JP3873491B2 - におい測定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一つ又は複数個のガスセンサを備え、ガスセンサによるサンプルガス検出時の検出信号と測定の基準となる基準ガス検出時の検出信号からサンプルガスの定性又は定量を行なうガス測定装置を用いたにおい測定方法に関するものである。このようなにおい測定方法は、ガス（におい）をモニタするのに用いられ、脱臭、調香、空調、非破壊検査などの分野において、においを識別するために用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
ガスセンサとしては、導電性高分子センサ、酸化物半導体センサ、水晶振動子やＳＡＷ（surface acoustic wave：表面弾性波）デバイスの表面にガス吸着膜を形成したセンサがある。導電性高分子を用いたガスセンサでは、におい成分の吸着により導電性高分子の導電率が変化する現象を利用する。酸化物半導体を用いたガスセンサでは、サンプルガス中のにおい成分の酸化還元反応により酸化物半導体の電気抵抗が変化する現象を利用する。水晶振動子やＳＡＷデバイスの表面にガス吸着膜を形成したセンサでは、ガス吸着膜へのにおい成分の吸着による重量変化に伴い振動数が変化する現象を利用する。
【０００３】
このような現象を利用してサンプルガス中のにおい成分を測定するガス測定装置（におい測定装置）は、一つ又は複数のガスセンサを備えており、ガスセンサからの信号をそのまま表示するか、又は複数の信号を多変量解析に持ち込む、いわゆるケモメトリクスと呼ばれる技術を応用してサンプルガス中のにおい成分を測定している。
このようなガス測定装置の用途として多いのは食品の品質検査であり、具体的には、通常のにおい（バックグランドのにおい）の中に隠れる微妙なにおい成分を測定し、そのにおい成分からなるにおいの変化により食品の品質を管理している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ガス測定装置を食品の品質検査に適用する場合、バックグランドのにおいが大きすぎて、品質検査に必要な微妙なにおいの変化を追えないことがあった。
そこで本発明は、バックグランドのにおいが大きくても、そのバックグランドのにおいの中に隠れる微妙なにおいを測定することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一つ又は複数個のガスセンサを備え、そのガスセンサによるサンプルガス検出時の検出信号と測定の基準となる基準ガス検出時の検出信号からサンプルガスの定性又は定量を行なうガス測定装置を用いたにおい測定方法であって、測定対象であるにおいのバックグランドのにおい成分をサンプルガスと同濃度に含む参照ガスを基準ガスとしてガスセンサに供給してベースライン又はベースとなる信号レベルを測定し、サンプルガス測定時に、前記ベースライン又はベースとなる信号レベル近傍の感度を上げることにより、サンプルガス中の測定対象におい成分を高感度検出する方法である。従来は、ベースライン用の基準ガスとして被検成分を含まないゼロガスを用いているが、本発明ではベースライン又はベースとなる信号レベルを得るために参照ガスを使用する。
【０００６】
基準ガス供給時、すなわちベースライン又はベースとなる信号レベル測定時に、基準ガスとしてバックグランドのにおい成分をサンプルガスと同濃度に含む参照ガスを供給し、その参照ガスの信号レベルをベースとする。次に、サンプルガスを測定する際、参照ガスを検出して得たベースライン又はベースとなる信号レベル近傍の感度を上げることにより、バックグランドのにおいの影響を除去して、測定対象のにおいを高感度に検出することができる。
【０００７】
【実施例】
図１は、本発明を適用したガス測定装置の一実施例を表す概略構成図である。ガスセンサとしては導電性高分子センサを用いている。
ガス供給源として、参照ガス供給部２が備えられており、また、サンプルガスが適宜供給されるガス入口４が設けられている。
参照ガス供給部２及びガス入口４は、電磁バルブ６を介して、センサセル８に接続されており、電磁バルブ６は、流路を切り替えて参照ガス供給部２又はガス入口４をセンサセル８に適宜接続する。
センサセル８には、ガス応答特性の異なる例えば６個のガスセンサ１０が配置されており、センサセル８の出口側の流路はポンプ１２に接続されている。
【０００８】
次に、この実施例の動作を説明する。缶コーヒーに入ったジオスミン臭を測定した。ここでは、ジオスミン臭のない正常な缶コーヒーのにおいがバックグランドのにおいであり、参照ガスとして、サンプルガスと同じ濃度の正常な缶コーヒーのにおいを供給した。
まず、電磁バルブ６により参照ガス供給部２とセンサセル８を接続する。ポンプ１２を作動させて、参照ガス供給部２に配置された正常な缶コーヒーのヘッドスペース部のガスを参照ガスとしてセンサセル８に導入する。そのときの各ガスセンサ１０の検出信号（センサ抵抗値）をＲｂとする。
【０００９】
図２は、ガスセンサ１０に接続される増幅回路の一実施例を表す概略構成図である。
ガスセンサのセンサ抵抗（導電性高分子）３２には電圧＋Ｖが印加されており、センサ抵抗３２はバランス抵抗３４を介して接地されている。センサ抵抗３２とバランス抵抗３４との接点に、増幅回路３６がプリアンプとして接続されており、センサ抵抗３２の抵抗値変化は、増幅回路３６により増幅されて信号処理される。ここで、バランス抵抗３４は可変抵抗であり、参照ガス測定時のセンサ抵抗３２のセンサ抵抗値Ｒｂになるように調整する。そして、その状態で増幅回路３６のゲインを上げる。
【００１０】
次に、サンプルガスをガス入口４に接続した後、電磁バルブ６を切り替えて、ガス入口４をセンサセル８に接続する。センサセル８に送られたにおい成分をガスセンサ１０により検出し、そのときのガスセンサのセンサ抵抗値をＲｓとする。 この実施例において、参照ガス測定時のセンサ抵抗値Ｒｂとサンプルガス測定時のセンサ抵抗値Ｒｓの差は、ジオスミン臭によるものであり、Ｒｂ近傍の感度を上げているので、参照ガス（正常な缶コーヒーのにおい）には含まれていないサンプルガス特有のにおい成分（ジオスミン臭）の高感度検出が可能となる。
【００１１】
実施例では、本発明を導電性高分子センサを用いたガス測定装置に適用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、酸化物半導体センサ、水晶振動子やＳＡＷデバイスの表面にガス吸着膜を形成したセンサを用いたガス測定装置にも適用することができる。
また、参照ガス測定時の検出信号値近傍の感度を向上させる方法は、図２に示す実施例に限定されるものではない。
【００１２】
【発明の効果】
本発明では、ベースライン又はベースとなる信号レベル測定時に、測定対象であるにおいのバックグランドのにおい成分をサンプルガスと同濃度に含む参照ガスを供給するようにしたので、その参照ガスの検出信号値をベースとして検出器の感度を高めた状態でサンプルガス中の測定対象におい成分を検出することにより、バックグランドのにおいの影響を除去して、バックグランドのにおいの中に隠れる微妙なにおいを測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用したガス測定装置の一実施例を表す概略構成図である。
【図２】 同実施例のガスセンサに接続される増幅回路の一実施例を表す概略構成図である。
【符号の説明】
２ 参照ガス供給部
４ ガス入口
６ 電磁バルブ
８ センサセル
１０ ガスセンサ
１２ ポンプ

Claims (1)

1. 一つ又は複数個のガスセンサを備え、前記ガスセンサによるサンプルガス検出時の検出信号と測定の基準となる基準ガス検出時の検出信号からサンプルガスの定性又は定量を行なうガス測定装置を用いたにおい測定方法において、
   測定対象であるにおいのバックグランドのにおい成分をサンプルガスと同濃度に含む参照ガスを基準ガスとして前記ガスセンサに供給してベースライン又はベースとなる信号レベルを測定し、
   サンプルガス測定時に、前記ベースライン又はベースとなる信号レベル近傍の感度を上げることにより、サンプルガス中の測定対象におい成分を高感度検出するようにしたことを特徴とするにおい測定方法。

Images