JP6444781B2 - Gas detection device and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、被検知ガスを導入するガス流路を設け、当該ガス流路に、ガス検知素子を備えたガス検知部を設け、被検知ガスをガス流路に流通させてガス検知素子に導くガス流通装置を設けたガス検知装置およびその制御方法に関する。 In the present invention, a gas flow path for introducing a gas to be detected is provided, a gas detection unit including a gas detection element is provided in the gas flow path, and the gas to be detected is circulated through the gas flow path to be led to the gas detection element. The present invention relates to a gas detection device provided with a gas flow device and a control method thereof.
近年、このようなガス検知装置によって、低濃度から高濃度まで広い濃度領域において被検知ガスの濃度を測定したり、検知対象ガス中の微量成分ガスについてその種類を特定したりするために、特に低濃度ガスに対するガス検知性能の高いガス検知素子を用いることが考えられている。また、このようなガス検知素子は、一般に高濃度ガスに対する暴露によって被検知ガスを検知する検知精度が低下する場合があることが知られている。 In recent years, in order to measure the concentration of the gas to be detected in a wide concentration range from low concentration to high concentration by such a gas detection device, or to specify the type of trace component gas in the detection target gas, in particular, It is considered to use a gas detection element having a high gas detection performance for a low concentration gas. Further, it is known that such a gas detection element generally has a case where the detection accuracy for detecting the gas to be detected may be lowered by exposure to a high concentration gas.
しかし、このような形態で上述したガス検知素子を用いると、検知対象ガス中に高濃度の被検知ガスが含まれる場合は、ガス検知素子は高濃度の被検知ガスに晒され、そのガス検知素子の精度が低下してガス検知素子が劣化する虞があった。 However, when the gas detection element described above is used in such a form, when the gas to be detected contains a high concentration of the gas to be detected, the gas detection element is exposed to the gas to be detected at a high concentration, and the gas detection element is detected. There is a possibility that the accuracy of the element is lowered and the gas detection element is deteriorated.
特許文献1には、接触燃焼型ガスセンサを備えた低濃度側ガス検知部と、熱伝導型ガスセンサを備えた高濃度側ガス検知部とを切換手段により切り換えて可燃性ガスの濃度を測定するガス検出装置が記載してある。これにより、測定すべき可燃性ガスの濃度に対応したガス検知素子を自動的に選択することができるとされていた。 Patent Document 1 discloses a gas for measuring the concentration of a combustible gas by switching a low-concentration side gas detection unit having a catalytic combustion type gas sensor and a high-concentration side gas detection unit having a heat conduction type gas sensor by a switching means. A detection device is described. Thereby, it was supposed that the gas detection element corresponding to the density | concentration of the combustible gas which should be measured can be selected automatically.
特許文献1に記載のガス検知装置では、低濃度側ガス検知部および高濃度側ガス検知部の検知結果を切り替え制御する際に、急激に検知結果が上昇したり下降したりする場合があり、ガス濃度の検知結果がスムーズに変化しない可能性があった。 In the gas detection device described in Patent Literature 1, when switching and controlling the detection results of the low concentration side gas detection unit and the high concentration side gas detection unit, the detection result may suddenly rise or fall, The gas concentration detection result may not change smoothly.
従って、本発明の目的は、低濃度側ガス検知部および高濃度側ガス検知部の検知結果を切り替え制御する際に、ガス濃度の検知結果が急激に変化しないように表示できるガス検知装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas detection device capable of displaying the detection result of the gas concentration so that the detection result of the gas concentration does not change suddenly when switching the detection result of the low concentration side gas detection unit and the high concentration side gas detection unit. There is to do.
上記目的を達成するための本発明に係るガス検知装置の第一特徴構成は、低濃度における出力の変化が大きいため低濃度の被検知ガスを検出するのに適した低濃度側ガス検知部と、当該低濃度側ガス検知部よりも高濃度側の被検知ガスを検出するのに適した高濃度側ガス検知部と、を配設し、前記低濃度側ガス検知部で検知した被検知ガスの濃度に応じて、前記低濃度側ガス検知部および前記高濃度側ガス検知部の何れの検知結果を表示するかを切り替え制御する制御部を備え、当該制御部は、前記低濃度側ガス検知部で検知した被検知ガスの濃度が、第一所定濃度未満の場合に前記低濃度側ガス検知部の検知結果を表示し、当該第一所定濃度より高い第二所定濃度以上の場合に前記高濃度側ガス検知部の検知結果を表示し、さらに、前記第一所定濃度以上かつ前記第二所定濃度未満の場合に、前記低濃度側ガス検知部の検知結果に第一所定割合を乗じた値と、前記高濃度側ガス検知部の検知結果に前記第一所定割合と合せて100%となる第二所定割合を乗じた値と、を合算した補正濃度値を表示するように制御する点にある。 The first characteristic configuration of the gas detection device according to the present invention for achieving the above object is that a low-concentration side gas detection unit suitable for detecting a low-concentration detected gas because of a large change in output at a low concentration, A detected gas detected by the low-concentration side gas detection unit, and a high-concentration side gas detection unit suitable for detecting a detected gas at a higher concentration side than the low-concentration side gas detection unit According to the concentration of the low-concentration side gas detection unit and the high-concentration side gas detection unit. The detection result of the low-concentration side gas detection unit is displayed when the concentration of the detected gas detected by the unit is less than the first predetermined concentration, and when the concentration is higher than the second predetermined concentration higher than the first predetermined concentration, the high The detection result of the concentration side gas detection unit is displayed, and When the concentration is equal to or higher than a predetermined concentration and lower than the second predetermined concentration, a value obtained by multiplying the detection result of the low concentration side gas detection unit by a first predetermined ratio and the detection result of the high concentration side gas detection unit are The point is that control is performed so as to display a corrected density value obtained by adding the value obtained by multiplying the ratio by the second predetermined ratio, which is 100%.
本構成によれば、低濃度側ガス検知部で検知した被検知ガスの濃度が第一所定濃度未満、第二所定濃度以上、および、第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の三つの範囲において、各ガス検知部における検知結果の表示態様が異なるように制御部によって制御することができる。即ち、最も濃度が低い範囲である第一所定濃度未満の場合には低濃度側ガス検知部の検知結果をそのまま表示し、最も濃度が高い範囲である第二所定濃度以上の場合には高濃度側ガス検知部の検知結果をそのまま表示する。また、中間の濃度範囲である第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の場合には、補正濃度値を表示する。 According to this configuration, the three concentrations of the gas to be detected detected by the low concentration side gas detector are less than the first predetermined concentration, the second predetermined concentration or more, and the first predetermined concentration or more and less than the second predetermined concentration. The control unit can control the detection results so that the display results of the detection results in the gas detection units are different. That is, when the concentration is lower than the first predetermined concentration that is the lowest concentration range, the detection result of the low concentration side gas detector is displayed as it is, and when the concentration is higher than the second predetermined concentration that is the highest concentration range, the high concentration is displayed. The detection result of the side gas detector is displayed as it is. In addition, when the intermediate density range is equal to or higher than the first predetermined density and lower than the second predetermined density, a corrected density value is displayed.
補正濃度値は、低濃度側ガス検知部の検知結果を第一所定割合だけ含み、高濃度側ガス検知部の検知結果を第二所定割合だけ含んだ濃度値であるため、低濃度側ガス検知部の検知結果および高濃度側ガス検知部の検知結果の間を繋ぐ濃度値として挿入した場合に、両者の検知結果を滑らかに繋ぐことができる。従って、本構成のガス検知装置では、低濃度側ガス検知部および高濃度側ガス検知部の検知結果を切り替え制御する際に、ガス濃度の検知結果が見かけ上、急激に変化しないように表示できる。 The corrected concentration value is a concentration value that includes the detection result of the low concentration side gas detection unit by the first predetermined ratio and the detection result of the high concentration side gas detection unit by the second predetermined ratio. When the concentration value is inserted between the detection result of the portion and the detection result of the high concentration side gas detection portion, the detection results of both can be smoothly connected. Therefore, in the gas detection device of this configuration, when the detection results of the low concentration side gas detection unit and the high concentration side gas detection unit are switched and controlled, the detection result of the gas concentration can be displayed so as not to change suddenly. .
本発明に係るガス検知装置の第二特徴構成は、前記制御部は、前記第一所定濃度以上かつ前記第二所定濃度未満の場合に、前記低濃度側ガス検知部の検知出力値に基づいて濃度換算した低濃度側換算濃度値に第一所定割合を乗じた値と、前記高濃度側ガス検知部の検知出力値に基づいて濃度換算した高濃度側換算濃度値に第二所定割合を乗じた値と、を合算した補正濃度値を表示するように制御する点にある。 A second characteristic configuration of the gas detection device according to the present invention is that the control unit is based on a detection output value of the low concentration side gas detection unit when the first predetermined concentration or more and less than the second predetermined concentration. A value obtained by multiplying the low-concentration-side converted concentration value converted by the concentration by the first predetermined ratio and a high-concentration-side converted concentration value converted based on the detection output value of the high-concentration-side gas detection unit are multiplied by the second predetermined ratio. The corrected density value obtained by adding the two values is displayed.
本構成によれば、本構成では、第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の場合に、各ガス検知部で検知した生データである検知出力値に基づいて濃度換算した低濃度側換算濃度値および高濃度側換算濃度値に対して所定割合を乗じる上記演算を行い、補正濃度値を算出して表示することができる。 According to this configuration, in this configuration, when the concentration is equal to or higher than the first predetermined concentration and lower than the second predetermined concentration, the low concentration side converted concentration converted based on the detection output value that is the raw data detected by each gas detection unit It is possible to calculate and display the corrected density value by performing the above-described calculation by multiplying the value and the high density side converted density value by a predetermined ratio.
本発明に係るガス検知装置の第三特徴構成は、前記制御部は、前記第一所定濃度以上かつ前記第二所定濃度未満の場合に、前記低濃度側ガス検知部の検知出力値に第一所定割合を乗じた値と、前記高濃度側ガス検知部の検知出力値に第二所定割合を乗じた値と、を合算した後に濃度換算した補正濃度値を表示するように制御する点にある。 A third characteristic configuration of the gas detection device according to the present invention is that the control unit has a first detection output value of the low-concentration side gas detection unit when the first predetermined concentration or more and less than the second predetermined concentration. The control is performed to display the corrected concentration value obtained by concentration conversion after adding the value obtained by multiplying the predetermined ratio and the value obtained by multiplying the detection output value of the high concentration side gas detection unit by the second predetermined ratio. .
本構成によれば、第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の場合に、各ガス検知部で検知した生データである検知出力値に対して所定割合を乗じる上記演算を行って合算した後に、濃度換算した補正濃度値を算出して表示することができる。 According to this configuration, after the first predetermined concentration or higher and lower than the second predetermined concentration, after performing the above operation of multiplying the detection output value, which is raw data detected by each gas detection unit, by a predetermined ratio, and adding up Then, the corrected density value in terms of density can be calculated and displayed.
本発明に係るガス検知装置の制御方法の特徴構成は、低濃度における出力の変化が大きいため低濃度の被検知ガスを検出するのに適した低濃度側ガス検知部と、当該低濃度側ガス検知部よりも高濃度側の被検知ガスを検出するのに適した高濃度側ガス検知部と、を配設し、前記低濃度側ガス検知部で検知した被検知ガスの濃度に応じて、前記低濃度側ガス検知部および前記高濃度側ガス検知部の何れの検知結果を表示するかを切り替え制御するガス検知装置の制御方法であって、前記低濃度側ガス検知部で検知した被検知ガスの濃度が、第一所定濃度未満の場合に前記低濃度側ガス検知部の検知結果を表示し、第二所定濃度以上の場合に前記高濃度側ガス検知部の検知結果を表示し、さらに、前記第一所定濃度以上かつ前記第二所定濃度未満の場合に、前記低濃度側ガス検知部の検知結果に第一所定割合を乗じた値と、前記高濃度側ガス検知部の検知結果に第一所定割合と合せて100%となる第二所定割合を乗じた値と、を合算した補正濃度値を表示するように制御する点にある。 The characteristic configuration of the control method of the gas detection device according to the present invention is that the change in output at low concentration is large, so that a low concentration side gas detection unit suitable for detecting a low concentration detected gas, and the low concentration side gas A high-concentration side gas detection unit suitable for detecting a detection gas at a higher concentration side than the detection unit, and according to the concentration of the detection gas detected by the low-concentration side gas detection unit, A control method of a gas detection device for switching and controlling which detection result of the low-concentration side gas detection unit and the high-concentration side gas detection unit is to be displayed, which is detected by the low-concentration side gas detection unit When the gas concentration is lower than the first predetermined concentration, the detection result of the low concentration side gas detection unit is displayed. When the gas concentration is higher than the second predetermined concentration, the detection result of the high concentration side gas detection unit is displayed. , Above the first predetermined concentration and below the second predetermined concentration A value obtained by multiplying the detection result of the low-concentration side gas detection unit by a first predetermined rate, and a second predetermined rate that is 100% in combination with the detection result of the high-concentration side gas detection unit and the first predetermined rate. The correction density value obtained by multiplying the value obtained by multiplying by and the control value is controlled to be displayed.
本構成によれば、低濃度側ガス検知部で検知した被検知ガスの濃度が第一所定濃度未満、第二所定濃度以上、および、第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の三つの範囲において、各ガス検知部における検知結果の表示態様が異なるように制御することができる。即ち、最も濃度が低い範囲である第一所定濃度未満の場合には低濃度側ガス検知部の検知結果をそのまま表示し、最も濃度が高い範囲である第二所定濃度以上の場合には高濃度側ガス検知部の検知結果をそのまま表示する。また、中間の濃度範囲である第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の場合には、補正濃度値を表示する。 According to this configuration, the three concentrations of the gas to be detected detected by the low concentration side gas detector are less than the first predetermined concentration, the second predetermined concentration or more, and the first predetermined concentration or more and less than the second predetermined concentration. In the above, it is possible to control so that the display mode of the detection result in each gas detection unit is different. That is, when the concentration is lower than the first predetermined concentration that is the lowest concentration range, the detection result of the low concentration side gas detector is displayed as it is, and when the concentration is higher than the second predetermined concentration that is the highest concentration range, the high concentration is displayed. The detection result of the side gas detector is displayed as it is. In addition, when the intermediate density range is equal to or higher than the first predetermined density and lower than the second predetermined density, a corrected density value is displayed.
補正濃度値は、低濃度側ガス検知部の検知結果を第一所定割合だけ含み、高濃度側ガス検知部の検知結果を第二所定割合だけ含んだ濃度値であるため、低濃度側ガス検知部の検知結果および高濃度側ガス検知部の検知結果の間を繋ぐ濃度値として挿入した場合に、両者の検知結果を滑らかに繋ぐことができる。従って、本構成のガス検知装置の制御方法では、低濃度側ガス検知部および高濃度側ガス検知部の検知結果を切り替え制御する際に、ガス濃度の検知結果が見かけ上、急激に変化しないように表示できる。 The corrected concentration value is a concentration value that includes the detection result of the low concentration side gas detection unit by the first predetermined ratio and the detection result of the high concentration side gas detection unit by the second predetermined ratio. When the concentration value is inserted between the detection result of the portion and the detection result of the high concentration side gas detection portion, the detection results of both can be smoothly connected. Therefore, in the control method of the gas detection device of this configuration, when the detection results of the low concentration side gas detection unit and the high concentration side gas detection unit are switched and controlled, the gas concentration detection result does not seem to change suddenly. Can be displayed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明のガス検知装置は、被検知ガスをサンプリングして当該被検知ガスの濃度を測定する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The gas detection device of the present invention samples the gas to be detected and measures the concentration of the gas to be detected.
図1に示したように、本発明のガス検知装置Xは、低濃度における出力の変化が大きいため低濃度の被検知ガスを検出するのに適した低濃度側ガス検知部50と、低濃度側ガス検知部50よりも高濃度側の被検知ガスを検出するのに適した高濃度側ガス検知部30と、を配設し、低濃度側ガス検知部50で検知した被検知ガスの濃度に応じて、低濃度側ガス検知部50および高濃度側ガス検知部30の何れの検知結果を表示するかを切り替え制御する制御部60を備える。
As shown in FIG. 1, the gas detection device X of the present invention has a low concentration
本実施形態では、ガスの流動遅延を生じさせる遅延部40を備え、遅延部40の下流側に低濃度側ガス検知部50、遅延部40の上流側に高濃度側ガス検知部30を配設してある場合について説明する。
In the present embodiment, a
高濃度側ガス検知部30および低濃度側ガス検知部50は、被検知ガスを導入するガス流路10に配設してあり、低濃度側ガス検知部50の下流にはポンプPがガス流路10を介して接続されている。ポンプPの下流には、ガス流量を検知する流量検知部70が配設されている。ポンプPを作動することにより、雰囲気ガスおよび被検知ガスは吸引され、ガス入口部11、高濃度側ガス検知部30および低濃度側ガス検知部50などを経てガス排気口13から排出される。本実施形態では、高濃度側ガス検知部30の上流側に、サンプリングした被検知ガスを希釈する希釈部80を備えた場合について説明する。
The high-concentration side
(高濃度側ガス検知部)
本実施形態における高濃度側ガス検知部30は、接触燃焼式ガス検知素子を使用した場合について説明するが、これに限定されるものではない。接触燃焼式ガス検知素子は、後述する半導体式ガス検知素子(低濃度側ガス検知部50)よりも高濃度側の被検知ガスを検出するのに適したガス検知性能を有する。
(High concentration side gas detector)
Although the high concentration side
接触燃焼式ガス検知素子は、アルミナ等の金属酸化物焼結体に白金等の貴金属触媒を担持したガス感応部としての燃焼触媒部を、白金等の貴金属線に設けてあり、燃焼触媒部において検知対象となる可燃性ガスを貴金属触媒と接触・燃焼させることで、燃焼の際に生じる温度変化を貴金属線の抵抗値の変化として検出する。可燃性ガスの燃焼熱は可燃性ガスの濃度に比例し、LELまでほぼ直線であり、貴金属線の抵抗値は燃焼熱に比例するため、可燃性ガスの燃焼による貴金属線の抵抗の変化値を測定することによって可燃性ガスの濃度を測定することができる。 The catalytic combustion type gas detection element is provided with a combustion catalyst part as a gas sensitive part in which a noble metal catalyst such as platinum is supported on a sintered metal oxide such as alumina on a noble metal wire such as platinum. By causing the combustible gas to be detected to contact and burn with the noble metal catalyst, the temperature change that occurs during the combustion is detected as a change in the resistance value of the noble metal wire. The combustion heat of the combustible gas is proportional to the concentration of the combustible gas and is almost linear up to LEL, and the resistance value of the noble metal wire is proportional to the combustion heat, so the change value of the resistance of the noble metal wire due to the combustion of the combustible gas is By measuring, the concentration of the combustible gas can be measured.
(遅延部)
ガスの流動遅延を生じさせる遅延部40は、本実施形態では、流動経路をコイル状に形成することによりガスの流動遅延を生じさせるものを説明するが、これに限られるものではない。例えば、コイル状の流動経路に替えて、流動経路に長尺部を備えるものであれば、被検知ガスが移動する距離を長くすることで遅延時間を確保することができる。この場合、長尺部の長さを変えることにより、容易に遅延時間を変更することができる。また、コイル状の流動経路に替えて、大径のバッファー部を備えるものであれば、バッファー部の容積を変えることにより、容積に対応した遅延時間を確保することができる。
(Delay part)
In this embodiment, the
このように遅延部40を備えることにより、当該遅延部40を設けない場合に比べて被検知ガスが高濃度側ガス検知部30を通過してから低濃度側ガス検知部50に到達するまでの時間を意図的に遅らせることができる。
By providing the
(低濃度側ガス検知部)
本実施形態における低濃度側ガス検知部50は、熱線型半導体式ガス検知素子を使用した半導体式センサについて説明するが、これに限定されるものではなく、薄膜型半導体式センサを含む半導体式センサや、その他のセンサも用いることができる。
半導体式ガス検知素子は、金属酸化物半導体表面でのガス吸着による熱伝導変化及び電気伝導度変化を電極で検出するように構成され、例えば白金、パラジウム、白金−パラジウム合金等の貴金属線に、酸化インジウム、酸化タングステン、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物を主成分とする金属酸化物半導体を塗布、乾燥後焼結成型してあるガス感応部を備えている。
このように構成された半導体式ガス検知素子は、低濃度における出力の変化が大きく高感度であり、可燃性ガスのうち分子量が大きいガス成分ほど高感度を示すものとなる。
(Low concentration side gas detector)
Although the low concentration side
The semiconductor-type gas detection element is configured to detect changes in heat conduction and electrical conductivity due to gas adsorption on the metal oxide semiconductor surface with electrodes, for example, noble metal wires such as platinum, palladium, platinum-palladium alloy, A gas sensitive part is provided which is formed by applying a metal oxide semiconductor mainly composed of a metal oxide such as indium oxide, tungsten oxide, tin oxide, zinc oxide, etc., drying and sintering.
The semiconductor gas detection element configured as described above has a large change in output at a low concentration and is highly sensitive, and a gas component having a large molecular weight in the combustible gas exhibits high sensitivity.
尚、本実施形態では、高濃度側ガス検知部30として接触燃焼式ガス検知素子を使用し、低濃度側ガス検知部50として熱線型半導体式ガス検知素子を使用した場合について説明したが、これらガス検知素子は、互いの被検知ガス検出特性の一部が重なる。このようなガス検知素子のセットを適用することで、高濃度から低濃度に至る被検知ガスを確実に検知できるガス検知装置を供することができる。
In this embodiment, a case where a catalytic combustion type gas detection element is used as the high concentration side
(制御部)
制御部60は、低濃度側ガス検知部50で検知した被検知ガスの濃度に応じて、低濃度側ガス検知部50および高濃度側ガス検知部30の何れの検知結果を表示するかを切り替え制御する。当該検知結果の表示は、デジタル式やアナログ式等の表示部90によって行うことができる。
(Control part)
The
具体的には、制御部60は、低濃度側ガス検知部50で検知した被検知ガスの濃度が、第一所定濃度未満の場合に低濃度側ガス検知部50の検知結果を表示し、当該第一所定濃度より高い第二所定濃度以上の場合に高濃度側ガス検知部30の検知結果を表示し、さらに、第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の場合に、低濃度側ガス検知部50の検知結果に第一所定割合を乗じた値と、高濃度側ガス検知部30の検知結果に第一所定割合と合せて100%となる第二所定割合を乗じた値と、を合算した補正濃度値を表示するように制御する。
Specifically, the
第一所定割合および第二所定割合は、これらの合計が100%となるように種々設定することが可能である。例えば第一所定割合が20%の場合に第二所定割合は80%となり、第一所定割合が60%の場合に第二所定割合は40%となる。このように本発明の「補正濃度値」は、複数のガス検知部によって実際に測定された検知出力値に基づいて算出(合成)された濃度値である。 The first predetermined ratio and the second predetermined ratio can be variously set so that the sum thereof is 100%. For example, when the first predetermined ratio is 20%, the second predetermined ratio is 80%, and when the first predetermined ratio is 60%, the second predetermined ratio is 40%. Thus, the “corrected concentration value” of the present invention is a concentration value calculated (combined) based on the detection output values actually measured by the plurality of gas detection units.
本構成では、低濃度側ガス検知部50で検知した被検知ガスの濃度が第一所定濃度未満、第二所定濃度以上、および、第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の三つの範囲において、各ガス検知部における検知結果の表示態様が異なるように制御部60によって制御することができる。即ち、最も濃度が低い範囲である第一所定濃度未満の場合には低濃度側ガス検知部50の検知結果をそのまま表示し、最も濃度が高い範囲である第二所定濃度以上の場合には高濃度側ガス検知部30の検知結果をそのまま表示する。また、中間の濃度範囲である第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の場合には、補正濃度値を表示する。
In this configuration, the concentration of the gas to be detected detected by the low concentration side
高濃度側ガス検知部30および低濃度側ガス検知部50は、互いの被検知ガス検出特性の一部が重なるため、中間の濃度範囲である第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の場合には、高濃度側ガス検知部30および低濃度側ガス検知部50の両者において、検知出力を得ることができる。
The high-concentration side
補正濃度値は、低濃度側ガス検知部50の検知結果を第一所定割合だけ含み、高濃度側ガス検知部30の検知結果を第二所定割合だけ含んだ濃度値であるため、低濃度側ガス検知部50の検知結果および高濃度側ガス検知部30の検知結果の間を繋ぐ濃度値として挿入した場合に、両者の検知結果を滑らかに繋ぐことができる。従って、本構成では、低濃度側ガス検知部50および高濃度側ガス検知部30の検知結果を切り替え制御する際に、ガス濃度の検知結果が見かけ上、急激に変化しないように表示できる。
Since the correction concentration value is a concentration value that includes the detection result of the low concentration side
尚、第一所定濃度未満の場合に低濃度側ガス検知部50の検知結果を表示するとき、高濃度側ガス検知部30は活性化させた状態とすることができる。また、第二所定濃度以上の場合に高濃度側ガス検知部30の検知結果を表示するとき、低濃度側ガス検知部50は不活性化した状態とするのがよい。不活性化した状態とは、低濃度側ガス検知部50に供する電源をオフにするか、低濃度側ガス検知部50に供する電圧を低下させるとよい。
When the detection result of the low concentration side
上述したように、制御部60は、低濃度側ガス検知部50で検知した被検知ガスの濃度に応じて、高濃度側ガス検知部30および低濃度側ガス検知部50の何れの検知結果を表示するかを切り替え制御するため、被検知ガスの濃度に応じて低濃度側ガス検知部50および高濃度側ガス検知部30に対して何れかの検知結果を取得できるマイコン等の態様とすればよい。
As described above, the
また、制御部60は、高濃度側ガス検知部30および低濃度側ガス検知部50で検知した検知出力値に基づき、被検知ガス濃度を算出する濃度算出部を備えるとよい。このとき算出された濃度値が換算濃度値となる。尚、制御部60は、高濃度側ガス検知部30が警報レベル以上の被検知ガスを継続して検知した場合、警報信号を警報手段(図外)に送って当該警報手段により警報を発するように制御することも可能である。さらに、制御部60は、高濃度側ガス検知部30で検知した出力に基づき、希釈部80の動作および分岐手段21,22の開閉を制御するとよい(後述)。
In addition, the
本実施形態における各ガス検知部の「検知結果」とは、「各ガス検知部で検知した検知出力値に基づいて濃度換算した換算濃度値」とする場合について説明する。即ち、制御部60は、低濃度側ガス検知部50で検知した被検知ガスの濃度が、第一所定濃度未満の場合に低濃度側ガス検知部50の検知出力値に基づいて濃度換算した値(換算濃度値)を表示し、第二所定濃度以上の場合に高濃度側ガス検知部30の検知出力値に基づいて濃度換算した値(換算濃度値)を表示する。
The case where the “detection result” of each gas detection unit in the present embodiment is “a converted concentration value converted into a concentration based on a detection output value detected by each gas detection unit” will be described. That is, the
さらに、制御部60は、第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の場合に、低濃度側ガス検知部50の検知出力値に基づいて濃度換算した低濃度側換算濃度値に第一所定割合を乗じた値と、高濃度側ガス検知部30の検知出力値に基づいて濃度換算した高濃度側換算濃度値に第二所定割合を乗じた値と、を合算した補正濃度値を表示するように制御する。
Further, the
本構成では、第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の場合に、各ガス検知部で検知した生データである検知出力値に基づいて濃度換算した低濃度側換算濃度値および高濃度側換算濃度値に対して所定割合を乗じる上記演算を行い、補正濃度値を算出して表示することができる。 In this configuration, when the concentration is equal to or higher than the first predetermined concentration and lower than the second predetermined concentration, the low concentration side converted concentration value and the high concentration side converted based on the detection output value that is the raw data detected by each gas detection unit. It is possible to calculate and display a corrected density value by performing the above-described calculation by multiplying the density value by a predetermined ratio.
被検知ガスの希釈は、希釈部80により行うことができる。即ち、制御部60は、接触燃焼式ガス検知素子で検知した被検知ガスの濃度に応じて、希釈部80の動作を制御する。
The dilution of the gas to be detected can be performed by the
当該希釈部80は、被検知ガスを希釈する希釈用ガスを供することができるように構成すればよい。具体的には、希釈部80は、ガス流路10を分岐する分岐手段20(21,22)によって分岐した分岐流路10aにオリフィス部81を設け、その下流側にエア導入部12を備えたエア導入配管10bを接続し、エア導入遮断を切り替え自在に構成してある。尚、希釈部80には余剰となるエアを排出する排出路を設けてもよい。分岐手段20は、例えば三方弁を使用することができるが、このような態様に限定されるものではない。
The
希釈部80における被検知ガスの希釈率は適宜設定できるが、制御部60によって予め希釈部80のガス希釈率を定めておいて、希釈後の被検知ガス濃度を求められるように構成してあれば、希釈後の測定被検知ガス濃度を基に、被検知ガス濃度を求めることが可能となる。例えば希釈率を20倍に設定しておけば、5vol%程度が検知限界となる接触燃焼式ガス検知素子は、100vol%までの検知が行える。
The dilution rate of the gas to be detected in the
〔別実施の形態1〕
上述した実施形態では、「検知結果」を「各ガス検知部で検知した検知出力値に基づいて濃度換算した換算濃度値」とした。しかし、このような態様に限らず、第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の場合における「検知結果」を、「各ガス検知部で検知した検知出力値」としてもよい。
[Another embodiment 1]
In the above-described embodiment, the “detection result” is “converted concentration value converted in concentration based on the detection output value detected by each gas detection unit”. However, the present invention is not limited to this mode, and the “detection result” in the case where the concentration is equal to or higher than the first predetermined concentration and lower than the second predetermined concentration may be “detected output value detected by each gas detection unit”.
即ち、本実施形態では、制御部60は、第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の場合に、低濃度側ガス検知部50の検知出力値に第一所定割合を乗じた値と、高濃度側ガス検知部30の検知出力値に第二所定割合を乗じた値とを合算した後に濃度換算した補正濃度値を表示するように制御する。
That is, in the present embodiment, when the
本構成では、第一所定濃度以上かつ第二所定濃度未満の場合に、各ガス検知部で検知した生データである検知出力値に対して所定割合を乗じる上記演算を行って合算した後に、濃度換算した補正濃度値を算出して表示することができる。 In this configuration, when the concentration is equal to or higher than the first predetermined concentration and lower than the second predetermined concentration, the calculation is performed by multiplying the detection output value, which is raw data detected by each gas detection unit, by a predetermined ratio, and then the concentration is added. The converted corrected density value can be calculated and displayed.
〔別実施の形態2〕
上述した実施形態では、二つのガス検知部を設けて高濃度側ガス検知部30を低濃度側ガス検知部50よりも高濃度側の被検知ガスを検出するのに適した態様としたが、さらに、高濃度側ガス検知部30よりもさらに高濃度側の被検知ガスを検出するのに適した追加の検知部を設けた態様としてもよい(図示しない)。この場合においても濃度範囲によって、何れの検知部の検知結果に基づいて濃度表示を行うか、また各検知部の検知結果に乗じる割合をそれぞれ変更して補正濃度値を算出することで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
[Another embodiment 2]
In the above-described embodiment, two gas detection units are provided, and the high concentration side
このような追加の検知部として、例えば気体熱伝導式ガス検知素子を使用することができるが、これに限定されるものではない。このように検知部を三つ設けた場合には、低濃度(低濃度側ガス検知部50)、高濃度(高濃度側ガス検知部30)、さらに高濃度(追加の検知部)の被検知ガスを検知させることができる。この場合も遅延部40を設けた制御を行うことができる。
As such an additional detection unit, for example, a gas heat conduction type gas detection element can be used, but is not limited thereto. When three detection units are provided in this way, detection is performed at a low concentration (low concentration side gas detection unit 50), a high concentration (high concentration side gas detection unit 30), and a higher concentration (additional detection unit). Gas can be detected. Also in this case, the control provided with the
追加の検知部は、例えば遅延部および低濃度側ガス検知部50の間に接続した追加の流路に配設することが可能である。この場合、制御部60は、高濃度側ガス検知部30で検知した被検知ガスの濃度に応じて、低濃度側ガス検知部50および追加の検知部の何れかにサンプリングした被検知ガスを流下させるように制御することができる。
The additional detection unit can be disposed in an additional flow path connected between the delay unit and the low-concentration side
上述した三つの検知部は、追加の検知部および高濃度側ガス検知部30はそれぞれの検出可能範囲が一部重複し、高濃度側ガス検知部30および低濃度側ガス検知部50はそれぞれの検出可能範囲が一部重複するように、互いの被検知ガス検出特性の一部が重なるものを選択すればよい。
In the three detection units described above, the additional detection unit and the high-concentration side
〔実施例1〕
本発明の実施例について説明する。
本発明のガス検知装置Xにおいて、上流側ガス検知部30として接触燃焼式ガス検知素子を使用し、下流側ガス検知部50として熱線型半導体式ガス検知素子を使用した。
接触燃焼式ガス検知素子は、1000ppm〜5vol%(50000ppm)程度の可燃性ガス(例えば都市ガス)を検知するのに適している。一方、熱線型半導体式ガス検知素子は、10〜1000ppm程度の可燃性ガスを検知するのに適している。
[Example 1]
Examples of the present invention will be described.
In the gas detection device X of the present invention, a catalytic combustion type gas detection element was used as the upstream
The contact combustion type gas detection element is suitable for detecting a combustible gas (for example, city gas) of about 1000 ppm to 5 vol% (50000 ppm). On the other hand, the hot-wire semiconductor gas detection element is suitable for detecting a combustible gas of about 10 to 1000 ppm.
本実施例では、都市ガスを0〜1000ppmまで徐々に濃度を上昇させた場合に、本発明のガス検知装置Xおよび従来のガス検知装置(補正濃度値を表示しない)によって都市ガスを検知した。都市ガスの濃度は22秒付近から上昇させ、40秒付近で1000ppmとなるように流量を調節した。 In this example, when the concentration of the city gas was gradually increased from 0 to 1000 ppm, the city gas was detected by the gas detection device X of the present invention and the conventional gas detection device (the correction concentration value is not displayed). The concentration of city gas was increased from around 22 seconds, and the flow rate was adjusted to 1000 ppm around 40 seconds.
本発明のガス検知装置Xにおいて、制御部60は、低濃度側ガス検知部50で検知した被検知ガスの濃度が、第一所定濃度(400ppm)以上かつ第二所定濃度(900ppm)未満の場合に、低濃度側ガス検知部50の検知出力値に基づいて濃度換算した低濃度側換算濃度値に第一所定割合を乗じた値と、高濃度側ガス検知部30の検知出力値に基づいた高濃度側換算濃度値に第二所定割合を乗じた値とを合算した補正濃度値を表示するように制御した。第一所定割合および第二所定割合は、表1に示した。
In the gas detection device X of the present invention, the
結果を図2に示した。従来のガス検知装置では、低濃度側ガス検知部50の検知出力値が800ppm未満の場合は、低濃度側ガス検知部50の検知出力値を表示し、800ppm以上では、高濃度側ガス検知部30の検知出力値を表示した。その結果、低濃度側ガス検知部50および高濃度側ガス検知部30の検知結果を切り替え制御する31〜35秒付近においては、ガス濃度の検知結果は、上昇傾向から略一定の濃度値に急激に変化したと認められた。
The results are shown in FIG. In the conventional gas detection device, when the detection output value of the low concentration side
一方、本発明のガス検知装置Xでは、第一所定濃度(400ppm)以上かつ第二所定濃度(900ppm)未満の場合に補正濃度値を表示するように制御したところ、低濃度側ガス検知部50および高濃度側ガス検知部30の検知結果を切り替え制御する31〜35秒付近においては、ガス濃度の検知結果は緩やかな上昇カーブで表示することができ、急激に変化しなかったと認められた。
On the other hand, in the gas detection device X of the present invention, the control is performed so that the corrected concentration value is displayed when the concentration is equal to or higher than the first predetermined concentration (400 ppm) and lower than the second predetermined concentration (900 ppm). In the vicinity of 31 to 35 seconds in which the detection result of the high-concentration side
本発明は、所謂ワイドレンジな検知を行うことができ、検知するガス種は特に制限がないガス検知装置であって、被検知ガスを導入するガス流路を設け、当該ガス流路に、ガス検知素子を備えたガス検知部を設け、被検知ガスをガス流路に流通させてガス検知素子に導くガス流通装置を設けたガス検知装置およびその制御方法に利用できる。 The present invention can perform so-called wide-range detection, and the gas type to be detected is not particularly limited, and is provided with a gas flow path for introducing a gas to be detected, and the gas flow path is provided with a gas flow path. The present invention can be used for a gas detection apparatus provided with a gas detection unit provided with a detection element, and provided with a gas flow device that distributes a gas to be detected through a gas flow path to guide the gas detection element, and a control method thereof.
X ガス検知装置
30 高濃度側ガス検知部
50 低濃度側ガス検知部
60 制御部
X
Claims (4)
前記低濃度側ガス検知部で検知した被検知ガスの濃度に応じて、前記低濃度側ガス検知部および前記高濃度側ガス検知部の何れの検知結果を表示するかを切り替え制御する制御部を備え、
当該制御部は、前記低濃度側ガス検知部で検知した被検知ガスの濃度が、
第一所定濃度未満の場合に前記低濃度側ガス検知部の検知結果を表示し、
当該第一所定濃度より高い第二所定濃度以上の場合に前記高濃度側ガス検知部の検知結果を表示し、さらに、
前記第一所定濃度以上かつ前記第二所定濃度未満の場合に、前記低濃度側ガス検知部の検知結果に第一所定割合を乗じた値と、前記高濃度側ガス検知部の検知結果に前記第一所定割合と合せて100%となる第二所定割合を乗じた値と、を合算した補正濃度値を表示するように制御するガス検知装置。 Because the change in output at low concentration is large, a low-concentration gas detection unit suitable for detecting a low-concentration gas to be detected and a detection gas at a higher concentration than the low-concentration gas detection unit are detected. A high-concentration side gas detection unit suitable for
A control unit for switching and controlling which of the detection results of the low concentration side gas detection unit and the high concentration side gas detection unit is displayed according to the concentration of the gas to be detected detected by the low concentration side gas detection unit; Prepared,
In the control unit, the concentration of the detected gas detected by the low concentration side gas detection unit is
When the concentration is less than the first predetermined concentration, the detection result of the low concentration side gas detection unit is displayed,
When the second predetermined concentration is higher than the first predetermined concentration, the detection result of the high concentration side gas detection unit is displayed, and
When the first predetermined concentration is higher than the second predetermined concentration and less than the second predetermined concentration, the detection result of the low concentration side gas detection unit is multiplied by the first predetermined ratio, and the detection result of the high concentration side gas detection unit is A gas detection device that controls to display a corrected concentration value that is a sum of a value obtained by multiplying a first predetermined ratio and a second predetermined ratio that is 100%.
前記低濃度側ガス検知部の検知出力値に基づいて濃度換算した低濃度側換算濃度値に第一所定割合を乗じた値と、前記高濃度側ガス検知部の検知出力値に基づいて濃度換算した高濃度側換算濃度値に第二所定割合を乗じた値と、を合算した補正濃度値を表示するように制御する請求項1に記載のガス検知装置。 When the control unit is equal to or higher than the first predetermined concentration and lower than the second predetermined concentration,
Concentration conversion based on a value obtained by multiplying the low concentration side converted concentration value converted based on the detection output value of the low concentration side gas detection unit by a first predetermined ratio and the detection output value of the high concentration side gas detection unit The gas detection device according to claim 1, wherein the corrected concentration value obtained by adding the second predetermined ratio to the high concentration side converted concentration value is controlled to be displayed.
前記低濃度側ガス検知部の検知出力値に第一所定割合を乗じた値と、前記高濃度側ガス検知部の検知出力値に第二所定割合を乗じた値と、を合算した後に濃度換算した補正濃度値を表示するように制御する請求項1に記載のガス検知装置。 When the control unit is equal to or higher than the first predetermined concentration and lower than the second predetermined concentration,
Concentration conversion after adding a value obtained by multiplying the detection output value of the low concentration side gas detection unit by a first predetermined ratio and a value obtained by multiplying the detection output value of the high concentration side gas detection unit by a second predetermined ratio The gas detection device according to claim 1, wherein control is performed to display the corrected concentration value.
前記低濃度側ガス検知部で検知した被検知ガスの濃度に応じて、前記低濃度側ガス検知部および前記高濃度側ガス検知部の何れの検知結果を表示するかを切り替え制御するガス検知装置の制御方法であって、
前記低濃度側ガス検知部で検知した被検知ガスの濃度が、
第一所定濃度未満の場合に前記低濃度側ガス検知部の検知結果を表示し、
第二所定濃度以上の場合に前記高濃度側ガス検知部の検知結果を表示し、さらに、
前記第一所定濃度以上かつ前記第二所定濃度未満の場合に、前記低濃度側ガス検知部の検知結果に第一所定割合を乗じた値と、前記高濃度側ガス検知部の検知結果に第一所定割合と合せて100%となる第二所定割合を乗じた値と、を合算した補正濃度値を表示するように制御するガス検知装置の制御方法。 Because the change in output at low concentration is large, a low-concentration gas detection unit suitable for detecting a low-concentration gas to be detected and a detection gas at a higher concentration than the low-concentration gas detection unit are detected. A high-concentration side gas detection unit suitable for
A gas detection device that switches and controls which of the detection results of the low-concentration side gas detection unit and the high-concentration side gas detection unit is displayed according to the concentration of the gas to be detected detected by the low-concentration side gas detection unit Control method,
The concentration of the gas to be detected detected by the low concentration side gas detector is
When the concentration is less than the first predetermined concentration, the detection result of the low concentration side gas detection unit is displayed,
When the second predetermined concentration or higher, the detection result of the high concentration side gas detection unit is displayed, and
When the first predetermined concentration is higher than the second predetermined concentration and less than the second predetermined concentration, a value obtained by multiplying the detection result of the low concentration side gas detection unit by the first predetermined ratio and the detection result of the high concentration side gas detection unit are The control method of the gas detection apparatus which controls to display the correction | amendment density | concentration value which added together the value which multiplied the 2nd predetermined ratio which is set to 100% combining one predetermined ratio.
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