JP4063691B2

JP4063691B2 - Odor measuring device

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Publication number: JP4063691B2
Application number: JP2003055301A
Authority: JP
Inventors: 達夫岡野; 正田口; 稔根岸
Original assignee: 株式会社双葉エレクトロニクス
Priority date: 2003-03-03
Filing date: 2003-03-03
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2023-03-03
Also published as: JP2004264175A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、標準気体の匂いを匂いセンサーで検出し、その検出結果を基準にして被測定気体の匂いを測定する匂い測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
匂いのうち臭気を発生するゴミ処理場などの施設においては、その周辺の匂いの強さを常時一定基準以下にして周辺住民が快適な居住環境を維持できるよう施設の保全を行うことが重要である。かかる施設保全にあたって、わが国では悪臭防止法によって遵守すべき匂い環境基準の規制が実施されている。このため、近年、上記ゴミ処理場などの施設の周辺の匂いを遠隔的に常時監視するシステムの必要性が高まってきている。
【０００３】
このような臭気を測定することができる匂い測定装置としては、空気中の匂いを匂いセンサーで検知して測定するものが知られている（例えば特許文献１参照）。この匂い測定装置に用いられる匂いセンサーは、空気中に揮発した化学物質である匂い分子を検知するものである。この匂いセンサーとしては、金属酸化物半導体を使用したセンサー、合成被膜と水晶振動子とを組み合わせたセンサー、バイオセンサーなどがある。
【０００４】
【特許文献１】
登録実用新案第３０７４４９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記匂いセンサーを用いて匂いを測定する場合、匂いがあるか否かや、どのような強さ及び質を有する匂いであるかを、何らかの基準で判定することになる。この基準のため、人間が感知できない程度の弱い匂いを有する空気（以下「無臭空気」という）等の標準気体を用いる匂い測定装置が知られている。この匂い測定装置では、標準気体の匂いを匂いセンサーで検出し、その検出結果を基準にして被測定気体の匂いを測定する。
上記標準気体としての無臭空気を発生する標準気体発生源としては、大気を活性炭等の脱臭剤に通して消臭するものが知られている。しかしながら、この標準気体発生源に用いる活性炭等の脱臭剤は匂いを吸着して劣化しやすく、長期間にわたって標準気体を安定に発生することができないという問題点があった。
また、上記標準気体発生源としては、無臭純度が高い高純度無臭気体が充填されたボンベ（密閉容器）を用いたものが知られている。このボンベを用いた場合は、標準気体として高純度無臭気体を安定して供給できるという利点はあるが、ボンベの容量が有限であるためボンベの交換作業が必要になってくるという問題点があった。このようなボンベの交換作業は、上記ゴミ処理場などの施設の周辺の匂いを遠隔的に常時監視するシステムにおいては特に不利である。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものである。その目的は、標準気体発生源を１つだけ備えた場合に比して標準気体発生源の交換の頻度を少なくするとともに、長期間にわたって匂い測定を精度良く行うことができる匂い測定装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、標準気体の匂いを匂いセンサーで検出し、該検出結果を基準にして被測定気体の匂いを測定する匂い測定装置において、該被測定気体の匂い測定の基準となる標準気体をそれぞれ発生することができる複数の標準気体発生源と、該複数の標準気体発生源で発生した標準気体の一つを選択的に該匂いセンサーへ供給する標準気体選択供給手段と、該標準気体の匂いの検出結果に基づいて該標準気体の劣化を判定し、該判定結果に基づいて、該標準気体を発生している標準気体発生源とは別の標準気体発生源で発生した標準気体に切り換えるように、該標準気体選択供給手段を制御する制御手段と、該標準気体よりも無臭純度が高い高純度無臭気体を発生することができる高純度無臭気体発生源とを備え、該高純度無臭気体の匂いを該匂いセンサーで検出し、該検出結果を基準にして該被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化を判定することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、標準気体の匂いを匂いセンサーで検出し、該検出結果を基準にして被測定気体の匂いを測定する匂い測定装置において、該被測定気体の匂い測定の基準となる標準気体を発生することができる標準気体発生源と、該標準気体よりも無臭純度が高い高純度無臭気体を発生することができる高純度無臭気体発生源と、該匂いセンサーによる該高純度無臭気体の匂いの検知結果と該標準気体の匂いの検出結果とに基づいて、該被測定気体の匂いの測定データに対する補正量を設定する補正手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の匂い測定装置において、上記標準気体よりも無臭純度が高いクリーニング用の高純度無臭気体を発生することができるクリーニング用気体発生源と、該クリーニング用の高純度無臭気体を上記被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源に流すように気体流路を切り換える気体流路切り換え手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの匂い測定装置において、上記標準気体発生源を、該匂い測定装置の周辺から取り込んだ大気を脱臭する脱臭手段を用いて構成し、上記高純度無臭気体発生源又は上記クリーニング用気体発生源を、上記高純度無臭気体が充填された密閉容器から該高純度無臭気体を取り出して供給するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１又は２の匂い測定装置において、上記被測定気体が該匂い測定装置の周辺の大気であり、上記標準気体発生源を、該匂い測定装置の周辺から取り込んだ大気を脱臭する脱臭手段を用いて構成し、上記匂い測定時よりも該大気の匂いが弱い時間帯に該大気を取り込んで該脱臭手段をクリーニングするように制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１の匂い測定装置では、複数の標準気体発生源を備えることにより、被測定気体の匂い測定に繰り返し使用することで標準気体が劣化した場合に、標準気体選択供給手段で別の標準気体発生源からの劣化のない標準気体に切り換えることができる。また、被測定気体の匂い測定に繰り返し使用することで発生可能な標準気体がなくなった場合にも、標準気体選択供給手段で別の標準気体発生源からの劣化のない標準気体に切り換えることができる。このような標準気体の切り換えにより、単一の標準気体発生源を備えた場合に比して、より長期にわたって、劣化のない標準気体を供給して被測定気体の匂い測定の基準として使用することができる。したがって、標準気体発生源を１つだけ備えた場合に比して標準気体発生源の交換の頻度を少なくすることができ、長期間にわたって匂い測定を精度良く行うことができる。
更に、標準気体の匂いの検出結果に基づいて標準気体が劣化していると判定した場合に、その標準気体を発生している標準気体発生源とは別の標準気体発生源で発生した標準気体に自動的に切り換えるように制御手段で制御している。このように標準気体の劣化の判定及び標準気体の切り換えを自動的に行うことができるため、匂いセンサーに供給する標準気体を切り換えるオペレータの作業が不要となる。
また、上記被測定気体の匂い測定の基準に用いる標準気体の匂いを匂いセンサーで検出する場合、その検出信号は、その標準気体の劣化だけでなく、匂いセンサーや測定回路等の特性の経時的な変化によっても変動する。そのため、上記標準気体の匂いの検出結果だけでは、標準気体の劣化を正確に判定することができないおそれがある。
そこで、被測定気体の匂い測定用の標準気体よりも無臭純度が高い高純度無臭気体の匂いを定期的に検出している。この高純度無臭気体は劣化がほとんどないため、高純度無臭気体の匂いの検出信号は、主として匂いセンサーや測定回路等の特性の経時的な変化に応じて変動する。したがって、この高純度無臭気体の匂いの検出結果を基準にして、上記被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化を判定することにより、匂いセンサー等の特性変動がある場合でも、被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化判定をより正確に行うことができる。
請求項２の匂い測定装置では、被測定気体の匂い測定用の標準気体よりも無臭純度が高い高純度無臭気体の匂いを、被測定気体の匂い測定に用いた匂いセンサーを用いて定期的に検出する。この検出結果と、被測定気体の匂い測定用の標準気体に対する検出結果とを比較すると、被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化の程度がわかる。よって、両検出結果に基づいて、被測定気体の匂いの測定データに対する補正量を設定することにより、被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源を長期にわたって連続使用しても、標準気体の劣化の影響を受けずに被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。したがって、標準気体発生源を１つだけ備えた場合に比して、標準気体発生源の交換の頻度を少なくし、長期間にわたって匂い測定を精度良く行うことができるという効果がある。
特に、請求項３の匂い測定装置では、被測定気体の匂い測定用の標準気体よりも無臭純度が高いクリーニング用気体を、所定のタイミングで被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源に流してクリーニングする。このクリーニングにより、被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源を長期にわたって連続使用しても、標準気体の劣化を抑えて被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。
特に、請求項４の匂い測定装置では、上記被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源として、匂い測定装置の周辺から大気を取り込んで脱臭するという、長期使用が可能でしかも安価な構成の標準気体発生源を用いている。また、前述の劣化判定、補正量設定及びクリーニングの頻度は被測定気体の匂い測定よりも少なく、高純度標準空気の使用量も少なくてすむ。このため、上記高純度無臭気体発生源又は上記クリーニング用気体発生源として、密閉容器に充填された無臭標準気体を取り出して使用するという比較的高価な構成の標準気体発生源を用いても、その交換頻度を少なくすることができる。したがって、匂い測定装置の低コスト化を図りつつ、長期にわたって被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。
特に、請求項５の匂い測定装置では、被測定気体の匂い測定時よりも大気の匂いが弱い時間帯に、大気を取り込んで標準気体発生源の脱臭手段をクリーニングすることにより、被測定気体の匂い測定で劣化した脱臭手段をある程度復元することができる。このように大気を使って脱臭手段を復元できるため、クリーニング用気体発生源を設けることなく、脱臭手段を使った標準気体発生源の交換頻度を少なくすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
〔実施形態１〕
図１は本発明の第１の実施形態に係る匂い測定装置の全体構成図である。この匂い測定装置は、２種類の匂いセンサーを有する匂い測定装置本体１と、被測定気体や標準気体を匂い測定装置本体１に導いて供給する気体供給手段３と、３組の標準気体発生源としての脱臭型の無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃとを備えている。
【００１０】
上記気体供給手段３は、被測定気体を吸い込むための開口としての吸込口３１ａを有する気体吸込チューブ３１と、匂い測定装置本体１に接続された気体導入チューブ３２と、両チューブ間に設けられた切換弁３３とを備えている。切換弁３３は、被測定気体及び標準気体のいずれか一方を匂い測定装置本体１に供給するように流路を切り換えるものである。更に、気体供給手段３は、各無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃで発生した標準気体としての無臭空気を供給するための標準気体供給チューブ３４ａ，３４ｂ，３４ｃと、各標準気体供給チューブが接続された切換弁３５と、中継チューブ３６とを備えている。切換弁３５は、３組の無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃで発生した無臭空気のいずれか一つを中継チューブ３６を介して前述の切換弁３３に向けて供給するように流路を切り換えるものである。
また、上記２つの切換弁３３，３５による流路切換はそれぞれ、匂い測定装置本体１内の制御手段としての主制御部１２１で制御できるようになっている。
上記標準気体供給チューブ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ、切換弁３３，３５、中継チューブ３６及び気体導入チューブ３２を用いて、標準気体選択供給手段が構成される。この標準気体選択供給手段は、各無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃで発生した無臭空気の一つを選択的に匂い測定装置本体１の匂いセンサーへ供給する。
【００１１】
上記無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃはそれぞれ、空気吸い込み口４０ａ，４０ｂ，４０ｃから吸い込んだ大気（空気）が脱臭手段としての活性炭４１ａ，４１ｂ，４１ｃを通過し、上記気体供給手段３側の出口に向かって移動するように構成されている。この活性炭４１ａ，４１ｂ，４１ｃを通過した複数の無臭空気のいずれか一つが、標準気体供給チューブ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ、切換弁３５、中継チューブ３６、切換弁３３及び気体導入チューブ３２を経由して、匂い測定装置本体１に供給される。
【００１２】
図２は匂い測定装置本体１の測定部１００及びデータ処理部１２０の概略構成図であり、図３は測定部１００内部の気流の様子を示した拡大図である。この測定部１００内の吸入口１０２の近傍には、吸入口１０２から吸い込んだ気体の流路を切り換える切換弁１０３が設けられている。この切換弁１０３は、吸入口１０２から吸い込んだ気体の流路を、測定チャンバー１０４への流路１０４ａと、活性炭１１３がセットされた校正用チェンバー１０４ｃを経由する流路１０４ｂとの間で切り換えるものである。図２では匂い測定時の切換弁１０３の位置を示し、図３ではセンサー校正時の切換弁１０３の位置を示している。測定部１００内の匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂを校正するときは、吸入口１０２から吸い込んだ気体を校正用チェンバー１０４ｃを通して無臭の気体にし、測定チャンバー１０４に流す。この無臭の気体について匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂで測定を行い、その測定値を用いて各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂの校正を行う。
また、測定部１００内の排気口１０１の近傍には、被測定気体を測定チェンバー１００に導入する気体導入手段としてのファン１０５が設けられている。このファン１０５は、後述の主制御部によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。ファン１０５のＯＮ時には、測定チェンバー１００内の気体を排気口１０１から排出するような気流を発生させ、この気流により、吸入口１０２から被測定気体や無臭空気が導入される。なお、気体導入手段としては、上記ファン１０５のほかエアーポンプ等も用いることができる。例えば、ダイアフラム式のマイクロポンプを用いることもできる。
【００１３】
上記測定チェンバー１０４内の気流が通過する領域には、匂いに対する感応特性が互いに異なる２つの匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂが配置されている。この匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂは、測定対象の匂いに応じて選択される。本実施形態では、触媒を添加した金属酸化物半導体からなる匂いセンサーを用いている。この金属酸化物半導体としてはＳｎＯ_２やＺｎＯ等が用いられ、その材料の種類、触媒の種類、構造などによって、匂いを構成する匂い分子に対する感度に大きな差が生じる。本実施形態では、分子量が比較的小さく揮発性の高い軽質系の匂い分子に対して感度が高い匂いセンサー１０６Ｂと、分子量が比較的大きく揮発性の低い重質系の匂い分子に対して感度が高い匂いセンサー１０６Ａとを用いている。なお、軽質系の匂い分子の代表例はアルコールであり、重質系の匂い分子の代表例は不飽和芳香族炭化水素化合物である。
【００１４】
図４は各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂの周辺回路の説明図である。各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂはそれぞれ、金属酸化物半導体１０７Ａ、１０７Ｂと白金薄膜１０８Ａ、１０８Ｂとが一体に構成されている。各白金薄膜１０８Ａ、１０８Ｂには、スイッチング素子１０９で発生したパルス電流が供給されて発熱される。この白金薄膜１０８Ａ、１０８Ｂで金属酸化物半導体１０７Ａ、１０７Ｂを４００℃前後の高温に加熱することにより、周囲温度変化や水分の影響を軽減するとともに、センサーに付着した匂い分子を清浄空気で容易に洗浄除去できるようにしている。上記スイッチング素子１０９のＯＮ／ＯＦＦは、後述のパルス発生部で発生した制御パルス信号Ｖｐを入力抵抗１１０を介してスイッチング素子１０９に入力することにより制御される。
また、各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂの検出信号Ａ、Ｂが出力される出力部は、各金属酸化物半導体１０７Ａ、１０７Ｂにそれぞれ直列に接続された抵抗器１１１と蓄電器１１２とからなる積分電圧発生回路で構成されている。この積分電圧発生回路と匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂとの接続点から、検出信号Ａ、Ｂが出力される。
【００１５】
図２に示すように、匂い測定装置本体１のデータ処理部１２０は、主制御部１２１のほか、パルス発生部１２２、Ａ／Ｄ変換部１２３、データ記憶部１２４、データ演算部１２５、表示部１２６、測定時間設定用タイマー１２７、インターフェース部１２８等で構成されている。上記主制御部１２１、データ記憶部１２４、データ演算部１２５及び測定時間設定用タイマー１２７は、本匂い測定装置用に設計されたデジタル論理回路やアナログ回路を用いて構成してもいいし、汎用のマイクロコンピュータを用いて構成してもよい。なお、後述のベクトルの大きさとそのベクトルの座標軸に対する傾きとに基づいて測定対象の匂いの強さ及び種類（香質）を算出するデータ処理部は、上記データ記憶部１２４及びデータ演算部１２５を用いて構成される。
【００１６】
上記構成のデータ処理部１２０におけるパルス発生部１２２は、上記白金薄膜１０８の加熱温度に応じて設定された所定の周期及びパルス幅を有するパルス制御信号を発生し、上記各匂いセンサーに対応するスイッチング素子１０９に出力する。各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂから所定間隔の測定タイミングで出力されたアナログの検出信号は、Ａ／Ｄ変換部１２３でデジタル信号に変換され、主制御部１２１を経由してデータ記憶部１２４の所定領域に保存される。データ記憶部１２４に一旦保存された各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂの検出信号Ａ、Ｂのデジタルデータは、データ演算部１２５に読み出されて後述のベクトルの大きさ及び傾きの値の時間変化のデータが算出される。そして、その時間変化のデータを用いて測定対象の匂いの強さが求められるとともに匂いの種類（香質）が特定され、これらの結果がデータ記憶部１２４に記憶される。データ記憶部１２４に記憶された匂いの強度及び種類（香質）の測定結果は、必要に応じて読み出されて表示部１２６に表示される。また、この表示部１２６には、測定対象の匂いに対応した後述のベクトルを表示することができ、このベクトルの大きさ及び傾きからそれぞれ匂いの強さ及び匂いの種類（香質）をモニターすることができる。また、各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂの検出信号Ａ、Ｂの時間変化のデータや上記匂いの強度及び種類の測定結果のデータは、インターフェース部１２８を介して外部のパソコン６に転送し、更に詳細な分析処理を行うこともできる。
【００１７】
図５は、各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂの検出信号Ａ，Ｂのデータ処理に用いる座標系の説明図である。図５の座標系は、重質系用の匂いセンサー１０６Ａの検出信号の測定値をＸ軸の要素とし、軽質系用の匂いセンサー１０６Ｂの検出信号の測定値をＹ軸の要素としたときに得られるベクトル（以下「匂いベクトル」という。）Ｃを表示した２次元の直交座標系である。この直交座標系上のベクトルＣの大きさの値は次式（１）で定義され、匂いの強さと呼ぶ場合もある。また、同ベクトルＣの傾きの値は次式（２）で定義され、匂いの質（以下「香質」という。）と呼ぶ場合もある。
【数１】

【数２】

【００１８】
図６は、本実施形態の匂い測定装置における無臭空気の切換のための制御系のブロック図である。本匂い測定装置の主制御部１２１は、インターフェース部１２８を介して、各切換弁３３，３５を駆動するための駆動制御回路３３０，３５０に接続されている。
主制御部１２１は、所定の制御プログラムにしたがって切換弁３３の駆動制御回路３３０に制御指令を送る。この制御指令に基づいて駆動制御回路３３０から切換弁３３に駆動電流が供給され、被測定気体及び無臭空気のいずれかを匂い測定装置本体１に向けて流すように、切換弁３３における流路が切り換えられる。また、主制御部１２１は、所定の制御プログラムにしたがって切換弁３５の駆動制御回路３５０に制御指令を送る。この制御指令に基づいて駆動制御回路３５０から切換弁３５に駆動電流が供給され、３組の無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃのいずれか一つから匂い測定装置本体１側の切換弁３３に向けて無臭気体を流すように、切換弁３３における流路が切り換えられる。
上記主制御部１２１からの制御指令は、例えば被測定気体の匂い測定の基準に用いる無臭空気の匂いの強度が予め設定した所定強度よりも強くなったときに送られる。
【００１９】
図７は、本実施形態の匂い測定装置における無臭空気の切換制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、無臭空気発生源４ａで発生した無臭空気が劣化して匂いの強度が強くなったときに、新しい別の無臭空気発生源４ｂで発生した無臭空気に切り換える場合について説明する。
本実施形態における制御では、まず被測定気体の匂い測定に先立って、無臭空気発生源４ａで発生した無臭空気について匂い測定を実行する（ステップ１）。被測定気体の匂い測定を繰り返し行うと、その匂い測定の基準に用いる無臭空気が劣化し、図８に示すように無臭空気の匂い強度が次第に強くなっていくため、被測定気体の匂いの測定データが変動してしまう。
そこで、上記無臭空気の匂いの検出結果に基づいて、無臭空気の匂いの強度が予め設定した基準強度よりも大きくなったか否かによって無臭空気の劣化を判定している（ステップ２）。
ここで、無臭空気の匂いの強度が基準強度以下であって無臭空気の劣化がないと判定した場合は、無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、被測定気体の匂い測定を実行する（ステップ３）。
一方、無臭空気の匂いの強度が基準強度よりも大きく無臭空気が劣化したと判定した場合は、それまで使用していた無臭空気発生源４ａとは別の新しい無臭空気発生源４ｂで発生した無臭空気に切り換える（ステップ４）。そして、上記無臭空気の匂い測定及び劣化判定（ステップ１、２）を繰り返す。その後、無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、被測定気体の匂い測定を実行する（ステップ３）。
【００２０】
以上、本実施形態によれば、複数の無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃを切り換えて使用することができ、劣化のない無臭気体を長期にわたって供給して被測定気体の匂い測定の基準として使用することができる。したがって、無臭空気発生源の交換作業を行うことなく、長期にわたって無臭空気の匂い検出結果を基準にした被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。
また、本実施形態によれば、無臭空気の劣化の判定及び無臭空気の切り換えを自動的に行うことができるため、匂い測定装置本体１の匂いセンサーに供給する無臭空気を切り換えるオペレータの作業が不要になる。したがって、ゴミ処理場などの施設の周辺臭気を遠隔的に常時監視するシステムに好適である。
また、本実施形態によれば、高価な無臭空気ボンベ等を用いずに、安価な活性炭からなる脱臭型の無臭空気源を用いているので、匂い測定装置のコスト高を抑えることができる。
【００２１】
〔実施形態２〕
図９は、本発明の第２の実施形態に係る匂い測定装置の全体構成図である。本実施形態の匂い測定装置では、複数の標準気体発生源として、２組の脱臭型の無臭空気発生源４ａ，４ｂのほか、高純度無臭気体発生源としてのボンベ型の高純度無臭空気発生源５を備えている。このボンベ型の高純度無臭空気発生源５は、無臭純度の高い高純度無臭気体としての高純度無臭空気が充填された密閉容器としての無臭空気ボンベ５０から高純度無臭空気を取り出すように構成されている。なお、本実施形態の匂い測定装置の基本的な構成は、前述の図１〜図６に示す匂い測定装置と同じであり、互いに共通する部分については説明を省略する。
【００２２】
本実施形態で用いている無臭空気ボンベ５０は比較的高価ではあって供給量が有限であるが、前述の図８に示すように無臭空気が劣化して匂い強度が強くなることがなく、無臭純度の高い高純度無臭空気を安定して供給することができる。そこで、本実施形態では、通常の被測定気体の匂い測定の基準としては、２組の脱臭型の無臭空気発生源４ａ，４ｂのいずれか一方を用いている。そして、この脱臭型の無臭空気発生源から供給される無臭空気の匂いを定期的にチェックするために、無臭空気ボンベ５０から標準気体供給チューブ３７を介して供給される無臭純度の高い高純度無臭空気を用いている。
【００２３】
図１０は、本実施形態の匂い測定装置における匂い測定の制御例を示すフローチャートである。通常の被測定気体の匂い測定の基準として用いる無臭空気の劣化をチェックする定期的なタイミングは、予め設定しておく。この無臭空気の劣化をチェックする間隔は、一定間隔でもいいし、無臭空気の使用時間の経過に伴って変化させてもよい。また、時間を基準に設定してもいいし、被測定気体の匂い測定の回数を基準に設定してもよい。
本実施形態における制御では、まず定期的なチェックタイミングが否かを判定する（ステップ１）。定期的なチェックタイミングでない場合は、無臭空気発生源４ａで発生した通常の無臭空気の匂い測定及び被測定気体の匂い測定を実行する（ステップ２，３）。
一方、定期的なチェックタイミングであると判定して場合は、高純度無臭空気発生源５で発生した高純度無臭空気の匂い測定を実行する（ステップ４）。この高純度無臭空気の匂いの検知結果を基準にして、無臭空気発生源４ａで発生した通常の無臭空気の匂い測定を実行する（ステップ５）。この無臭空気の匂いの検出結果に基づいて、無臭空気の匂いの強度が予め設定した基準強度よりも大きくなったか否かによって無臭空気の劣化を判定する（ステップ６）。
ここで、上記通常の無臭空気の匂いの強度が基準強度以下であって無臭空気の劣化がないと判定した場合は、無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、被測定気体の匂い測定を実行する（ステップ７）。
一方、上記通常の無臭空気の匂いの強度が基準強度よりも大きく無臭空気が劣化したと判定した場合は、それまで使用していた無臭空気発生源４ａとは別の新しい無臭空気発生源４ｂで発生した無臭空気に切り換える（ステップ８）。そして、上記無臭空気の匂い測定及び劣化判定（ステップ５、６）を繰り返す。その後、無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、被測定気体の匂い測定を実行する（ステップ７）。
【００２４】
以上、本実施形態によれば、前述の第１の実施形態と同様に、複数の無臭空気発生源４ａ，４ｂを切り換えて使用することができ、劣化のない無臭気体を長期にわたって供給して被測定気体の匂い測定の基準として使用することができる。したがって、無臭空気発生源の交換作業を行うことなく、長期にわたって無臭空気の匂い検出結果を基準にした被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。
特に、本実施形態によれば、上記被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源として、匂い測定装置の周辺から大気を取り込んで脱臭するという、長期使用が可能でしかも安価な構成の無臭空気発生源を用いている。また、前述の劣化判定の頻度は被測定気体の匂い測定よりも少なく、その高純度無臭空気の使用量も少なくてすむ。このため、密閉容器に充填された無臭標準気体を取り出して使用するという比較的高価な構成の高純度無臭空気発生源５を、高純度無臭気体発生源として用いたとしても、その交換頻度も少ない。したがって、匂い測定装置の低コスト化を図りつつ、長期にわたって被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、無臭空気の劣化の判定及び無臭空気の切り換えを自動的に行うことができるため、匂い測定装置本体１の匂いセンサーに供給する無臭空気を切り換えるオペレータの作業が不要になる。したがって、ゴミ処理場などの施設の周辺臭気を遠隔的に常時監視するシステムに好適である。
特に、本実施形態によれば、上記高純度無臭空気源５で発生した高純度無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、上記被測定気体の匂い測定用の無臭空気発生源４ａで発生した通常の標準気体の劣化を判定している。このように高純度無臭空気の匂いの検出結果を基準にすることにより、匂いセンサー１０６Ａ，１０６Ｂや匂い測定用の電気回路等の特性変動がある場合でも、被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化判定をより正確に行うことができる。
【００２６】
なお、上記図１０に示す制御例においては、高純度無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化を判定しているが、図１１に示すように被測定気体の匂いの測定データに対する補正量を設定するように制御してもよい。この補正量を設定する補正手段としては、前述の主制御部１２１、データ記憶部１２４、データ演算部１２５等を用いて構成することができる。
【００２７】
図１１は、変形例に係る匂い測定の制御例を示すフローチャートである。ステップ１からステップ５までは上記図１０の制御例と同じであるため、説明を省略する。
図１１の制御例では、通常の無臭空気の匂いの強度が基準強度以下であって無臭空気の劣化がないと判定した場合は、無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、被測定気体の匂い測定を実行する（ステップ７）。
一方、上記通常の無臭空気の匂いの強度が基準強度よりも大きく無臭空気が劣化したと判定した場合は、上記高純度無臭空気に対する検出結果と、被測定気体の匂い測定用の無臭空気に対する検出結果とを比較する。この比較結果に基づいて、被測定気体の匂いの測定データに対する補正量を設定する（ステップ８）。そして、無臭空気の匂いの検出結果を基準にして被測定気体の匂い測定を実行し、その測定データを上記補正量で補正する（ステップ７）。
以上のように、通常の無臭空気の劣化を定期的にチェックし、被測定気体の匂いの測定データに対する補正量を設定している。したがって、被測定気体の匂い測定用の無臭空気発生源４ａを長期にわたって連続使用しても、無臭空気の劣化の影響を受けずに被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。
【００２８】
上記各実施形態では、被測定気体の匂い測定用の無臭空気が劣化したときや、予め設定した定期的なタイミングで、匂い測定装置本体１の匂いセンサーに供給する無臭空気を切り換えているが、図１２に示すように所定のタイミングで無臭空気発生源をクリーニングするようにしてもよい。
このクリーニングには、前述の図９で用いている高純度無臭空気発生源（クリーニング気体発生源）５で発生した高純度無臭空気をクリーニング用の高純度無臭気体として用いることができる。例えば、図９の脱臭型の無臭空気発生源４ａをクリーニングする場合は、切換弁３３、３５を制御することにより、高純度無臭空気発生源５で発生した高純度無臭空気を、チューブ３７，３６，３４ａを介して無臭空気発生源４ａに流す。このようにクリーニング用気体を無臭空気発生源４ａに流すように気体流路を切り換える気体流路切り換え手段としては、主制御部１２１、切換弁３３、３５及びその駆動制御回路等を用いることができる。これにより、無臭空気発生源４ａの活性炭等に付着した匂い分子を除去し、無臭空気発生源４ａにおける脱臭機能を復元する。このクリーニングにより、無臭空気発生源４ａを長期にわたって連続使用しても、無臭空気発生源４ａで発生する標準気体の劣化を抑えて被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができるようになる。
【００２９】
また、上記クリーニングは高純度無臭空気を用いずに、被測定気体の匂い測定時よりも大気の匂いが弱い時間帯に、その大気を取り込んで無臭空気発生源４ａをクリーニングするようにしてもよい。この場合も、無臭空気発生源４ａの活性炭等に付着した匂い分子を除去し、無臭空気発生源４ａにおける脱臭機能をある程度復元することができる。特に、大気を使って脱臭機能を復元できるため、上記高純度無臭空気発生源５等のクリーニング用気体発生源を設けることなく、脱臭型の無臭空気発生源の交換頻度を少なくすることができる。
【００３０】
なお、上記各実施形態では、標準気体として無臭空気を用いているが、本発明は、その他の窒素などの無臭の気体を標準気体として用いた場合にも適用できる。また、本発明は、人間が感知することができない程度の無臭の気体ではなく、匂い分子を所定濃度だけ含んだ匂いを有する気体を標準気体として用いた場合にも適用できる。
【００３１】
また、上記各実施形態では、２つの匂いセンサーを用いた場合について説明したが、本発明は、１つの匂いセンサーを用いた場合や、３つ以上の匂いセンサーを用いた場合にも適用できる。例えば、３つの匂いセンサーを用いた場合は、各匂いセンサーの検出信号の測定値をそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の要素とした３次元の座標系におけるベクトルの大きさ及び傾きに基づいて、測定対象の匂いを測定する。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１乃至５の発明によれば、標準気体発生源を１つだけ備えた場合に比して、標準気体発生源の交換の頻度を少なくし、長期間にわたって匂い測定を精度良く行うことができるという効果がある。
特に、請求項１の発明によれば、標準気体の劣化の判定及び標準気体の切り換えを自動的に行うことができるため、オペレータが標準気体発生源を変えて匂いセンサーに供給する標準気体を切り換える作業が不要になる。しかも、高純度無臭気体の匂いの検出結果を基準にして被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化を判定することにより、匂いセンサー等の特性変動がある場合でも、標準気体の劣化判定をより正確に行うことができるという効果がある。
特に、請求項３の発明によれば、被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源を長期にわたって連続使用しても、被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源から発生する標準気体の劣化を抑えて被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができるという効果がある。
特に、請求項４の発明によれば、匂い測定装置の低コスト化を図りつつ、長期にわたって被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができるという効果がある。
特に、請求項５の発明によれば、大気を使って脱臭手段を復元できるため、クリーニング用気体発生源を設けることなく、脱臭手段を使った標準気体発生源の交換頻度を少なくすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る匂い測定装置の全体構成図。
【図２】同匂い測定装置の測定チェンバー及び本体の概略構成図。
【図３】同測定チェンバー内部の気流の様子を示した拡大図。
【図４】同測定チェンバー内部に配置した匂いセンサーの周辺回路の説明図。
【図５】同匂いセンサーの検出信号Ａ，Ｂのデータ処理に用いる座標系の説明図。
【図６】同匂い測定装置における無臭空気の切換のための制御系のブロック図。
【図７】同匂い測定装置における無臭空気の切換制御の一例を示すフローチャート。
【図８】脱臭型の無臭空気発生源から発生した無臭空気及び無臭空気ボンベから発生した高純度の無臭空気の匂いの強さの時間変化を示すグラフ。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る匂い測定装置の全体構成図。
【図１０】同匂い測定装置における匂い測定の制御例を示すフローチャート。
【図１１】変形例に係る匂い測定の制御例を示すフローチャート。
【図１２】他の変形例に係る匂い測定の制御例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１匂い測定装置本体
３気体供給手段
４ａ，４ｂ，４ｃ脱臭型の無臭空気発生源
５高純度無臭空気発生源
３１気体吸込チューブ
３１ａ吸込口
３２気体導入チューブ
３３、３５切換弁
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ標準気体供給チューブ
３６中継チューブ
５０無臭空気ボンベ
１００測定チェンバー
１０１排気口
１０６Ａ、１０６Ｂ匂いセンサー
１２０データ処理部
１２１主制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an odor measuring apparatus that detects an odor of a standard gas with an odor sensor and measures the odor of a gas to be measured based on the detection result.
[0002]
[Prior art]
In facilities such as garbage disposal plants that generate odors from odors, it is important to maintain the facilities so that the local residents can maintain a comfortable living environment by keeping the intensity of the odors below a certain standard at all times. is there. In the maintenance of such facilities, regulations on odor environment standards that should be observed in Japan are enforced by the Odor Control Law. For this reason, in recent years, there has been an increasing need for a system that constantly and constantly monitors the odor around facilities such as the above-mentioned garbage disposal site.
[0003]
As an odor measuring apparatus capable of measuring such an odor, an apparatus that detects and measures an odor in the air with an odor sensor is known (see, for example, Patent Document 1). The odor sensor used in this odor measuring apparatus detects odor molecules, which are chemical substances volatilized in the air. Examples of the odor sensor include a sensor using a metal oxide semiconductor, a sensor combining a synthetic film and a crystal resonator, and a biosensor.
[0004]
[Patent Document 1]
Registered Utility Model No. 3074494
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When measuring an odor using the odor sensor, whether or not there is an odor and what kind of strength and quality the odor is determined by some criteria. Because of this standard, an odor measuring apparatus using a standard gas such as air having a weak odor that humans cannot detect (hereinafter referred to as “odorless air”) is known. In this odor measuring apparatus, the odor of a standard gas is detected by an odor sensor, and the odor of the gas to be measured is measured based on the detection result.
As a standard gas generation source that generates odorless air as the standard gas, one that deodorizes by passing the atmosphere through a deodorant such as activated carbon is known. However, the deodorizer such as activated carbon used for the standard gas generation source has a problem in that it easily deteriorates by adsorbing an odor and cannot stably generate the standard gas over a long period of time.
As the standard gas generation source, one using a cylinder (sealed container) filled with high purity odorless gas having high odorless purity is known. When this cylinder is used, there is an advantage that high-purity odorless gas can be stably supplied as a standard gas, but there is a problem that the cylinder needs to be replaced because the capacity of the cylinder is limited. It was. Such a cylinder replacement operation is particularly disadvantageous in a system that constantly and constantly monitors the odor around the facility such as the garbage disposal site.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems. The purpose of the present invention is to provide an odor measuring apparatus capable of reducing the frequency of replacement of a standard gas generating source as compared with the case where only one standard gas generating source is provided and performing odor measurement with accuracy over a long period of time. That is.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to an odor measuring apparatus for detecting an odor of a standard gas with an odor sensor and measuring the odor of the gas to be measured on the basis of the detection result. A plurality of standard gas generation sources capable of generating standard gases serving as standards for odor measurement, and a standard for selectively supplying one of the standard gases generated by the plurality of standard gas generation sources to the odor sensor Gas selective supply means The A standard gas generated from a standard gas generation source that is different from the standard gas generation source that generates the standard gas is determined based on the determination result based on the detection result of the odor of the standard gas. Like switching to gas The Control means for controlling standard gas selective supply means And the High purity odorless gas generation source that can generate high purity odorless gas with higher odorless purity than standard gas When The odor of the high purity odorless gas The The detection is performed by an odor sensor, and deterioration of the standard gas for measuring the odor of the gas to be measured is determined based on the detection result.

Claims

2 In the odor measuring apparatus for detecting the odor of a standard gas with an odor sensor and measuring the odor of the gas to be measured based on the detection result, the standard gas serving as a standard for measuring the odor of the gas to be measured is generated. Standard gas generation source capable of generating high purity odorless gas having higher odorless purity than the standard gas, and detection of the odor of the high purity odorless gas by the odor sensor And a correction means for setting a correction amount for the measurement data of the odor of the gas to be measured based on the result and the detection result of the odor of the standard gas.

Claims

3 The invention of claim 1 Or 2 In this odor measuring apparatus, a cleaning gas generating source capable of generating a high purity odorless gas for cleaning having a higher odorless purity than the standard gas, and a high purity odorless gas for cleaning, the odor of the gas to be measured. A gas flow path switching means for switching the gas flow path so as to flow to the standard gas generation source for measurement is provided.

Claims

4 The invention of claim 1 to 3 In the odor measuring apparatus, the standard gas generation source is configured using a deodorizing means for deodorizing the air taken from the periphery of the odor measuring apparatus, and the high-purity odorless gas generation source or the cleaning gas generation is generated. The source is configured to take out and supply the high purity odorless gas from the sealed container filled with the high purity odorless gas.
Claims 5 The invention of claim 1 Or 2 In the odor measuring apparatus, the gas to be measured is the atmosphere around the odor measuring apparatus, and the standard gas generation source is configured using deodorizing means for deodorizing the atmosphere taken from the periphery of the odor measuring apparatus, Control means is provided for controlling to take in the atmosphere and clean the deodorizing means in a time zone in which the odor of the atmosphere is weaker than at the time of the odor measurement.
[0008]
In the odor measuring apparatus according to claim 1, when the standard gas is deteriorated by being repeatedly used for the odor measurement of the gas to be measured by providing a plurality of standard gas generation sources, another standard gas is selected by the standard gas selection supply means. It is possible to switch to a standard gas that does not deteriorate from the source. In addition, even when there is no standard gas that can be generated by repeated use in the odor measurement of the gas to be measured, the standard gas selective supply means can switch to a standard gas that does not deteriorate from another standard gas generation source. . By switching the standard gas in this way, a standard gas that does not deteriorate is supplied for a longer period than when a single standard gas source is provided, and used as a reference for measuring the odor of the gas to be measured. Can do. Therefore, the frequency of replacement of the standard gas generation source can be reduced as compared with the case where only one standard gas generation source is provided, and the odor measurement can be performed accurately over a long period of time.
Furthermore, When it is determined that the standard gas has deteriorated based on the detection result of the odor of the standard gas, the standard gas generated by a standard gas source that is different from the standard gas source that generates the standard gas is automatically used. It is controlled by the control means so as to be switched. As described above, the determination of the deterioration of the standard gas and the switching of the standard gas can be automatically performed, so that an operator's work for switching the standard gas supplied to the odor sensor is not necessary.
Also, When the odor sensor detects the odor of the standard gas used as the standard for measuring the odor of the gas to be measured, the detection signal is not only the deterioration of the standard gas, but also changes over time in the characteristics of the odor sensor, measurement circuit, etc. It also varies depending on. Therefore, there is a possibility that the deterioration of the standard gas cannot be accurately determined only by the detection result of the odor of the standard gas.
Therefore , Covered The odor of a high purity odorless gas having a higher odorless purity than the standard gas for measuring the odor of the measurement gas is periodically detected. Since this high-purity odorless gas is hardly deteriorated, the detection signal of the odor of the high-purity odorless gas mainly varies according to changes in characteristics of the odor sensor, measurement circuit, etc. over time. Therefore, by determining the deterioration of the standard gas for measuring the odor of the gas to be measured based on the detection result of the odor of the high purity odorless gas, the gas to be measured can be measured even when there is a characteristic variation of the odor sensor or the like. This makes it possible to more accurately determine the deterioration of the standard gas for measuring the odor.

Claim

2 In this odor measuring apparatus, the odor of a high-purity odorless gas having a higher odorless purity than the standard gas for measuring the odor of the gas to be measured is periodically detected using the odor sensor used for measuring the odor of the gas to be measured. Comparing this detection result with the detection result for the standard gas for measuring the odor of the gas to be measured, the degree of deterioration of the standard gas for measuring the odor of the gas to be measured can be found. Therefore, by setting a correction amount for the measurement data of the odor of the gas to be measured based on both detection results, even if the standard gas source for measuring the odor of the gas to be measured is used continuously for a long time, It is possible to accurately measure the odor of the gas to be measured without being affected by deterioration. Therefore, compared with the case where only one standard gas generation source is provided, there is an effect that the frequency of replacement of the standard gas generation source is reduced and odor measurement can be performed with accuracy over a long period of time.
In particular, the claims 3 In the odor measuring apparatus, cleaning gas having a higher odorless purity than the standard gas for measuring the odor of the gas to be measured is flowed to the standard gas generation source for measuring the odor of the gas to be measured at a predetermined timing. By this cleaning, even if a standard gas generation source for measuring the odor of the gas to be measured is continuously used over a long period of time, it is possible to accurately measure the odor of the gas to be measured while suppressing deterioration of the standard gas.
In particular, the claims 4 In this odor measuring device, as a standard gas generating source for measuring the odor of the gas to be measured, a standard gas generating source having a structure that can be used for a long period of time and is deodorized by taking in the atmosphere from the periphery of the odor measuring device. Used. In addition, the frequency of the deterioration determination, the correction amount setting, and the cleaning described above is less than the odor measurement of the gas to be measured, and the amount of high-purity standard air used can be reduced. Therefore, even if a standard gas source having a relatively expensive structure of taking out and using an odorless standard gas filled in a sealed container as the high purity odorless gas generation source or the cleaning gas generation source, Exchange frequency can be reduced. Therefore, it is possible to accurately measure the odor of the gas to be measured over a long period of time while reducing the cost of the odor measuring device.
In particular, the claims 5 In the odor measurement device, the odor measurement of the gas to be measured was deteriorated by taking in the air and cleaning the deodorizing means of the standard gas generation source in the time zone when the odor of the air was weaker than when measuring the odor of the gas to be measured. Deodorizing means can be restored to some extent. Thus, since the deodorizing means can be restored using the atmosphere, the replacement frequency of the standard gas generating source using the deodorizing means can be reduced without providing a cleaning gas generating source.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an odor measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention. This odor measuring apparatus includes an odor measuring apparatus main body 1 having two kinds of odor sensors, a gas supply means 3 for guiding a gas to be measured and a standard gas to be supplied to the odor measuring apparatus main body 1, and three sets of standard gas generation sources. As a deodorizing type odorless

air generation source

4a, 4b, 4c.
[0010]
The gas supply means 3 is provided between a gas suction tube 31 having a suction port 31a as an opening for sucking a gas to be measured, a gas introduction tube 32 connected to the odor measuring device main body 1, and both the tubes. And a switching valve 33. The switching valve 33 switches the flow path so as to supply either the gas to be measured or the standard gas to the odor measuring apparatus main body 1. Further, the gas supply means 3 is connected to standard

gas supply tubes

34a, 34b, 34c for supplying odorless air as standard gas generated by each odorless

air generation source

4a, 4b, 4c, and each standard gas supply tube. The switching valve 35 and the relay tube 36 are provided. The switching valve 35 switches the flow path so that any one of the odorless air generated by the three sets of odorless

air generation sources

4a, 4b, and 4c is supplied to the switching valve 33 through the relay tube 36. Is.
The flow path switching by the two switching

valves

33 and 35 can be controlled by the main control unit 121 as the control means in the odor measuring apparatus main body 1.
The standard gas selection and supply means is configured by using the standard

gas supply tubes

34a, 34b and 34c, the switching

valves

33 and 35, the relay tube 36 and the gas introduction tube 32. This standard gas selective supply means selectively supplies one of the odorless air generated by the odorless

air generation sources

4a, 4b, and 4c to the odor sensor of the odor measuring device main body 1.
[0011]
The odorless

air generation sources

4a, 4b, 4c pass through the activated

carbon

41a, 41b, 41c as deodorizing means through the atmosphere (air) sucked from the

air suction ports

40a, 40b, 40c, respectively. It is comprised so that it may move toward an exit. Any one of a plurality of odorless air that has passed through the activated

carbons

41a, 41b, 41c passes through the standard

gas supply tubes

34a, 34b, 34c, the switching valve 35, the relay tube 36, the switching valve 33, and the gas introduction tube 32. The odor measuring device main body 1 is supplied.
[0012]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the measurement unit 100 and the data processing unit 120 of the odor measurement apparatus main body 1, and FIG. 3 is an enlarged view showing a state of airflow inside the measurement unit 100. A switching valve 103 for switching the flow path of the gas sucked from the suction port 102 is provided near the suction port 102 in the measurement unit 100. This switching valve 103 switches the flow path of the gas sucked from the suction port 102 between the flow path 104a to the measurement chamber 104 and the flow path 104b via the calibration chamber 104c in which the activated carbon 113 is set. It is. FIG. 2 shows the position of the switching valve 103 during odor measurement, and FIG. 3 shows the position of the switching valve 103 during sensor calibration. When calibrating the odor sensors 106 </ b> A and 106 </ b> B in the measurement unit 100, the gas sucked from the suction port 102 is made odorless gas through the calibration chamber 104 c and flows into the measurement chamber 104. The odorless gas is measured by the

odor sensors

106A and 106B, and the

odor sensors

106A and 106B are calibrated using the measured values.
Further, a fan 105 is provided as a gas introducing means for introducing a measurement gas into the measurement chamber 100 in the vicinity of the exhaust port 101 in the measurement unit 100. The fan 105 is ON / OFF controlled by a main control unit described later. When the fan 105 is turned on, an air flow is generated so that the gas in the measurement chamber 100 is discharged from the exhaust port 101, and the gas to be measured and odorless air are introduced from the intake port 102 by this air flow. In addition to the fan 105, an air pump or the like can be used as the gas introducing means. For example, a diaphragm type micro pump can be used.
[0013]
Two odor sensors 106 </ b> A and 106 </ b> B having different sensitivity characteristics with respect to odors are arranged in an area where the air flow in the measurement chamber 104 passes. The

odor sensors

106A and 106B are selected according to the odor to be measured. In this embodiment, an odor sensor made of a metal oxide semiconductor to which a catalyst is added is used. As this metal oxide semiconductor, SnO ₂ ZnO or the like is used, and the sensitivity to odor molecules constituting the odor varies greatly depending on the type of material, the type of catalyst, the structure, and the like. In the present embodiment, the odor sensor 106B has high sensitivity to light odor molecules having a relatively small molecular weight and high volatility, and the sensitivity to heavy odor molecules having a relatively large molecular weight and low volatility. A high odor sensor 106A is used. A typical example of the light odor molecule is alcohol, and a typical example of the heavy odor molecule is an unsaturated aromatic hydrocarbon compound.
[0014]
FIG. 4 is an explanatory diagram of peripheral circuits of the

odor sensors

106A and 106B. Each of the

odor sensors

106A and 106B includes a metal oxide semiconductor 107A and 107B and platinum thin films 108A and 108B, which are integrally formed. Each platinum thin film 108A, 108B is supplied with a pulse current generated by the switching element 109 and generates heat. By heating the metal oxide semiconductors 107A and 107B to a high temperature around 400 ° C. with the platinum thin films 108A and 108B, the influence of ambient temperature change and moisture can be reduced, and odor molecules attached to the sensor can be easily removed with clean air. It can be removed by washing. ON / OFF of the switching element 109 is controlled by inputting a control pulse signal Vp generated by a pulse generation unit described later to the switching element 109 via the input resistor 110.
The output unit from which the detection signals A and B of the

odor sensors

106A and 106B are output is an integrated voltage generation circuit including a resistor 111 and a capacitor 112 connected in series to the metal oxide semiconductors 107A and 107B, respectively. It consists of Detection signals A and B are output from a connection point between the integrated voltage generation circuit and the

odor sensors

106A and 106B.
[0015]
As shown in FIG. 2, in addition to the main control unit 121, the data processing unit 120 of the odor measurement apparatus main body 1 includes a pulse generation unit 122, an A / D conversion unit 123, a data storage unit 124, a data calculation unit 125, and a display unit. 126, a measuring time setting timer 127, an interface unit 128, and the like. The main control unit 121, the data storage unit 124, the data calculation unit 125, and the measurement time setting timer 127 may be configured using a digital logic circuit or an analog circuit designed for the odor measurement apparatus, You may comprise using the microcomputer of. A data processing unit that calculates the intensity and type (fragrance) of the odor to be measured based on the magnitude of the vector and the inclination of the vector with respect to the coordinate axis, which will be described later, includes the data storage unit 124 and the data calculation unit 125. Constructed using.
[0016]
The pulse generator 122 in the data processing unit 120 having the above configuration generates a pulse control signal having a predetermined period and pulse width set in accordance with the heating temperature of the platinum thin film 108, and performs switching corresponding to each odor sensor. Output to the element 109. Analog detection signals output from the

odor sensors

106A and 106B at measurement intervals of a predetermined interval are converted into digital signals by the A / D converter 123, and a predetermined area of the data storage unit 124 via the main controller 121. Saved in. The digital data of the detection signals A and B of the

odor sensors

106A and 106B once stored in the data storage unit 124 is read out to the data calculation unit 125, and data of time change of vector magnitudes and inclination values described later. Is calculated. Then, the intensity of the odor of the measurement target is obtained using the data of the time change, and the odor type (fragrance) is specified, and these results are stored in the data storage unit 124. The odor intensity and type (fragrance) measurement results stored in the data storage unit 124 are read out as necessary and displayed on the display unit 126. Further, the display unit 126 can display a vector to be described later corresponding to the odor to be measured, and monitors the intensity of the odor and the kind of odor (fragrance) from the magnitude and inclination of the vector, respectively. be able to. Further, the time change data of the detection signals A and B of the

odor sensors

106A and 106B and the measurement result data of the odor intensity and type are transferred to the external personal computer 6 via the interface unit 128, and further detailed. Analytical processing can also be performed.
[0017]
FIG. 5 is an explanatory diagram of a coordinate system used for data processing of the detection signals A and B of the

odor sensors

106A and 106B. In the coordinate system of FIG. 5, the measurement value of the detection signal of the heavy odor sensor 106A is an X-axis element, and the measurement value of the detection signal of the light odor sensor 106B is an Y-axis element. This is a two-dimensional orthogonal coordinate system displaying an obtained vector (hereinafter referred to as “odor vector”) C. The value of the size of the vector C on the orthogonal coordinate system is defined by the following equation (1), and may be called odor intensity. Further, the slope value of the vector C is defined by the following equation (2), and is sometimes called odor quality (hereinafter referred to as “fragrance”).
[Expression 1]

[Expression 2]

[0018]
FIG. 6 is a block diagram of a control system for switching odorless air in the odor measuring apparatus of the present embodiment. The main control unit 121 of the odor measuring apparatus is connected to drive

control circuits

330 and 350 for driving the switching

valves

33 and 35 via the interface unit 128.
The main control unit 121 sends a control command to the drive control circuit 330 of the switching valve 33 according to a predetermined control program. A drive current is supplied from the drive control circuit 330 to the switching valve 33 based on this control command, and the flow path in the switching valve 33 is set so that either the gas to be measured or the odorless air flows toward the odor measuring device body 1. Can be switched. The main control unit 121 sends a control command to the drive control circuit 350 of the switching valve 35 according to a predetermined control program. Based on this control command, a drive current is supplied from the drive control circuit 350 to the switching valve 35, and any one of the three sets of odorless

air generation sources

4a, 4b, 4c is supplied to the switching valve 33 on the odor measuring device main body 1 side. The flow path in the switching valve 33 is switched so that the odorless gas flows.
The control command from the main control unit 121 is sent, for example, when the odor intensity of odorless air used as a reference for measuring the odor of the gas to be measured becomes stronger than a predetermined intensity set in advance.
[0019]
FIG. 7 is a flowchart showing an example of odorless air switching control in the odor measuring apparatus of the present embodiment. Here, a case will be described in which when the odorless air generated by the odorless air generation source 4a deteriorates and the intensity of the odor increases, the odorless air generated by another new odorless air generation source 4b is switched.
In the control in this embodiment, first, prior to the odor measurement of the gas to be measured, the odor measurement is performed on the odorless air generated by the odorless air generation source 4a (step 1). When the odor measurement of the measurement gas is repeatedly performed, the odorless air used as a reference for the odor measurement deteriorates, and the odor intensity of the odorless air gradually increases as shown in FIG. Data fluctuates.
Thus, based on the detection result of the odor of odorless air, the deterioration of the odorless air is determined based on whether or not the odor intensity of the odorless air is greater than a preset reference intensity (step 2).
Here, when it is determined that the odor intensity of the odorless air is equal to or lower than the reference intensity and there is no deterioration of the odorless air, the odor measurement of the gas to be measured is performed based on the detection result of the odorless air odor ( Step 3).
On the other hand, when it is determined that the odor intensity of the odorless air is greater than the reference intensity and the odorless air has deteriorated, the odorless air generated by the new odorless air generation source 4b different from the odorless air generation source 4a used so far Switch to air (step 4). Then, the odor measurement of the odorless air and the deterioration determination (Steps 1 and 2) are repeated. Thereafter, odor measurement of the gas to be measured is executed based on the detection result of the odor of odorless air (step 3).
[0020]
As described above, according to the present embodiment, a plurality of odorless

air generation sources

4a, 4b, and 4c can be switched and used, and an odorless gas without deterioration is supplied over a long period and used as a reference for measuring the odor of the gas to be measured. can do. Therefore, it is possible to accurately measure the odor of the gas to be measured based on the odor detection result of the odorless air over a long period of time without performing the replacement work of the odorless air generation source.
Further, according to the present embodiment, it is possible to automatically determine the deterioration of the odorless air and switch the odorless air, so that there is no need for the operator to switch the odorless air supplied to the odor sensor of the odor measuring device body 1. become. Therefore, it is suitable for a system that constantly monitors the odor around a facility such as a garbage disposal site.
Moreover, according to this embodiment, since the deodorizing type odorless air source which consists of cheap activated carbon is used without using an expensive odorless air cylinder etc., the high cost of an odor measuring apparatus can be suppressed.
[0021]
[Embodiment 2]
FIG. 9 is an overall configuration diagram of an odor measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the odor measuring apparatus of this embodiment, as a plurality of standard gas generation sources, in addition to two sets of deodorized odorless

air generation sources

4a and 4b, a cylinder type high purity odorless air generation source as a high purity odorless gas generation source. 5 is provided. This cylinder type high purity odorless air generation source 5 is configured to take out high purity odorless air from an odorless air cylinder 50 as a sealed container filled with high purity odorless air as high purity odorless gas with high odorless purity. ing. The basic configuration of the odor measuring apparatus of the present embodiment is the same as that of the odor measuring apparatus shown in FIGS. 1 to 6 described above, and the description of the parts common to each other is omitted.
[0022]
The odorless air cylinder 50 used in the present embodiment is relatively expensive and has a limited supply amount. However, as shown in FIG. 8, the odorless air does not deteriorate and the odor intensity does not increase, and the odorless air cylinder 50 is odorless. High purity and high purity odorless air can be supplied stably. Therefore, in the present embodiment, any one of two sets of deodorized odorless

air generation sources

4a and 4b is used as a standard for measuring the odor of the gas under measurement. In order to periodically check the odor of odorless air supplied from this odorless odorless air generation source, the odorless high-purity and odorlessness supplied from the odorless air cylinder 50 through the standard gas supply tube 37 is high. Air is used.
[0023]
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of odor measurement control in the odor measurement apparatus of the present embodiment. A periodic timing for checking the deterioration of odorless air used as a standard for measuring the odor of a normal gas to be measured is set in advance. The interval for checking the deterioration of the odorless air may be a fixed interval or may be changed as the odorless air is used. Further, the time may be set as a reference, or the number of times of odor measurement of the gas to be measured may be set as a reference.
In the control according to the present embodiment, it is first determined whether or not a periodic check timing is present (step 1). If it is not a regular check timing, the odor measurement of the normal odorless air generated by the odorless air generation source 4a and the odor measurement of the gas to be measured are executed (steps 2 and 3).
On the other hand, if it is determined that it is a periodic check timing, the odor measurement of the high purity odorless air generated by the high purity odorless air generation source 5 is performed (step 4). Based on the detection result of the odor of the high purity odorless air, the odor measurement of the normal odorless air generated by the odorless air generation source 4a is performed (step 5). Based on the detection result of the odor of odorless air, the deterioration of the odorless air is determined based on whether or not the odor intensity of the odorless air is greater than a preset reference intensity (step 6).
Here, if it is determined that the odor intensity of the normal odorless air is below the reference intensity and there is no deterioration of the odorless air, the odor measurement of the gas under measurement is performed based on the detection result of the odorless air odor. Execute (Step 7).
On the other hand, when it is determined that the odor intensity of the normal odorless air is larger than the reference intensity and the odorless air has deteriorated, a new odorless air generation source 4b different from the odorless air generation source 4a used so far is used. Switch to the generated odorless air (step 8). Then, the odor measurement of the odorless air and the deterioration determination (steps 5 and 6) are repeated. Thereafter, the measurement of the odor of the gas to be measured is executed based on the detection result of the odor of odorless air (step 7).
[0024]
As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment described above, a plurality of odorless

air generation sources

4a and 4b can be switched and used, and an odorless gas without deterioration can be supplied over a long period of time. It can be used as a reference for measuring the odor of a measurement gas. Therefore, it is possible to accurately measure the odor of the gas to be measured based on the odor detection result of the odorless air over a long period of time without performing the replacement work of the odorless air generation source.
In particular, according to the present embodiment, as a standard gas generation source for measuring the odor of the gas to be measured, odorless air having a structure that can be used for a long period of time and is deodorized by taking in the atmosphere from around the odor measuring device and deodorizing it. The source is used. Further, the frequency of the above-described deterioration determination is less than that of the odor measurement of the gas to be measured, and the amount of the high purity odorless air used can be reduced. For this reason, even if the high-purity odorless air generation source 5 having a relatively expensive configuration of taking out and using the odorless standard gas filled in the sealed container is used as the high-purity odorless gas generation source, the replacement frequency is low. . Therefore, it is possible to accurately measure the odor of the gas to be measured over a long period of time while reducing the cost of the odor measuring device.
[0025]
Further, according to the present embodiment, it is possible to automatically determine the deterioration of the odorless air and switch the odorless air, so that there is no need for the operator to switch the odorless air supplied to the odor sensor of the odor measuring device body 1. become. Therefore, it is suitable for a system that constantly monitors the odor around a facility such as a garbage disposal site.
In particular, according to this embodiment, the odorless air generation source 4a for measuring the odor of the gas to be measured is generated based on the detection result of the odor of the high purity odorless air generated by the high purity odorless air source 5. The deterioration of normal standard gas is judged. By using the detection result of the odor of the high purity odorless air as a reference in this way, the standard gas for measuring the odor of the gas to be measured can be obtained even when the

odor sensors

106A, 106B, the odor measurement electric circuit, etc. have characteristic variations. It is possible to perform the deterioration determination more accurately.
[0026]
In the control example shown in FIG. 10, the deterioration of the standard gas for measuring the odor of the gas to be measured is determined based on the detection result of the odor of high-purity odorless air. As shown in FIG. Control may be performed to set a correction amount for the measurement data of the odor of the gas to be measured. The correction means for setting the correction amount can be configured using the main control unit 121, the data storage unit 124, the data calculation unit 125, and the like described above.
[0027]
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of odor measurement control according to the modification. Steps 1 to 5 are the same as the control example of FIG.
In the control example of FIG. 11, when it is determined that the odor intensity of normal odorless air is equal to or lower than the reference intensity and there is no deterioration of odorless air, the detection result of the odorless air odor is used as a reference. An odor measurement is performed (step 7).
On the other hand, if it is determined that the odor intensity of the normal odorless air is greater than the reference intensity and the odorless air has deteriorated, the detection result for the high purity odorless air and the detection for the odorless air for measuring the odor of the gas to be measured Compare the results. Based on this comparison result, a correction amount for the measurement data of the odor of the gas to be measured is set (step 8). Then, the odor measurement of the gas to be measured is executed based on the detection result of the odor of odorless air, and the measurement data is corrected by the correction amount (step 7).
As described above, deterioration of normal odorless air is periodically checked, and the correction amount for the measurement data of the odor of the gas to be measured is set. Therefore, even if the odorless air generation source 4a for measuring the odor of the gas to be measured is continuously used for a long time, the odor of the gas to be measured can be accurately measured without being affected by the deterioration of the odorless air.
[0028]
In each of the above embodiments, the odorless air to be supplied to the odor sensor of the odor measuring apparatus body 1 is switched when the odorless air for measuring the odor of the gas to be measured has deteriorated or at a preset periodic timing. As shown in FIG. 12, the odorless air generation source may be cleaned at a predetermined timing.
For this cleaning, the high purity odorless air generated by the high purity odorless air generation source (cleaning gas generation source) 5 used in FIG. 9 can be used as the high purity odorless gas for cleaning. For example, when cleaning the deodorized odorless air generation source 4a shown in FIG. 9, the high purity odorless air generated by the high purity odorless air generation source 5 is controlled by controlling the switching

valves

33 and 35. , 34a to the odorless air generation source 4a. As the gas flow path switching means for switching the gas flow path so that the cleaning gas flows to the odorless air generation source 4a as described above, the main control unit 121, the switching

valves

33 and 35, the drive control circuit thereof, and the like can be used. . Thereby, the odor molecule adhering to the activated carbon etc. of the odorless air generation source 4a is removed, and the deodorizing function in the odorless air generation source 4a is restored. By this cleaning, even if the odorless air generation source 4a is continuously used for a long period of time, it is possible to accurately measure the odor of the gas to be measured while suppressing deterioration of the standard gas generated by the odorless air generation source 4a.
[0029]
Further, the cleaning may not be performed using high-purity odorless air, and the odorless air generation source 4a may be cleaned by taking in the atmosphere during a time period when the odor of the atmosphere is weaker than when measuring the odor of the gas to be measured. . Also in this case, the odor molecules attached to the activated carbon or the like of the odorless air generation source 4a can be removed, and the deodorizing function in the odorless air generation source 4a can be restored to some extent. In particular, since the deodorizing function can be restored using the atmosphere, the frequency of replacement of the deodorized odorless air generation source can be reduced without providing a cleaning gas generation source such as the high purity odorless air generation source 5.
[0030]
In each of the above embodiments, odorless air is used as the standard gas, but the present invention can also be applied to cases where other odorless gases such as nitrogen are used as the standard gas. The present invention can also be applied to a case where a gas having an odor containing a predetermined concentration of odor molecules is used as a standard gas, not an odorless gas that cannot be sensed by humans.
[0031]
In each of the above-described embodiments, the case where two odor sensors are used has been described. However, the present invention can be applied to the case where one odor sensor is used or three or more odor sensors are used. For example, when three odor sensors are used, based on the magnitude and inclination of a vector in a three-dimensional coordinate system in which measured values of detection signals of the respective odor sensors are elements of the X axis, the Y axis, and the Z axis, respectively. Measure the odor of the measurement object.
[0032]
【The invention's effect】
Claims 1 to 5 According to the invention, compared to the case where only one standard gas generation source is provided, the frequency of replacement of the standard gas generation source is reduced, and the odor measurement can be performed accurately over a long period of time. .
In particular, the claims 1 According to the invention, it is possible to automatically determine the deterioration of the standard gas and switch the standard gas, so that the operator does not need to change the standard gas generation source and switch the standard gas supplied to the odor sensor. . And high By determining the deterioration of the standard gas for measuring the odor of the gas under measurement based on the detection result of the odor of the pure odorless gas, it is possible to more accurately determine the deterioration of the standard gas even when there is a change in the characteristics of the odor sensor, etc. There is an effect that can be performed.
In particular, the claims 3 According to this invention, even if the standard gas generation source for measuring the odor of the gas to be measured is continuously used for a long time, the deterioration of the standard gas generated from the standard gas generation source for the odor measurement of the gas to be measured is suppressed. There is an effect that the odor measurement gas can be accurately measured.
In particular, the claims 4 According to the invention, there is an effect that the odor measurement of the gas to be measured can be accurately performed over a long period of time while reducing the cost of the odor measurement device.
In particular, the claims 5 According to the invention, since the deodorizing means can be restored using the atmosphere, there is an effect that the replacement frequency of the standard gas generating source using the deodorizing means can be reduced without providing a cleaning gas generating source.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an odor measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a measurement chamber and a main body of the odor measuring apparatus.
FIG. 3 is an enlarged view showing a state of airflow inside the measurement chamber.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a peripheral circuit of an odor sensor arranged inside the measurement chamber.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a coordinate system used for data processing of detection signals A and B of the odor sensor.
FIG. 6 is a block diagram of a control system for switching odorless air in the odor measuring apparatus.
FIG. 7 is a flowchart showing an example of odorless air switching control in the odor measuring apparatus.
FIG. 8 is a graph showing temporal changes in odor intensity of odorless air generated from a deodorized odorless air source and high-purity odorless air generated from an odorless air cylinder.
FIG. 9 is an overall configuration diagram of an odor measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing an example of odor measurement control in the odor measurement apparatus.
FIG. 11 is a flowchart showing a control example of odor measurement according to a modification.
FIG. 12 is a flowchart showing an example of odor measurement control according to another modification.
[Explanation of symbols]
1 Odor measuring device
3 Gas supply means
4a, 4b, 4c Deodorized odorless air source
5 High purity odorless air source
31 Gas suction tube
31a Suction port
32 Gas introduction tube
33, 35 selector valve
34a, 34b, 34c Standard gas supply tube
36 Relay tube
50 Odorless air cylinder
100 measuring chamber
101 Exhaust port
106A, 106B Odor sensor
120 Data processing unit
121 Main control unit

Claims

In an odor measuring device that detects the odor of a standard gas with an odor sensor and measures the odor of the gas to be measured based on the detection result,
A plurality of standard gas generation sources each capable of generating a standard gas serving as a reference for odor measurement of the gas to be measured;
Standard gas selective supply means for selectively supplying one of standard gases generated by the plurality of standard gas generation sources to the odor sensor ;
Based on the detection result of the odor of the standard gas, the deterioration of the standard gas is determined. Based on the determination result, the standard gas is generated in a standard gas generation source different from the standard gas generation source that generates the standard gas. Control means for controlling the standard gas selective supply means so as to switch to the standard gas;
A high purity odorless gas generating source capable of generating a high purity odorless gas having a higher odorless purity than the standard gas,
An odor measuring device , wherein the odor of the high purity odorless gas is detected by the odor sensor, and deterioration of a standard gas for measuring the odor of the gas to be measured is determined based on the detection result .

The smell of standard gases is detected by odor sensor, the odor measuring device for measuring the odor of gas to be measured on the basis of the result of the detection,
A standard gas generation source capable of generating a standard gas serving as a reference for odor measurement of the gas to be measured;
A high purity odorless gas generating source capable of generating a high purity odorless gas having a higher odorless purity than the standard gas;
Correction means for setting a correction amount for the measurement data of the odor of the gas to be measured based on the detection result of the odor of the high-purity odorless gas by the odor sensor and the detection result of the odor of the standard gas Odor measuring device characterized by.

The odor measuring apparatus according to claim 1 or 2 ,
A cleaning gas generating source capable of generating a high purity odorless gas for cleaning having a higher odorless purity than the standard gas;
An odor measuring apparatus comprising gas flow path switching means for switching a gas flow path so that the cleaning high-purity odorless gas flows to the standard gas generation source for measuring the odor of the gas to be measured.

The odor measuring apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
The standard gas generation source is configured using deodorizing means for deodorizing the air taken from the periphery of the odor measuring device,
The odor measuring apparatus, wherein the high purity odorless gas generation source or the cleaning gas generation source is configured to take out and supply the high purity odorless gas from a sealed container filled with the high purity odorless gas. .

The odor measuring apparatus according to claim 1 or 2 ,
The gas to be measured is the atmosphere around the odor measuring device,
The standard gas generation source is configured using deodorizing means for deodorizing the air taken from the periphery of the odor measuring device,
An odor measuring apparatus comprising control means for controlling to take in the atmosphere and clean the deodorizing means in a time zone in which the odor of the atmosphere is weaker than that during the odor measurement.