JP4032573B2 - Gas measuring device - Google Patents
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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ゼロ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に関するものである。このようなガス測定装置は、ガス分析装置や、気体の香気、臭気などを定量、識別又はモニタするにおい計測計、そのようなにおい計測計を備えた脱臭装置や非破壊検査装置などに適用される。
【0002】
【従来の技術】
ガスセンサとして、サンプルガス中のにおい成分と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酸化物半導体センサ、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導電性高分子センサ、水晶振動子やSAWデバイスの表面に感応膜を形成し感応膜へのにおい成分の吸着による重量変化に伴い共振振動数が変化する現象を利用するガスセンサなどがある。
【0003】
ガスセンサを用い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には、サンプルガスを濃縮するという目的で、サンプルガス中のにおい成分を吸着する捕集剤を充填した捕集管を備えているものがある。捕集管では、充填した捕集剤の吸着特性(吸着力の違いも含む)に応じて物質を捕集する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ガス測定装置において、サンプルガスの識別はガスセンサの識別能力に依存する。そのため、ガスセンサの性能により、識別できるサンプルガスが限定される。捕集管を用いてサンプルガスを濃縮したとしても、検出感度を向上させることができるが、サンプルガスの識別はガスセンサの識別能力に依存することに変わりはない。
そこで本発明は、ガスセンサの識別能力はそのままであっても、装置全体の識別能力を向上させることができるガス測定装置を提供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と、サンプルガス中のにおい成分を吸着する捕集剤が充填され、におい成分を吸着した後に脱離させてガスセンサに導く複数の捕集部とを備え、複数の捕集部はそれぞれ吸着特性の異なるものであり、 一つの試料を複数の捕集部に導いた後、複数の捕集部に吸着したにおい成分を順次脱離させてガスセンサに導入するガス測定装置である。
【0006】
吸着特性の異なる捕集部に同じ試料をそれぞれ導く。捕集部では吸着特性に応じてにおい成分を捕集するので、複数の捕集部により捕集されたサンプルガス中のにおい成分の組成が変化する。その後、各捕集部で捕集したにおい成分を別々にガスセンサに導入すると、各捕集部で捕集したにおい成分の組成が異なる結果、ガスセンサの応答パターンも異なり、サンプルガスの識別に用いる情報量が増加する。そして、ガスセンサの複数の応答パターンに基づいてサンプルガスを識別する。
【0007】
【発明の実施の形態】
複数の捕集部の少なくとも一部は、2以上の捕集部が並列に接続されていることが好ましい。
複数の捕集部の少なくとも一部は、2以上の捕集部が直列に接続され、直列に接続された2以上の捕集部は、サンプルガスが導入される順番が遅くなるほど、吸着力が大きい捕集剤が充填されていることが好ましい。
2以上の捕集部を直列に接続し、サンプルガスが導入される順番が遅くなるほど、吸着力が大きい捕集剤が充填された捕集管を配列することにより、例えばにおい成分の分子量の大きさに応じてにおい成分を捕集することができる。すなわち、分子量が大きいにおい成分はサンプルガスが導入される順番が早い捕集管(前段)に捕集され、分子量が小さいにおい成分は、前段に充填された吸着力に応じて破過して後段の捕集管に捕集される。このようにして、におい識別に関して支配的なにおい成分をいずれかの捕集管に捕集し、そのにおい成分を検出した時のガスセンサの応答パターンを解析することにより、識別性をさらに向上させることができる。
なお、ここで破過とは、捕集管に導入されたにおい成分が捕集剤に捕集されずに通過することをいう。
【0008】
【実施例】
図1は、一実施例及びその動作を表す概略構成図である。
装置内にサンプルガス及び窒素ガスを導入するサンプルガス流路1が三方電磁バルブV1に接続されている。バルブV1には、三方電磁バルブV2につながる流路とにおいセンサ3につながる流路も接続されている。バルブV1は、バルブV2からの流路をサンプルガス流路1又はにおいセンサ3につながる流路に切り換えて接続する。においセンサ3には、それぞれ応答特性の異なる6種類の酸化物半導体ガスセンサが設けられており、これらのガスセンサの応答パターンを総合して、においの識別を行なう。
バルブV1、においセンサ3間の流路には、窒素ガス(N2)、圧縮空気(Air)又は窒素ガスと圧縮空気の混合ガスをにおいセンサ3に供給する加圧ガス流路5が合流している。
【0009】
バルブV2には、捕集管(捕集部)7につながる流路と捕集管9につながる流路も接続されている。バルブV2は、バルブV1からの流路を捕集管7につながる流路又は捕集管9につながる流路に切り換えて接続する。捕集管7,9には、サンプルガス中のにおい成分を吸着する吸着剤がそれぞれ充填されている。捕集管7にはCarbotrap(スペルコ社製、米国)、捕集管9にはCarbotrap C(スペルコ社製、米国)が充填されており、CarbotrapとCarbotrap Cはそれぞれ分子量に関して異なる吸着特性をもつ。すなわち、Carbotrap Cは、分子量の小さい化合物に対してCarbotrapよりも吸着力が弱い。捕集管7,9の周囲には、捕集管7,9を加熱する図示しないヒータがそれぞれ備えられている。
【0010】
捕集管7,9からの流路は三方電磁バルブV3にそれぞれ接続されている。バルブV3には三方電磁バルブV4につながる流路も接続されている。バルブV3は、バルブV4につながる流路を捕集管7につながる流路又は捕集管9につながる流路に切り換えて接続する。
バルブV4には、三方電磁バルブV5につながる流路とニードルバルブ11につながる流路も接続されている。バルブV4は、バルブV3につながる流路をバルブV5につながる流路又はニードルバルブ11につながる流路に切り換えて接続する。
【0011】
ニードルバルブ11からの流路はポンプ13の吸引側に接続されている。ポンプ13は、ニードルバルブ11により流量を調整されて、サンプルガス流路1からバルブV1,V2、捕集管7又は9、バルブV3,V4を介して、サンプルガスを吸引する。ポンプ13の排出側の流路には、ガスの流量をモニタする流量計15が接続されている。
バルブV5には、捕集管7,9に捕集したにおい成分をにおいセンサ3に導入する媒体となる窒素ガスを供給するキャリアガス流路17と、ポンプ13、流量計15間の流路に合流するバイパス流路19も接続されている。バルブV5は、バルブV4につながる流路をキャリアガス流路17又はバイパス流路19に切り換えて接続する。
【0012】
次に、動作を説明する。
(A)まず、捕集管7にサンプルガスを導入するために、バルブV1,V2により、サンプルガス流路1を捕集管7に接続し、バルブV3,V4により捕集管7をニードルバルブ11を介してポンプ13に接続する。そして、ポンプ13を作動させてサンプルガス流路1から捕集管7にサンプルガスを導入し、サンプルガスのにおい成分をCarbotrapに吸着させる。この時の捕集管7の温度は40℃である。
さらに、においセンサ3には、応答を安定させるために、加圧ガス流路5から窒素ガスと圧縮空気の混合ガスを供給しておく。また、バルブV5によりバルブV4からの流路をバイパス流路19に接続しておき、キャリアガス流路17からの窒素ガスの供給を停止しておく。
【0013】
(B)バルブV2,V3を切り換えて、同じサンプルガスを捕集管9に導入し、サンプルガスのにおい成分をCarbotrap Cに吸着させる。この時の捕集管9の温度も40℃である。
捕集管7,9へのサンプルガスの導入時間は、電磁バルブV1,V2,V3,V4を切り換えることにより、サンプルガスごとに任意に設定できる。
【0014】
(C)捕集管7内に残留するサンプルガス、酸素及び水分を除去するために、ポンプ13を停止し、サンプルガス流路1に窒素ガス供給源(図示は省略)を接続し、バルブV2,V3,V4を切り換えて、サンプルガス流路1から、バルブV1,V2を介して、窒素ガスを捕集管7に導入し、バルブV3,V4,V5、バイパス流路19及び流量計15を介して排出する。
次に、サンプルガス流路1からの窒素ガスの供給を停止し、バルブV1,V5を切り換えて、キャリアガス流路17から、バルブV5,V4,V3を介して、捕集管7に窒素ガスを供給するとともに、図示しないヒータにより捕集管7の温度を例えば220℃まで上昇させて、Carbotrapに吸着したにおい成分を脱離させ、そのにおい成分をバルブV2,V1を介してにおいセンサ3に導入する。においセンサ3では6つのガスセンサがそれぞれにおい成分を検出する。
【0015】
(D)捕集管7で捕集したにおい成分の測定終了後、捕集管9内に残留するサンプルガス、酸素及び水分を除去するために、バルブV5を切り換えてキャリアガス流路17からの窒素ガスの供給を停止するとともに、サンプルガス流路1に窒素ガス供給源(図示は省略)を接続し、バルブV1,V2,V3を切り換えて、サンプルガス流路1から、バルブV1,V2を介して、窒素ガスを捕集管9に導入し、バルブV3,V4,V5、バイパス流路19及び流量計15を介して排出する。この時、加圧ガス流路5から窒素ガス及び圧縮空気をにおいセンサ3に供給し、においセンサ3に配置されたガスセンサの表面の洗浄を行なう。
【0016】
ガスセンサの応答出力が復帰した後、サンプルガス流路1からの窒素ガスの供給を停止し、バルブV1,V5を切り換えて、キャリアガス流路17から、バルブV5,V4,V3を介して、捕集管9に窒素ガスを供給するとともに、図示しないヒータにより捕集管9の温度を例えば220℃まで上昇させて、Carbotrap Cに吸着したにおい成分を脱離させ、そのにおい成分をバルブV2,V1を介してにおいセンサ3に導入する。においセンサ3では6つのガスセンサがそれぞれにおい成分を検出する。
このようにして、同じサンプルガスについて、捕集管7で捕集したにおい成分と捕集管9で捕集したにおい成分の検出を行なう。
【0017】
図2は、CarbotrapとCarbotrap Cの吸着特性の比較を表す図であり、(A)は分子量の小さいにおい成分が支配的なサンプルガスの場合、(B)は分子量の大きいにおい成分が支配的なサンプルガスの場合のものである。縦軸は脱離されるにおい成分量、横軸は脱離時間を表す。
Carbotrap Cの方がCarbotrapよりも分子量の小さい炭化水素の吸着力が弱いため、同じサンプルガスを吸着させても、Carbotrap Cでは分子量の小さいにおい成分については破過が生じる。そのため、分子量の小さいにおい成分が支配的なサンプルガスではCarbotrap Cから脱離されるにおい成分量がCarbotrapに比較して極端に少なくなる((A)参照)。分子量の大きいにおい成分が支配的なサンプルガスでは、CarbotrapとCarbotrap Cから脱離されるにおい成分量はあまり差がない((B)参照)。
【0018】
すなわち、Carbotrapを充填した捕集管7と、Carbotrap Cを充填した捕集管9に同じサンプルガスをそれぞれ導くことにより、サンプルガス中のにおい成分を選択して捕集することができる。その後、捕集管7,9で捕集したにおい成分を別々ににおいセンサ3に導入すれば、同じサンプルガスについてのガスセンサの応答パターンの数を増加させることができ、装置全体の識別能力を向上させることができる。
【0019】
図3は、他の態様の実施例及びその動作を表す概略構成図である。図1と同じ部分には同じ符号を付す。
サンプルガス流路1が三方電磁バルブV6に接続されている。バルブV6には、Carbotrap Cが充填された捕集管9につながる流路とにおいセンサ3につながる流路も接続されている。バルブV6は、捕集管9からの流路をサンプルガス流路1又はにおいセンサ3につながる流路に切り換えて接続する。
バルブV6、においセンサ3間の流路には、加圧ガス流路5が合流している。
【0020】
捕集管9には、三方電磁バルブV7を介して、Carbotrapが充填された捕集管7も接続されている。バルブV7には、バルブV6、においセンサ3間の流路の加圧ガス流路5との合流点よりもバルブ6側に合流するバイパス流路21も接続されている。バルブV7は、捕集管7からの流路を捕集管9につながる流路又はバイパス流路21に切り換えて接続する。捕集管7からの流路はバルブV4に接続されている。
図1の実施例と同様に、バルブV4には、バルブV5につながる流路と、ニードルバルブ11、ポンプ13及び流量計15につながる流路も接続されており、バルブV5には、キャリアガス流路17とバイパス流路19も接続されている。
【0021】
次に、動作を説明する。
(A)まず、捕集管9,7にサンプルガスを導入するために、バルブV6により捕集管9をサンプルガス流路1に接続し、バルブV7により捕集管7を捕集管9に接続し、バルブV4により捕集管7をニードルバルブ11を介してポンプ13に接続する。そして、ポンプ13を作動させて、サンプルガス流路1から捕集管9,7にサンプルガスを導入し、サンプルガス中のにおい成分を捕集管9のCarbotrap Cに吸着させ、さらに、捕集管9を通過したサンプルガス中のにおい成分を捕集管7のCarbotrapに吸着させる。この時の捕集管7,9の温度は40℃である。分子量の小さいにおい成分は捕集管9を破過し、捕集管7に捕集される。
この時、図1の実施例と同様に、においセンサ3には加圧ガス流路5から窒素ガスと圧縮空気の混合ガスを供給しておき、バルブV5によりバルブV4からの流路をバイパス流路19に接続してキャリアガス流路17からの窒素ガスの供給を停止しておく。
【0022】
(B)捕集管7,9内に残留するサンプルガス、酸素及び水分を除去するために、ポンプ13を停止し、サンプルガス流路1に窒素ガス供給源を接続し、バルブV4を切り換えて、サンプルガス流路1から、バルブV6を介して、窒素ガスを捕集管9に導入し、さらにバルブV7を介して捕集管7に導入し、バルブV4,V5、バイパス流路19及び流量計15を介して排出する。この時、Carbotrap Cの方がCarbotrapよりも分子量が小さい炭化水素(におい成分)に対する吸着力が弱いため、捕集管9への窒素ガス及び圧縮空気の導入によって分子量が小さいにおい成分の破過が生じ、破過したにおい成分はより吸着力が大きいCarbotrapが充填された捕集管7に捕集される。このように、サンプルガス中のにおい成分は、分子量の大きさに応じて大きく2分されて、捕集管7,9に捕集される。
【0023】
(C)次に、サンプルガス流路1及び加圧ガス流路5からの窒素ガスの供給を停止し、バルブV7を切り換えて捕集管7をバイパス流路21に接続し、バルブV5を切り換えて、キャリアガス流路17から、バルブV5,V4を介して、捕集管7に窒素ガスを供給するとともに、図示しないヒータにより捕集管7の温度を例えば220℃まで上昇させて、Carbotrapに吸着したにおい成分を脱離させ、そのにおい成分をバルブV7及びバイパス流路21を介してにおいセンサ3に導入する。においセンサ3では6つのガスセンサがそれぞれにおい成分を検出する。
【0024】
(D)ガスセンサの応答出力が復帰した後、バルブV6を切り換えて捕集管9をにおいセンサ3に接続し、バルブV7を切り換えて捕集管7を捕集管9に接続し、キャリアガス流路17から、バルブV5,V4、捕集管7及びバルブV7を介して、捕集管9に窒素ガスを供給するとともに、図示しないヒータにより捕集管9の温度を例えば220℃まで上昇させて、Carbotrap Cに吸着したにおい成分を脱離させ、そのにおい成分をバルブV6を介してにおいセンサ3に導入する。においセンサ3では6つのガスセンサがそれぞれにおい成分を検出する。
このようにして、同じサンプルガスについて、サンプルガス中のにおい成分を分子量の大きさに応じて大きく2分して検出することができる。
【0025】
例えば分子量の小さいにおい成分がにおい識別に関して支配的である場合には、捕集管7から脱離したにおい成分に対するガスセンサの応答出力のみを解析することによって識別性を向上させることができる。逆に、分子量の大きいにおい成分がにおい識別に関して支配的である場合には、捕集管9から脱離したにおい成分に対するガスセンサの応答出力のみを解析することによって識別性を向上させることができる。また、におい識別に関して支配的なにおい成分が両方の捕集管に捕集されている場合には、捕集管7,9から脱離したにおい成分に対するガスセンサの応答出力の両方を用いて解析すればよい。もちろん、これらの捕集管7,9の吸着特性の差異によるにおい識別に加えて、各々の捕集管から脱離されたにおい成分を6個のガスセンサの応答パターンによってにおい識別を行ない、装置全体としてにおい成分に対する識別性を向上させていることは言うまでもない。
【0026】
この実施例では、捕集管に充填する充填剤としてCarbotrapとCarbotrap Cを用いているがこれに限定されるものではなく、他の吸着剤を用いてもよい。また、捕集管に充填する吸着剤を複数種類の吸着剤を組み合わせたものとしてもよい。
また、この実施例では、捕集部としての捕集管を2つ備えているが、必要に応じて捕集部の数を増やしてもよい。
また、この実施例ではガスセンサとして酸化物半導体ガスセンサを用いているがこれに限定されるものではなく、他のガスセンサを用いてもよい。
【0027】
【発明の効果】
本発明のガス測定装置では、一つ又は複数個のガスセンサと、サンプルガス中のにおい成分を吸着する捕集剤が充填され、におい成分を吸着した後に脱離させてガスセンサに導く複数の捕集部とを備え、複数の捕集部はそれぞれ吸着特性の異なるものであり、同じ試料を複数の捕集部にそれぞれ導いた後、複数の捕集部に吸着したにおい成分を順次脱離させてガスセンサに導入するようにしたので、同じサンプルガスについて、識別に用いる情報量を増加させることができ、ガスセンサの識別能力はそのままであっても、装置全体の識別能力を向上させることができる。
さらに、2以上の捕集部を直列に接続し、それらの捕集部には、サンプルガスが導入される順番が遅いほど、吸着力が大きい捕集剤を充填し、におい成分の分子量の大きさに応じてにおい成分を捕集するようにすれば、におい識別に関して支配的なにおい成分をいずれかの捕集管に捕集して、そのにおい成分を効率よくガスセンサに供給することができ、その捕集管に捕集したにおい成分を検出した時のガスセンサの応答パターンを解析することにより、識別性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施例及びその動作を表す概略構成図である。
【図2】 CarbotrapとCarbotrap Cの吸着特性の比較を表す図であり、(A)は分子量の小さいにおい成分が支配的なサンプルガスの場合、(B)は分子量の大きいにおい成分が支配的なサンプルガスの場合のものである。
【図3】 他の態様の一実施例及びその動作を表す概略構成図である。
【符号の説明】
1 サンプルガス流路
3 においセンサ
5 加圧ガス流路
7,9 捕集管
11 ニードルバルブ
13 ポンプ
15 流量計
17 キャリアガス流路
19,21 バイパス流路
V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7 三方電磁バルブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas measuring apparatus that includes one or a plurality of gas sensors and qualifies or quantifies a sample gas from a detection signal when a sample gas is detected by the gas sensor and a detection signal when a zero gas is detected as a measurement reference. is there. Such gas measuring devices are applied to gas analyzers, odor measuring instruments that quantify, identify or monitor gas odors, odors, etc., deodorizing devices and non-destructive inspection devices equipped with such odor measuring instruments. The
[0002]
[Prior art]
As a gas sensor, an oxide semiconductor sensor that utilizes a phenomenon in which the electrical resistance of an oxide semiconductor changes due to an oxidation-reduction reaction with an odor component in a sample gas, a phenomenon in which the conductivity of a conductive polymer changes due to adsorption of an odor component. There are a conductive polymer sensor to be used, a gas sensor using a phenomenon in which a resonant film is formed on a surface of a quartz crystal resonator or a SAW device, and a resonance frequency is changed in accordance with a weight change due to adsorption of an odor component to the sensitive film.
[0003]
A gas measuring device (odor measuring device) for measuring an odor component in a sample gas using a gas sensor includes one or a plurality of gas sensors, and displays a signal from the gas sensor as it is or outputs a plurality of signals. The odor component in the sample gas is measured by applying a technique called so-called chemometrics, which is brought into variable analysis.
Some of these gas measuring devices include a collection tube filled with a collection agent that adsorbs an odor component in the sample gas for the purpose of concentrating the sample gas. In the collection tube, substances are collected according to the adsorption characteristics (including differences in adsorption power) of the filled collection agent.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the gas measuring device, the identification of the sample gas depends on the identification ability of the gas sensor. Therefore, the sample gas that can be identified is limited by the performance of the gas sensor. Even if the sample gas is concentrated using the collection tube, the detection sensitivity can be improved, but the identification of the sample gas still depends on the identification ability of the gas sensor.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas measuring device that can improve the discrimination capability of the entire apparatus even if the discrimination capability of the gas sensor is not changed.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes one or a plurality of gas sensors, and a plurality of collection parts that are filled with a collection agent that adsorbs an odor component in a sample gas, and is adsorbed after the odor component is adsorbed and led to the gas sensor. The multiple collection parts have different adsorption characteristics. After one sample is guided to the multiple collection parts, the odor components adsorbed on the multiple collection parts are sequentially desorbed and introduced into the gas sensor. It is a gas measuring device.
[0006]
The same sample is guided to the collection parts having different adsorption characteristics. Since the collection unit collects the odor component according to the adsorption characteristics, the composition of the odor component in the sample gas collected by the plurality of collection units changes. After that, if the odor components collected by each collection unit are separately introduced into the gas sensor, the composition of the odor components collected by each collection unit results in different response patterns of the gas sensor, and information used to identify the sample gas The amount increases. And sample gas is identified based on the some response pattern of a gas sensor.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As for at least one part of a some collection part, it is preferable that two or more collection parts are connected in parallel.
At least some of the plurality of collection units have two or more collection units connected in series, and the two or more collection units connected in series have an adsorption power that becomes slower as the order in which the sample gas is introduced. It is preferable that a large collection agent is filled.
By connecting two or more collection parts in series and arranging the collection tubes filled with a collection agent having a larger adsorption power as the order in which the sample gas is introduced becomes slower, for example, the molecular weight of the odor component is increased. Odor components can be collected accordingly. That is, the odorous component having a large molecular weight is collected in the collecting tube (first stage) in which the sample gas is introduced in the early order, and the odorous component having a small molecular weight breaks through according to the adsorption force packed in the first stage, and is moved downstream. It is collected in the collection tube. In this way, odor components that are dominant with respect to odor identification are collected in one of the collection tubes, and the response pattern of the gas sensor when the odor components are detected is analyzed to further improve the distinguishability. Can do.
Here, the breakthrough means that the odor component introduced into the collection tube passes without being collected by the collection agent.
[0008]
【Example】
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment and its operation.
A sample gas flow path 1 for introducing sample gas and nitrogen gas into the apparatus is connected to the three-way electromagnetic valve V1. The flow path connected to the three-way electromagnetic valve V2 and the flow path connected to the odor sensor 3 are also connected to the valve V1. The valve V1 switches and connects the flow path from the valve V2 to the sample gas flow path 1 or the flow path connected to the odor sensor 3. The odor sensor 3 is provided with six types of oxide semiconductor gas sensors having different response characteristics, and the odor identification is performed by combining the response patterns of these gas sensors.
A pressurized
[0009]
A flow path connected to the collection tube (collection unit) 7 and a flow path connected to the
[0010]
The flow paths from the
A flow path connected to the three-way electromagnetic valve V5 and a flow path connected to the
[0011]
A flow path from the
The valve V5 includes a carrier
[0012]
Next, the operation will be described.
(A) First, in order to introduce the sample gas into the
Further, a mixed gas of nitrogen gas and compressed air is supplied from the pressurized
[0013]
(B) The valves V2 and V3 are switched to introduce the same sample gas into the
The introduction time of the sample gas into the
[0014]
(C) In order to remove the sample gas, oxygen and moisture remaining in the
Next, the supply of the nitrogen gas from the sample gas flow path 1 is stopped, the valves V1 and V5 are switched, and the nitrogen gas is supplied from the carrier
[0015]
(D) After the measurement of the odor component collected by the
[0016]
After the response output of the gas sensor is restored, the supply of nitrogen gas from the sample gas flow path 1 is stopped, the valves V1 and V5 are switched, and the carrier
In this way, the odor component collected by the
[0017]
FIG. 2 is a diagram showing a comparison of the adsorption characteristics of Carbotrap and Carbotrap C. (A) is a sample gas in which an odor component having a small molecular weight is dominant, and (B) is a sample in which an odor component having a large molecular weight is dominant. In the case of sample gas. The vertical axis represents the amount of the odor component to be desorbed, and the horizontal axis represents the desorption time.
Carbotrap C is weaker in adsorption of hydrocarbons with lower molecular weight than Carbotrap, so even if the same sample gas is adsorbed, Carbotrap C breaks through odor components with lower molecular weight. Therefore, in the sample gas in which the odor component having a small molecular weight is dominant, the amount of the odor component desorbed from the Carbotrap C is extremely smaller than that of the Carbotrap (see (A)). In the sample gas in which the odor component having a large molecular weight is dominant, the amount of the odor component desorbed from Carbotrap and Carbotrap C is not much different (see (B)).
[0018]
That is, by introducing the same sample gas to the
[0019]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another embodiment and its operation. The same parts as those in FIG.
The sample gas flow path 1 is connected to the three-way electromagnetic valve V6. Connected to the valve V6 are a flow path connected to the
The pressurized
[0020]
A
As in the embodiment of FIG. 1, the valve V4 is also connected to a flow path connected to the valve V5 and a flow path connected to the
[0021]
Next, the operation will be described.
(A) First, in order to introduce the sample gas into the
At this time, as in the embodiment of FIG. 1, a mixed gas of nitrogen gas and compressed air is supplied to the odor sensor 3 from the pressurized
[0022]
(B) In order to remove the sample gas, oxygen and moisture remaining in the
[0023]
(C) Next, supply of nitrogen gas from the sample gas flow path 1 and the pressurized
[0024]
(D) After the response output of the gas sensor is restored, the valve V6 is switched to connect the
In this way, for the same sample gas, the odor component in the sample gas can be detected by dividing it largely into two according to the molecular weight.
[0025]
For example, when an odor component having a small molecular weight is dominant with respect to odor identification, the discrimination can be improved by analyzing only the response output of the gas sensor with respect to the odor component desorbed from the
[0026]
In this embodiment, Carbotrap and Carbotrap C are used as fillers for filling the collection tube, but the present invention is not limited to this, and other adsorbents may be used. Moreover, it is good also as what combined multiple types of adsorption agent with the adsorption agent with which a collection tube is filled.
Moreover, in this Example, although the two collection tubes as a collection part are provided, you may increase the number of collection parts as needed.
In this embodiment, an oxide semiconductor gas sensor is used as the gas sensor. However, the present invention is not limited to this, and other gas sensors may be used.
[0027]
【The invention's effect】
In the gas measuring device of the present invention, one or a plurality of gas sensors and a collection agent that adsorbs an odor component in a sample gas are filled, and a plurality of collections that are adsorbed and then desorbed and guided to the gas sensor. A plurality of collection parts each having different adsorption characteristics, and after introducing the same sample to the plurality of collection parts respectively, the odor components adsorbed to the plurality of collection parts are sequentially desorbed. Since it is introduced into the gas sensor, the amount of information used for identification can be increased for the same sample gas, and the identification capability of the entire apparatus can be improved even if the identification capability of the gas sensor remains unchanged.
Further, two or more collection parts are connected in series, and the collection part is filled with a collection agent having a larger adsorption force as the order in which the sample gas is introduced is slower, and the molecular weight of the odor component is increased. If the odor component is collected according to the odor component, the odor component dominant with respect to odor identification can be collected in one of the collection tubes, and the odor component can be efficiently supplied to the gas sensor. The discriminability can be further improved by analyzing the response pattern of the gas sensor when the odor component collected in the collection tube is detected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment and its operation.
FIG. 2 is a graph showing a comparison of the adsorption characteristics of Carbotrap and Carbotrap C, where (A) is a sample gas in which an odor component having a small molecular weight is dominant, and (B) is an odor component having a large molecular weight is dominant. In the case of sample gas.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of another aspect and its operation.
[Explanation of symbols]
1 Sample gas flow path 3
Claims (3)
前記複数の捕集部はそれぞれ分子量の大小に基づく吸着特性の異なるものであり、
一つの試料を前記複数の捕集部に導いた後、前記複数の捕集部に吸着したにおい成分を順次脱離させて前記ガスセンサに導入することを特徴とするガス測定装置。One or a plurality of gas sensors, and a plurality of collection parts filled with a collection agent that adsorbs the odor component in the sample gas, adsorbed after the odor component is adsorbed and led to the gas sensor,
Each of the plurality of collecting parts has different adsorption characteristics based on the molecular weight ,
A gas measuring device characterized in that, after one sample is guided to the plurality of collection units, the odor components adsorbed on the plurality of collection units are sequentially desorbed and introduced into the gas sensor.
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