JP3969468B2 - Portable gas detector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスセンサーからの信号に基づいて濃度の表示と、警報を発動する機能とを備えた携帯用ガス検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯用ガス検出装置は、電池を電源として吸引ノズルから環境中の大気をチャンバーに取り込み、熱線型半導体ガスセンサー等のガスセンサーにより目的ガスの濃度を電気信号に変換してデイスプレイに表示するとともに、警報レベルを超えた場合にはブザー等の報知手段を鳴動させるように構成されていて、用途によっては数10ppmからパーセントオーダまでの極めて広い濃度範囲のガスを確実に測定、報知することが求められている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このため、高濃度ガスの検出を目的としている場合に、問題とならない極めて低い濃度のガスをも検出してしまい、誤って警報レベルが低い値に設定されている場合には、警報を発して注意力を削ぐなどの問題がある。
もとよりこのような問題を解消するためには、警報レベルを高濃度側にシフトすることも考えられるが、警報レベルの再設定の忘却により警報ミスが生じる等の問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、警報レベルの調整を必要とすることなく、不要な警報の発動を防止することができる携帯用ガス検出装置を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、吸引手段により取り込まれた流体のガス濃度に対応した検出信号を電圧信号として出力するガス検出手段と、選択されたレベルに一致する電圧信号を出力する不感帯レベル生成手段と、前記検出信号と前記電圧信号との差分を出力する差分検出手段と、該差分検出手段からの信号をデイジタル信号に変換するアナログーデイジタル変換手段と、前記デイジタル信号を表示する手段と、前記検出信号が設定レベルを超えたとき警報を発する警報手段とを備えるようにした。
【0005】
【作用】
不感帯レベルを下回る検出信号は相殺されるから、たとえ警報レベルを超えていても警報手段を作動させることにはならない。
【0006】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施例を示すものであって、ケース1は、これを把持したとき見やすい位置にパネル2を、また上端にガス取入口3を設けて構成されている。パネル2は、一側にガス濃度を表示するデイスプレイ4が、また他側に電源スイッチ5、ブザー鳴動停止指令スイッチを兼ねる不感帯選択スイッチ6、零点調整指令スイッチ7が設けられいる。
デスプレイ4は、複数のレベル、この実施例では8段階の濃度表示に対応するように8つの発光素子L1〜L8を上下方向に配置するとともに、選択された警報濃度を表示する発光素子L1’〜L8’、さらには選択された不感帯レベルこの実施例では30ppm、150ppmを表示する発光素子L9、L10が設けられている。
【0007】
図2は、本発明の一実施例を示すブロック図で、チャンバー10は、吸引口3と吸引ポンプ11に接続され、内部に熱線型半導体ガスセンサー12を収容して構成されている。吸引ポンプ11、及び熱線型半導体ガスセンサー12は、スイッチ13を介して電池14に接続された昇圧手段15から電力の供給を受けている。
【0008】
熱線型半導体ガスセンサー12の検出端子12aは、演算増幅器16の反転端子に接続されている。演算増幅器16は、その非反転端子に零点粗調整用の可変抵抗17が、また帰環路にスパン調整用の可変抵抗18が接続されていて、零点の粗調整機能とスパン調整機能を備えるように構成されている。
【0009】
不感レベル調整回路19は、後述するマイクロコンピュータ30からの指令に対応して差動増幅器20の出力が零となる電圧を出力するように構成されている。
【0010】
マイクロコンピュータ30は、アナログーデイジタル変換手段31から出力されたガス検出信号を記憶手段31の制御プログラム、及び設定データに基づいて処理し、電源投入当初に不感帯レベルを所定の既定値、この実施例では150ppmに設定するとともに、ガスセンサー12からの検出信号に基づいてインタフェース32を介して接続された表示パネル4や、警報手段であるブザー33を作動させるよう構成されている。
【0011】
なお、図中符号34は、マイクロコンピュータ30に作動電力を供給する安定電源回路を、また35、36はスイッチランプをそれぞれ示す。
【0012】
この実施例において、電源スイッチ5を押圧すると、マイクロコンピュータ3がウエイクアップしてスイッチ13をオンにして昇圧回路15によりポンプ11を作動させてチャンバーを掃気し、また熱線式半導体ガスセンサー12を余熱する。
【0013】
同時に、表示パネル4の発光素子L1〜L8を常時とは異なる状態、たとえば移動点滅で作動させてウオーミングアップ中であることをユーザに知らせる。
【0014】
所定時間が経過して発光素子L1〜L8の移動点滅が終了し、測定可能な状態になった段階で、マイクロコンピュータ30は、チャンバー10に取り込まれた大気を零濃度として零点調整を実行し、また不感レベル生成回路19から規定の不感帯レベル150ppmを設定するのに必要な電圧信号を出力させ、さらに対応する発光素子L4、またはL4’を常時等は異なる形態で点灯させ、これからの測定における不感帯レベルをユーザに確認させる。
【0015】
この段階で、ユーザが不感帯選択スイッチ6を押圧する度に不感帯レベルが1段階ずつ上昇し、最高値に到達した段階で、最低の不感帯レベルとなるというようにサイクリックに変化し、これともなって対応する濃度の発光素子L1〜L8、またはL1’〜L8’を常時とは異なるように点灯させる。
【0016】
マイクロコンピュータ30は、ユーザにより選択された不感帯レベルを生成すべく信号を不感レベル生成回路19に信号を出力して選択された不感帯レベルを設定するのに必要な電圧信号を出力させる。
【0017】
このような準備が終了した段階で、ガス取入口3に接続された図示しないノズルの先端を被測定領域に近づけると、ここの大気がポンプ11に吸引されてチャンバー10に流入する。
【0018】
ガスセンサー12からの信号は、演算増幅器16によりスパン調整、及び零点調整を受けて差動増幅器20に入力し、不感レベル生成回路19からの電圧信号との差分を取られてアナログーデイジタル変換手段31に入力する。
【0019】
これにより、不感帯レベル以下の検出信号は、アナログーデイジタル変換を受けることがなく、したがってガスセンサー12からの検出信号が警報レベルを超えている場合でも、ブザーの鳴動をさせることがなく、無用な警報の報知を防止することができる。
【0020】
一方、不感帯レベルを超え、かつ警報レベルを超える濃度のガスが検出された場合には、マイクロコンピュータ30はブザー33を鳴動させてユーザに警報を発する。ユーザが確認後、不感帯選択スイッチ6を押圧すると、マイクロコンピュータ30は、ブザー33の鳴動中であるから、不感帯レベルを変化させる機能を奏することなく、代ってブザー33の鳴動を停止させる。
【0021】
ところで、被検査環境によっては、騒音が大きくてブザーの鳴動では警報の発動を認識することができない場合がある。
図3は、このような問題に対処できる本発明の第2の実施例を示すものであって、この実施例は、前述の実施例におけいてブザー鳴動停止指令スイッチを兼ねていた不感帯選択スイッチ6に、さらに警報形態選択機能が付与されている。
【0022】
そして、警報手段として前述のブザー33の他に、起振体37、この実施例ではマイクロモータの回転軸に偏心重りを取付けた振動モータが設けられていて、ブザー33、または起振体37のいずれかが作動して、警報が発せられた場合に不感帯選択スイッチ6を押圧することににより、他方の警報手段、つまりブザー33が作動している状態では起振体37が、また起振体37が作動している状態ではブザー33が作動するように構成されている。
【0023】
この実施例において、警報レベルを超える濃度のガスが検出されると(図4 ステップ イ)、マイクロコンピュータ30は、第1の警報手段、例えばブザー33を鳴動させてユーザに警報を発する(図4 ステップ ロ)。しかし、環境中の騒音が大きくブザー33からの音が聞き取りにくい場合には、不感帯選択スイッチ6を押圧すると(図4 ステップ ハ)、ブザー33の鳴動が停止して起振体37が作動する(図4 ステップ ニ)。そして、マイクロコンピュータ30は、起振体37を検出されたガスの濃度に対応した回転数で回転させて、現在のガス濃度をユーザに報知する。
【0024】
これにより、騒音が大きな環境下であってもガス濃度が警報レベルを超えたことを正確に知ることができ、またブザー33の無駄な鳴動による電池の消耗を防止することができる。ユーザが確認後、不感帯選択スイッチ6を押圧したり(図ステップ ホ)、またガス濃度が警報レベルを下回ると(図4 ステップ ヘ)、マイクロコンピュータ30は、起振体37の作動を停止させる(図4 ステップ ト)。
【0025】
なお、ブザー33により充分に警報を知る状態で、警報を停止させる場合には、不感帯選択スイッチ6を連続して2回押圧、いわゆるダブルクリックすれば、起振体37が慣性を有するので、起振体37を作動させることなく警報動作を停止させることができる。
【0026】
なお、この実施例においては、警報動作時に第1番にブザー33を作動させているが、起振体37を最初に作動させ、不感帯選択スイッチ6が操作された段階でブザーを作動させるようにしてもよい。
【0027】
また、上述の実施例においては、ガス検出手段として熱線型半導体を使用したものに例を採って説明したが、電気化学式ガスセンサー等の他の形式のガス検出手段を使用した装置に適用しても同様の作用を奏することは明らかである。
【0028】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明においては、吸引手段により取り込まれた流体のガス濃度に対応した検出信号を電圧信号として出力するガス検出手段と、選択されたレベルに一致する電圧信号を出力する不感帯レベル生成手段と、検出信号と電圧信号との差分を出力する差分検出手段と、差分検出手段からの信号をデイジタル信号に変換するアナログーデイジタル変換手段と、デイジタル信号を表示する手段と、検出信号が設定レベルを超えたとき警報を発する警報手段とを備えたので、不感帯レベルを下回る検出信号を相殺できて、警報レベルの調整を必要とすることなく、不要な警報の発動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明の携帯用ガス検出装置の一実施例を、パネル近傍の構造を拡大して示す正面図と側面図である。
【図2】同上装置の一実施例を示すブロック図である。
【図3】本発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図4】同上装置の警報動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
2 パネル
3 ガス取入口
4 表示パネル
5 電源スイッチ
6 不感帯選択スイッチ
7 零点調整スイッチ
10 チャンバー
12 熱線式半導体ガスセンサー
33 ブザー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a portable gas detection device having a concentration display based on a signal from a gas sensor and a function for triggering an alarm.
[0002]
[Prior art]
The portable gas detection device takes the atmospheric air from the suction nozzle into the chamber using the battery as a power source, converts the concentration of the target gas into an electrical signal by a gas sensor such as a hot-wire semiconductor gas sensor, and displays it on the display. When the alarm level is exceeded, it is configured to sound a notification means such as a buzzer. Depending on the application, it is required to reliably measure and notify a gas in a very wide concentration range from several tens of ppm to a percentage order. ing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
For this reason, when the purpose is to detect high-concentration gas, an extremely low-concentration gas that does not cause a problem is detected, and if the alarm level is accidentally set to a low value, an alarm is issued. There are problems such as cutting attention.
In order to solve such a problem, it is conceivable to shift the alarm level to a higher concentration side, but there is a problem that an alarm error occurs due to forgetting to reset the alarm level.
The present invention has been made in view of such a problem, and its purpose is to detect a portable gas that can prevent the activation of an unnecessary alarm without requiring adjustment of the alarm level. Is to provide a device.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, in the present invention, a gas detection means for outputting a detection signal corresponding to the gas concentration of the fluid taken in by the suction means as a voltage signal, and a voltage signal matching the selected level are provided. A dead zone level generating means for outputting, a difference detecting means for outputting a difference between the detection signal and the voltage signal, an analog-digital converting means for converting a signal from the difference detecting means into a digital signal, and the digital signal Means for displaying and alarm means for issuing an alarm when the detection signal exceeds a set level are provided.
[0005]
[Action]
Since the detection signal below the dead zone level is canceled, the alarm means is not activated even if the alarm level is exceeded.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Therefore, details of the present invention will be described below based on the illustrated embodiment.
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. A
The
[0007]
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. A
[0008]
The detection terminal 12 a of the hot wire type
[0009]
The dead
[0010]
The
[0011]
In the figure,
[0012]
In this embodiment, when the
[0013]
At the same time, the light emitting elements L1 to L8 of the
[0014]
When the predetermined time has elapsed and the movement and blinking of the light emitting elements L1 to L8 is completed and the measurement is possible, the
[0015]
At this stage, each time the user presses the dead
[0016]
The
[0017]
When such preparation is completed, when the tip of a nozzle (not shown) connected to the
[0018]
The signal from the
[0019]
As a result, the detection signal below the dead zone level is not subjected to analog-digital conversion. Therefore, even when the detection signal from the
[0020]
On the other hand, when a gas having a concentration exceeding the dead zone level and exceeding the alarm level is detected, the
[0021]
By the way, depending on the environment to be inspected, there is a case where the noise is so loud that the alarm cannot be recognized by the buzzer.
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention that can cope with such a problem. This embodiment is a dead zone selection switch that also serves as a buzzer ringing stop command switch in the above-described embodiment. 6 is further provided with an alarm form selection function.
[0022]
In addition to the
[0023]
In this embodiment, when a gas having a concentration exceeding the alarm level is detected (FIG. 4 Step A), the
[0024]
Accordingly, it is possible to accurately know that the gas concentration has exceeded the alarm level even in a noisy environment, and it is possible to prevent the battery from being consumed due to unnecessary buzzing of the
[0025]
When the alarm is stopped while the alarm is sufficiently known by the
[0026]
In this embodiment, the
[0027]
Further, in the above-described embodiment, an example is described in which a hot-wire semiconductor is used as the gas detection means, but the present invention is applied to an apparatus using another type of gas detection means such as an electrochemical gas sensor. It is clear that there is a similar effect.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the gas detection means for outputting the detection signal corresponding to the gas concentration of the fluid taken in by the suction means as the voltage signal, and the dead zone for outputting the voltage signal corresponding to the selected level. Level generation means, difference detection means for outputting the difference between the detection signal and the voltage signal, analog-digital conversion means for converting the signal from the difference detection means into a digital signal, means for displaying the digital signal, and detection signal Alarm means that issues an alarm when the level exceeds the set level, so that the detection signal below the dead band level can be offset, and the need to adjust the alarm level can be prevented, preventing unnecessary alarms from being triggered. it can.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a front view and a side view, respectively, showing an enlarged structure in the vicinity of a panel according to an embodiment of the portable gas detection device of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the apparatus.
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing an alarm operation of the apparatus.
[Explanation of symbols]
2
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