JP6991928B2

JP6991928B2 - Gas detector

Info

Publication number: JP6991928B2
Application number: JP2018103995A
Authority: JP
Inventors: 康介柏谷
Original assignee: New Cosmos Electric Co Ltd
Current assignee: New Cosmos Electric Co Ltd
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2022-01-13
Anticipated expiration: 2038-05-30
Also published as: JP2019207208A

Description

本発明は、ガス検知器に関する。 The present invention relates to a gas detector.

従来、環境雰囲気に含まれる検知対象ガスを検知するために、熱線型半導体式ガス検知素子などのガスセンサを備えたガス検知器が用いられている。ガス検知器に備えられるガスセンサは、たとえば、環境雰囲気の状態や、ガス検知器の不使用期間などに応じて、ゼロ出力値（基準値）が変化するという特性を有している。したがって、ガス検知器は、検知対象ガスの検知を行なう毎に、起動してからガスセンサの暖機処理を行ない、ガスセンサが安定状態になるまで待って、安定状態で得られたセンサ強度を基準値として設定する必要がある。ガスセンサの暖機処理は、長時間を必要とするため、たとえば、携帯用のガス検知器などで、必要なときだけ電源を投入して検知対象ガスを早く検知したい場合に、問題となる。 Conventionally, in order to detect a gas to be detected contained in an environmental atmosphere, a gas detector equipped with a gas sensor such as a heat ray type semiconductor type gas detection element has been used. The gas sensor provided in the gas detector has a characteristic that the zero output value (reference value) changes according to, for example, the state of the environmental atmosphere and the non-use period of the gas detector. Therefore, each time the gas detector detects the gas to be detected, it warms up the gas sensor after it is started, waits until the gas sensor becomes stable, and uses the sensor strength obtained in the stable state as a reference value. Must be set as. Since the warm-up process of the gas sensor requires a long time, it becomes a problem, for example, when it is desired to quickly detect the gas to be detected by turning on the power only when necessary with a portable gas detector or the like.

このような問題を解決するために、特許文献１は、電源投入後、早期に、ガス濃度測定を行なうことができるガス検知器を提案している。このガス検知器では、ガス検知器に備えられるガスセンサの暖機処理期間中に、ガスセンサによって取得されるセンサ出力値が、ガスセンサについて予め設定されたゼロ出力値に対して設定された許容範囲内の大きさであることが検出されたときに、そのセンサ出力値が得られた時点から始まる一定の単位時間内におけるセンサ出力値の変化量が同じ許容範囲内の大きさである場合に、その単位時間範囲内において所定時間間隔毎に順次取得される複数のセンサ出力値の平均値が、新たなゼロ出力値として設定される。したがって、このガス検知器では、ガスセンサの暖機処理期間中であっても、ゼロ出力値が新たに設定されて、ガス濃度測定を一応の信頼性をもって実行することができる。 In order to solve such a problem, Patent Document 1 proposes a gas detector capable of measuring a gas concentration at an early stage after the power is turned on. In this gas detector, the sensor output value acquired by the gas sensor during the warm-up processing period of the gas sensor provided in the gas detector is within the allowable range set for the zero output value preset for the gas sensor. If the amount of change in the sensor output value within a certain unit time starting from the time when the sensor output value is obtained is within the same allowable range when the sensor output value is detected, the unit is The average value of a plurality of sensor output values sequentially acquired at predetermined time intervals within the time range is set as a new zero output value. Therefore, in this gas detector, a zero output value is newly set even during the warm-up processing period of the gas sensor, and the gas concentration measurement can be performed with prima facie reliability.

特開２０１５－２２４８９２号公報JP-A-2015-224892

しかしながら、特許文献１のガス検知器においては、少なくとも、ガスセンサによって取得されるセンサ出力値が、ガスセンサについて予め設定されたゼロ出力値に対して設定された許容範囲内の大きさとなるまでは、ガス濃度測定を行なうことができない。さらに、ガスセンサは、長年の使用もしくは不使用により、または、測定される環境雰囲気により、安定状態で得られるセンサ出力値が変動して、予め設定されたゼロ出力値に対して設定された許容範囲外の大きさになってしまう場合も考えられる。そのような場合には、予め設定されたゼロ出力値や許容範囲を修正しなければ、ガスセンサによって取得されるセンサ出力値がその許容範囲内の大きさになることがなく、ガス濃度測定を行なうことができない。 However, in the gas detector of Patent Document 1, gas is at least until the sensor output value acquired by the gas sensor is within the allowable range set for the zero output value preset for the gas sensor. Unable to measure concentration. Furthermore, the gas sensor has a permissible range set for a preset zero output value due to fluctuations in the sensor output value obtained in a stable state due to long-term use or non-use, or the measured environmental atmosphere. It is possible that the size will be outside. In such a case, unless the preset zero output value or allowable range is corrected, the sensor output value acquired by the gas sensor will not be within the allowable range, and the gas concentration will be measured. Can't.

本発明は、上記問題に鑑みなされたもので、電源投入後、より早期に、検知対象ガスの検知を行うことができるガス検知器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a gas detector capable of detecting a gas to be detected earlier after the power is turned on.

本発明のガス検知器は、環境雰囲気に含まれる検知対象ガスを検知するために使用されるガス検知器であって、前記検知対象ガスを検知するためのガスセンサと、前記ガスセンサの基準値とセンサ出力値とに基づいて前記検知対象ガスに関連する検知信号強度を算出する制御部とを備え、前記制御部は、前記ガス検知器の電源がオンにされると前記ガスセンサの第１の暖機処理を開始し、前記ガスセンサの第１の暖機処理期間において、前記ガスセンサの第１の暖機処理の開始から予め設定された時間が経過した後の第１の測定時間に、前記ガスセンサの第１のセンサ出力値を取得する工程と、前記ガスセンサの第１の暖機処理期間において、前記ガスセンサの第１の暖機処理の開始から予め設定された時間が経過した後の、前記第１の測定時間より後の第２の測定時間に、前記ガスセンサの第２のセンサ出力値を取得する工程とを実行するように構成され、前記制御部が、前記第１のセンサ出力値および前記第２のセンサ出力値のみを用いて、前記ガスセンサの基準値を算出する工程を実行するように構成されることを特徴とする。 The gas detector of the present invention is a gas detector used for detecting a detection target gas contained in an environmental atmosphere, and is a gas sensor for detecting the detection target gas, and a reference value and a sensor of the gas sensor. The control unit includes a control unit that calculates the detection signal strength related to the detection target gas based on the output value, and the control unit warms up the gas sensor first when the power of the gas detector is turned on. The process is started, and in the first warm-up process period of the gas sensor, at the first measurement time after a preset time has elapsed from the start of the first warm-up process of the gas sensor, the gas sensor first. In the step of acquiring the sensor output value of 1 and the first warm-up process period of the gas sensor, the first warm-up process is performed after a preset time has elapsed from the start of the first warm-up process of the gas sensor. In the second measurement time after the measurement time, the step of acquiring the second sensor output value of the gas sensor is executed, and the control unit controls the first sensor output value and the second sensor output value. It is characterized in that it is configured to execute the step of calculating the reference value of the gas sensor using only the sensor output value of.

また、前記ガスセンサの基準値を算出する工程が、前記第１のセンサ出力値から前記第２のセンサ出力値を減算した差分値を、前記第２のセンサ出力値から減算する工程を含むことが好ましい。 Further, the step of calculating the reference value of the gas sensor may include a step of subtracting the difference value obtained by subtracting the second sensor output value from the first sensor output value from the second sensor output value. preferable.

また、前記制御部がさらに、前記第２の測定時間以降に前記検知対象ガスの検知を開始し、前記第２の測定時間より後の第３の測定時間に、前記ガスセンサの第３のセンサ出力値を取得する工程を実行するように構成され、前記制御部がさらに、前記第３のセンサ出力値および前記基準値を用いて、前記検知対象ガスに関連する検知信号強度を算出する工程を実行するように構成されることが好ましい。 Further, the control unit further starts the detection of the detection target gas after the second measurement time, and the third sensor output of the gas sensor is performed at the third measurement time after the second measurement time. The control unit is configured to execute the step of acquiring the value, and further executes the step of calculating the detection signal strength related to the detection target gas by using the third sensor output value and the reference value. It is preferable that it is configured to do so.

また、前記制御部は、前記ガス検知器の電源がオフにされてから所定時間内に、前記ガス検知器の電源がオンにされると、前記ガスセンサの第１の暖機処理とは異なる前記ガスセンサの第２の暖機処理を開始することが好ましい。 Further, when the power of the gas detector is turned on within a predetermined time after the power of the gas detector is turned off, the control unit is different from the first warm-up process of the gas sensor. It is preferable to start the second warm-up process of the gas sensor.

また、前記制御部は、前記ガスセンサの第２の暖機処理期間において、前記ガスセンサの第２の暖機処理の開始から予め設定された時間が経過した第４の測定時間に、前記ガスセンサの第４のセンサ出力値を取得する工程を実行するように構成され、前記制御部がさらに、前記第４のセンサ出力値と前記基準値とを比較し、前記第４のセンサ出力値が前記基準値以上である場合、前記基準値を新たな基準値とし、前記第４のセンサ出力値が前記基準値より小さい場合、前記第４のセンサ出力値を新たな基準値とする工程を実行するように構成されることが好ましい。 Further, in the second warm-up process of the gas sensor, the control unit sets the gas sensor at a fourth measurement time after a preset time has elapsed from the start of the second warm-up process of the gas sensor. The control unit is configured to execute the step of acquiring the sensor output value of 4, further compares the fourth sensor output value with the reference value, and the fourth sensor output value is the reference value. In the above case, the step of using the reference value as a new reference value and, when the fourth sensor output value is smaller than the reference value, using the fourth sensor output value as the new reference value is executed. It is preferably configured.

本発明によれば、電源投入後、より早期に、検知対象ガスの検知を行うことができるガス検知器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a gas detector capable of detecting a gas to be detected earlier after the power is turned on.

本発明の一実施形態に係るガス検知器のブロック図である。It is a block diagram of the gas detector which concerns on one Embodiment of this invention. 図１のガス検知器の前回の電源オフから所定時間を経過した後に電源をオンにしたときの、ガスセンサのセンサ出力値の時間変化を概略的に示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the sensor output value of a gas sensor when the power is turned on after a predetermined time has elapsed from the last power off of the gas detector of FIG. 1. 図１のガス検知器の前回の電源オフから所定時間以内に電源をオンにしたときの、ガスセンサのセンサ出力値の時間変化を概略的に示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the sensor output value of a gas sensor when the power is turned on within a predetermined time from the last power off of the gas detector of FIG. 図１のガス検知器の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation of the gas detector of FIG. 図１のガス検知器の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation of the gas detector of FIG.

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係るガス検知器を説明する。ただし、以下に示す実施形態は一例であり、本発明のガス検知器は、以下の例に限定されることはない。 Hereinafter, the gas detector according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiment shown below is an example, and the gas detector of the present invention is not limited to the following example.

本実施形態のガス検知器は、たとえば大気などの環境雰囲気に含まれる検知対象ガスを検知するために使用される。検知対象ガスは、環境雰囲気において検知対象となるガスであり、特に限定されることはなく、水素、メタン、ブタン、一酸化炭素、酢酸、エタノールなどが例示される。ガス検知器は、たとえば、酢酸やエタノールを検知するように構成することで、使用者の体臭を検知するための携帯用のガス検知器として使用可能である。 The gas detector of the present embodiment is used to detect a gas to be detected contained in an environmental atmosphere such as the atmosphere. The detection target gas is a gas to be detected in an environmental atmosphere, and is not particularly limited, and examples thereof include hydrogen, methane, butane, carbon monoxide, acetic acid, and ethanol. The gas detector can be used as a portable gas detector for detecting a user's body odor by, for example, being configured to detect acetic acid or ethanol.

図１は、本実施形態のガス検知器１の例示的な構成を示すブロック図である。ガス検知器１は、図１に示されるように、電源部２、ガスセンサ３、制御部４、通知部５および記憶部６を備えている。 FIG. 1 is a block diagram showing an exemplary configuration of the gas detector 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the gas detector 1 includes a power supply unit 2, a gas sensor 3, a control unit 4, a notification unit 5, and a storage unit 6.

電源部２は、ガス検知器１を構成する各要素に電力を供給する電力供給源である。電源部２は、本実施形態では、図１に示されるように、制御部４に電力供給可能に接続され、制御部４に電力を供給し、制御部４を介してガスセンサ３、通知部５および記憶部６に電力を供給する。電源部２は、本実施形態では、ガス検知器１内に設けられる電池またはバッテリである。電源部２は、ガス検知器１内の各構成要素への電力の供給をオン／オフするためのスイッチ（図示せず）を備えている。ただし、電源部２は、ガス検知器１を構成する各要素に電力を供給することができれば、上記構成に限定されることはなく、たとえば、各構成要素に直接電力を供給するように構成されていてもよいし、ガス検知器１の外に設けられた商用電源などの外部電源であってもよい。 The power supply unit 2 is a power supply source that supplies power to each element constituting the gas detector 1. In the present embodiment, the power supply unit 2 is connected to the control unit 4 so as to be able to supply electric power, supplies electric power to the control unit 4, and the gas sensor 3 and the notification unit 5 are connected via the control unit 4. And power is supplied to the storage unit 6. In the present embodiment, the power supply unit 2 is a battery or a battery provided in the gas detector 1. The power supply unit 2 includes a switch (not shown) for turning on / off the supply of electric power to each component in the gas detector 1. However, the power supply unit 2 is not limited to the above configuration as long as it can supply electric power to each element constituting the gas detector 1, and is configured to directly supply electric power to, for example, each component. It may be an external power source such as a commercial power source provided outside the gas detector 1.

ガスセンサ３は、環境雰囲気に含まれる検知対象ガスを検知するために用いられる。ガスセンサ３は、検知対象ガスの有無および／または濃度に対応するセンサ出力値を出力するように構成される。ガスセンサ３は、本実施形態では、図１に示されるように、制御部４に通信可能に接続され、センサ出力値を制御部４に送るように構成される。 The gas sensor 3 is used to detect the detection target gas contained in the environmental atmosphere. The gas sensor 3 is configured to output a sensor output value corresponding to the presence / absence and / or concentration of the gas to be detected. In the present embodiment, the gas sensor 3 is communicably connected to the control unit 4 and is configured to send the sensor output value to the control unit 4, as shown in FIG.

ガスセンサ３としては、本実施形態では、公知の熱線型半導体式ガスセンサが用いられる。熱線型半導体式ガスセンサは、金属酸化物半導体により構成される感応部の表面の吸着酸素と検知対象ガスとの化学反応によって感応部（および熱線型半導体式ガスセンサ）の抵抗値（電気伝導度）が変化することを利用して、検知対象ガスの有無および／または濃度に対応したセンサ出力値を出力する。熱線型半導体式ガスセンサは、たとえば公知のホイートストンブリッジ回路として構成される検知回路（図示せず）に組み込まれて使用される。検知回路は、熱線型半導体式ガスセンサの抵抗値の変化を検出するために、熱線型半導体式ガスセンサの抵抗値の変化によって生じる検知回路内の電位差の変化を測定し、測定された電位差の変化を、検知対象ガスの有無および／または濃度に対応したセンサ出力値として出力する。ただし、ガスセンサ３は、検知対象ガスを検知することができれば、上記構成に限定されることはない。ガスセンサ３は、たとえば、熱線型半導体式ガスセンサ以外にも、公知の基板型半導体式ガスセンサ、接触燃焼式ガスセンサなどを用いることができる。また、ガスセンサ３は、たとえば、ホイートストンブリッジ回路として構成される検知回路に組み込まれることなく、他の種類の回路に組み込まれてもよい。 As the gas sensor 3, a known heat ray type semiconductor gas sensor is used in this embodiment. In the hot wire type semiconductor gas sensor, the resistance value (electrical conductivity) of the sensitive part (and the hot wire type semiconductor gas sensor) is determined by the chemical reaction between the adsorbed oxygen on the surface of the sensitive part composed of the metal oxide semiconductor and the gas to be detected. Utilizing the change, the sensor output value corresponding to the presence / absence and / or concentration of the gas to be detected is output. The hot wire type semiconductor gas sensor is used by being incorporated in a detection circuit (not shown) configured as, for example, a known Wheatstone bridge circuit. The detection circuit measures the change in the potential difference in the detection circuit caused by the change in the resistance value of the hot wire type semiconductor gas sensor in order to detect the change in the resistance value of the hot wire type semiconductor gas sensor, and measures the change in the measured potential difference. , Output as a sensor output value corresponding to the presence / absence and / or concentration of the gas to be detected. However, the gas sensor 3 is not limited to the above configuration as long as it can detect the gas to be detected. As the gas sensor 3, for example, in addition to the heat ray type semiconductor type gas sensor, a known substrate type semiconductor type gas sensor, a contact combustion type gas sensor, or the like can be used. Further, the gas sensor 3 may be incorporated into another type of circuit without being incorporated into a detection circuit configured as a Wheatstone bridge circuit, for example.

ガスセンサ３は、たとえば図２および図３に示されるように、検知対象ガスを含まない環境雰囲気において、ガス検知器１の電源がオンにされて電力が供給されると、電力供給開始からセンサ出力値が変化し、ある程度の時間が経過した後に、ほぼ一定のセンサ出力値を示す安定状態に至るという特性を有する（図中、点線を参照）。この特性は、ガス検知器１の電源がオフにされていた期間が長いほど顕著に現れる。したがって、一般的には、ガスセンサは、検知対象ガスを検知する前に、検知対象ガスを含まない環境雰囲気において、電力供給開始から、ほぼ一定のセンサ出力値を示す安定状態となるまで暖機処理が行なわれる。そして、ガス検知器では、暖機処理が終了した後に得られるセンサ出力値を基準値とし、その基準値と、その後に検知対象ガスを含む環境雰囲気に曝されて得られるセンサ出力値とに基づいて、検知対象ガスの有無および／または濃度の判定が行われる。それに対して、本実施形態のガス検知器１においては、以下で詳しく述べるように、ガスセンサ３の暖機処理期間中に取得されるセンサ出力値を用いて、ガスセンサ３の基準値が算出される。したがって、本実施形態のガス検知器１では、電源投入後、暖機処理期間の経過を待つことなく、早期に検知対象ガスの検知を行なうことができる。 As shown in FIGS. 2 and 3, for example, the gas sensor 3 outputs a sensor from the start of power supply when the power of the gas detector 1 is turned on and power is supplied in an environmental atmosphere containing no gas to be detected. It has the characteristic that the value changes and after a certain period of time, it reaches a stable state showing an almost constant sensor output value (see the dotted line in the figure). This characteristic becomes more pronounced as the power of the gas detector 1 is turned off for a longer period of time. Therefore, in general, before detecting the gas to be detected, the gas sensor is warmed up from the start of power supply to a stable state showing an almost constant sensor output value in an environmental atmosphere containing no gas to be detected. Is done. Then, in the gas detector, the sensor output value obtained after the warm-up process is completed is used as a reference value, and the reference value is based on the sensor output value obtained by being exposed to the environmental atmosphere including the detection target gas thereafter. Then, the presence / absence and / or concentration of the gas to be detected is determined. On the other hand, in the gas detector 1 of the present embodiment, as described in detail below, the reference value of the gas sensor 3 is calculated using the sensor output value acquired during the warm-up processing period of the gas sensor 3. .. Therefore, in the gas detector 1 of the present embodiment, it is possible to detect the gas to be detected at an early stage without waiting for the elapse of the warm-up processing period after the power is turned on.

制御部４は、ガスセンサ３のセンサ出力値を取得し、取得されるセンサ出力値に基づいた演算処理を行なう。より具体的には、制御部４は、ガスセンサ３の基準値とセンサ出力値とに基づいて検知対象ガスに関連する検知信号強度を算出する。検知対象ガスに関連する検知信号強度には、検知対象ガスの有無および／または濃度に対応して変化する検知信号強度が含まれる。制御部４は、本実施形態では、図１に示されるように、電源部２、ガスセンサ３、通知部５および記憶部６と接続される。制御部４は、ガスセンサ３から取得されるセンサ出力値に基づいて演算処理を行なうことができれば、特に限定されることはなく、たとえば公知の中央演算処理装置（ＣＰＵ）などを用いて構成することができる。 The control unit 4 acquires the sensor output value of the gas sensor 3 and performs arithmetic processing based on the acquired sensor output value. More specifically, the control unit 4 calculates the detection signal intensity related to the detection target gas based on the reference value of the gas sensor 3 and the sensor output value. The detection signal strength related to the detection target gas includes the detection signal strength that changes according to the presence / absence and / or the concentration of the detection target gas. In the present embodiment, the control unit 4 is connected to the power supply unit 2, the gas sensor 3, the notification unit 5, and the storage unit 6 as shown in FIG. The control unit 4 is not particularly limited as long as it can perform arithmetic processing based on the sensor output value acquired from the gas sensor 3, and is configured by using, for example, a known central processing unit (CPU). Can be done.

通知部５は、検知対象ガスに関連する情報をガス検知器１の使用者に通知する。検知対象ガスに関連する情報には、たとえば、環境雰囲気における検知対象ガスの有無、検知対象ガスの濃度に対応する検知レベル、検知対象ガスを検知するために必要なガス検知器１の状態を示す情報などが含まれる。通知部５は、本実施形態では、図１に示されるように、制御部４に接続され、制御部４から検知対象ガスに関連する情報を受け取り、検知対象ガスに関連する情報をガス検知器１の使用者に通知する。通知部５は、検知対象ガスに関連する情報をガス検知器１の使用者に通知することができれば、その通知方法は特に限定されることはない。通知部５は、たとえば、検知対象ガスに関連する情報を視覚的に通知するディスプレイや、検知対象ガスに関連する情報を聴覚的に通知するスピーカーとすることができる。通知部５は、本実施形態ではガス検知器１内に設けられているが、制御部４から得られる情報をガス検知器１の使用者に通知することができれば、ガス検知器１とは別の外部機器として設けられてもよい。 The notification unit 5 notifies the user of the gas detector 1 of information related to the gas to be detected. The information related to the detection target gas indicates, for example, the presence or absence of the detection target gas in the environmental atmosphere, the detection level corresponding to the concentration of the detection target gas, and the state of the gas detector 1 required to detect the detection target gas. Information etc. are included. In the present embodiment, the notification unit 5 is connected to the control unit 4 as shown in FIG. 1, receives information related to the detection target gas from the control unit 4, and receives information related to the detection target gas as a gas detector. Notify the user of 1. As long as the notification unit 5 can notify the user of the gas detector 1 of information related to the gas to be detected, the notification method is not particularly limited. The notification unit 5 may be, for example, a display that visually notifies information related to the detection target gas or a speaker that aurally notifies information related to the detection target gas. The notification unit 5 is provided in the gas detector 1 in the present embodiment, but is different from the gas detector 1 if the information obtained from the control unit 4 can be notified to the user of the gas detector 1. It may be provided as an external device of.

記憶部６は、検知対象ガスの検知に必要な情報を記憶する。記憶部６は、たとえば、ガス検知器１の動作履歴、ガスセンサ３のセンサ出力値、制御部４により算出される基準値および検知信号強度、制御部４により算出される検知信号強度と対照される閾値、制御部４が実行可能なプログラムなどを記憶する。記憶部６は、本実施形態では、図１に示されるように、制御部４に接続され、制御部４との間で検知対象ガスの検知に必要な情報を通信する。記憶部６としては、検知対象ガスの検知に必要な情報を記憶することができれば、特に限定されることはなく、たとえば公知のハードディスク、メモリ、光記録媒体などを用いることができる。記憶部６は、本実施形態ではガス検知器１内に設けられているが、検知対象ガスの検知に必要な情報を記憶することができれば、ガス検知器１とは別の外部機器として設けられてもよい。 The storage unit 6 stores information necessary for detecting the gas to be detected. The storage unit 6 is contrasted with, for example, the operation history of the gas detector 1, the sensor output value of the gas sensor 3, the reference value and the detection signal strength calculated by the control unit 4, and the detection signal strength calculated by the control unit 4. The threshold value, the program that can be executed by the control unit 4, and the like are stored. In the present embodiment, the storage unit 6 is connected to the control unit 4 and communicates information necessary for detecting the detection target gas with the control unit 4 as shown in FIG. The storage unit 6 is not particularly limited as long as it can store information necessary for detecting the detection target gas, and for example, a known hard disk, memory, optical recording medium, or the like can be used. The storage unit 6 is provided in the gas detector 1 in the present embodiment, but if it can store the information necessary for detecting the gas to be detected, it is provided as an external device different from the gas detector 1. You may.

つぎに、図２～図５を参照して、制御部４が実行するように構成される工程を中心に、ガス検知器１の動作を説明する。以下では、図２および図３に示されるように、暖機処理によりセンサ出力値が低下し、検知対象ガスの検知によりセンサ出力値が増加する特性を有するガスセンサを例に挙げて、ガス検知器１の動作を説明する。しかし、暖機処理によりセンサ出力値が増加し、検知対象ガスの検知によりセンサ出力値が低下するなど、他の特性を有するガスセンサもまた、適宜演算処理を変更することにより適用可能である。また、以下に示す工程は、以下で説明する順に実行することもできるし、以下で説明する順とは異なる順で実行することもできる。 Next, the operation of the gas detector 1 will be described with reference to FIGS. 2 to 5, focusing on the steps configured to be executed by the control unit 4. In the following, as shown in FIGS. 2 and 3, a gas detector having a characteristic that the sensor output value decreases due to the warm-up process and the sensor output value increases due to the detection of the detection target gas is taken as an example. The operation of 1 will be described. However, a gas sensor having other characteristics such as an increase in the sensor output value due to the warm-up process and a decrease in the sensor output value due to the detection of the detection target gas can also be applied by appropriately changing the calculation process. Further, the steps shown below may be executed in the order described below, or may be executed in an order different from the order described below.

はじめに、ガス検知器１の電源がオンにされると、電源部２から電力が供給されて、ガス検知器１の各構成要素が起動される。制御部４は、ガス検知器１の電源がオンにされると、図４の工程Ｓｔｅｐ１１に示されるように、ガス検知器１の前回の電源のオフから所定時間を経過した後にガス検知器１の電源がオンされたか否かの判定を行なう。これは、前回の電源のオフからの時間に応じて、必要な暖機処理の時間が異なるためである。たとえば、前回の電源のオフから所定時間内にガス検知器１の電源がオンにされると、前回駆動時のガスセンサ３の暖機処理よりも、暖機処理の時間を短くすることができ、より短時間で検知対象ガスの検知が可能になる。前回の電源のオフからの所定時間は、本実施形態では５分と定められるが、ガスセンサ３の特性に応じて、たとえば、暖機処理が必要となる、経時によるガスセンサ３の状態変化の程度に応じて適宜設定が可能である。制御部４は、ガス検知器１の前回の電源のオフから所定時間を経過した後にガス検知器１の電源がオンされたと判定した場合には（工程Ｓｔｅｐ１１のＹｅｓ）、後述する工程Ｓｔｅｐ１２に進む。一方、制御部４は、ガス検知器１の前回の電源のオフから所定時間以内にガス検知器１の電源がオンされたと判定した場合には（工程Ｓｔｅｐ１１のＮｏ）、後述する図５の工程Ｓｔｅｐ２１に進む。なお、工程Ｓｔｅｐ１１は任意であり、制御部４は、ガス検知器１の前回の電源オフからの時間に関わらず、ガス検知器１の電源がオンされる毎に、工程Ｓｔｅｐ１２から続く工程を実行しても構わない。 First, when the power of the gas detector 1 is turned on, electric power is supplied from the power supply unit 2 to activate each component of the gas detector 1. When the power of the gas detector 1 is turned on, the control unit 4 determines the gas detector 1 after a predetermined time has elapsed from the previous power-off of the gas detector 1 as shown in the process Step 11 of FIG. Judges whether or not the power of is turned on. This is because the required warm-up process time differs depending on the time since the last power off. For example, if the power of the gas detector 1 is turned on within a predetermined time from the previous power off, the warm-up process can be shorter than the warm-up process of the gas sensor 3 at the time of the previous drive. The detection target gas can be detected in a shorter time. The predetermined time from the previous power-off is set to 5 minutes in this embodiment, but depending on the characteristics of the gas sensor 3, for example, the degree of change in the state of the gas sensor 3 over time, which requires warm-up processing. It can be set as appropriate. If the control unit 4 determines that the power of the gas detector 1 is turned on after a predetermined time has elapsed from the previous power off of the gas detector 1 (Yes in step 11), the control unit 4 proceeds to step 12 described later. .. On the other hand, if the control unit 4 determines that the power of the gas detector 1 is turned on within a predetermined time from the previous power off of the gas detector 1 (No. of step Step 11), the step of FIG. 5 to be described later. Proceed to Step 21. Note that the process Step 11 is arbitrary, and the control unit 4 executes the process continuing from the process Step 12 every time the power of the gas detector 1 is turned on, regardless of the time since the previous power off of the gas detector 1. It doesn't matter.

制御部４は、ガス検知器１の前回の電源のオフから所定時間を経過した後にガス検知器１の電源がオンされたと判定した場合には（工程Ｓｔｅｐ１１のＹｅｓ）、ガスセンサ３の第１の暖機処理を開始する。第１の暖機処理は、本実施形態では、図２に示されるように、ガスセンサ３に電力が供給開始されてから所定時間経過後の開始時間ｔ０において開始される。ガスセンサ３への電力供給開始直後（時間＜ｔ０）は、検知回路の過渡現象などによって、センサ出力値に急激な増減が生じる。第１の暖機処理は、検知回路の過渡現象などがほぼ消失した時間である開始時間ｔ０に開始される。開始時間ｔ０は、本実施形態では電力供給の開始後３秒と定められるが、検知回路の過渡現象などが消失する時間に応じて適宜設定が可能である。 When the control unit 4 determines that the power of the gas detector 1 is turned on after a predetermined time has elapsed from the previous power off of the gas detector 1 (Yes in step Step 11), the first gas sensor 3 is the first. The warm-up process is started. In the present embodiment, the first warm-up process is started at the start time t0 after a predetermined time has elapsed from the start of power supply to the gas sensor 3, as shown in FIG. Immediately after the start of power supply to the gas sensor 3 (time <t0), the sensor output value suddenly increases or decreases due to a transient phenomenon of the detection circuit or the like. The first warm-up process is started at the start time t0, which is the time when the transient phenomenon of the detection circuit and the like have almost disappeared. The start time t0 is set to 3 seconds after the start of power supply in the present embodiment, but can be appropriately set according to the time when the transient phenomenon of the detection circuit disappears.

制御部４は、図２および図４に示されるように、ガスセンサ３の第１の暖機処理期間において、ガスセンサの第１の暖機処理の開始から予め設定された時間が経過した後の第１の測定時間ｔ１に、ガスセンサ３の第１のセンサ出力値Ｓ１を取得する工程Ｓｔｅｐ１２を実行する。また、制御部４は、ガスセンサ３の第１の暖機処理期間において、ガスセンサ３の第１の暖機処理の開始から予め設定された時間が経過した後の、第１の測定時間ｔ１より後の第２の測定時間ｔ２に、ガスセンサ３の第２のセンサ出力値Ｓ２を取得する工程Ｓｔｅｐ１３を実行する。ここで、第１の暖機処理期間とは、検知対象ガスを含まない環境雰囲気に、前回の電源オフから所定時間を経過した後に電源がオンにされたガス検知器１が置かれた場合において、第１の暖機処理の開始から、ガスセンサ３のセンサ出力値が徐々に低下して、センサ出力値がほぼ一定の値を示す、ガスセンサ３の安定状態に至るまでの期間のことを意味する。第１の測定時間ｔ１および第２の測定時間ｔ２は、第１の暖機処理期間内であって、第２の測定時間ｔ２が第１の測定時間ｔ１よりも後であれば、特に限定されることはなく、暖機処理によるガスセンサ３のセンサ出力値の変化に応じて適宜設定可能であり、たとえば、それぞれ第１の暖機処理の開始後７秒および１２秒とすることができる。 As shown in FIGS. 2 and 4, the control unit 4 has a second warm-up process after a preset time has elapsed from the start of the first warm-up process of the gas sensor in the first warm-up process of the gas sensor 3. At the measurement time t1 of 1, the step Step 12 for acquiring the first sensor output value S1 of the gas sensor 3 is executed. Further, in the first warm-up process of the gas sensor 3, the control unit 4 is after the first measurement time t1 after a preset time has elapsed from the start of the first warm-up process of the gas sensor 3. At the second measurement time t2 of the above, the step Step 13 for acquiring the second sensor output value S2 of the gas sensor 3 is executed. Here, the first warm-up processing period is when the gas detector 1 whose power is turned on after a predetermined time has elapsed from the previous power off is placed in an environmental atmosphere that does not include the gas to be detected. It means a period from the start of the first warm-up process to the stable state of the gas sensor 3 in which the sensor output value of the gas sensor 3 gradually decreases and the sensor output value shows a substantially constant value. .. The first measurement time t1 and the second measurement time t2 are particularly limited as long as they are within the first warm-up treatment period and the second measurement time t2 is later than the first measurement time t1. It can be appropriately set according to the change in the sensor output value of the gas sensor 3 due to the warm-up process, and can be, for example, 7 seconds and 12 seconds after the start of the first warm-up process, respectively.

制御部４は、ガスセンサ３の第１および第２のセンサ出力値Ｓ１、Ｓ２を取得した後、任意で、第１および第２のセンサ出力値Ｓ１、Ｓ２が正常に取得されたものであるか否かを判定する工程Ｓｔｅｐ１４を実行してもよい。この工程Ｓｔｅｐ１４では、たとえば、第１のセンサ出力値Ｓ１が第２のセンサ出力値Ｓ２よりも大きいか否かが判定される。第１の暖機処理期間中のガスセンサ３のセンサ出力値は、図２に示されるように、時間の経過に従って徐々に低下するので、第１および第２のセンサ出力値Ｓ１、Ｓ２が第１の暖機処理期間中に正常に取得されていれば、第１のセンサ出力値Ｓ１は第２のセンサ出力値Ｓ２よりも大きい値を示す。したがって、制御部４は、第１のセンサ出力値Ｓ１が第２のセンサ出力値Ｓ２よりも大きい場合には、第１および第２のセンサ出力値Ｓ１、Ｓ２が第１の暖機処理期間中に正常に取得されたものと判定し（工程Ｓｔｅｐ１４のＹｅｓ）、後述する工程Ｓｔｅｐ１５に進む。一方、制御部４は、第１のセンサ出力値Ｓ１が第２のセンサ出力値Ｓ２以下の場合には、第１および第２のセンサ出力値Ｓ１、Ｓ２が第１の暖機処理期間中に正常に取得されなかったものと判定し（工程Ｓｔｅｐ１４のＮｏ）、工程Ｓｔｅｐ１６のセンサエラー時処理に進む。工程Ｓｔｅｐ１６では、ガスセンサ３への電力供給が停止され、通知部５によって使用者にエラーが通知され、ガス検知器１の動作が終了する。 After acquiring the first and second sensor output values S1 and S2 of the gas sensor 3, the control unit 4 optionally acquires the first and second sensor output values S1 and S2 normally. Step 14 for determining whether or not it may be executed may be executed. In this step Step 14, for example, it is determined whether or not the first sensor output value S1 is larger than the second sensor output value S2. As shown in FIG. 2, the sensor output value of the gas sensor 3 during the first warm-up process gradually decreases with the passage of time, so that the first and second sensor output values S1 and S2 are the first. If it is normally acquired during the warm-up process, the first sensor output value S1 indicates a value larger than the second sensor output value S2. Therefore, when the first sensor output value S1 is larger than the second sensor output value S2, the control unit 4 has the first and second sensor output values S1 and S2 during the first warm-up processing period. It is determined that the acquisition was normally performed (Yes in step Step 14), and the process proceeds to step Step 15, which will be described later. On the other hand, when the first sensor output value S1 is equal to or less than the second sensor output value S2, the control unit 4 has the first and second sensor output values S1 and S2 during the first warm-up processing period. It is determined that it was not acquired normally (No in step Step 14), and the process proceeds to the sensor error processing in step Step 16. In the process Step 16, the power supply to the gas sensor 3 is stopped, an error is notified to the user by the notification unit 5, and the operation of the gas detector 1 ends.

制御部４は、ガスセンサ３の第１および第２のセンサ出力値Ｓ１、Ｓ２を取得した後、第１のセンサ出力値Ｓ１および第２のセンサ出力値Ｓ２のみを用いて、ガスセンサ３の基準値を算出する工程Ｓｔｅｐ１５を実行する。本実施形態のガス検知器１では、ガスセンサ３の安定状態におけるセンサ出力値から得られる基準値など、ガスセンサ３について予め設定された基準値とは無関係に、第１の暖機処理期間内の予め設定された第１および第２の測定時間ｔ１、ｔ２に第１および第２のセンサ出力値Ｓ１、Ｓ２を取得し、その第１および第２のセンサ出力値Ｓ１、Ｓ２のみを用いて基準値を算出するので、ガスセンサ３について予め設定された基準値に左右されることなく、より早期に、基準値を算出することができ、それによって検知対象ガスの検知を行なうことができる。 After acquiring the first and second sensor output values S1 and S2 of the gas sensor 3, the control unit 4 uses only the first sensor output value S1 and the second sensor output value S2 to refer to the gas sensor 3. Step 15 is executed. In the gas detector 1 of the present embodiment, the reference value obtained from the sensor output value in the stable state of the gas sensor 3 is irrespective of the reference value set in advance for the gas sensor 3, and the advance within the first warm-up processing period. The first and second sensor output values S1 and S2 are acquired at the set first and second measurement times t1 and t2, and the reference value is used only by the first and second sensor output values S1 and S2. Therefore, the reference value can be calculated earlier without being influenced by the reference value set in advance for the gas sensor 3, and the detection target gas can be detected by this.

ここで、ガスセンサ３の基準値を算出する工程Ｓｔｅｐ１５は、第１のセンサ出力値Ｓ１から第２のセンサ出力値Ｓ２を減算した差分値（Ｓ１－Ｓ２）を、第２のセンサ出力値Ｓ２から減算する（Ｓ２－（Ｓ１－Ｓ２））工程を含むことが好ましい。この演算処理は、第１の測定時間ｔ１から第２の測定時間ｔ２までの間に低下したセンサ出力値と同じ値だけ第２のセンサ出力値Ｓ２から低下した値を基準値として算出する。この演算処理では、２つの第１および第２のセンサ出力値Ｓ１、Ｓ２のみを用いて、減算処理を行なうだけなので、演算処理の負担が小さく、基準値の算出を短時間で行なうことができる。ただし、ガスセンサ３の基準値を算出する工程Ｓｔｅｐ１５は、第１および第２のセンサ出力値Ｓ１、Ｓ２のみを用いて実行するものであれば、上記方法に限定されることはなく、ガスセンサ３の特性に応じて演算方法を定めることが可能である。たとえば、第１の暖機処理によるガスセンサ３のセンサ出力値の減衰曲線を、第１のセンサ出力値Ｓ１および第２のセンサ出力値Ｓ２のみを用いて求めた減衰曲線式により近似して、基準値を算出しても構わない。 Here, in the step Step 15 for calculating the reference value of the gas sensor 3, the difference value (S1-S 2 ) obtained by subtracting the second sensor output value S 2 from the first sensor output value S 1 is used as the second sensor. It is preferable to include a step of subtracting from the output value S2 (S2- ( S1 - S2)). In this calculation process, the value reduced from the second sensor output value S2 by the same value as the sensor output value decreased during the first measurement time t1 to the second measurement time t2 is used as a reference value. In this arithmetic processing, only the subtraction processing is performed using only the two first and second sensor output values S1 and S2, so that the burden of the arithmetic processing is small and the reference value can be calculated in a short time. .. However, the step Step 15 for calculating the reference value of the gas sensor 3 is not limited to the above method as long as it is executed using only the first and second sensor output values S1 and S2, and the gas sensor 3 is not limited to the above method. It is possible to determine the calculation method according to the characteristics. For example, the decay curve of the sensor output value of the gas sensor 3 due to the first warm-up process is approximated by the attenuation curve formula obtained using only the first sensor output value S1 and the second sensor output value S2, and is used as a reference. You may calculate the value.

制御部４は、工程Ｓｔｅｐ１７において、第２の測定時間ｔ２以降に検知対象ガスの検知を開始する。本実施形態では、第２の測定時間ｔ２に検知対象ガスの検知を開始する。検知対象ガスの検知を開始すると、図２に示されるように、ガスセンサ３のセンサ出力値が増加する。検知対象ガスの検知の開始は、たとえば、検知対象ガスを含まない環境雰囲気にガスセンサ３が曝されない状態から、検知対象ガスを含む環境雰囲気にガスセンサ３が曝される状態に変化させることによって行なうことができる。たとえば、検知対象ガスの検知の開始は、検知対象ガスを含まない環境雰囲気から検知対象ガスを含む環境雰囲気にガス検知器１を移動することにより行なってもよいし、ガスセンサ３に対して検知対象ガスを遮断するフィルターを取り除くことにより行なってもよい。なお、検知対象ガスの検知を開始しても、検知対象ガスがガスセンサ３に到達するのに時間がかかったり、ガスセンサ３の応答が遅延したりするために、センサ出力値は、図２に示されるように、検知対象ガスの検知開始から徐々に上昇し、その後ほぼ一定の値になるという変化を示す。 The control unit 4 starts the detection of the detection target gas after the second measurement time t2 in the process Step 17. In the present embodiment, the detection of the detection target gas is started at the second measurement time t2. When the detection of the detection target gas is started, the sensor output value of the gas sensor 3 increases as shown in FIG. The detection of the detection target gas is started, for example, by changing the state in which the gas sensor 3 is not exposed to the environmental atmosphere containing the detection target gas to the state in which the gas sensor 3 is exposed to the environmental atmosphere containing the detection target gas. Can be done. For example, the detection of the detection target gas may be started by moving the gas detector 1 from the environmental atmosphere that does not contain the detection target gas to the environmental atmosphere that contains the detection target gas, or the detection target for the gas sensor 3. This may be done by removing the filter that shuts off the gas. Even if the detection of the gas to be detected is started, it takes time for the gas to be detected to reach the gas sensor 3, and the response of the gas sensor 3 is delayed. Therefore, the sensor output value is shown in FIG. It shows a change that gradually increases from the start of detection of the detection target gas and then becomes an almost constant value.

制御部４は、検知対象ガスの検知を開始した後、第２の測定時間ｔ２より後の第３の測定時間ｔ３に、ガスセンサ３の第３のセンサ出力値Ｓ３を取得する工程Ｓｔｅｐ１７を実行する。第３の測定時間ｔ３は、検知対象ガスの検知を開始した後であって、第２の測定時間ｔ２より後の時間であれば、特に限定されることはなく、検知対象ガスの検知開始からのガスセンサ３のセンサ出力値の変化に応じて適宜設定が可能である。第３の測定時間ｔ３は、できるだけ早期に、後述する検知対象ガスに関連する検知信号強度を得るという観点から、第１の暖機処理期間中の時間であることが好ましく、たとえば、第１の暖機処理開始後２２秒とすることができる。 After starting the detection of the gas to be detected, the control unit 4 executes step 17 for acquiring the third sensor output value S3 of the gas sensor 3 at the third measurement time t3 after the second measurement time t2. .. The third measurement time t3 is not particularly limited as long as it is after the start of detection of the detection target gas and after the second measurement time t2, and is from the start of detection of the detection target gas. It can be appropriately set according to the change in the sensor output value of the gas sensor 3. The third measurement time t3 is preferably the time during the first warm-up process, for example, from the viewpoint of obtaining the detection signal intensity related to the detection target gas described later as soon as possible. It can be 22 seconds after the start of the warm-up process.

制御部４は、ガスセンサ３の第３のセンサ出力値Ｓ３を取得した後、第３のセンサ出力値Ｓ３および基準値を用いて、検知対象ガスに関連する検知信号強度を算出する工程Ｓｔｅｐ１８を実行する。検知信号強度は、たとえば、ガスセンサ３の第３のセンサ出力値Ｓ３と基準値との差分値から算出することができる。また、第３の測定時間ｔ３が、第１の暖機処理期間中の時間など、検知対象ガスの検知開始から早期の時間である場合には、第３のセンサ出力値Ｓ３と基準値との差分値に対して所定の値を乗算することによって、検知信号強度を算出してもよい。第３の測定時間ｔ３が検知対象ガスの検知開始から早期の時間である場合には、図２に示されるように、第３の測定時間ｔ３以降も、ガスセンサ３のセンサ出力値がわずかに上昇を続けるため、最終的に得られるセンサ出力値と基準値との差分値は、第３の測定時間ｔ３における第３のセンサ出力値Ｓ３と基準値との差分値よりもわずかに大きくなることが予想される。したがって、第３のセンサ出力値Ｓ３と基準値との差分値に対して所定の値を乗算して検知信号強度を算出することにより、より正確な検知信号強度を求めることができる。所定の値は、本実施形態では、１．２と定められるが、第３の測定時間ｔ３やガスセンサ３の特性に応じて適宜設定することが可能である。なお、検知対象ガスに関連する検知信号強度の算出は、第３のセンサ出力値Ｓ３と基準値とを用いて行われればよく、上記方法に限定されることはない。 After acquiring the third sensor output value S3 of the gas sensor 3, the control unit 4 executes step 18 for calculating the detection signal intensity related to the detection target gas using the third sensor output value S3 and the reference value. do. The detection signal strength can be calculated, for example, from the difference value between the third sensor output value S3 of the gas sensor 3 and the reference value. Further, when the third measurement time t3 is an early time from the start of detection of the detection target gas such as the time during the first warm-up processing period, the third sensor output value S3 and the reference value are used. The detection signal strength may be calculated by multiplying the difference value by a predetermined value. When the third measurement time t3 is an early time from the start of detection of the detection target gas, as shown in FIG. 2, the sensor output value of the gas sensor 3 slightly increases even after the third measurement time t3. Therefore, the difference value between the finally obtained sensor output value and the reference value may be slightly larger than the difference value between the third sensor output value S3 and the reference value at the third measurement time t3. is expected. Therefore, a more accurate detection signal strength can be obtained by multiplying the difference value between the third sensor output value S3 and the reference value by a predetermined value to calculate the detection signal strength. The predetermined value is set to 1.2 in the present embodiment, but can be appropriately set according to the third measurement time t3 and the characteristics of the gas sensor 3. The calculation of the detection signal intensity related to the detection target gas may be performed using the third sensor output value S3 and the reference value, and is not limited to the above method.

制御部４は、検知対象ガスに関連する検知信号強度を算出した後、環境雰囲気における検知対象ガスの濃度に対応した検知レベルを判定する工程Ｓｔｅｐ１９を実行する。検知レベルの判定は、算出された検知対象ガスに関連する検知信号強度と、記憶部６に記憶された所定の閾値とを対照することによって行なわれる。所定の閾値は、検知対象ガスの濃度に対応した検知信号強度の複数の範囲によって定められており、検知対象ガスの濃度および検知信号強度の範囲のそれぞれに対して、検知レベルが割り当てられている。これにより、算出された検知信号強度から、対応する検知レベルおよび濃度が判定される。判定された検知レベルは、工程Ｓｔｅｐ２０において、通知部５によってガス検知器１の使用者に通知される。 The control unit 4 executes step 19 for determining the detection level corresponding to the concentration of the detection target gas in the environmental atmosphere after calculating the detection signal intensity related to the detection target gas. The determination of the detection level is performed by comparing the calculated detection signal strength related to the detection target gas with a predetermined threshold value stored in the storage unit 6. The predetermined threshold value is determined by a plurality of ranges of the detection signal intensity corresponding to the concentration of the detection target gas, and the detection level is assigned to each of the detection target gas concentration and the detection signal intensity range. .. As a result, the corresponding detection level and density are determined from the calculated detection signal strength. The determined detection level is notified to the user of the gas detector 1 by the notification unit 5 in the process Step 20.

工程Ｓｔｅｐ２０が終了すると、ガス検知器１の電源がオフにされて、検知対象ガスの検知動作が終了する。 When the process Step 20 is completed, the power of the gas detector 1 is turned off, and the detection operation of the gas to be detected is completed.

以上に示したように、制御部４は、ガス検知器１の電源がオフにされてから所定時間が経過した後にガス検知器１の電源がオンにされた場合には、工程Ｓｔｅｐ１２～Ｓｔｅｐ２０を実行する。それに対して、制御部４は、ガス検知器１の電源がオフにされてから所定時間内にガス検知器１の電源がオンにされた場合には、以下に述べるように、工程Ｓｔｅｐ２１～Ｓｔｅｐ２７、Ｓｔｅｐ１９～Ｓｔｅｐ２０を実行する。 As shown above, when the power of the gas detector 1 is turned on after a predetermined time has elapsed since the power of the gas detector 1 was turned off, the control unit 4 performs steps 12 to 20. Execute. On the other hand, when the power of the gas detector 1 is turned on within a predetermined time after the power of the gas detector 1 is turned off, the control unit 4 has steps 21 to 27 as described below. , Step 19 to Step 20 are executed.

制御部４は、ガス検知器１の電源がオフにされてから所定時間内に、ガス検知器１の電源がオンにされると、ガスセンサ３の第１の暖機処理とは異なるガスセンサ３の第２の暖機処理を開始する。第２の暖機処理は、本実施形態では、図３に示されるように、ガスセンサ３に電力が供給開始されてから所定時間経過後の開始時間ｔ０において開始される。上述したように、ガスセンサ３への電力供給開始直後（時間＜ｔ０）は、検知回路の過渡現象などによって、センサ出力値に急激な増減が生じる。第２の暖機処理は、検知回路の過渡現象などがほぼ消失した時間である開始時間ｔ０に開始される。開始時間ｔ０は、本実施形態では電力供給の開始後３秒と定められるが、検知回路の過渡現象などが消失する時間に応じて適宜設定が可能である。第２の暖機処理は、第１の暖機処理よりも短時間で行なうことが可能である。このように、ガス検知器１の前回の電源がオフされてからの時間に応じて暖機処理を変更することができることで、暖機処理に必要な時間に応じて暖機処理の時間を変更することができ、より早期に、検知対象ガスの検知を行なうことができるとともに、ガス検知器１の動作時間を短縮し、消費電力を低く抑えることができる。 When the power of the gas detector 1 is turned on within a predetermined time after the power of the gas detector 1 is turned off, the control unit 4 of the gas sensor 3 is different from the first warm-up process of the gas sensor 3. The second warm-up process is started. In the present embodiment, the second warm-up process is started at the start time t0 after a predetermined time has elapsed from the start of power supply to the gas sensor 3, as shown in FIG. As described above, immediately after the start of power supply to the gas sensor 3 (time <t0), the sensor output value suddenly increases or decreases due to a transient phenomenon of the detection circuit or the like. The second warm-up process is started at the start time t0, which is the time when the transient phenomenon of the detection circuit and the like have almost disappeared. The start time t0 is set to 3 seconds after the start of power supply in the present embodiment, but can be appropriately set according to the time when the transient phenomenon of the detection circuit disappears. The second warm-up process can be performed in a shorter time than the first warm-up process. In this way, the warm-up process can be changed according to the time since the previous power of the gas detector 1 was turned off, so that the warm-up process time can be changed according to the time required for the warm-up process. This makes it possible to detect the gas to be detected earlier, shorten the operating time of the gas detector 1, and keep the power consumption low.

制御部４は、ガスセンサ３の第２の暖機処理を開始した後、図３および図５に示されるように、ガスセンサ３の第２の暖機処理期間において、ガスセンサ３の第２の暖機処理の開始から予め設定された時間が経過した第４の測定時間ｔ４に、ガスセンサ３の第４のセンサ出力値Ｓ４を取得する工程Ｓｔｅｐ２１を実行する。ここで、第２の暖機処理期間とは、検知対象ガスを含まない環境雰囲気に、前回の電源オフから所定時間内に電源がオンにされたガス検知器１が置かれた場合において、第２の暖機処理の開始から、ガスセンサ３のセンサ出力値が徐々に低下して、センサ出力値がほぼ一定の値を示す、ガスセンサ３の安定状態に至るまでの期間のことを意味する。第４の測定時間ｔ４は、第２の暖機処理期間内であれば、特に限定されることはなく、暖機処理によるガスセンサ３のセンサ出力値の変化に応じて適宜設定可能であり、たとえば、第２の暖機処理の開始後３秒とすることができる。 After starting the second warm-up process of the gas sensor 3, the control unit 4 warms up the gas sensor 3 in the second warm-up process during the second warm-up process of the gas sensor 3, as shown in FIGS. 3 and 5. At the fourth measurement time t4 in which a preset time has elapsed from the start of the process, the step Step 21 for acquiring the fourth sensor output value S4 of the gas sensor 3 is executed. Here, the second warm-up processing period is a case where the gas detector 1 whose power is turned on within a predetermined time from the previous power off is placed in an environmental atmosphere that does not include the gas to be detected. It means a period from the start of the warm-up process of No. 2 to the stable state of the gas sensor 3 in which the sensor output value of the gas sensor 3 gradually decreases and the sensor output value shows a substantially constant value. The fourth measurement time t4 is not particularly limited as long as it is within the second warm-up process, and can be appropriately set according to the change in the sensor output value of the gas sensor 3 due to the warm-up process, for example. , 3 seconds after the start of the second warm-up process.

制御部４は、ガスセンサ３の第４のセンサ出力値Ｓ４を取得した後、任意で、第４のセンサ出力値Ｓ４が正常に取得されたか否かを判定する工程Ｓｔｅｐ２２を実行してもよい。この工程Ｓｔｅｐ２２では、たとえば、前回駆動時の第２のセンサ出力値Ｓ２と、今回取得された第４のセンサ出力値Ｓ４との差分値（Ｓ２－Ｓ４）が所定の値より小さいか否かが判定される。制御部４は、第２のセンサ出力値Ｓ２と第４のセンサ出力値Ｓ４との差分値が所定の値より小さい場合には、第４のセンサ出力値Ｓ４が第２の暖機処理期間中に正常に取得されたものであると判定し（工程Ｓｔｅｐ２２のＹｅｓ）、後述する工程Ｓｔｅｐ２３に進む。一方、制御部４は、第２のセンサ出力値Ｓ２と第４のセンサ出力値Ｓ４との差分値が所定の値以上の場合には、第４のセンサ出力値Ｓ４が第２の暖機処理期間中に正常に取得されたものでないと判定し（工程Ｓｔｅｐ２２のＮｏ）、工程Ｓｔｅｐ２４のセンサエラー時処理に進む。工程Ｓｔｅｐ２４では、上述した工程Ｓｔｅｐ１６のセンサエラー時処理と同様の処理が行なわれる。 After acquiring the fourth sensor output value S4 of the gas sensor 3, the control unit 4 may optionally execute the step Step 22 for determining whether or not the fourth sensor output value S4 is normally acquired. In this step Step 22, for example, whether or not the difference value (S2-S4) between the second sensor output value S2 at the time of the previous drive and the fourth sensor output value S4 acquired this time is smaller than a predetermined value. It is judged. When the difference value between the second sensor output value S2 and the fourth sensor output value S4 is smaller than a predetermined value, the control unit 4 sets the fourth sensor output value S4 during the second warm-up process. It is determined that the acquisition was normally performed (Yes in step Step 22), and the process proceeds to step 23, which will be described later. On the other hand, when the difference value between the second sensor output value S2 and the fourth sensor output value S4 is equal to or greater than a predetermined value, the control unit 4 sets the fourth sensor output value S4 to the second warm-up process. It is determined that the data is not normally acquired during the period (No in step 22), and the process proceeds to the sensor error processing in step 24. In the process Step 24, the same processing as the sensor error processing in the above-mentioned process Step 16 is performed.

制御部４は、工程Ｓｔｅｐ２３において、第４の測定時間ｔ４以降に検知対象ガスの検知を開始する。本実施形態では、第４の測定時間ｔ４に検知対象ガスの検知を開始する。検知対象ガスの検知を開始すると、図３に示されるように、ガスセンサ３のセンサ出力値が増加する。検知対象ガスの検知の開始は、たとえば、検知対象ガスを含まない環境雰囲気にガスセンサ３が曝されない状態から、検知対象ガスを含む環境雰囲気にガスセンサ３が曝される状態に変化させることによって行なうことができる。たとえば、検知対象ガスの検知の開始は、検知対象ガスを含まない環境雰囲気から検知対象ガスを含む環境雰囲気にガス検知器１を移動することにより行なってもよいし、ガスセンサ３に対して検知対象ガスを遮断するフィルターを取り除くことにより行なってもよい。なお、検知対象ガスの検知を開始しても、検知対象ガスがガスセンサ３に到達するのに時間がかかったり、ガスセンサ３の応答が遅延したりするために、センサ出力値は、図３に示されるように、検知対象ガスの検知開始から徐々に上昇し、その後ほぼ一定の値になるという変化を示す。 The control unit 4 starts the detection of the detection target gas after the fourth measurement time t4 in the step 23. In the present embodiment, the detection of the detection target gas is started at the fourth measurement time t4. When the detection of the detection target gas is started, the sensor output value of the gas sensor 3 increases as shown in FIG. The detection of the detection target gas is started, for example, by changing the state in which the gas sensor 3 is not exposed to the environmental atmosphere containing the detection target gas to the state in which the gas sensor 3 is exposed to the environmental atmosphere containing the detection target gas. Can be done. For example, the detection of the detection target gas may be started by moving the gas detector 1 from the environmental atmosphere that does not contain the detection target gas to the environmental atmosphere that contains the detection target gas, or the detection target for the gas sensor 3. This may be done by removing the filter that shuts off the gas. Even if the detection of the gas to be detected is started, it takes time for the gas to be detected to reach the gas sensor 3, and the response of the gas sensor 3 is delayed. Therefore, the sensor output value is shown in FIG. It shows a change that gradually increases from the start of detection of the detection target gas and then becomes an almost constant value.

制御部４は、検知対象ガスの検知を開始した後、第４の測定時間ｔ４より後の第５の測定時間ｔ５に、ガスセンサ３の第５のセンサ出力値Ｓ５を取得する工程Ｓｔｅｐ２３を実行する。第５の測定時間ｔ５は、検知対象ガスの検知を開始した後であって、第４の測定時間ｔ４より後の時間であれば、特に限定されることはなく、検知対象ガスの検知開始からのガスセンサ３のセンサ出力値の変化に応じて適宜設定が可能である。第５の測定時間ｔ５は、できるだけ早期に、検知対象ガスに関連する検知信号強度を得るという観点から、第２の暖機処理期間中の時間であることが好ましく、たとえば、第２の暖機処理開始後１３秒とすることができる。 After starting the detection of the gas to be detected, the control unit 4 executes step 23 for acquiring the fifth sensor output value S5 of the gas sensor 3 at the fifth measurement time t5 after the fourth measurement time t4. .. The fifth measurement time t5 is not particularly limited as long as it is after the start of detection of the detection target gas and after the fourth measurement time t4, and is from the start of detection of the detection target gas. It can be appropriately set according to the change in the sensor output value of the gas sensor 3. The fifth measurement time t5 is preferably the time during the second warm-up processing period from the viewpoint of obtaining the detection signal intensity related to the detection target gas as soon as possible, for example, the second warm-up process. It can be 13 seconds after the start of processing.

制御部４は、ガスセンサ３の第４のセンサ出力値Ｓ４を取得した後、工程Ｓｔｅｐ２５において、第４のセンサ出力値Ｓ４が、前回のガス検知器１の駆動時に算出された基準値（以下、「前回基準値」という）以上であるか否かを判定する。すなわち、制御部４は、第４のセンサ出力値Ｓ４と前回基準値とを比較し、第４のセンサ出力値Ｓ４が前回基準値以上である場合（工程Ｓｔｅｐ２５のＹｅｓ）、前回基準値を新たな基準値とし、第４のセンサ出力値Ｓ４が前回基準値より小さい場合（工程Ｓｔｅｐ２４のＮｏ）、第４のセンサ出力値Ｓ４を新たな基準値とする工程を実行する。このように、ガス検知器１の電源がオフにされてから所定時間内にガス検知器１の電源がオンにされた場合に、１つの第４のセンサ出力値Ｓ４を取得するだけで基準値を算出するので、複数のセンサ出力値を取得する場合と比べて、より早期に基準値を算出することができる。そして、前回の電源のオフからの時間に応じて基準値の算出方法を切り替えることで、ガス検知器１の動作時間を短縮し、消費電力を低く抑えることができる。 After the control unit 4 acquires the fourth sensor output value S4 of the gas sensor 3, in the step 25, the fourth sensor output value S4 is the reference value calculated at the time of the previous drive of the gas detector 1 (hereinafter referred to as the reference value). It is determined whether or not it is equal to or higher than the "previous reference value"). That is, the control unit 4 compares the fourth sensor output value S4 with the previous reference value, and when the fourth sensor output value S4 is equal to or higher than the previous reference value (Yes in step Step 25), the previous reference value is newly added. When the fourth sensor output value S4 is smaller than the previous reference value (No in step Step 24), the step of using the fourth sensor output value S4 as a new reference value is executed. In this way, when the power of the gas detector 1 is turned on within a predetermined time after the power of the gas detector 1 is turned off, the reference value is only obtained by acquiring one fourth sensor output value S4. Therefore, the reference value can be calculated earlier than in the case of acquiring a plurality of sensor output values. Then, by switching the calculation method of the reference value according to the time since the previous power off, the operating time of the gas detector 1 can be shortened and the power consumption can be suppressed to a low level.

制御部４は、前回基準値を新たな基準値とする場合、第５のセンサ出力値Ｓ５および新たな基準値を用いて、検知対象ガスに関連する検知信号強度を算出する工程Ｓｔｅｐ２６を実行する。また、制御部４は、第４のセンサ出力値Ｓ４を新たな基準値とする場合、第５のセンサ出力値Ｓ５および新たな基準値を用いて、検知対象ガスに関連する検知信号強度を算出する工程Ｓｔｅｐ２７を実行する。検知信号強度は、たとえば、ガスセンサ３の第５のセンサ出力値Ｓ５と新たな基準値との差分値から算出することができる。また、第５の測定時間ｔ５が、第２の暖機処理期間中の時間など、検知対象ガスの検知開始から早期の時間である場合には、第５のセンサ出力値Ｓ５と新たな基準値との差分値に対して所定の値を乗算することによって、検知信号強度を算出してもよい。第５の測定時間ｔ５が検知対象ガスの検知開始から早期の時間である場合には、図３に示されるように、第５の測定時間ｔ５以降も、ガスセンサ３のセンサ出力値がわずかに上昇を続けるため、最終的に得られるセンサ出力値と基準値との差分値は、第５の測定時間ｔ５における第５のセンサ出力値Ｓ５と新たな基準値との差分値よりもわずかに大きくなることが予想される。したがって、第５のセンサ出力値Ｓ５と新たな基準値との差分値に対して所定の値を乗算して検知信号強度を算出することにより、より正確な検知信号強度を求めることができる。所定の値は、本実施形態では、１．２と定められるが、第５の測定時間ｔ５やガスセンサ３の特性に応じて適宜設定することが可能である。なお、検知対象ガスに関連する検知信号強度の算出は、第５のセンサ出力値Ｓ５と新たな基準値とを用いて行われればよく、上記方法に限定されることはない。 When the previous reference value is used as a new reference value, the control unit 4 executes step 26 for calculating the detection signal intensity related to the detection target gas using the fifth sensor output value S5 and the new reference value. .. Further, when the fourth sensor output value S4 is used as a new reference value, the control unit 4 calculates the detection signal intensity related to the detection target gas by using the fifth sensor output value S5 and the new reference value. Step 27 is executed. The detection signal strength can be calculated, for example, from the difference value between the fifth sensor output value S5 of the gas sensor 3 and the new reference value. Further, when the fifth measurement time t5 is an early time from the start of detection of the detection target gas such as the time during the second warm-up processing period, the fifth sensor output value S5 and a new reference value are obtained. The detection signal strength may be calculated by multiplying the difference value with and by a predetermined value. When the fifth measurement time t5 is an early time from the start of detection of the detection target gas, as shown in FIG. 3, the sensor output value of the gas sensor 3 slightly increases even after the fifth measurement time t5. The difference between the finally obtained sensor output value and the reference value is slightly larger than the difference between the fifth sensor output value S5 and the new reference value at the fifth measurement time t5. It is expected that. Therefore, a more accurate detection signal strength can be obtained by multiplying the difference value between the fifth sensor output value S5 and the new reference value by a predetermined value to calculate the detection signal strength. The predetermined value is set to 1.2 in the present embodiment, but can be appropriately set according to the fifth measurement time t5 and the characteristics of the gas sensor 3. The calculation of the detection signal intensity related to the detection target gas may be performed using the fifth sensor output value S5 and the new reference value, and is not limited to the above method.

制御部４は、工程Ｓｔｅｐ２６または工程Ｓｔｅｐ２７が終了すると、上述した工程Ｓｔｅｐ１９および工程Ｓｔｅｐ２０を実行する。工程Ｓｔｅｐ２０が終了すると、ガス検知器１の電源がオフにされて、検知対象ガスの検知動作が終了する。 When the process Step 26 or the process Step 27 is completed, the control unit 4 executes the above-mentioned process Step 19 and the process Step 20. When the process Step 20 is completed, the power of the gas detector 1 is turned off, and the detection operation of the gas to be detected is completed.

１ガス検知器
２電源部
３ガスセンサ
４制御部
５通知部
６記憶部
ｔ０開始時間
ｔ１第１の測定時間
ｔ２第２の測定時間
ｔ３第３の測定時間
ｔ４第４の測定時間
ｔ５第５の測定時間
Ｓ１第１のセンサ出力値
Ｓ２第２のセンサ出力値
Ｓ３第３のセンサ出力値
Ｓ４第４のセンサ出力値
Ｓ５第５のセンサ出力値
Ｓｔｅｐ１１～２７工程 1 Gas detector 2 Power supply unit 3 Gas sensor 4 Control unit 5 Notification unit 6 Storage unit t0 Start time t1 First measurement time t2 Second measurement time t3 Third measurement time t4 Fourth measurement time t5 Fifth measurement Time S1 1st sensor output value S2 2nd sensor output value S3 3rd sensor output value S4 4th sensor output value S5 5th sensor output value Step 11-27

Claims

A gas detector used to detect the gas to be detected contained in the environmental atmosphere.
A gas sensor for detecting the detection target gas and
It is provided with a control unit that calculates the detection signal intensity related to the detection target gas based on the reference value and the sensor output value of the gas sensor.
The control unit starts the first warm-up process of the gas sensor when the power of the gas detector is turned on.
In the first warm-up process period of the gas sensor, the first sensor output value of the gas sensor is set at the first measurement time after a preset time has elapsed from the start of the first warm-up process of the gas sensor. And the process of getting
In the first warm-up process of the gas sensor, the second measurement time after the first measurement time after the preset time has elapsed from the start of the first warm-up process of the gas sensor. , Is configured to perform the steps of acquiring the second sensor output value of the gas sensor.
The control unit
It is configured to execute the step of calculating the reference value of the gas sensor using only the first sensor output value and the second sensor output value .
The step of calculating the reference value of the gas sensor includes a step of subtracting a difference value obtained by subtracting the second sensor output value from the first sensor output value from the second sensor output value.
Gas detector.

The control unit further starts detecting the gas to be detected after the second measurement time, and sets the third sensor output value of the gas sensor at the third measurement time after the second measurement time. Configured to perform the steps to acquire,
The control unit is further configured to perform a step of calculating the detection signal intensity associated with the detection target gas using the third sensor output value and the reference value.
The gas detector according to claim 1 .

When the power of the gas detector is turned on within a predetermined time after the power of the gas detector is turned off, the control unit of the gas sensor is different from the first warm-up process of the gas sensor. Start the second warm-up process,
The gas detector according to claim 1 or 2 .

In the second warm-up process of the gas sensor, the control unit sets the fourth measurement time of the gas sensor at a fourth measurement time in which a preset time has elapsed from the start of the second warm-up process of the gas sensor. It is configured to perform the process of acquiring the sensor output value,
The control unit further compares the fourth sensor output value with the reference value, and if the fourth sensor output value is equal to or higher than the reference value, the reference value is set as a new reference value and the second is used. When the sensor output value of No. 4 is smaller than the reference value, the step of using the fourth sensor output value as a new reference value is executed.
The gas detector according to claim 3 .