JPS59126934A - ガス濃度測定装置 - Google Patents
ガス濃度測定装置Info
- Publication number
- JPS59126934A JPS59126934A JP298283A JP298283A JPS59126934A JP S59126934 A JPS59126934 A JP S59126934A JP 298283 A JP298283 A JP 298283A JP 298283 A JP298283 A JP 298283A JP S59126934 A JPS59126934 A JP S59126934A
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- JP
- Japan
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- light source
- signal
- output
- light
- optical system
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
- G01N21/274—Calibration, base line adjustment, drift correction
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ガス濃度測定装置、特にHe−Ne赤外レー
ザ管7元源として、この光源からの光72つ(二分割し
て、それぞれ試料光及び参照元とし、これらを被測定ガ
ス及び参照ガスを流入させた試料セル及び参照セルに入
射せしめ、両セルからの通過光強度を比較することによ
り被測定ガスの濃度乞測定するガス濃度測定装置(二関
する。
ザ管7元源として、この光源からの光72つ(二分割し
て、それぞれ試料光及び参照元とし、これらを被測定ガ
ス及び参照ガスを流入させた試料セル及び参照セルに入
射せしめ、両セルからの通過光強度を比較することによ
り被測定ガスの濃度乞測定するガス濃度測定装置(二関
する。
従来技術
光源にHe−Neガスレーザン用いた赤外吸光法による
ガス濃度測定装置にあっては、光源、試料セル及び参照
セル等光学系装置又は光路(=配置される装置は、その
測定雰囲気温度ン一定に保つために恒温槽内(−収納し
て(吏用されることが多い。
ガス濃度測定装置にあっては、光源、試料セル及び参照
セル等光学系装置又は光路(=配置される装置は、その
測定雰囲気温度ン一定に保つために恒温槽内(−収納し
て(吏用されることが多い。
このような恒温槽ン使用する場合、恒瀞槽の設定温度を
変化させると試料セル及び参照セルの入射窓及び/或は
出射窓(二結露ン生じることがあり、これ(二よりレー
ザ元の通過が妨げられ、受光素子に入射する光の強度が
著しく低下し、測定精度の低下、或は誤動作の原因とな
っている。また、このような精度の低下或は誤動作は光
源の機能低下或は光学系の異常(二よっても発生する。
変化させると試料セル及び参照セルの入射窓及び/或は
出射窓(二結露ン生じることがあり、これ(二よりレー
ザ元の通過が妨げられ、受光素子に入射する光の強度が
著しく低下し、測定精度の低下、或は誤動作の原因とな
っている。また、このような精度の低下或は誤動作は光
源の機能低下或は光学系の異常(二よっても発生する。
即ち、レーザ管のスパッタリング、リーク等による劣化
、或はレーザ元学系の軸ずれ、ミラーの汚れ等(二よる
出力低下である。
、或はレーザ元学系の軸ずれ、ミラーの汚れ等(二よる
出力低下である。
発明の目的
本発明は、lji:、光学系装置(二異常が発生した場
合、及びセル窓へ結露が発生した場合乞それぞれ区別し
て検知できるガス濃度れjj)足装置Z提供すること、
さら(=かかる機能ン、既存の信号である参照セル通過
元信号、温度検知43号、放電電流検知信号を使用し、
かつ結露検知手段Z付加″4″るのみで達成することン
目的とする。
合、及びセル窓へ結露が発生した場合乞それぞれ区別し
て検知できるガス濃度れjj)足装置Z提供すること、
さら(=かかる機能ン、既存の信号である参照セル通過
元信号、温度検知43号、放電電流検知信号を使用し、
かつ結露検知手段Z付加″4″るのみで達成することン
目的とする。
発明の構成
本発明は、試料セル及び@照セルの各々に光7入射する
2光線方式のガス濃度測定装置(二おいて、参照セルの
通過光信号から温度変動分ン除去する温度補正手段と、
この温度補正手段゛(二て補正された信号を所定の基準
値と比較し、基準値以下と判定されたとき信号を出力し
光学系装置部分に異常が発生したこと7検知テる光学系
異常検知手段、光源の作動状態を監視し光源の機能低下
及び融能停止をそれぞれ検知する第1、第2光源監視手
段、セルの元通過窓(二結露ン生じたときこれ夕検知す
る結露検知手段、光学系異常検知手段により異常が検知
されかつ第1、第2光1呼酷視手段及び結露検知手段が
正常動作状態を判定したとき光学系異常信号を出力する
第1出力手段、光学系異常検知手段(二より異常が検知
されかつ第1光源監視手段によりう℃源機能低下が検知
されさら(二部2凭源監視手段(二上り王宮動作が検知
されたとき光源機能低下信号ン出力する第2出力手段、
432光源監視手段にて光源機能低比が検知されたとき
信号ン出力するづへ3出力手段を備えてなる。
2光線方式のガス濃度測定装置(二おいて、参照セルの
通過光信号から温度変動分ン除去する温度補正手段と、
この温度補正手段゛(二て補正された信号を所定の基準
値と比較し、基準値以下と判定されたとき信号を出力し
光学系装置部分に異常が発生したこと7検知テる光学系
異常検知手段、光源の作動状態を監視し光源の機能低下
及び融能停止をそれぞれ検知する第1、第2光源監視手
段、セルの元通過窓(二結露ン生じたときこれ夕検知す
る結露検知手段、光学系異常検知手段により異常が検知
されかつ第1、第2光1呼酷視手段及び結露検知手段が
正常動作状態を判定したとき光学系異常信号を出力する
第1出力手段、光学系異常検知手段(二より異常が検知
されかつ第1光源監視手段によりう℃源機能低下が検知
されさら(二部2凭源監視手段(二上り王宮動作が検知
されたとき光源機能低下信号ン出力する第2出力手段、
432光源監視手段にて光源機能低比が検知されたとき
信号ン出力するづへ3出力手段を備えてなる。
実施例
第1図において、(1)はHe−Noガヌ1/−ザ管、
(2)はその駆@電源、(3)は炭化水素糸ilスが被
8111定ガスとして流入された試料セル、(4)はレ
ーザ元を吸収しないカス例えば窒素ガスが流入されたS
照セルで、両セル(3)(4)とも前後に九人ね、[窓
1515)及び光出射窓t61(6)を備え、この窓7
通ってレーザ尤(図中一点鎖線で示す)は通過する。(
71(8)は各セル+3)(4)の通過光が入射する受
光素子で、これら各構成部分l・よ、恒温槽(9)内に
配置される。tlo)は恒温槽(9)内の温度を検知す
る流度、険知素子、+1111121 f+ 31は受
光素子(7)(8)及び温度検知素子(1■からの出力
信号ン増幅するl1lB器でそれぞれ出カイ1号VSI
(i、■RE”、VT%1Pン端子tl 41 il
51 il fitに得る。(RO)は駆動電源(2)
からレーザ管(1)に流れる放電電流工0を検知する抵
抗で、その端子電圧は増幅器面(二て増幅され、信号V
ILとして端子081(−出力される。
(2)はその駆@電源、(3)は炭化水素糸ilスが被
8111定ガスとして流入された試料セル、(4)はレ
ーザ元を吸収しないカス例えば窒素ガスが流入されたS
照セルで、両セル(3)(4)とも前後に九人ね、[窓
1515)及び光出射窓t61(6)を備え、この窓7
通ってレーザ尤(図中一点鎖線で示す)は通過する。(
71(8)は各セル+3)(4)の通過光が入射する受
光素子で、これら各構成部分l・よ、恒温槽(9)内に
配置される。tlo)は恒温槽(9)内の温度を検知す
る流度、険知素子、+1111121 f+ 31は受
光素子(7)(8)及び温度検知素子(1■からの出力
信号ン増幅するl1lB器でそれぞれ出カイ1号VSI
(i、■RE”、VT%1Pン端子tl 41 il
51 il fitに得る。(RO)は駆動電源(2)
からレーザ管(1)に流れる放電電流工0を検知する抵
抗で、その端子電圧は増幅器面(二て増幅され、信号V
ILとして端子081(−出力される。
受光素子(8)の感度、即ち出力電圧は第2図に示す如
く温度による影響を受は温度上昇に反比例して出力電圧
が低下する。この電圧特性はvRgFさ−aT+b(a
、b;定数、T温度)と表わすことができる。それ故受
光素子(8)の出力電圧信号からの温度変動分を除去す
る必要がある。
く温度による影響を受は温度上昇に反比例して出力電圧
が低下する。この電圧特性はvRgFさ−aT+b(a
、b;定数、T温度)と表わすことができる。それ故受
光素子(8)の出力電圧信号からの温度変動分を除去す
る必要がある。
かかる温度補正手段を含め、他の精度維持機能回路(二
つき弔乙図)二基いて説明する。
つき弔乙図)二基いて説明する。
端子(teに現われた温度検知信号VTMPは抵抗(R
1)’&介して差動増幅器09)のe fit!l端子
に入力される。このelIIl端子には、一定電椋−F
lが抵抗(R2)を介して加えられ、それ故、この端子
には両信号が重畳されて入力される。この差動増増器(
19の増幅率αは1より小さく設定され、かつ抵抗(R
1)(R2)(R5)の調整(二よりこの増幅器09の
出力は一α(s、T+b+)(a、b:定数、T温度)
に設定される。シO)は参照光信号VRvvがe側端子
に、また差動増幅器09出力信号α(−aT+b)がθ
1■11端子(二人力する比較器で、その出力はアンド
ゲートt2]1t22)に入力される。光学系装置に異
常がなければ、電圧VR]?IPは比較的高、い電位タ
ボすため、■IQ入力信号α(−aT+b)よりも高く
、したがって比較器(201の出力は“L“レベルにあ
る。他方、光軸のズレ、ミラーの汚れ等光学系に異常が
発生したときは、電圧VR11Fは低下し、■IQ入力
信号α(−aT+b)以下となって比較器シ0)出力“
H“レベル(二液る。(23は放電電流信号VILが■
側端子(−1また一定電源E2がel1111端子に入
力する比較器で、その出力はアンドゲート12旧二、ま
たインバータ(2(1)乞介してアンドゲート221+
二人力される。信号VILと電圧E2との関係は、レー
ザ管(1)が正常に放電しているときは、VIL>E2
なる関係乞もつよう、電圧E2が設定される。従って光
源が正常(二機能しているときは、比較器(23)出力
は、H・レベルにあり、他方レーザ管(1)の機能が低
下したときは、放電電流工0が減少し、信号’VIT、
の電位もまた低下するから、その出力は“L“レベルに
変る。
1)’&介して差動増幅器09)のe fit!l端子
に入力される。このelIIl端子には、一定電椋−F
lが抵抗(R2)を介して加えられ、それ故、この端子
には両信号が重畳されて入力される。この差動増増器(
19の増幅率αは1より小さく設定され、かつ抵抗(R
1)(R2)(R5)の調整(二よりこの増幅器09の
出力は一α(s、T+b+)(a、b:定数、T温度)
に設定される。シO)は参照光信号VRvvがe側端子
に、また差動増幅器09出力信号α(−aT+b)がθ
1■11端子(二人力する比較器で、その出力はアンド
ゲートt2]1t22)に入力される。光学系装置に異
常がなければ、電圧VR]?IPは比較的高、い電位タ
ボすため、■IQ入力信号α(−aT+b)よりも高く
、したがって比較器(201の出力は“L“レベルにあ
る。他方、光軸のズレ、ミラーの汚れ等光学系に異常が
発生したときは、電圧VR11Fは低下し、■IQ入力
信号α(−aT+b)以下となって比較器シ0)出力“
H“レベル(二液る。(23は放電電流信号VILが■
側端子(−1また一定電源E2がel1111端子に入
力する比較器で、その出力はアンドゲート12旧二、ま
たインバータ(2(1)乞介してアンドゲート221+
二人力される。信号VILと電圧E2との関係は、レー
ザ管(1)が正常に放電しているときは、VIL>E2
なる関係乞もつよう、電圧E2が設定される。従って光
源が正常(二機能しているときは、比較器(23)出力
は、H・レベルにあり、他方レーザ管(1)の機能が低
下したときは、放電電流工0が減少し、信号’VIT、
の電位もまた低下するから、その出力は“L“レベルに
変る。
(2勺は信号VILがO側端子に、また一定電源E3が
○(T111端子に入力する比較器で、その出力はアン
ドゲートI211221−二加えられる。ここで正常時
(二おける信号vILと電源E5との関係1・まVIT
、>>E5、さら(二電源E2との関係はV I L
>E 2 >>E 5〉Oである。(26)は参照セル
(4)の少なくとも一方の窓(5)若しくは(6)(=
貼着された結露セン井で、結露を生じていないとき“H
”レベル信号乞、結露が発生したとき“L”レベル信号
をアンドゲート+211に入力する。(27)はアンド
ゲート1211の出力が加わる第1出力端子で光学系異
常検知信号を得る。(2&はアンドゲート[221の出
力が加わる第2出力端子で光源機能低下検知信号を得る
。129)は比較器+251の出力がインバータ(3■
を介して加えられる第6出力端子で光源機能停止検知信
号を得る。
○(T111端子に入力する比較器で、その出力はアン
ドゲートI211221−二加えられる。ここで正常時
(二おける信号vILと電源E5との関係1・まVIT
、>>E5、さら(二電源E2との関係はV I L
>E 2 >>E 5〉Oである。(26)は参照セル
(4)の少なくとも一方の窓(5)若しくは(6)(=
貼着された結露セン井で、結露を生じていないとき“H
”レベル信号乞、結露が発生したとき“L”レベル信号
をアンドゲート+211に入力する。(27)はアンド
ゲート1211の出力が加わる第1出力端子で光学系異
常検知信号を得る。(2&はアンドゲート[221の出
力が加わる第2出力端子で光源機能低下検知信号を得る
。129)は比較器+251の出力がインバータ(3■
を介して加えられる第6出力端子で光源機能停止検知信
号を得る。
いま、すべての機能が正常に動作しているとすると、比
較器(20)の出力1・ま“L・、比較器!23+29
の出力はともに′H・、結露センサ(26)の出力も“
H“である。したがって、アンドデート12+1の入力
は、L“、“H・、“H゛、“H・となり第1出力端子
(2ηには“L“が、またアンドゲート[23の入力は
、”L=、“L・、“H・となり、第2出力端子(28
1にもL・が、さらに第3出力端子[291+=もまた
“Loが現われる。
較器(20)の出力1・ま“L・、比較器!23+29
の出力はともに′H・、結露センサ(26)の出力も“
H“である。したがって、アンドデート12+1の入力
は、L“、“H・、“H゛、“H・となり第1出力端子
(2ηには“L“が、またアンドゲート[23の入力は
、”L=、“L・、“H・となり、第2出力端子(28
1にもL・が、さらに第3出力端子[291+=もまた
“Loが現われる。
一方元学系装置部分に異常が発生し7たとすると、電圧
VRIFの低下(二より比較器f’、1lljの出力は
“H”に変る。それ故、アンドグー) +21)の全入
力は“H・となり、第1出力端子(2n(二は“H・が
現われる。この“H″信号より警報装置(図示せず)等
が駆動される。
VRIFの低下(二より比較器f’、1lljの出力は
“H”に変る。それ故、アンドグー) +21)の全入
力は“H・となり、第1出力端子(2n(二は“H・が
現われる。この“H″信号より警報装置(図示せず)等
が駆動される。
他方、レーザ管(1)の放電出力が低下した場合には、
信号VII、の低下(二より、比較器(23)の出力が
“L”l二液る。このとき、信号VRBFも同時に低下
するから比較器c!0)の出力もまた“H″となってい
る。それ故アンドゲートI221の入力はすべて“H″
となり、第2出力端子128)に“H・信号を得る。
信号VII、の低下(二より、比較器(23)の出力が
“L”l二液る。このとき、信号VRBFも同時に低下
するから比較器c!0)の出力もまた“H″となってい
る。それ故アンドゲートI221の入力はすべて“H″
となり、第2出力端子128)に“H・信号を得る。
この“H°信号C二より光源機能低下!報知する警報が
発せられる。
発せられる。
また、レーザ管(1)の放電が停止した場合、比較 。
器(25)の出力が“Loとなり、インバータ帥を介し
て第3出力端子I29)に“H°信号Z得、前述と同様
警報が発せられる。これらの警報はそれぞれ異なる表示
形態或は異なる警報音によってなされる。
て第3出力端子I29)に“H°信号Z得、前述と同様
警報が発せられる。これらの警報はそれぞれ異なる表示
形態或は異なる警報音によってなされる。
発明の効果
本発明はガス濃度測定装置の動作(二伴って得られ、或
はその動作に8蛯な信号を収り出して、これを光学系の
異常検知及び光源の機能低下検知、停止検知に利用する
ものであるから、上記各々の検知(二必要なセンナ等ン
不要とすることができ、装置の測定精度、信頼性を損う
ことなく、構造の簡易化、コストの低沫化を図ることが
できる。
はその動作に8蛯な信号を収り出して、これを光学系の
異常検知及び光源の機能低下検知、停止検知に利用する
ものであるから、上記各々の検知(二必要なセンナ等ン
不要とすることができ、装置の測定精度、信頼性を損う
ことなく、構造の簡易化、コストの低沫化を図ることが
できる。
(1)・・・レーザ管、(2)・・・駆動電源、(3)
・・・試料セル、(4)・・・参照セル、(5)(61
・・・窓、(7)(8)・・・受左雰子、(9)・・・
恒湿槽、00)・・・温度検知素子、un21g3+1
9・・・増幅器、t+、9)・・・差動増幅器、[’4
tll 1231(25)・・・比較器、(26)・・
・結露センナ、C′7)醸(29)・・・第1、第2、
第5出力端子。 手 続 補 正 書(を式ン 5昭
和58年5月18日 特許庁長官殿 1、事件の表示
7゜昭和58年特許願第2982 号 2、発明の名称 ガス濃度測定装置 6、補正をする者 特許出願人 住所 守口市京阪本通2丁目18番地 名称(188)三洋電機株式会社 代表者 井 植 薫 4、代理人 住所 守口市京阪本通2丁目18番地 連絡先:電話(東京) 835−1111特許センター
駐在鎌田袖正命令の日付(発送日) 昭和58年4月26日 補正の対象 図面の簡単な説明の欄 補正の内容 明細書第10負第14竹と第15行との間に下記の文を
挿入する。 記 第1図及び第6図は本発明実施例の電気回路図、第2図
は受光素子の感度特性図である。
・・・試料セル、(4)・・・参照セル、(5)(61
・・・窓、(7)(8)・・・受左雰子、(9)・・・
恒湿槽、00)・・・温度検知素子、un21g3+1
9・・・増幅器、t+、9)・・・差動増幅器、[’4
tll 1231(25)・・・比較器、(26)・・
・結露センナ、C′7)醸(29)・・・第1、第2、
第5出力端子。 手 続 補 正 書(を式ン 5昭
和58年5月18日 特許庁長官殿 1、事件の表示
7゜昭和58年特許願第2982 号 2、発明の名称 ガス濃度測定装置 6、補正をする者 特許出願人 住所 守口市京阪本通2丁目18番地 名称(188)三洋電機株式会社 代表者 井 植 薫 4、代理人 住所 守口市京阪本通2丁目18番地 連絡先:電話(東京) 835−1111特許センター
駐在鎌田袖正命令の日付(発送日) 昭和58年4月26日 補正の対象 図面の簡単な説明の欄 補正の内容 明細書第10負第14竹と第15行との間に下記の文を
挿入する。 記 第1図及び第6図は本発明実施例の電気回路図、第2図
は受光素子の感度特性図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 光源、該光源からの光が通過する被測定がヌを流
入させた試料セル、同様(−上記光源からのス 光が通過し該瓜(:よる吸収を受けないガスを流入させ
た参照セルyx(Rえ、上記両セルの通過光強度を比較
して、被測定ガスの濃度Z測定するガス濃度測定装置(
二おいて、上記参照セルの通過元信号を周囲温度に応じ
て補正し、該信号の温度によ:る影響を除去する温度補
正手段、該温度補正手段Z経て出力された参照セル通過
光信号を予め設定された基準値と比較し、該基準値以下
と判定されたとき信号を出力し、光学系装置部分(二異
常が発生したことを検知する光学系異常検知手段、上記
光源の作動状態を監視し、該光源の機能低下及び機能停
止をそれぞれ検知する第1.第2光源監視手段、上記セ
ルの光通過窓に結iKEヲ生じたときこれン検知する結
露検知手段、上記光学系異常検知手段により異常が検知
されかつ上記$1、第2光源監視手段及び結露検知手段
がそれぞれ正常動作状態を判定したとき光学系異常信号
Z出力する第1出力手段、上記光学系異常検知手段(二
より弄常が検知されかつ第1光源監視手段により光源機
能低下が検知されさら(=第2光源監視手段(二より正
常動作検知がなされたとき光源機能低下信号7出力する
第2出力手段、上記第2光源監視手段(こて光源機能停
止が検知されたとき信号を出力する第3出力手段〉備え
たことを特徴とするガス濃度測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP298283A JPS59126934A (ja) | 1983-01-11 | 1983-01-11 | ガス濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP298283A JPS59126934A (ja) | 1983-01-11 | 1983-01-11 | ガス濃度測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59126934A true JPS59126934A (ja) | 1984-07-21 |
Family
ID=11544575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP298283A Pending JPS59126934A (ja) | 1983-01-11 | 1983-01-11 | ガス濃度測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59126934A (ja) |
-
1983
- 1983-01-11 JP JP298283A patent/JPS59126934A/ja active Pending
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