JPH07501891A

JPH07501891A - 複数ｋ因子選択式ガス検出器

Info

Publication number: JPH07501891A
Application number: JP5514254A
Authority: JP
Inventors: カプラー，マーク，ジェイ; ノヴァック，ロバート，エル; トザイア，ジョン，イー; ノーブル，ピーター，エム
Original assignee: バカラック・インコーポレイテッド
Priority date: 1992-02-13
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1995-02-23
Also published as: CA2129113A1; AU662613B2; EP0626065A4; AU3615493A; CA2129113C; KR0143539B1; KR950700535A; WO1993016376A1; US5305231A; EP0626065A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明はノＪス検出器に関し、特に試料として採取された大気中の複数のカスの１つを選択的に監視可能なノノス検出装置に関する。

２　従来技術の説明試料として採取された、あるいは限定された大気中の酸素や可燃カス等のガスの濃度レベルの測定か望まれる場合か多い。低酸素レヘルは人命に危険を及ぼす。

可燃カスに関しては、典型的な場合、爆発下限、つまりカスかはだか火またはスパークにさらされたときに炎か伝播ないし燃焼する最低濃度、に関心かある。さらに、不活性カス等のカスも空気中の酸素を排除することから、危険であり得る。

特定のカスを検出するために、いくつかの方法か開発されている。例えば、可燃ノｊスの濃度を測定する触媒センサの使用はよく知られている。そのようなセンサては、特定のカスと接触すると反応する触媒物質て抵抗素子か被覆されている。抵抗素子を通る電流か触媒コーティングを所望の作動温度に加熱し、カスと酸素か触媒コーティングに接触すると化学的に反応して、抵抗素子に熱を加える。

この付加的な熱か被覆された素子の抵抗を変えるか、その変化は種々の公知の方法で電気的に検出てきる。通常の構成では、活性素子を基準素子と直列に組み合わせた触媒センサか、ホイートストンブリツノの一分岐に設けられる。ホイートストンブリッジの電圧不均衡が測定され、センサと接触したカスの濃度の読取り値を与える。可燃カス検出用の他の公知のセンサとしては、特定のガスと接触すると物質の導電性か変化する金属酸化膜半導体センサかある。この導電性の変化も電気的に検出でき、それかカス濃度の直接の読取り値になる。

多くの公知のセンサては、特定のガスかセンサに接・触したときに発生する電気信号か、ガス濃度と比例関係になっている。センサの電気的活性に対するガス濃度のグラフの傾斜か、しばしばセンサの感度と称される。異なるカスに対するセンサの感度比は、Ｋ因子、換算係数、計数逓減率または乗数と呼ばれることかある。あるカスのに因子か計算されるか経験的に決定されると、センサの電圧変化等の電気的応答を測定し、その応答をそのガスに対するセンサのに因子で乗算することによって、ガスの未知の濃度を特定できる。この方法で使用者は、例えばメタンで較正した計器で水素を測定する等、単一のガスで較正した計器で種々のガスの濃度を測定できる。電気的応答の範囲にわたって、ガスセンサ応答の非直線性を表すいくつかのに因子を使用できるか、センサの全作動範囲について単一のに因子を使用する方か一般的である。

ガスセンサは、通常、単一の所定のガスと反応し、それに対して電気応答を発生するように「調整」ないし構成される。複数の未知のガスに関連した測定では、種々のガスに対する読取り値を生成するよう、夫々か一つの特定カスに対して調整された多重センサを使用、あるいは分析装置と組み合わせたセンサの複雑なアレーまたはネットワークをしばしば使用する。可燃カスのレヘル、酸素レヘル、および未知の第三のカスによる空気の排除を検出する従来の構成例か、アメリカ特許第４．６６４．８８６号に示されている。多種のガスを検出する他の構成か、アメリカ特許第４．４８１．８０４号、第４゜５４２、６４０号、第４．５６７、４７５号、第４．６７０．４０５号、第４，８１８゜３４８号、第４．８４７．７８３号、第５．００７．２８３号および第５．０２５゜６５３号に示されている。

試料大気中の１０〜１５ガス等の複数のガスの一つを測定することか望まれる場合が多い。従来の構成では、試料大気を複数の高価なガスセンサで監視するが、または試料大気中に存在する異なるガスを検出する度にガスセンサを変える必要がある。

本発明の目的は、未知の濃度レベルの複数のガスの一つを容易に選択的に測定できるガス検出装置を提供することにある。また、本発明の目的は、使用が簡単で、カスの選択か容易で、複雑すぎることなく、製造コストか高くないガス検出器を提供することにある。

複数の別個のガスセンサを使用しない構成を提供することも本発明の目的である。

発明の要約従って、われわれは複数の所定のガスのうちの選択されたもののガス試料中の濃度を決定するためのガス検出装置を発明した。その装置は、ガス試料を得るためのサンプリング手段と、選択された所定のガスの濃度に関連するガス出力信号を生成するためにサンプリング手段につながれたカス感知手段を含む。また、その装置は、制御された電力をガス感知手段に供給する駆動手段と、複数の所定の各ガスに対して、ガス感知手段専用でそれを使用して生成された少なくとも一つのに因子を格納するためにガス感知手段に対応したに因子格納手段を含む。

検出対象である特定の選択されたガスを表す選択されたガス信号を生成するガス選択手段が設けられている。また、この装置は、選択されたガス信号とガス出力信号に応答して、選択されたガス用のに因子をに因子格納手段から選択し、ガス試料中の選択されたガスの濃度を表す濃度信号を、自己か格納する所定のプロセスに従って計算するプロセッサ手段をも含む。最後に、濃度信号に応答するディスプレイ手段が、ガス試料中の検出されたガスの濃度を表示する。

好適実施例としては、ガス感知手段が可燃ガス出力信号を生成する可燃カスセンサである。また、この装置は、ガス試料中の酸素濃度に比例する酸素出力信号を生成するためにサンプリング手段につながれた酸素感知手段と、装置の作動モートを表すモード信号を生成し、少なくとも酸素検出モートか可燃ガス検出モートかを選択するモート選択手段を含むことかできる。プロセッサ手段は、カス試料中の酸素濃度または可燃ガス濃度を表す濃度信号を生成できる。酸素感知手段か電気化学酸素センサであってもよく、可燃ガス感知手段か触媒可燃ガスセンサてあってもよい。触媒可燃カスセンサは、夫々の抵抗値か温度の関数として変化する活性素子と基準素子を持ち、そのセンサかホイートストンブリッジネットワークの一分岐を形成し、ブリッジの電気不均衡が可燃ガス出力信号を生成する構成でもよい。駆動手段は、少なくとも活性素子の作動温度を所定の一定レベルに維持するよう、触媒可燃ガスセンサに供給される電力を調節することができる。また、この装置は、ガス試料中の特定の可燃ガスの濃度か所定レベルを超えたこと、あるいはガス試料中の酸素濃度か所定レベルより下がったことを示す警報手段を含んでもよい。

プロセッサ手段がマイクロプロセッサに基づくデジタルコントローラであり、可燃ガス出力信号と、選択されたガス信号と、酸素出力信号と、モード信号とが、マルチプレクサに与えられるアナログ信号であり、その信号が前記デジタルコントローラのアナログデジタルコンバータに供給されることが望ましい。Ｋ因子格納手段が、その格納されたに因子情報を前記デジタルコントローラのマイクロプロセッサに直接供給できるデジタルメモリ手段であることか望ましい。デジタルメモリ手段は電気的消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリであってもよい。ガス選択手段とモード選択手段が、夫々電圧源につながれた直列抵抗ネットワークで形成されておリ、抵抗ネットワークの隣接抵抗間に位置つけられ、選択される所定の可燃ガスまたは作動モートの数と少なくとも同数の位置を持つ多位置セレクタスイッチにつながれた複数の接点を含む構成でもよい。

可燃ガス感知手段とに因子格納手段は、共通の支持体に搭載されていることか望ましい。Ｋ因子格納手段に格納されたに因子は、特定のガス感知手段用として、以下の工程に従って前もって生成され得る。（ａ）可燃ガス感知手段に電力を供給し、（ｂ）可燃ガス感知手段に清浄空気を与えたときの可燃ガス出力信号を測定し、（Ｃ）可燃ガス感知手段に既知の濃度の前記所定の可燃ガスの第１のものを与えて、それによって生成される可燃ガス出力信号を測定し、（ｄ）上記工程（ｂ）および（Ｃ）で生成された可燃カス出力信号と前記第１可燃ガスの既知の濃度に基ついて前記第１可燃ガスのに因子を計算し、そして（ｅ）前記所定の可燃ガスの残りのもの夫々について工程（ｂ）から（ｄ）を繰り返す。可燃ガスの一つか基準ｈスとして選択してに因子ｌを割り当て、残りの各可燃ガス用のＩく因子を基準ガスとの関係で計算すると都合かよい。可燃カスの濃度信号か、カス試料中の可燃ガスの爆発下限のパーセントとじて与えられてもよい。

本発明の利点は、各可燃カスセンサか、その特定のセッサての実測値からに因子を生成することによって独自に調整できることにある。予め計算されたに因子の固定セットかカス検出装置に格納され、可燃カスセンサによる後日の測定に使用されるのではない。従って、各可燃ガスセンサに試験用ガスを作用させ、各可燃ガス毎で、かつ各可燃ツノスセンサ毎にＩく因子を生成し、その後特定の可燃カスセンサに対して特定セントのＩ（因子を使用することによって、センサ間の作動変動を最小限または皆無にてきる。可燃カスセンサとに因子格納手段をパッケージにすることにより、そのような各パッケージか中核場所（ｃｅｎｔｒａｌ　１ｏｃａｔｉｏｎ）て較正され、通常の零位およびスパン調節でいかなる検出器にも使用図１は本発明による複数Ｉく因子選択式カス検出器の一実施例のイ■視図、図２は図１に示されたカス検出器のカバーを取り外した上部平面図、図３は図１に示されたカス検出器におけるカス試料の流れを示すブロック図、図４Ａおよび４Ｂは図１に示されたガス検出器に含まれる制御および作動回路のブロック図、そして図５は図１のカス検出器の可燃ガスセンサと酸素センサを制御する電子系統図である。

好適実施例の説明図１および図２に、本発明による複数に因子選択式カス検出器か示されている。

ガス検出器はハウシング２を含み、これは本発明の電子部品、ガスセンサ、および他の作動機構を実質的に全て収納している。ハウシング２は、それにヒンジ連結され、■対のラッチ６等でハウジング２上の所定位置にロック可能なカバー４て閉しられることか望ましい。ハウジング２の上部には、複数のパネルねし１０等によって取り付けられた平坦なパネル８か設けられている。パネル８は、１４位置のカス選択コントロールスイッチ１２、酸素センサ較正コントロールノブ１４、可燃ノノスセンサ零位調節コン１−ロールノブ１６および４位置機能コントロールスイッチ１８を含む種々のコントロールスイッチおよびノブを備える。また、パネルはデジタル液晶ディスプレイ等の視覚ディスプレイ２０ち備えている。本発明は、機能コントロールスイッチ１８の指令により酸素と可燃カスの両者を選択的に検出できるので、ティスプレィ２０は、検出される酸素濃度または可燃ノｌスの爆発下限（Ｌ　Ｅ　Ｌ）のパーセントの読取り値を示すことかできる。機能コントロールスイッチ１８か適宜位置設定されたときに、内部ハソテリの状態、警什表示等を含む他の情報もディスプレイ２ｏに表示できる。

ハウソング２内部へのガス人口２２かハウジング２の一側に設けられている。カス試料はカスプローブ２４て収集され、長手のホース２６等を介してカス人口２２へ送ることかできる。ホース２６はクイックコネクト・ソケット２８等でカス人口２２とカスプローブ２４夫々に容易に接続できる。ガス人口２２を備えたハウジング２の側部は、ハソテリ充電端子３０と接地端子３２も含んでいる。ハウジング２の前部は、可聴警報器３４を含めることかできる。図２に示すように、ガス人口２２と反対側のハウシング２の側部は、排出カス出口３６を含むことかできる。

本発明のカス検出器を通るガス試料の流れか、図３に略示されている。カス試料はガス入口２２等の取込み部からハウシング２に流入し、可燃ガスセンサ３８等の可燃物センサ上を通過し、ガス試料をカス人口２２を通して吸引するポンプ４０を通る。そして、カス試料は酸素センサ４２等の０２センサ上を通過し、ハウシング２の排出カス出口３６から排出される。

本発明のカス検出器の作動および制御回路の主要構成部材か、ブロック図の形で図４Ａおよび４Ｂに示されている。可燃ガスセンサ３８は、可燃ガスセンサ３８に接触する可燃ガスの濃度に関係づけられ、通常それに正比例する可燃ガス出力信号を生成する。可燃ガスセンサ３８は駆動回路４４によって作動し、可燃ガスセンサ３８に生成される電気信号をブリッジ・アンド・アンブリファイア４６か検出し、検出された可燃ガスの濃度を表すアナログ電気信号を生成する。この増幅された可燃ガス出力信号はアナログ形式でマルチプレクサ４８に供給される。

可燃カスセンサ３８用のブリッジ・アンド・アンブリファイアｌｌ　６は、パネル８上の零位調節コントロールノブ１６と内部のスパンポテンシオメータ５０によって適宜調節される。駆動回路４４は、通常の作動時、可燃カスセンサ３８の少なくとも活性素子を比較的一定した温度に維持することか望ましい。

電気的消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）５２または他のデンタルメモリデバイスか可燃カスセンザ３８と密接に関係つけられているか、両デバイスか共通のプリント回路基板５４に搭載されていることか望ましい。ＥＥＰＲＯＭ５２は、カス検出器に感知される複数の所定の可燃ガスの夫々に対して、対応する特定の可燃カスセンサ３８専用で、それを使用して生成した少なくとも１つのに因子を格納する。図４Ｂと関連して後で詳述するように、ＥＰＲＯＭ１４用の制御信号はマイクロプロセッサ５６から受け、ＥＥＰＲＯＭ５２に格納された情報かマイクロプロセッサ５６に供給されるか、これらは全てデジタル形式で行われることが望ましい。

電気化学酸素センサ等の酸素センサ４２は、ガス試料中の酸素濃度に比例する酸素出力信号を生成する。酸素センサ４２によって生成されるこの電気出力信号は酸素センサアンブリファイア５８によって強化され、アナログ形式でマルチプレクサ４８へ供給される。酸素センサアンブリファイア５８は、ハウシング２のパネル８に設けられた酸素較正コントロールノブ１４によって較正され得る。

パネル８に設けられたガス選択コントロールスイッチ１２は、カス検出器に検出される複数の可燃ガスの夫々に対して、専用のアナログ電気信号をマルチプレクサ４８に与える。カス選択コントロールスイッチ１２から種々のアナログ信号を与える一構成か、図４Ａに示されている。電圧源と接地の間にノノス選択用直列抵抗ネットワーク６０か接続されて、分圧器を構成している。図示の多位置カス選択コントロールスイッチ１２の各接点か、ガス選択用抵抗ネットワーク６０の異なる隣接抵抗対の間のポイントにつながれる。従って、ガス選択コントロールスイッチ１２の選択された各位置か、独自の大きさの電圧をマルチプレクサ４８に与えることになる。同様に、機能コントロールスイッチ１８は、機能コントロールスイッチ１８の位置に応して、異なるアナログ信号をマルチプレクサ４８に与える。電圧源と接地の間に機能用直列抵抗ネットワーク６２か接続されている。機能コントロールスイッチ１８の接点か夫々、機能用抵抗ネットワーク６２の異なる隣接抵抗対の間のポイントにつながれる。

カス検出器のバッテリ６４の電圧レベルを表すアナログ電気信号か、バッテリと接地の間につながれた第１分圧器６６から取り出されて、マルチプレクサ４８に供給される。最後に、電圧源と接地の間に夫々つながれた第２分圧器６８と第３分圧器７０か、前設定された又は調節可能な、独自のレベルのアナログ電気信号をマルチプレクサ□１８へ与え、夫々酸素警報設定点および可燃ガス警卸設定点を構成する。

図４Ａに示された装置の種々の要素によって生成されるアナログ信号は、図４Ｂに詳しく示されたマイクロプロセッサに基つくデジタルコントローラによって処理されることか望ましい。マイクロプロセッサ５６は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ７２、消去可能なプログラマブルリートオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）７４、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７６、ディスプレイトライハフ８およびデコーダ８０につながれ、双方向通信を行う。デコーダ８０は、Ａ／Ｄコンバータ７２、ＥＰＲＯＭ１４、ＲＡＭ７６およびディスプレイトライハフ８とつなかれたコントロールラインをも持ち、マイクロプロセッサ５６の指令によりそれらの作動を制御する。更に、ディスプレイトライバ７８は、ハウジング２のパネル８に取り付けられたディスプレイ２０を直接制御する。クロック８２は、マイクロプロセッサ５６の作動に必要なタイミング情報を与える。この装置は他の電源も使用できるか、携帯型でバッテリ６４て作動する方か使用か容易となって便利であるから望ましい。バッテリ６４は、ハウシング２のバッテリ充電端子３０から標準交流または直流電源へ延びる充電コード８６につなかれる標準チャージャ８４によって充電できる。バッテリ６４は電力制御装置８８に電圧を供給し、その装置はｒｏｎＪ信号、つまり機能コントロールスイッチ１８の「○ｆｆ」位置からの移動、に応答して電力をポンプ４０に供給し、種々の電子要素で使用される正の５ボルト信号を生成する。電力制御装置８８は、負の５ボルトの電圧を生成するチャーンポンプ回Ｂ９０へも接続している。

システムにある種の故障か生した場合、マイクロプロセッサ５６は電力制御装置８８へ運転停止信号を供給できる。最後に、マイクロプロセッサ５６は、ある種の検出状態に応答して、ハウノノズ２に取り付けられた可聴警報器３４を作動させるとともに、ディスプレイ２０用に適当な信号を生成することもできる。

図４Ａおよび図４Ｂの両方を参照すると、マルチプレクサ４８によって収集されたアナログ信号かＡ／Ｄコンバータ７２に直接供給され、マイクロプロセッサ５６か、これらのアナログ信号のＡ／Ｄコンバータ７２への通常シリアル式の入力を制ｉ卸する制御信号をマルチプレクサ４８に供給することか理解できる。プロセッサ回路は、マルチプレクサ４８を介して供給される種々の信号に応答し、ＥＰＲＯＭ７４、ランダムアクセスメモリ７６またはマイクロプロセッサ５６に格納された所定の公知のプロセスまたは式を使用して、アナログ信号に対する種々の計算を行い、適当な表示、警報、警告等をカス検出器に生成する。

本発明の主旨は、与えられたガス試料を測定する酸素センサ４２と可燃カスセンサ３８によって決定される酸素濃度信号と可燃ガス濃度信号の生成にある。機能コントロールスイッチ１８か酸素検出モードまたは位置へ移動されると、酸素センサ４２からの信号かプロセッサ回路によって分析され、ディスプレイ２０かガス試料中の酸素の濃度を表示する。警報酸素設定点から与えられる設定に基つき、酸素濃度か所定レヘルより低くなると、警報か出される。

機能コントロールスイッチ１８か可燃ガス検出位置またはモートへ移動されると、プロセッサ回路は可燃ガスセンサ３８からの信号を分析し、ガス試料中の可燃ガスの濃度に関する適当な読取り値をディスプレイ２０に表示するよう与える。

ガス選択コントロールスイッチ１２の位置か、対象とする特定の可燃ガスをプロセッサ回路に知らせる。そして、マイクロプロセッサ５６は、ガス選択コントロールスイッチ１２の位置に応答して、その特定の選択されたカスに対応する格納された適当なに因子をマイクロプロセッサ５６に与えるようＥＥＰＲＯＭ５２に指示する。特定の選択されたカスに複数のに因子か割り当てられている場合は、そのカスについての全てのに因子かマイクロプロセッサ５６に供給される。そして、マイクロプロセッサ５６は、受は取ったデータと供給されたに因子に対して適当な計算を行って、可燃Ｊｊガスセンサ８によってガス試料中に検出された可燃ガスの濃度を表す信号を生成する。この信号か、パネル８上のディスプレイ２０に表示される。

本発明では、ディスプレイ２０上の可燃ガス濃度読取り値か、可燃ガスの爆発下限のパーセントとじて与えられることか望ましい。しかし、他の濃度読取り値、例えば百方分率（ｐｐｍ）、容積パーセント等の実濃度で与えてもよい。ある濃度測度から他の測度へ変換するのは、種々のカスについて既知の定数によって相関しているから比較的簡単である。酸素警報設定点と同様に、可燃ガス設定屯は、いかなる可・燃ガスについても安全の下限をマイクロプロセッサ５６に与える。ガス試料中で検出された可燃ガスの濃度かこの設定点を超えると、可聴警卸器３４か作動される。

周知のように、特定のカスに対するに因子は一般的に、一つのセンサの特定構造に対して、一つのガス専用のものである。本発明は、単一のガスセンサを使用して複数のカスを検出する。カスに対する種々のに因子を予め計算し、各検出器に一様に格納し、変更せずにその後の全ての測定に使用するのではない。個々のセンサ間の出力応答の固有の相違を認識した上で、この検出器構成て使用するために、特異の個々のガスセンサに基ついて各ガスに対する種々のに因子を決定するのである。つまり、カスセンサ用のＥＥＰＲＯＭは、複数のカスの夫々に対してに因子を少なくとも１つ含み、Ｋ因子はそのＥＥＰＲＯＭに対応する特定のカスセンサ専用であり、そのセンサを使用して生成される。

特定のカス用および特定のガスセンサ用としてに因子を生成する公知の方法は多数ある。本発明で使用する好適な方法によれば、先ず問題の特定可燃ガスセンサ３８に適当レヘルの電力を与えて、通常の意図通りのモートてカスセンサを作動させる。清浄空気、つまりいかなる可燃カスも上口濃度の空気、を可・燃ガスセンサ３８に作用させて、可燃ガスセンサ３８か生成する電気出力を測定する。そして、少なくとも一つの既知の濃度の所定の可１２ノノス一種を可燃カスセンサ３８に作用させて、生成される電気出力を測定する。測定された電気読取り値と最初の可・撚ノノズの既知の濃度に基つき、このガス用そしてこの特定センサ用のに因子を計算する。既知の濃度の他の所定の可・燃ガスを使用し、Ｋ因子を計算することて同様な計算ステップを繰り返す。そして、後て使用するためにＩく因子をＥＥＰＲＯＭ５２に格納する。特定の可燃カスセンサ３８とそのカスセンサ専用の情報を収納したＥＥＦＲＯＭ５２か一緒の状態に維持されるよ−）に、ＥＥＰＲＯＭ５２と可燃ガスセンサ３８か共通のプリント回路基板５４に搭載されることが望ましい。中核場所てＥＥＰＲＯＭ５２／ガスセンサ３８のパッケージを種々のＩ〈因子で較正し、この構成を使用した各ガス検出器にそのようなパラケーンを容易に挿入できるようにするのか理想的である。

ＥＥＰＲＯＭ５２／可燃ガスセンサ３８のパラケーンを較正するための最も簡単な構成では、所定の各可燃ガスの一つの既知の濃度を可燃ガスセンサ３８に与え、Ｋ因子を決定するために電気読取り値を取る。更に、各町・燃カスに対する可燃カスセンサ３８の応答か直線的であり、各可燃ノｊスに対して一つのに因子で十分であるとする。しかし、他の構成を使用できることも当業者には明かである。例えば、各ガスに対しである濃度範囲にわたって複数のに因子を決定できる。

計算されたデータにまっずくてない曲線を当てはめて、各ガス用のに因子に対する作用曲線を生成できる。更に、可燃カスセンサ３８か直線的に働くとしながら、複数の濃度の試験用可燃カスを作用させて複数のに因子を生成できる。その特定のカスに対する多数のＩく因子を平均して、未知のガス濃度の試験に使用する単一に因子を生成することもてきる。

触媒■１燃キャパシタ用のに固層の実際の二」算の一例カ・、下の表１に二己載されている。

表■ ％ＬＥＬｌカス　Ｖａ　Ｖｒ　Ｖａ−Ｖｒ　信号　感度　Ｋ因子０　１．９０８０　１．９３８０　−０．０３００５０　ＣＨ４Ｌ７１６Ｂ　１．５５９０　０．１５７８　０．１８７Ｂ　コ、７５６　１．０００００　１．９０７６　１．９３５２　−０．０２７６５０Ｈ２１，６７７０１，４８５１０＋１９１９　０．２１９５　’４．３９０　０．８５５６０　１．９０７９　１．９３５３　− ０．０２７４２５Ｈ２１，７９９０１，７Ｑ７９　０．０９１１　０．１１Ｂ５　４．７４０　０．７９２４０　１．９０７９　１．９３５３−〇＋０２７４５］＋３ヘキサン　１．８０２Ｂ　１．７２４９　０．０７７９　０．１０５コ　１９７６　１．９０１２０　１．９０７６　Ｌ９コ５０　−０．０２７４４６．８ペンタン　１．７８３９１．６Ｂ９８　０．０９４１　０．１２１８　２．６０３　１．４４］２０　１．８４７７　１．８６２６　−０．０１４９２８．６ＰＲ１４８１，７８Ｂ９１．７５００　０．０３８９　０．０５３８　１．８８１　１．９９６７０　１．８５０９　１＋８６６：ｌ　−０＋０１５４２８．６ＪＰ−４１，８０８６１，７７５８０，０３２８０，０４Ｂ２　１．６８５　２．２２８７０　１．８５２０　１．８７１７　−０．０１９７２８．６　ＪＰ（０１，８１４８１，１９Ｂ３　０．０１６５　０．０コロ２　１．２６６　２．９６７４０　１８５１９　１８７：１５　−０．０２１６２ＦＬ６　ＰＦ（１− ８１３０１，７９６４０，０１６６０，Ｏ］ｌ！２　１．コ］６　２．８１２１０　１．８５０９　１．８７１：ｌ　−０，０２０４２８，６エチル　１．７７４０１．７２］０　０．０５１０　０．０７１４　２．４９７　１．５０４５０　１−８５０２　１．８７４１　−０．０２３９２２．２　ＪＰ−８１，８１７０１＋８０７９　０．００９１　０．０コ３０　１４８６　２．５２６８０　１．８５３２　１．８６９７　−０．０１６５２８６ＪＰ−５１，８１９９１，８０Ｂ］　０．０１１６　０．０２Ｂ１　０．９Ｂ３　３．８２２８表１の作成に使用した特定の可燃カスセンサは、触媒物質で覆われた活性の抵抗素子と、触媒物質で覆われない基準抵抗素子を含んたものであった。活性および基準抵抗素子の両方にカス試料を当て、適当な電圧をかけた。

表Ｉの第１欄は、特定ガスと、そのガスの爆発下限のパーセントで示されたカス濃度を表す。例えば、表Ｉの第１欄の２番目の項目は、メタン（ＣＨ４）かそのＬＥＬの５０％の濃度でガスセンサに与えられたことを示す。

第２および３欄で夫々活性および基準素子（Ｖａ、Ｖｒ）にわたって電圧（ホルト）の読取り値か取られ、これら読取り値の差（Ｖａ−Ｖｒ）か表Ｉの第４欄に示されている。更に、「信号」欄では、カスか与えられない場合の＼“ａとＶｌ・の差と比較した試験用ガスか与えられた場合の＼７ａとＶｒの差（ボルト）か示されている。第６欄では、与えられたカスの濃度で割った「信号」の比率として感度か（］　ＬＥＬ当りのミリホルトで）示されている。

上記のように計算された各カスに対する感度は、後の測定用のに因子として直接使用できる。しかし、出願人は、一つのカス（基準ガス）にに因子１を任意に割り当て、基準ノｊスに対して他のカスのに因子を計算するのか好都合であることとの知見を得た。表１に示す例では、メタンにに因子１を割り当て、メタンに対するガスセンサの測定された感度と水素に対するガスセンサの測定された感度の比として、水素用のに因子を計算した。このに因子決定法は、表Ｉに記載の読取り値に基つき、メタンと水素についての以下の計算で示すことかできる。

＝　０．１５７８ｖ−（−０，０３００ｖ）＝Ｏ，１８７８ボルト＝　Ｘ１Ｘ１００Ｏ／ボルト＝　３．７５６ｍｖ／％　ＬＥＬ＝　Ｏ，１，９１９ｖ−（−０，０２７６ｖ）＝０．２１９５ホルト０、２１９５　ボルト＝　Ｘ１Ｘ１００Ｏ／ボルト＝　４．３９０ｍｖ／％　ＬＥＬ適当な電圧読取り値を使用して、表Ｉに示された各ガスについても同し計算を行い、「Ｋ因子」の欄に示された）　Ｋ因子を決定する。これらＩく因子をＥＥＰＲＯＭ５２に格納し、特定のカスセンサを使用した将来の作動に使用する。表Ｉは、ヘキサン、ヘプタン、ペンタンおよびヘプタン（ｂｅｎｚｙｎｅ）を含むいくつかのカスか、異なるカス濃度で計算された異なるに因子を持つことも示・　している。これらのカスに対しては、ガス応答の直線性を仮想して、２つのに因子の平均値か後の計算で使用されることになる。

図５は、上記可燃ガスセンサ３８、ＥＥＰＲＯＭ５２および酸素センサ４２を駆動、制御する要素の好適な構成の回路図を示す。可燃ガスセンサ３８は、基準素子９２と活性素子９４を持つ触媒式センサであることが望ましい。図５に示すＥＥＰＲＯＭ５２はエクサ−社（ＥｘａｒＣｏｍｐａｎｙ）製のモデルＮｏ、２４ＣＯ４であるが、他のＥＥＦＲＯＭまたは他のデジタルメモリデバイスを使用することもてきる。ＥＥＰＲＯＭ５２と可燃ガスセンサ３８は共通のプリント回路基板５４に搭載されている。

可燃ガスセンサ３８は、抵抗９６および９７をも含むホイートストンブリッジの１本の脚として挿入されるのが望ましい。可燃ガスセンサ３８の零位調節は、ブリッジにつながれた零位調節コントロールノブ１６のポテンショメータによって行われる。可燃ガスセンサ３８によって生成された電気信号はアンブリファイア９８によって増幅され、マルチプレクサ４８に供給される。アンブリファイア１００．１０１およびトランジスタ１０２、対応する抵抗、トランジスタ１０２とアンブリファイア１００の間のダイオ−１”　Ｉ　Ｏ３等からなる回路は、可燃カスセンサ３８の少なくとも活性素子９４を定温作動モートに維持する定温回路として構成される。そのような定温回路の作動の詳細は、例えばアメリカ特許第４，５４１゜９８８号に示されるように公知で、それに言及することによってその開示を本書に取り込む。最後に、酸素センサ４２によって生成される信号はアンブリファイア１０６によって増幅され、マルチプレクサ４８に供給される。

酸素セルの較正は、アンブリファイア１０６用の回路につながれた酸素較正コントロールノブ１４のポテンショメータによって行われる。

現在好適と考えられる本発明の詳細な説明したか、発明は付記された請求項の範囲内で改変できることを理解されたい。

ＦＩＧ、１ＦＩＧ、　２ＦＩＧ、　３補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成６年８月５日１、国際出願の表示ＰＣＴ／ＵＳ　９３１０１１４９２、発明の名称複数に因子選択式ガス検出器３、　特許出願人名　称　バカラック・インコーボレイテ・ソト５、　補正書の提出年月日１９９４年３月２日６、　添付書類の目録請求の範囲。

１８　複数の所定のガスのうちの選択されたもののガス試料中の濃度を決定するためのガス検出装置であって、前記ガス試料を得るためのサンプリング手段と、前記選択された所定のガスの前記ガス試料中の濃度に関連するガス出力信号を生成するために前記サンプリング手段につながれた単一のガスセンサと、制御された電力を前記ガスセンサに供給する駆動手段と、前記複数の所定の各ガスに対して、前記ガスセンサ専用でそれを使用して生成された少なくとも一つのに因子を格納するために前記ガスセンサに対応したに因子格納手段と、検出対象である特定の選択されたガスを表す選択されたガス信号を生成するガス選択手段と、選択されたガス信号とガス出力信号に応答して、選択されたカス用のに因子を前記に因子格納手段から選択し、前記カス試料中の選択されたガスの濃度を表す濃度信号を、自己か格納する所定のプロセスに従って計算するプロセッサ手段と、そして前記濃度信号に応答して前記ガス試料中に検出される前記ガスの濃度を表示するディスプレイ手段と、を備える。

２　前記ガスセンサか可燃ガスセンサである請求項１のカス検出装置。

３　前記可燃ノｊスセンサか、夫々の抵抗値か温度の関数として変化する活性素子と基準素子を持った触媒可燃カスセンサであり、前記センサかホイートストンブリノンネットワークの一分岐を形成し、前記ブリッジの電気不均衡か前記ガス出力信号を生成する請求項２のカス検出装置。

４、　前記駆動手段か、少なくとも活性素子の作動温度を所定の一定レベルに維持するよう、前記触媒可燃ガスセンサに供給される電力を調節する請求項３のガス検出装置。

５　前記カス試料中の特定のガス濃度か、所定レベルを超えたことを示す警報手段をさらに含む請求項１のカス検出装置。

６　前記プロセッサ手段が、マイクロプロセッサに基つくデジタルコントローラである請求項１のガス検出装置。

７、　ガス出力信号と選択されたガス信号か、マルチプレクサに与えられるアナログ信号であり、その信号が前記デジタルコントローラのアナログデジタルコンバータに供給され、Ｋ因子格納手段が、その格納されたに因子情報を前記デンタルコントローラのマイクロプロセッサに直接供給するデジタルメモリ手段である請求項６のガス検出装置。

８　前記デフタルメモ９手段か、電気的消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリである請求項７のカス検出装置。

９　前記ガス選択手段か、電圧源につながれた直列抵抗ネットワークで形成されており、前記抵抗ネットワークの隣接抵抗間に位置つけられ、選択される所定のカスの数と少なくとも同数の位置を持つ多位置セレクタスイッチにつながれた複数の接点を含む請求項７のガス検出装置。

１０　前記ガスセンサと前記に因子格納手段が共通の支持体に搭載されている請求項１のガス検出装置。

１１　前記に因子格納手段に格納されたに因子が、特定のガスセンサ用として、以下の工程に従って前もって生成される請求項１のガス検出装置、ａ、前記カスセンサに電力を供給し、ｂ、前記ガスセンサに清浄空気を与えたときのガス出力信号を測定し、Ｃ前記ガスセンサに既知の濃度の前記所定のガスの第１のものを与えて、それによって生成されるガス出力信号を測定し、ｄ　上記工程（ｌ〕）および（Ｃ）で生成されたカス出力信号と前記第１カスの既知の濃度に基ついて前記第１ガスのに因子を計算し、そしてｅ、前記所定のカスの残りのもの夫々について工程（１つ）から（ｄ）を繰り返す。

１２、前記カスの一つか基準ガスとして選択されてに因子１か割り当てられ、残りの各カス用のに因子が基準カスとの関係て計算される請求項１】のカス検出装置。

１３、Ｗ数の所定の可燃ガスのうちの選択されたもののガス試料中の濃度を決定するためのガス検出装置であって、前記ガス試料を得るためのサンプリング手段と、前記選択された所定の可燃ガスの前記ガス試料中の濃度に関連する可燃ガス出力信号を生成するために前記サンプリング手段につながれた単一の可燃ガスセンサと、制御された電力を前記可燃ガスセンサに供給する駆動手段と、前記複数の所定の各可燃ガスに対して、前記可燃ガスセンサ専用でそれを使用して生成された少なくとも一つのに因子を格納するために前記可燃ガスセンサに対応したに因子格納手段と、検出対象である特定の選択された可燃ガスを表す選択されたガス信号を生成するガス選択手段と、選択されたガス信号と可燃ガス出力信号に応答して、選択された可燃カス用のに因子を前記に因子格納手段から選択し、前記ガス試料中の選択されたガスの濃度を表す濃度信号を、自己が格納する所定のプロセスに従って計算するプロセス手段と、そして前記濃度信号に応答して前記ガス試料中に検出される前記可燃ガスの濃度を表示するディスプレイ手段と、を備える。

１４、前記可燃ガスセンサか触媒可燃ガスセンサである請求項１３のガス検出装置。

］５．前記触媒可燃ガスセンサか、夫々の抵抗値が温度の関数として変化する活性素子と基準素子を持ち、前記センサかホイートストンブリッジネットワークの一分岐を形成し、前記ブリッジの電気不均衡か前記可燃カス出力信号を生成する請求項１４のガス検出装置。

１６　前記駆動手段か、少なくとも活性素子の作動温度を所定の一定レベルに維持するよう、前記触媒可燃ガスセンサに供給される電力を調節する請求項１５のガス検出装置。

１７　前記ガス試料中の特定の可燃ガス濃度か、所定レヘルを超えたことを示す警報手段をさらに含む請求項１３のカス検出装置。

１８　前記プロセッサ手段か、マイクロプロセッサに基つくデンタルコントローラである請求項１３のガス検出装置。

１９　可燃ガス出力信号と選択されたガス信号か、マルチプレクサに与えられるアナログ信号であり、その信号か前記デンタルコントローラのアナログデジタルコンバータに供給され、Ｋ因子格納手段か、その格納されたに因子情報を前記デジタルコントローラのマイクロプロセッサに直接供給するデジタルメモリ手段である請求項１８のガス検出装置。

２０、前記デンタルメモリ手段か、電気的消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリである請求項１９のガス検出装置。

２Ｉ　前記カス選択手段か、電圧源につながれた直列抵抗ネットワークで形成されており、前記抵抗ネットワークの隣接抵抗間に位置つけられ、選択される所定の可燃カスの数と少なくとも同数の位置を持つ多位置セレクタスイッチにつながれた複数の接点を含む請求項１９のカス検出装置。

２２　前記可燃ガスセンサと前記に因子格納手段が共通の支持体に搭載されている請求項１３のガス検出装置。

２３、前記に因子格納手段に格納きれたに因子が、特定の可燃ガスセンサ用として、以下の工程に従って前もって生成される請求項１３のガス検出装置、ａ　前記可燃ガスセンサに電力を供給し、ｂ　前記可燃ガスセンサにガスを与えなかったときの可燃ガス出力信号を測定し、Ｃ前記可燃ガスセンサに既知の濃度の前記所定の可燃ガスの第１のものを与えて、それによって生成される可燃ガス出力信号を測定し、ｄ、上記工程（ｂ）および（Ｃ）で生成された可燃カス出力信号と前記第１可燃ガスの既知の濃度に基ついて前記第１可燃カスのに因子を計算し、そしてｅ　前記所定の可燃ガスの残りのもの夫々について工程（ｌ〕）から（ｄ）を繰り返す。

２４　前記可燃カスの一つか基準カスとして選択されてに因子１か割り当てられ、残りの各可燃ガス用のに因子か基準カスとの関係で計算される請求項２３のガス検出装置。

２５　ａ度信号か、前記ガス試料中の前記選択された可燃ガスの爆発下限のパーセントを表す請求項１３のガス検出装置。

２６　複数の所定の可燃ガスのうちの選択されたもののツｊス試料中の濃度を決定するためのカス検出装置であって、前記ガス試料を得るためのサンプリング手段と、前記選択された所定の可燃ガスの前記ガス試料中の濃度に関連する可燃ガス出力信号を生成するために前記サンプリング手段につながれた単一の可燃ガスセンサと、制御された電力を前記可燃ガスセンサに供給する駆動手段と、前記ガス試料中の酸素濃度に比例する酸素出力信号を生成するために前記サンプリング手段につながれた酸素センサと、前記複数の所定の各可燃ガスに対して、前記可燃ガスセンサ専用でそれを使用して生成された少なくとも一つのに因子を格納するために前記可燃ガスセンサに対応したに因子格納手段と、検出対象である特定の選択された可燃ガスを表す選択されたガス信号を生成するガス選択手段と、前記装置の作動モートを表すモート信号を生成し、少なくとも酸素検出モートか可燃ガス検出モートかを選択するモート選択手段と、（１）モート信号と、選択されたガス信号と、可燃カス出力信号と、酸素出力信号とに応答し、自己か格納する所定のプロセスを使用して、前記ガス試料中に検出された酸素濃度を表す第１濃度信号を計算するか、（１１）選択された可燃ガス用のに因子を前記に因子格納手段から選択し、前記カス試料中の選択されたガスの濃度を表す第２濃度信号を計算するプロセッサ手段と、そして前記第１および第２濃度信号に応答して、モート信号に従って、前記カス試料中に検出される酸素濃度または前記カス試１）中に検出される可燃カスの濃度を表示するディスプレイ手段と、を備える。

２７　前記酸素センサか電気化学酸素センサである請求項２６のカス検出装置。

２８、前記可燃ガスセンサが触媒可燃カスセンサである請求項２６のガス検出装置。

２９　前記触媒可燃ガスセンサが、夫々の抵抗値が温度の関数として変化する活性素子と基準素子を持ち、前記センサかホイートストンブリッジネットワークの一分岐を形成し、前記ブリッジの電気不均衡が前記可燃カス出力信号を生成する請求項２８のガス検出装置。

３０、前記駆動手段か、少なくとも活性素子の作動温度を所定の一定しヘルに維持するよう、前記触媒可燃ガスセンサに供給される電力を調節する請求項２９のガス検出装置。

３１　前記ガス試料中の特定の可燃ガスの濃度が所定レヘルを超えたこと、または前記ガス試料中の酸素濃度か所定レベルより下かったことを示す警報手段をさらに含む請求項２６のガス検出装置。

３２　前記プロセッサ手段か、マイクロプロセッサに基つくデノタルコントローラである請求項２６のガス検出装置。

３３、可燃ガス出力信号と、選択されたガス信号と、酸素出力信号と、モート信号とが、マルチプレクサに与えられるアナログ信号であり、その信号が前記デンタルコントローラのアナログデジタルコンバータに供給され、Ｋ因子格納手段か、その格納されたに因子情報を前記デンタルコントローラのマイクロプロセッサに直接供給するデンタルメモリ手段である請求項３２のガス検出装置。

３４、前記デンタルメモリ手段が、電気的消去可能なプログラマブルリートオンリーメモリである請求項３３のガス検出装置。

３５、前記カス選択手段と前記モート選択手段が夫々、電圧源にっなかれた直列抵抗ネットワークで形成されており、前記抵抗ネットワークの隣接抵抗間に位置つけられ、選択される所定の可燃ガスまたは作動モートの数と少なくとも同数の位置を持つ多位置セレクタスイッチにつながれた複数の接点を含む請求項３３のカス検出装置。

３６　前記可燃カスセンサと前記に因子格納手段が共通の支持体に搭載されている請求項２６のガス検出装置。

３７　前記に因子格納手段に格納されたに因子が、特定のガスセンサ用として、以下の工程に従って前もって生成される請求項２６のガス検出装置、ａ　前記可燃ガスセンサに電力を供給し、ｂ　前記可燃ガスセンサに清浄空気を与えたときの可燃カス出力信号を測定し、Ｃ１前記可燃カスセンサに既知の濃度の前記所定の可燃ガスの第１のものを与えて、それによって生成される可燃ガス出力信号を測定し、ｄ　上記工程（ｂ）および（Ｃ）で生成された可燃カス出力信号と前記第１可燃ガスの既知の濃度に基ついて前記第１可燃ガスのＩく因子を計算し、そしてｅ　前記所定の可燃ガスの残りのもの夫々について工程（ｂ）から（ｄ）を繰り返す。

３８　前記可燃ガスの−っが基準ガスとして選択されてに因子ｌか割り当てられ、残りの各可燃カス用のに因子か基準カスとの関係で計算される請求項３７のガス検出装置。

３９　前記第１濃度信号か、前記ガス試料中の前記選択された可燃ガスの爆発下限のパーセントを表す請求項２６のノＪス検出装置。

４０、ｆＩ数の所定の可燃ガスのうちの選択されたもののガス試料中の濃度を決定するためのガス検出装置であって、前記カス試料を得るためのサンプリング手段と、前記選択された所定の可燃ガスの前記ガス試料中の濃度に関連する可燃ガス出力信号を生成するために前記サンプリング手段につながれた単一の可燃ガスセンサと、制御された電力を前記可燃カスセンサに供給する駆動手段と、前記カス試料中の酸素濃度に比例する酸素出力信号を生成するために前記サンプリング手段につながれた酸素センサと、前記複数の所定の各可燃カスに対して、前記可燃カスセンサ専用でそれを使用して生成された少なくとも一つの■く因子を格納するために前記可燃ガスセンサに対応したＪ（因子格納手段と、検出対象である特定の選択された可燃ガスを表す選択されたガス信号を生成するガス選択手段と、前記装置の作動モートを表すモート信号を生成し、少なくとも酸素検出モートか可燃ガス検出モードかを選択するモート選択手段と、（ｉ）モード信号と、選択されたガス信号と、可燃カス出力信号と、酸素出力信号とに応答し、自己か格納する所定のプロセスを使用して、前記ガス試料中に検出された酸素濃度を表す第１濃度信号を計算するか、（ｉ　ｉ）選択された可燃ガス用のに因子を前記に因子格納手段から選択し、前記ガス試料中の選択されたガスの濃度を表す第２濃度信号を計算するプロセッサ手段と、そして前記第１および第２濃度信号に応答して、モード信号に従って、前記ガス試料中に検出される酸素濃度または前記ガス試料中に検出される可燃ガスの濃度を表示するディスプレイ手段と、を備え、前記に因子格納手段に格納されたに因子が、特定のノノスセンザ用として、以下の工程に従って前もって生成される装置、ａ、前記可燃ノｊスセンサに電力を供給し、ｌ〕　前記可燃ノノスセンサに清浄空気を与えたときの可燃ガス出力信号を測定し、Ｃ１前記可燃ガスセンサに既知の濃度の前記所定の可燃ガスの第１のものを与えて、それによって生成される可燃ガス出力信号を測定し、ｄ　上記工程（ｂ）および（Ｃ）で生成された可燃ガス出力信号と前記第１可燃ガスの既知の濃度に基ついて前記第１可燃ガスのに因子を計算し、そしてｅ、前記所定の可燃ガスの残りのもの夫々について工程（ｂ）から（ｄ）を繰り返す。

４１　前記可燃カスセンサか触媒可燃ガスセンサである請求項４０のガス検出装置。

４２　前記触媒可燃ノｊスセンザか、夫々の抵抗値か温度の関数として変化する活性素子と基準素子を持ち、前記センサかホイートストンブリッジネットワークの−分岐を形成し、前記ブリッジの電気不均衡か前記可燃カス出力信号を生成し、前記駆動手段か、少なくとも活性素子の作動温度を所定の一定レベルに維持するよう、前記触媒可燃ガスセンサに供給される電力を調節する請求項４Ｉのノノス検出装置。

４３、前記プロセッサ手段が、マイクロプロセッサに基づくデジタルコントローラである請求項４ｏのガス検出装置。

４４、可燃ガス出力信号と、選択されたガス信号と、酸えられるアナログ信号であり、その信号が前記デジタルコントローラのアナログデジタルコンバータに供給され、Ｋ因子格納手段が、その格納されたに因子情報を前記デジタルコントローラのマイクロプロセッサに直接供給するデジタルメモリ手段である請求項４３のガス検出装置。

４５、前記デジタルメモリ手段が、電気的消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリである請求項４４のガス検出装置。

４６　前記ガス選択手段と前記モード選択手段か、夫々電圧源につながれた直列抵抗ネットワークで形成されており、前記抵抗ネットワークの隣接抵抗間に位置つけられ、選択される所定の可燃ガスまたは作動モードの数と少なくとも同数の位置を持つ多位置セレクタスイッチにつながれた複数の接点を含む請求項４４のガス検出装置。

４７、前記可燃ガスセンサと前記に因子格納手段が共通の支持体に搭載されている請求項４０のガス検出装置。

４８、前記酸素センサか電気化学酸素センサである請求項４０のガス検出装置。

４９、前記ガス試料中の特定の可燃ガスの濃度か所定レヘルを超えたこと、または前記ガス試料中の酸素濃度か所定レベルより下かったことを示す警報手段をさらに含む請求項４０のガス検出装置。

５０　前記可燃ガスの一つか基準ガスとして選択されてに因子ｌか割り当てられ、残りの各可燃ガス用のに因子か基準ガスとの関係で計算される請求項４０のガス検出装置。

５１　前記第１ａ度信号か、前記ガス試料中の前記選択された可燃ガスの爆発下限のパーセントを表す請求項４０のガス検出装置。

手続１ｆｌ正棗平成６年１０月２０［１特訂庁長官　殿にＡ１　事件の表示２　発明の名称複数に因子選（８式ガス検出器３　補正をする者事件との関係　特許出願人名　称　バカラック・インコーポレイテッド国　籍　アメリカ合衆国７　補正の内容ｆｉ＋　請求の範囲を別紙の通り訂正する。

（２）　明細書１頁８行の「検出装置」をｒ検出器（以下、検出装置ともいう）１に訂正する。

（３）　明細書１頁１２行の「可燃ガス」を１可燃性ガス（以下、可燃ガスともいう）１に訂正する。

（４）　明細書３頁１７行のｒ　ｌＪｉ除Ｊを「置換１に訂正する。

（５）　明細書４頁１行の「ｌＯ〜１５ガス等の複数のガスのＪを１複数のガス、例えば１０〜Ｉ５撞類のガスのうちの１に訂正する。

（６）　明細１４頁１４行の「発明の要約」を「発明の概要１に訂正する。

（７）　明細１４頁２０行の「ガス感知手段」をｒガスセンサ（以下、ガス感知手段ともいう）１に訂正する。

（８）　明細１４頁２２行〜５頁１行の［各ガスに・・・・・　・生成された」を「ガスのそれぞれについて、ガスセンサに固有の、且つ、ガスセンサを使用して生成される」に訂正する。

（９）明細書５頁２行の「に対応した」を１に付随する１に訂正する。

（ＩｃＩ　明細１５頁１５行の「酸素感知手段」を【酸素センサ（以下、酸素感知手段ともいう）１に訂正する。

ｔｌｌ）　明細１６頁３行の「電気不均衡Ｊをｒ′ＩｒＬ気的不平衡１に訂正する。

＋１３　明細１６頁１２行〜１６行の「可撚ガス・　・・・・・・−に供給」を「ガス出力信号、可燃性ガス出力信号、選択ガス信号、酸素出力信号、及び、モート信号か、アナログ信号としてマルチプレクサを介して前記デ／タルフントローラのＡ／Ｄコンバータに供給１に訂正する。

ｑ３　明細書７百１行〜４行の「位置っけ・・・　・・・の接点」をｒ位置する複数の接点であって選択される所定のガスの数又は作動モートの数量上の位置を持つ多位置切換スイッチにつながれたちの１に訂正する。

０４）　明細１７百８行〜１７行の［（ａ）・・・・・・・・・可燃ガス」を以下のように訂正する。

「即ち、ａ）Ｒ記ガスセンサに電力を供給し、ｂ）前記ガスセッサに清浄空気を与えたとき又はガスを与えなかったときのガス出力信号又は可燃性ガス出力信号を測定し、Ｃ）前記ガスセンサに既知の濃度の所定の第１ガスを与えて、それによって生成されるガス出力信号を測定し、ｄ）上記工程ｂ）およびＣ）で生成されたガス出力信号と前記第１ガスの既知の濃度とに基づいて前記第１ガスのに因子を計算し、ｅ）前記所定のガスの残りのもの夫々について上記工程ｂ）からｄ）を繰り返す。

可燃性ガス１（１９明細１７頁２２行〜８頁１３行の「本発明・・・・・・・・・・できる。

」を以下のように訂正する。

ｒ本発明の利、占は、それぞれのガスセンサか、それ自身の実測値に基ついて生成されたに因子によって個別に調整される点にある。これは、予め８１算された固定のに因子セットをガス検出器本体に記憶しておいて後日のガスセッサによる測定に使用する構成とは大きく異なる。つまり、本発明にあっては、それぞれのガスセッサにテスト用ガスを作用させて、ガスセンサ毎に各可燃性ガスについてのＩく因子を生成し、その後、特定のガスセンサについて特定のに因子セットを使用することにより、ガスセンサ間の動作ばらつきを低減することかできる。又、ガスセンサとＩく因子格納手段を１パツケージ化することにより、パッケージ単位で所定の場所で較正し、あらゆるガス検出器において通常のセロ調整及びス１５ン調整のみによって／＜ノケージを使用することか可能になる。１８　添付書類の目録訂正後の請求の範囲を記載した書面　１通−トか可燃性ガス検出モードかを選択するモート′選択手段（１８，６２）と、＋＋、荊記前記タルメモリ手段か、電気的消去可能なプログラマブルリートＡツリーメモリである請求項１０記載のガス検出器。

１２、Ｒ記ガス選択手段又は前記モート選択手段が夫々、電圧源につながれた直列抵抗ネットワーク（６０，［’＋　２）で形成されており、前記抵抗ネットワークの隣接抵抗間に位置する複数の接点であって選択される所定のガスの数又は作動モードの数域上の位置を持つ多位置切換スイッチ（１２，１８）につながれた、に２を含んでいる請求項１〜１１のいずれか１項記載のガス検出！。

１３　前記ガスセンサ（３８）と前記に因子格納手段（５２）とが共通の支持体に搭載されている請求項１〜１２のいずれか１項記載のガス検出器。

１４　前記に因子格納手段（５２）に格納されるに因子が、特定のガスセンサ用たときのガス出力信号又は可燃性ガス出力信号を測定し、Ｃ）前記ガスセッサ（３８）に既知の濃度の所定の第１ガスを与えて、それによって生成されるガス出力信号を測定し、ｄ）上記工程ｈ）およびＣ）で生成されたガス出力信号と前記第１ガスの既知の濃度とに基づいて前記第１ガスのに因子を計算し、ｅ）＠記所定のガスの残りのもの夫々について占爬工程ｂ）からｄ）を繰り返す、１５　前記ガスの一つか基準ガスとして選択されてに因子１か割り当てられ、残亘旦工を表す請求項１〜１５のいずれか１項記載のガス検出器。

フロントページの続き（７２）発明者　トザイア、ジョン、イーアメリカ合衆国　ペンシルヴアニア１５０９０　ウエックスフオード　コートニー・ブレイス　２８６（７２）発明者　ノープル、ピータ−、エムアメリカ合衆国　ペンシルヴアニア１６０５９　ヴアレンシア　アール・ディ　エポックス　４６

Claims

【特許請求の範囲】

１．　複数の所定のガスのうちの選択されたもののガス試料中の濃度を決定するためのガス検出装置であって、前記ガス試料を得るためのサンプリング手段と、前記選択された所定のガスの前記ガス試料中の濃度に関連するガス出力信号を生成するために前記サンプリング手段につながれたガス感知手段と、制御された電力を前記ガス感知手段に供給する駆動手段と、前記複数の所定の端ガスに対して、前記ガス感知手段専用でそれを使用して生成された少なくとも一つのＫ因子を格納するために前記ガス感知手段に対応したＫ因子格納手段と、検出対象である特定の選択されたガスを表す選択されたガス信号を生成するガス選択手段と、選択されたガス信号とガス出力信号に応答して、選択されたガス用のＫ因子を前記Ｋ因子格納手段から選択し、前記ガス試料中の選択されたガスの濃度を表す濃度信号を、自己が格納する所定のプロセスに従って計算するプロセッサ手段と、そして前記濃度信号に応答して前記ガス試料中の前記検出されたガスの濃度を表示するディスプレイ手段と、を備える。
２．前記ガス感知手段が可燃ガスセンサである請求項１のガス検出装置。
３．前記可燃ガスセンサが、夫々の抵抗値が温度の関数として変化する活性素子と基準素子を持った触媒可燃ガスセンサであり、前記センサがホイートストンブリッジネットワークの一分岐を形成し、前記ブリッジの電気不均衡が前記ガス出力信号を生成する請求項２のガス検出装置。
４．前記駆動手段が、少なくとも活性素子の作動温度を所定の一定レベルに維持するよう、前記触媒可燃ガスセンサに供給される電力を調節する請求項３のガス検出装置。
５．前記ガス試料中の特定のガス濃度が、所定レベルを超えたことを示す警報手段をさらに含む請求項１のガス検出装置。
６．前記プロセッサ手段が、マイクロプロセッサに基づくデジタルコントローラである請求項１のガス検出装置。
７．ガス出力信号と選択されたガス信号が、マルチプレクサに与えられるアナログ信号であり、その信号が前記デジタルコントローラのアナログデジタルコンバータに供給され、Ｋ因子格納手段が、その格納されたＫ因子情報を前記デジタルコントローラのマイクロプロセッサに直接供給するデジタルメモリ手段である請求項６のガス検出装置。
８．前記デジタルメモリ手段が、電気的消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリである請求項７のガス検出装置。
９．前記ガス選択手段が、電圧源につながれた直列抵抗ネットワークで形成されており、前記抵抗ネットワークの隣接抵抗間に位置づけられ、選択される所定のガスの数と少なくとも同数の位置を持つ多位置セレクタスイッチにつながれた複数の接点を含む請求項７のガス検出装置。
１０．前記ガス感知手段と前記Ｋ因子格納手段が共通の支持体に搭載されている請求項１のガス検出装置。
１１．前記Ｋ因子格納手段に格納されたＫ因子が、特定のガス感知手段用として、以下の工程に従って前もって生成される請求項１のガス検出装置、ａ．前記ガス感知手段に電力を供給し、ｂ．前記ガス感知手段に清浄空気を与えたときのガス出力信号を測定し、ｃ．前記ガス感知手段に既知の濃度の前記所定のガスの第１のものを与えて、それによって生成されるガス出力信号を測定し、ｄ．上記工程（ｂ）および（ｃ）で生成されたガス出力信号と前記第１ガスの既知の濃度に基づいて前記第１ガスのＫ因子を計算し、そしてｅ．前記所定のガスの残りのもの夫々について工程（ｂ）から（ｄ）を繰り返す。
１２．前記ガスの一つが基準ガスとして選択されてＫ因子１が割り当てられ、残りの端ガス用のＫ因子が基準ガスとの関係で計算される請求項１１のガス検出装置。
１３．複数の所定の可燃ガスのうちの選択されたもののガス試料中の濃度を決定するためのガス検出装置であって、前記ガス試料を得るためのサンプリング手段と、前記選択された所定の可燃ガスの前記ガス試料中の濃度に関連する可燃ガス出力信号を生成するために前記サンプリング手段につながれた可燃ガス感知手段と、制御された電力を前記可燃ガス感知手段に供給する駆動手段と、前記複数の所定の各可燃ガスに対して、前記可燃ガス感知手段専用でそれを使用して生成された少なくとも一つのＫ因子を格納するために前記可燃ガス感知手段に対応したＫ因子格納手段と、検出対象である特定の選択された可燃ガスを表す選択されたガス信号を生成するガス選択手段と、選択されたガス信号と可燃ガス出力信号に応答して、選択された可燃ガス用のＫ因子を前記Ｋ因子格納手段から選択し、前記ガス試料中の選択されたガスの濃度を表す濃度信号を、自己が格納する所定のプロセスに従って計算するプロセス手段と、そして前記濃度信号に応答して前記ガス試料中の前記検出された可燃ガスの濃度を表示するディスプレイ手段と、を備える。
１４．前記可燃ガス感知手段が触媒可燃ガスセンサである請求項１のガス検出装置。
１５．前記触媒可燃ガスセンサが、夫々の抵抗値が温度の関数として変化する活性素子と基準素子を持ち、前記センサがホイートストンブリッジネットワークの一分岐を形成し、前記ブリッジの電気不均衡が前記可燃ガス出力信号を生成する請求項２のガス検出装置。
１６．前記駆動手段が、少なくとも活性素子の作動温度を所定の一定レベルに維持するよう、前記触媒可燃ガスセンサに供給される電力を調節する請求項３のガス検出装置。
１７．前記ガス試料中の特定の可燃ガス濃度が、所定レベルを超えたことを示す警報手段をさらに含む請求項１のガス検出装置。
１８．前記プロセッサ手段が、マイクロプロセッサに基づくデジタルコントローラである請求項１のガス検出装置。
１９．可燃ガス出力信号と選択されたガス信号が、マルチプレクサに与えられるアナログ信号であり、その信号が前記デジタルコントローラのアナログデジタルコンバータに供給され、Ｋ因子格納手段が、その格納されたＫ因子情報を前記デジタルコントローラのマイクロプロセッサに直接供給するデジタルメモリ手段である請求項６のガス検出装置。
２０．前記デジタルメモリ手段が電気的消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリである請求項７のガス検出装置。
２１．前記ガス選択手段が、電圧源につながれた直列抵抗ネットワークで形成されており、前記抵抗ネットワークの隣接抵抗間に位置づけられ、選択される所定の可燃ガスの数と少なくとも同数の位置を持つ多位置セレクタスイッチにつながれた複数の接点を含む請求項７のガス検出装置。
２２．前記可燃ガス感知手段と前記Ｋ因子格納手段が共通の支持体に搭載されている請求項１のガス検出装置。
２３．前記Ｋ因子格納手段に格納されたＫ因子が、特定の可燃ガス感知手段用として、以下の工程に従って前もって生成される請求項１のガス検出装置、ａ．前記可燃ガス感知手段に電力を供給し、ｂ．前記可燃ガス感知手段にガスを与えなかったときの可燃ガス出力信号を測定し、ｃ）．前記可燃ガス感知手段に既知の濃度の前記所定の可燃ガスの第１のものを与えて、それによって生成される可燃ガス出力信号を測定し、ｄ．上記工程（ｂ）および（ｃ）で生成された可燃ガス出力信号と前記第１可燃ガスの既知の濃度に基づいて前記第１可燃ガスのＫ因子を計算し、そしてｅ．前記所定の可燃ガスの残りのもの夫々について工程（ｂ）から（ｄ）を繰り返す。
２４．前記可燃ガスの一つが基準ガスとして選択されてＫ因子１が割り当てられ、残りの端可燃ガス用のＫ因子が基準ガスとの関係で計算される請求項１１のガス検出装置。
２５．濃度信号が、前記ガス試料中の前記選択された可燃ガスの爆発下限のパーセントを表す請求項１のガス検出装置。
２６．複数の所定の可燃ガスのうちの選択されたもののガス試料中の濃度を決定するためのガス検出装置であって、前記ガス試料を得るためのサンプリング手段と、前記選択された所定の可燃ガスの前記ガス試料中の濃度に関連する可燃ガス出力信号を生成するために前記サンプリング手段につながれた可燃ガス感知手段と、制御された電力を前記可燃ガス感知手段に供給する駆動手段と、前記ガス試料中の酸素濃度に比例する酸素出力信号を生成するために前記サンプリング手段につながれた酸素感知手段と、前記複数の所定の端可燃ガスに対して、前記可燃ガス感知手段専用でそれを使用して生成された少なくとも一つのＫ因子を格納するために前記可燃ガス感知手段に対応したＫ因子格納手段と、検出対象である特定の選択された可燃ガスを表す選択されたガス信号を生成するガス選択手段と、前記装置の作動モードを表すモード信号を生成し、少なくとも酸素検出モードか可燃ガス検出モードかを選択するモード選択手段と、モード信号と、選択されたガス信号と、可燃ガス出力信号と、酸素出力信号とに応答し、自己が格納する所定のプロセスを使用して、前記ガス試料中に検出された酸素濃度を表す第１濃度信号を計算するか、選択された可燃ガス用のＫ因子を前記Ｋ因子格納手段から選択し、前記ガス試料中の選択されたガスの濃度を表す第２濃度信号を計算するプロセッサ手段と、そして前記第１および第２濃度信号に応答して、モード信号に従って、前記ガス試料中の酸素濃度または前記ガス試料中の前記検出された可燃ガスの濃度を表示するディスプレイ手段と、を備える。
２７．前記酸素感知手段が電気化学酸素センサである請求項２６のガス検出装置。
２８．前記可燃ガス感知手段が触媒可燃ガスセンサである請求項２６のガス検出装置。
２９．前記触媒可燃ガスセンサが、夫々の抵抗値が温度の関数として変化する活性素子と基準素子を持ち、前記センサがホイートストンブリッジネットワークの一分岐を形成し、前記ブリッジの電気不均衡が前記可燃ガス出力信号を生成する請求項２８のガス検出装置。
３０．前記駆動手段が、少なくとも活性素子の作動温度を所定の一定レベルに維持するよう、前記触媒可燃ガスセンサに供給される電力を調節する請求項２９のガス検出装置。
３１．前記ガス試料中の特定の可燃ガスの濃度が所定レベルを超えたこと、または前記ガス試料中の酸素濃度が所定レベルより下がったことを示す警報手段をさらに含む請求項２６のガス検出装置。
３２．前記プロセッサ手段が、マイクロプロセッサに基づくデジタルコントローラである請求項２６のガス検出装置。
３３．可燃ガス出力信号と、選択されたガス信号と、酸素出力信号と、モード信号とが、マルチプレクサに与えられるアナログ信号であり、その信号が前記デジタルコントローラのアナログデジタルコンバータに供給され、Ｋ因子格納手段が、その格納されたＫ因子情報を前記デジタルコントローラのマイクロプロセッサに直接供給するデジタルメモリ手段である請求項３２のガス検出装置。
３４．前記デジタルメモリ手段が、電気的消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリである請求項３３のガス検出装置。
３５．前記ガス選択手段と前記モード選択手段が夫々、電圧源につながれた直列抵抗ネットワークで形成されており、前記抵抗ネットワークの隣接抵抗間に位置づけられ、選択される所定の可燃ガスまたは作動モードの数と少なくとも同数の位置を持つ多位置セレクタスイッチにつながれた複数の接点を含む請求項３３のガス検出装置。
３６．前記可燃ガス感知手段と前記Ｋ因子格納手段が共通の支持体に搭載されている請求項２６のガス検出装置。
３７．前記Ｋ因子格納手段に格納されたＫ因子が、特定のガス感知手段用として、以下の工程に従って前もって生成される請求項２６のガス検出装置、ａ．前記可燃ガス感知手段に電力を供給し、ｂ．前記可燃ガス感知手段に清浄空気を与えたときの可燃ガス出力信号を測定し、ｃ．前記可燃ガス感知手段に既知の濃度の前記所定の可燃ガスの第１のものを与えて、それによって生成される可燃ガス出力信号を測定し、ｄ．上記工程（ｂ）および（ｃ）で生成された可燃ガス出力信号と前記第１可燃ガスの既知の濃度に基づいて前記第１可燃ガスのＫ因子を計算し、そしてｅ．前記所定の可燃ガスの残りのもの夫々について工程（ｂ）から（ｄ）を繰り返す。
３８．前記可燃ガスの一つが基準ガスとして選択されてＫ因子１が割り当てられ、残りの端可燃ガス用のＫ因子が基準ガスとの関係で計算される請求項３７のガス検出装置。
３９．前記第１濃度信号が、前記ガス試料中の前記選択された可燃ガスの爆発下限のパーセントを表す請求項２６のガス検出装置。
４０．複数の所定の可燃ガスのうちの選択されたもののガス試料中の濃度を決定するためのガス検出装置であって、前記ガス試料を得るためのサンプリング手段と、前記選択された所定の可燃ガスの前記ガス試料中の濃度に関連する可燃ガス出力信号を生成するために前記サンプリング手段につながれた可燃ガス感知手段と、制御された電力を前記可燃ガス感知手段に供給する駆動手段と、前記ガス試料中の酸素濃度に比例する酸素出力信号を生成するために前記サンプリング手段につながれた酸素感知手段と、前記複数の所定の端可燃ガスに対して、前記可燃ガス感知手段専用でそれを使用して生成された少なくとも一つのＫ因子を格納するために前記可燃ガス感知手段に対応したＫ因子格納手段と、検出対象である特定の選択された可燃ガスを表す選択されたガス信号を生成するガス選択手段と、前記装置の作動モードを表すモード信号を生成し、少なくとも酸素検出モードか可燃ガス検出モードかを選択するモード選択手段と、モード信号と、選択されたガス信号と、可燃ガス出力信号と、酸素出力信号とに応答し、自己が格納する所定のプロセスを使用して、前記ガス試料中に検出された酸素濃度を表す第１濃度信号を計算するか、選択された可燃ガス用のＫ因子を前記Ｋ因子格納手段から選択し、前記ガス試料中の選択されたガスの濃度を表す第２濃度信号を計算するプロセッサ手段と、そして前記第１および第２濃度信号に応答して、モード信号に従って、前記ガス試料中の酸素濃度または前記ガス試料中の前記検出された可燃ガスの濃度を表示するディスプレイ手段と、を備え、前記Ｋ因子格納手段に格納されたＫ因子が、特定のガス感知手段用として、以下の工程に従って前もって生成される装置、ａ．前記可燃ガス感知手段に電力を供給し、ｂ．前記可燃ガス感知手段に清浄空気を与えたときの可燃ガス出力信号を測定し、ｃ．前記可燃ガス感知手段に既知の濃度の前記所定の可燃ガスの第１のものを与えて、それによって生成される可燃ガス出力信号を測定し、ｄ．上記工程（ｂ）および（ｃ）で生成された可燃ガス出力信号と前記第１可燃ガスの既知の濃度に基づいて前記第１可燃ガスのＫ因子を計算し、そしてｅ．前記所定の可燃ガスの残りのもの夫々について工樫（ｂ）から（ｄ）を繰り返す。
４１．前記可燃ガス感知手段が触媒可燃ガスセンサである請求項４０のガス検出装置。
４２．前記触媒可燃ガスセンサが、夫々の抵抗値が温度の関数として変化する活性素子と基準素子を持ち、前記センサがホイートストンブリッジネットワークのー分岐を形成し、前記ブリッジの電気不均衡が前記可燃ガス出力信号を生成し、前記駆動手段が、少なくとも活性素子の作動温度を所定の一定レベルに維持するよう、前記触媒可燃ガスセンサに供給される電力を調節する請求項４１のガス検出装置。
４３．前記プロセッサ手段が、マイクロプロセッサに基づくデジタルコントローラである請求項４０のガス検出装置。
４４．可燃ガス出力信号と、選択されたガス信号と、酸素出力信号と、モード信号とが、マルチプレクサに与えられるアナログ信号であり、その信号が前記デジタルコントローラのアナログデジタルコンバータに供給され、Ｋ因子格納手段が、その格納されたＫ因子情報を前記デジタルコントローラのマイクロプロセッサに直接供給するデジタルメモリ手段である請求項４３のガス検出装置。
４５．前記デジタルメモリ手段が、電気的消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリである請求項４４のガス検出装置。
４６．前記ガス選択手段と前記モード選択手段が、夫々電圧源につながれた直列抵抗ネットワークで形成されており、前記抵抗ネットワークの隣接抵抗間に位置づけられ、選択される所定の可燃ガスまたは作動モードの数と少なくとも同数の位置を持つ多位置セレクタスイッチにつながれた複数の接点を含む請求項４４のガス検出装置。
４７．前記可燃ガス感知手段と前記Ｋ因子格納手段が共通の支持体に搭載されている請求項４０のガス検出装置。
４８．前記酸素感知手段が電気化学酸素センサである請求項４０のガス検出装置。
４９．前記ガス試料中の特定の可燃ガスの濃度が所定レベルを超えたこと、または前記ガス試料中の酸素濃度が所定レベルより下がったことを示す警報手段をさらに含む請求項４０のガス検出装置。
５０．前記可燃ガスの一つが基準ガスとして選択されてＫ因子１が割り当てられ、残りの端可燃各ガス用のＫ因子が基準ガスとの関係で計算される請求項４０のガス検出装置。
５１．前記第１濃度信号が、前記ガス試料中の前記選択された可燃ガスの爆発下限のパーセントを表す請求項４０のガス検出装置。