JPS6015017B2 - 赤外線吸収式ガス警報器 - Google Patents
赤外線吸収式ガス警報器Info
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- JPS6015017B2 JPS6015017B2 JP7806477A JP7806477A JPS6015017B2 JP S6015017 B2 JPS6015017 B2 JP S6015017B2 JP 7806477 A JP7806477 A JP 7806477A JP 7806477 A JP7806477 A JP 7806477A JP S6015017 B2 JPS6015017 B2 JP S6015017B2
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- circuit
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- pulse
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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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
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/37—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using pneumatic detection
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は赤外線吸収式ガス警報器に関するものである
。
。
従来の赤外線吸収式ガス警報器として、例えば、『工業
物理学横座 Ｅ・物理分折偏−７ 工業用赤外線ガス分
析法』（筒井俊正他２名著 日刊工業新聞社（昭３１−
５−２０）４５頁）に開示のものがある。
物理学横座 Ｅ・物理分折偏−７ 工業用赤外線ガス分
析法』（筒井俊正他２名著 日刊工業新聞社（昭３１−
５−２０）４５頁）に開示のものがある。
これは、被検出ガスと同じガスを封入した糟内に金属膜
を張り、赤外線吸収によるガス圧の変化に起因する金属
膜の変位を静電容量の変化として捕促し、その総促した
静電容量の変化を記録計に表示させるものである。しか
し、この従来例は、静電容量の変化そのものを検出する
ものであるため、被検出ガスの微少な濃度変化を検出す
ることができない。
を張り、赤外線吸収によるガス圧の変化に起因する金属
膜の変位を静電容量の変化として捕促し、その総促した
静電容量の変化を記録計に表示させるものである。しか
し、この従来例は、静電容量の変化そのものを検出する
ものであるため、被検出ガスの微少な濃度変化を検出す
ることができない。
ところで、赤外線吸収式ガス警報器ではないが、従来、
静電容量の変化に基づいて発振周波数を変化させ、この
発振周波数と基準発振周波数との差の周波数を電圧に変
換し、その電圧を記録計に表示させる濃度測定装置があ
る（実公昭４４−２４７計号公報参照）。
静電容量の変化に基づいて発振周波数を変化させ、この
発振周波数と基準発振周波数との差の周波数を電圧に変
換し、その電圧を記録計に表示させる濃度測定装置があ
る（実公昭４４−２４７計号公報参照）。
仮に、この濃度測定装置の技術を、上記従来の赤外線吸
収式ガス警報器に適用した場合、従来例よりは被検出ガ
スの濃度検出精度が高くなるが、前記差の発振周波数を
単に電圧に変換して表示するだけであるから、精度の向
上にもおのずから限界がある。
収式ガス警報器に適用した場合、従来例よりは被検出ガ
スの濃度検出精度が高くなるが、前記差の発振周波数を
単に電圧に変換して表示するだけであるから、精度の向
上にもおのずから限界がある。
また、従来、静電容量の変化に基づいて発振周波数を変
化させ、この発振周波数に対応する信号を水晶発振管を
もつ捻り発生器に入力して低周波出力に変換し、この低
周波出力を増幅装置に入力し、その増幅された出力を矩
形波発生袋直に入力して矩形波に変換し、さらに、この
矩形波信号を周波数弁別装置に入力して周波数に応じた
直流値を直流電流計などの指示計に表示ごせる含水率頚
。
化させ、この発振周波数に対応する信号を水晶発振管を
もつ捻り発生器に入力して低周波出力に変換し、この低
周波出力を増幅装置に入力し、その増幅された出力を矩
形波発生袋直に入力して矩形波に変換し、さらに、この
矩形波信号を周波数弁別装置に入力して周波数に応じた
直流値を直流電流計などの指示計に表示ごせる含水率頚
。
定装置がある（実公昭３０一１７９８号公報参照）。仮
に、この含水率測定装置の技術を上記従来の赤外線吸収
式ガス警報器に適用した場合、従来例よりは被検出ガス
の濃度検出精度が高くなるが、構成が複雑化するととも
に、応答速度が遅くなるという欠点がある。この発明は
、上記のような問題点にかんがみ、被検出ガス濃度の検
出精度が十分に高く、応答速度も遠く、しかも構成が比
較的簡単な赤外線吸収式ガス警報器を提供することを目
的とする。
に、この含水率測定装置の技術を上記従来の赤外線吸収
式ガス警報器に適用した場合、従来例よりは被検出ガス
の濃度検出精度が高くなるが、構成が複雑化するととも
に、応答速度が遅くなるという欠点がある。この発明は
、上記のような問題点にかんがみ、被検出ガス濃度の検
出精度が十分に高く、応答速度も遠く、しかも構成が比
較的簡単な赤外線吸収式ガス警報器を提供することを目
的とする。
この発明の一実施例のブロック図を第１図に示す。すな
わち、１は赤外線を間欠発光する光源、２は受光器、２
ａはガス検出路、３はＬＣ発振回路、４は加算計数およ
び減算計数の可能なアップダウンカウンタ回路、５はパ
ルス列発生回路、６はゲート回路である。受光器２は、
第２図に示すように構成されている。すなわち、ａは気
密性の金属製箱体、ｂは赤外線を透過させる窓、ｃはダ
イヤフラム、ｄは電極でダイヤフラムｃに接近して設け
られる。ｄ′‘まダイヤフラムｃの電極ｄにより構成さ
れるコンデンサであり、これとインダクタンス（図示せ
ず）で発振回路３（第１図）を構成する。ｅはダイヤフ
ラムｃ背圧を補償するりーク穴、ｆ‘ま電極ｄを金属製
箱体ａから絶縁した状態で保持する絶縁ブッシング、ｇ
は被検出ガスが満たされた第１の室、ｈは被検出ガスが
満たされた第２の室である。この受光器２は、つぎのよ
うに動作する。すなわち、窓ｂから赤外線が入射すると
、その赤外線が第１の室ｇ内のガスに吸収され第１室内
の温度が上昇する。そのため室ｇ内の温度が上昇し、ダ
イヤフラムｃを変形させる。その結果、コンデンサｄ′
の容量が増大する。なお、このコンデンサｄ′の容量は
、ガスが存在すると光源１からの赤外線がそれに吸収さ
れ窓ｂに達しないため、殆んど増大しない。また、金属
製箱体ａの温度変化のような緩慢な温度上昇では第１の
室ｇと第２の室ｈの圧力は、第１の室ｇと第２の室ｈを
結ぶリーク穴ｅの作用により等しい状態を保つため、ダ
イヤフラムｃの変形はない。しかしながら、光源１から
のパルス光のような急激な変化では、第１の室ｇと第２
の室ｈ‘こ圧力差が生じ、それによってダイヤフラムｃ
が変形する。パルス列発生回路５は、第３図に示すよう
なパルス列を発生させる。すなわち、第３図において、
Ａは発光パルス信号、Ｂは加算計数信号、Ｃは減算計数
信号、Ｄは計算結果を検査する信号、Ｅは計数回路をリ
セットする信号である。これらの信号は、第１図に示す
ようにそれぞれ、光源１、アップダウンカウン夕回路４
およびゲート回路６へ送り込まれる。ゲート回路６は、
アップダウンカウンタ回路４の上位の桁（１〜２ビット
）を検査し、それが０であれば警報回路（図示せず）に
出力する。この検査は、パルス列発生回路５からの信号
（第３図Ｄ）により行なわれる。動作においた、光源１
の点灯に先だち、カウンタ回路４に加算計数を指示する
信号（第３図Ｂ）を与えることにより発振回路３の発振
周波数を計数させる。光源１はパルス列発生回路５の発
光パルス信号Ａにより、例えば点灯１秒，点灯５秒とい
うように光源の時定数より充分大きい時間で間欠点灯を
する。光源１の赤外線は、ガスの存在を監視する空間（
ガス検出路２）、例えば１０ｃのの距離を通って受光器
２に入射する。そのため点灯期間の終期には受光器２内
のコンデンサｄ′（第２図）の容量が増加することによ
り発振周波数が低くなる。このとき、アップダウンカウ
ンタ回路４に減算計数を指定する信号（第３図Ｃ）を与
えることにより、先に計数した数値からこのときの発振
周波数を減算させる。この発振周波数の変化は小さいた
め、カウンタ回路４は多くの桁（ビット数）を要しない
。４ビット程度で充分である。
わち、１は赤外線を間欠発光する光源、２は受光器、２
ａはガス検出路、３はＬＣ発振回路、４は加算計数およ
び減算計数の可能なアップダウンカウンタ回路、５はパ
ルス列発生回路、６はゲート回路である。受光器２は、
第２図に示すように構成されている。すなわち、ａは気
密性の金属製箱体、ｂは赤外線を透過させる窓、ｃはダ
イヤフラム、ｄは電極でダイヤフラムｃに接近して設け
られる。ｄ′‘まダイヤフラムｃの電極ｄにより構成さ
れるコンデンサであり、これとインダクタンス（図示せ
ず）で発振回路３（第１図）を構成する。ｅはダイヤフ
ラムｃ背圧を補償するりーク穴、ｆ‘ま電極ｄを金属製
箱体ａから絶縁した状態で保持する絶縁ブッシング、ｇ
は被検出ガスが満たされた第１の室、ｈは被検出ガスが
満たされた第２の室である。この受光器２は、つぎのよ
うに動作する。すなわち、窓ｂから赤外線が入射すると
、その赤外線が第１の室ｇ内のガスに吸収され第１室内
の温度が上昇する。そのため室ｇ内の温度が上昇し、ダ
イヤフラムｃを変形させる。その結果、コンデンサｄ′
の容量が増大する。なお、このコンデンサｄ′の容量は
、ガスが存在すると光源１からの赤外線がそれに吸収さ
れ窓ｂに達しないため、殆んど増大しない。また、金属
製箱体ａの温度変化のような緩慢な温度上昇では第１の
室ｇと第２の室ｈの圧力は、第１の室ｇと第２の室ｈを
結ぶリーク穴ｅの作用により等しい状態を保つため、ダ
イヤフラムｃの変形はない。しかしながら、光源１から
のパルス光のような急激な変化では、第１の室ｇと第２
の室ｈ‘こ圧力差が生じ、それによってダイヤフラムｃ
が変形する。パルス列発生回路５は、第３図に示すよう
なパルス列を発生させる。すなわち、第３図において、
Ａは発光パルス信号、Ｂは加算計数信号、Ｃは減算計数
信号、Ｄは計算結果を検査する信号、Ｅは計数回路をリ
セットする信号である。これらの信号は、第１図に示す
ようにそれぞれ、光源１、アップダウンカウン夕回路４
およびゲート回路６へ送り込まれる。ゲート回路６は、
アップダウンカウンタ回路４の上位の桁（１〜２ビット
）を検査し、それが０であれば警報回路（図示せず）に
出力する。この検査は、パルス列発生回路５からの信号
（第３図Ｄ）により行なわれる。動作においた、光源１
の点灯に先だち、カウンタ回路４に加算計数を指示する
信号（第３図Ｂ）を与えることにより発振回路３の発振
周波数を計数させる。光源１はパルス列発生回路５の発
光パルス信号Ａにより、例えば点灯１秒，点灯５秒とい
うように光源の時定数より充分大きい時間で間欠点灯を
する。光源１の赤外線は、ガスの存在を監視する空間（
ガス検出路２）、例えば１０ｃのの距離を通って受光器
２に入射する。そのため点灯期間の終期には受光器２内
のコンデンサｄ′（第２図）の容量が増加することによ
り発振周波数が低くなる。このとき、アップダウンカウ
ンタ回路４に減算計数を指定する信号（第３図Ｃ）を与
えることにより、先に計数した数値からこのときの発振
周波数を減算させる。この発振周波数の変化は小さいた
め、カウンタ回路４は多くの桁（ビット数）を要しない
。４ビット程度で充分である。
この場合において、監視空間にガスが存在すると、ガス
により赤外線が吸収され、受光器２内で吸収される赤外
線ェネルギが無くなるため、発振回路３の発振周波数の
変化はないか、もしくは極めて小さくなる。そのため、
ガスが存在する場合には、減算信号（第３図Ｃ）の終了
後のカウンタ回路４に残る数値は０か、もしくは極めて
小さい。そして、カウンタ回路４に、計数結果を検査す
る信号（第３図Ｄ）を与えることにより計数結果を検査
させ、それが所定の値以下であれ‘ま、警報回路に出力
する。このようにしてガス存在の警報が発せられる。以
上のように、この発明の赤外線吸収式ガス警報器は、パ
ルス列発生回路と、このパルス列発生回路の第１のパル
ス信号によってガス検出路中に赤外線を間欠的に照射す
る赤外線源と、この赤外線源からの赤外線を受光して静
電容量を変化する受光器と、この受光器の静電容量の変
化によって発振周波数を変化する周波数可変型の発振回
路と、前記パルス列発生回路の第２のパルス信号によっ
て発振周波数の加算計数を開始し第３のパルス信号によ
って前記受光器の静電容量に対応した発振周波数のパル
ス信号を発振し第４のパルス信号によって発振周波数の
減算計数を開始し第５のパルス信号によって計数結果を
基準値と比較してその差が所定範囲外であるときに警報
信号を出力するカウンタ回路とを備えたものであり、こ
の構成によって、この発明は、つぎのような効果を奏す
る。
により赤外線が吸収され、受光器２内で吸収される赤外
線ェネルギが無くなるため、発振回路３の発振周波数の
変化はないか、もしくは極めて小さくなる。そのため、
ガスが存在する場合には、減算信号（第３図Ｃ）の終了
後のカウンタ回路４に残る数値は０か、もしくは極めて
小さい。そして、カウンタ回路４に、計数結果を検査す
る信号（第３図Ｄ）を与えることにより計数結果を検査
させ、それが所定の値以下であれ‘ま、警報回路に出力
する。このようにしてガス存在の警報が発せられる。以
上のように、この発明の赤外線吸収式ガス警報器は、パ
ルス列発生回路と、このパルス列発生回路の第１のパル
ス信号によってガス検出路中に赤外線を間欠的に照射す
る赤外線源と、この赤外線源からの赤外線を受光して静
電容量を変化する受光器と、この受光器の静電容量の変
化によって発振周波数を変化する周波数可変型の発振回
路と、前記パルス列発生回路の第２のパルス信号によっ
て発振周波数の加算計数を開始し第３のパルス信号によ
って前記受光器の静電容量に対応した発振周波数のパル
ス信号を発振し第４のパルス信号によって発振周波数の
減算計数を開始し第５のパルス信号によって計数結果を
基準値と比較してその差が所定範囲外であるときに警報
信号を出力するカウンタ回路とを備えたものであり、こ
の構成によって、この発明は、つぎのような効果を奏す
る。
｛ａ｝ パルス列発生回路は、第１のパルス信号によっ
て赤外線源を、これが間欠的に赤外線をガス検出路に照
射するように制御する。
て赤外線源を、これが間欠的に赤外線をガス検出路に照
射するように制御する。
一方、カウンタ回路は、パルス列発生回路の第２から第
５までの信号によって、順次に、■ 発振周波数の加算
計数を開始し、 ■ 受光器の静電容量に応じた発振周波数のパルス信号
を発振し、■ 発振周波数の減算計数を開始し、 ■ 計数結果を基準値と比較して、その差が所定範囲外
であるときに警報信号を出力するといった一連の動作を
なす。
５までの信号によって、順次に、■ 発振周波数の加算
計数を開始し、 ■ 受光器の静電容量に応じた発振周波数のパルス信号
を発振し、■ 発振周波数の減算計数を開始し、 ■ 計数結果を基準値と比較して、その差が所定範囲外
であるときに警報信号を出力するといった一連の動作を
なす。
すなわち、赤外線照射を関欠的に行い、その度ごとにカ
ウンタ回路は警報信号を出力すべきかどうかの判断を行
う。
ウンタ回路は警報信号を出力すべきかどうかの判断を行
う。
その判断の手法は、上記■〜■のように最小限かつ十分
なごく簡単なものであるから、被検出ガス濃度の検出精
度が十分に高く、応答速度も速い。‘ｂー 加えて、上
記■〜■の動作はカゥンタ回路自体において実行され、
かつ全体を制御するパルス信号の出力は、パルス列発生
回路自体において実行されるため、全体しての構成を相
当に簡素化することができる。
なごく簡単なものであるから、被検出ガス濃度の検出精
度が十分に高く、応答速度も速い。‘ｂー 加えて、上
記■〜■の動作はカゥンタ回路自体において実行され、
かつ全体を制御するパルス信号の出力は、パルス列発生
回路自体において実行されるため、全体しての構成を相
当に簡素化することができる。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はそ
の受光器の構成図、第３図は同じくパルス列発生回路の
パルス波形図である。 １・・・・・・光源、２…・・・受光器、２ａ・・・・
・・ガス検出路、３・・・・・・ＬＣ発振回路、４…・
・・アップダウンカゥンタ回路、５・・・・・・パルス
列発生回路、６・・・・・・ゲート回路。 第１図 第２図 第３図
の受光器の構成図、第３図は同じくパルス列発生回路の
パルス波形図である。 １・・・・・・光源、２…・・・受光器、２ａ・・・・
・・ガス検出路、３・・・・・・ＬＣ発振回路、４…・
・・アップダウンカゥンタ回路、５・・・・・・パルス
列発生回路、６・・・・・・ゲート回路。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- １ パルス列発生回路と、このパルス列発生回路の第１
のパルス信号によってガス検出路中に赤外線を間欠的に
照射する赤外線源と、この赤外線源からの赤外線を受光
して静電容量を変化する受光器と、この受光器の静電容
量の変化によって発振周波数を変化する周波数可変型の
発振回路と、前記パルス列発生回路の第２のパルス信号
によって発振周波数の加算計数を開始し第３のパルス信
号によって前記受光器の静電容量に対応した発振周波数
のパルス信号を発振し第４のパルス信号によって発振周
波数の減算計数を開始し第５のパルス信号によって計数
結果を基準値と比較してその差が所定範囲外であるとき
に警報信号を出力するカウンタ回路とを備えた赤外線吸
収式ガス警報器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7806477A JPS6015017B2 (ja) | 1977-06-30 | 1977-06-30 | 赤外線吸収式ガス警報器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7806477A JPS6015017B2 (ja) | 1977-06-30 | 1977-06-30 | 赤外線吸収式ガス警報器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5412879A JPS5412879A (en) | 1979-01-30 |
| JPS6015017B2 true JPS6015017B2 (ja) | 1985-04-17 |
Family
ID=13651408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7806477A Expired JPS6015017B2 (ja) | 1977-06-30 | 1977-06-30 | 赤外線吸収式ガス警報器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6015017B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS633973Y2 (ja) * | 1980-09-03 | 1988-02-01 | ||
| JPS60180199A (ja) * | 1984-02-07 | 1985-09-13 | 山本 武士 | キャリアテープの製造方法 |
| JPH0737944B2 (ja) * | 1984-12-10 | 1995-04-26 | キヤノン株式会社 | 散乱光計測装置 |
-
1977
- 1977-06-30 JP JP7806477A patent/JPS6015017B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5412879A (en) | 1979-01-30 |
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