JP4020178B2 - 携帯用ガス検出装置 - Google Patents
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Description
【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、吸引ポンプの吸引圧をサンプリングノズルに作用させて環境中の大気を熱線型半導体ガスセンサー等のガスセンサーに取り込、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る。
この携帯用ガス検出装置は、サンプリングノズルの吸引口を被測定箇所に接しさせて使用されるため、被測定環境の水溜りの水をセンサーまで吸い込むことがあり、センサーを破壊するという問題がある。この問題を回避するため、サンプリングノズルとセンサーとの間に、撥水性を備えたエアフィルタが装填されている。
エアフィルタを挿入することにより、ガスセンサーへの水分の侵入を可及的に防止できるものの、水分を吸引してしまった状態で、さらに吸引ポンプが継続して運転されると、負圧が高まって水分がエアフィルタを通過するため、吸引ポンプの負荷電流が所定値を所定時間継続して超えた段階で、吸引ポンプを強制的に停止させる方策が採られている。
一方、このような携帯用ガス検出装置は、通常、乾電池を電源に使用しているため、使用開始時には、電池の消耗度合の検査をポンプの作動状態を確認するために、サンプリングノズルの吸引口を指等で短時間封止して吸引圧を確認したり、また測定中、サンプリングノズルが被測定物により短時間封止されることがある。
このような場合にも当然に吸引ポンプが停止するが、エアフィルタが水等に封止されることなく、短時間の間に閉塞が解かれた場合には、吸引ポンプの作動シーケンスを再起動する必要上、装置を再起動する必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ガスセンサーとして電源投入後にウオーミングアップ動作を必要とするものが使用されている場合には、このウオーミングアップの時間を必要として作業能率が極端に低下するという問題がある。
本発明はこのような事情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このため、短時間の負圧上昇では電源の再投入を必要とすることなく、ポンプを自動的に再駆動させ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、撥水性を備えたフィルタを有するガス取り入れ口と、前記ガス取り入れ口に連通するガスセンサーと、吸引口と吐出口とにそれぞれ逆止弁が設けられ、前記吸引口が前記ガスセンサーに接続された吸引ポンプと、電池と、前記吸引ポンプの吸引圧を検出する圧力検出手段と、前記吸引圧が基準値よりも所定時間継続して上昇したことが前記圧力検出手段により検出された場合には、前記吸引ポンプへの電力の供給を停止させる一方、前記吸引ポンプの停止後に前記ガス取り入れ口からの気体の流入と前記吸引口の逆止弁の開放とにより吸引圧の低下が前記圧力検出手段により検出された場合には、前記吸引ポンプを再駆動する制御手段とを備える。
【0005】
【作用】
液体の吸引以外の要件で吸引圧が上昇した場合には、吸引圧の上昇の原因が取り除かれば、これを圧力検出手段で検出して吸引ポンプを自動的に再駆動させる。
【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、また上面にサンプリングノズル3の装着部となるガス取入口4を備えた後述する流路ユニット5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6が、また他側に電源スイッチ7、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8、零点調整指令スイッチ9等が設けられいる。
【0007】
ディスプレイ6は、複数の発光素子L1〜L6を一列に配置して構成されいて、電源スイッチ7が投入された時点では、ガスセンサーの暖機状態の進行を示す表示に、また測定中には6段階10、100、300、600、1000、及び10000ppmを超えた場合を表示するように、さらに吸引圧が上昇した場合には警報を表示するために使用される。
【0008】
流路ユニット5は、図2に示したように基部10の表面にガス取入口4、排気口11が形成され、またケース1の内側の面にはガスセンサー12の一部を収容するセンサー室13を備えた取付け枠14や、モータ15に駆動されるダイヤフラム式ポンプ16や圧力センサー17の取付け部18を形成して構成されている。
【0009】
図3は、前述の流路ユニット5の流路を中心に示すものであって、基部10には隔壁19により分離された吸引室20と排気室21の2つの部屋が構成され、吸引室20には吸引ポンプ16の吸引口16a、圧力センサー17の導圧管17a、及びセンサー室13が連通され、また排気室21には吸引ポンプ16の吐出口16bと排気口11が連通されている。
また、ガス取入口4には、所定容積の空間22aを備え、排出側に通気性と撥水性を有する膜23が装填されたフィルタ22が取付けられていて、吸引開口22bにサンプリングノズル3が着脱可能に装着されている。
【0010】
図4は、本発明の一実施例を示すブロック図で、吸引ポンプ16、及びガスセンサー12は、スイッチ30を介して電池31に接続された安定化電源32から電力の供給を受けている。
【0011】
ガスセンサー12、及び圧力センサー17からの信号は、アナログーデイジタル変換手段37に出力されている。なお、ガスセンサー12からの信号は、演算増幅器33、可変抵抗34、帰還抵抗35等からなるゼロ点調整、スパン調整回路によりゼロ点調整、スパン調整されてからアナログーデイジタル変換手段37に出力される。
【0012】
マイクロコンピュータ36は、アナログーデイジタル変換手段37から出力されたガス検出信号や、圧力信号を記憶手段38の制御プログラム、及び設定データに基づいて処理し、インタフェース39を介して接続された表示パネル6や、警報手段であるブザー40を作動させ、さらに吸引ポンプ16の起動、停止を制御するよう構成されている。なお、図中符号41は、マイクロコンピュータ36に作動電力を供給する安定電源回路をそれぞれ示す。
【0013】
つぎに、このように構成された装置の動作のうち、吸引ポンプ17の動作を中心に図5に示したフローチャートに基づいて説明する。
電源スイッチ7が操作されて電源が投入されると(ステップ イ)、マイクロコンピュータ36がウエイクアップしてスイッチ34をオンにして安定化電源32により吸引ポンプ16を作動させて(ステップ ロ)ガスセンサー室13等の流路を掃気し、またガスセンサー12を測定が可能なように余熱し、さらに表示パネル6の発光素子L1〜L6を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〜L6の移動点滅が終了し、測定可能な状態になった段階で、サンプリングノズル3を被測定領域に近づけると、ここの大気がフィルタ22を通過してガスセンサー室13に流入する。
【0015】
ガスセンサー12からの信号が警報レベルを超えた場合には、マイクロコンピュータ36はブザー40を鳴動させてユーザに警報を発する。以下、吸引圧が基準値P1以下の場合には(ステップ ハ)、吸引ポンプ16を継続駆動してガス検出動作を実行し(ステップ ニ)、電源スイッチ7がオフにされた段階で(ステップ ホ)、吸引ポンプ16を停止させる。
【0016】
一方、測定中にノズル3の吸引口3aが物体により誤って封止されると、吸引室20の吸引圧が基準値P1以上に上昇するから(ステップ ハ)、マイクロコンピュータ36は、表示パネル6の発光素子L1〜L6に警報表示させてユーザに警報を発する(ステップ ト)。ユーザがこれに気づいて所定時間T1、例えば数秒以内にサンプリングノズル3を移動させて吸引口3aを開放すると、吸引室20の吸引圧が低下するので、マイクロコンピュータ36は圧力センサー17からの信号に基づいて吸引圧の低下を検知し(ステップ チ)、警報表示を解除する(ステップ リ)。以下、吸引圧が基準値P1以上に上昇しない場合には(ステップ ハ)、測定動作を継続する(ステップ ニ)。
【0017】
一方、水などの液体がノズル3から吸引されて吸引圧が基準値P1以上に上昇すると(ステップ ハ)、マイクロコンピュータ36は、表示パネル6の発光素子L1〜L6に警報表示させてユーザに警報を発する(ステップ ト)。ユーザがこれに気づいてサンプリングノズル3を移動させて吸引口3aを開放しても、フィルタ22を構成している膜23が水により目詰まりしているので、所定時間T1以内には吸引室20の圧力は大気圧に戻らない。これにより、マイクロコンピュータ36は、吸引ポンプ16を停止させ、表示パネル6に異なる形態で警告表示を行い、また必要に応じてはブザー40を鳴動させる(ステップ ヌ)。
【0018】
このようにして所定時間T2、例えば数秒が経過すると(ステップ ル)、マイクロコンピュータ36は、圧力センサー17からの信号に基づいて吸引室20の圧力を検出し、水等の液体を吸引した状態では流入口側がフィルタ22の目詰まりにより閉塞され、また流出口、つまりポンプの吐出口16bもここに設けられている逆止弁16cにより封鎖されていて、吸引室20は高い吸引圧を維持している(ステップ オ)。マイクロコンピュータ36は吸引ポンプ16を再起動させることなく、電源スイッチ7がオフにされるのを待つ(ステップ ワ)。これにより、さらなる負圧の上昇によるガスセンサー12への水の侵入を防止することができる。
【0019】
一方、前述したように始業点検の一環としてノズル3の吸引口3aが指などにより時間T1よりも長い時間封鎖された場合には(ステップ ハ、ト、チ)、マイクロコンピュータ36は吸引ポンプ16を停止させ、表示パネル6の発光素子L1〜L6に警告表示をさせ、さらにはブザー40を鳴動させる(ステップ ヌ)。いまの場合は、意識的にノズル3を閉塞しているものであるから、これによる反応である警報表示や警報により、ユーザは、電池の容量や、ポンプが正常に動作することの確認ができる。
【0020】
チェックを完了した段階でノズル3から指を離すと、吸引室20が所定時間T2が経過する以前に(ステップ チ)サンプリングに適した吸引圧P2程度に低下するから(ステップ オ)、マイクロコンピュータ36は吸引ポンプ16を再び駆動させ、警報表示を解除し(ステップ カ)、吸引圧が基準値P1以下に維持されている間は(ステップ ハ)、吸引ポンプ16を継続駆動してガスを検出する(ステップ ニ)。
【0021】
これにより、点検作業中に誤ってポンプ16を停止させてしまった場合にでも、電源の再投入を必要とすることがなく、したがって暖機動作に伴う待ち時間を要することなく測定を実行することができる。
【0022】
なお、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であっても、電源投入後に長時間のウオーミングアップ動作を必要とするセンサーを使用した装置に適用しても、効果があることは明らかである。
【0023】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、液体の吸引以外の要件で吸引圧が上昇した場合には、吸引圧の上昇の原因が取り除かれると、これを圧力検出手段で検出して吸引ポンプを自動的に再駆動させることができ、暖機動作に伴う待ち時間を要することなく測定を実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の携帯用ガス検出装置の一実施例を示す図である。
【図2】同上装置の流路ユニットの一実施例を示す図である。
【図3】同上流路ユニットの流路構成を示す図である。
【図4】本発明の携帯用ガス検出装置の一実施例を示すブロック図である。
【図5】同上装置の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 サンプリングノズル
5 流路ユニット
6 デイスプレイ
7 電源スイッチ
12 ガスセンサー
16 ダイヤフラム式ポンプ16
17 圧力センサー
22 フィルタ
31 電池
36 マイクロコンピュータ
Claims (1)
- 撥水性を備えたフィルタを有するガス取り入れ口と、前記ガス取り入れ口に連通するガスセンサーと、吸引口と吐出口とにそれぞれ逆止弁が設けられ、前記吸引口が前記ガスセンサーに接続された吸引ポンプと、電池と、前記吸引ポンプの吸引圧を検出する圧力検出手段と、
前記吸引圧が基準値よりも所定時間継続して上昇したことが前記圧力検出手段により検出された場合には、前記吸引ポンプへの電力の供給を停止させる一方、前記吸引ポンプの停止後に前記ガス取り入れ口からの気体の流入と前記吸引口の逆止弁の開放とにより吸引圧の低下が前記圧力検出手段により検出された場合には、前記吸引ポンプを再駆動する制御手段とを備えた携帯用ガス検出装置。
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