JPS5912132B2 - A device that detects the presence of a specific substance in a gas stream - Google Patents

A device that detects the presence of a specific substance in a gas stream

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JPS5912132B2
JPS5912132B2 JP2606879A JP2606879A JPS5912132B2 JP S5912132 B2 JPS5912132 B2 JP S5912132B2 JP 2606879 A JP2606879 A JP 2606879A JP 2606879 A JP2606879 A JP 2606879A JP S5912132 B2 JPS5912132 B2 JP S5912132B2
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amplifier
test strip
substance
output
luminous flux
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フランク・キツトジンガ−
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Noranda Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薬品試験紙を使つて気体流に特定の物質が存在
することを検出する装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for detecting the presence of specific substances in a gas stream using chemical test strips.

気体または混合気体の成分気体または空気の存在を決定
するのに薬品試験紙の着色を利用することは一般に公知
である。公知の装置例えば昭和52年5月17田こ発行
された米国特許第4,023,930号および昭和52
年6月28日に発行された米国特許第4,032,29
7号に開示された装置は全体として監視しようとする気
体を循環する測定チエンバ内に置いた試験紙を照明する
ために光源としてランプを使用し、気体に曝らして試験
紙が着色するために試験紙の光吸収が増加するのを検出
するのに光検出装置例えば光電セルを使用している。
It is generally known to utilize the coloring of chemical test strips to determine the presence of component gases or air in gases or gas mixtures. Known devices such as U.S. Pat. No. 4,023,930 issued May 17, 1972;
U.S. Patent No. 4,032,29, issued June 28,
The device disclosed in No. 7 uses a lamp as a light source to illuminate a test strip placed in a measuring chamber in which the gas to be monitored is circulated, and the test strip is colored by exposure to the gas. A light detection device, such as a photocell, is used to detect the increase in light absorption of the test strip.

公知の装置はすべて、光の吸収に関するボーガ一および
ランパート(BOugerandLambert)の指
数則による試験紙と反応した気体の積算量を示すリニア
でない出力を得ているに過ぎない。これらの装置は通常
検出すべき気体が予め定めた量に達すると警報を発する
ように仕組まれている。監視しようとする気体の濃度を
その気体が装置を通過するとき瞬時に示す装置はまだ公
知ではない。公知の装置の別の欠点は読み取る前に自動
的にゼロ調整する装置を有しておらず従つて手動で調整
しなければならないことである。
All known devices only provide a non-linear output that indicates the cumulative amount of gas that has reacted with the test strip according to the Bougerand Lambert power law for absorption of light. These devices are usually arranged to issue an alarm when a predetermined amount of the gas to be detected is reached. No device is yet known which indicates the concentration of the gas to be monitored instantaneously as the gas passes through the device. Another disadvantage of the known device is that it does not have an automatic zeroing device before reading and therefore has to be manually adjusted.

公知の装置のさらに別の欠点は、ランプの経年変化およ
び電圧変動を補償してないことである。
Yet another drawback of the known device is that it does not compensate for lamp aging and voltage fluctuations.

現存する装置のさらに別の欠点は光源として通常働くラ
ンプによつてテープが熱せられることで、これは逆に特
に測定サイクルの終りにテープの着色の精度に影響を与
えることである。従つて本発明の目的は実質的に上に述
べた欠点がない装置を得ること、さらに詳しくは監視し
ようとする物質の濃度の瞬時表示を得ることである。
A further disadvantage of existing devices is that the tape is heated by the lamp, which usually serves as a light source, which in turn affects the accuracy of the coloring of the tape, especially at the end of the measuring cycle. The object of the invention is therefore to obtain a device substantially free from the above-mentioned disadvantages, and more particularly to obtain an instantaneous indication of the concentration of the substance to be monitored.

本発明による装置は、チエンバにある気体中の特定物質
と接触すると着色を受ける試1験紙を受け入れる検出チ
エンバ、光束を発生し、それを検出チエンバ内にある試
験紙へ向ける装置、検出チエンバ内にある試験紙が気体
流内の特定物質に曝らされて受ける着色の程度に応答す
る光検出装置、この光検出装置に接続されて試験紙の着
色に比例する出力電圧を得る増幅器、およびこの増幅器
に接続されて監視する物質の濃度の瞬時表示である出力
信号を得る装置とを有している。この装置は1つが検出
チエンバ内にある試1験紙の方向へ向い、もう1つが町
変光学密度フイルタ・\向う2つの光束に分ける光分割
装置と、この可変光学密度フイルタの透過度に応答する
第2光束検出装置を備えるのが好ましい。
The apparatus according to the invention comprises: a detection chamber for receiving a test strip which becomes colored upon contact with a specific substance in a gas present in the chamber; a device for generating a beam of light and directing it onto the test strip disposed within the detection chamber; a photodetection device responsive to the degree of coloration that the test strip receives upon exposure to a particular substance in the gas stream; an amplifier connected to the photodetection device to obtain an output voltage proportional to the coloration of the test strip; and a device connected to the amplifier to obtain an output signal that is an instantaneous indication of the concentration of the substance being monitored. This device has a light splitting device that divides the beam into two beams, one facing the test paper in the detection chamber and the other facing the Machihen optical density filter, and responds to the transmittance of this variable optical density filter. It is preferable to include a second light flux detection device.

増幅器(以后光電セル増幅器と称す)は2個の光束検出
装置に応答してこの2個の光束検出装置によつて検出さ
れる光の比の函数で光源の強度変化に関係しない出力を
提供する。測定を行う前に光電セル増幅器の出力をゼロ
にりセツトするための自動ゼロ調整装置を備えているこ
とも好ましい。
An amplifier (hereinafter referred to as a photocell amplifier) is responsive to the two flux detection devices to provide an output that is a function of the ratio of the light detected by the two flux detection devices and is independent of changes in the intensity of the light source. . It is also preferred to include an automatic zeroing device for resetting the output of the photocell amplifier to zero before taking measurements.

監視する物質の濃度の瞬時値である出力信号を得る装置
は薬品試験紙と反応した物質の積算量と比例函数である
出力を得るように光電セル増幅器に接続された信号調整
回路、および光電セル増幅器の出力に接続され物質の瞬
時濃度を引き出す微分装置とを有することが好ましい。
A device for obtaining an output signal which is an instantaneous value of the concentration of the substance to be monitored includes a signal conditioning circuit connected to a photocell amplifier and a photocell to obtain an output which is a proportional function of the cumulative amount of the substance that has reacted with the drug test strip. It is preferred to have a differentiator connected to the output of the amplifier to derive the instantaneous concentration of the substance.

このような信号調整回路は、その出力が光電セル増幅器
の入力に接続された演算増幅器であつて、光電セル増幅
器の出力からは正のフイードバツクを受けて光電セル増
幅器の入力をその出力がリニアーになるような方向へ変
化するようにする演算増幅器が設けられてもよい。それ
によつて光電セル増幅器のリニアー出力の微分は検出す
る物質の濃度の瞬時表示を与えるであろう。低域フイル
タを光電セル増幅器の出力に接続して出力信号の雑音成
分を除去するのが好ましい。
Such a signal conditioning circuit is an operational amplifier whose output is connected to the input of a photocell amplifier, and receives positive feedback from the output of the photocell amplifier so that its output is linearly connected to the input of the photocell amplifier. An operational amplifier may be provided to cause the change in direction. The differentiation of the linear output of the photocell amplifier will thereby give an instantaneous indication of the concentration of the substance being detected. Preferably, a low pass filter is connected to the output of the photocell amplifier to remove noise components in the output signal.

この装置はまた光電増幅器を微分装置へ接続して、薬品
試験紙と反応した物質の通常の分解を補償する分解補償
装置を有することが好ましい。光源として働くランプで
発生する熱が試験紙に悪影響するのを防止するために、
光路好ましくはランプと光束分割装置の間に熱フイルタ
を設置する。光束分割装置より前の光束中にもフイルタ
を設けて所定の波長の光を通過させることも好ましい。
Preferably, the device also has a decomposition compensation device connecting the photoelectric amplifier to the differentiating device to compensate for the normal decomposition of the material reacted with the drug test strip. To prevent the heat generated by the lamp that acts as a light source from adversely affecting the test paper,
A thermal filter is preferably installed in the optical path between the lamp and the beam splitter. It is also preferable to provide a filter in the light beam before the light beam splitter to allow light of a predetermined wavelength to pass through.

このフイルタは干渉フイルタまたは光学ガラスフイルタ
であつてもよい。選択フイルタを使用することは特定の
着色を検出するのに高感度を維持するために重要である
。試験紙は通常数回の読み取りに適した所定の長さを有
する細長い形をしている。
This filter may be an interference filter or an optical glass filter. The use of selective filters is important to maintain high sensitivity in detecting specific colorations. Test strips usually have an elongated shape with a predetermined length suitable for multiple readings.

従つてそれは通常断続的に検出チヤンバに供給されて一
連の測定を行うように配置されている。従つて試験紙を
進める装置にはモータが備えられているのが好まし0)
。紙を進めるために、測定チエンバ一は2つの区画に分
けてあつて、その1つは好ましくは紙を進めるモーター
に接続された適当な機構で動かせるようになつている。
この装置はプログラム装置を備えていて順次モーターを
短時間働かせてテープを進め次に短い時間々隔で自動ゼ
ロ調整装置を働かせて装置をゼロにりセツトし最後に気
体流を測定チエンバに供給するポンプを作動するのが好
ましい。可変光学密度フイルタは円板であつてもよくそ
の伝達は典型的な薬品試験紙の範囲に応答する範囲全体
に変化するものであつてもよい。
It is therefore usually arranged to be intermittently supplied to the detection chamber to take a series of measurements. Therefore, it is preferable that the device for advancing the test strip is equipped with a motor.
. For advancing the paper, the measuring chamber is divided into two sections, one of which is preferably movable by a suitable mechanism connected to a motor for advancing the paper.
The device is equipped with a programming device which sequentially activates the motor for short periods of time to advance the tape, then activates the automatic zeroing device at short time intervals to zero the device and finally supplies the gas flow to the measurement chamber. Preferably, the pump is activated. The variable optical density filter may be a disk whose transmission may vary over a range responsive to the range of typical drug test strips.

こうした円板は上記した自動ゼロ調整装置によつて運転
されるサーボモータの軸に取付けられていてもよい。こ
の可変光学密度フイルタは代りにリニアサーボモーター
で進められる所定の長さをもつた細長い形をしていても
よい。自動ゼロ調整装置は光電セル増幅器の出力に接続
された演算増幅器、およびプログラム装置に応答して演
算増幅器とサーボモーターを接続するスイツチ装置を有
している。こうして自動ゼロ調節時間の間はサーボモー
ターは運転されて光電増幅器の出力をゼロに設定する。
この光電セル増幅器は、その反転入力端子に直列に第1
光検出装置が接続され、第2光検出装置がその反転入力
端子と出力端子にかけて接続されて、光源の強度に関係
なく、この2個の光検出器で検出された光の比の函数で
ある光電セル増幅器の利得を自動的に調整する演算増幅
器と、この演算増幅器の出力と基準源とを比較する加算
網と、この加算網の出力に接続されて光電セル増幅器の
出力信号を提供するインバータとを有している。本発明
を添付図面に例示した好ましい実施例を参照しながら開
示する。第1図を参照すると、2つの区画12,14か
ら作られた測定チエンバ一が図示されている。
Such a disc may be mounted on the shaft of a servo motor driven by the automatic zeroing device described above. The variable optical density filter may alternatively have an elongated shape with a predetermined length that is advanced by a linear servo motor. The automatic zeroing device includes an operational amplifier connected to the output of the photocell amplifier and a switch device responsive to a programming device to connect the operational amplifier and the servo motor. Thus, during the automatic zero adjustment time, the servo motor is operated to set the output of the photoelectric amplifier to zero.
The photocell amplifier has a first transistor in series with its inverting input terminal.
A photodetector is connected, and a second photodetector is connected across the inverting input terminal and the output terminal of the photodetector, the output being a function of the ratio of the light detected by the two photodetectors, regardless of the intensity of the light source. an operational amplifier for automatically adjusting the gain of the photocell amplifier; a summing network for comparing the output of the operational amplifier with a reference source; and an inverter connected to the output of the summing network for providing the output signal of the photocell amplifier. It has The invention is disclosed with reference to preferred embodiments illustrated in the accompanying drawings. Referring to FIG. 1, a measurement chamber made up of two compartments 12, 14 is illustrated.

区画12は矢印Aで示したようにモーター18によつて
薬品試験紙16がチエンバ一を通つて前進可能なように
可動である。区画12の動きは通常の結合機構(図示さ
れていない)を通してモーター18によつて完全に制御
されている。検出する物質を含む気体流はチヤンバの区
画12にある入口20を通して適当なポンプ(図示され
ていない)の手段によつて供給されチエンバの区画14
にある出口22を通して出ていく。O−リングまたは他
の適当な装置(図示してない)がチエンバの2つの区画
の間にあつて測定中チヤンバのシールを確実にしている
。測定チエンバ内の試験紙の部分は光源として働くラン
プ24で発生する光束によつて照明されている。
The compartment 12 is movable by a motor 18 as indicated by arrow A so that a drug test strip 16 can be advanced through the chamber. Movement of compartment 12 is completely controlled by motor 18 through conventional coupling mechanisms (not shown). A gas stream containing the substance to be detected is supplied through an inlet 20 in chamber section 12 by means of a suitable pump (not shown) to chamber section 14.
Exit through exit 22 located at An O-ring or other suitable device (not shown) is located between the two sections of the chamber to ensure sealing of the chamber during measurements. The portion of the test strip in the measuring chamber is illuminated by a light beam generated by a lamp 24 serving as a light source.

この光束は開孔板30の直前に位置する平凸面レンズ2
6,28によつて形成される。開孔板30を通過する光
束の画像は色消しレンズ32および光束分割装置34に
よつて試験紙16および可変光学密度フイルタ36上に
形成される。この画像の形成にはいろいろな光学的配置
が使用されるであろう。例えば開孔板と色消しレンズ間
の距離をこのレンズの焦点距離fの2倍になるように配
置してもよい。同様にこの色消しレンズと光束分割装置
間の距離および光束分割装置と試験紙間の距離または光
束分割装置と可変光学密度フイルタ間の距離との和を2
fに等しく調整してもよい。色消しレンズはよく知られ
ているように色収差を防ぐために使用する。チエンバの
区画14の端は光束が通過できるように透明板31によ
つて閉じてある。熱フイルタ38は光源24とレンズ2
6,28の間にあつて、ランプからの熱が試験紙の水分
に影響を与えるのを防止している。
This light flux is transmitted to the plano-convex lens 2 located just in front of the aperture plate 30.
6,28. An image of the light flux passing through the apertured plate 30 is formed on the test strip 16 and the variable optical density filter 36 by the achromatic lens 32 and the light flux splitter 34 . Various optical arrangements may be used to form this image. For example, the distance between the aperture plate and the achromatic lens may be twice the focal length f of this lens. Similarly, the sum of the distance between this achromatic lens and the beam splitter and the distance between the beam splitter and the test paper or the distance between the beam splitter and the variable optical density filter is 2.
It may be adjusted equal to f. As is well known, achromatic lenses are used to prevent chromatic aberration. The end of the chamber section 14 is closed by a transparent plate 31 to allow the passage of the light beam. Thermal filter 38 connects light source 24 and lens 2
6.28 to prevent the heat from the lamp from affecting the moisture content of the test paper.

これは特に測定時間の終りには試験紙が次第にランプで
発生する熱によつて乾燥するので読み取り精度に大きな
影響を与えることがわかつた。もちろん熱フイルタは光
源と光束分割装置の間ならどこに設けてもよい〜 干渉フイルタまたは光学フイルタどちらであつてもよい
が、フイルタ40を光束分割装置の前に設けて所定の波
長の色を通すようにする。
This has been found to have a significant impact on the reading accuracy, especially at the end of the measurement period as the test strip gradually dries out due to the heat generated by the lamp. Of course, the thermal filter can be placed anywhere between the light source and the beam splitter. It can be either an interference filter or an optical filter, but the filter 40 is installed in front of the beam splitter to pass colors of predetermined wavelengths. Make it.

例えば試験で観測する着色が黄色ならば青色フイルタを
使うとよい。フイルタを光束分割装置の前に設けて2つ
の光電セルに等しく影響するようにすることが非常に重
要である。選択フイルタを使うことは特定の着色を検出
する上で高感度を維持するために重要である。試験紙1
6を通過する光はチエンバの区画12にある透明板44
の後方に設けた光電セル42によつて検出される。
For example, if the coloration to be observed in the test is yellow, use a blue filter. It is very important to place a filter before the beam splitter so that it affects the two photocells equally. The use of selective filters is important to maintain high sensitivity in detecting specific colorations. Test paper 1
The light passing through the transparent plate 44 in the chamber section 12
It is detected by a photoelectric cell 42 provided behind the camera.

同様に可変光学密度フイルタ36を通過する光はこの可
変光学密度フイルタ36の後方に位置する光電セル46
によつて検出される。試験紙または可変光学密度フイル
タを通過または反射される光に応答する他の光検出装置
もまた計画されることは理解されよう。光電セル42,
46は可変インピーダンス装置であつて適当な光電セル
増幅器48の回路に接続され、この増幅器は試験紙の着
色に比例し、しかも例えばランプの経年変化およびラン
プ電圧の変動によつて起る光源強度の変化に関係なく2
つの光電セルによつて検出される光の直接比である出力
を提供する。このような増幅器の一例を第4図に図示し
た。詳しくは後で開示する。さて可変光学密度フイルタ
36の透過度が試験紙のそれと整合(計測チエンバに気
体を流さないで)するとき、光電セル42,46のイン
ピーダンスは等しく光電セル増幅器の出力はゼロである
とする。このゼロボルト出力は今後監視する気体を測定
チエンバに供給する前の透過度値1と称する状態を示す
。監視すべき気体をチエンバを通して供給する前にもし
可能光学密度フイルタの透過度が試験紙のそれと正確に
一致しないときは、光電セル46は光電セル42と異る
インピーダンスを有し、光電セル増幅器48の出力はゼ
ロではないであろう。このような出力は前に自動ゼロ調
整装置と称した自動−リセツトサーボ増幅器50へ供給
される。サーボ増幅器の出力はプログラム装置52の制
御のもとで可変光学密度フイルタ36を駆動するサーボ
モータ54へ供給される。こうして測定チエンバへ気体
を供給する前に光電セル増幅器の出力がゼロでないとき
は、サーボモータ54力珀動的に可変光学密度フイルタ
36をこの可変光学密度フイルタの伝達と試験紙のそれ
とが整合するように回転しそれによつて自動的に増幅器
の出力をゼロに戻す。プログラム装置52は第2図に示
したシーケンスに従つてモーター18、サーボモータ5
4および気体ポンプ(図示してない)を駆動させる通常
のタイミング装置である。例えば所定の時間々隔が20
秒だとすればこの間モーター18は動作してチエンバ1
0を開きテープを進める。次にこのモーターは停止して
チエンバは閉じる。続いてサーボ増幅器50がサーボモ
ータ54に接続されて増幅器48の自動ゼロ出力調整を
行う。l−10秒の時間々隔があればこの調整を行うの
に十分と考えられている。次にサーボモータ54は消勢
され、測定チエンバへの気体送入を制御するポンプが動
作して測定サイクルが開始される。この測定サイクルは
試験紙を通る透過度が0.5の状態に達するまでか、ま
たはもしそのサンプル気体が検出する物質を十分な量含
有してないときは例えば2〜8時間という所定時間々隔
の間実施されるのが好ましい。測定時間の間、検出する
物質例えば空気中のひ化水素(アルシン)があると、例
えば臭化水銀をしみ込ませた試験紙は白色から黄色に次
第に変化するであろう。
Similarly, light passing through the variable optical density filter 36 is transmitted to a photocell 46 located behind the variable optical density filter 36.
detected by. It will be appreciated that other light detection devices responsive to light passing through or reflected from test strips or variable optical density filters are also contemplated. photoelectric cell 42,
46 is a variable impedance device connected to the circuit of a suitable photocell amplifier 48 which is proportional to the coloration of the test strip and which also compensates for changes in light source intensity caused by, for example, lamp aging and lamp voltage variations. 2 regardless of change
provides an output that is a direct ratio of the light detected by one photocell. An example of such an amplifier is illustrated in FIG. Details will be disclosed later. Now assume that when the transmittance of the variable optical density filter 36 matches that of the test strip (without flowing gas into the measurement chamber), the impedances of the photocells 42 and 46 are equal and the output of the photocell amplifier is zero. This zero volt output indicates a condition referred to as a permeability value of 1 before the gas to be monitored is supplied to the measurement chamber. Before supplying the gas to be monitored through the chamber, if the transmission of the possible optical density filter does not exactly match that of the test strip, the photocell 46 has a different impedance than the photocell 42 and the photocell amplifier 48 The output of will not be zero. Such output is provided to an auto-reset servo amplifier 50, previously referred to as an auto-zero device. The output of the servo amplifier is provided to a servo motor 54 which drives a variable optical density filter 36 under the control of a programmer 52. Thus, before supplying gas to the measuring chamber, when the output of the photocell amplifier is not zero, the servo motor 54 forces the dynamically variable optical density filter 36 so that the transmission of the variable optical density filter matches that of the test strip. , thereby automatically returning the amplifier output to zero. The programming device 52 controls the motor 18 and servo motor 5 according to the sequence shown in FIG.
4 and a conventional timing device to drive a gas pump (not shown). For example, if the predetermined time interval is 20
If it is seconds, the motor 18 is operating during this time and the chamber 1
Open 0 and advance the tape. This motor then stops and the chamber closes. Servo amplifier 50 is then connected to servo motor 54 to provide automatic zero output adjustment of amplifier 48. It is believed that a time interval of 1-10 seconds is sufficient to make this adjustment. The servo motor 54 is then deenergized and the pump controlling gas delivery to the measurement chamber is operated to begin the measurement cycle. This measurement cycle is repeated until the permeability through the test strip reaches a condition of 0.5 or, if the sample gas does not contain a sufficient amount of the substance to be detected, at predetermined intervals, e.g. 2 to 8 hours. Preferably, it is carried out for a period of time. During the measurement period, in the presence of the substance to be detected, such as hydrogen arsenide (arsine) in the air, a test strip impregnated with, for example, mercury bromide will gradually change from white to yellow.

青色の光(青色フイルタを使用)で照明されているとき
は、この色の変化は紙の透過度を減じ、光電セル42の
インピーダソスは増加するであろう。しかし光電セル4
6のインピーダンスは変らないであろう。これによつて
光電セル増幅器の出力は試験紙と反応したひ化水素の累
積量に応答する値まで増加する。第3図の曲線は試験紙
と反応したひ化水素量(μ9)の函数として薬品試験紙
の透過度を示したものである。この曲線は光の吸収に関
するボーガ一およびランバートの指数則によつてリニア
ーではなく、補償しないときは光電セル増幅器の出力も
またリニアーではない。この後でさらに詳しく開示する
ように本発明の目的は適当な微分装置56の手段によつ
て光電セル増幅器の出力信号を微分し、試験紙と反応し
た物質の濃度の瞬時表示を得ることおよびこの濃度を例
えばプロツク58で示した表示装置に示すことである。
しかし光電セル増幅器の出力はリニアーではないのでこ
のような出力の微分は試験紙と反応した物質の真の濃度
表示を与えないであろう。増幅器48がリニアーな出力
を作るようにするために、本発明は光電セル増幅器の出
力に接続される信号調整回路60を備え、光の吸収が指
数則であるために薬品試験紙の透過度がリニアーでない
のを補償することを提案する。信号調整回路の一例を次
の第4図で説明で詳しく開示する。さて第4図を参照す
ると光電セル増幅器48、自動−リセツトサーボ増幅器
50.微分装置56、信号調整回路60およびさらに低
域フイルタ62および分解補償装置64を含む回路線図
の実施例がされる。光電セル増幅器は演算増幅器0P1
を有している。
When illuminated with blue light (using a blue filter), this color change will reduce the transparency of the paper and the impedance of photocell 42 will increase. However, photocell 4
6's impedance will remain unchanged. This increases the output of the photocell amplifier to a value that is responsive to the cumulative amount of hydrogen arsenide that has reacted with the test strip. The curve in Figure 3 shows the permeability of the chemical test strip as a function of the amount of hydrogen arsenide (μ9) reacted with the test strip. This curve is not linear due to Boger's and Lambert's power laws for light absorption, and without compensation, the output of the photocell amplifier is also not linear. As will be disclosed in more detail hereinafter, it is an object of the present invention to differentiate the output signal of the photocell amplifier by means of a suitable differentiator 56 to obtain an instantaneous indication of the concentration of the substance reacted with the test strip; The concentration may be indicated on a display, for example block 58.
However, since the output of the photocell amplifier is not linear, differentiation of such output will not give an indication of the true concentration of material reacted with the test strip. In order for the amplifier 48 to produce a linear output, the present invention includes a signal conditioning circuit 60 connected to the output of the photocell amplifier so that the transmission of the chemical test strip is We propose to compensate for the non-linearity. An example of a signal conditioning circuit is disclosed in detail in the description of FIG. 4 below. Referring now to FIG. 4, photocell amplifier 48, auto-reset servo amplifier 50. An example of a circuit diagram is provided which includes a differentiator 56, a signal conditioning circuit 60 and also a low pass filter 62 and a decomposition compensator 64. The photocell amplifier is an operational amplifier 0P1
have.

この増幅器0P1の反転人力端子は、感光抵抗器R1(
第1図の光電セル42)を通して正電圧源(この後で開
示する信号調整回路60によつて供給される)に接続さ
れている。この演算増幅器の非反転端子は接地されてい
る。感光抵抗器R2(第1図の光電セル46)は演算増
幅器の反転端子と出力端子の間の演算増幅器フイードバ
ツクループに接続されている。可変光学密度フイルタ3
6の透過度が(測定チエンバに気体を流さずに)試験紙
のそれと整合すると、R1=R2であり演算増幅器の出
力はR1に印加された電圧の逆数である。演算増幅器0
R1の出力は演算増幅器0P2の反転入力端子へ供給さ
れ、一端が基準源V+REFに第2端子がインバータ0
P2の反転入力端子に接続された第2抵抗器R4を含む
加算網の第1抵抗器R3を通してインバータとして働く
、透過度1.0の状態のもとでは、基準電圧+REFは
インバータ0P2の反転入力端子にOボルトが印加され
るように選択され、従つて出力電圧VO−0がその出力
に現れる。抵抗器R5はインバータ0P2の出力端子と
転入力端子の間に接続されていて公知の方法でそのイン
バータの利得を決定する。演算増幅器の非反転入力端子
は接地されている。可変光学密度フイルタ36の透過が
(チエンバに気体を供給する前に)試験紙のそれと整合
しないときはインピーダンスR2(光電セル46)はイ
ンピーダンスR1(光電セル42)と異る値を持ち、演
算増幅器0P1およびインバータ0P2の出力はOでは
ない。
The inverting terminal of this amplifier 0P1 is connected to the photosensitive resistor R1 (
1) to a positive voltage source (supplied by a signal conditioning circuit 60, hereinafter disclosed). The non-inverting terminal of this operational amplifier is grounded. Photoresistor R2 (photocell 46 in FIG. 1) is connected to the operational amplifier feedback loop between the inverting terminal and the output terminal of the operational amplifier. Variable optical density filter 3
6 matches that of the test strip (without flowing gas into the measurement chamber), then R1 = R2 and the output of the operational amplifier is the reciprocal of the voltage applied to R1. operational amplifier 0
The output of R1 is supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier 0P2, with one terminal connected to the reference source V+REF and the second terminal connected to the inverter 0P2.
Under conditions of transparency 1.0, the reference voltage +REF is applied to the inverting input of inverter 0P2, acting as an inverter through the first resistor R3 of the summing network, which includes a second resistor R4 connected to the inverting input terminal of P2. O volts are selected to be applied to the terminal, so that an output voltage VO-0 appears at its output. A resistor R5 is connected between the output terminal and the inverting input terminal of the inverter 0P2 and determines the gain of the inverter in a known manner. The non-inverting input terminal of the operational amplifier is grounded. When the transmission of the variable optical density filter 36 does not match that of the test strip (before supplying gas to the chamber), impedance R2 (photocell 46) has a different value than impedance R1 (photocell 42), and the operational amplifier The outputs of 0P1 and inverter 0P2 are not O.

この出力は抵抗器R6を通して、比較器として働く演算
増幅器0P3の反転入力端子へ供給される。演算増幅器
0P3の非反転入力端子は接地されている。抵抗器R7
がこの演算増幅器の反転入力端子とその出力の間に接続
され、公知の方法でその演算増幅器の利得を決定する。
演算増幅器0P3の非反転入力端子は接地されている。
演算増幅器0P3の出力プログラム装置52(第1図参
照)によつて動作されるリレーRLの接点(RL−1)
を通してサーボモータ54(第1図参照)に印加される
。演算増幅器0P3は第1図の自動−リセツトサーボ増
幅器50であつて、モーター54を動作させて、プログ
ラム装置52で制御されるように各測定サイクルの始め
に演算増幅器0P2の出力に現れる誤差電圧の極性によ
つてある方向または別の方向に可変光学密度フイルタ3
6を回転する。光電セル増幅器の演算増幅器0P2の出
力Vdま微分装置56に直接印加することもできるが、
実際上はこの出力は実質的な量の好ましくない雑音を有
しているので、これを演算増幅器0P4および抵抗器R
8,R9コンデンサCl,C2を含む通常の2次フイル
タ網とを有する低域フイルタで除くことが好ましい。
This output is fed through resistor R6 to the inverting input terminal of operational amplifier 0P3, which acts as a comparator. The non-inverting input terminal of operational amplifier 0P3 is grounded. resistor R7
is connected between the inverting input terminal of the operational amplifier and its output and determines the gain of the operational amplifier in a known manner.
The non-inverting input terminal of operational amplifier 0P3 is grounded.
Contacts (RL-1) of relay RL operated by output programming device 52 (see Figure 1) of operational amplifier 0P3
is applied to the servo motor 54 (see FIG. 1) through the servo motor 54 (see FIG. 1). Operational amplifier 0P3 is the auto-reset servo amplifier 50 of FIG. Variable optical density filter 3 in one direction or another depending on polarity
Rotate 6. The output Vd of the operational amplifier 0P2 of the photocell amplifier can also be applied directly to the differentiator 56;
In practice, this output has a substantial amount of undesirable noise, so it is connected to operational amplifier 0P4 and resistor R
8, R9 capacitors Cl, C2 and a conventional secondary filter network.

抵抗器R8,R9は演算増幅器0P2の出力端子と演算
増幅器0P4の非反転入力端子の間に直列に接続されて
いる。コンデンサC1は演算増幅器0P4の非反転入力
端子と接地の間に接続されているのに対しコンデンサC
2は抵抗器R8,R9の共通点と演算増幅器の出力端子
との間に接続されている。この演算増幅器の反転入力端
子はその出力端子に接続されている。抵抗器R8,R9
およびコンデンサCl,C2の値は低域フイルタのカツ
トオフ周波数によつて決まる。雑音成分を十分満足のい
くように除くにはカツトオフ周波数を0.1〜2Hzの
範囲にするのがよかつた。演算増幅器0P2の出力は、
演算増幅器0P5および抵抗器RlO,Rll,Rl2
を含む信号調整回路60(第1図)にも印加される。
Resistors R8 and R9 are connected in series between the output terminal of operational amplifier 0P2 and the non-inverting input terminal of operational amplifier 0P4. Capacitor C1 is connected between the non-inverting input terminal of operational amplifier 0P4 and ground;
2 is connected between the common point of resistors R8 and R9 and the output terminal of the operational amplifier. The inverting input terminal of this operational amplifier is connected to its output terminal. Resistor R8, R9
The values of capacitors Cl and C2 are determined by the cut-off frequency of the low-pass filter. In order to remove noise components satisfactorily, it is preferable to set the cutoff frequency in the range of 0.1 to 2 Hz. The output of operational amplifier 0P2 is
Operational amplifier 0P5 and resistors RlO, Rll, Rl2
is also applied to a signal conditioning circuit 60 (FIG. 1) that includes.

抵抗器RlOは基準電圧V−REFに接続された端子と
演算増幅器0P5の反転入力端子に接続された端子とを
有している。抵抗器Rllは演算増幅器0P5の反転入
力端子と演算増幅器0P2の出力端子との間に接続され
た可変抵抗器である。抵抗Rl2は演算増幅器0P5の
出力端子とその増幅器の反転端子との間に接続された通
常のフイードバツク抵抗器である。信号調整回路の目的
は第3図に示したように薬品試験紙の透過度がリニアー
でないのを補償することである。もしこのリニアーでな
いのを補償しないと微分装置56は監視する物質が薬品
紙と反応するときその物質の瞬時濃度の正しい表示を与
えないであろう。第4図を参照すると、光電セル増幅器
のフイードバツクループに信号調整回路60を使用する
と次の特性を持つ電圧出力VOを増幅器に発生させる。
Resistor RlO has a terminal connected to reference voltage V-REF and a terminal connected to the inverting input terminal of operational amplifier 0P5. Resistor Rll is a variable resistor connected between the inverting input terminal of operational amplifier 0P5 and the output terminal of operational amplifier 0P2. Resistor Rl2 is a conventional feedback resistor connected between the output terminal of operational amplifier 0P5 and the inverting terminal of that amplifier. The purpose of the signal conditioning circuit is to compensate for the non-linear transmittance of the drug test strip as shown in FIG. If this non-linearity is not compensated for, the differentiator 56 will not give an accurate indication of the instantaneous concentration of the substance being monitored as it reacts with the drug paper. Referring to FIG. 4, the use of signal conditioning circuit 60 in the feedback loop of a photovoltaic cell amplifier causes the amplifier to produce a voltage output VO having the following characteristics.

第5図に示したように、ひ化水素を検出するために薬品
試験紙として臭化水銀を使用してさまざまなKの値につ
いて多くの曲線を得た。
As shown in FIG. 5, a number of curves were obtained for various values of K using mercury bromide as a chemical test strip to detect hydrogen arsenide.

最もリニアーに近い曲線はK=0.5の曲線である。こ
のような曲線は透過度値T−0.5に応答する点Bまで
はリニアーである。実際に、ニリア一な出力を作るため
には、検出する物質の既知一定濃度を薬品試験紙と連続
的に反応させ、可変抵抗R1lによつて決まる演算増幅
器の利得をリニアーなランプ出力が得られるまで変化さ
せる。
The curve closest to linearity is the curve with K=0.5. Such a curve is linear up to point B, which responds to a transmission value of T-0.5. In fact, in order to produce a linear output, a known constant concentration of the substance to be detected is continuously reacted with a chemical test strip, and the gain of the operational amplifier determined by the variable resistor R1l is used to obtain a linear lamp output. change up to.

演算増幅器0P4の出力は演算増幅器0P6、抵抗器R
l3およびコンデンサC3を含有する微分装置回路に印
加される。
The output of operational amplifier 0P4 is connected to operational amplifier 0P6 and resistor R.
I3 and a differentiator circuit containing capacitor C3.

抵抗13は演算増幅器0P6の反転入力端子と出力端子
に接続されている。この演算増幅器の非反転端子は接地
されている。さらに微分装置56はコンデンサC3と直
列に接続された抵抗Rl4および抵抗Rl3の両端に直
接されたコンデンサC4を有している。抵抗器Rl4と
コンデンサC4はさらに雑音成分を除去する低域フイル
タとして働く。Rl3とRl4の比は100またはそれ
以上である必要がある。同様にC3はC4の値の100
倍またはそれ以上である必要がある。薬品試験紙上の着
色箇所は時間と共にある程度分解または色あせる。
Resistor 13 is connected to the inverting input terminal and output terminal of operational amplifier 0P6. The non-inverting terminal of this operational amplifier is grounded. Furthermore, the differentiator 56 has a resistor R14 connected in series with the capacitor C3 and a capacitor C4 directly across the resistor R13. Resistor Rl4 and capacitor C4 further act as a low-pass filter to remove noise components. The ratio of Rl3 to Rl4 must be 100 or more. Similarly, C3 is 100 of the value of C4
It needs to be double or more. The colored areas on the chemical test paper will degrade or fade to some extent over time.

そこでこの分解を補償するのが好ましい。そこで抵抗器
Rl5およびRl7および可変抵抗器Rl7を有する補
償回路が備えてある。抵抗器Rl5,Rl7は電圧分割
装置でRl6を通してVOの何分の一かを演算増幅器0
P6の非反転入力端子へ提供する。Rl6の値はRl3
の値と同じであつてRl5とRl7の比によつて決るV
Oの一部はその演算増幅器の出力に反対の極性で現れる
。この補償回路は試験紙の着色が進んたことが観測され
た後気体の循環を停止することによつて調節される。こ
の補償をしないと微分装置の出力は分解による試1験紙
の退色の結果として普通ゼロ以下に降下するであろう。
可変抵抗器Rl7を調整して微分装置の出力電圧をゼロ
に戻す。本発明を好ましい実施例を参照して開示したが
、本発明の特許請求の範囲内でこの実施例をさまざまに
変更できることは理解されたい。
It is therefore preferable to compensate for this decomposition. A compensation circuit having resistors Rl5 and Rl7 and a variable resistor Rl7 is therefore provided. Resistors Rl5 and Rl7 are voltage dividers that send a fraction of VO to operational amplifier 0 through Rl6.
Provided to the non-inverting input terminal of P6. The value of Rl6 is Rl3
is the same as the value of V and is determined by the ratio of Rl5 and Rl7
A portion of O appears at the output of the operational amplifier with opposite polarity. The compensation circuit is regulated by stopping the gas circulation after it is observed that the test strip has developed a color. Without this compensation, the output of the differentiator will normally drop below zero as a result of discoloration of the test strip due to decomposition.
Adjust the variable resistor Rl7 to return the output voltage of the differentiator to zero. Although the invention has been disclosed with reference to a preferred embodiment, it will be understood that various modifications may be made to the same without departing from the scope of the claims.

例えば信号調整回路はこれまでに述べた回路以外の型を
とることができよう。第3図の曲線を直線化してリニア
ーにして、試1験紙と反応した気体の瞬間濃度の表示を
得るためにこのリニアー函数は簡単な微分回路で微分で
きるようにそれは光電セル増幅器と微分装置の間に接続
した公知の指数函数演算器でもよい。別の型の自動ゼロ
調整回路もまた使用できよう。同様にランプの経年変化
および電圧変動を補償する別の装置も計画されよう。光
電セル、増幅器、低域フイルタ、分解補償装置および微
分装置についても別の型を使用できる。
For example, the signal conditioning circuit could take on other types of circuits than those described above. In order to straighten the curve in Figure 3 and make it linear, this linear function can be differentiated using a simple differentiation circuit in order to obtain an indication of the instantaneous concentration of the gas that reacted with the test paper. A known exponential function calculator connected between the two may also be used. Other types of automatic zeroing circuits could also be used. Other devices may also be planned to compensate for lamp aging and voltage fluctuations. Other types of photocells, amplifiers, low pass filters, decomposition compensators and differentiators can also be used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による装置のプロツク線図である。 第2図はプログラム装置によるシーケンス線図である。
第3図は薬品試験紙と反応した物質量の函数で表わした
薬品試験紙の透過度を示す。第4図は第1図に示した装
置の電気的素子の回路図である。第5図は非線型状態の
さまざまな温度で薬品試験紙と反応した物質量の函数と
して表わした光電セル増幅器の出力を示す。10・・・
・・・光検出チエンバ、16・・・・・・薬品試験紙、
18・・・・・・モータ、24・・・・・・光源、26
,38・・・・・・平、凸面レンズ、30・・・・・・
開孔板、32・・・・・・色消レンズ、34・・・・・
・光束分割装置、36・・・・・・可変光学密度フイル
タ、38・・・・・・熱フイルタ、40・・・・・・フ
イルタ、42,46・・・・・・光電セル、54・・・
・・・サーボモータ。
FIG. 1 is a block diagram of a device according to the invention. FIG. 2 is a sequence diagram produced by the programming device.
FIG. 3 shows the permeability of a drug test strip as a function of the amount of substance reacted with the drug test strip. FIG. 4 is a circuit diagram of the electrical elements of the device shown in FIG. FIG. 5 shows the output of the photocell amplifier as a function of the amount of material reacted with the drug test strip at various temperatures under nonlinear conditions. 10...
...Photodetection chamber, 16...Drug test paper,
18...Motor, 24...Light source, 26
, 38... flat, convex lens, 30...
Aperture plate, 32...Achromatic lens, 34...
- Luminous flux splitting device, 36... Variable optical density filter, 38... Heat filter, 40... Filter, 42, 46... Photoelectric cell, 54...・・・
···Servomotor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (イ)その中を還流する気体流中の特定物質と接触
したとき着色する試験紙を受容する検出チエンバと、(
ロ)光源と、 (ハ)該光源に応答して光束を発生し、その光束を該検
出チャンバ内にある試験紙の方に向ける装置と、(ニ)
該検出チャンバ内にある試験紙が該気体流中の特定物質
に曝らされて着色する程度に応答する光束検出装置と、
(ホ)該光束検出装置に接続され該試験紙の着色に比例
する出力信号を提供する増幅器と、を包含し、測定サイ
クル中試験紙は静止しており、試験紙と接触した検出さ
れるべき物質の累積量のリニアーな関数である出力信号
を与えるための信号調整回路が該増幅器に接続され、該
リニアーな出力信号に応答して気体流中の該物質の濃度
を瞬時に表示する出力を取り出すための微分装置を備え
たことを特徴とする気体流中に特定物質が存在すること
を検出する装置。 2 前記信号調整回路は、前記増幅器の入力に接続され
、前記増幅器の出力をリニアーにする方向に前記増幅器
の入力を変化させるために前記増幅器の出力からの正の
フィードバックを備え、それによつて前記増幅器のリニ
アーな出力の微分が検出されるべき物質の濃度の瞬時の
表示を提供する回路であることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の気体流中に特定物質が存在することを
検出する装置。 3 (イ)その中を還流する気体流中の特定物質と接触
したとき着色する試験紙を受容する検出チエンバと、(
ロ)光源と、 (ハ)該光源に応答して光束を発生し、その光束を該検
出チャンバ内にある試験紙の方に向ける装置と、(ニ)
該検出チャンバ内にある試験紙が該気体流中の特定物質
に曝らされて着色する程度に応答する光束検出装置と、
(ホ)該光束検出装置に接続され該試験紙の着色に比例
する出力信号を提供する増幅器と、を包含し、測定サイ
クル中試験紙は静止しており、試験紙と接触した検出さ
れるべき物質の累積量のリニアーな関数である出力信号
を与えるための信号調整回路が該増幅器に接続され、該
リニアーな出力信号に応答して気体流中の該物質の濃度
を瞬時に表示する出力を取り出すための微分装置を備え
た気体流中に特定物質が存在することを検出する装置に
おいて、前記光束を、該検出チエンバ内にある試験紙の
方に向けた光束と可変光学密度フィルタの方に向けた光
束との2つの分離した光束に分割する光束分割装置と、
前記増幅器に接続され該可変光学密度フィルタの透過度
に応答する第2の光束検出装置と、前記増幅器の出力に
接続された演算増幅器および該演算増幅器に応答し且つ
該可変光学密度フィルタに接続されて前記増幅器の出力
を測定を行なう前にゼロにリセットするサーボモーター
を含む自動ゼロ調整装置とを有することを特徴とする前
記の存在を検出する装置。 4 (イ)その中を還流する気体流中の特定物質と接触
したとき着色する試験紙を受容する検出チエンバと、(
ロ)光源と、 (ハ)該光源に応答して光束を発生し、その光束を該検
出チエンバ内にあるテープ状試験紙の方に向ける装置と
、(ニ)該検出チエンバ内にある試験紙が該気体流中の
特定物質に曝らされて着色する程度に応答する光束検出
装置と、(ホ)該光束検出装置に接続され該試験紙の着
色に比例する出力信号を提供する増幅器と、を包含し、
測定サイクル中試験紙は静止しており、試験紙と接触し
た検出されるべき物質の累積量のリニアーな関数である
出力信号を与えるための信号調整回路が該増幅器に接続
され、該リニアーな出力信号に応答して気体流中の該物
質の濃度を瞬時に表示する出力を取り出すための微分装
置と、前記光束を、該検出チエンバ内にある試験紙の方
に向けた光束と可変光学密度フィルタの方に向けた光束
との2つの分離した光束に分割する光束分割装置と、前
記増幅器に接続され該可変光学密度フィルタの透過度に
応答する第2の光束検出装置と、前記増幅器の出力に接
続された演算増幅器および該演算増幅器に応答し且つ該
可変光学密度フィルタに接続されて前記増幅器の出力を
測定を行なう前にゼロにリセットするサーボモーターを
含む自動ゼロ調整装置とを備えた気体流中に特定物質が
存在することを検出する装置において、さらに所定の長
さの該テープ状試験紙を断続的に該チエンバを通して進
めるモーターと、先ず所定の時間間隔だけ該モーターを
付勢させて該テープ状試験紙を進め、次に該自動ゼロ調
整装置を第2の所定時間間隔だけ付勢させて前記増幅器
をゼロ出力にリセットし、最後に測定サイクルを開始す
る働きをするプログラム装置とを有することを特徴とす
る前記の存在を検出する装置。 5 (イ)その中を還流する気体流中の特定物質と接触
したとき着色する試験紙を受容する検出チエンバと、(
ロ)光源と、 (ハ)該光源に応答して光束を発生し、その光束を該検
出チエンバ内にある試験紙の方に向ける装置と、(ニ)
該検出チエンバ内にある試験紙が該気体流中の特定物質
に曝らされて着色する程度に応答する光束検出装置と、
(ホ)該光束検出装置に接続され該試験紙の着色に比例
する出力信号を提供する増幅器と、を包含し、測定サイ
クル中試験紙は静止しており、試験紙と接触した検出さ
れるべき物質の累積量のリニアーな関数である出力信号
を与えるための信号調整回路が該増幅器に接続され、該
リニアーな出力信号に応答して気体流中の該物質の濃度
を瞬時に表示する出力を取り出すための微分装置を備え
た気体流中に特定物質が存在することを検出する装置に
おいて、該増幅器を該微分装置へ接続し該試験紙と反応
した物質の僅かな分解を補償する分解補償装置を有する
ことを特徴とする前記の存在を検出する装置。
[Scope of Claims] 1. (a) A detection chamber for receiving a test strip that becomes colored when it comes into contact with a specific substance in a gas stream circulating therethrough;
(b) a light source; (c) a device responsive to the light source that generates a luminous flux and directs the luminous flux toward a test strip located within the detection chamber;
a luminous flux detection device that responds to the degree to which a test paper in the detection chamber is colored by exposure to a specific substance in the gas flow;
(e) an amplifier connected to the luminous flux detection device and providing an output signal proportional to the coloration of the test strip, the test strip being stationary during a measurement cycle, and an amplifier that is in contact with the test strip being detected; A signal conditioning circuit is connected to the amplifier for providing an output signal that is a linear function of the cumulative amount of the substance, and in response to the linear output signal provides an output instantaneously indicating the concentration of the substance in the gas stream. A device for detecting the presence of a specific substance in a gas flow, characterized by comprising a differentiating device for extracting the substance. 2. The signal conditioning circuit is connected to the input of the amplifier and includes positive feedback from the output of the amplifier for varying the input of the amplifier in a direction that linearizes the output of the amplifier, thereby making the output of the amplifier linear. A circuit according to claim 1, characterized in that the differential of the linear output of the amplifier provides an instantaneous indication of the concentration of the substance to be detected. Device to detect. 3 (a) a detection chamber for receiving a test strip that becomes colored when it comes into contact with a specified substance in a gas stream circulating therethrough;
(b) a light source; (c) a device responsive to the light source that generates a luminous flux and directs the luminous flux toward a test strip located within the detection chamber;
a luminous flux detection device that responds to the degree to which a test paper in the detection chamber is colored by exposure to a specific substance in the gas flow;
(e) an amplifier connected to the luminous flux detection device and providing an output signal proportional to the coloration of the test strip, the test strip being stationary during a measurement cycle, and an amplifier that is in contact with the test strip being detected; A signal conditioning circuit is connected to the amplifier for providing an output signal that is a linear function of the cumulative amount of the substance, and in response to the linear output signal provides an output instantaneously indicating the concentration of the substance in the gas stream. In a device for detecting the presence of a specific substance in a gas stream, the light beam is directed towards a test strip located in the detection chamber and towards a variable optical density filter in a device for detecting the presence of a specific substance in a gas stream, which is provided with a differentiating device for extracting the light beam. a beam splitting device that splits the directed beam into two separate beams;
a second light flux detection device connected to the amplifier and responsive to the transmittance of the variable optical density filter; an operational amplifier connected to the output of the amplifier; and a second beam detection device responsive to the operational amplifier and connected to the variable optical density filter. an automatic zeroing device including a servomotor for resetting the output of the amplifier to zero before making a measurement. 4 (a) a detection chamber for receiving a test strip that becomes colored when it comes into contact with a specified substance in a gas stream circulating therethrough;
(b) a light source; (c) a device responsive to the light source that generates a luminous flux and directs the luminous flux toward a tape-shaped test strip located within the detection chamber; and (d) a test strip located within the detection chamber. (e) an amplifier connected to the light flux detection device and providing an output signal proportional to the coloration of the test strip; encompasses,
During the measurement cycle the test strip is stationary and a signal conditioning circuit is connected to the amplifier for providing an output signal that is a linear function of the cumulative amount of substance to be detected that has come into contact with the test strip; a differentiator for producing an output instantaneously indicating the concentration of the substance in the gas stream in response to a signal; a light flux and a variable optical density filter for directing said light flux towards a test strip located within said detection chamber; a beam splitting device for splitting the beam into two separate beams with a beam directed toward the amplifier; a second beam detection device connected to the amplifier and responsive to the transmittance of the variable optical density filter; a gas flow comprising an operational amplifier connected thereto and an automatic zeroing device including a servomotor responsive to the operational amplifier and connected to the variable optical density filter to reset the output of the amplifier to zero before making a measurement; The apparatus further includes a motor for intermittently advancing a predetermined length of the tape test strip through the chamber, and first energizing the motor for a predetermined time interval to detect the presence of a specific substance in the chamber. a programming device operative to advance a tape test strip, then energize the automatic zeroing device for a second predetermined time interval to reset the amplifier to zero output, and finally initiate a measurement cycle. A device for detecting said presence, characterized in that: 5 (a) a detection chamber for receiving a test strip which becomes colored when it comes into contact with a specified substance in a gas stream circulating therethrough;
(b) a light source; (c) a device responsive to the light source that generates a luminous flux and directs the luminous flux toward a test strip located within the detection chamber;
a luminous flux detection device that responds to the extent to which a test paper in the detection chamber is colored by exposure to a specific substance in the gas flow;
(e) an amplifier connected to the luminous flux detection device and providing an output signal proportional to the coloration of the test strip, the test strip being stationary during a measurement cycle, and an amplifier that is in contact with the test strip being detected; A signal conditioning circuit is connected to the amplifier for providing an output signal that is a linear function of the cumulative amount of the substance, and in response to the linear output signal provides an output instantaneously indicating the concentration of the substance in the gas stream. In a device for detecting the presence of a specific substance in a gas stream, which is equipped with a differentiator for extracting the substance, a decomposition compensation device connects the amplifier to the differentiator to compensate for slight decomposition of the substance that has reacted with the test strip. A device for detecting said presence, characterized in that said device comprises:
JP2606879A 1978-03-07 1979-03-06 A device that detects the presence of a specific substance in a gas stream Expired JPS5912132B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

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