JP5301254B2 - 光学式ガス検知器 - Google Patents
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Description
ガス検知素子(ガス検知材)としては、例えば、反応試薬がセルロースなどの多孔性の担体に含浸されてなるテープ状のもの(検知テープ)や、反応性物質が例えば適宜の担体に担持された試薬が、ガス透過部を有するディスク状の容器内に収容されて構成されたタブレット型のもの(検知タブ)が知られている(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
前記発光ダイオードを、その発光量が一定となるよう、前記光検知器によって検知される反射光に基づいて制御する光量安定化制御手段を有し、
前記発光ダイオード駆動用電源回路が、パルス幅変調回路と定電流回路とにより構成されており、
前記光量安定化制御手段は、光検知器の検出出力値が一定値となるよう発光ダイオード駆動用電源回路に帰還をかけて発光ダイオード駆動電流の大きさを制御するものであり、 検知対象ガスに接触していないガス検知素子に検知用光を照射して得られる光検知器の検出出力値が設定値と一致するか否かの判定処理が行われ、検出出力値が設定値と一致しない場合に発光ダイオード駆動電流がフィードバック制御されることにより、光量安定化制御が行われることを特徴とする。
また、発光ダイオードの特性に経時変化が生じても、それが自動的に補償されるので、発光ダイオードの発光量についてのメンテナンスが不要となり、検知結果の信頼性が高いものとなる。
この光学式ガス検知器は、検知対象ガスの作用により呈色または変色するガス検知素子25に検知用光を照射する発光ダイオード20およびガス検知素子25からの反射光を検知する光検知器である例えばフォトダイオード21を具えたガス検知部10と、発光ダイオード20を駆動する発光ダイオード駆動用電源回路30と、フォトダイオード21からの出力電流信号を電圧信号に変換して出力する電流電圧変換回路40と、光学式ガス検知器の各構成部材の動作制御を行う中央処理装置(CPU)50とを具えている。
<実験例1>
図1に示す構成に従って、光量安定化制御が行われる発光ダイオード駆動用電源回路を構成し、検知対象ガスの接触による呈色のない検知タブ(白タブ)についてのセンサ出力と、所定濃度の検知対象ガスが接触した時の呈色の状態に相当する検知タブ(灰タブ)についてのセンサ出力との比で示されるセンサ感度比を測定する試験を、同一仕様を有する10個の発光ダイオードの各々について、行ったところ、発光ダイオードによる光量の大きさに関わらず、安定したセンサ出力を得ることができ、個々の、発光ダイオードの輝度(発光量)のバラツキを補償することができることが確認された。
定電流回路よりなる発光ダイオード駆動用電源回路を用いて、実験例1と同様の試験を行ったところ、特に、低光量時におけるセンサ感度比の誤差が大きく(最大で約6%程度)、安定したセンサ出力を得ることができないことが確認された。
例えば、上記実施例は、本発明がガス検知素子として検知タブが用いられる光学式ガス検知器に適用されたものであるが、図4に示すようなガス検知素子として検知テープが用いられるものに適用されてもよい。
11 測定ヘッド
12 ガス導入流路
12A ガス導入用開口
15 サンプリングヘッド
16 ガス排出流路
16A ガス排出用開口
18 ガス吸引ポンプ
20 発光ダイオード
21 フォトダイオード
25 ガス検知素子
26 容器
26A 凹所
26B 窓
26C 開口
27 反応基材
28 ガス透過膜
29 枠部材
29A 開口
29B 爪部
30 発光ダイオード駆動用電源回路
31 パルス発生器
32 パルス幅変調回路(PWM回路)
35 定電流回路
36 演算増幅器
37 抵抗
38 トランジスタ
40 電流電圧変換回路
41 演算増幅器
42 抵抗
50 中央処理装置(CPU)
51 A/D変換器
55 PWM制御部
60 測定ヘッド
61A ガス導入用開口
62 ガス導入流路
65 サンプリングヘッド
66A ガス排出用開口
68 ガス排出流路
70 ガス検知テープ
71 テープ収容リール
72 巻き取りリール
Claims (1)
- 検知対象ガスの作用により呈色反応によって呈色または変色するガス検知素子と、このガス検知素子に被検ガスを接触させる被検ガス供給機構と、被検ガスが接触されるガス検知素子に光を照射する発光ダイオードと、この発光ダイオードを駆動する発光ダイオード駆動用電源回路と、前記ガス検知素子に照射された前記発光ダイオードからの光の反射光を検知する光検知器とを具えてなり、
前記発光ダイオードを、その発光量が一定となるよう、前記光検知器によって検知される反射光に基づいて制御する光量安定化制御手段を有し、
前記発光ダイオード駆動用電源回路が、パルス幅変調回路と定電流回路とにより構成されており、
前記光量安定化制御手段は、光検知器の検出出力値が一定値となるよう発光ダイオード駆動用電源回路に帰還をかけて発光ダイオード駆動電流の大きさを制御するものであり、 検知対象ガスに接触していないガス検知素子に検知用光を照射して得られる光検知器の検出出力値が設定値と一致するか否かの判定処理が行われ、検出出力値が設定値と一致しない場合に発光ダイオード駆動電流がフィードバック制御されることにより、光量安定化制御が行われることを特徴とする光学式ガス検知器。
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