JP4465482B2 - 匂い測定装置 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る匂い測定装置は、図1に示すように、サンプルガスに含まれる匂い成分を濃縮する濃縮手段10と、この濃縮手段10にサンプルガスを供給するサンプルガス供給手段20と、濃縮手段10にキャリアガスを供給するキャリアガス供給手段30と、匂い成分を測定する測定手段40とを備えて構成されている。
また、排出弁V3および吸入弁V4もそれぞれ電磁駆動式の三方弁であり、排出弁V3は、第七流路R7と第六流路R6とを連通させる状態と、第七流路R7と排出路R11とを連通させる状態とを切換可能に構成されており、吸入弁V4は、第四流路R4と第五流路R5とを連通させる状態と、吸入路R12と第五流路R5とを連通させる状態とを切換可能に構成されている。
なお、各弁V1〜V4は、コンピュータ50と電気的に接続されており、コンピュータ50からの指令に基づいて駆動する。
(捕集工程)
まず、濃縮手段10の容器11に匂い成分を含むサンプルガスを供給する。具体的には、図3(a)に示すように、サンプリングバッグ21から容器11の一端に至る流路(サンプルガス供給路)が連通するように入口弁V1を切り換えるとともに、容器11の他端からポンプ22に至る流路が連通するように出口弁V2および吸入弁V4を切り換えたうえで、ポンプ22を作動させる。そうすると、サンプリングバッグ21内のサンプルガスが容器11に導入され、当該サンプルガスに含まれる匂い成分が捕集剤11aに捕集される。なお、サンプルガスを供給している間は、第七流路R7と排出路R11とが連通するように排出弁V3を切り換えておく。このようにしておくと、ボンベ31からキャリアガスが放出されたとしても、排出路R11から排出されることになるので、第六流路R6〜第八流路R8やマスフローコントローラ32に余分な圧力が作用することがない。
所定時間サンプルガスを供給した後に、容器11を介して捕集剤11aを加熱して捕集剤11aに捕集された匂い成分を脱着(揮発)させるとともに、容器11にキャリアガスを供給する。具体的には、加熱部12のニクロム線12b(図2参照)に電流を流して容器11(捕集剤11a)を加熱し、容器11の温度が脱着温度に達した後に、図3(b)に示すように、ボンベ31から容器11の一端に至る流路が連通するように入口弁V1および排出弁V3を切り換えるとともに、容器11の他端から測定手段40に至る流路が連通するように出口弁V2を切り換えたうえで、ボンベ31を開いてキャリアガスを放出させる。そうすると、濃縮された匂い成分が捕集剤11aから離脱してキャリアガスとともに測定手段40に流入することになる。なお、キャリアガスを供給している間は、吸入路R12と第五流路R5とが連通するように吸入弁V4を切り換えておく。このようにしておくと、ポンプ22が作動したとしても、吸入路R12から空気が供給されることになるので、ポンプ22が過負荷となることがない。また、本実施形態では、容器11(捕集剤11a)の温度が脱着温度に達した後に容器11にキャリアガスを供給することとしたが、容器11にキャリアガスを供給しながら容器11(捕集剤11a)の温度を昇温させてもよい。
そして、測定手段40の各ガスセンサ4nにおいて容器11を通過したキャリアガスに含まれる匂い成分を測定する。なお、各ガスセンサ4nのセンサ応答は、コンピュータ50に送られ、コンピュータ50において収集される。また、コンピュータ50は、収集された各ガスセンサ4nのセンサ応答からサンプルガスに含まれる匂い成分についてのセンサ応答パターンを作成し、予め記憶されている匂い成分毎のセンサ応答パターンと比較することにより、サンプルガスに含まれる匂い成分の種類を識別する。
(i)硫化水素用センサ(Dragel Safety社製;XS RH2S 100)
(ii)二酸化硫黄用センサ(Dragel Safety社製;XS SO2)
(iii)ガス濃度測定用センサ(Dragel Safety社製;XS odorant(ジメチルサルファイドやメチルメルカプタンなどのガス濃度を測定するもの)
図7(a)は、サンプルガスの供給時間とセンサ応答との関係を示すグラフである。このグラフに示すように、サンプルガスの供給時間が長くなるほどセンサ応答は大きくなるが、その増加率は次第に小さくなる傾向にあることがわかる。図7(a)においては、サンプルガスに含まれる匂い成分はジメチルサルファイドのみであり、その濃度は5.7(ppm)である。また、キャリアガスたる乾燥空気の流量を500(ml/min)とし、容器11(図1参照)の脱着温度を250(℃)としている。
図7(b)は、キャリアガスの流量(ml/min)とセンサ応答との関係を示すグラフである。このグラフに示すように、キャリアガスの流量が大きくなるほどセンサ応答が大きくなることがわかる。なお、センサ応答値は任意スケールである。図7(b)においては、サンプルガスに含まれる匂い成分はジメチルサルファイドのみであり、その濃度は1.2(ppm)である。また、サンプルガスの供給時間を180(sec)とし、容器11(図1参照)の脱着温度を200(℃)としている。
図8は、脱着温度とセンサ応答パターンとの関係を示すグラフである。このセンサ応答パターンは、次式により規格化したものである。
11 容器
11a 捕集剤
12 加熱部(脱着手段)
20 サンプルガス供給手段
30 キャリアガス供給手段
40 測定手段
Claims (3)
- 匂い成分を捕集する捕集剤が装填された容器と当該捕集剤に捕集された匂い成分を脱着させる脱着手段とを有する濃縮手段と、
口臭に含まれる硫化水素、ジメチルサルファイドおよびメチルメルカプタンのうちの少なくとも一つの匂い成分を含むサンプルガスの供給源から前記容器に至るサンプルガス供給路と、
脱着させた匂い成分を移送するキャリアガスを前記容器に供給するキャリアガス供給手段と、
前記容器を通過したキャリアガスに含まれる匂い成分を測定する測定手段と、を備える匂い測定装置であって、
前記測定手段は、硫化水素に対するセンサ応答パターンとジメチルサルファイドに対するセンサ応答パターンとメチルメルカプタンに対するセンサ応答パターンとが異なるように選択された第一センサ、第二センサおよび第三センサを少なくとも含み、
前記第一センサは、ジメチルサルファイドおよびメチルメルカプタンにも応答する硫化水素用の電気化学式ガスセンサであり、
前記第二センサは、硫化水素、ジメチルサルファイドおよびメチルメルカプタンにも応答する二酸化硫黄用の電気化学式ガスセンサであり、
前記第三センサは、ジメチルサルファイドおよびメチルメルカプタンに応答する電気化学式ガスセンサであり、
前記第二センサおよび前記第三センサの少なくとも一方に、硫化水素を除去するフィルタが装着されていることを特徴とする匂い測定装置。 - 前記捕集剤は、活性炭などの多孔質材料であることを特徴とする請求項1に記載の匂い測定装置。
- 前記第一センサ、前記第二センサおよび前記第三センサのセンサ応答パターンを認識するパターン認識手段をさらに備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の匂い測定装置。
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