JPH10307115A - ガス検知装置 - Google Patents
ガス検知装置Info
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- JPH10307115A JPH10307115A JP11678997A JP11678997A JPH10307115A JP H10307115 A JPH10307115 A JP H10307115A JP 11678997 A JP11678997 A JP 11678997A JP 11678997 A JP11678997 A JP 11678997A JP H10307115 A JPH10307115 A JP H10307115A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 妨害性ガスや温度，湿度等の影響を除去す
る。 【解決手段】 塩素ガス検知部１００は、ホイートスト
ンブリッジ回路の第１辺に、半導体ガスセンサ４ａを設
置し、第２辺に、半導体ガスセンサ１ｂを設置すると共
に、半導体ガスセンサ１ｂのガス導入部に塩素ガスを通
さない塩素ガスフィルタ８を配設し、第３辺，第４辺
に、抵抗Ｒをそれぞれ設置し、接続点Ｐ１，Ｐ２にセン
サ印加電圧を印加し、接続点Ｐｏと可変抵抗ＶＲの可動
接続点とから、検知電圧Ｅｘを取り出す構成である。塩
素ガスフィルタ８は、金属製網６と，当該金属製網６を
周囲の雰囲気より２０〜５０℃だけ高い温度に加熱する
金網加熱用ヒータ７から構成されている。 【効果】 一方の半導体ガスセンサの検知面には周囲の
雰囲気のガスがそのまま当たり、他方の半導体ガスセン
サの検知面には、フィルタの働きにより、検知対象ガス
を除外したガスが当たるので、両半導体ガスセンサに共
通に現れるノイズ成分を打ち消した検知信号を容易に得
ることが出来る。
る。 【解決手段】 塩素ガス検知部１００は、ホイートスト
ンブリッジ回路の第１辺に、半導体ガスセンサ４ａを設
置し、第２辺に、半導体ガスセンサ１ｂを設置すると共
に、半導体ガスセンサ１ｂのガス導入部に塩素ガスを通
さない塩素ガスフィルタ８を配設し、第３辺，第４辺
に、抵抗Ｒをそれぞれ設置し、接続点Ｐ１，Ｐ２にセン
サ印加電圧を印加し、接続点Ｐｏと可変抵抗ＶＲの可動
接続点とから、検知電圧Ｅｘを取り出す構成である。塩
素ガスフィルタ８は、金属製網６と，当該金属製網６を
周囲の雰囲気より２０〜５０℃だけ高い温度に加熱する
金網加熱用ヒータ７から構成されている。 【効果】 一方の半導体ガスセンサの検知面には周囲の
雰囲気のガスがそのまま当たり、他方の半導体ガスセン
サの検知面には、フィルタの働きにより、検知対象ガス
を除外したガスが当たるので、両半導体ガスセンサに共
通に現れるノイズ成分を打ち消した検知信号を容易に得
ることが出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス検知装置に関
し、さらに詳しくは、妨害性ガス（検知対象ガスの検知
を妨害するガス）や、温度，湿度などの影響を除去で
き、しかも構成を簡単化することができるガス検知装置
に関する。特に、浄水場等に設置される塩素ガス注入設
備からの塩素ガス漏出を監視する連続監視用保安機器に
用いるのに有用である。
し、さらに詳しくは、妨害性ガス（検知対象ガスの検知
を妨害するガス）や、温度，湿度などの影響を除去で
き、しかも構成を簡単化することができるガス検知装置
に関する。特に、浄水場等に設置される塩素ガス注入設
備からの塩素ガス漏出を監視する連続監視用保安機器に
用いるのに有用である。
【０００２】
【従来の技術】図６〜図８は、特公昭６２−３９４７５
号公報に開示されたガス検知装置の説明図である。図６
に示すガス検知部５００は、両端に電極を設けた半導体
物質（金属酸化物焼結体）５１と該半導体物質５１を２
００〜４００℃に加熱するヒータ５２とを備えた半導体
ガスセンサ５４に、抵抗５６を直列に接続した構成であ
る。前記半導体物質５１の両端には、抵抗５６を介し
て、一定のセンサ印加電圧が印加される。そして、前記
抵抗５６の端子間電圧は、検知電圧Ｅｘとして、受信器
へ送られる。
号公報に開示されたガス検知装置の説明図である。図６
に示すガス検知部５００は、両端に電極を設けた半導体
物質（金属酸化物焼結体）５１と該半導体物質５１を２
００〜４００℃に加熱するヒータ５２とを備えた半導体
ガスセンサ５４に、抵抗５６を直列に接続した構成であ
る。前記半導体物質５１の両端には、抵抗５６を介し
て、一定のセンサ印加電圧が印加される。そして、前記
抵抗５６の端子間電圧は、検知電圧Ｅｘとして、受信器
へ送られる。
【０００３】図７に、大気中における前記検知電圧Ｅｘ
の経時変化を例示する。上記ガス検知部５００では、妨
害性ガス（例えば大気中に含まれる自動車排気ガスのう
ち検知対象ガス以外の成分）や、温度，湿度の変化の影
響を受けるため、検知対象ガスの濃度変化がなくても、
検知電圧Ｅｘは時間経過に対してドリフトする。
の経時変化を例示する。上記ガス検知部５００では、妨
害性ガス（例えば大気中に含まれる自動車排気ガスのう
ち検知対象ガス以外の成分）や、温度，湿度の変化の影
響を受けるため、検知対象ガスの濃度変化がなくても、
検知電圧Ｅｘは時間経過に対してドリフトする。
【０００４】図８は、前記ガス検知部５００を用いたガ
ス検知装置を示すブロック図である。このガス検知装置
６００において、前記ガス検知部５００からの検知電圧
Ｅｘは差動増幅器６３の第１入力端に入力されて、第２
入力端との電圧差が前記差動増幅器６３から出力され
る。前記差動増幅器６３の出力信号は、Ａ／Ｄ変換回路
６４によりデジタル値に変換されて検知値αとして出力
されると共に、一定の時間ごとにラッチ回路６５に保持
される。前記ラッチ回路６５の保持値は、Ｄ／Ａ変換回
路６６によりアナログ信号に変換され、前記第２入力端
にフィードバックされる。これにより、検知電圧のドリ
フトを補償した検知値αを出力できる。
ス検知装置を示すブロック図である。このガス検知装置
６００において、前記ガス検知部５００からの検知電圧
Ｅｘは差動増幅器６３の第１入力端に入力されて、第２
入力端との電圧差が前記差動増幅器６３から出力され
る。前記差動増幅器６３の出力信号は、Ａ／Ｄ変換回路
６４によりデジタル値に変換されて検知値αとして出力
されると共に、一定の時間ごとにラッチ回路６５に保持
される。前記ラッチ回路６５の保持値は、Ｄ／Ａ変換回
路６６によりアナログ信号に変換され、前記第２入力端
にフィードバックされる。これにより、検知電圧のドリ
フトを補償した検知値αを出力できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のガス検知装
置６００では、妨害性ガスや、温度，湿度の影響を除去
するため、Ａ／Ｄ変換回路６４や，ラッチ回路６５や，
Ｄ／Ａ変換回路６６などの多数の部品が必要となって回
路が複雑になり、コスト高になってしまう問題点があ
る。そこで、本発明の目的は、妨害性ガスや、温度，湿
度などの影響を除去することができ、しかも構成が比較
的簡単なガス検知装置を提供することにある。
置６００では、妨害性ガスや、温度，湿度の影響を除去
するため、Ａ／Ｄ変換回路６４や，ラッチ回路６５や，
Ｄ／Ａ変換回路６６などの多数の部品が必要となって回
路が複雑になり、コスト高になってしまう問題点があ
る。そこで、本発明の目的は、妨害性ガスや、温度，湿
度などの影響を除去することができ、しかも構成が比較
的簡単なガス検知装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、酸化性ガスまたは還元性ガスを検知するガス検知装
置において、第１の半導体ガスセンサと、検知対象ガス
を通さないフィルタが付設された第２の半導体ガスセン
サと、前記第１の半導体ガスセンサによる検知信号と，
前記第２の半導体ガスセンサによる検知信号との差成分
を抽出する差成分抽出回路とを具備したことを特徴とす
るガス検知装置を提供する。上記第１の観点によるガス
検知装置では、第１の半導体ガスセンサの検知面には、
周囲の雰囲気のガスがそのまま当たる。これに対し、第
２の半導体ガスセンサの検知面には、フィルタの働きに
より、周囲の雰囲気のガスから検知対象ガスを除外した
ガス成分が当たる。したがって、第１の半導体ガスセン
サの検知信号は、検知対象ガスおよび妨害性ガスの濃度
に対応したレベルとなる。これに対し、第２の半導体ガ
スセンサの検知信号は、妨害性ガスのみの濃度に対応し
たレベルとなる。さらに、両半導体ガスセンサの検知信
号には、温度，湿度などの影響による検知誤差の変動が
同等に現れる。この結果、第１の半導体ガスセンサによ
る検知信号と，第２の半導体ガスセンサによる検知信号
との差成分を抽出することにより、妨害性ガスや温度，
湿度などの影響による誤差成分を打ち消して、検知対象
ガスによる信号成分のみを取り出すことが出来る。ま
た、差成分の抽出は、差動増幅器などを利用して簡単な
回路により行うことが出来るから、低コスト化できる。
は、酸化性ガスまたは還元性ガスを検知するガス検知装
置において、第１の半導体ガスセンサと、検知対象ガス
を通さないフィルタが付設された第２の半導体ガスセン
サと、前記第１の半導体ガスセンサによる検知信号と，
前記第２の半導体ガスセンサによる検知信号との差成分
を抽出する差成分抽出回路とを具備したことを特徴とす
るガス検知装置を提供する。上記第１の観点によるガス
検知装置では、第１の半導体ガスセンサの検知面には、
周囲の雰囲気のガスがそのまま当たる。これに対し、第
２の半導体ガスセンサの検知面には、フィルタの働きに
より、周囲の雰囲気のガスから検知対象ガスを除外した
ガス成分が当たる。したがって、第１の半導体ガスセン
サの検知信号は、検知対象ガスおよび妨害性ガスの濃度
に対応したレベルとなる。これに対し、第２の半導体ガ
スセンサの検知信号は、妨害性ガスのみの濃度に対応し
たレベルとなる。さらに、両半導体ガスセンサの検知信
号には、温度，湿度などの影響による検知誤差の変動が
同等に現れる。この結果、第１の半導体ガスセンサによ
る検知信号と，第２の半導体ガスセンサによる検知信号
との差成分を抽出することにより、妨害性ガスや温度，
湿度などの影響による誤差成分を打ち消して、検知対象
ガスによる信号成分のみを取り出すことが出来る。ま
た、差成分の抽出は、差動増幅器などを利用して簡単な
回路により行うことが出来るから、低コスト化できる。
【０００７】第２の観点では、本発明は、酸化性ガスま
たは還元性ガスを検知するガス検知装置において、ホイ
ートストンブリッジ回路の第１辺に第１の半導体ガスセ
ンサを設置し、第２辺に検知対象ガスを通さないフィル
タが付設された第２の半導体ガスセンサを設置し、第３
辺および第４辺に抵抗をそれぞれ設置し、前記第１辺お
よび第４辺の接続点と，前記第２辺および第３辺の接続
点とにセンサ印加電圧を印加し、前記第１辺および第２
辺の接続点と，前記第３辺および第４辺の接続点とから
検知信号を取り出すことを特徴とするガス検知装置を提
供する。上記第２の観点によるガス検知装置では、ホイ
ートストンブリッジ回路を用いて、第１の半導体ガスセ
ンサによる検知信号と，第２の半導体ガスセンサによる
検知信号との差成分を抽出する。すなわち、検知対象ガ
スが存在しない雰囲気下で、ホイートストンブリッジ回
路を平衡状態とすれば、検知対象ガスが発生したときに
平衡状態が崩れて、検知対象ガスの濃度を正確に反映し
た検知信号を直に取得することが出来る。
たは還元性ガスを検知するガス検知装置において、ホイ
ートストンブリッジ回路の第１辺に第１の半導体ガスセ
ンサを設置し、第２辺に検知対象ガスを通さないフィル
タが付設された第２の半導体ガスセンサを設置し、第３
辺および第４辺に抵抗をそれぞれ設置し、前記第１辺お
よび第４辺の接続点と，前記第２辺および第３辺の接続
点とにセンサ印加電圧を印加し、前記第１辺および第２
辺の接続点と，前記第３辺および第４辺の接続点とから
検知信号を取り出すことを特徴とするガス検知装置を提
供する。上記第２の観点によるガス検知装置では、ホイ
ートストンブリッジ回路を用いて、第１の半導体ガスセ
ンサによる検知信号と，第２の半導体ガスセンサによる
検知信号との差成分を抽出する。すなわち、検知対象ガ
スが存在しない雰囲気下で、ホイートストンブリッジ回
路を平衡状態とすれば、検知対象ガスが発生したときに
平衡状態が崩れて、検知対象ガスの濃度を正確に反映し
た検知信号を直に取得することが出来る。
【０００８】第３の観点では、本発明は、上記構成のガ
ス検知装置において、検知対象ガスが酸化性ガスであ
り、前記フィルタが、金属製網と，その金属製網を加熱
する金網加熱用ヒータとからなることを特徴とするガス
検知装置を提供する。上記第３の観点によるガス検知装
置では、金属製網を金網加熱用ヒータで加熱することで
酸化性ガスを通さないフィルタを構成する。すなわち、
金属製網に酸化性ガスが触れると、酸化性ガスの分子は
一般に解離熱が小さいため、金属性網の熱によって分子
が解離してバラバラの原子状態となり、金属との酸化結
合が瞬時に起こる。これにより、酸化性ガスが金属酸化
物として金属製網に選択的に吸収され、酸化性ガスの通
過が阻止される。
ス検知装置において、検知対象ガスが酸化性ガスであ
り、前記フィルタが、金属製網と，その金属製網を加熱
する金網加熱用ヒータとからなることを特徴とするガス
検知装置を提供する。上記第３の観点によるガス検知装
置では、金属製網を金網加熱用ヒータで加熱することで
酸化性ガスを通さないフィルタを構成する。すなわち、
金属製網に酸化性ガスが触れると、酸化性ガスの分子は
一般に解離熱が小さいため、金属性網の熱によって分子
が解離してバラバラの原子状態となり、金属との酸化結
合が瞬時に起こる。これにより、酸化性ガスが金属酸化
物として金属製網に選択的に吸収され、酸化性ガスの通
過が阻止される。
【０００９】第４の観点では、本発明は、上記構成のガ
ス検知装置において、前記酸化性ガスが、塩素ガスであ
ることを特徴とするガス検知装置を提供する。上記第４
の観点によるガス検知装置では、塩素ガスを検知対象と
する。このため、水の殺菌処理などに用いる塩素ガスの
漏出を監視する連続監視用保安機器に好適に使用でき
る。
ス検知装置において、前記酸化性ガスが、塩素ガスであ
ることを特徴とするガス検知装置を提供する。上記第４
の観点によるガス検知装置では、塩素ガスを検知対象と
する。このため、水の殺菌処理などに用いる塩素ガスの
漏出を監視する連続監視用保安機器に好適に使用でき
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。
【００１１】図１は、本発明の一実施形態の塩素ガス検
知装置にかかる塩素ガス検知部を示す回路図である。こ
の塩素ガス検知部１００は、ホイートストンブリッジ回
路の第１辺に、半導体物質（金属酸化物焼結体）１ａと
該半導体物質１ａを２００〜４００℃に加熱するヒータ
２ａとを備えた半導体ガスセンサ４ａを設置し、第２辺
に、半導体物質１ｂと該半導体物質１ｂを２００〜４０
０℃に加熱するヒータ２ｂを備えた半導体ガスセンサ１
ｂとを設置すると共に、前記半導体ガスセンサ１ｂのガ
ス導入部に塩素ガスを通さない塩素ガスフィルタ８を配
設し、第３辺，第４辺に、抵抗Ｒをそれぞれ設置し、前
記第３辺と第４辺の間に可変抵抗ＶＲを設置して構成さ
れている。前記第１辺および第４辺の接続点Ｐ１と，前
記第２辺および第３辺の接続点Ｐ２には、一定のセンサ
印加電圧が印加されている。また、前記第１辺および第
２辺の接続点Ｐｏと，前記可変抵抗ＶＲの可動接続点と
から、検知電圧Ｅｘが取り出され、受信器へ送られる。
前記塩素ガスフィルタ８は、金属製網６と，当該金属製
網６を周囲の雰囲気より２０〜５０℃だけ高い温度に加
熱する金網加熱用ヒータ７から構成されている。前記金
属製網６の材料としては、例えばステンレススチールが
好ましい。周囲の雰囲気のガスＧは、矢印で示すよう
に、ガス導入部から各半導体ガスセンサ４ａ，４ｂの方
向に入り、外部へ抜ける。
知装置にかかる塩素ガス検知部を示す回路図である。こ
の塩素ガス検知部１００は、ホイートストンブリッジ回
路の第１辺に、半導体物質（金属酸化物焼結体）１ａと
該半導体物質１ａを２００〜４００℃に加熱するヒータ
２ａとを備えた半導体ガスセンサ４ａを設置し、第２辺
に、半導体物質１ｂと該半導体物質１ｂを２００〜４０
０℃に加熱するヒータ２ｂを備えた半導体ガスセンサ１
ｂとを設置すると共に、前記半導体ガスセンサ１ｂのガ
ス導入部に塩素ガスを通さない塩素ガスフィルタ８を配
設し、第３辺，第４辺に、抵抗Ｒをそれぞれ設置し、前
記第３辺と第４辺の間に可変抵抗ＶＲを設置して構成さ
れている。前記第１辺および第４辺の接続点Ｐ１と，前
記第２辺および第３辺の接続点Ｐ２には、一定のセンサ
印加電圧が印加されている。また、前記第１辺および第
２辺の接続点Ｐｏと，前記可変抵抗ＶＲの可動接続点と
から、検知電圧Ｅｘが取り出され、受信器へ送られる。
前記塩素ガスフィルタ８は、金属製網６と，当該金属製
網６を周囲の雰囲気より２０〜５０℃だけ高い温度に加
熱する金網加熱用ヒータ７から構成されている。前記金
属製網６の材料としては、例えばステンレススチールが
好ましい。周囲の雰囲気のガスＧは、矢印で示すよう
に、ガス導入部から各半導体ガスセンサ４ａ，４ｂの方
向に入り、外部へ抜ける。
【００１２】図２は、前記半導体ガスセンサ４ａ，４ｂ
および前記塩素ガスフィルタ８を組み込んだガスセンサ
ユニット１０１を示す断面図である。このガスセンサユ
ニット１０１は、ケースＣ内が２つのガス採取空間Ｓ
１，Ｓ２に分割されている。ガス採取空間Ｓ１（図の左
側空間）には、半導体ガスセンサ４ａが設置されてお
り、当該半導体ガスセンサ４ａから信号線Ｌａが導出さ
れている。したがって、整流板９を通じて導入されたガ
スは、そのまま前記半導体ガスセンサ４ａの検知面に当
たる。ガス採取空間Ｓ２（図の右側空間）には、半導体
ガスセンサ４ｂが設置されており、当該半導体ガスセン
サ４ｂから信号線Ｌｂが導出されている。また、ガス導
入部には、塩素ガスフィルタ８（金属製網６および金網
加熱用ヒータ７）が設置されており、電源線Ｌｈを介し
て金網加熱用ヒータ７にヒータ電圧が供給される。した
がって、前記整流板９を通じて導入されたガスは、前記
塩素ガスフィルタ８により塩素ガスが吸収され（金属製
網６に塩素ガスが触れると、金属性網６の熱によって各
原子が解離して１原子ずつの状態にバラされ、金属塩化
物として金属製網６に吸収される）、塩素ガス以外の成
分が前記半導体ガスセンサ４ｂの検知面に当たる。図
中、Ｇは塩素ガスの流路を示す。また、Ｇ’は塩素ガス
以外のガスの流路を示す。
および前記塩素ガスフィルタ８を組み込んだガスセンサ
ユニット１０１を示す断面図である。このガスセンサユ
ニット１０１は、ケースＣ内が２つのガス採取空間Ｓ
１，Ｓ２に分割されている。ガス採取空間Ｓ１（図の左
側空間）には、半導体ガスセンサ４ａが設置されてお
り、当該半導体ガスセンサ４ａから信号線Ｌａが導出さ
れている。したがって、整流板９を通じて導入されたガ
スは、そのまま前記半導体ガスセンサ４ａの検知面に当
たる。ガス採取空間Ｓ２（図の右側空間）には、半導体
ガスセンサ４ｂが設置されており、当該半導体ガスセン
サ４ｂから信号線Ｌｂが導出されている。また、ガス導
入部には、塩素ガスフィルタ８（金属製網６および金網
加熱用ヒータ７）が設置されており、電源線Ｌｈを介し
て金網加熱用ヒータ７にヒータ電圧が供給される。した
がって、前記整流板９を通じて導入されたガスは、前記
塩素ガスフィルタ８により塩素ガスが吸収され（金属製
網６に塩素ガスが触れると、金属性網６の熱によって各
原子が解離して１原子ずつの状態にバラされ、金属塩化
物として金属製網６に吸収される）、塩素ガス以外の成
分が前記半導体ガスセンサ４ｂの検知面に当たる。図
中、Ｇは塩素ガスの流路を示す。また、Ｇ’は塩素ガス
以外のガスの流路を示す。
【００１３】図３は、半導体ガスセンサ４ａのみによる
検知電圧Ｅｘａを説明するため、半導体ガスセンサ４ｂ
を固定抵抗Ｒと見なした等価回路図である。図４は、半
導体ガスセンサ４ｂのみによる検知電圧Ｅｘｂを説明す
るため、半導体ガスセンサ４ａを固定抵抗Ｒと見なした
等価回路図である。まず、塩素ガスが存在しない雰囲気
下で、ホイートストンブリッジ回路が平衡状態となるよ
うに、可変抵抗ＶＲを調整する。すなわち、検知電圧Ｅ
ｘ＝０〔Ｖ〕となるように、可変抵抗ＶＲを調整する。
検知電圧Ｅｘａを説明するため、半導体ガスセンサ４ｂ
を固定抵抗Ｒと見なした等価回路図である。図４は、半
導体ガスセンサ４ｂのみによる検知電圧Ｅｘｂを説明す
るため、半導体ガスセンサ４ａを固定抵抗Ｒと見なした
等価回路図である。まず、塩素ガスが存在しない雰囲気
下で、ホイートストンブリッジ回路が平衡状態となるよ
うに、可変抵抗ＶＲを調整する。すなわち、検知電圧Ｅ
ｘ＝０〔Ｖ〕となるように、可変抵抗ＶＲを調整する。
【００１４】図５の（ａ）（ｂ）の経過時間０〜経過時
間ｔ１に示すように、塩素ガスが存在しない雰囲気下で
は、検知電圧Ｅｘａの変化と，検知電圧Ｅｘｂの変化の
度合いは基本的に同等であり、且つ、電圧の変化極性は
逆方向である。これは、各半導体ガスセンサ４ａ，４ｂ
の検知面には、塩素ガスを含まないガス成分Ｇ’がその
まま当たるので、妨害性ガスや温度，湿度などによる影
響が検知電圧Ｅｘａ，Ｅｘｂの両方に等しく現れるため
である。したがって、図５の（ｃ）に示すように、検知
電圧Ｅｘは、略０〔Ｖ〕の状態を維持する。図５の
（ａ）の経過時間ｔ１〜経過時間ｔ２に示すように、塩
素ガスが発生した雰囲気下では、検知電圧Ｅｘａは大き
く変化する。一方、図５の（ｂ）の経過時間ｔ１〜経過
時間ｔ２に示すように、検知電圧Ｅｘｂはあまり変化し
ない。これは、半導体ガスセンサ４ａの検知面には、塩
素ガスを含むガス成分Ｇがそのまま当たるのに対し、半
導体ガスセンサ４ｂの検知面には、塩素ガスフィルタ８
の働きにより、塩素ガス以外のガス成分のみが当たるた
めである。したがって、図５の（ｃ）に示すように、検
知電圧Ｅｘは、妨害性ガスや温度，湿度などによる影響
が打ち消された、塩素ガスの濃度に応じた電圧となる。
図５の（ｃ）の経過時間ｔ２以降に示すように、塩素ガ
スが存在しない雰囲気となると、経過時間０〜経過時間
ｔ１の状態と同じになるから、検知電圧Ｅｘは、略０
〔Ｖ〕の状態となる。
間ｔ１に示すように、塩素ガスが存在しない雰囲気下で
は、検知電圧Ｅｘａの変化と，検知電圧Ｅｘｂの変化の
度合いは基本的に同等であり、且つ、電圧の変化極性は
逆方向である。これは、各半導体ガスセンサ４ａ，４ｂ
の検知面には、塩素ガスを含まないガス成分Ｇ’がその
まま当たるので、妨害性ガスや温度，湿度などによる影
響が検知電圧Ｅｘａ，Ｅｘｂの両方に等しく現れるため
である。したがって、図５の（ｃ）に示すように、検知
電圧Ｅｘは、略０〔Ｖ〕の状態を維持する。図５の
（ａ）の経過時間ｔ１〜経過時間ｔ２に示すように、塩
素ガスが発生した雰囲気下では、検知電圧Ｅｘａは大き
く変化する。一方、図５の（ｂ）の経過時間ｔ１〜経過
時間ｔ２に示すように、検知電圧Ｅｘｂはあまり変化し
ない。これは、半導体ガスセンサ４ａの検知面には、塩
素ガスを含むガス成分Ｇがそのまま当たるのに対し、半
導体ガスセンサ４ｂの検知面には、塩素ガスフィルタ８
の働きにより、塩素ガス以外のガス成分のみが当たるた
めである。したがって、図５の（ｃ）に示すように、検
知電圧Ｅｘは、妨害性ガスや温度，湿度などによる影響
が打ち消された、塩素ガスの濃度に応じた電圧となる。
図５の（ｃ）の経過時間ｔ２以降に示すように、塩素ガ
スが存在しない雰囲気となると、経過時間０〜経過時間
ｔ１の状態と同じになるから、検知電圧Ｅｘは、略０
〔Ｖ〕の状態となる。
【００１５】以上の塩素ガス検知部１００によれば、半
導体ガスセンサ４ａの検知面には周囲の雰囲気のガスが
そのまま当たり、半導体ガスセンサ４ｂの検知面には、
塩素ガスフィルタ８の働きにより、塩素ガスを除外した
ガス成分が選択的に当たるので、前者を検知センサとし
て機能させ、後者を補償用のノイズ成分を得るための補
償センサとして機能させることが出来る。これにより、
妨害性ガスや温度，湿度などの影響を打ち消し、ドリフ
トを抑制した検知電圧Ｅｘを得ることが可能となり、塩
素ガスの濃度を正確に検知できる。
導体ガスセンサ４ａの検知面には周囲の雰囲気のガスが
そのまま当たり、半導体ガスセンサ４ｂの検知面には、
塩素ガスフィルタ８の働きにより、塩素ガスを除外した
ガス成分が選択的に当たるので、前者を検知センサとし
て機能させ、後者を補償用のノイズ成分を得るための補
償センサとして機能させることが出来る。これにより、
妨害性ガスや温度，湿度などの影響を打ち消し、ドリフ
トを抑制した検知電圧Ｅｘを得ることが可能となり、塩
素ガスの濃度を正確に検知できる。
【００１６】なお、以上の実施形態では、塩素ガスを検
知対象としたが、他の酸化性ガス（例えばオゾンガス）
を検知対象とする場合にも本発明を適用できる。また、
還元性ガス（アンモニアガスや一酸化炭素ガス）を通さ
ないフィルタを用い、還元性ガスを検知対象とすること
も出来る。
知対象としたが、他の酸化性ガス（例えばオゾンガス）
を検知対象とする場合にも本発明を適用できる。また、
還元性ガス（アンモニアガスや一酸化炭素ガス）を通さ
ないフィルタを用い、還元性ガスを検知対象とすること
も出来る。
【００１７】
【発明の効果】本発明のガス検知装置によれば、一方の
半導体ガスセンサの検知面には周囲の雰囲気のガスがそ
のまま当たり、他方の半導体ガスセンサの検知面には、
フィルタの働きにより、検知対象ガスを除外したガスが
当たるので、両半導体ガスセンサに共通に現れるノイズ
成分（妨害性ガスや温度，湿度などの影響）を打ち消し
た検知信号を容易に得ることが出来る。これにより、受
信器でノイズ成分を除去するための補正電圧を生成する
必要がなくなり、受信器の構成を簡単化することが出来
る。また、塩素ガスなどの漏出を監視する連続監視保安
用装置では、警報指示精度の向上と、長時間の安定動作
の見地から特に有用である。
半導体ガスセンサの検知面には周囲の雰囲気のガスがそ
のまま当たり、他方の半導体ガスセンサの検知面には、
フィルタの働きにより、検知対象ガスを除外したガスが
当たるので、両半導体ガスセンサに共通に現れるノイズ
成分（妨害性ガスや温度，湿度などの影響）を打ち消し
た検知信号を容易に得ることが出来る。これにより、受
信器でノイズ成分を除去するための補正電圧を生成する
必要がなくなり、受信器の構成を簡単化することが出来
る。また、塩素ガスなどの漏出を監視する連続監視保安
用装置では、警報指示精度の向上と、長時間の安定動作
の見地から特に有用である。
【図１】本発明の一実施形態の塩素ガス検知装置にかか
る塩素ガス検知部を示す回路図である。
る塩素ガス検知部を示す回路図である。
【図２】半導体ガスセンサおよびフィルタを組み込んだ
ガスセンサユニットを示す断面図である。
ガスセンサユニットを示す断面図である。
【図３】図１の塩素ガス検知部で、一方の半導体ガスセ
ンサを固定抵抗と見なした等価回路図である。
ンサを固定抵抗と見なした等価回路図である。
【図４】図１の塩素ガス検知部で、他方の半導体ガスセ
ンサを固定抵抗と見なした等価回路図である。
ンサを固定抵抗と見なした等価回路図である。
【図５】図３，図４，図１の回路における検知電圧の変
化をそれぞれ示すグラフである。
化をそれぞれ示すグラフである。
【図６】従来のガス検知部の一例を示す回路図である。
【図７】大気中における検知電圧の経時変化を示すグラ
フである。
フである。
【図８】図６のガス検知部を用いたガス検知装置を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
１００ 塩素ガス検知部 １０１ 半導体ガスセンサユニット １ａ，１ｂ 半導体物質 ２ａ，２ｂ ヒータ ４ａ，４ｂ 半導体ガスセンサ ６ 金属性網 ７ 金網加熱用ヒータ ８ 塩素ガスフィルタ ９ 整流板 Ｃ ケース Ｇ 塩素ガスを含むガス成分 Ｇ’ 塩素ガスを含まないガス成分 Ｌａ，Ｌｂ 信号線 Ｌｈ 電源線 Ｒ 抵抗 Ｓ１，Ｓ２ ガス採取空間
Claims (4)
- 【請求項１】 酸化性ガスまたは還元性ガスを検知する
ガス検知装置において、第１の半導体ガスセンサと、検
知対象ガスを通さないフィルタが付設された第２の半導
体ガスセンサと、前記第１の半導体ガスセンサによる検
知信号と，前記第２の半導体ガスセンサによる検知信号
との差成分を抽出する差成分抽出回路とを具備したこと
を特徴とするガス検知装置。 - 【請求項２】 酸化性ガスまたは還元性ガスを検知する
ガス検知装置において、ホイートストンブリッジ回路の
第１辺に第１の半導体ガスセンサを設置し、第２辺に検
知対象ガスを通さないフィルタが付設された第２の半導
体ガスセンサを設置し、第３辺および第４辺に抵抗をそ
れぞれ設置し、前記第１辺および第４辺の接続点と，前
記第２辺および第３辺の接続点とにセンサ印加電圧を印
加し、前記第１辺および第２辺の接続点と，前記第３辺
および第４辺の接続点とから検知信号を取り出すことを
特徴とするガス検知装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のガス検
知装置において、検知対象ガスが酸化性ガスであり、前
記フィルタが、金属製網と，その金属製網を加熱する金
網加熱用ヒータとからなることを特徴とするガス検知装
置。 - 【請求項４】 請求項３に記載のガス検知装置におい
て、前記酸化性ガスが、塩素ガスであることを特徴とす
るガス検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11678997A JPH10307115A (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | ガス検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11678997A JPH10307115A (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | ガス検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10307115A true JPH10307115A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14695744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11678997A Pending JPH10307115A (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | ガス検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10307115A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003247974A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-09-05 | Denso Corp | ガス検出装置 |
| JP2008032607A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Kyushu Univ | 硫化物の悪臭を高感度で検知するセンサ |
| JP2009058336A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 液体状態検知センサ |
| JP2009300119A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Toyota Central R&D Labs Inc | ガス検出装置 |
| JP5488755B1 (ja) * | 2013-09-26 | 2014-05-14 | 日新電機株式会社 | 汚損監視装置 |
| JPWO2012131944A1 (ja) * | 2011-03-30 | 2014-07-24 | 富士通株式会社 | 大気環境測定装置、大気環境測定方法及び大気環境測定システム |
| US10495595B2 (en) | 2016-03-03 | 2019-12-03 | Fujitsu Limited | Gas sensor device, gas measurement method, and gas measurement device |
| EP3431976B1 (en) * | 2017-07-21 | 2022-04-20 | Riken Keiki Co., Ltd. | Gas detector comprising siloxane removal filter |
-
1997
- 1997-05-07 JP JP11678997A patent/JPH10307115A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003247974A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-09-05 | Denso Corp | ガス検出装置 |
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| JP5742932B2 (ja) * | 2011-03-30 | 2015-07-01 | 富士通株式会社 | 大気環境測定装置、大気環境測定方法及び大気環境測定システム |
| US9395334B2 (en) | 2011-03-30 | 2016-07-19 | Fujitsu Limited | Atmospheric environment measuring apparatus, atmospheric environment measuring method and atmospheric environment measuring system |
| JP5488755B1 (ja) * | 2013-09-26 | 2014-05-14 | 日新電機株式会社 | 汚損監視装置 |
| CN104515937A (zh) * | 2013-09-26 | 2015-04-15 | 日新电机株式会社 | 污损监控装置 |
| CN104515937B (zh) * | 2013-09-26 | 2017-07-25 | 日新电机株式会社 | 污损监控装置 |
| US10495595B2 (en) | 2016-03-03 | 2019-12-03 | Fujitsu Limited | Gas sensor device, gas measurement method, and gas measurement device |
| EP3431976B1 (en) * | 2017-07-21 | 2022-04-20 | Riken Keiki Co., Ltd. | Gas detector comprising siloxane removal filter |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040326 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060523 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |