JP2022062304A - Hydrogen sulfide concentration estimation device, and detector of failure risk due to hydrogen sulfide - Google Patents

Hydrogen sulfide concentration estimation device, and detector of failure risk due to hydrogen sulfide Download PDF

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Abstract

To provide a hydrogen sulfide concentration estimation device capable of automatically and constantly monitoring a hydrogen sulfide concentration in an environment where electrical equipment is installed, and to provide a detector of a failure risk due to hydrogen sulfide that automatically and constantly monitors the progress of corrosion due to hydrogen sulfide and detects a risk that a failure occurs on a printed circuit board or the like due to corrosion.SOLUTION: A hydrogen sulfide concentration estimation device includes: a light reflection part 114 on which silver Ag is disposed; a light-emitting part 102 for irradiating the silver with light; a light detector 106 for detecting light reflected by the silver; a measuring terminal for generating a voltage according to current flowing in the light detector, in a state that the silver is irradiated with light from the light-emitting part; a measuring part for measuring a voltage of the measuring terminal; and a calculation part for calculating an estimated value of a hydrogen sulfide concentration in the peripheral environment of the light reflection part, on the basis of the voltage measured by the measuring part. Accordingly, the hydrogen sulfide concentration in the environment can be automatically and constantly monitored.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、硫化水素が発生し得る環境における硫化水素濃度測定装置、及び、硫化水素による腐食によりプリント基板等に不具合が発生するリスクを検出する硫化水素による不具合リスク検出装置に関する。 The present invention relates to a hydrogen sulfide concentration measuring device in an environment where hydrogen sulfide can be generated, and a hydrogen sulfide defect risk detecting device that detects the risk of a defect occurring in a printed substrate or the like due to corrosion by hydrogen sulfide.

下水道処理施設等においては硫化水素が発生し易く、電気機器(電気設備を含む)に使用されているプリント基板の金属部分(電気配線パターン等)は、硫化水素により腐食される。プリント基板の金属部分が硫化水素により腐食されると、近接する配線パターンが短絡する等、故障等の不具合が発生する。設置された電気機器の保全のためには、設置環境における硫化水素の濃度を監視し、硫化水素による腐食による不具合発生の予兆を検出することが好ましい。 Hydrogen sulfide is likely to be generated in sewerage treatment facilities and the like, and the metal parts (electrical wiring patterns, etc.) of printed substrates used in electrical equipment (including electrical equipment) are corroded by hydrogen sulfide. When the metal part of the printed circuit board is corroded by hydrogen sulfide, problems such as failure such as short circuit of adjacent wiring patterns occur. For the maintenance of installed electrical equipment, it is preferable to monitor the concentration of hydrogen sulfide in the installation environment and detect signs of malfunction due to corrosion caused by hydrogen sulfide.

大気中の腐食性物質の有無、及び、その腐食度合いを診断する方法として、富士通クオリティ・ラボ株式会社製のエコチェッカ(登録商標)IIが知られている。これは、5種類(銀、銅、鉄ニッケル合金、アルミニウム、鉄)の試験金属片を含む。これらの金属片を一定期間(1か月)測定環境に暴露した後、その後の試験金属片の変色を製品付属の色見本と比較することにより、腐食性ガスの有無、及び、およその腐食度合い(目安濃度)を判定する。暴露後の金属片を、富士通クオリティ・ラボ株式会社に送付して分析を依頼すれば、例えば、銀の腐食量を蛍光X線分析等により定量的に分析した結果が報告される。 Eco-Checker (registered trademark) II manufactured by Fujitsu Quality Lab Co., Ltd. is known as a method for diagnosing the presence or absence of corrosive substances in the atmosphere and the degree of corrosion thereof. It contains 5 types of test metal pieces (silver, copper, iron-nickel alloy, aluminum, iron). After exposing these metal pieces to the measurement environment for a certain period (1 month), the discoloration of the test metal pieces thereafter is compared with the color sample attached to the product to determine the presence or absence of corrosive gas and the approximate degree of corrosion. Judge (reference concentration). If the exposed metal pieces are sent to Fujitsu Quality Lab Co., Ltd. for analysis, for example, the results of quantitative analysis of the amount of silver corrosion by fluorescent X-ray analysis or the like will be reported.

また、下記特許文献1には、腐食環境モニタリング装置が開示されている。この腐食環境モニタリング装置は、銀によるプリント基板パターンの抵抗を常時監視し、パターンが腐食(銀が酸化銀に変化)することによる抵抗値の増加を監視することにより、環境における腐食性物質(硫化水素)の濃度等を長期間にわたってモニタリングする。 Further, Patent Document 1 below discloses a corrosion environment monitoring device. This corrosive environment monitoring device constantly monitors the resistance of the printed circuit board pattern due to silver, and monitors the increase in resistance value due to the pattern corrosion (silver changes to silver oxide), thereby corrosive substances (sulfide) in the environment. Monitor the concentration of hydrogen) over a long period of time.

下記特許文献2には、大気中の腐食性ガスを高精度に測定する環境測定装置が開示されている。この環境測定装置は、銀の硫化(硫黄分付着)による重量増加を、QCM(Quartz Crystal Microbalance)センサにより検出する。QCMセンサは、水晶振動子の電極の質量が腐食により変化すると、その腐食量に応じて共振周波数が減少する性質を利用した質量センサである。 The following Patent Document 2 discloses an environmental measuring device for measuring corrosive gas in the atmosphere with high accuracy. This environmental measuring device detects the weight increase due to the sulfurization (sulfur content adhesion) of silver by the QCM (Quartz Crystal Microbalance) sensor. The QCM sensor is a mass sensor that utilizes the property that when the mass of the electrode of the crystal oscillator changes due to corrosion, the resonance frequency decreases according to the amount of corrosion.

下記特許文献3には、測定対象となるガスの濃度を短時間に精度良く簡便に測定することが可能な環境測定装置が開示されている。具体的には、腐食ガス(例えば、亜硫酸ガス、硫化水素ガス、塩素ガス、アンモニアガス、窒素酸化物ガス)への暴露により変色する金属薄膜のサンプル(例えば、Cu-Ag-Snからなる合金)の変色度合いを撮影し、色の三要素(赤、青、緑)の強度及び割合を分析することにより、腐食ガス濃度の推定を行う。推定のために、予め各種ガスによる試験による変色度合いを確認しておく。 The following Patent Document 3 discloses an environmental measuring device capable of accurately and easily measuring the concentration of a gas to be measured in a short time. Specifically, a sample of a metal thin film (for example, an alloy consisting of Cu-Ag-Sn) that changes color when exposed to a corrosive gas (for example, sulfite gas, hydrogen sulfide gas, chlorine gas, ammonia gas, nitrogen oxide gas). The degree of discoloration is photographed, and the intensity and proportion of the three color elements (red, blue, and green) are analyzed to estimate the corrosive gas concentration. For estimation, the degree of discoloration by testing with various gases is confirmed in advance.

特開2019-113433号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-11433 国際公開第2013/186856号International Publication No. 2013/186856 特開2011-196985号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-196985

硫化水素が発生し得る環境に設置された電気機器の保全においては、環境中の硫化水素濃度、及び、硫化水素による腐食の進行状況を自動的に常時監視できれば好ましい。しかし、試験金属片を所定期間暴露した後、蛍光X線分析する方法では、暴露期間を含めて評価のための期間が1カ月以上かかる問題がある。評価結果は、1か月の暴露結果であり、1か月間の平均値と言える。1カ月の期間内における濃度の変動については評価できない。また、試験金属片の設置、回収及び評価という煩雑な作業が必要であり、手間がかかり、自動的な常時監視用途には使用できない。 In the maintenance of electrical equipment installed in an environment where hydrogen sulfide can be generated, it is preferable that the concentration of hydrogen sulfide in the environment and the progress of corrosion due to hydrogen sulfide can be automatically and constantly monitored. However, in the method of fluorescent X-ray analysis after exposing the test metal piece for a predetermined period, there is a problem that the evaluation period including the exposure period takes one month or more. The evaluation result is the exposure result for one month, and can be said to be the average value for one month. Fluctuations in concentration within a one-month period cannot be evaluated. In addition, complicated work such as installation, collection, and evaluation of the test metal piece is required, which is troublesome and cannot be used for automatic continuous monitoring.

特許文献1においては、銀のパターンの抵抗値が明確に増大するには、パターン断面が完全に硫化する必要がある。即ち、銀のパターンの抵抗値の増大が検知されたときには、既に不具合が発生していると言える。したがって、プリント基板の腐食による不具合発生の予兆を検知するには、感度が低すぎる。 In Patent Document 1, the pattern cross section needs to be completely sulfurized in order for the resistance value of the silver pattern to be clearly increased. That is, when an increase in the resistance value of the silver pattern is detected, it can be said that a problem has already occurred. Therefore, the sensitivity is too low to detect a sign of failure due to corrosion of the printed circuit board.

特許文献2においては、共振周波数の変動を検知する機能が必要であり、そのための機器が高価である。また、硫化以外の現象(例えば、高湿度による水分付着又は酸化等)による重量増加にも反応してしまうので、硫化水素の検出方法としては、精度が十分ではない。 Patent Document 2 requires a function of detecting fluctuations in the resonance frequency, and the equipment for that purpose is expensive. Further, since it reacts to the weight increase due to a phenomenon other than sulfurization (for example, moisture adhesion or oxidation due to high humidity), the accuracy is not sufficient as a method for detecting hydrogen sulfide.

特許文献3においては、サンプル表面の変色により検知するので、高感度であり、複数ガスを評価できる。しかし、サンプルの撮影、各色要素への分解及び演算が必要であり、そのための高価な装置が必要となる。また、評価のために専用の合金基板が必要である上、予め各種ガスによる試験による変色度合いを確認する必要があり、自動的な常時監視用途には使用できない。 In Patent Document 3, since the detection is performed by discoloration of the sample surface, the sensitivity is high and a plurality of gases can be evaluated. However, it is necessary to take a sample, decompose it into each color element, and perform an operation, which requires an expensive device. In addition, a dedicated alloy substrate is required for evaluation, and it is necessary to confirm the degree of discoloration by testing with various gases in advance, so that it cannot be used for automatic continuous monitoring.

したがって、本発明は、電気機器が設置された環境中の硫化水素濃度を、自動的に常時監視できる硫化水素濃度推定装置を提供することを第1の目的とする。また、本発明は、硫化水素による腐食の進行状況を自動的に常時監視し、腐食によりプリント基板等に不具合が発生するリスクを検出できる硫化水素による不具合リスク検出装置を提供することを第2の目的とする。 Therefore, it is a first object of the present invention to provide a hydrogen sulfide concentration estimation device that can automatically and constantly monitor the hydrogen sulfide concentration in the environment in which an electric device is installed. The second aspect of the present invention is to provide a defect risk detection device using hydrogen sulfide, which can automatically constantly monitor the progress of corrosion caused by hydrogen sulfide and detect the risk of defects occurring on a printed substrate or the like due to corrosion. The purpose.

本発明の第1の局面に係る硫化水素濃度推定装置は、表面に銀が配置された反射部と、反射部の表面に配置された銀に光を照射する発光部と、反射部の表面に配置された銀により反射された光を検知する光検知部と、反射部の表面に配置された銀に発光部から光を照射した状態で、光検知部に流れる電流に応じた電圧を発生する測定端子と、測定端子の電圧を測定する測定部と、測定部により測定された電圧に基づき、反射部の周囲環境の硫化水素濃度の推定値を算出する算出部とを含む。これにより、環境中の硫化水素濃度を自動的に常時監視できる。 The hydrogen sulfide concentration estimation device according to the first aspect of the present invention has a reflective portion on which silver is arranged on the surface, a light emitting portion that irradiates light on silver arranged on the surface of the reflective portion, and a surface of the reflective portion. A light detection unit that detects the light reflected by the arranged silver, and a state in which the silver arranged on the surface of the reflection unit is irradiated with light from the light emitting unit, a voltage corresponding to the current flowing through the light detection unit is generated. It includes a measuring terminal, a measuring unit that measures the voltage of the measuring terminal, and a calculating unit that calculates an estimated value of the hydrogen sulfide concentration in the ambient environment of the reflecting unit based on the voltage measured by the measuring unit. As a result, the hydrogen sulfide concentration in the environment can be automatically and constantly monitored.

好ましくは、所定期間において測定部により繰返し測定された電圧により構成される第1の時系列データにおいて、1つの第1電圧から、第1電圧が測定されたときよりもK日前に測定された第2電圧を減算して得られる差をΔYとし、定数をLとし、推定値をCとして、算出部は、推定値を、C=-(ΔY/K)/Lにより算出し、Lは、電圧の測定データを、電圧の測定時における硫化水素濃度及び測定開始からの経過日数の積に対してプロットしたグラフを直線近似したときの傾きの大きさを表す値である。これにより、硫化水素濃度を精度よく且つ容易に推定できる。 Preferably, in the first time series data composed of the voltages repeatedly measured by the measuring unit in a predetermined period, the first measured from one first voltage is K days before the first voltage is measured. The difference obtained by subtracting the two voltages is ΔY, the constant is L, the estimated value is C, the calculation unit calculates the estimated value by C = − (ΔY / K) / L, and L is the voltage. It is a value showing the magnitude of the inclination when the graph obtained by plotting the measurement data of the above is linearly approximated to the product of the hydrogen sulfide concentration at the time of measuring the voltage and the number of days elapsed from the start of the measurement. Thereby, the hydrogen sulfide concentration can be estimated accurately and easily.

より好ましくは、電圧の測定間隔は、1分以上1時間以下であり、算出部は、第1の時系列データから決定される移動中央値により構成される第2の時系列データを、第1の時系列データに置換えて、推定値を算出し、移動中央値は、第1の時系列データにおいて連続する12時間以上2日間以下の期間におけるデータを大きさの順にならべたときの中央値である。これにより、測定データに現れる特異点を除去できるので、硫化水素濃度を、より精度よく推定できる。 More preferably, the measurement interval of the voltage is 1 minute or more and 1 hour or less, and the calculation unit obtains the second time series data composed of the moving median values determined from the first time series data. Estimated value is calculated by replacing with the time series data of, and the moving median value is the median value when the data in the continuous period of 12 hours or more and 2 days or less in the first time series data are arranged in order of size. be. As a result, the singular point appearing in the measurement data can be removed, so that the hydrogen sulfide concentration can be estimated more accurately.

さらに好ましくは、反射部は、L字形に交差する2つの反射面を含み、2つの反射面の一方の反射面に発光部から照射される光は一方の反射面により反射された後、他方の反射面により反射され、2つの反射面の少なくとも一方の反射面の少なくとも一部は銀メッキされている。これにより、発光部及び光検知部により構成される光学系をコンパクトにできる。また、発光部からの光が反射する部分の面積を大きくでき、より広い面積における銀の変色による影響を発生電圧に反映させることができ、測定データを安定させることができる。 More preferably, the reflective section includes two reflective surfaces that intersect in an L shape, and the light radiated from the light emitting section to one of the two reflective surfaces is reflected by one reflective surface and then the other. It is reflected by the reflecting surface, and at least a part of at least one of the two reflecting surfaces is silver-plated. As a result, the optical system including the light emitting unit and the photodetector unit can be made compact. Further, the area of the portion where the light from the light emitting portion is reflected can be increased, the influence of the discoloration of silver in a wider area can be reflected in the generated voltage, and the measurement data can be stabilized.

好ましくは、反射部は、L字形に交差する2つの反射面を含み、2つの反射面の一方の反射面に発光部から照射される光は一方の反射面により反射された後、他方の反射面により反射され、2つの反射面のうちの1つの反射面だけが銀メッキされ、残りの反射面は、硫化水素により腐食されない物質で形成されている。これにより、銀の腐食により反射光が小さくなり過ぎることを抑制できるので、検出精度が向上する。 Preferably, the reflective section includes two reflective surfaces that intersect in an L shape, and the light emitted from the light emitting section to one of the two reflective surfaces is reflected by one reflective surface and then reflected by the other. Reflected by the surface, only one of the two reflective surfaces is silver-plated, and the remaining reflective surface is made of a material that is not corroded by hydrogen sulfide. As a result, it is possible to prevent the reflected light from becoming too small due to the corrosion of silver, so that the detection accuracy is improved.

より好ましくは、硫化水素濃度推定装置は、反射部の上に載置される平板を含み、反射部に対向しない側の平板の面は、銀メッキされている。これにより、平板の銀メッキが腐食されて測定に使用できなくなったときに、平板を容易に交換でき、硫化水素濃度推定を速やかに再開できる。 More preferably, the hydrogen sulfide concentration estimation device includes a flat plate placed on the reflective portion, and the surface of the flat plate on the side not facing the reflective portion is silver-plated. As a result, when the silver plating of the flat plate is corroded and cannot be used for measurement, the flat plate can be easily replaced and the hydrogen sulfide concentration estimation can be restarted promptly.

本発明の第2の局面に係る硫化水素による不具合リスク検出装置は、表面に銀が配置された反射部と、反射部の表面に配置された銀に光を照射する発光部と、反射部の表面に配置された銀により反射された光を検知する光検知部と、反射部の表面に配置された銀に発光部から光を照射した状態で、光検知部に流れる電流に応じた電圧を発生する測定端子と、測定端子の電圧を測定する測定部と、測定部により測定された電圧に基づき、反射部の周囲に配置されたプリント基板において硫化水素による腐食により不具合が発生するリスクを検出する検出部とを含む。これにより、プリント基板の腐食の進行状況を自動的に常時監視でき、腐食による不具合リスクを検出できる。 The defect risk detection device due to hydrogen sulfide according to the second aspect of the present invention includes a reflective portion in which silver is arranged on the surface, a light emitting portion that irradiates light on the silver arranged on the surface of the reflective portion, and a reflective portion. A photodetector that detects light reflected by silver placed on the surface, and a voltage corresponding to the current flowing through the photodetector while the silver placed on the surface of the reflector is irradiated with light from the light emitting part. Based on the generated measurement terminal, the measurement unit that measures the voltage of the measurement terminal, and the voltage measured by the measurement unit, the risk of malfunction due to corrosion due to hydrogen sulfide in the printed substrate placed around the reflection unit is detected. Includes a detector to be used. As a result, the progress of corrosion of the printed circuit board can be automatically and constantly monitored, and the risk of defects due to corrosion can be detected.

好ましくは、検出部は、所定期間において測定部により測定された電圧により構成される時系列データにおける極大点を検出し、極大点の後、所定の観察期間内に極小点が存在するか否かを判定し、観察期間内に極小点が存在しないと判定されたことを受けて、リスクが検出されたと決定し、観察期間は、20日以上30日以下である。これにより、プリント基板の腐食により不具合が発生する前に、その予兆を検出できる。 Preferably, the detection unit detects the maximum point in the time series data composed of the voltage measured by the measurement unit in the predetermined period, and after the maximum point, whether or not the minimum point exists within the predetermined observation period. It is determined that the risk has been detected based on the determination that the minimum point does not exist within the observation period, and the observation period is 20 days or more and 30 days or less. As a result, it is possible to detect a sign of a problem before it occurs due to corrosion of the printed circuit board.

本発明によれば、電気機器が設置された環境における硫化水素濃度を自動的に常時監視できる。また、硫化水素による腐食の進行状況を、自動的に常時監視し、不具合が発生する前にその予兆を検出できる。 According to the present invention, the hydrogen sulfide concentration in the environment in which the electric device is installed can be automatically and constantly monitored. In addition, the progress of corrosion caused by hydrogen sulfide can be automatically and constantly monitored, and signs of problems can be detected before they occur.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る硫化水素濃度推定装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a hydrogen sulfide concentration estimation device according to the first embodiment of the present invention. 図2は、図1に示した硫化水素濃度推定装置の光検知系を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a photodetection system of the hydrogen sulfide concentration estimation device shown in FIG. 図3は、図1に示した硫化水素濃度推定装置により実行される硫化水素濃度推定処理を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a hydrogen sulfide concentration estimation process executed by the hydrogen sulfide concentration estimation device shown in FIG. 図4は、第1変形例に係る光検知系の配置を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the arrangement of the photodetection system according to the first modification. 図5は、第2変形例に係る光検知系の配置を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the arrangement of the photodetection system according to the second modification. 図6は、第3変形例に係る光検知系の配置を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the arrangement of the photodetection system according to the third modification. 図7は、プリント基板を種々の硫化水素濃度の環境に暴露した結果を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the results of exposing a printed circuit board to an environment having various hydrogen sulfide concentrations. 図8は、本発明の第2の実施の形態に係る硫化水素による不具合リスク検出装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a defect risk detection device due to hydrogen sulfide according to a second embodiment of the present invention. 図9は、図8に示した不具合リスク検出装置の光検知系を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing an optical detection system of the failure risk detection device shown in FIG. 図10は、図8に示した不具合リスク検出装置により実行される硫化水素による不具合リスク検出処理を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a defect risk detection process due to hydrogen sulfide executed by the defect risk detection device shown in FIG. 図11は、図10に示したリスク判定処理を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing the risk determination process shown in FIG. 図12は、硫化水素濃度推定装置による異なる硫化水素濃度の環境における測定結果を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing measurement results in an environment of different hydrogen sulfide concentrations by a hydrogen sulfide concentration estimator. 図13は、図12に示した測定データを、硫化水素濃度と日数との積を横軸として表したグラフである。FIG. 13 is a graph showing the measurement data shown in FIG. 12 with the product of the hydrogen sulfide concentration and the number of days as the horizontal axis. 図14は、図12に示した硫化水素濃度推定装置による測定データから硫化水素濃度を推定した結果を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the results of estimating the hydrogen sulfide concentration from the measurement data by the hydrogen sulfide concentration estimation device shown in FIG. 図15は、高濃度の硫化水素の環境における不具合リスク検出装置による測定結果を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing measurement results by a defect risk detection device in an environment of high concentration hydrogen sulfide. 図16は、図15に示した測定データを、硫化水素濃度と日数との積を横軸として表したグラフである。FIG. 16 is a graph showing the measurement data shown in FIG. 15 with the product of the hydrogen sulfide concentration and the number of days as the horizontal axis. 図17は、図15に示した測定データから求めた傾きを示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing the slope obtained from the measurement data shown in FIG.

以下の実施の形態では、同一の部品には同一の参照番号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 In the following embodiments, the same parts are given the same reference numbers. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed explanations about them will not be repeated.

(第1の実施の形態)
(硫化水素濃度推定装置の構成)
図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る硫化水素濃度推定装置100は、光を放射する発光部102と、発光部102に電力を供給する電源部104と、光を検知する光検知部106と、制御部108と、記憶部110と、タイマ112と、光反射部114とを含む。硫化水素濃度推定装置100は、各部を作動させるための電源(図示せず)、並びに、制御部108に対する指示を入力するためのコンピュータ用キーボード及びマウス等の操作装置(図示せず)をも含む。発光部102、光検知部106及び光反射部114は、硫化水素が発生し得る環境に設置された電気機器内に配置される。なお、電子機器内に限定されず、発光部102から放射された光が光検知部106により検出される状態であればよく、発光部102、光検知部106及び光反射部114は、環境光を遮蔽できる環境に配置されていればよい。電源部104、制御部108、記憶部110及びタイマ112の配置場所は任意であり、監視対象である電気機器内に配置されても、電気機器外に配置されてもよい。
(First Embodiment)
(Configuration of hydrogen sulfide concentration estimation device)
With reference to FIG. 1, the hydrogen sulfide concentration estimation device 100 according to the first embodiment of the present invention has a light emitting unit 102 that emits light, a power supply unit 104 that supplies power to the light emitting unit 102, and light. It includes a light detection unit 106 for detection, a control unit 108, a storage unit 110, a timer 112, and a light reflection unit 114. The hydrogen sulfide concentration estimation device 100 also includes a power source (not shown) for operating each part, and an operating device (not shown) such as a computer keyboard and a mouse for inputting an instruction to the control unit 108. .. The light emitting unit 102, the light detecting unit 106, and the light reflecting unit 114 are arranged in an electric device installed in an environment where hydrogen sulfide can be generated. The light emitted from the light emitting unit 102 may be detected by the light detecting unit 106, and the light emitting unit 102, the light detecting unit 106, and the light reflecting unit 114 may be ambient light. It suffices if it is placed in an environment that can shield the light. The location of the power supply unit 104, the control unit 108, the storage unit 110, and the timer 112 is arbitrary, and may be arranged inside the electric device to be monitored or outside the electric device.

発光部102は、例えば発光ダイオード(以下、LEDという)により実現される。発光部102は、LEDに限らず、所定時間(例えば0.1~数秒程度)、所定方向に、所定強度の光を安定して出力できる発光素子であればよい。発光部102の放射光の波長は、光検知部106により検知され得る波長であればよく、任意である。発光部102の放射光は、例えば、可視光線、赤外線又は紫外線等である。電源部104は、制御部108による制御を受けて、発光部102に、発光部102を点灯させるための電力を供給する。 The light emitting unit 102 is realized by, for example, a light emitting diode (hereinafter referred to as LED). The light emitting unit 102 is not limited to the LED, and may be any light emitting element capable of stably outputting light of a predetermined intensity in a predetermined direction for a predetermined time (for example, about 0.1 to several seconds). The wavelength of the synchrotron radiation of the light emitting unit 102 may be any wavelength as long as it can be detected by the photodetection unit 106. The synchrotron radiation of the light emitting unit 102 is, for example, visible light, infrared rays, ultraviolet rays, or the like. Under the control of the control unit 108, the power supply unit 104 supplies electric power for lighting the light emitting unit 102 to the light emitting unit 102.

光検知部106は、例えばフォトトランジスタにより実現される。光検知部106は、フォトトランジスタに限らず、光を検知し、その強度(光量)に応じた大きさの電気信号(例えば電圧、電流)を出力できる素子であればよい。光検知部106は、発光部102の放射光の中心波長を、検出感度の中心付近に有することが好ましい。 The photodetector 106 is realized by, for example, a phototransistor. The photodetector 106 is not limited to a phototransistor, and may be any element that can detect light and output an electric signal (for example, voltage, current) having a magnitude corresponding to the intensity (light amount) thereof. The photodetector 106 preferably has the center wavelength of the synchrotron radiation of the light emitting unit 102 near the center of the detection sensitivity.

光反射部114は、L字形部材116及び銀Agを含む。L字形部材116の、発光部102側の直交する2つの表面120及び122には銀Agが配置されている。表面120及び122の全面に銀Agが配置されていても、一部に銀Agが配置されていてもよい。例えば、表面120及び122は銀メッキされている。これにより、図1において点線で示したように、発光部102から照射される光は銀Agにより反射されて光検知部106に入射される。L字形部材116は断面L字形に形成されており、発光部102から光検知部106への光路を比較的狭い空間に収めることができる。L字形部材116は、2つの表面120及び122が約90°を成すように配置されていればよく、L字形とはそのような形状も含む意味である。例えば、L字形部材116は、金属板の折り曲げ加工により形成できる。L字形部材116は、2つの平面部材を略直交するように接合したものであってもよい。発光部102、光検知部106及び光反射部114は、光検知系を構成する。 The light reflecting portion 114 includes an L-shaped member 116 and silver Ag. Silver Ag is arranged on two orthogonal surfaces 120 and 122 on the light emitting portion 102 side of the L-shaped member 116. Silver Ag may be arranged on the entire surface of the surfaces 120 and 122, or silver Ag may be arranged on a part thereof. For example, the surfaces 120 and 122 are silver plated. As a result, as shown by the dotted line in FIG. 1, the light emitted from the light emitting unit 102 is reflected by the silver Ag and incident on the photodetector unit 106. The L-shaped member 116 is formed in an L-shaped cross section, and the optical path from the light emitting unit 102 to the photodetection unit 106 can be accommodated in a relatively narrow space. The L-shaped member 116 may be arranged so that the two surfaces 120 and 122 form an approximately 90 °, and the L-shaped member means that such a shape is also included. For example, the L-shaped member 116 can be formed by bending a metal plate. The L-shaped member 116 may be formed by joining two flat members so as to be substantially orthogonal to each other. The light emitting unit 102, the light detection unit 106, and the light reflection unit 114 constitute a light detection system.

発光部102及び光検知部106は、例えば、LED及びフォトトランジスタを1つのパッケージに収容した素子であるフォトリフレクタにより実現できる。これにより、部品点数を低減でき、光検知系をコンパクトに形成できる。 The light emitting unit 102 and the photodetector unit 106 can be realized by, for example, a photoreflector which is an element in which an LED and a phototransistor are housed in one package. As a result, the number of parts can be reduced and the photodetection system can be compactly formed.

制御部108は、CPU(Central Processing Unit)であり、電源部104の出力を制御して、発光部102を点灯又は消灯させる。例えば、制御部108が電源部104に対してハイレベル(例えば5V)の信号を出力すると、電源部104は発光部102に電力を供給する。これにより、発光部102が点灯する。制御部108が電源部104に対してローレベル(例えば0V)の信号を出力すると、電源部104は発光部102への電力供給を停止する。これにより、点灯していた発光部102は消灯する。 The control unit 108 is a CPU (Central Processing Unit), and controls the output of the power supply unit 104 to turn on or off the light emitting unit 102. For example, when the control unit 108 outputs a high level (for example, 5V) signal to the power supply unit 104, the power supply unit 104 supplies electric power to the light emitting unit 102. As a result, the light emitting unit 102 is turned on. When the control unit 108 outputs a low level (for example, 0V) signal to the power supply unit 104, the power supply unit 104 stops supplying power to the light emitting unit 102. As a result, the light emitting unit 102 that was lit is turned off.

また、制御部108は、所定のタイミングで、光検知部106の出力信号を取得する。例えば、光検知部106がA/D変換機能を有していれば、制御部108は、光検知部106から出力されるデジタルデータを取得する。光検知部106がアナログ信号を出力すれば、制御部108は、入力されるアナログ信号を所定の時間間隔でサンプリングして、デジタルデータを生成する。 Further, the control unit 108 acquires the output signal of the photodetection unit 106 at a predetermined timing. For example, if the photodetector 106 has an A / D conversion function, the control unit 108 acquires digital data output from the photodetector 106. When the optical detection unit 106 outputs an analog signal, the control unit 108 samples the input analog signal at predetermined time intervals to generate digital data.

記憶部110は、制御部108から入力されるデータを記憶する揮発性又は不揮発性のメモリである。タイマ112は、制御部108からの要求を受けて、現在時刻を出力する。 The storage unit 110 is a volatile or non-volatile memory that stores data input from the control unit 108. The timer 112 receives a request from the control unit 108 and outputs the current time.

上記したように、発光部102から放射される光は、表面120上の銀Agにより反射され、再度表面122上の銀Agにより反射されて発光部102の光軸と略平行に戻り、光検知部106により検知される。光検知部106により測定される光量は、光反射部114の銀Agの状態に応じて変化する。銀Agが硫化水素により腐食されると光の反射率が低下するので、測定値はより小さくなる。光反射部114の銀Agの腐食の程度は、周囲環境の硫化水素濃度、及び、電気機器内に光反射部114が設置されてからの時間経過に応じて増大する。したがって、定期的に、制御部108により電源部104を制御して発光部102を点灯させた状態で、光検知部106により検出される光量を測定すれば、銀Agの腐食状態の変化を観測できる。 As described above, the light emitted from the light emitting unit 102 is reflected by the silver Ag on the surface 120, is reflected again by the silver Ag on the surface 122, and returns to be substantially parallel to the optical axis of the light emitting unit 102, and the light is detected. It is detected by unit 106. The amount of light measured by the photodetector 106 changes according to the state of silver Ag in the photoreflection unit 114. When silver Ag is corroded by hydrogen sulfide, the reflectance of light decreases, so that the measured value becomes smaller. The degree of corrosion of the silver Ag of the light reflecting portion 114 increases with the hydrogen sulfide concentration in the surrounding environment and the passage of time after the light reflecting portion 114 is installed in the electric device. Therefore, if the amount of light detected by the photodetection unit 106 is measured while the power supply unit 104 is controlled by the control unit 108 to light the light emitting unit 102, the change in the corrosion state of silver Ag can be observed. can.

発光部102にLEDを用い、光検知部106にフォトトランジスタを用いた光検知系の回路の例を図2に示す。図2を参照して、発光部102は、端子140及び142の間に直列接続されたLED130及び抵抗R1を含む。図2において、光反射部114の銀Agを便宜上平板で示す。光検知部106は、端子144及び146の間に直列接続されたフォトトランジスタ132、抵抗R2及びR3を含む。端子142及び146を接地した状態で、発光部102の端子140及び142間に電源部104から直流電圧を印加することにより、LED130が光を放射する。光検知部106は、端子144及び146の間に所定の直流電圧が印加された状態で、フォトトランジスタ132に光(銀Agにより反射された発光部102の放射光)が入射すると、フォトトランジスタ132はオンして電流が流れる(端子144及び146の間に電流が流れる)。制御部108は、それに伴う電圧降下により測定端子134に生じる電圧(以下、発生電圧という)を測定する。フォトトランジスタ132を流れる電流値はフォトトランジスタ132に入射する光量に依存するので、測定端子134で測定される発生電圧はフォトトランジスタ132に入射する光量を表す。なお、抵抗R1、R2及びR3は、LED130及びフォトトランジスタ132に応じた適切な抵抗値を有していればよい。抵抗R1、R2及びR3は、可変抵抗器であってもよい。 FIG. 2 shows an example of a circuit of a photodetection system using an LED for the light emitting unit 102 and a phototransistor for the photodetection unit 106. With reference to FIG. 2, the light emitting unit 102 includes an LED 130 and a resistor R1 connected in series between the terminals 140 and 142. In FIG. 2, the silver Ag of the light reflecting portion 114 is shown by a flat plate for convenience. The photodetector 106 includes a phototransistor 132, resistors R2 and R3 connected in series between the terminals 144 and 146. With the terminals 142 and 146 grounded, the LED 130 radiates light by applying a DC voltage from the power supply unit 104 between the terminals 140 and 142 of the light emitting unit 102. When a predetermined DC voltage is applied between the terminals 144 and 146 and light (radiated light of the light emitting unit 102 reflected by silver Ag) is incident on the phototransistor 132, the photodetector 106 is the phototransistor 132. Turns on and current flows (current flows between terminals 144 and 146). The control unit 108 measures the voltage generated at the measurement terminal 134 (hereinafter referred to as the generated voltage) due to the voltage drop accompanying the voltage drop. Since the current value flowing through the phototransistor 132 depends on the amount of light incident on the phototransistor 132, the generated voltage measured at the measurement terminal 134 represents the amount of light incident on the phototransistor 132. The resistors R1, R2 and R3 may have appropriate resistance values according to the LED 130 and the phototransistor 132. The resistors R1, R2 and R3 may be variable resistors.

(硫化水素濃度の推定方法)
図2に示した回路を硫化水素が発生し得る環境に設置し、所定のタイミングで発生電圧を測定し、時系列データを取得する。例えば、実施例として後述する図11に示すようなデータを取得する。測定開始時には、光反射部114の銀Agは腐食されていない状態(以下、初期状態ともいう)である。測定開始からの経過時間T(単位は日)に測定された発生電圧をY(T)とし、次式により硫化水素濃度の推定値C(単位はppb)を算出する。
C=-(ΔY/ΔT)/L ・・・(式1)
(Estimation method of hydrogen sulfide concentration)
The circuit shown in FIG. 2 is installed in an environment where hydrogen sulfide can be generated, the generated voltage is measured at a predetermined timing, and time-series data is acquired. For example, as an example, data as shown in FIG. 11 described later is acquired. At the start of measurement, the silver Ag of the light reflecting portion 114 is in an uncorroded state (hereinafter, also referred to as an initial state). Let Y (T) be the generated voltage measured at the elapsed time T (unit is day) from the start of measurement, and calculate the estimated value C (unit is ppb) of hydrogen sulfide concentration by the following equation.
C =-(ΔY / ΔT) / L ... (Equation 1)

式1において、ΔY(日)は、経過時間T及びT-ΔTにおける発生電圧Yの差、即ちΔY=Y(T)-Y(T-ΔT)であり、Lは定数である。実施例として後述するように、濃度・日数積に対する発生電圧のグラフは、濃度・日数積が比較的小さい範囲においては直線で近似でき、その傾き(係数Lに対応)は一定値である。式1は、この知見に基づいている。 In Equation 1, ΔY (day) is the difference between the elapsed voltage T and T−ΔT, that is, ΔY = Y (T) −Y (T—ΔT), and L is a constant. As will be described later as an example, the graph of the generated voltage with respect to the concentration / day product can be approximated by a straight line in the range where the concentration / day product is relatively small, and its slope (corresponding to the coefficient L) is a constant value. Equation 1 is based on this finding.

発生電圧Yは相対値として評価すればよく、例えば、光反射部114の銀Agの初期状態において測定された発生電圧Yの値が“130”になるように、図2の回路が調整された場合、L=0.075である。図2の回路の調整は、抵抗R1~R3のいずれかの値を調整することにより行われる。 The generated voltage Y may be evaluated as a relative value. For example, the circuit of FIG. 2 is adjusted so that the value of the generated voltage Y measured in the initial state of the silver Ag of the light reflecting portion 114 becomes “130”. In the case, L = 0.075. The adjustment of the circuit of FIG. 2 is performed by adjusting the value of any one of the resistors R1 to R3.

なお、式1により得られる推定値Cが有効である(硫化水素濃度を表している)と言えるためには、後述するように、硫化水素濃度(ppb)と経過時間(日)との積Sが所定のしきい値以下であることが必要である。上記したように、光反射部114の銀Agの初期状態において測定された発生電圧Yが“130”になるように、図2の回路が調整されていた場合、しきい値は1300(ppb・日)であり、S≦1300 であることが必要である。Sがしきい値を超える(S>1300)期間においては、式1により算出された推定値Cは有効ではない(硫化水素濃度を表していない)。 In order to say that the estimated value C obtained by Equation 1 is valid (representing the hydrogen sulfide concentration), the product S of the hydrogen sulfide concentration (ppb) and the elapsed time (days) will be described later. Must be less than or equal to a predetermined threshold. As described above, when the circuit of FIG. 2 is adjusted so that the generated voltage Y measured in the initial state of the silver Ag of the light reflecting portion 114 becomes “130”, the threshold value is 1300 (ppb. Day), and it is necessary that S ≦ 1300. In the period when S exceeds the threshold value (S> 1300), the estimated value C calculated by Equation 1 is not valid (does not represent the hydrogen sulfide concentration).

(硫化水素濃度の推定動作)
以下に、図3を参照して、図1の硫化水素濃度推定装置100により、電気機器の設置環境における硫化水素濃度の推定値を推定する処理に関して説明する。図3に示した処理は、制御部108が、予め記憶部110に記憶されている所定のプログラムを読出して実行することにより行われる。発光部102及び光検知部106は、図2に示した回路を構成しており、硫化水素濃度推定装置100の光検知系は、電気機器(配電盤等)の内部(外部の光が入らない暗所)に配置されているとする。また、光反射部114の銀Agの初期状態において測定された発生電圧が“130”になるように、図2の回路が予め調整されているとする。
(Estimation operation of hydrogen sulfide concentration)
Hereinafter, the process of estimating the estimated value of the hydrogen sulfide concentration in the installation environment of the electric device will be described with reference to FIG. 3 by the hydrogen sulfide concentration estimation device 100 of FIG. The process shown in FIG. 3 is performed by the control unit 108 reading and executing a predetermined program stored in the storage unit 110 in advance. The light emitting unit 102 and the photodetector unit 106 constitute the circuit shown in FIG. 2, and the photodetector system of the hydrogen sulfide concentration estimation device 100 is a darkness inside an electric device (switching board or the like) (external light does not enter). Place). Further, it is assumed that the circuit of FIG. 2 is preliminarily adjusted so that the generated voltage measured in the initial state of the silver Ag of the light reflecting portion 114 becomes “130”.

記憶部110には、測定を実行する時刻を特定するための情報(以下、測定時刻情報という)、所定のしきい値Th1、式1のパラメータ(L、K(日))、及び、メッセージが記憶されているとする。測定時刻情報は、どのようなタイミングで測定を行うかに応じて指定されていればよく、任意である。例えば、一定の時間間隔で測定を行う場合、測定時刻情報は、開始時刻及び時間間隔Δtであればよい。予め指定された時刻に測定を行う場合、測定時刻情報は、時刻を直接表す情報であればよい。ここでは、1時間毎に測定を行うとする(Δt=1(時間))。 Information for specifying the time to execute the measurement (hereinafter referred to as measurement time information), a predetermined threshold value Th1, parameters of the formula 1 (L, K (day)), and a message are stored in the storage unit 110. Suppose it is remembered. The measurement time information may be specified according to the timing at which the measurement is performed, and is arbitrary. For example, when the measurement is performed at a fixed time interval, the measurement time information may be the start time and the time interval Δt. When the measurement is performed at a time specified in advance, the measurement time information may be any information that directly represents the time. Here, it is assumed that the measurement is performed every hour (Δt = 1 (hour)).

図2に示した回路が上記したように予め調整されているので、L=0.075である。Kは、式1のΔTに対応し、経過時間の差を日単位で表したものである。ここでは、K=3(日)及びK=10(日)の2つの値が、記憶部110に記憶されているとする。しきい値Th1は、算出された値が硫化水水素の推定値として有効であるか否かを判定するために使用される。図2の回路が上記したように予め調整されているので、Th1=1300(ppb・日)である。 Since the circuit shown in FIG. 2 has been adjusted in advance as described above, L = 0.075. K corresponds to ΔT in Equation 1 and represents the difference in elapsed time on a daily basis. Here, it is assumed that two values of K = 3 (day) and K = 10 (day) are stored in the storage unit 110. The threshold Th1 is used to determine whether the calculated value is valid as an estimate of hydrogen sulfide. Since the circuit of FIG. 2 is preliminarily adjusted as described above, Th1 = 1300 (ppb · day).

ステップ300において、制御部108は、タイマ112から現在時刻を取得し、記憶部110に記憶されている測定時刻情報を参照して、測定時刻になったか否かを判定する。測定時刻になったと判定された場合、制御はステップ302に移行する。そうでなければ、制御はステップ322に移行する。 In step 300, the control unit 108 acquires the current time from the timer 112, refers to the measurement time information stored in the storage unit 110, and determines whether or not the measurement time has come. If it is determined that the measurement time has come, the control shifts to step 302. Otherwise, control proceeds to step 322.

ステップ302において、制御部108は、発光部102を点灯させ、測定端子134の発生電圧を測定する。測定された発生電圧は、測定開始からの経過時間Tと対応させて記憶部110に記憶される。その後、制御部108は発光部102を消灯し、制御はステップ304に移行する。ステップ302は繰返し実行されるので、一連の時系列データが記憶部110に記憶される。 In step 302, the control unit 108 lights the light emitting unit 102 and measures the generated voltage of the measurement terminal 134. The measured generated voltage is stored in the storage unit 110 in correspondence with the elapsed time T from the start of measurement. After that, the control unit 108 turns off the light emitting unit 102, and the control shifts to step 304. Since step 302 is repeatedly executed, a series of time-series data is stored in the storage unit 110.

ステップ304において、制御部108は、特異点を除去できるか否かを判定する。除去可能と判定された場合、制御はステップ306に移行する。そうでなければ、制御はステップ322に移行する。電気機器の点検時等に扉が開けられると、機器内部に外部からの光が入り、光検知系にも光が照射された状態になることがある。そのような状態で、発生電圧の測定タイミングになり測定が実行されると、測定値は本来の値よりも大きくなる。また、結露等により、測定値が本来の値よりも小さくなることもある。硫化水素濃度を精確に推定するには、これらの測定異常値を特異点として除去することが好ましい。特異点を除去するには、例えば、移動中央値を代表値とすることができる。具体的には、時系列データにおいて、連続する所定数(例えば、25個(24時間の測定回数))のデータを大きさの順に並べた場合に中央に位置する値(中央値)を、代表値とする。即ち、移動中央値を算出するには、所定数の測定データが必要であるので、所定数の測定データが得られるまでは、特異点を除去するとは判定されない。 In step 304, the control unit 108 determines whether or not the singularity can be removed. If it is determined that the removal is possible, the control shifts to step 306. Otherwise, control proceeds to step 322. If the door is opened when inspecting electrical equipment, light from the outside may enter the inside of the equipment, and the light detection system may also be illuminated. In such a state, when the measurement is executed at the measurement timing of the generated voltage, the measured value becomes larger than the original value. In addition, the measured value may be smaller than the original value due to dew condensation or the like. In order to accurately estimate the hydrogen sulfide concentration, it is preferable to remove these measurement abnormal values as singular points. To remove the singularity, for example, the median movement can be used as the representative value. Specifically, in the time series data, the value (median value) located at the center when a predetermined number of consecutive data (for example, 25 (for example, the number of measurements in 24 hours)) are arranged in order of size is represented. Let it be a value. That is, since a predetermined number of measurement data is required to calculate the median movement, it is not determined that the singular point is removed until a predetermined number of measurement data is obtained.

ステップ306において、制御部108は、ステップ302で測定された一連の時系列データから特異点を除去する。具体的には、制御部108は、最新の測定データ(最後にステップ302が実行されて測定されたデータ)から連続する所定数の過去の測定データを対象として移動中央値を求め、その移動中央値を、最新の測定データの測定時刻と対応させて、記憶部110に記憶する。その後、制御はステップ308に移行する。上記したように、移動中央値を求める処理が一度可能になれば、その後は、新たに測定データが取得される度に、ステップ308が実行される。したがって、ステップ302により測定された時系列データから、特異点が除去された時系列データが記憶部110に記憶される。特異点が除去されたデータ(発生電圧)をY(T)で表す。 In step 306, the control unit 108 removes the singularity from the series of time series data measured in step 302. Specifically, the control unit 108 obtains a moving center value for a predetermined number of consecutive past measurement data from the latest measurement data (data measured by executing step 302 at the end), and the moving center. The value is stored in the storage unit 110 in association with the measurement time of the latest measurement data. After that, control shifts to step 308. As described above, once the process of obtaining the moving median becomes possible, step 308 is executed every time new measurement data is acquired. Therefore, the time-series data in which the singularity is removed from the time-series data measured in step 302 is stored in the storage unit 110. The data (generated voltage) from which the singularity has been removed is represented by Y (T).

ステップ308において、制御部108は、硫化水素濃度の推定処理を実行するか否かを判定する。推定処理は、データ測定タイミングと同じ間隔(例えば1時間)で実行されても、異なる時間間隔(例えば1日)で実行されてもよい。推定を実行すると判定された場合、制御はステップ310に移行する。そうでなければ、制御はステップ322に移行する。なお、後述するように、硫化水素濃度の推定処理を実行するためには、K日間を超える測定データが必要である。したがって、K日間を超える測定データが記憶部110に記憶されるまでは、硫化水素濃度の推定処理を実行するとは判定されない。 In step 308, the control unit 108 determines whether or not to execute the hydrogen sulfide concentration estimation process. The estimation process may be executed at the same interval (for example, 1 hour) as the data measurement timing, or may be executed at a different time interval (for example, 1 day). If it is determined to perform the estimation, control proceeds to step 310. Otherwise, control proceeds to step 322. As will be described later, in order to execute the hydrogen sulfide concentration estimation process, measurement data exceeding K days is required. Therefore, it is not determined that the hydrogen sulfide concentration estimation process is executed until the measurement data for more than K days is stored in the storage unit 110.

ステップ310において、制御部108は、記憶部110から1つKを読出す。その後、制御はステップ312に移行する。 In step 310, the control unit 108 reads one K from the storage unit 110. After that, control shifts to step 312.

ステップ312において、制御部108は、記憶部110に記憶されている特異点が除去されたデータY(T)の中から1つのデータを特定し、そのデータからK日前のデータY(T-K)を特定し、2つのデータの差ΔY(T)=Y(T)-Y(T-K)を算出する。制御部108は、算出されたΔY(T)を記憶部110に記憶する。ステップ312の処理は、繰返し実行されるので、同じKを用いて既に硫化水素濃度が推定された時刻のデータは対象外とされる。その後、制御はステップ314に移行する。差ΔY(T)を算出するには、K日間を超える測定データが必要である。 In step 312, the control unit 108 identifies one data from the data Y (T) from which the singularity stored in the storage unit 110 has been removed, and the data Y (TK) K days before the data Y (T). ) Is specified, and the difference ΔY (T) = Y (T) −Y (TK) between the two data is calculated. The control unit 108 stores the calculated ΔY (T) in the storage unit 110. Since the process of step 312 is repeatedly executed, the data at the time when the hydrogen sulfide concentration has already been estimated using the same K is excluded. After that, control shifts to step 314. In order to calculate the difference ΔY (T), measurement data exceeding K days is required.

ステップ314において、制御部108は、記憶部110からステップ314で算出されたΔY(T)を読出し、上記の式1によりC(T)を算出し、経過時間Tにおける硫化水素濃度の推定値として、記憶部110に記憶する。その後、制御はステップ316に移行する。これにより、測定時刻(経過時間T)における硫化水素濃度の推定値C(T)の時系列データが記憶部110に記憶される。 In step 314, the control unit 108 reads ΔY (T) calculated in step 314 from the storage unit 110, calculates C (T) by the above equation 1, and uses it as an estimated value of the hydrogen sulfide concentration at the elapsed time T. , Stored in the storage unit 110. After that, control shifts to step 316. As a result, the time-series data of the estimated value C (T) of the hydrogen sulfide concentration at the measurement time (elapsed time T) is stored in the storage unit 110.

ステップ316において、制御部108は、推定処理が完了したか否かを判定する。上記したように、記憶部110には2つのKが記憶されているので、各Kに関してステップ310~314が実行された後に、完了したと判定される。そうでなければ、制御はステップ310に戻り、制御部108は別のKを記憶部110から読出して、ステップ312及び314を実行する。これにより、K毎に、硫化水素濃度の推定値C(T)の時系列データが記憶部110に記憶される。 In step 316, the control unit 108 determines whether or not the estimation process is completed. As described above, since the storage unit 110 stores two Ks, it is determined that the two Ks have been completed after the steps 310 to 314 have been executed for each K. Otherwise, control returns to step 310, and the control unit 108 reads another K from the storage unit 110 and executes steps 312 and 314. As a result, the time-series data of the estimated value C (T) of the hydrogen sulfide concentration is stored in the storage unit 110 for each K.

ステップ318において、制御部108は、最後にステップ306が実行されて記憶部110に記憶されたデータ(発生電圧)Yがしきい値Th1(例えば、30)よりも大きいか否かを判定する。データYが、しきい値Th1よりも大きいと判定された場合、制御はステップ322に移行する。そうでなければ、制御はステップ320に移行する。 In step 318, the control unit 108 determines whether or not the data (generated voltage) Y stored in the storage unit 110 after the last step 306 is executed is larger than the threshold value Th1 (for example, 30). If the data Y is determined to be greater than the threshold Th1, control proceeds to step 322. Otherwise, control proceeds to step 320.

ステップ318は、算出された硫化水素濃度の推定値の有効性を判定する処理である。上記したように、式1により計算された硫化水素濃度の推定値が有効であるためには、濃度・日数積SがS≦1300であることが必要である。したがって、濃度・日数積Sを繰返し計算し、計算値Sとしきい値(例えば、1300)とを比較してもよいが、ここでは、より簡便な方法を用いる。式1を変形すると、C×ΔT×L=-ΔY となる。C×ΔT=1300(濃度測定可能範囲を定めるしきい値)、L=0.075とすると、-ΔY=1300×0.075=97.5(約100)となる。即ち、濃度・日数積が1300になると、測定値Yは、銀Agの初期状態における発生電圧から約100低下していると言える。銀Agの初期状態における発生電圧の値を130としているので、測定値Yが30(=130-100)まで低下していれば、濃度・日数積は1300を超えていると言える。したがって、ステップ318において、ステップ306により決定されたデータ(移動中央値)をしきい値Th1(=30)と比較することにより、算出された硫化水素濃度の推定値の有効性を判定できる。 Step 318 is a process for determining the validity of the calculated estimated value of hydrogen sulfide concentration. As described above, in order for the estimated value of hydrogen sulfide concentration calculated by Equation 1 to be valid, it is necessary that the concentration / day product S is S ≦ 1300. Therefore, the concentration / day product S may be repeatedly calculated and the calculated value S and the threshold value (for example, 1300) may be compared, but here, a simpler method is used. When Equation 1 is modified, C × ΔT × L = −ΔY. Assuming that C × ΔT = 1300 (threshold value that determines the concentration measurable range) and L = 0.075, −ΔY = 1300 × 0.075 = 97.5 (about 100). That is, when the concentration / day product reaches 1300, it can be said that the measured value Y is about 100 lower than the generated voltage in the initial state of silver Ag. Since the value of the generated voltage in the initial state of silver Ag is 130, it can be said that the concentration / day product exceeds 1300 if the measured value Y drops to 30 (= 130-100). Therefore, in step 318, the validity of the calculated estimated value of hydrogen sulfide concentration can be determined by comparing the data (median movement) determined in step 306 with the threshold value Th1 (= 30).

なお、ステップ322に移行する前に、制御部108は、硫化水素濃度の推定値C(T)の時系列データを提示する。例えば、硫化水素濃度をモニターするために、最新の硫化水素濃度を数字で提示する。また、硫化水素濃度の時系列データをグラフとして提示してもよい。上記したように、ステップ318の判定結果がYES(Y>30)であれば、濃度・日数積Siが1300以下であり、算出されたC(T)は、硫化水素濃度の推定値として有効であるので、ユーザ(管理者)は、硫化水素濃度の変化に応じて、機器保全のための対策を適宜行うことができる。 Before moving to step 322, the control unit 108 presents time-series data of the estimated value C (T) of the hydrogen sulfide concentration. For example, in order to monitor the hydrogen sulfide concentration, the latest hydrogen sulfide concentration is presented numerically. In addition, time-series data of hydrogen sulfide concentration may be presented as a graph. As described above, if the determination result in step 318 is YES (Y> 30), the concentration / day product Si is 1300 or less, and the calculated C (T) is effective as an estimated value of the hydrogen sulfide concentration. Therefore, the user (administrator) can appropriately take measures for equipment maintenance according to the change in the hydrogen sulfide concentration.

ステップ320において、制御部108は、記憶部110から所定のメッセージを読出し、提示する。上記したように、Y>Th1でなければ、光反射部114の銀Agの腐食が進み、算出されたC(T)は硫化水素濃度の推定値として有効ではない。したがって、例えば、測定を継続するには光反射部114の交換が必要である旨を提示する。硫化水素濃度推定装置100が音響出力装置又は画像表示装置を備えていれば、メッセージを音響又は画像として提示できる。硫化水素濃度推定装置100から外部の音響出力装置又は画像表示装置に、提示するメッセージを表すデータを出力してもよい。 In step 320, the control unit 108 reads a predetermined message from the storage unit 110 and presents it. As described above, if Y> Th1, the silver Ag of the light reflecting portion 114 is corroded, and the calculated C (T) is not effective as an estimated value of the hydrogen sulfide concentration. Therefore, for example, it is suggested that the light reflecting unit 114 needs to be replaced in order to continue the measurement. If the hydrogen sulfide concentration estimation device 100 includes an acoustic output device or an image display device, the message can be presented as an acoustic or an image. Data representing a message to be presented may be output from the hydrogen sulfide concentration estimation device 100 to an external acoustic output device or image display device.

ステップ322において、制御部108は、終了の指示を受けたか否かを判定する。終了の指示を受けた場合、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ300に戻り、上記の処理を繰返す。終了の指示は、例えば、硫化水素濃度推定装置100の電源をオフする操作により行われる。 In step 322, the control unit 108 determines whether or not the end instruction has been received. If you are instructed to end, this program will end. If not, control returns to step 300 and repeats the above process. The end instruction is given, for example, by turning off the power of the hydrogen sulfide concentration estimation device 100.

以上により、電子機器が設置された環境における硫化水素濃度を常時監視可能になる。即ち、光反射部114の銀Agの腐食状態に応じて、光検知部106により検出される光量(測定端子134に発生する電圧)が変化する。したがって、硫化水素濃度推定装置100は、予め定められたタイミングで、発光部102を点灯させて測定端子134に発生する電圧を測定することを所定の期間繰返すことにより、式1を用いて、光反射部114が配置された電気機器の周囲環境における硫化水素濃度を自動的に推定できる。硫化水素濃度の推定値を提示することによい、電気機器の性能低下、故障等が生じる前に、対策を取ることができ、電気機器を適切に管理できる。 As a result, it becomes possible to constantly monitor the hydrogen sulfide concentration in the environment in which the electronic device is installed. That is, the amount of light (voltage generated at the measurement terminal 134) detected by the photodetection unit 106 changes according to the corrosion state of the silver Ag of the light reflection unit 114. Therefore, the hydrogen sulfide concentration estimation device 100 repeats the measurement of the voltage generated at the measurement terminal 134 by turning on the light emitting unit 102 at a predetermined timing for a predetermined period, thereby using the equation 1 to obtain light. The hydrogen sulfide concentration in the surrounding environment of the electric device in which the reflecting unit 114 is arranged can be automatically estimated. It is good to present an estimated value of hydrogen sulfide concentration, it is possible to take measures before the performance deterioration, failure, etc. of the electric equipment occur, and the electric equipment can be managed appropriately.

硫化水素濃度推定装置100は比較的簡単な機器構成であり、安価な装置として実現できる。L字形部材116を銀メッキすることにより、光反射部114を容易且つ安価に実現できる。 The hydrogen sulfide concentration estimation device 100 has a relatively simple device configuration and can be realized as an inexpensive device. By silver-plating the L-shaped member 116, the light reflecting portion 114 can be realized easily and inexpensively.

光反射部114をL字形に形成することにより、上記したように、光検知系をコンパクトに形成できる。さらに、発光部102からの光が光反射部114の反射面に斜めに入射するので、光が反射する部分の面積を大きくできる。より広い面積における銀Agの変色による影響を発生電圧に反映させることができるので、測定データが安定する。 By forming the light reflecting portion 114 in an L shape, the light detection system can be compactly formed as described above. Further, since the light from the light emitting unit 102 is obliquely incident on the reflecting surface of the light reflecting unit 114, the area of the portion where the light is reflected can be increased. Since the influence of the discoloration of silver Ag in a wider area can be reflected in the generated voltage, the measurement data is stable.

銀Agの腐食を光の反射率の変化(発生電圧の変化)として観測することにより、硫化水素濃度を精度よく推定できる。測定結果(発生電圧)が電気信号であるので、容易に遠隔監視が可能になる。また、硫化水素濃度推定装置100は、算出される推定値が有効でなくなれば、光反射部114の交換が必要である旨のメッセージ等を提示するので、光反射部114を交換するだけで、容易に観測を継続でき、硫化水素濃度の推定精度が高い状態に維持できる。 By observing the corrosion of silver Ag as a change in the reflectance of light (change in the generated voltage), the hydrogen sulfide concentration can be estimated accurately. Since the measurement result (generated voltage) is an electric signal, remote monitoring is easily possible. Further, the hydrogen sulfide concentration estimation device 100 presents a message or the like that the light reflecting unit 114 needs to be replaced if the calculated estimated value becomes invalid. Therefore, the light reflecting unit 114 can be replaced only by replacing the light reflecting unit 114. Observation can be easily continued, and the estimation accuracy of hydrogen sulfide concentration can be maintained at a high level.

上記した係数L及びK(=ΔT)の値は、一例であり、上記の値に限定されない。光反射部114の銀Agの初期状態において測定された発生電圧が“130”以外の値になるように、図2の回路が予め調整されていれば、係数Lは上記と異なる値となる。また、例えば、K(日)は環境中の硫化水素濃度に応じて、1以上15以下の間の実数であればよい。また、推定値の有効性を判定するためのしきい値Th1も、上記の値に限定されない。より高い精度が要求される場合には、しきい値Th1として、上記の値よりも大きい値を使用すればよい。 The above-mentioned values of the coefficients L and K (= ΔT) are examples, and are not limited to the above-mentioned values. If the circuit of FIG. 2 is adjusted in advance so that the generated voltage measured in the initial state of the silver Ag of the light reflecting portion 114 becomes a value other than “130”, the coefficient L becomes a value different from the above. Further, for example, K (day) may be a real number between 1 and 15 depending on the hydrogen sulfide concentration in the environment. Further, the threshold value Th1 for determining the validity of the estimated value is not limited to the above value. When higher accuracy is required, a value larger than the above value may be used as the threshold value Th1.

上記では2つのKを用いる場合を説明したが、これに限定されない。3つ以上のKを用いてもよい。予め、硫化水素濃度の高低がある程度分かる場合には、それに応じた1つのKを設定すればよい。 In the above, the case where two Ks are used has been described, but the present invention is not limited to this. You may use 3 or more Ks. If the high or low hydrogen sulfide concentration is known to some extent in advance, one K may be set accordingly.

また、測定時間間隔、及び、移動中央値の算出に用いるデータ数は、上記の値に限定されない。測定時間間隔は、1分以上1時間以下の値であり、移動中央値の算出に用いるデータ数は半日以上2日以下の間に測定されたデータを用いてもよい。 Further, the measurement time interval and the number of data used for calculating the median movement are not limited to the above values. The measurement time interval is a value of 1 minute or more and 1 hour or less, and the number of data used for calculating the median movement may be data measured during half a day or more and 2 days or less.

上記では、測定データから特定点を除去するために、移動中央値を用いる場合を説明したが、これに限定されない。例えば、移動中央値に代えて、移動平均値を用いてもよい。さらに、単純な移動平均値ではなく、連続する複数の測定データを大きい順に並べて、その中央付近の平均値を用いてもよい。例えば、連続する25個の測定データを対象とする場合、11番目~15番目の測定データの平均値を用いることができる。 In the above, the case where the median movement is used to remove a specific point from the measurement data has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the moving average value may be used instead of the moving median value. Further, instead of a simple moving average value, a plurality of consecutive measurement data may be arranged in descending order and the average value near the center thereof may be used. For example, when 25 consecutive measurement data are targeted, the average value of the 11th to 15th measurement data can be used.

上記では、ステップ318において、測定データY(特異点除去後)がしきい値Th1(例えば、30)よりも大きくない場合に、硫化水素濃度の推定値が有効でないと判定したが、これに限定されない。測定データY(特定点除去後)から算出される値を用いてもよい。例えば、発生電圧の初期値(130)に対する測定値Yの比率(Y/130)が所定値(例えば、30/130≒0.23)より大きくない場合に、硫化水素濃度の推定値が有効でないと判定することもできる。 In the above, in step 318, when the measurement data Y (after removing the singular point) is not larger than the threshold value Th1 (for example, 30), it is determined that the estimated value of the hydrogen sulfide concentration is not valid, but the present invention is limited to this. Not done. A value calculated from the measurement data Y (after removing the specific point) may be used. For example, if the ratio (Y / 130) of the measured value Y to the initial value (130) of the generated voltage is not larger than a predetermined value (for example, 30/130≈0.23), the estimated value of the hydrogen sulfide concentration is not valid. It can also be determined that.

(第1変形例)
上記では、L字形部材116の表面120及び122に銀Agを配置して、発光部102の放射光を反射する場合を説明したが、これに限定されない。図4に示すように、表面120及び122の一方の面にのみ銀Agが配置されていてもよい。例えば、図4の(a)は、水平の表面120上に銀Agが配置(例えば銀メッキ)された構成を示す。表面120の全面に銀Agが配置されていても、一部に銀Agが配置されていてもよい。図4の(b)は、鉛直の表面122上に銀Agが配置(例えば銀メッキ)された構成を示す。表面122の全面に銀Agが配置されていても、一部に銀Agが配置されていてもよい。図4の(a)及び(b)のいずれの場合にも、銀Agが配置されていない面は、光を反射するように鏡面仕上げされており、硫化水素により腐食されないことが好ましい。
(First modification)
In the above, the case where the silver Ag is arranged on the surfaces 120 and 122 of the L-shaped member 116 to reflect the synchrotron radiation of the light emitting unit 102 has been described, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 4, silver Ag may be arranged only on one surface of the surfaces 120 and 122. For example, FIG. 4A shows a configuration in which silver Ag is arranged (for example, silver-plated) on a horizontal surface 120. Silver Ag may be arranged on the entire surface of the surface 120, or silver Ag may be arranged on a part of the surface 120. FIG. 4B shows a configuration in which silver Ag is arranged (for example, silver-plated) on a vertical surface 122. Silver Ag may be arranged on the entire surface of the surface 122, or silver Ag may be arranged on a part of the surface 122. In any of the cases (a) and (b) of FIG. 4, it is preferable that the surface on which the silver Ag is not arranged is mirror-finished so as to reflect light and is not corroded by hydrogen sulfide.

(第2変形例)
上記では、L字形部材116の表面に直接銀Agを配置する場合を説明したが、これに限定されない。銀メッキされた平板を用いた構成であってもよい。例えば、図5に示すように、L字形部材116の上に銀メッキ版124が配置される構成とすることができる。銀Agが配置されていない表面122は、光を反射するように鏡面仕上げされており、硫化水素により腐食されないことが好ましい。このような構成により、上記したように、濃度・日数積がしきい値を超えて、算出される推定値Cが有効でないと判定された場合には、銀メッキ版124を交換するだけで容易に測定を再開できる。
(Second modification)
In the above, the case where the silver Ag is directly arranged on the surface of the L-shaped member 116 has been described, but the present invention is not limited to this. It may be configured by using a silver-plated flat plate. For example, as shown in FIG. 5, the silver-plated plate 124 can be arranged on the L-shaped member 116. It is preferable that the surface 122 on which the silver Ag is not arranged is mirror-finished so as to reflect light and is not corroded by hydrogen sulfide. With such a configuration, as described above, when the concentration / day product exceeds the threshold value and it is determined that the calculated estimated value C is not valid, it is easy to simply replace the silver-plated plate 124. Measurement can be resumed.

(第3変形例)
上記では、断面L字形のL字形部材116及び銀Agを含む光反射部114を用いる場合を説明したが、これに限定されない。光反射部114に代えて、図6に示したように、平板126及び銀Agを含む光反射部118を用いてもよい。平板126の一方の平面には銀Agが配置(例えば銀メッキ)され、発光部102から放射された光は銀Agにより1回反射され、光検知部106により検出される。
(Third modification example)
In the above, the case where the L-shaped member 116 having an L-shaped cross section and the light reflecting portion 114 including the silver Ag are used has been described, but the present invention is not limited thereto. As shown in FIG. 6, a light reflecting unit 118 including a flat plate 126 and silver Ag may be used instead of the light reflecting unit 114. Silver Ag is arranged (for example, silver-plated) on one plane of the flat plate 126, and the light emitted from the light emitting unit 102 is reflected once by the silver Ag and detected by the light detection unit 106.

第2変形例及び第3変形例のように、発光部102の放射光を銀Agにより1回だけ反射させることにより、銀Agが腐食され変色した場合に、反射光の減衰量が小さくなり過ぎることを抑制できる。発光部102の放射光が、腐食され変色した銀Ag(硫化銀)によって2回反射されると、光検知部106に入射する光量は小さくなり過ぎる。したがって、測定される発生電圧も小さくなり過ぎ、測定精度が低下する。第2変形例及び第3変形例のように構成することにより、測定精度の低下を抑制でき、硫化水素濃度の推定値の精度低下を抑制できる。 As in the second modification and the third modification, when the synchrotron radiation of the light emitting unit 102 is reflected only once by the silver Ag, the amount of attenuation of the reflected light becomes too small when the silver Ag is corroded and discolored. Can be suppressed. When the synchrotron radiation of the light emitting unit 102 is reflected twice by the corroded and discolored silver Ag (silver sulfide), the amount of light incident on the light detection unit 106 becomes too small. Therefore, the generated voltage to be measured becomes too small, and the measurement accuracy is lowered. By configuring as in the second modification and the third modification, the decrease in measurement accuracy can be suppressed, and the decrease in accuracy of the estimated value of hydrogen sulfide concentration can be suppressed.

(第4変形例)
図1、図4及び図5においては、発光部102の上方に光検知部106を配置する場合を説明したが、これに限定されない。図1、図4及び図5において、発光部102及び光検知部106の位置を入替え、発光部102を光検知部106の上方に配置してもよい。
(Fourth modification)
In FIGS. 1, 4 and 5, the case where the photodetector 106 is arranged above the light emitting unit 102 has been described, but the present invention is not limited to this. In FIGS. 1, 4 and 5, the positions of the light emitting unit 102 and the light detecting unit 106 may be exchanged, and the light emitting unit 102 may be arranged above the light detecting unit 106.

(第2の実施の形態)
プリント基板を硫化水素に暴露した場合に発生する典型的な不具合として、次の(1)及び(2)が知られている。
(1)硫化銅がプリント基板のパターン(配線、ランド等)からその周囲に進展(腐食進展)し、隣のパターンまで至り、短絡する。
(2)プリント基板のパターン内部の断面全体が硫化し、その部分の抵抗値が上昇する。
過去の不具合を調査した結果、大部分のケースで不具合(2)よりも不具合(1)が先に発生することが確認された。したがって、不具合(1)が発生する前に、その予兆を検出できれば好ましい。第2の実施の形態においては、硫化水素が発生し得る環境に設置された電気機器等に含まれるプリント基板等が硫化水素により腐食されることにより、配線が短絡する等の不具合(1)が発生するリスク(以下、硫化水素による不具合リスクという)を検出することを目的とする。
(Second embodiment)
The following (1) and (2) are known as typical defects that occur when a printed circuit board is exposed to hydrogen sulfide.
(1) Copper sulfide propagates (corrosion progresses) from the printed circuit board pattern (wiring, lands, etc.) to the surroundings, reaches the adjacent pattern, and short-circuits.
(2) The entire cross section inside the pattern of the printed circuit board is sulfurized, and the resistance value of that portion increases.
As a result of investigating past defects, it was confirmed that the defect (1) occurs before the defect (2) in most cases. Therefore, it is preferable if the sign of the defect (1) can be detected before it occurs. In the second embodiment, there is a problem (1) such as a short circuit of wiring due to corrosion of a printed substrate or the like included in an electric device or the like installed in an environment where hydrogen sulfide can be generated by hydrogen sulfide. The purpose is to detect the risk that occurs (hereinafter referred to as the risk of malfunction due to hydrogen sulfide).

図7に、硫化水素環境におけるプリント基板の腐食の程度を示す。具体的には、模擬プリント基板を濃度が異なる複数の硫化水素環境に暴露し、暴露開始からの経過時間に応じて、腐食進展距離を測定した。縦軸は、腐食進展距離(μm)であり、横軸は、腐食進展距離の測定時の硫化水素濃度と、暴露開始から測定時までの経過日数との積(濃度・日数積(ppb・日))である。 FIG. 7 shows the degree of corrosion of the printed circuit board in a hydrogen sulfide environment. Specifically, the simulated printed circuit board was exposed to a plurality of hydrogen sulfide environments having different concentrations, and the corrosion progress distance was measured according to the elapsed time from the start of exposure. The vertical axis is the corrosion progress distance (μm), and the horizontal axis is the product of the hydrogen sulfide concentration at the time of measuring the corrosion progress distance and the number of days elapsed from the start of exposure to the time of measurement (concentration / days product (ppb / day)). )).

通常、プリント配線のパターン間距離は100μm以上あるので、腐食進展距離が20μ程度までであれば、絶縁劣化(短絡等)に至ることはない。即ち、図7において、下向きの矢印で示したように、腐食進展距離が20μm以下であれば、不具合が発生するリスクはないと考えられる。一方、上向きの矢印で示したように、腐食進展距離が50μm以上になると、不具合が発生するリスクは高くなる。図7に示した測定結果から、濃度・日数積が約15000ppb・日以下であれば、腐食進展距離が20μm以下であることが分かる(斜線領域参照)。したがって、安全を見込んで、濃度・日数積が約10000ppb・日になる時期を検出できれば好ましい。 Normally, the distance between patterns of printed wiring is 100 μm or more, so if the corrosion progress distance is up to about 20 μm, insulation deterioration (short circuit, etc.) does not occur. That is, as shown by the downward arrow in FIG. 7, if the corrosion progress distance is 20 μm or less, it is considered that there is no risk of occurrence of a defect. On the other hand, as shown by the upward arrow, when the corrosion progress distance is 50 μm or more, the risk of occurrence of a defect increases. From the measurement results shown in FIG. 7, it can be seen that if the concentration / day product is about 15,000 ppb / day or less, the corrosion progress distance is 20 μm or less (see the shaded area). Therefore, in anticipation of safety, it is preferable to be able to detect the time when the concentration / day product becomes about 10,000 ppb / day.

第1の実施の形態と同様に硫化水素濃度を算出し(図3のステップ314参照)、それを用いて濃度・日数積を算出し、その値を所定のしきい値Th2(例えば、10000(ppb・日))と比較することにより、不具合リスクの予兆を検出することが考えられる。しかし、上記したように、硫化水素濃度を精度よく算出できるのは、濃度・日数積が約1300ppb・日までである。それに対して、後述するように、第2の実施の形態においては、電気機器が設置された環境の硫化水素濃度を算出することなく、不具合リスクの予兆を自動的に検出できる。 The hydrogen sulfide concentration is calculated in the same manner as in the first embodiment (see step 314 in FIG. 3), the concentration / day product is calculated using it, and the value is set to a predetermined threshold value Th2 (for example, 10000 (for example, 10000 (for example)). By comparing with ppb ・ day)), it is conceivable to detect a sign of failure risk. However, as described above, the hydrogen sulfide concentration can be calculated accurately only when the concentration / day product is about 1300 ppb / day. On the other hand, as will be described later, in the second embodiment, the sign of the risk of failure can be automatically detected without calculating the hydrogen sulfide concentration in the environment in which the electric device is installed.

(不具合リスク検出装置の構成)
図8を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る不具合リスク検出装置200は、光を放射する発光部202と、発光部202に電力を供給する電源部104と、光を検知する光検知部206と、制御部208と、記憶部110と、タイマ112と、光反射部114とを含む。不具合リスク検出装置200は、図1に示した硫化水素濃度推定装置100において、発光部102、光検知部106及び制御部108がそれぞれ発光部202、光検知部206及び制御部208で代替されたものである。発光部202、光検知部206及び制御部208以外の構成は硫化水素濃度推定装置100と同じである。したがって、以下においては、重複説明を繰返さず、主として異なる点に関して説明する。
(Configuration of defect risk detection device)
With reference to FIG. 8, the defect risk detection device 200 according to the second embodiment of the present invention detects light, a light emitting unit 202 that emits light, a power supply unit 104 that supplies power to the light emitting unit 202, and light. It includes a light detection unit 206, a control unit 208, a storage unit 110, a timer 112, and a light reflection unit 114. In the defect risk detection device 200, in the hydrogen sulfide concentration estimation device 100 shown in FIG. 1, the light emitting unit 102, the photodetector 106, and the control unit 108 are replaced by the light emitting unit 202, the photodetector 206, and the control unit 208, respectively. It is a thing. The configuration other than the light emitting unit 202, the photodetector unit 206, and the control unit 208 is the same as that of the hydrogen sulfide concentration estimation device 100. Therefore, in the following, the duplicate explanation will not be repeated, and the differences will be mainly described.

発光部202は、例えばLEDにより実現される。発光部202は、LEDに限らず、所定時間(例えば0.1~数秒程度)、所定方向に、所定強度の光を安定して出力できる発光素子であればよい。発光部202は、赤色光(例えば、光の中心波長630nm)を放射する。 The light emitting unit 202 is realized by, for example, an LED. The light emitting unit 202 is not limited to the LED, and may be any light emitting element capable of stably outputting light of a predetermined intensity in a predetermined direction for a predetermined time (for example, about 0.1 to several seconds). The light emitting unit 202 emits red light (for example, the center wavelength of light is 630 nm).

光検知部206は、例えばフォトトランジスタにより実現される。光検知部206は、フォトトランジスタに限らず、発光部202の放射光を検知し、その強度(光量)に応じた大きさの電気信号(例えば電圧、電流)を出力できる素子であればよい。光検知部206は、発光部202の放射光の中心波長630nmを、検出感度の中心付近に有することが好ましい。 The photodetector 206 is realized by, for example, a phototransistor. The photodetector 206 is not limited to the phototransistor, and may be any element that can detect the synchrotron radiation of the light emitting unit 202 and output an electric signal (for example, voltage, current) having a magnitude corresponding to the intensity (light amount) thereof. The photodetector 206 preferably has a center wavelength of 630 nm of the synchrotron radiation of the light emitting unit 202 near the center of the detection sensitivity.

発光部202、光検知部206及び光反射部114は、光検知系を構成する。不具合リスク検出装置200の光検知系は、電気機器内のプリント基板900の近くに配置される。不具合リスク検出装置200の検知系は、硫化水素濃度推定装置100の検知系と同様の回路により実現される。発光部202にLEDを用い、光検知部206にフォトトランジスタを用いた光検知系の回路の例を図9に示す。図9は、図2と同様の回路である。図9は図2と異なり、LED230は赤色光を放射し、フォトトランジスタ232はLED230から放射される赤色光を検知する。 The light emitting unit 202, the light detecting unit 206, and the light reflecting unit 114 constitute a light detecting system. The photodetector system of the failure risk detection device 200 is arranged near the printed circuit board 900 in the electrical equipment. The detection system of the failure risk detection device 200 is realized by the same circuit as the detection system of the hydrogen sulfide concentration estimation device 100. FIG. 9 shows an example of a circuit of a photodetection system using an LED for the light emitting unit 202 and a phototransistor for the photodetection unit 206. FIG. 9 is a circuit similar to that of FIG. In FIG. 9, unlike FIG. 2, the LED 230 emits red light, and the phototransistor 232 detects the red light emitted from the LED 230.

制御部208は、硫化水素濃度推定装置100の制御部108と同様に、CPUであり、電源部104の出力を制御して、発光部202の点灯を制御し、光検知部206により光を検出する。制御部208が制御部108と異なる点は、制御部108が硫化水素濃度の推定値を算出したのに対して、制御部208は硫化水素による不具合リスクを検出することである。 The control unit 208 is a CPU like the control unit 108 of the hydrogen sulfide concentration estimation device 100, controls the output of the power supply unit 104, controls the lighting of the light emitting unit 202, and detects the light by the photodetection unit 206. do. The difference between the control unit 208 and the control unit 108 is that the control unit 108 calculates the estimated value of the hydrogen sulfide concentration, whereas the control unit 208 detects the risk of malfunction due to hydrogen sulfide.

(不具合リスクの検出動作)
以下に、図10を参照して、図8の不具合リスク検出装置200により実行される、電気機器のプリント基板における、硫化水素による不具合リスクを検出する処理に関して説明する。上記したように、濃度・日数積が約10000ppb・日になる時期を検出することにより、硫化水素による不具合リスクを検出する。実施例として後述するように、硫化水素の濃度・日数積が約10000(ppb・日)になる頃には、赤色光を照射して測定した発生電圧のグラフに極大点が生じ、その後、発生電圧は20~30日間にわたって減少する、という知見が得られた。これに基づき、この極大点を検出することにより、硫化水素の濃度・日数積が約10000になったことを検出する。
(Failure risk detection operation)
Hereinafter, with reference to FIG. 10, a process for detecting a defect risk due to hydrogen sulfide in a printed circuit board of an electric device, which is executed by the defect risk detection device 200 of FIG. 8, will be described. As described above, the risk of malfunction due to hydrogen sulfide is detected by detecting the time when the concentration / day product reaches about 10,000 ppb / day. As will be described later as an example, when the hydrogen sulfide concentration / day product reaches about 10,000 (ppb / day), a maximum point appears in the graph of the generated voltage measured by irradiating with red light, and then it occurs. It was found that the voltage decreased over 20-30 days. Based on this, by detecting this maximum point, it is detected that the concentration / day product of hydrogen sulfide has reached about 10,000.

図10に示した処理は、制御部208が、予め記憶部110に記憶されている所定のプログラムを読出して実行することにより行われる。発光部202及び光検知部206は、図9に示した回路を構成しており、不具合リスク検出装置200の光検知系は、電気機器(配電盤等)の内部(外部の光が入らない暗所)に配置されているとする。また、光反射部114の銀Agの初期状態において測定された発生電圧が“130”になるように、図9の回路が予め調整されているとする。 The process shown in FIG. 10 is performed by the control unit 208 reading and executing a predetermined program stored in the storage unit 110 in advance. The light emitting unit 202 and the photodetector unit 206 form the circuit shown in FIG. 9, and the photodetector system of the defect risk detection device 200 is a dark place inside an electric device (switchboard or the like) (a dark place where external light does not enter). ). Further, it is assumed that the circuit of FIG. 9 is preliminarily adjusted so that the generated voltage measured in the initial state of the silver Ag of the light reflecting portion 114 becomes “130”.

不具合リスク検出装置200の記憶部110には、硫化水素濃度推定装置100と同様に、測定時刻情報、パラメータ(L、K(日))及びメッセージが記憶されているとする。ここでは、1時間毎に測定を行うとする(Δt=1(時間))。L及びKは、それぞれ0.075及び10(日)である。なお、メッセージの内容は、後述するように硫化水素濃度推定装置100とは異なる。 It is assumed that the measurement time information, parameters (L, K (days)) and messages are stored in the storage unit 110 of the failure risk detection device 200, as in the hydrogen sulfide concentration estimation device 100. Here, it is assumed that the measurement is performed every hour (Δt = 1 (hour)). L and K are 0.075 and 10 (days), respectively. The content of the message is different from that of the hydrogen sulfide concentration estimation device 100 as described later.

ステップ400において、制御部208は、タイマ112から現在時刻を取得し、記憶部110に記憶されている測定時刻情報を参照して、測定時刻になったか否かを判定する。測定時刻になったと判定された場合、制御はステップ402に移行する。そうでなければ、制御はステップ422に移行する。 In step 400, the control unit 208 acquires the current time from the timer 112, refers to the measurement time information stored in the storage unit 110, and determines whether or not the measurement time has come. If it is determined that the measurement time has come, the control shifts to step 402. Otherwise, control proceeds to step 422.

ステップ402において、制御部208は、発光部202を点灯させ、測定端子134の発生電圧を測定する。測定された発生電圧は、測定開始からの経過時間Tと対応させて記憶部110に記憶される。その後、制御部208は発光部202を消灯し、制御はステップ404に移行する。ステップ402は繰返し実行されるので、一連の時系列データが記憶部110に記憶される。 In step 402, the control unit 208 lights the light emitting unit 202 and measures the generated voltage of the measurement terminal 134. The measured generated voltage is stored in the storage unit 110 in correspondence with the elapsed time T from the start of measurement. After that, the control unit 208 turns off the light emitting unit 202, and the control shifts to step 404. Since step 402 is repeatedly executed, a series of time-series data is stored in the storage unit 110.

ステップ404において、制御部208は、ステップ304(図3参照)と同様に、特異点を除去できるか否かを判定する。除去可能と判定された場合、制御はステップ406に移行する。そうでなければ、制御はステップ422に移行する。 In step 404, the control unit 208 determines whether or not the singularity can be removed, as in step 304 (see FIG. 3). If it is determined that it can be removed, control shifts to step 406. Otherwise, control proceeds to step 422.

ステップ406において、制御部208は、ステップ306(図3参照)と同様に、ステップ402で測定された一連の時系列データから特異点を除去する。その後、制御はステップ408に移行する。これにより、ステップ402により測定された時系列データから、特異点が除去された時系列データが記憶部110に記憶される。特異点が除去されたデータ(発生電圧)をY(T)で表す。 In step 406, the control unit 208 removes the singularity from the series of time series data measured in step 402, as in step 306 (see FIG. 3). After that, control shifts to step 408. As a result, the time-series data in which the singularity is removed from the time-series data measured in step 402 is stored in the storage unit 110. The data (generated voltage) from which the singularity has been removed is represented by Y (T).

ステップ408において、制御部208は、リスク判定処理を実行するか否かを判定する。リスク判定処理は、データ測定タイミングと同じ間隔(例えば1時間)で実行されても、異なる時間間隔(例えば1日)で実行されてもよい。リスク検出処理を実行すると判定された場合、制御はステップ410に移行する。そうでなければ、制御はステップ422に移行する。なお、後述するように、リスク判定処理を実行するためには、K日間を超える測定データが必要である。したがって、K日間を超える測定データが記憶部110に記憶されるまでは、リスク判定処理を実行するとは判定されない。 In step 408, the control unit 208 determines whether or not to execute the risk determination process. The risk determination process may be executed at the same interval (for example, 1 hour) as the data measurement timing, or may be executed at a different time interval (for example, 1 day). If it is determined to execute the risk detection process, control shifts to step 410. Otherwise, control proceeds to step 422. As will be described later, in order to execute the risk determination process, measurement data exceeding K days is required. Therefore, it is not determined that the risk determination process is executed until the measurement data for more than K days is stored in the storage unit 110.

ステップ410において、制御部208は、記憶部110からKを読出す。その後、制御はステップ412に移行する。 In step 410, the control unit 208 reads K from the storage unit 110. After that, control shifts to step 412.

ステップ412において、制御部208は、記憶部110に記憶されている特異点が除去されたデータY(T)の中から1つのデータを特定し、そのデータからK日前のデータY(T-K)を特定し、2つのデータの差ΔY(T)=Y(T)-Y(T-K)を算出する。制御部208は、算出されたΔY(T)を記憶部110に記憶する。その後、制御はステップ414に移行する。差ΔY(T)を算出するには、K日間を超える測定データが必要である。 In step 412, the control unit 208 identifies one data from the data Y (T) from which the singularity stored in the storage unit 110 has been removed, and the data Y (TK) K days before the data Y (T). ) Is specified, and the difference ΔY (T) = Y (T) −Y (TK) between the two data is calculated. The control unit 208 stores the calculated ΔY (T) in the storage unit 110. After that, control shifts to step 414. In order to calculate the difference ΔY (T), measurement data exceeding K days is required.

ステップ414において、制御部208は、ステップ414により算出されたΔY(T)と、係数Lとを記憶部110から読出し、次式により傾きα(T)を算出する。
α(T)=-(ΔY(T)/K)/L ・・・(式2)
制御部208は、経過時間T毎に、α(T)を算出し記憶部110に記憶する。その後、制御はステップ416に移行する。これにより、経過時刻Tにおけるα(T)の時系列データが記憶部110に記憶される。ステップ414は繰返し実行されるが、新たに測定されたデータを用いてα(T)が算出され、算出済みのα(T)を再度算出することはしない。
In step 414, the control unit 208 reads the ΔY (T) calculated in step 414 and the coefficient L from the storage unit 110, and calculates the slope α (T) by the following equation.
α (T) =-(ΔY (T) / K) / L ... (Equation 2)
The control unit 208 calculates α (T) for each elapsed time T and stores it in the storage unit 110. After that, control shifts to step 416. As a result, the time series data of α (T) at the elapsed time T is stored in the storage unit 110. Although step 414 is repeatedly executed, α (T) is calculated using the newly measured data, and the calculated α (T) is not calculated again.

ステップ416において、制御部208は、リスク判定処理を実行する。具体的には、制御部208は、図11のフローチャートにより示される処理を実行する。 In step 416, the control unit 208 executes the risk determination process. Specifically, the control unit 208 executes the process shown by the flowchart of FIG.

ステップ500において、制御部208は、記憶部110に記憶されているY(T)の中から極大点を検出し、最新の極大点を特定する情報のみを残す。具体的には、制御部208は、傾きα(T)の時系列データを記憶部110から読出し、α(T)の符号(以下、極性という)が正(プラス)から負(マイナス)に変化する点を検出する。α(T)は、Y(T)の時系列データの1次微分係数に相当するので、α(T)の極性が正から負に変化する点は、Y(T)が極大値になる点(極大点)に相当する。ステップ500は繰返し実行されるが、前回ステップ500が実行されてから新たに算出されたα(T)を処理対象とし、既に処理済みのα(T)は処理対象とはしない。なお、α(T)の極性が正から負に変化する点が、Y(T)の極大点にどの程度一致するかは、Kの値に依存するが、リスク検出のためには、ある程度近ければよい。 In step 500, the control unit 208 detects the maximum point from the Y (T) stored in the storage unit 110, and leaves only the information for specifying the latest maximum point. Specifically, the control unit 208 reads the time-series data of the slope α (T) from the storage unit 110, and the sign of α (T) (hereinafter referred to as polarity) changes from positive (plus) to negative (minus). Detect the point to do. Since α (T) corresponds to the first derivative of the time series data of Y (T), the point where the polarity of α (T) changes from positive to negative is the point where Y (T) becomes the maximum value. Corresponds to (maximum point). Although step 500 is repeatedly executed, α (T) newly calculated after the previous step 500 is executed is targeted for processing, and α (T) that has already been processed is not targeted for processing. The degree to which the point at which the polarity of α (T) changes from positive to negative coincides with the maximum point of Y (T) depends on the value of K, but it should be close to some extent for risk detection. Just do it.

極大点は複数検出され得る。極大点が検出されない場合もある。制御部208は、検出された極大点と、既に記憶部110に記憶されている極大点とを含めて、最新の(最も経過時間が大きい)極大点のみを残す。即ち、極大点が1つ又は複数検出された場合、極大点を特定する情報(例えば、経過時間)が記憶部110に記憶されていれば、それを削除し、最新の極大点を特定する情報を記憶部110に記憶する。極大点が検出されず、極大点を特定する情報が記憶部110に記憶されていれば、その情報を記憶部110に記憶したままにする。 Multiple maxima can be detected. The maximum point may not be detected. The control unit 208 keeps only the latest (largest elapsed time) maximum point including the detected maximum point and the maximum point already stored in the storage unit 110. That is, when one or a plurality of maximum points are detected, if the information for specifying the maximum point (for example, elapsed time) is stored in the storage unit 110, it is deleted and the information for specifying the latest maximum point is specified. Is stored in the storage unit 110. If the maximum point is not detected and the information for identifying the maximum point is stored in the storage unit 110, the information is kept stored in the storage unit 110.

ステップ502において、制御部208は、極大点が存在するか否かを判定する。具体的には、制御部108は、記憶部110に極大点を特定する情報が記憶されているか否かを判定する。記憶されていれば、極大点ありと判定され、制御はステップ504に移行する。そうでなければ、制御は図10のフローチャートに戻り、ステップ418に移行する。 In step 502, the control unit 208 determines whether or not a maximum point exists. Specifically, the control unit 108 determines whether or not the storage unit 110 stores information for specifying the maximum point. If it is stored, it is determined that there is a maximum point, and the control shifts to step 504. Otherwise, control returns to the flowchart of FIG. 10 and proceeds to step 418.

ステップ504において、制御部208は、ステップ502により特定された極大点に関して、その極大点の後の所定の観察期間U(例えば、20日間)において、α(T)の極性が反転しているか否かを判定する。極性の反転があると判定された場合、制御はステップ506に移行する。そうでなければ、制御はステップ508に移行する。極大点の後の観察期間Uの一部にα(T)が存在しない(測定データがなくα(T)が未算出である期間がある)場合、算出されているα(T)に関して、極性の反転の有無を判定する。なお、極大点の後に、α(T)の極性が反転していれば、その点は極小点(Y(T)が極大値になる点)である。即ち、極大点の後の観察期間Uにおいて、α(T)の極性が反転しているか否かを判定することは、極小点の有無を判定することと言える。 In step 504, the control unit 208 determines whether or not the polarity of α (T) is reversed in the predetermined observation period U (for example, 20 days) after the maximum point specified by step 502. Is determined. If it is determined that there is a polarity reversal, control proceeds to step 506. Otherwise, control shifts to step 508. If α (T) does not exist in a part of the observation period U after the maximum point (there is a period in which there is no measurement data and α (T) is not calculated), the polarity with respect to the calculated α (T). Judges the presence or absence of inversion of. If the polarity of α (T) is reversed after the maximum point, that point is the minimum point (the point where Y (T) becomes the maximum value). That is, it can be said that determining whether or not the polarity of α (T) is reversed in the observation period U after the maximum point determines the presence or absence of the minimum point.

ステップ506において、制御部208は、記憶部110に記憶されている極大点を特定する情報を削除する。その後、制御はステップ418(図10)に移行する。 In step 506, the control unit 208 deletes the information for specifying the maximum point stored in the storage unit 110. After that, control shifts to step 418 (FIG. 10).

ステップ508において、制御部208は、極大点の後の観察期間Uが経過したか否かを判定する。経過したと判定された場合、制御はステップ510に移行する。そうでなければ、制御はステップ418(図10)に移行する。 In step 508, the control unit 208 determines whether or not the observation period U after the maximum point has elapsed. If it is determined that the elapse has passed, the control shifts to step 510. Otherwise, control proceeds to step 418 (FIG. 10).

ステップ510において、制御部208は、記憶部110に記憶されている極大点をリスク点と決定し、決定されたことを表す情報を記憶部110に記憶する。例えば、制御部208は、記憶部110に設けられた所定のフラグ(以下、リスクフラグという)を、初期値と異なる値に設定する。その後、制御はステップ418(図10)に移行する。リスク点とは、硫化水素による腐食によりプリント基板に不具合が発生する可能性が高くなる時期を意味し、上記したように、硫化水素の濃度・日数積が約10000(ppb・日)になる時期(経過時間)を意味する。リスク点(極大点)は、不具合が発生する可能性が高くなる予兆と言える。 In step 510, the control unit 208 determines the maximum point stored in the storage unit 110 as a risk point, and stores information indicating the determination in the storage unit 110. For example, the control unit 208 sets a predetermined flag (hereinafter, referred to as a risk flag) provided in the storage unit 110 to a value different from the initial value. After that, control shifts to step 418 (FIG. 10). The risk point means the time when there is a high possibility that a defect will occur in the printed circuit board due to corrosion due to hydrogen sulfide, and as described above, the time when the hydrogen sulfide concentration / days product becomes about 10,000 (ppb / day). It means (elapsed time). A risk point (maximum point) can be said to be a sign that a defect is likely to occur.

図10に戻り、ステップ418において、制御部208は、リスク点が検出されたか否かを判定する。具体的には、制御部208はリスクフラグに初期値と異なる値が設定されているか否かを判定する。リスクフラグが初期値と異なる値であれば、リスク点が検出されたと判定し、制御はステップ420に移行する。そうでなければ、制御はステップ422に移行する。 Returning to FIG. 10, in step 418, the control unit 208 determines whether or not a risk point has been detected. Specifically, the control unit 208 determines whether or not a value different from the initial value is set for the risk flag. If the risk flag has a value different from the initial value, it is determined that the risk point has been detected, and the control shifts to step 420. Otherwise, control proceeds to step 422.

ステップ420において、制御部208は、記憶部110から所定のメッセージを読出し、提示する。上記したように、リスク点が検出された場合、プリント基板のパターンの腐食が進み、プリント基板に不具合が発生する可能性が高くなる。したがって、例えば、電気機器内のプリント基板に不具合が発生する可能性が高くなっている旨を提示する。また、記憶部110に記憶されている極大点(リスク点)を特定する情報(経過時間)から、リスク点が発生した日を特定し、その日をメッセージと共に提示してもよい。不具合リスク検出装置200が音響出力装置又は画像表示装置を備えていれば、メッセージを音響又は画像として提示できる。不具合リスク検出装置200から外部の音響出力装置又は画像表示装置に、提示するメッセージを表すデータを出力してもよい。 In step 420, the control unit 208 reads a predetermined message from the storage unit 110 and presents it. As described above, when a risk point is detected, the pattern of the printed circuit board is corroded, and there is a high possibility that a defect will occur in the printed circuit board. Therefore, for example, it is presented that there is a high possibility that a defect will occur in the printed circuit board in the electric device. Further, the day when the risk point occurs may be specified from the information (elapsed time) for specifying the maximum point (risk point) stored in the storage unit 110, and that day may be presented together with the message. If the defect risk detecting device 200 includes an acoustic output device or an image display device, the message can be presented as an acoustic or an image. Data representing a message to be presented may be output from the defect risk detection device 200 to an external acoustic output device or image display device.

ステップ422において、制御部208は、終了の指示を受けたか否かを判定する。終了の指示を受けた場合、本プログラムは終了する。そうでなければ、制御はステップ400に戻り、上記の処理を繰返す。終了の指示は、例えば、不具合リスク検出装置200の電源をオフする操作により行われる。 In step 422, the control unit 208 determines whether or not the end instruction has been received. If you are instructed to end, this program will end. If not, control returns to step 400 and repeats the above process. The end instruction is given, for example, by an operation of turning off the power of the failure risk detection device 200.

以上により、電気機器が配置された周囲環境の硫化水素濃度を算出することなく、電気機器内のプリント基板における不具合リスクを自動的に検出できる。即ち、硫化水素の濃度・日数積が約10000ppb・日になる頃に発生する極大点、即ち不具合リスクの予兆を自動的に常時監視でき、硫化水素濃度が変化しても、不具合リスクの予兆を精度よく検出できる。不具合リスク予兆を検出することにより、電気機器の性能低下、故障等が生じる前に、対策を取ることができ、電気機器を適切に管理できる。 As described above, the risk of failure in the printed circuit board in the electric device can be automatically detected without calculating the hydrogen sulfide concentration in the surrounding environment in which the electric device is arranged. That is, the maximum point that occurs when the hydrogen sulfide concentration / day product reaches about 10,000 ppb / day, that is, the sign of failure risk can be automatically constantly monitored, and even if the hydrogen sulfide concentration changes, the sign of failure risk can be detected. It can be detected accurately. By detecting the failure risk sign, it is possible to take countermeasures before the performance deterioration, failure, etc. of the electric device occur, and the electric device can be appropriately managed.

不具合リスク検出装置200は比較的簡単な機器構成であり、安価な装置として実現できる。L字形部材116を銀メッキすることにより、光反射部114を容易且つ安価に実現できる。 The defect risk detection device 200 has a relatively simple device configuration and can be realized as an inexpensive device. By silver-plating the L-shaped member 116, the light reflecting portion 114 can be realized easily and inexpensively.

銀Agの腐食を光の反射率の変化(発生電圧の変化)として観測することにより、硫化水素による不具合リスクの予兆を精度よく検出できる。測定結果(発生電圧)が電気信号であるので、容易に遠隔監視が可能になる。 By observing the corrosion of silver Ag as a change in the reflectance of light (change in the generated voltage), it is possible to accurately detect a sign of a defect risk due to hydrogen sulfide. Since the measurement result (generated voltage) is an electric signal, remote monitoring is easily possible.

上記では、算出されたα(T)の時系列データを記憶する場合を説明したが、これに限定されない。極大点の検出、及び、極大点がリスク点であるか否かは、α(T)の極性(符号)のみにより判定されるので、少なくともα(T)の極性の時系列データを記憶しておけばよい。 In the above, the case of storing the calculated time series data of α (T) has been described, but the present invention is not limited to this. Since the detection of the maximum point and whether or not the maximum point is a risk point are determined only by the polarity (signature) of α (T), at least the time series data of the polarity of α (T) is stored. Just leave it.

上記した係数L、K及び観察期間Uの値は、一例であり、上記の値に限定されない。K(日)は、5以上20以下の間の実数であればよい。上記したように、α(T)の極性が分かればよいので、係数Lは、0以外の任意の定数(実数)であればよい。係数Lとして負の値を使用する場合には、リスク判定の処理において、極性の判定において、正と負とを入替えて判定すればよい。観察期間Uは、上記した値(20日)に限定されない。観察期間Uは、20日以上30日以下の値であればよい。 The above-mentioned values of the coefficients L and K and the observation period U are examples, and are not limited to the above-mentioned values. K (day) may be a real number between 5 and 20. As described above, since it is only necessary to know the polarity of α (T), the coefficient L may be any constant (real number) other than 0. When a negative value is used as the coefficient L, positive and negative may be exchanged in the polarity determination in the risk determination process. The observation period U is not limited to the above-mentioned value (20 days). The observation period U may be a value of 20 days or more and 30 days or less.

第1の実施の形態に関して上記した第1~第4の変形例は、第2の実施の形態においても可能である。 The first to fourth modifications described above with respect to the first embodiment are also possible in the second embodiment.

以下に、第1の実施の形態に関する実験結果を示し、本発明の有効性を示す。図2に示した回路構成の光検知系を採用した硫化水素濃度推定装置(図1参照)を用いて、異なる3つの環境において測定を行った。 The experimental results regarding the first embodiment are shown below, and the effectiveness of the present invention is shown. Measurements were performed in three different environments using a hydrogen sulfide concentration estimation device (see FIG. 1) that adopted the photodetection system having the circuit configuration shown in FIG.

光検知系には、図5(第3変形例)に示した構成を採用した。L字形部材に載置する銀メッキされた平板を複数作製した。銀メッキは、硬質・光沢銀メッキとし、厚さ3μmに形成した。銀の純度は約99%である。硬質の銀メッキとしたので、銀以外に微量の添加物が含まれている。光源には、中心波長630nmの赤色LEDを用いた。光検知系の回路において抵抗R1として可変抵抗器を用いた。各環境において、実験を開始する前に、上記したように、初期状態(無腐食状態)の銀メッキ板を用いて、発生電圧の測定値(AD変換後の値)が約“130”(誤差±3)になるように抵抗R1の値を調整した。 The configuration shown in FIG. 5 (third modification) was adopted for the photodetection system. A plurality of silver-plated flat plates to be placed on the L-shaped member were produced. The silver plating was hard / glossy silver plating and formed to a thickness of 3 μm. The purity of silver is about 99%. Since it is hard silver-plated, it contains a small amount of additives in addition to silver. As a light source, a red LED having a center wavelength of 630 nm was used. A variable resistor was used as the resistance R1 in the circuit of the photodetector system. In each environment, before starting the experiment, as described above, the measured value of the generated voltage (value after AD conversion) is about "130" (error) using the silver-plated plate in the initial state (corrosion-free state). The value of the resistor R1 was adjusted so as to be ± 3).

11月19日から翌年の3月末頃まで、1時間毎に測定を行った結果を図12の(a)~(c)に示す。図12の(a)~(c)はそれぞれ、硫化水素濃度が約200ppb(高濃度)、約15ppb(低濃度)及び約1ppb(ほぼゼロ濃度)である環境における測定データを示す。示されている測定データは、上記したように、実測値の時系列データから、連続する25個のデータの移動中央値を用いて特異点を除去したものである。各環境の硫化水素濃度は、エコチェッカIIを用いて測定した。いずれのグラフも、縦軸は、発生電圧(相対値)であり、横軸は測定日(年を省略した月日表示)であり、経過時間(日)に対応する。 The results of hourly measurements from November 19 to the end of March of the following year are shown in FIGS. 12 (a) to 12 (c). 12 (a) to 12 (c) show measurement data in an environment where the hydrogen sulfide concentration is about 200 ppb (high concentration), about 15 ppb (low concentration) and about 1 ppb (nearly zero concentration), respectively. As described above, the measurement data shown is obtained by removing singular points from the time-series data of the measured values by using the moving median values of 25 consecutive data. The hydrogen sulfide concentration in each environment was measured using Ecochecker II. In each graph, the vertical axis is the generated voltage (relative value), the horizontal axis is the measurement date (month / day display with the year omitted), and corresponds to the elapsed time (day).

各環境の測定データ(発生電圧(相対値))に関して、上記したように濃度・日数積Sを求め、濃度・日数積S(ppb・日)を横軸として測定データをプロットし、図13に示すグラフを生成した。図13の(a)~(c)のグラフは、それぞれ図12の(a)~(c)に示した測定データから生成された。濃度・日数積Sの算出に用いた日数は、測定開始からの経過日数である。濃度・日数積Sの算出に用いた硫化水素濃度は、上記したように、エコチェッカIIを用いて測定した。具体的には、各環境にエコチェッカIIを設置して約1か月毎に交換し、回収したエコチェッカIIを富士通クオリティ・ラボ株式会社に分析依頼して硫化水素濃度(目安濃度)を得た。得られた硫化水素濃度は、エコチェッカIIが設置された期間における硫化水素の平均濃度と言える。したがって、濃度・日数積Sにおいて、各エコチェッカIIから得られた硫化水素濃度(目安濃度)を、そのエコチェッカIIを設置した期間における硫化水素濃度とした。 For the measurement data (generated voltage (relative value)) of each environment, the concentration / day product S is obtained as described above, and the measurement data is plotted with the concentration / day product S (ppb / day) as the horizontal axis, and is shown in FIG. The graph shown is generated. The graphs (a) to (c) of FIG. 13 were generated from the measurement data shown in FIGS. 12 (a) to 12 (c), respectively. The number of days used to calculate the concentration / number of days product S is the number of days elapsed from the start of measurement. The hydrogen sulfide concentration used for calculating the concentration / day product S was measured using Ecochecker II as described above. Specifically, Eco-Checker II is installed in each environment and replaced approximately every month, and the recovered Eco-Checker II is requested to be analyzed by Fujitsu Quality Lab Co., Ltd. to obtain the hydrogen sulfide concentration (reference concentration). rice field. The obtained hydrogen sulfide concentration can be said to be the average concentration of hydrogen sulfide during the period in which the eco-checker II was installed. Therefore, in the concentration / day product S, the hydrogen sulfide concentration (reference concentration) obtained from each eco-checker II was used as the hydrogen sulfide concentration during the period in which the eco-checker II was installed.

図13の(a)~(c)の各々には、発生電圧をYとして、下記の式3の直線を破線で示している。
Y=130-0.075S ・・・(式3)
図13の(a)~(c)から、濃度・日数積Sが0~約1300ppb・日の範囲において、破線の直線は、測定データをほぼ再現できていることが分かる。即ち、上記したように、濃度・日数積Sが比較的小さい範囲(S≦1300(ppb・日))においては、発生電圧Yは、濃度・日数積Sに対して線形に変化し、その傾きは、硫化水素濃度に依存しないことが確認された。
In each of FIGS. 13A to 13C, the generated voltage is Y, and the straight line of the following equation 3 is shown by a broken line.
Y = 130-0.075S ... (Equation 3)
From (a) to (c) of FIG. 13, it can be seen that the straight line of the broken line can almost reproduce the measurement data in the range of the concentration / day product S of 0 to about 1300 ppb / day. That is, as described above, in the range where the concentration / day product S is relatively small (S ≦ 1300 (ppb / day)), the generated voltage Y changes linearly with respect to the concentration / day product S and its slope. Was confirmed to be independent of hydrogen sulfide concentration.

したがって、上記の式1により、硫化水素濃度を推定できることが分かる。濃度・日数積Sは、硫化水素濃度Cと日数Tの積(C×T)であるので、T=T1及びT=T1+ΔTの各々における発生電圧をY1及びY1+ΔYで表すと、式3から、次の2式が得られる。
Y1=130-0.075×(C×T1)
Y1+ΔY=130-0.075×(C×(T1+ΔT))
したがって、ΔY=-0.075×(C×ΔT)であり、これを変形すると、
C=-(ΔY/ΔT)/0.075 となる。
ここで、直線の傾き0.075をLで表すと、上記の式1となる。
Therefore, it can be seen that the hydrogen sulfide concentration can be estimated by the above equation 1. Since the concentration / day product S is the product (C × T) of the hydrogen sulfide concentration C and the number of days T, the generated voltage at each of T = T1 and T = T1 + ΔT is expressed by Y1 and Y1 + ΔY from Equation 3 to the following. 2 equations are obtained.
Y1 = 130-0.075 × (C × T1)
Y1 + ΔY = 130-0.075 × (C × (T1 + ΔT))
Therefore, ΔY = −0.075 × (C × ΔT), and when this is transformed,
C = − (ΔY / ΔT) /0.075.
Here, when the slope of a straight line 0.075 is expressed by L, the above equation 1 is obtained.

図14の(a)~(c)は、各環境の測定データ(発生電圧(相対値))に関して、上記の式1を用いて、硫化水素濃度Cを算出した結果を示す。図14の(a)~(c)のグラフは、それぞれ図12の(a)~(c)に示した測定データから生成された。式1において、L=0.075とした。Kに関しては、濃度・日数積Sが1300ppb・日を超えないように、異なる値を用いた。具体的には、図12の(a)に示した測定データ(高濃度)に関しては、K=3(日)とし、図12の(b)及び(c)に示した測定データに関しては、K=10(日)とした。 14 (a) to 14 (c) show the results of calculating the hydrogen sulfide concentration C using the above formula 1 with respect to the measurement data (generated voltage (relative value)) of each environment. The graphs (a) to (c) of FIG. 14 were generated from the measurement data shown in FIGS. 12 (a) to 12 (c), respectively. In Equation 1, L = 0.075. For K, different values were used so that the concentration / day product S did not exceed 1300 ppb / day. Specifically, K = 3 (day) for the measurement data (high concentration) shown in FIG. 12 (a), and K for the measurement data shown in FIGS. 12 (b) and (c). = 10 (Sun).

上記したように、測定開始は11月19日であるが、図14の(a)においては、特異点の除去に1日、濃度推定のために3日(K=3)を要しているので、11月13日からの算出値が示されている。図14の(a)から、11月19日~11月26日の7日間の測定結果を反映した硫化水素濃度の推定値は約250~360ppbである。一方、エコチェッカIIによる11月19日~12月20日の1カ月間の硫化水素濃度の平均値は200ppbであった。これらの値の差異は、測定期間の違いによるものと考えられ、概ね硫化水素濃度の推定ができていることが分かる。 As described above, the measurement starts on November 19, but in (a) of FIG. 14, it takes 1 day to remove the singular point and 3 days (K = 3) to estimate the concentration. Therefore, the calculated values from November 13th are shown. From (a) of FIG. 14, the estimated value of hydrogen sulfide concentration reflecting the measurement results for 7 days from November 19 to November 26 is about 250 to 360 ppb. On the other hand, the average value of hydrogen sulfide concentration for one month from November 19 to December 20 by Ecochecker II was 200 ppb. The difference between these values is considered to be due to the difference in the measurement period, and it can be seen that the hydrogen sulfide concentration can be roughly estimated.

また、図14の(b)及び(c)においては、特異点の除去に1日、濃度推定のために10日(K=10)を要しているので、11月30日からの算出値が示されている。図14の(b)から、硫化水素濃度の推定値は9~18ppbであることが分かる。図14の(c)から、硫化水素濃度の推定値は0~2ppbであることが分かる。したがって、いずれも、エコチェッカIIによる硫化水素濃度(それぞれ約15ppb及び約1ppb)とほぼ一致している。したがって、硫化水素濃度推定装置を用いて2週間程度の期間、発生電圧を測定することにより、硫化水素濃度によらず、環境の硫化水素濃度を精度よく推定できることが確認できた。 Further, in (b) and (c) of FIG. 14, since it takes 1 day to remove the singular point and 10 days (K = 10) to estimate the concentration, the calculated value from November 30 is required. It is shown. From (b) of FIG. 14, it can be seen that the estimated value of the hydrogen sulfide concentration is 9 to 18 ppb. From (c) of FIG. 14, it can be seen that the estimated value of the hydrogen sulfide concentration is 0 to 2 ppb. Therefore, both are almost the same as the hydrogen sulfide concentration by Ecochecker II (about 15 ppb and about 1 ppb, respectively). Therefore, it was confirmed that the hydrogen sulfide concentration in the environment can be accurately estimated regardless of the hydrogen sulfide concentration by measuring the generated voltage for a period of about 2 weeks using the hydrogen sulfide concentration estimation device.

以下に、第2の実施の形態に関する実験結果を示し、本発明の有効性を示す。図15は、図9に示した回路構成の光検知系を採用した硫化水素による不具合リスク検出装置(図8参照)を用いて、高濃度(50~200ppb)の硫化水素環境において測定を行った結果を示す。 The experimental results regarding the second embodiment are shown below, and the effectiveness of the present invention is shown. FIG. 15 was measured in a high concentration (50 to 200 ppb) hydrogen sulfide environment using a hydrogen sulfide defect risk detection device (see FIG. 8) that adopted the optical detection system having the circuit configuration shown in FIG. The result is shown.

光検知系には、図5(第3変形例)に示した構成を採用した。L字形部材に載置する銀メッキされた平板を、実施例1と同様に作製した。光源には、中心波長630nmの赤色LEDを用いた。光検知系の回路において抵抗R1として可変抵抗器を用いた。各環境において、実験を開始する前に、上記したように、初期状態(無腐食状態)の銀メッキ板を用いて、発生電圧の測定値(AD変換後の値)が約“130”(誤差±3)になるように抵抗R1の値を調整した。 The configuration shown in FIG. 5 (third modification) was adopted for the photodetection system. A silver-plated flat plate to be placed on the L-shaped member was produced in the same manner as in Example 1. As a light source, a red LED having a center wavelength of 630 nm was used. A variable resistor was used as the resistance R1 in the circuit of the photodetector system. In each environment, before starting the experiment, as described above, the measured value of the generated voltage (value after AD conversion) is about "130" (error) using the silver-plated plate in the initial state (corrosion-free state). The value of the resistor R1 was adjusted so as to be ± 3).

11月19日から翌年の3月末頃まで、1時間毎に測定を行った。示されている測定データは、実測値の時系列データから、連続する25個のデータの移動中央値を用いて特異点を除去したものである。環境の硫化水素濃度は、エコチェッカIIを用いて測定した。縦軸は、発生電圧(相対値)であり、横軸は測定日(年を省略した月日表示)であり、経過時間(日)に対応する。 Measurements were taken hourly from November 19th to the end of March of the following year. The measured data shown is the time-series data of the measured values with the singularity removed using the median movement of 25 consecutive data. The hydrogen sulfide concentration in the environment was measured using Ecochecker II. The vertical axis is the generated voltage (relative value), and the horizontal axis is the measurement date (month / day display with the year omitted), which corresponds to the elapsed time (day).

図15に示した測定データ(発生電圧)には、符号A及びBを付した矢印で示しているように2つの極大点(それぞれ、極大点A及びBという)が存在する。 In the measurement data (generated voltage) shown in FIG. 15, there are two maximum points (referred to as maximum points A and B, respectively) as indicated by arrows with reference numerals A and B.

図15に示した測定データに関して、上記したように濃度・日数積Sを求め、濃度・日数積S(ppb・日)を横軸として測定データをプロットし、図16に示すグラフを生成した。濃度・日数積Sの算出に用いた日数は、測定開始からの経過日数である。濃度・日数積Sの算出に用いた硫化水素濃度は、上記したように、エコチェッカIIを用いて測定した。具体的には、各環境にエコチェッカIIを設置して約1か月毎に交換し、回収したエコチェッカIIを富士通クオリティ・ラボ株式会社に分析依頼して硫化水素濃度(目安濃度)を得た。濃度・日数積Sにおいて、各エコチェッカIIから得られた硫化水素濃度(目安濃度)を、そのエコチェッカIIを設置した期間における硫化水素濃度とした。 With respect to the measurement data shown in FIG. 15, the concentration / day product S was obtained as described above, and the measurement data was plotted with the concentration / day product S (ppb / day) as the horizontal axis to generate the graph shown in FIG. The number of days used to calculate the concentration / number of days product S is the number of days elapsed from the start of measurement. The hydrogen sulfide concentration used for calculating the concentration / day product S was measured using Ecochecker II as described above. Specifically, Eco-Checker II is installed in each environment and replaced approximately every month, and the recovered Eco-Checker II is requested to be analyzed by Fujitsu Quality Lab Co., Ltd. to obtain the hydrogen sulfide concentration (reference concentration). rice field. In the concentration / day product S, the hydrogen sulfide concentration (reference concentration) obtained from each eco-checker II was defined as the hydrogen sulfide concentration during the period in which the eco-checker II was installed.

図16において、図15における極大点A及びBに対応する点を、同じ符号A及びBを付して示す。図16において、濃度・日数積Sが約10000ppb・日になる少し前に、符号Bで示した点が存在している。したがって、図15における極大点Bを検出すれば、濃度・日数積が約10000ppb・日になる時期を検出でき、プリント基板における硫化水素による不具合リスクを検出できることが分かる。なお、この現象は、銀の腐食の進行に伴い、銀(硫化銀)の色が例えば、銀色→茶色→青色→黒色と変化することによるものと考えられる。即ち、青色に変化する過程で色が薄くなる現象が観測され、一時的に赤色LEDの放射光の反射率が上昇し(発生電圧が増大し)、その後、黒色に変色することにより、反射率は所定の期間(20~30日間)以上継続して低下する(発生電圧が減少する)。 In FIG. 16, the points corresponding to the maximum points A and B in FIG. 15 are indicated by the same reference numerals A and B. In FIG. 16, a point indicated by reference numeral B exists shortly before the concentration / day product S becomes about 10,000 ppb / day. Therefore, it can be seen that if the maximum point B in FIG. 15 is detected, the time when the concentration / day product reaches about 10,000 ppb / day can be detected, and the risk of malfunction due to hydrogen sulfide in the printed circuit board can be detected. It is considered that this phenomenon is caused by the change in the color of silver (silver sulfide) from silver to brown to blue to black as the corrosion of silver progresses. That is, the phenomenon that the color fades in the process of changing to blue is observed, the reflectance of the synchrotron radiation of the red LED temporarily increases (the generated voltage increases), and then the color changes to black, so that the reflectance Continues to decrease for a predetermined period (20 to 30 days) or longer (generated voltage decreases).

図15においては、極大点Bの前に極大点Aが存在するので、単に極大点を検出する処理によっては、最初の極大点Aが検出されてしまう。それに対して、図11に示したリスク判定処理により、極大点Aを除外し、極大点Bを検出できる。即ち、図11のステップ500により、測定開始後、最初に極大点Aが検出されるが、ステップ504~508により、極大点Aは除外され、極大点Bが検出される。図17を参照して、具体的に示す。 In FIG. 15, since the maximum point A exists before the maximum point B, the first maximum point A is detected by a process of simply detecting the maximum point. On the other hand, the maximum point A can be excluded and the maximum point B can be detected by the risk determination process shown in FIG. That is, in step 500 of FIG. 11, the maximum point A is detected first after the start of measurement, but in steps 504 to 508, the maximum point A is excluded and the maximum point B is detected. It will be specifically shown with reference to FIG.

図17は、図15に示した測定データに関して、K=10、L=0.075とし、上記の式2により算出した発生電圧の傾きαを示す。図17において、特異点の除去に1日、傾きαの算出のために10日(K=10)を要しているので、11月30日からの算出値が示されている。なお、図17において、測定日12月1日~12月21日の間に、グラフが連続していない部分(傾きが示されていない部分)が存在するが、これは、その間の傾きが-20未満又は20超であるためである。 FIG. 17 shows the slope α of the generated voltage calculated by the above equation 2 with K = 10 and L = 0.075 for the measurement data shown in FIG. In FIG. 17, since it takes 1 day to remove the singular point and 10 days (K = 10) to calculate the slope α, the calculated value from November 30 is shown. In addition, in FIG. 17, there is a part where the graph is not continuous (a part where the slope is not shown) between December 1st and December 21st of the measurement date, but this is because the slope between them is-. This is because it is less than 20 or more than 20.

図17において、図15の極大点A及びBの位置(測定日)を符号A及びBを付して示す。極大点においては、接線の傾きが0であり、その前後において接線の傾きの符号(極性)が変わるが、図17に示した傾きαは、接線を近似するものであり、10日(K=10)間隔の2つの測定データの差ΔYを用いて、上記したように式2により算出されている。図15に示した極大点Aに関しては、その前後で測定データが大きく変化しているので、図17においては、符号Cを付した矢印で示す横軸(測定日)上の点(以下、点Cという)として現れている。一方、図15に示した極大点Bは、比較的なだらかに変化している部分の極大点であり、図17においても、ほぼ同じ位置に現れている。 In FIG. 17, the positions (measurement dates) of the maximum points A and B in FIG. 15 are indicated by reference numerals A and B. At the maximum point, the slope of the tangent is 0, and the sign (polarity) of the slope of the tangent changes before and after that, but the slope α shown in FIG. 17 approximates the tangent and is 10 days (K =). 10) It is calculated by Equation 2 as described above using the difference ΔY between the two measurement data at intervals. As for the maximum point A shown in FIG. 15, the measurement data changes significantly before and after the maximum point A. Therefore, in FIG. 17, the point on the horizontal axis (measurement date) indicated by the arrow with the reference numeral C (hereinafter referred to as the point). It appears as (C). On the other hand, the maximum point B shown in FIG. 15 is the maximum point of the comparatively gently changing portion, and also appears at substantially the same position in FIG.

式2により算出される傾きαが、図17に示したように変化するので、図11に示したステップ500により、極大点Aに対応する点Cが検出され、記憶部110に記憶される。しかし、その後、観察期間(20日間)内に、傾きαの極性が正から負に変化するので(符号D参照)、ステップ504及び506により、極大点Aに対応する点Cは除外(記憶部110から削除)される。その後、ステップ500により、極大点Bに対応する点が検出され、その後、観察期間(20日間)において傾きαの極性は変化しない。したがって、ステップ510により、極大点Bがリスク点として決定される。即ち、濃度・日数積が約10000ppb・日になる時期を、不具合リスクの予兆として検出できる。 Since the slope α calculated by the equation 2 changes as shown in FIG. 17, the point C corresponding to the maximum point A is detected by the step 500 shown in FIG. 11 and stored in the storage unit 110. However, after that, since the polarity of the slope α changes from positive to negative within the observation period (20 days) (see reference numeral D), points C corresponding to the maximum point A are excluded by steps 504 and 506 (storage unit). Deleted from 110). Then, in step 500, the point corresponding to the maximum point B is detected, and thereafter, the polarity of the slope α does not change during the observation period (20 days). Therefore, in step 510, the maximum point B is determined as the risk point. That is, the time when the concentration / day product reaches about 10,000 ppb / day can be detected as a sign of failure risk.

なお、極大点Bがリスク点として決定されるのは、極大点Bが発生してから観察期間(例えば、20日)が経過したときである。その間に、プリント基板は硫化水素により腐食される。しかし、極大点Bは濃度・日数積S=10000ppb・日になる頃に発生するので、極大点Bから観察期間以内であれば、濃度・日数積Sが、不具合が発生する可能性が高くなる約15000ppb・日以上になることはない。 The maximum point B is determined as a risk point when the observation period (for example, 20 days) has elapsed since the occurrence of the maximum point B. Meanwhile, the printed circuit board is corroded by hydrogen sulfide. However, since the maximum point B occurs around the time when the concentration / day product S = 10000 ppb / day, there is a high possibility that the concentration / day product S will have a problem within the observation period from the maximum point B. It will never be more than about 15,000 ppb / day.

以上、実施の形態を説明することにより本発明を説明したが、上記した実施の形態は例示であって、本発明は上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。 Although the present invention has been described above by explaining the embodiments, the above-described embodiments are examples, and the present invention is not limited to the above-described embodiments. The scope of the present invention is indicated by each claim of the scope of claims, taking into consideration the description of the detailed description of the invention, and all changes within the meaning and scope equivalent to the wording described therein are made. include.

100 硫化水素濃度推定装置
102、202 発光部
104 電源部
106、206 光検知部
108、208 制御部
110 記憶部
112 タイマ
114、118 光反射部
116 L字形部材
120、122 表面
124 銀メッキ版
126 平板
130、230 LED
132、232 フォトトランジスタ
134 測定端子
140、142、144、146 端子
200 不具合リスク検出装置
900 プリント基板
Ag 銀
R1、R2、R3 抵抗
100 Hydrogen sulfide concentration estimation device 102, 202 Light emitting unit 104 Power supply unit 106, 206 Photodetecting unit 108, 208 Control unit 110 Storage unit 112 Timer 114, 118 Light reflecting unit 116 L-shaped member 120, 122 Surface 124 Silver-plated plate 126 Flat plate 130, 230 LED
132, 232 Phototransistor 134 Measurement terminal 140, 142, 144, 146 Terminal 200 Defect risk detector 900 Printed circuit board Ag Silver R1, R2, R3 Resistance

Claims (5)

表面に銀が配置された反射部と、
前記反射部の前記表面に配置された前記銀に光を照射する発光手段と、
前記反射部の前記表面に配置された前記銀により反射された光を検知する光検知手段と、
前記反射部の前記表面に配置された前記銀に前記発光手段から光を照射した状態で、前記光検知手段に流れる電流に応じた電圧を発生する測定端子と、
前記測定端子の電圧を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記電圧に基づき、前記反射部の周囲環境の硫化水素濃度の推定値を算出する算出手段とを含むことを特徴とする、硫化水素濃度推定装置。
Reflectors with silver on the surface and
A light emitting means for irradiating the silver arranged on the surface of the reflecting portion with light,
A photodetecting means for detecting the light reflected by the silver arranged on the surface of the reflecting portion, and
A measurement terminal that generates a voltage corresponding to a current flowing through the photodetecting means in a state where the silver arranged on the surface of the reflecting portion is irradiated with light from the light emitting means.
A measuring means for measuring the voltage of the measuring terminal and
A hydrogen sulfide concentration estimation device comprising a calculation means for calculating an estimated value of hydrogen sulfide concentration in the surrounding environment of the reflection unit based on the voltage measured by the measuring means.
所定期間において前記測定手段により繰返し測定された前記電圧により構成される第1の時系列データにおいて、1つの第1電圧から、前記第1電圧が測定されたときよりもK日前に測定された第2電圧を減算して得られる差をΔYとし、定数をLとし、前記推定値をCとして、前記算出手段は、前記推定値を、C=-(ΔY/K)/Lにより算出し、
前記Lは、前記電圧の測定データを、前記電圧の測定時における硫化水素濃度及び測定開始からの経過日数の積に対してプロットしたグラフを直線近似したときの傾きの大きさを表す値であることを特徴とする、請求項1に記載の硫化水素濃度推定装置。
In the first time-series data composed of the voltage repeatedly measured by the measuring means in a predetermined period, the first voltage was measured from one first voltage K days before the first voltage was measured. The difference obtained by subtracting the two voltages is ΔY, the constant is L, the estimated value is C, and the calculation means calculates the estimated value by C = − (ΔY / K) / L.
The L is a value representing the magnitude of the slope when the graph obtained by plotting the measurement data of the voltage against the product of the hydrogen sulfide concentration at the time of measuring the voltage and the number of days elapsed from the start of the measurement is linearly approximated. The hydrogen sulfide concentration estimation device according to claim 1, wherein the device is characterized by the above.
前記電圧の測定間隔は、1分以上1時間以下であり、
前記算出手段は、前記第1の時系列データから決定される移動中央値により構成される第2の時系列データを、前記第1の時系列データに置換えて、前記推定値を算出し、
前記移動中央値は、前記第1の時系列データにおいて連続する12時間以上2日間以下の期間におけるデータを大きさの順にならべたときの中央値であることを特徴とする、請求項2に記載の硫化水素濃度推定装置。
The voltage measurement interval is 1 minute or more and 1 hour or less.
The calculation means replaces the second time-series data composed of the moving median determined from the first time-series data with the first time-series data, and calculates the estimated value.
The median movement is the median value when the data in the first time-series data for a continuous period of 12 hours or more and 2 days or less are arranged in order of size, according to claim 2. Hydrogen sulfide concentration estimation device.
表面に銀が配置された反射部と、
前記反射部の前記表面に配置された前記銀に光を照射する発光手段と、
前記反射部の前記表面に配置された前記銀により反射された光を検知する光検知手段と、
前記反射部の前記表面に配置された前記銀に前記発光手段から光を照射した状態で、前記光検知手段に流れる電流に応じた電圧を発生する測定端子と、
前記測定端子の電圧を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記電圧に基づき、前記反射部の周囲に配置されたプリント基板において硫化水素による腐食により不具合が発生するリスクを検出する検出手段とを含むことを特徴とする、不具合リスク検出装置。
Reflectors with silver on the surface and
A light emitting means for irradiating the silver arranged on the surface of the reflecting portion with light,
A photodetecting means for detecting the light reflected by the silver arranged on the surface of the reflecting portion, and
A measurement terminal that generates a voltage corresponding to a current flowing through the photodetecting means in a state where the silver arranged on the surface of the reflecting portion is irradiated with light from the light emitting means.
A measuring means for measuring the voltage of the measuring terminal and
A defect risk, which comprises a detection means for detecting a risk of a defect due to corrosion due to hydrogen sulfide in a printed circuit board arranged around the reflective portion based on the voltage measured by the measuring means. Detection device.
前記検出手段は、
所定期間において前記測定手段により測定された前記電圧により構成される時系列データにおける極大点を検出し、
前記極大点の後、所定の観察期間内に極小点が存在するか否かを判定し、
前記観察期間内に前記極小点が存在しないと判定されたことを受けて、前記リスクが検出されたと決定し、
前記観察期間は、20日以上30日以下であることを特徴とする、請求項4に記載の不具合リスク検出装置。
The detection means
The maximum point in the time series data composed of the voltage measured by the measuring means in a predetermined period is detected.
After the maximum point, it is determined whether or not the minimum point exists within a predetermined observation period, and the minimum point is determined.
In response to the determination that the minimum point does not exist within the observation period, it is determined that the risk has been detected.
The defect risk detecting device according to claim 4, wherein the observation period is 20 days or more and 30 days or less.
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