment may be judged or judged immediately when the range specified by the specified value is exceeded, or may be judged or judged when the result exceeding the range occurs a predetermined number of times in succession. You may.

「第二濃度値比較判断部」0104は、前記提示すべきガス濃度を前記規定値Aよりも大きくガスセンサの異常を判定するために利用される規定値Bと比較判断する機能を有する。図5は、標準ガスの測定によって検量線で換算された表示ガス濃度値を規定値Bと比較した回数と、その比較回での表示ガス濃度値を示す概念図である。ここで、規定値Aは「5ppm」であり、規定値Bは規定値Aより大きい「20ppm」としている。規定値Bも、規定値Aと同様にガス濃度値の幅を規定する値であり、規定値Bにより規定される幅は、−20ppmから+20ppmの範囲となる。図中において、−20ppmと+20ppmのそれぞれの目盛線を太点線で示している。なお、図中にて表示ガス濃度値がマイナスの値をとっているが、これは本ガスセンサの機器内部での計算上の値であり、実際にガスセンサ使用者に提示するものではない。少なくとも、検量線の補正要否やガスセンサの異常判定などのための処理を行っている間は、例えばガス濃度値を表示するディスプレイには「0ppm」などの表示がなされる。また、上述した第一濃度値比較判断部においても同様である。 The "second concentration value comparison determination unit" 0104 has a function of comparing and determining the gas concentration to be presented with the specified value B used for determining the abnormality of the gas sensor, which is larger than the specified value A. FIG. 5 is a conceptual diagram showing the number of times the displayed gas concentration value converted by the calibration curve by the measurement of the standard gas is compared with the specified value B and the displayed gas concentration value at the comparison time. Here, the specified value A is "5 ppm", and the specified value B is "20 ppm", which is larger than the specified value A. The specified value B is also a value that defines the range of the gas concentration value as in the specified value A, and the range specified by the specified value B is in the range of −20 ppm to +20 ppm. In the figure, the scale lines of −20 ppm and + 20 ppm are shown by thick dotted lines. Although the displayed gas concentration value is a negative value in the figure, this is a calculated value inside the device of this gas sensor and is not actually presented to the gas sensor user. At least, while processing for correction of the calibration curve and determination of abnormality of the gas sensor is being performed, for example, a display displaying the gas concentration value displays "0 ppm" or the like. The same applies to the first concentration value comparison determination unit described above.

図において、18回目における表示ガス濃度値が−20ppmを下回っており、第二濃度値比較判断部は、このような結果となった場合にガスセンサの異常と判定する。この判定に基づき、ガスセンサが異常であることを表示したり、ガスセンサを交換させるための表示を行ったりするように構成してもよい。また、表示ガス濃度値が規定値Aを超えるものの規定値Bを超えない場合には、ガスセンサは異常ではないが検量線の補正が必要であるということが分かる。 In the figure, the displayed gas concentration value at the 18th time is less than −20 ppm, and the second concentration value comparison determination unit determines that the gas sensor is abnormal when such a result is obtained. Based on this determination, it may be configured to display that the gas sensor is abnormal or to display for replacing the gas sensor. Further, when the displayed gas concentration value exceeds the specified value A but does not exceed the specified value B, it can be seen that the gas sensor is not abnormal but the calibration curve needs to be corrected.

このように、第二濃度値比較判断部は、ガスセンサが異常であるという事態と、検量線の補正の必要があるという事態とを判別する機能を果たしている。また、第一濃度値比較判断部は、ガスセンサが異常でなく検量線の補正も必要がないという事態を判別し得る。したがって、第一濃度値比較判断部と第二濃度値比較判断部の機能により、ばらつき判断部による異常判定の他に、ガスセンサにおいて生じ得る上記三つの事態を判別することができる。 As described above, the second concentration value comparison determination unit functions to discriminate between the situation where the gas sensor is abnormal and the situation where the calibration curve needs to be corrected. Further, the first concentration value comparison determination unit can determine the situation in which the gas sensor is not abnormal and the calibration curve does not need to be corrected. Therefore, the functions of the first concentration value comparison determination unit and the second concentration value comparison determination unit can determine the above three situations that may occur in the gas sensor, in addition to the abnormality determination by the variation determination unit.

「補正部」0106は、標準ガスによって生じる電流の値によって検量線を補正する機能を有する。補正の実行は、第一濃度値比較判断部の判断結果や第二濃度値比較判断部の判断結果に基づく。例えば、第一濃度値比較判断部の判断結果が異常又は検量線の補正をしなければならないとの結果であって、第二濃度値比較判断部の判断結果がガスセンサが異常であるとの結果でなかった場合に、検量線の補正を行う。これは、標準ガスによって生じる電流の値と検量線に基づき換算した表示ガス濃度が規定値Aにより規定されるガス濃度の幅に収まらず、かつ規定値Bにより規定されるガス濃度の幅に収まっている場合に検量線の補正を行うということを表している。
<実施形態1 ハードウェア>
The “correction unit” 0106 has a function of correcting the calibration curve according to the value of the current generated by the standard gas. The execution of the correction is based on the judgment result of the first concentration value comparison judgment unit and the judgment result of the second concentration value comparison judgment unit. For example, the judgment result of the first concentration value comparison judgment unit is abnormal or the calibration curve must be corrected, and the judgment result of the second concentration value comparison judgment unit is that the gas sensor is abnormal. If not, the calibration curve is corrected. This is because the value of the current generated by the standard gas and the display gas concentration converted based on the calibration curve do not fall within the range of the gas concentration specified by the specified value A, and also fall within the range of the gas concentration specified by the specified value B. It means that the calibration curve is corrected when it is.
<Embodiment 1 Hardware>

図6は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサのハードウェア構成の一例を示す概念図である。図示するように、定電位電解式ガスセンサは、CPU0601と、不揮発性メモリ(例えば、ROM、SSDなど)0602と、主メモリ0603と、インターフェースI/F0604と、I/Fを介して定電位電解式のガスセンサ素子0605、ディスプレイ0606を備え、それらの間で信号の授受等を行うためのシステムバス0607を備える。 FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of the hardware configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment. As shown in the figure, the constant potential electrolytic gas sensor is a constant potential electrolytic type via a CPU 0601, a non-volatile memory (for example, ROM, SSD, etc.) 0602, a main memory 0603, an interface I / F0604, and an I / F. The gas sensor element 0605 and the display 0606 of the above are provided, and a system bus 0607 for exchanging and transmitting signals between them is provided.

不揮発性メモリには、標準ガスによる前記電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出するばらつき検出プログラムと、前記検出されたばらつきが異常と判定されないための所定の幅Cに収まっているか判断するばらつき判断プログラムと、標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線に基づいて提示すべきガス濃度を異常と判定し、又は検量線の補正をしなければならないか判断するために利用される規定値Aと比較判断する第一濃度値比較判断プログラムと、前記提示すべきガス濃度を前記規定値Aよりも大きくガスセンサの異常を判定するために利用される規定値Bと比較判断する第二濃度値比較判断プログラムと、前記異常を検出するために前記判断プログラムの実行を制御する制御プログラムと、標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線を補正する補正プログラムなどの各種プログラムや、検量線、規定値A、規定値B、幅Cなどの情報が保持されている。また、不揮発性メモリには、上述の各プログラムの実行により取得される標準ガスによって生じる電流値、判断結果などが保持される。そして、主メモリは、不揮発性メモリに蓄積されている上述の各プログラムを展開及び実行し、判断し、判断結果に応じて検量線の補正を行ったり、あるいはガスセンサの異常を通達したりする。
<実施形態1 処理の流れ>
The non-volatile memory includes a variation detection program that detects variations in the output by obtaining outputs corresponding to the current value of the standard gas a plurality of times, and a predetermined width C for preventing the detected variations from being determined as abnormal. The variation judgment program that determines whether the gas is within the standard gas and the gas concentration that should be presented based on the calibration curve according to the value of the current generated by the standard gas are determined to be abnormal, or whether the calibration curve must be corrected. The first concentration value comparison judgment program for comparing and judging with the specified value A used for the purpose, and the specified value B used for judging the abnormality of the gas sensor in which the gas concentration to be presented is larger than the specified value A. A second concentration value comparison judgment program for comparison and judgment, a control program for controlling the execution of the judgment program to detect the abnormality, a correction program for correcting the calibration curve according to the value of the current generated by the standard gas, and the like. Information such as various programs, a calibration curve, a specified value A, a specified value B, and a width C is held. Further, the non-volatile memory holds the current value, the determination result, and the like generated by the standard gas acquired by executing each of the above programs. Then, the main memory expands and executes each of the above-mentioned programs stored in the non-volatile memory, makes a judgment, corrects the calibration curve according to the judgment result, or notifies an abnormality of the gas sensor.
<Implementation 1 Processing Flow>

図7は、定電位電解式ガスセンサにおいて標準ガスにより検量線を補正し、またはガスセンサの異常判定をする場合の処理の流れの一例を示すフロー図である。なお、以下のフローは、標準ガスに測定対象ガスがほとんど含まれていない前提である。図示するように、まず、ガス流路に流したガスに標準ガスによる電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出する(S0701)。そして、検出したばらつきが異常と判定されないための所定の幅Cに収まっているか判断する(S0702)。幅Cに収まっていない場合には、異常であると判定し通報する(S0703)。一方、幅Cに収まっている場合は、標準ガスによる電流値に応じた出力と検量線から換算した測定対象の表示ガス濃度を取得する(S0704)。そして、取得した表示ガス濃度の絶対値が規定値Aより小さい(|ガス濃度|<規定値A)か判断する。(S0705)。規定値Aより小さいとの判断結果の場合は終了する。一方、規定値Aより小さくないとの判断結果の場合は、取得した表示ガス濃度の絶対値が規定値Bより小さい(|ガス濃度|<規定値B)か判断する(S0706)。規定値Bより小さいとの判断結果の場合は、検量線を補正し(S0707)、終了する。一方、規定値Bより小さくないとの判断結果の場合は、異常であると判定し通報し(S0703)、終了する。 FIG. 7 is a flow chart showing an example of a processing flow when the calibration curve is corrected by the standard gas in the constant potential electrolytic gas sensor or the abnormality determination of the gas sensor is performed. The following flow is based on the premise that the standard gas contains almost no gas to be measured. As shown in the figure, first, the variation in the output is detected by obtaining the output corresponding to the current value of the standard gas a plurality of times in the gas flowing through the gas flow path (S0701). Then, it is determined whether or not the detected variation is within the predetermined width C for not being determined as abnormal (S0702). If it does not fit in the width C, it is determined to be abnormal and reported (S0703). On the other hand, when it is within the width C, the display gas concentration of the measurement target converted from the output corresponding to the current value by the standard gas and the calibration curve is acquired (S0704). Then, it is determined whether the absolute value of the acquired displayed gas concentration is smaller than the specified value A (| gas concentration | <specified value A). (S0705). If the judgment result is smaller than the specified value A, the process ends. On the other hand, if the determination result is not smaller than the specified value A, it is determined whether the acquired absolute value of the displayed gas concentration is smaller than the specified value B (| gas concentration | <specified value B) (S0706). If the result is determined to be smaller than the specified value B, the calibration curve is corrected (S0707) and the process ends. On the other hand, if it is determined that the value is not smaller than the specified value B, it is determined that the value is abnormal, a report is made (S0703), and the process ends.

なお、異常と判定して通報する処理は、幅Cを用いた判断結果に基づく場合と規定値Bを用いた判断結果に基づく場合とで異なる処理として、通報内容をそれぞれの場合に応じたものとするなどしてもよい。 The process of determining an abnormality and reporting is different depending on the case based on the judgment result using the width C and the case based on the judgment result using the specified value B, and the content of the report is determined according to each case. And so on.

図8は、定電位電解式ガスセンサにおいて標準ガスにより検量線を補正し、またはガスセンサの異常判定をする場合の処理の流れの他の例を示すフロー図である。図示するように、まず、標準ガスによる電流値に応じた出力と検量線から換算した測定対象の表示ガス濃度を取得する(S0801)。そして、取得した表示ガス濃度の絶対値が規定値Aより小さい(|ガス濃度|<規定値A)か判断する。(S0802)。規定値Aより小さいとの判断結果の場合は、ガス流路に流したガスに標準ガスによる電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出する(S0803)。そして、検出したばらつきが異常と判定されないための所定の幅Cに収まっているか判断する(S0804)。幅Cに収まっている場合は、終了する。一方、幅Cに収まっていない場合には、異常であると判定し通報する(S0805)。 FIG. 8 is a flow chart showing another example of the processing flow when the calibration curve is corrected by the standard gas in the constant potential electrolytic gas sensor or the abnormality determination of the gas sensor is performed. As shown in the figure, first, the display gas concentration of the measurement target converted from the output corresponding to the current value of the standard gas and the calibration curve is acquired (S0801). Then, it is determined whether the absolute value of the acquired displayed gas concentration is smaller than the specified value A (| gas concentration | <specified value A). (S0802). If the result is determined to be smaller than the specified value A, the variation in the output is detected by obtaining the output corresponding to the current value of the standard gas a plurality of times in the gas flowing through the gas flow path (S0803). Then, it is determined whether or not the detected variation is within the predetermined width C for not being determined to be abnormal (S0804). If it fits in the width C, it ends. On the other hand, if it does not fit in the width C, it is determined to be abnormal and a report is made (S0805).

S0802の比較判断の結果が、規定値Aより小さくないとの判断結果の場合は、取得した表示ガス濃度の絶対値が規定値Bより小さい(|ガス濃度|<規定値B)か判断する(S0806)。規定値Bより小さくないとの判断結果の場合は、異常であると判定し通報し(S0805)、終了する。一方、規定値Bより小さいとの判断結果の場合は、上述した出力のばらつきを検出する(S0807)。そして、検出したばらつきが上述した幅Cに収まっているか判断する(S0808)。幅Cに収まっていない場合には、異常であると判定し通報する(S0805)。一方、幅Cに収まっている場合は、検量線を補正し(S0809)、終了する。 If the result of the comparison judgment of S0802 is not smaller than the specified value A, it is judged whether the absolute value of the acquired displayed gas concentration is smaller than the specified value B (| gas concentration | <specified value B) (| S0806). If it is determined that the value is not smaller than the specified value B, it is determined that the value is abnormal, a report is made (S0805), and the process ends. On the other hand, if it is determined that the value is smaller than the specified value B, the above-mentioned output variation is detected (S0807). Then, it is determined whether or not the detected variation is within the width C described above (S0808). If it does not fit in the width C, it is determined to be abnormal and a report is made (S0805). On the other hand, if it is within the width C, the calibration curve is corrected (S0809) and the process ends.

図9は、さらに他の例を示すフロー図である。図示するように、まず、標準ガスによる電流値に応じた出力と検量線から換算した測定対象の表示ガス濃度を取得する(S0901)。そして、取得した表示ガス濃度の絶対値が規定値Bより小さい(|ガス濃度|<規定値B)か判断する(S0902)。規定値Bより小さくないとの判断結果の場合は、異常であると判定し通報し(S0903)、終了する。一方、規定値Bより小さいとの判断結果の場合は、取得した表示ガス濃度の絶対値が規定値Aより小さい(|ガス濃度|<規定値A)か判断する。(S0904)。規定値Aより小さいとの判断結果の場合は、ガス流路に流したガスに標準ガスによる電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出する(S0905)。そして、検出したばらつきが異常と判定されないための所定の幅Cに収まっているか判断する(S0906)。幅Cに収まっていない場合には、異常であると判定し通報する(S0903)。一方、幅Cに収まっている場合は、終了する。 FIG. 9 is a flow chart showing still another example. As shown in the figure, first, the display gas concentration of the measurement target converted from the output corresponding to the current value of the standard gas and the calibration curve is acquired (S0901). Then, it is determined whether the absolute value of the acquired displayed gas concentration is smaller than the specified value B (| gas concentration | <specified value B) (S0902). If it is determined that the value is not smaller than the specified value B, it is determined that the value is abnormal, a report is made (S0903), and the process ends. On the other hand, in the case of the determination result that it is smaller than the specified value B, it is determined whether the absolute value of the acquired displayed gas concentration is smaller than the specified value A (| gas concentration | <specified value A). (S0904). If the result is determined to be smaller than the specified value A, the variation in the output is detected by obtaining the output corresponding to the current value of the standard gas a plurality of times in the gas flowing through the gas flow path (S0905). Then, it is determined whether or not the detected variation is within the predetermined width C for not being determined to be abnormal (S0906). If it does not fit in the width C, it is determined to be abnormal and reported (S0903). On the other hand, if it fits in the width C, it ends.

S0904の比較判断の結果が、規定値Aより小さくないとの判断結果の場合は、上述した出力のばらつきを検出する(S0907)。そして、検出したばらつきが上述した幅Cに収まっているか判断する(S0908)。幅Cに収まっていない場合には、異常であると判定し通報する(S0903)。一方、幅Cに収まっている場合は、検量線を補正し(S0909)、終了する。 When the result of the comparison determination in S0904 is not smaller than the specified value A, the above-mentioned output variation is detected (S0907). Then, it is determined whether or not the detected variation is within the width C described above (S0908). If it does not fit in the width C, it is determined to be abnormal and reported (S0903). On the other hand, if it fits in the width C, the calibration curve is corrected (S0909) and the process ends.

また、上記フローでは、幅Cを用いた判断と、規定値Aを用いた判断と、規定値Bを用いた判断とを一連の流れのなかで行うよう制御部又は制御プログラムにより各判断処理が制御されているが、各判断処理は個別の処理フローとして行われるよう制御してもよい。
<実施形態1 効果>
Further, in the above flow, each judgment process is performed by the control unit or the control program so that the judgment using the width C, the judgment using the specified value A, and the judgment using the specified value B are performed in a series of flows. Although it is controlled, each judgment process may be controlled to be performed as an individual process flow.
<Effect of Embodiment 1>

本実施形態により、定電位電解式ガスセンサに特有の出力の変動に対して必要に応じて検量線の補正を行うとともに、ガスセンサに故障や異常が生じたことを的確に検知することができる。
<実施形態2>
<実施形態2 概要>
According to this embodiment, it is possible to correct the calibration curve as necessary for the fluctuation of the output peculiar to the constant potential electrolytic gas sensor, and to accurately detect the occurrence of a failure or abnormality in the gas sensor.
<Embodiment 2>
<Outline of Embodiment 2>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサは、実施形態1を基本とし、制御部が、ばらつき判断部、第一濃度値比較判断部の順に異常が判定されない限り動作させるように構成されている。
<実施形態2 構成>
The constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment is based on the first embodiment, and is configured to operate the control unit in the order of the variation determination unit and the first concentration value comparison determination unit as long as no abnormality is determined.
<Embodiment 2 Configuration>

図10は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図である。図示するように、本実施形態の「定電位電解式ガスセンサ」1000は、「第一動作手段」1007を有する「制御部」1001と、「ばらつき検出部」1002と、「ばらつき判断部」1003と、「第一濃度値比較判断部」1004と、「第二濃度値比較判断部」1005と、「補正部」1006と、からなる。制御部以外の構成は実施形態1の定電位電解式ガスセンサにおける同名の構成と同様である。したがって、ここでは制御部について説明し、他の構成についての説明は省略する。 FIG. 10 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment. As shown in the figure, the "constant potential electrolytic gas sensor" 1000 of the present embodiment includes a "control unit" 1001 having a "first operating means" 1007, a "variation detection unit" 1002, and a "variation determination unit" 1003. , "First concentration value comparison determination unit" 1004, "second concentration value comparison determination unit" 1005, and "correction unit" 1006. The configuration other than the control unit is the same as the configuration of the same name in the constant potential electrolytic gas sensor of the first embodiment. Therefore, the control unit will be described here, and the description of other configurations will be omitted.

「第一動作手段」1007は、順にばらつき判断部、第一濃度値比較判断部の順に異常が判定されない限り動作させる機能を有する。 The "first operating means" 1007 has a function of operating the variation determination unit and the first concentration value comparison determination unit in this order as long as no abnormality is determined.

実施形態1で説明したように、ばらつき判断部では幅Cを用いた判断を行い、ばらつきが幅Cに収まっている場合には異常と判定されない。そして、異常と判定されない場合には、続いて規定値Aを用いて比較判断する第一濃度値比較判断部を動作させる。したがって、ばらつき判断部を動作させて得られた結果が異常であるとの判定結果である場合には、第一濃度値比較判断部を動作させない。 As described in the first embodiment, the variation determination unit makes a determination using the width C, and if the variation is within the width C, it is not determined to be abnormal. Then, when it is not determined to be abnormal, the first concentration value comparison determination unit for comparison determination using the specified value A is subsequently operated. Therefore, when the result obtained by operating the variation determination unit is a determination result that is abnormal, the first concentration value comparison determination unit is not operated.

本実施形態のハードウェア構成は、実施形態1のハードウェア構成に準じて実現することができ、さらに順にばらつき判断部、第一濃度値比較判断部の順に異常が判定されない限り動作させる第一動作プログラムを保持し、適宜実行することで実現することができる。 The hardware configuration of the present embodiment can be realized according to the hardware configuration of the first embodiment, and further, the first operation of operating the variation determination unit and the first concentration value comparison determination unit in this order as long as no abnormality is determined. This can be achieved by holding the program and executing it as appropriate.

また、本実施形態の処理の流れは、図7を用いて説明した実施形態1における処理の流れに含まれているため説明は省略する。
<実施形態2 効果>
Further, since the processing flow of the present embodiment is included in the processing flow of the first embodiment described with reference to FIG. 7, the description thereof will be omitted.
<Effect of Embodiment 2>

本実施形態によれば、ばらつきと幅Cとに基づく判断の結果、異常が判定された場合にはガス濃度値と規定値Aとの比較判定は行われない。したがって、無用となる第一濃度値比較判断部での動作を行わずに済む。
<実施形態3>
<実施形態3 概要>
According to the present embodiment, when an abnormality is determined as a result of the determination based on the variation and the width C, the comparison determination between the gas concentration value and the specified value A is not performed. Therefore, it is not necessary to perform an operation in the first concentration value comparison determination unit, which is useless.
<Embodiment 3>
<Outline of Embodiment 3>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサは、実施形態1又は2を基本とし、制御部が、第一濃度値比較判断部の判断結果に応じて第二濃度値比較判断部を次に動作させるよう構成されている。
<実施形態3 構成>
The constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment is based on the first or second embodiment, and the control unit operates the second concentration value comparison determination unit next according to the determination result of the first concentration value comparison determination unit. It is configured.
<Structure 3 of Embodiment>

図11は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図である。図示するように、本実施形態の「定電位電解式ガスセンサ」1100は、「第一動作手段」1107と「第二動作手段」1108を有する「制御部」1101と、「ばらつき検出部」1102と、「ばらつき判断部」1103と、「第一濃度値比較判断部」1104と、「第二濃度値比較判断部」1105と、「補正部」1106と、からなる。制御部以外の構成は実施形態1又は2の定電位電解式ガスセンサにおける同名の構成と同様である。したがって、ここでは制御部について説明し、他の構成についての説明は省略する。 FIG. 11 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment. As shown in the figure, the "constant potential electrolytic gas sensor" 1100 of the present embodiment includes a "control unit" 1101 having a "first operating means" 1107 and a "second operating means" 1108, and a "variation detecting unit" 1102. , "Variation determination unit" 1103, "first density value comparison determination unit" 1104, "second density value comparison determination unit" 1105, and "correction unit" 1106. The configuration other than the control unit is the same as the configuration of the same name in the constant potential electrolytic gas sensor of the first or second embodiment. Therefore, the control unit will be described here, and the description of other configurations will be omitted.

「第二動作手段」1108は、第一濃度値比較判断部での判断結果が異常、又は検量線の補正をしなければならないとの判断結果である場合には第二濃度値比較判断部を次に動作させる機能を有する。 The "second operating means" 1108 uses the second density value comparison judgment unit when the judgment result in the first concentration value comparison judgment unit is abnormal or the judgment result is that the calibration curve must be corrected. It has a function to operate next.

実施形態1又は2で説明したように、第一濃度値比較判断部は標準ガスによって生じる電流の値と検量線に基づいて提示すべきガス濃度を取得する。そして、取得したガス濃度と規定値Aとの比較により、ガス濃度が異常又は検量線の補正が必要であるか判断する。ガス濃度が異常又は検量線の補正が必要であるとの判断結果となった場合に、第二動作手段は、さらに規定値Bを用いて比較判断する第二濃度値比較判断部を動作させる。 As described in the first or second embodiment, the first concentration value comparison determination unit acquires the gas concentration to be presented based on the value of the current generated by the standard gas and the calibration curve. Then, by comparing the acquired gas concentration with the specified value A, it is determined whether the gas concentration is abnormal or the calibration curve needs to be corrected. When it is determined that the gas concentration is abnormal or the calibration curve needs to be corrected, the second operating means further operates the second concentration value comparison determination unit for comparison and determination using the specified value B.

本実施形態のハードウェア構成は、実施形態1又は2のハードウェア構成に準じて実現することができ、第一濃度値比較判断部での判断結果が異常、又は検量線の補正をしなければならないとの判断結果である場合には第二濃度値比較判断部を次に動作させる第二動作プログラムを保持し、適宜実行することで実現することができる。 The hardware configuration of the present embodiment can be realized according to the hardware configuration of the first or second embodiment, and the judgment result in the first concentration value comparison judgment unit must be abnormal or the calibration curve must be corrected. If it is a determination result that the result is not satisfied, it can be realized by holding a second operation program for operating the second concentration value comparison determination unit next and executing it as appropriate.

また、本実施形態の処理の流れは、図7を用いて説明した実施形態1における処理の流れに含まれているため説明は省略する。
<実施形態3 効果>
Further, since the processing flow of the present embodiment is included in the processing flow of the first embodiment described with reference to FIG. 7, the description thereof will be omitted.
<Effect of Embodiment 3>

規定値Aとの比較により、ガス濃度の異常ではなく、かつ検量線の補正が必要でもないとの判断結果の場合には、第二濃度値比較判断部の動作は不要である。本実施形態によれば、ガス濃度の異常ではなく、かつ検量線の補正が必要でもない場合には、第二動作手段により第二濃度値比較判断部での動作を行わずに済む。
<実施形態4>
<実施形態4 概要>
If it is determined that the gas concentration is not abnormal and the calibration curve does not need to be corrected by comparison with the specified value A, the operation of the second concentration value comparison determination unit is unnecessary. According to the present embodiment, when the gas concentration is not abnormal and the calibration curve does not need to be corrected, it is not necessary to perform the operation in the second concentration value comparison determination unit by the second operating means.
<Embodiment 4>
<Outline of Embodiment 4>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサは、実施形態1から3のいずれかを基本とし、制御部が、第二濃度値比較判断部の判断結果に応じて補正部を動作させるよう構成されている。
<実施形態4 構成>
The constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment is based on any one of the first to third embodiments, and the control unit is configured to operate the correction unit according to the determination result of the second concentration value comparison determination unit. ..
<Structure of Embodiment 4>

図12は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図である。図示するように、本実施形態の「定電位電解式ガスセンサ」1200は、「第一動作手段」1207と「第二動作手段」1208と「第三動作手段」1209とを有する「制御部」1201と、「ばらつき検出部」1202と、「ばらつき判断部」1203と、「第一濃度値比較判断部」1204と、「第二濃度値比較判断部」1205と、「補正部」1206と、からなる。制御部以外の構成は実施形態1から3のいずれかの定電位電解式ガスセンサにおける同名の構成と同様である。したがって、ここでは制御部について説明し、他の構成についての説明は省略する。 FIG. 12 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment. As shown in the figure, the "constant potential electrolytic gas sensor" 1200 of the present embodiment is a "control unit" 1201 having "first operating means" 1207, "second operating means" 1208, and "third operating means" 1209. From the "variation detection unit" 1202, the "variation determination unit" 1203, the "first density value comparison determination unit" 1204, the "second density value comparison determination unit" 1205, and the "correction unit" 1206. Become. The configuration other than the control unit is the same as the configuration of the same name in any of the constant potential electrolytic gas sensors of the first to third embodiments. Therefore, the control unit will be described here, and the description of other configurations will be omitted.

「第三動作手段」1209は、制御部が、第二濃度値比較判断部での判断結果がガスセンサの異常でないとの判断結果である場合には補正部を動作させる機能を有する。 The "third operating means" 1209 has a function of operating the correction unit when the control unit determines that the determination result of the second concentration value comparison determination unit is not an abnormality of the gas sensor.

実施形態1から3で説明したように、第二濃度値比較判断部は標準ガスによって生じる電流の値と検量線に基づいて提示すべきガス濃度と規定値Bとの比較を行う。第三動作手段は、その比較によりガスセンサの異常でないとの判定結果が得られた場合に、補正部を動作させて検量線の補正を実行させる。 As described in the first to third embodiments, the second concentration value comparison determination unit compares the value of the current generated by the standard gas with the gas concentration to be presented based on the calibration curve and the specified value B. The third operating means operates the correction unit to correct the calibration curve when a determination result that the gas sensor is not abnormal is obtained by the comparison.

本実施形態のハードウェア構成は、実施形態1から3のいずれかのハードウェア構成に準じて実現することができ、制御部が、第二濃度値比較判断部での判断結果がガスセンサの異常でないとの判断結果である場合には補正部を動作させる第三動作プログラムを保持し、適宜実行することで実現することができる。 The hardware configuration of the present embodiment can be realized according to any of the hardware configurations of the first to third embodiments, and the judgment result of the control unit in the second concentration value comparison determination unit is not an abnormality of the gas sensor. If it is the result of the determination, it can be realized by holding the third operation program that operates the correction unit and executing it as appropriate.

また、本実施形態の処理の流れは、図7を用いて説明した実施形態1における処理の流れに含まれているため説明は省略する。
<実施形態4 効果>
Further, since the processing flow of the present embodiment is included in the processing flow of the first embodiment described with reference to FIG. 7, the description thereof will be omitted.
<Effect of Embodiment 4>

規定値Bとの比較により、ガスセンサが異常であるとの判定結果を得た場合には、以上の通達などの処理を行うべきで、検量線の補正を行う必要はなく。本実施形態の第三動作手段により、無用の検量線の補正が行われずに済む。
<実施形態5>
<実施形態5 概要>
If the gas sensor is judged to be abnormal by comparison with the specified value B, the above notification and other processing should be performed, and there is no need to correct the calibration curve. The third operating means of the present embodiment eliminates the need for unnecessary correction of the calibration curve.
<Embodiment 5>
<Outline of Embodiment 5>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサは、実施形態1から4のいずれかを基本とし、補正部による検量線の補正が、標準ガスによるガス濃度が0となるように補正するように構成されている。
<実施形態5 構成>
The constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment is based on any one of the first to fourth embodiments, and is configured such that the correction of the calibration curve by the correction unit is corrected so that the gas concentration by the standard gas becomes zero. There is.
<Configuration 5>

図13は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図である。図示するように、本実施形態の「定電位電解式ガスセンサ」1300は、「制御部」1301と、「ばらつき検出部」1302と、「ばらつき判断部」1303と、「第一濃度値比較判断部」1304と、「第二濃度値比較判断部」1305と、「第一補正手段」1307を有する「補正部」1306と、からなる。なお、制御部が、第一から第三の動作手段のいずれかを有するものであってもよい。補正部以外の構成は実施形態1の定電位電解式ガスセンサにおける同名の構成と同様である。したがって、ここでは補正部について説明し、他の構成についての説明は省略する。 FIG. 13 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment. As shown in the figure, the "constant potential electrolytic gas sensor" 1300 of the present embodiment includes a "control unit" 1301, a "variation detection unit" 1302, a "variation determination unit" 1303, and a "first concentration value comparison determination unit". 1304, a "second concentration value comparison determination unit" 1305, and a "correction unit" 1306 having a "first correction means" 1307. The control unit may have any of the first to third operating means. The configuration other than the correction unit is the same as the configuration of the same name in the constant potential electrolytic gas sensor of the first embodiment. Therefore, the correction unit will be described here, and the description of other configurations will be omitted.

「第一補正手段」1307は、標準ガスによって生じる電流の値に応じて提示すべきガス濃度が0となるように検量線を補正する機能を有する。 The "first correction means" 1307 has a function of correcting the calibration curve so that the gas concentration to be presented becomes 0 according to the value of the current generated by the standard gas.

第一濃度値比較判断部及び第二濃度値比較判断部により検量線の補正が必要であると判断された場合に、第一補正手段による検量線の補正がなされることで、提示すべきガス濃度の誤差が補正される。 When the first concentration value comparison judgment unit and the second concentration value comparison judgment unit determine that the calibration curve needs to be corrected, the calibration curve is corrected by the first correction means to present the gas. The density error is corrected.

本実施形態のハードウェア構成は、実施形態1から4のいずれかのハードウェア構成に準じて実現することができ、補正部が、標準ガスによって生じる電流の値に応じて提示すべきガス濃度が0となるように検量線を補正する第一補正プログラムを保持し、適宜実行することで実現することができる。また、本実施形態の処理の流れは、図7を用いて説明した実施形態1における処理の流れと同様であるため説明は省略する。
<実施形態5 効果>
The hardware configuration of the present embodiment can be realized according to any of the hardware configurations of the first to fourth embodiments, and the gas concentration to be presented by the correction unit according to the value of the current generated by the standard gas is determined. This can be achieved by holding a first correction program that corrects the calibration curve so that it becomes 0 and executing it as appropriate. Further, since the processing flow of the present embodiment is the same as the processing flow of the first embodiment described with reference to FIG. 7, the description thereof will be omitted.
<Effect of Embodiment 5>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサによれば、検量線の補正が必要と判断された場合に検量線の補正がなされることで、提示するガス濃度の誤差が補正される。
<実施形態6>
<実施形態6 概要>
According to the constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment, when it is determined that the correction of the calibration curve is necessary, the calibration curve is corrected, so that the error of the presented gas concentration is corrected.
<Embodiment 6>
<Outline of Embodiment 6>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサは、実施形態1から5のいずれかを基本とし、検量線の補正を所定の係数に応じた補正量にて行うように構成したものである。
<実施形態6 構成>
The constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment is based on any one of the first to fifth embodiments, and is configured to correct the calibration curve with a correction amount according to a predetermined coefficient.
<Structure 6 of Embodiment>

図14は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図である。図示するように、本実施形態の「定電位電解式ガスセンサ」1400は、「制御部」1401と、「ばらつき検出部」1402と、「ばらつき判断部」1403と、「第一濃度値比較判断部」1404と、「第二濃度値比較判断部」1405と、「第一補正手段」1407と「第二補正手段」1408を有する「補正部」1406と、からなる。なお、制御部が、第一から第三の動作手段のいずれかを有するものであってもよい。補正部以外の構成は実施形態1の定電位電解式ガスセンサにおける同名の構成と同様である。したがって、ここでは補正部について説明し、他の構成についての説明は省略する。 FIG. 14 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment. As shown in the figure, the "constant potential electrolytic gas sensor" 1400 of the present embodiment includes a "control unit" 1401, a "variation detection unit" 1402, a "variation determination unit" 1403, and a "first concentration value comparison determination unit". 1404, a "second concentration value comparison determination unit" 1405, and a "correction unit" 1406 having a "first correction means" 1407 and a "second correction means" 1408. The control unit may have any of the first to third operating means. The configuration other than the correction unit is the same as the configuration of the same name in the constant potential electrolytic gas sensor of the first embodiment. Therefore, the correction unit will be described here, and the description of other configurations will be omitted.

「第二補正手段」1408は、今回補正前検量線による標準ガス中ガス濃度に所定の係数を乗じた値が補正量となるように検量線を補正する機能を有する。 The "second correction means" 1408 has a function of correcting the calibration curve so that the value obtained by multiplying the gas concentration in the standard gas by the pre-correction calibration curve by a predetermined coefficient is the correction amount.

例えば、標準ガス中ガス濃度Xが規定値Aで規定される幅に収まらず、かつ規定値Bで規定される幅には収まっている場合、第一濃度値比較判断部と第二濃度値比較判断部により検量線の補正が必要であると判断される。ここで、実施形態5における第一補正手段により検量線の補正が行われる場合には、ガス濃度Xの基となった電流値が出力された場合にガス濃度0と提示するように検量線の補正がなされる。この補正により、次に標準ガスにより生じた電流値に変わりがなければ、補正した検量線に基づきガス濃度0が提示される。 For example, when the gas concentration X in the standard gas does not fall within the width specified by the specified value A and falls within the width specified by the specified value B, the first concentration value comparison determination unit and the second concentration value comparison The judgment unit determines that the calibration curve needs to be corrected. Here, when the calibration curve is corrected by the first correction means in the fifth embodiment, the calibration curve is presented as 0 when the current value that is the basis of the gas concentration X is output. The correction is made. If the current value generated by the standard gas is not changed by this correction, the gas concentration of 0 is presented based on the corrected calibration curve.

一方、第二補正手段による検量線の補正では、例えば20%といった係数をガス濃度Xに乗じた値である0.2Xを補正量として補正を行う。これにより、補正前の検量線に基づけば濃度0.8Xに換算される電力値がガス濃度0に対応する検量線に補正されたことになる。この補正による補正量では先の測定時の標準ガスによる出力と検量線とに未だずれが残っている。したがって、続いて検量線の補正を行うことが好ましい。この場合、残存するずれ量である0.8Xに係数である20%を乗じた値を補正量として補正する。 On the other hand, in the correction of the calibration curve by the second correction means, the correction amount is 0.2X, which is a value obtained by multiplying the gas concentration X by a coefficient such as 20%. As a result, the power value converted to the concentration 0.8X based on the calibration curve before correction is corrected to the calibration curve corresponding to the gas concentration 0. With the correction amount by this correction, there is still a deviation between the output by the standard gas at the time of the previous measurement and the calibration curve. Therefore, it is preferable to subsequently correct the calibration curve. In this case, the correction amount is corrected by multiplying the remaining deviation amount of 0.8X by the coefficient of 20%.

このように段階的に補正をする一方で、標準ガスの測定も継続して行うことが好ましい。例えば、1回補正する毎に標準ガスによる電流値を補正開始時の検量線に基づき濃度換算し、その濃度値を第一濃度値比較判断部と第二比較判断部によって補正が必要であるか判断する。そして、補正が必要であると判断された場合には上述した係数を乗じた補正量にて補正する。一方、補正が必要でないと判断された場合には、その判断の基となった電流値に対応するガス濃度が0となるように検量線を補正して、第二補正手段による補正を終了する。図15は、第二補正手段により検量線を補正を行う場合における提示すべきガス濃度値の変化を示す概念図である。 While making corrections step by step in this way, it is preferable to continuously measure the standard gas. For example, is it necessary to convert the current value of the standard gas into a concentration based on the calibration curve at the start of correction each time the correction is made, and to correct the concentration value by the first concentration value comparison judgment unit and the second comparison judgment unit? to decide. Then, when it is determined that the correction is necessary, the correction amount is corrected by multiplying the above-mentioned coefficient. On the other hand, when it is determined that the correction is not necessary, the calibration curve is corrected so that the gas concentration corresponding to the current value on which the correction is based becomes 0, and the correction by the second correction means is completed. .. FIG. 15 is a conceptual diagram showing a change in the gas concentration value to be presented when the calibration curve is corrected by the second correction means.

図15(a)は係数を20%とした場合を示し、図15(b)は係数を50%とした場合を示す図である。なお、横軸は標準ガスの測定回数を示し、縦軸は標準ガスによる電流値に応じて換算されたガス濃度値を示し、図中の丸点での濃度5ppmで一定してプロットされているは補正開始時の検量線に基づいて各測定時の電力値に応じたガス濃度値である。すなわち、実際の標準ガス中の測定対象ガスの濃度に変化はない。そして、図中の四角点でプロットされているのは、測定毎に補正された検量線に基づくガス濃度値である。この場合では、規定値Aは0.5ppmに設定されている。 FIG. 15A shows a case where the coefficient is 20%, and FIG. 15B is a diagram showing a case where the coefficient is 50%. The horizontal axis shows the number of measurements of the standard gas, the vertical axis shows the gas concentration value converted according to the current value of the standard gas, and the concentration is consistently plotted at 5 ppm at the circles in the figure. Is a gas concentration value corresponding to the power value at each measurement based on the calibration curve at the start of correction. That is, there is no change in the concentration of the gas to be measured in the actual standard gas. Then, what is plotted by the square points in the figure is the gas concentration value based on the calibration curve corrected for each measurement. In this case, the specified value A is set to 0.5 ppm.

図15(a)に示すように5回目の測定において提示すべきガス濃度値が5ppmとなり、規定値0.5ppmを超えたため検量線の補正が必要であると判断される。そして、このときのガス濃度値である5ppmに係数20%を乗じた値である1ppmが補正量となる。この検量線の補正により提示すべきガス濃度値は4ppmになる。つづいて6回目の測定においても丸点で示すガス濃度値は検量線の補正が必要と判断される値のままである。したがって、残存するずれ量である4ppmに係数である20%を乗じた値である0.8ppmを補正量として検量線を補正する。この補正された検量線により提示すべきガス濃度値は3.2ppmとなる。このように補正を重ねて行い補正した検量線に基づくガス濃度値が規定値Aを下回ったところで(15回目)、一連の補正を終了する。一方、図15(b)に示すように、補正量を規定する係数を大きくすると、ガス濃度値が規定値Aに収まるまでの測定回数が少なくなり、一連の補正は相対的に早く終了する。 As shown in FIG. 15A, the gas concentration value to be presented in the fifth measurement is 5 ppm, which exceeds the specified value of 0.5 ppm, and it is judged that the calibration curve needs to be corrected. Then, the correction amount is 1 ppm, which is a value obtained by multiplying the gas concentration value of 5 ppm at this time by a coefficient of 20%. By correcting this calibration curve, the gas concentration value to be presented becomes 4 ppm. Subsequently, even in the sixth measurement, the gas concentration value indicated by the circle remains the value at which it is judged that the calibration curve needs to be corrected. Therefore, the calibration curve is corrected with 0.8 ppm, which is a value obtained by multiplying the remaining deviation amount of 4 ppm by 20%, which is a coefficient, as the correction amount. The gas concentration value to be presented by this corrected calibration curve is 3.2 ppm. When the gas concentration value based on the calibration curve corrected by repeating the corrections in this way falls below the specified value A (15th time), the series of corrections is completed. On the other hand, as shown in FIG. 15B, when the coefficient that defines the correction amount is increased, the number of measurements until the gas concentration value falls within the specified value A decreases, and the series of corrections ends relatively quickly.

定電位電解式ガスセンサは、測定範囲を超えるような高濃度の測定対象ガスに暴露した場合、測定対象ガスが電極に吸着し一時的に残存してしまうことがある。この場合に、標準ガスにより生じる電流値に基づくガス濃度値が検量線の補正を必要とするほどに高くなり得るが、この際に大きな係数によって補正を行うと短時間で大幅に検量線の補正がなされる。しかし、残存したガスの影響は一時的であり、その影響が消失した後は補正した検量線によるガス濃度測定値が誤差を含んだものとなり不都合である。係数を小さくして緩やかに検量線の補正をすることで、高濃度ガスの暴露といった一時的な影響に対しても大きな測定誤差が生じにくく使いやすい。一方、測定時に湿度や気圧などの変動が見込まれる場合には、変動に応じて速やかに検量線の補正を行うことが測定精度維持に寄与するため好ましい。 When the constant potential electrolytic gas sensor is exposed to a high concentration of the gas to be measured that exceeds the measurement range, the gas to be measured may be adsorbed on the electrode and temporarily remain. In this case, the gas concentration value based on the current value generated by the standard gas can be so high that the calibration curve needs to be corrected. However, if the correction is performed with a large coefficient at this time, the calibration curve is greatly corrected in a short time. Is done. However, the effect of the remaining gas is temporary, and after the effect disappears, the gas concentration measurement value by the corrected calibration curve contains an error, which is inconvenient. By reducing the coefficient and gently correcting the calibration curve, it is easy to use because large measurement errors are unlikely to occur even for temporary effects such as exposure to high-concentration gas. On the other hand, when fluctuations in humidity, atmospheric pressure, etc. are expected during measurement, it is preferable to promptly correct the calibration curve according to the fluctuations because it contributes to maintaining the measurement accuracy.

補正量を規定する係数を適宜設定することで、測定環境や測定態様に好適な検量線の補正を行うことができる。また、本実施形態の定電位電解式ガスセンサは、第二補正手段における係数の設定を受付けるための構成を備えるものとしてもよい。 By appropriately setting the coefficient that defines the correction amount, it is possible to correct the calibration curve suitable for the measurement environment and measurement mode. Further, the constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment may be provided with a configuration for accepting the setting of the coefficient in the second correction means.

また、補正部は、実施形態5で説明した第一補正手段によって今回補正を行うか、第二補正手段によって今回補正を行うかの選択を受付ける選択受付手段を有してもよい。 Further, the correction unit may have a selection receiving means for accepting the selection of whether the correction is performed by the first correction means described in the fifth embodiment or the correction is performed by the second correction means.

本実施形態のハードウェア構成は、実施形態1から5のいずれかのハードウェア構成に準じて実現することができ、今回補正前検量線による標準ガス中ガス濃度に所定の係数を乗じた値が補正量となるように検量線を補正する第二補正プログラムを保持し、適宜実行することで実現することができる。また、本実施形態の処理の流れは、図7を用いて説明した実施形態1における処理の流れと同様であるため説明は省略する。
<実施形態6 効果>
The hardware configuration of the present embodiment can be realized according to any of the hardware configurations of the first to fifth embodiments, and the value obtained by multiplying the gas concentration in the standard gas by the pre-correction calibration curve by a predetermined coefficient is obtained. It can be realized by holding a second correction program that corrects the calibration curve so as to be the correction amount and executing it as appropriate. Further, since the processing flow of the present embodiment is the same as the processing flow of the first embodiment described with reference to FIG. 7, the description thereof will be omitted.
<Effect of Embodiment 6>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサによれば、係数に応じた補正量にて検量線の補正を行うことができる。 According to the constant potential electrolytic gas sensor of the present embodiment, the calibration curve can be corrected with a correction amount according to the coefficient.

0100 定電位電解式ガスセンサ
0101 制御部
0102 ばらつき検出部
0103 ばらつき判断部
0104 第一濃度値比較判断部
0105 第二濃度値比較判断部
0106 補正部
0100 Constant potential electrolytic gas sensor 0101 Control unit 0102 Variation detection unit 0103 Variation judgment unit 0104 First concentration value comparison judgment unit 0105 Second concentration value comparison judgment unit 0106 Correction unit

Claims (7)

測定対象ガスをガス透過性膜を介して液体溶媒中の分子と反応させ、発生したイオンによって生じる電流値に応じて電流値と提示すべきガス濃度との関係を示す検量線に基づいてガス濃度を提示する定電位電解式ガスセンサであって、
測定対象ガスをほぼ含まない標準ガスにより検量線を補正する場合に、
標準ガスによる前記電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出するばらつき検出部と、
前記検出されたばらつきが異常と判定されないための所定の幅Cに収まっているか判断するばらつき判断部と、
標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線に基づいて提示すべきガス濃度を異常と判定し、又は検量線の補正をしなければならないか判断するために利用される規定値Aと比較判断する第一濃度値比較判断部と、
前記提示すべきガス濃度を前記規定値Aよりも大きくガスセンサの異常を判定するために利用される規定値Bと比較判断する第二濃度値比較判断部と、
前記異常を検出するために前記判断部を制御する制御部と、
標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線を補正する補正部と、
を有する定電位電解式ガスセンサ。
The gas to be measured is reacted with molecules in a liquid solvent via a gas permeable film, and the gas concentration is based on a calibration curve showing the relationship between the current value and the gas concentration to be presented according to the current value generated by the generated ions. Is a constant potential electrolytic gas sensor that presents
When correcting the calibration curve with a standard gas that contains almost no gas to be measured
A variation detection unit that detects variations in the output by obtaining the output corresponding to the current value of the standard gas multiple times, and
A variation determination unit that determines whether the detected variation is within a predetermined width C for not determining an abnormality, and a variation determination unit.
Judgment by comparison with the specified value A used to judge whether the gas concentration to be presented based on the calibration curve is abnormal according to the value of the current generated by the standard gas, or whether the calibration curve should be corrected. First concentration value comparison judgment unit and
A second concentration value comparison determination unit that compares and determines the gas concentration to be presented with the specified value B used for determining an abnormality of the gas sensor, which is larger than the specified value A.
A control unit that controls the determination unit to detect the abnormality,
A correction unit that corrects the calibration curve according to the value of the current generated by the standard gas,
Constant potential electrolytic gas sensor with.
制御部は、順にばらつき判断部、第一濃度値比較判断部の順に異常が判定されない限り動作させる第一動作手段を有する請求項1に記載の定電位電解式ガスセンサ。 The constant potential electrolytic gas sensor according to claim 1, wherein the control unit has a first operating means for operating the variation determination unit and the first concentration value comparison determination unit in this order as long as no abnormality is determined. 制御部は、第一濃度値比較判断部での判断結果が異常、又は検量線の補正をしなければならないとの判断結果である場合には第二濃度値比較判断部を次に動作させる第二動作手段を有する請求項2に記載の定電位電解式ガスセンサ。 If the judgment result in the first concentration value comparison judgment unit is abnormal or the judgment result is that the calibration curve must be corrected, the control unit operates the second concentration value comparison judgment unit next. 2. The constant potential electrolytic gas sensor according to claim 2, further comprising an operating means. 制御部は、第二濃度値比較判断部での判断結果がガスセンサの異常でないとの判断結果である場合には前記補正部を動作させる第三動作手段を有する請求項3に記載の定電位電解式ガスセンサ。 The constant potential electrolysis according to claim 3, wherein the control unit has a third operating means for operating the correction unit when the determination result in the second concentration value comparison determination unit is a determination result that the gas sensor is not abnormal. Type gas sensor. 補正部は、標準ガスによって生じる電流の値に応じて提示すべきガス濃度が0となるように検量線を補正する第一補正手段を有する請求項1から請求項4のいずれか一に記載の定電位電解式ガスセンサ。 The correction unit according to any one of claims 1 to 4, further comprising a first correction means for correcting the calibration curve so that the gas concentration to be presented becomes 0 according to the value of the current generated by the standard gas. Constant potential electrolytic gas sensor. 補正部は、今回補正前検量線による標準ガス中ガス濃度に所定の係数を乗じた値が補正量となるように検量線を補正する第二補正手段を有する
請求項1から請求項5のいずれか一に記載の定電位電解式ガスセンサ。
Any of claims 1 to 5, wherein the correction unit has a second correction means for correcting the calibration curve so that the value obtained by multiplying the gas concentration in the standard gas by the pre-correction calibration curve by a predetermined coefficient is the correction amount. The constant potential electrolytic gas sensor according to claim 1.
補正部は、第一補正手段によって今回補正を行うか、第二補正手段によって今回補正を行うかの選択を受付ける選択受付手段を有する請求項5に従属する請求項6に記載の定電位電解式ガスセンサ。 The constant potential electrolysis type according to claim 6, wherein the correction unit has a selection receiving means that accepts the selection of whether to perform the correction by the first correction means or the correction by the second correction means. Gas sensor.
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