JPS60228949A - 被検混合ガス中の還元ガスを検知する方法及びそのための装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用可能性〕 本発明、よ、外気１．対、−Ｃ封□さゎ空気運。発　１
生器が配設された基準室及び該基準室と連通され発熱体
により所定温度に加熱可能なガスセンサーが配設された
測定室を備えたガス検出器と、評価回路とを使用し、被
検混合ガスと還元ガス含量が零又は少量の基準ガスとを
空気運動発生器によって交互に基準室から測定室に圧入
するようにして、被検混合ガス特に空気中の還元ガスを
検知する方法と、そのための装置に関する。

〔従来の技術〕

ドイツ特許第、Ｌ３１３’ＡＩ３号には、地下操業中の
混合ガスの一酸化炭素及び／又はメタン含量を検知する
方法が記載されている。これらのガスの含量は、被検ガ
ス成分を吸着し高温で加速的に脱着する金属酸化物半導
体の電気抵抗の測定によって定められる。その際に、各
々の測定前に、金属半導体の温度を下限値から上限値に
変化させ、下限値において測定を行なう。電気抵抗の変
化を成る時間間隔で測定し、測定信号の時間推移及び／
又は測定値の絶対値から、−酸化炭素及び／又はメタン
の濃度を定める。

前記ドイツ特許に記載された、採鉱上の必要ｌと適合さ
れた検知方法には、金属酸化物半導体の周期的な加熱に
よって長期安定性が改善されるという利点がある。−酸
化炭素の検知に際して、ＯＲ３成分に対する同時感度を
補償するために、常時加熱される第λの金属酸化物半導
体を備えた測定室が必要になる。

個別の測定相聞においての金属酸化物の再生を約／−ｊ
分間継続した後に、本来の測定プロセスを開始しつる前
に、金属酸化物半導体を室温まで冷却することが必要な
ため、この検知方法は、可燃性ガスの危険な濃度を迅速
に認識させるための警報装置には適していない。測定信
号の時間推移ないしは測定値の絶対値のみが、ガス濃度
を定めるために利用されるため、この方法の感度は高く
ない。

ドイツ公開特許第ユ１１３．）、１！；２３号には、ガ
ス試料中に同時に存在している他のガスによる影響を少
くするために、感度の異なる２つの一酸化炭素検出部を
備えた、−酸化炭素検出器が記載されている。−酸化炭
素に対する感度差は、−酸化炭素検出器に含まれる金属
酸化物半導体の構造を変えるか又は検出要素の温度を変
えることによって達成される。この原理は、他のガスに
は適用されない。

特開昭ダ９−／／９９７号には、空気の特性例えば温度
又は温度のゆるやかな変化に対する感度を低減させるた
めに、金属酸化物半導体センサーを備えていて空気が近
付きつるようになった２つの別個の測定室を有するガス
及び煙の検出装置が記載されている。２つのセンサーの
測定信号の差異は評価のために利用される。特に低分子
量のガスの易拡散性のため、２つの測定信号の差は、す
みやかに零になる。従ってこの検出装置は、煙の検知に
より適合している。

英国特許第１’１２７ｋｌ！ｉ号には、ガスの検知をペ
リスタ−によって行なうようにした爆発性ガスを検知す
るための検出装置が記載されている。

ペリスタ−は、酸化アルミニウム上に沈着させたパラジ
ウムー二酸化トリウム混合物と内部の電気抵抗温度計と
から成っている。このペリスタ−と第コのペリスター又
は触媒との温度の比較によって測定を行ない、水酸化カ
リウムで処理することにより触媒作用を禁止する。この
検出器の作用には、大きな慣性作用が付随している。

ドイツ公告特許公報第１０／７．３ｇ’１号に記載され
た可燃性ガスの検知方法によれば、白金製の白熱繊条に
おいて被検ガスを接触燃焼させて検知を行ない、この繊
条の抵抗値の変化を測定量として利用する。白金の白熱
繊条は燃焼物質及び比較物質として交互に使用され、こ
の繊条には、被検ガスと、可燃成分が全く含ま、れてな
いか又はごく少量しか含まれていない基準ガスとが、交
互に導かれる。白熱繊条の温度は、最高値（燃焼期間）
と最低値（可燃性成分を含有しない基準ガス）との間に
おいて時間的に変動する。この温度変動の評価によって
、交流電圧信号が得られる。この信号の周波数は、ガス
交換の周期に依存し、その振幅値は、可燃性成分の含量
に依存する。この振幅値は、可燃性ガスの含量を定める
ために後に参照される。

このドイツ公告特許公報に記載された検知方法によれば
、接触燃焼方式のガス検知器の欠点である、触媒の物理
的変化に基づく零点のドリフトは避けられる。この方式
の検知装置の別の欠点、例えば擾乱ガスによる触媒毒に
対する感知又はその相対的な不感知も、ドイツ公告特許
公報第１０／り３ｇ’１号に開示された方法ｔこよって
避けられる。接触燃焼方式に従って作動するガスセンサ
ーの成る欠点は除かれない。即ち白金白熱繊条の温度は
、検知しようとする可燃性ガスの燃焼熱によって規定さ
れ、白金白熱繊条の電気抵抗は、温度に依存する。しか
し白金白熱繊条の温度は、他の条件にも依存するため、
得られた結果は、必ずしも一意的に解釈できない。

得られた電気信号は、白熱繊条の温度に依存するので、
測定室の幾何学的形状によって規定される測定室の熱伝
導率に依存する。白熱繊条の大きさ及び厚み並びに周囲
の室及び壁部に対する位置のごくわずかな変動も、約１
０倍までの信号の差を生ずる。同様に、熱伝導率の変化
によって生じた白熱繊条の付近の沈着と流通状態の変化
による擾乱も除かれない。

驚くべきことに、明細書本文の冒頭に定義した形式の検
知方法において、被検混合ガス中の還元ガスの濃度に導
電率が直接依存するガスセンサーを使用し、一定の部分
と、空気運動発生器の周波数により変調されて符号が正
負の間に変化する部分とから成る、周期的に変化する導
電率から導かれる信号を直流電圧信号と、空気運動発生
器の周波数を周波数とする交流電圧信号とに分割し、該
交流電圧信号の振幅７、特に該振幅の該直流電圧信号の
値に対する比を還元ガスの検知のために評価することに
より、触媒による接触燃焼の方式の検知方法の欠陥が除
かれることが見出された。

この検知方法は、予期に反して、感度、選択性及び他の
物質に対する感知性について、半導体による慣用の検知
方法よりもすぐれている。

特に、直流電圧信号と交流電圧信号との間の関係から還
元ガスの種類を定めうることは、太きな利点である。

、　〔発明が解決しようとする問題点〕本発明の課題は
、以上に述べた従来の検知方法の欠陥を解消し、ガスセ
ンサーの信号が空気中の水分及びガスセンサーの履歴に
より少く依存するようにし、気圧又は温度のような可変
の環境によって信号が受ける影響を少くシ、ガスセンサ
ーの感度を高くシ、更に他の物質に対するガスセンサー
の感度を低減させるように、還元ガスの検知方法を改善
することにある。

本発明の別の課題は、被検ガス中に含まれる還元ガスの
種類と、成る特定の還元ガスが他の還元ガスの存在下に
おいて示す濃度とを定めつるようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

これらの課題は、本発明によれば、明細書本文の冒頭に
述べた形式の検知方法において、特許請求の範囲第１項
に示した特徴部分によって解決される。特許請求の範囲
第２項以下には、本発明の好ましい実施態様が示されて
いる＠本発明の好ましい実施態様による検知方法によれ
ば、被検混合ガスは、発熱体により加熱されたガスセン
サーを通って、また部分的にガスセンサーをこえて吸引
され、次に吐出され、この吸引及び吐出は、測定室中に
存在する実質的に全部の被検混合ガスがガスセンサーの
表面と接触するように行なわれることにより、ガスセン
サーの表面上において還元ガスの完全な反応が行なわれ
、測定相の吸引相の間は、ピストンの吐出作用によって
、還元ガスが事実上除かれた被検混合ガスがガスセンサ
ーを通過する。

本発明の検知方法において、ガスセンサーと“しては、
好ましくは、金属酸化物半導体ガスセンサーが使用され
る。

本発明の好ましい実施態様によれば、被検混合ガスが通
過する部分の容積を可及的に小さく保つことによって不
作用面積を最小にする。

本発明の別の好ましい実施態様によれば、各ヤ。吸引相
。間、３新しい被検混合ガニを測定室　！に吸引し、各
々の吹出し相の間に、被検ガスの少くとも一部分が入口
を経て測定室を離れるように、測定室と基準室の容積を
相互に対し同調させる。入口と別に出口を配してもよい
。

被検ガスを吸引し吐出する装置は、慣用型の空気運動発
生器を備えている。空気運動発生器は、好ましくは、基
準室の壁又はその一部分を形成し、基準室の内部容積は
、この発生器の運動によって、一定の周波数で周期的に
変化する。

この周波数は特に０．０　／−ｋ　Ｈｚ　、好ましくは
、０、７　％　／　ＯＨｚ、特に好ましくは約２　Ｈｚ
である。

本発明の好ましい実施態様によれば、ガス検出器は、空
気運動発生器として、電磁気、圧電もしくは熱機械作用
によって励起されつるスピーカーの形式の膜体、ポリ弗
化ビニリデン（ＰＶＤＦ）製圧電はく、バイモル圧電素
子、バイメタル圧電素子、又は、マイクロリングラフィ
により作成されたシリコン薄片を有する。

特に好ましい実施態様によれば、フィリップス−ウーフ
ァ−ＡＤ　ｔａ　ＯＡ　ｏ　／ＷＡ型の空気運動発生器
が用いられる。

本発明の更に別の好ましい実施態様によれば、基準室は
、測定室よりも大きな容積を有するように形成されてい
る。この構成によれば、各々の吸引−吐出期間に測定室
の内部を新しい混合ガスに取替えると共に、比較的大表
面の振動膜として基準室の壁部を形成し、壁部の振動の
振幅を小さくした場合に、測定室の内部のガスをわずか
なエネルギーコストでほぼ完全に取替えることができる
。本発明の好ましい実施例によれば、高温の作用から振
動膜を保護するための保護膜が取付けられている。

本発明の更に別の好ましい実施態様によれば、基準室は
、吹出しの際に容積が零になるように形成される。これ
は、空気振動発生器を振動膜として形成し、この膜を例
えば円錐状の基体に密接させることによって達成される
。

本発明による検知方法に使用されるガス検出器において
は、基準室の内部に、好ましくは、測定室と基準室との
間の１以上の開口にガス吸着用の補助的な濾過器が配設
されている。この濾過器と共に、またはその代りに、入
口の前方に、対応したテ過器を配設することができる。

この濾過器は一定の時間間隔で加熱することによって再
生される。

本発明の検知方法に使用されるガス検出器の好ましい実
施態様によれば１例えば水蒸気のみを測定する第２セン
サー即ち基準センサーが基準室に配設されている。

評価回路は、ガスセンサーの導電率σを測定し、成る数
学的関数によって導電率σに一連された電圧信号を発生
する。この数学的関数の形状は、線形又は非線形に（例
えば対数形に）σ中に存在し、評価回路中の選定された
電子回路によって定められる。この電圧信号は、本発明
によれば、直流電圧信号（直流信号）と、この直流信号
に重畳され、空気運動発生器の周波数を周波数とする交
流電圧信号（交流信号）とから成っている。評価回路は
、これら２つの信号を分離し、空気運動発生器の周波数
を周波数とする交流電圧信号の振幅を定める。この交流
振幅は、被検混合ガスに含まれる還元ガスの濃度の指標
であり、所定の交流振幅において直流電圧信号と比較す
ること（これは評価回路の適当な電子的開閉素子によっ
て達せられる）によって、還元ガスの種類だけでなく、
他の還元ガスの存在下に、成る特定の還元ガスの濃度も
定めることを可能にする。

本発明の検知方法に使用されるガス検出器の別の好まし
い実施態様によれば、測定室と基準室とは、絞り部分を
介さずに、相互に直接に遷移している。即ちガスセンサ
ーは、測定室でも基準室でもある７つの室中にあり、こ
の室の少くとも１つの壁又はその一部分は、空気運動発
生器として形成される。

次に、本発明の好ましい実施例を示した添付図面を参照
して説明する。

〔実施例〕

第１図に略示したガス検出器１００は、基本的に、測定
室りと、基準室Ｓとから成っている。

測定室７内には、発熱体１０を備えたガスセンサーｌ／
がある。発熱体１０には、図示しないエネルギー源から
電気導線１３を経て電気的エネルギーが供給される。発
熱体１０は、ガスセンサー／／を囲んでいても、ガスセ
ンサー／／の本体に埋設されていても、その７以上の側
面に単に取付けられていてもよい。ガスセンサＴｌ／は
、電気導線／２を経て評価回路３に接続されている。ガ
スセンサー／／がペリスタ−であれば、電気導線／２．
／３は同一でもよい。検知しようとする混合ガスは、入
口９を経て測定室りに供給される。測定室７は、連通孔
ｇを経て、基準室Ｓに連通され、基準室３には、空気運
動発生器グが配設されている。

第１図に略示したガス検出器１００の作用を、第２　ａ
　％　２０図を参照して説明すると共に、従来用いられ
たガスセンサー（第弘図参照）と比較する。どちらの場
合にも、ガスセンサーｉｉとして、金属酸化物半導体ガ
スセンサーが用いられている。

カスセンサー／／は、所定の温度、この例の場合にはａ
！ｉＯ℃に、発熱体１０によって加熱される。電気導線
／、２を経て評価回路３により導電率σを測定する。第
Ｊａ図には導電率σがΩ−１として時間ｔ（秒）に対し
実線でプロットされている。第２ａ図の鎖線は、ガスセ
ンサーとしてペリスタ−を有するガス検出器１００の値
を表わしている。この場合については後に第１０図を参
照して詳述する。第２ｂ図には測定室中の還元ガスの濃
度が、また第、ＩＱ図には測定室の入ロワのところのガ
ス流の方向がそれぞれプロットされている。各図の横軸
４、吸引相２ｇと吹出し相２？（ガス交換期間２７を一
緒に形成する）の時間を表わしている。

第３図には、ガスセンサー／／の導電率σに対応して評
価回路３に発生する電圧信号が１時間（秒）に対しプロ
ットされている。この電圧信号は、第３．を図の測定値
において、ガスセンサー／／の導電率σに正比例する。

評価回路３に発生した電圧信号は、ガスセンサー１／の
導電率σに対応して、第３図に１点鎖線で示した直流電
圧部分（直流信号）と、この直流信号に重畳され、空気
運動発生器グの周波数で変調された、第３図に鎖線で示
した交流電圧部分（交流信号）とから成っている。この
交流電圧部分の交流振幅は、被検混合ガス中に含まれて
いる還元ガスの濃度に直接に依存する。所定交流振幅に
おいて、交流振幅対直流値の比は、各々の所定の還元ガ
スについて、その特性を表わしている。（交流振幅）＝
（直流値）の比は、ガス交換期間コアの長さ、即ち交流
電圧信号の周波数に、従って空気運動発生器亭の周波数
に依存する。空気運動発生器グの周波数が低いほど、（
交流振幅）：（直流値）の比は大きくなる。

しかし、発生器ｔの周波数を一定に保つと、即ち周期、
２７の長さを不変とすると、（交流振幅）：（直流値）
の比は、与えられた交流振幅において、ガスのみに依存
するため、検知しようとする還元ガスの種類を定めるた
めに利用することができる（第３図参照）。

水素について得た交流振幅値をガス濃度に対して両対数
目盛でプロットすると、第７図に示した曲線ＡＯヨ２が
得られる。３つの曲線は、２７°Ｃで相対湿度５％、Ｓ
Ｏ％、ＮＪについて得たものである。−酸化炭素につい
て得た曲線は、水素についての曲線ＡＣＨ２とほぼ同一
であり、特に、２つの曲線組は、指数３／、２に対応す
る勾配を有する（式（１）参照）０ 検知しようとするガスがメタンである場合の曲線Ａ００
１４も、２７℃で、相対湿度Ｓ％、３０チ、９３％につ
いて示されている。この場合の交流振幅は、同一のガス
濃度について相当に低くなる。しかしメタンの高濃度に
ついては、曲線の指数は、やはり３／２に等しい・ 第を図に鎖線で示した曲線ＮＨ２は、普通のガスセンサ
ーの水素に対する出力信号を表わしている。出力信号（
右側の縦軸参照）は、濃度に対して、両対数目盛でプロ
ットされている。曲ａ　”ｇｗ　？“”６”＞ｋｃ　ｓ
　ｍｅ　’／２　ＩＣＭＧ　ｕｆｃ　、Ｊ：　。

り平坦な推移を示している。

評価回路３によって発生した交流電圧信号と導電率σと
の間の成る直線関係において、本発明の検知方法に使用
されるガス検出器ｉｏｏの場合に、交流振幅が、広い濃
度範囲に亘って、（ガス濃度）３〆に比例して変化する
ことが明らかにされる。これは次式によって示される。

（交流振幅）ガス＝α・〔ガス）”２　（１）ここにα
は比例常数である。即ち交流振幅は、ガス濃度の平方根
の３乗に比例する。指数３／／２は、ガスの種類に依存
するが、難酸化性ガス例えばメタンの場合には、比較的
高い濃度値において始めて現れる。濃度依存量に対する
指数０４は１ガス検出器について新規であり、高感度−
高精度のガス検出器の構造について大きな進歩を表わし
ている。

第を図からは更に、Ｈ２の交流振幅が実際上全濃度範囲
について、またＣＨ４については、特に有意義な高濃度
範囲について、相対温度に依存しないことが明らかにさ
れる。これもガス検出器の構造について大きな進歩を表
わし、ガス検出器の信号は、空気中の湿度によって影響
されなくなる。本発明によるガス検出器のこれらのすぐ
れた利点は、吸引相、２ｇの間及び吹出し相２９の間に
交互に測定室７中に存在する混合ガスがほぼ同一の含水
量を有することに基因する。吸引された混合ガスから還
元ガスのみがガスセンサー／／によって完全に又は少く
とも部分的に除去されるが、混合ガスに含まれる水蒸気
は除去されない。しかし交流振幅は、吸引相コｇと吹出
し相２９との間のガス組成の変化のみによって影響され
るので、被検混合ガスの含水量は、交流振幅に対して非
常にわずかな影響を示すにすぎない。

導電率σが一定の部分と、これに重畳され空気運動発生
器グの周波数によって変調される部分とから成ることに
対応して、還元ガスの濃度が変化すると、導電率σの一
定の部分も変化する。従って、被検混合ガス中の還元ガ
スの濃度が変化すると、交流振幅だけでなく、直流値も
変化する。

第５図には、空気中のコ種類のガス即ちメタンと一酸化
炭素ｌこついての本発明９こよるガス検出器ｉｏｏの直
流値と交流振幅との関係が示され、ここに、混合ガスの
測定は、コク℃で、相対湿度５％（下の曲線）から９５
％（上の曲線、までについてなされている。

第Ｓ図は、メタンと一酸化炭素とについて、交流振幅が
同一の場合に、メタンの直流値が一酸化炭素のそれより
も著しく高いことを、一意的に示している。これは全部
の相対湿度について適用される。即ち、直流値と交流振
幅との比較によって、気候条件が悪くても、ガスセンサ
ーの信号が例えば−酸化炭素に由来したか又はメタンに
由来したかを一意的に定めることができる。単一のセン
サーと純粋な計算とによって実現されるそうした一意的
な識別は、今日まで知られてなく、特定のガスを選択的
に検出するうえの大きな進歩を表わしている。

還元ガスの検出に特に適した、第６図に示したガス検出
器は、ソケットユ（例えば慣用されるガス報知器ソケッ
ト）に挿入可能な検出器インサート／から成っている。

検出インサートｌは、電気的制御−評価回路３又は少く
ともその一部分から成り、残りの回路は、導線を経てソ
ケットコに接続された図示しない中央信号処理装置に取
付けることができる。評価回路３によって制御される空
気運動発生器亭は、連結される基準室Ｓの壁又はその一
部分を形成し、所定の周波数である例えば０．１−１０
Ｈ２特にｕＨｚで基準室５の容積を周期的に変化させる
。空気運動発生器グは、例えば電磁気、静電式、圧電式
又は熱機械的に励起される膜として１、スピーカーと同
様に形成してもよく、またＰＶＤＦ形式の圧電はくを有
してもよく、またバイモル素子、圧電素子又はバイメタ
ル素子を内蔵していてもよい。本発明の方法による小形
化したガス検出器において、空気運動発生器ダは、マイ
クロリングラフィによって作製したシリコン膜であって
もよい。実用的な例では、フィリップス−ウーハ−ＡＩ
Ｉθ６θ／Ｗ＋は、空気運動発生器として特に適切なこ
とがわかっている。

基準室Ｓは、測定室りに対する連通孔ｇを除いては、外
気に対し完全に閉ざされている。基準室５は、還元ガス
が少くとも部分的にか又は好ましくは完゛全に除去され
た混合ガスのりザーバーとして用いられる。

基準室５は、わずかな断面積（約０．０　、？　ｃｔｎ
’　）の連通孔ｇを介して、測定室７と連通している。

測定室７中にはガスセンサー／／（この例では、タダチ
ーフイガロ製の普通のガスセンサーＴＧＳ−ｇ／、２型
）であり、発熱体／（１７（電気導線１３を経て電気的
エネルギーの供給を受ける）によって、ｇｏ−ｔ、ｓｏ
℃の温度に加熱される。最も好適な温度は３　ｊ　Ｏ’
Ｑであることが確かめられている。ガスセンサーｌｌは
電気導線／、２を経て評価回路３に接続されている。

測定室７の容積は゛約ｏ、　１ｇ　ｃｍ３、基準室Ｓの
容積は約／　００　Ｃ１ｎ３であるため、容積比は、ｌ
ニア０００よりも大きくなる。基準室Ｓと測定室りとの
容積の和の、ガスセンサーｌ／と発熱体ＩＱとの容積の
和に対する比は、この例では、コ×ＩＯ４：ｌとなる。

第６図のものと同様の、本発明によるガス検出器の構成
において、センサーと発熱体との容積が約Ｓｍ１ｎ３の
市販Ｆｊｌ　ＴＧＳ−ｇ１２型金属酸化物ガスセンサー
の代りに、センサーと発熱体との容積がわずかｏ、ｏｓ
ｍｍ３の小形ガスセンサーを使用した。ガスセンサーＩ
Ｉと発熱体１０との容積の和に対する基準室Ｓと測定室
７との容積の和の比は、この場合はコ×ｌＯ７：ｌであ
ったが、本発明によるこのガス検出器も、同様に、満足
すべき作用を示した。空気運動発生器ダを振動させると
、振動の振幅に対応する容積の被検混合ガスが、入口９
及び測定室７を経てガスセンサーＩＩを経て基準室Ｓに
吸引される。被検ガスから、この吸引相２ｇ（第２図参
照）の間に、少くとも部分的に、還元ガスが除去される
。空気運動発生器弘の振動によって、逆の方向に、少、
くとも部分的に還元ガスが除かれた混合ガス（基準ガス
）が、連通孔ｇを経て測定室りに圧入され、入ロアを経
て測定室７から排出される（吹出し相２９）。

基準室Ｓ中には、連通孔どの前方において、還元ガス又
は他の攪乱性ガスの残量を吸着するための濾過器６を配
設することができる。濾過器は、一定の時間間隔で加熱
することによって再生させる。攪乱性ガスを吸着するた
めの濾過器を入ロワの前方に配してもよい。検出器イン
サートｌには、ハウジング１６を挿入でき、このハウジ
ングは、被検ガス（この場合は外気）を導入するための
開口１７を備えている。ハウジング１６は、その幾何学
的形状と開口１７の配置とによって、種々の環境条件に
適合させることができる。測定室７の入ロアには、図示
しない供給配管によって被検ガスを直接供給することが
できる。本発明による検知方法は、風の影響をほとんど
受けないので、ハウジング／６は゛、絶対に必要という
ものではない。

本発明の変形例によれば、入口ヲは、風に対する非依存
性を高くするために、内径的０．．３ｍｍで、約／ｃｍ
の長さの毛管として形成される。この場合、ガス濃度の
測定値は、センサーのガス流が更に空気運動発生器グの
運動のみにより規定されつるように、被検空気−ガス混
合物の流速と全く無縁になる。

以上に説明した検知装置の作動に当って、所定の周波数
例えば、２Ｉ（Ｚにおいて基準室５と測定室７との間に
、そしてそれにより測定室７と外気との間に、空気を往
復運動させる。その場合に、空気の全流通量は、少くと
も測定室りの容積にほぼ対応させることが望ましい。こ
のようにすることにより、測定室７の容積は、少くとも
部分的に、そして理想的な場合には、はぼ完全に、周期
的に交換でき、測定室７、従ってガスセンサー／／の領
域には、外気（即ち被検混合ガス）又は基準室Ｓからの
空気（即ち、還元ガスを含まない混合ガス）が交互に存
在することになる。移動ガス量は、２つの室３，７の特
別の幾何学的形状、連通孔す、濾過器６及び空気運動発
生器ｔの運動振幅に依存する。　［外気中ｌこ還元ガス
が含まれていない限り、ガスセンサー／／の導電率σは
不変に保たれる。

即ち評価回路３は、直流電圧信号ＤＣを発生する◇しか
し外気が還元ガスを含んでいると、測定室７中の空気は
、基準室５からの還元ガス量の少ない空気と、還元ガス
を含んでいる外部の雰囲気からの空気との間において、
定期的に交替する。そのためガスセンサーｌ／の導電率
σも測定室７中の空気交替の周波数に従って周期的に変
化する。評価回路３は、直流信号とこれに重畳される交
流信号とから成る電圧信号をガスセンサーｌ／の導電率
に従って発生させる。

交流信号の周波数は空気運動発生器亭の周波数と合致し
ている。この交流信号は、評価回路３によって容易に直
流信号から分離される。評価回路３は、交流信号の振幅
を規定する。評価回路３は、交流振幅の所定値を超過し
た時に警報信号を送出するように設計されている。

評価回路３中の開回路によって、交流振幅に対する直流
振幅が形成される。　− 空気運動発生器ダの一定の周波数（従って交流信号の一
定の周波数）において、交流振幅の所定値に対する（直
流値）＝（交流振幅）の比は、還元ガスの種類に依存す
るので、（直流値）：（交流振幅）の比が所定の交流振
幅において所定値になった時にのみ、即ち検知すべき混
合ガス中に危険な濃度値にある選択されたガスが存在す
る時にのみ、交流振幅値に依存して、警報信号を送出す
るように、評価回路３を設計することができる。

本発明による検知方法は、ガスセンサーとして半導体を
使用する場合に限定されない。半導体センサーの代りに
、例えばスイス特許ｇ３／／！；７ｇ号、ｇ３／１ｓｙ
ｑ号、ｇ３／１１７．３６号、ｇ３／弘７３７号及びざ
ｓ　／　ｑり３ざ号に記載された光学的ガスセンサーを
用いることができる。

半導体の代りに、接触燃焼の原理に従って作動するペリ
スタ−を用いた場合にも、非常に良い結果が得られる。

本発明による検知方法は、分析しようとするガスが酸化
又は還元によって、即ち化学反応によって、被検混合ガ
スから除去される場合のみに限定されない。検知すべき
ガスは、７例として、固体物質、例へば米国特許第ダ３
９ｔＡｇＡ号による発振器への吸着適当な固体電解質又
はイオンポンプ（例えば酸素）による吐出しその他によ
って除去することもできる。

本発明による検知方法において使用するガス検出器１０
０の別の例を第７図に示す。円錐状に形成した基準室夕
の壁４９には、コイル２１が固着してありｔこのコイル
は１弾性保持器２０によって担持され、永久磁石２−の
環状間隙中に収納されている。コイルコ／を交流電圧で
励磁すると、円錐状の壁／９は、ダイナミックスビーカ
ーの場合と同様に、振動状態となることにより、基準室
Ｓの容積を周期的に変更する。この振動の際に空気は周
期的に基準室Ｓから濾過器乙及び連通孔ざを経て測定室
りに圧入され、再び吸引作用によって押戻される。

第３図にガス検出器１００の別の例を示し、ここでは、
空気運動発生器ｔは、バイモル圧電はくから成っている
。この圧電はくは、導線コ３を介して両側に印加される
電圧により対応した変形を受ける。導線２３に交流電圧
が印加されると、圧電はくは、印加交流電圧の周波数に
対応した周波数の振動を受ける。基準室５の容積は対応
した振動状態になる。

第３図に示したガス検出器１００の別の構成を第９図に
示し、この例によれば、基準室Ｓの容積は、吹出し相２
９の終期において、零容積になる。即ち不作動容積は実
際上消失する。これは、円錐状（扁平でもよい）の基部
２ダを基準室左に配設し、圧電はくが吹出し相２９．の
終了時にこの基部！’　＋上に密接されるようにするこ
とによって達成される。これは第を図で実線により示さ
れている。圧電はくは、吸引相２ｇの終了時に、破線で
示した位置を占める。

第９図に示したガス検出器の変形例を第１０図に示す。

空気運動発生器ヶを形成する温度感知性の圧電はくは、
作動室コｓを経て保護膜！Ａに、自己の運動を伝達する
。保護膜２乙は、　□この例では１温度耐性の、非常に
薄い（／−１０μｍ）金属膜から成っている。

この例では、金属酸化物半導体ガスセンサーをガスセン
サーｌ／として使用した第９図の例と相違して、既知の
ベリスターがガスセンサー／／として用いられる。ガス
センサー／／の発熱体ｉｏは、コイル状の巻線として形
成され、この例では、発熱コイルと呼ばれている。発熱
コイルの電気抵抗は、非常に際立った正の温度係数を有
する。発熱コイルの給電用の導線１３は、この例では、
測定用の導線／、２と同一であり、評価回路３に終端し
ている。

第２ａ図において、破線の曲線は、ガス交換期間２７中
の発熱コイルの導電率σの時間変化を表わしている。吸
引相２ｇの間に、約ｔｉｓ。

°Ｃの温度にあるガスセンサー／ｌのところで１混合ガ
スに含まれる還元ガスが燃焼する。この酸化の間ｌこ放
出される燃焼熱は、発熱コイル（発熱体１０）を更に加
熱するので、発熱コイルの導電率σは少し低下する。こ
の吸引相コｇの間に被検混合ガスから、少くとも部分的
に還元ガスが除去される。少くとも部分的に還元ガスが
除去された混合ガス（基準ガス）は、保護膜ス６及び空
気運動発生器弘の運動によって逆方向に連通孔ｇを経て
測定室７に圧入され、入ロタを経て測定室りから排出さ
れる（吹出し相２９）。この間にガスセンサー／ｌに発
生する補助的な燃焼熱は、全くないか、ごくわずかであ
る。従ってガスセンサーｌ／は吹出し相２９の間は吸引
相２ｇの間よりも少し冷たくなるので、導電率σは吹出
し相の間に上昇する。従ってガスセンサー／／は、やは
り直流成分と交流成分とから成る導電率σを示し、交流
成分の周波数は、空気運動発生器ダの振動周波数に等し
く、振幅値は、被検混合ガス中の還元ガスの濃、度に依
存する。

発熱体ＩＯの導電率σは、評価回路３によって、やはり
直流信号とこれに重畳された交流信号とから成る電圧信
号に変換される。評価回路３は、これら２つの信号を分
離し、交流信号の振幅を定める。評価回路３は、交流振
幅が所定値を超過すると直ちに警報信号を送出する。

本発明によるガス検出器／θθは、測定ペリスタ−と基
準ペリスタ−とを必要とする従来のペリスターと相違し
て、唯１つのペリスターをガスセンサーｌ／として備え
ている。空気運動発生器グの所要電力は非常にわずかな
ため、本発明によるガス検出器１００の消費電力は、／
対のペリスターを含む従来のガス検出器の約半分に過ぎ
ない。交流信号の振幅は非常に正確に測定でき、圧力、
温度又は湿度の長期の変動によってはほとんど影響され
ないので、本発明によるガス検出器１００は、従来のベ
リスタ一式のガス検出器に比べて、被検混合ガス中の最
少濃度の還元ガスも的確こと表示する。

第１／図に、本発明の検知方法に使用されるガス検出器
ｉｏｏの別の例を示し、このガス検出器は、構、造が簡
単なため、量産に特別に適合している。測定室７と基準
室Ｓとは、連通孔ｇなしに直接に連なっており、発熱体
１０を有するガスセンサーｌ／は、測定室りと基準室Ｓ
とを兼ねた室中にあり、この室の壁は、空気運動発生器
グとして形成されている。

この例によれば、ガスセンサー／／と発熱体１０との容
積の和に対する測定室（−基準室）の容積の比は、ＴＧ
Ｓ−ｇ／２型ガスセンサーを用いるこの例の場合、約Ｓ
二／である。空気運動発生器グの周波数に周波数が等し
く、温度、気圧又は相対湿度の変化に振幅値がほとんど
依存しない交流電圧信号が、ガスセンサー／／の導電率
の変調部分に比例するように評価回路３によって生成さ
れ、この交流電圧信号力人本発明のガス検出器において
ガスの検出のために用いられるため、導電率の絶対値を
ガスの分析に使用していた従来のガスセンサーよりも高
感度ｌこ、また擾乱なしに、還元ガスを測定することか
できる。

第１／図に示したガス検出器１００の別の例を第１ツ図
に示し、ここに測定室７は、その詳ｌａ　ｆＬ　ｍ　’
Ｉｎ　＆　ｒ　ｔ　７’、：　？ｆ＞　Ｉｃ、、Ｍ’Ｉ
”Ｍ　ｚ　（Ｄ　ＰＩ　３６　（７）、、　：度を用い
て図示されている。ガスセンサー／１は、立方形の金属
酸化物半導体の多孔質の材片から成り、この材片は、／
　Ｘ　／　Ｘ　／ｍｘ２の大きさであり、中心部に穿孔
を備えている。ガスセンサー／／は、ツ個の電極３０に
固着した電気導線／、２を有し、これらの電極は、正方
形の金属酸化物半導体の２辺に取付けてあり、ガスセン
サー／／の導電率σの測定に用いられる。ガスセンサー
ｌ／の加熱に必要な電気エネルギーは、電気導線／３を
経て発熱体１０に導かれる。発熱体ＩＯはガスセンサー
ｌ／の／っの側面のみに取付けるのではなく、ガスセン
サーｌ／の複数の側面に、これらのセンサーｌ／を均等
に加熱するために取付けることができる。測定室７と基
準室９との壁部は、熱の放散を少くするために、好まし
くは、気密性の断熱材料から作製する。

ガスセンサー／／は、周辺部の狭い間隙３７を除いて、
全部の測定室りを満たしている。測定室７は１空気運動
発生器ダによって容積が周期的に変化する基準室Ｓに、
連通孔ｇのところで直接に推移している。空気運動発生
器ダが運動すると、被検混合ガスは、周期的に、入ロア
とガスセンサー／／とを経て吸引され（吸引相２ｇ）た
後、逆方向に放出される（吹出し相コア）。第１２図に
示した構成によれば、被検混合ガス中に含まれる還元ガ
スの最適の変換が行なわれる。測定室７と基準室左との
容積の和に対するガスセンサー／ｌと発熱体１０との容
積の和の比は、はぼ／二ｌである。

この実施例のガス検出器／θθＩこよれば、最小のこん
跡量の還元ガスも、わずか約ｓ　ｏ　ｍＷの電気エネル
ギーの消費量で、高精度の測定がなされる。この消費エ
ネルギーは、従来のガスセンサーの／／１０である。測
定精度も、従来のガスセンサーに比べてすぐれている。

評価回路３による交流信号及び直流信号の評価は、原則
的に、当業者にとっては周知の交流回路及び直流回路を
用いて行なうことができる。

第７３図は、第６〜７２図及び第１５図に示した全部の
実施例のガス検出器ｉｏｏに適用可能なブロック線図で
ある。第１３図の回路の作用をＯＨ４の存在下又は不存
在下にＣＯを検出する場合について以下に説明する。

ガスセンサーｌｌは、負荷抵抗ＩＡＯと直列に接続され
、この直列回路の両端に、電圧源乙θの測定電圧４／が
加えられている。負荷抵抗ｌＩｏの両端間から電圧Ｌ２
が増幅器４’／においてタップされ、増幅器ｑｌの特別
の特性曲線によって、ガスセンサーＩＩの導電率σに比
例する電圧信号乙３に変換される。増幅器９／は好まし
くは対数特性をもつようにするが、それは、本発明に従
って用いられるガス検出器１００が１発生する交流信号
４＋について、非常に大きなダイナミックレンジを有す
ることによる。直流電圧部分（直流信号）と、これに重
畳され空気運動発生器ダの周波数に等しい周波数を有す
る交流信号部分（交流信号）とから成る電圧信号乙３は
、ＡＣ−ＤＣ分離器ｌＩ２において、（例えば適宜のコ
ンデンサーによる分離によって）純交流信号Ａ＋と、（
例えば積分器によって）直流値６Ｓとに分割される。交
流信号は、好ましくは、帯域ν波器グ３においてＦ波さ
れ、（例えば位相感知性の）整流器ダグにおいて、交流
信号Ａ’ｌの振幅に比例する直流電圧信号（交流振幅６
６）に変換される。整流器’ｚ＋は、空気運動発生器ダ
を駆動するドライバーｊＪ’の周波数で制御される。交
流振幅乙６は、積分器弘左において平滑化され、掛算器
１１乙及び加算増幅器゛Ｓ３において、電圧ｇｏ、ｇｉ
と共同して、式（２）の定数ａ、ｂに対応する仮想的な
直流値乙７を発生させる。掛算器グ６と加算増幅器５・
３とは、次式（２） （仮想的な直流値）　−ａ・（交流振幅）−１−１）　
（２）に従って動作するもので、ここに定数ａ、ｂは、
第Ｓ図においてわずかだけ彎曲したＣＯを表わす鎖線に
よって示した特性曲線に、回帰計算により最適に適合さ
せた直線を表わし、定数ａは、この直線の勾配を、定数
すは、該直線の縦軸との交点をそれぞれ表わしている。

この直線は、非常に湿った空気及び非常に乾燥した空気
にっいて、ＣＱ　の測定値のほぼ中間にある。掛算器グ
６と加算増幅器左３とによって計算された仮想的な直流
値乙７は、近似的に、第３図に示した前記の鎖線上にあ
る。差動増幅器１１．７では、仮想的な直流値６７が測
定された直流値６タから引き算される。仮想的な直流値
と真の直流値とが、第Ｓ図に示した相対湿度の変化によ
って規定されるＣＯの限界内において合致すれば、被検
混合ガス中にＣＯのみが還元ガスとして存在することが
検知される。

差動増幅器グアは、（直流値ｔ、５）−（直流値６７）
の負の絶対値を形成し、補助的に電圧ｇ２（第Ｓ図にお
いて、縦軸と平行なＣＯ特性帯とＯＨ，特性帯との間の
距離ｋを表わし、第１３図において、電圧源Ｓ２によっ
て発生する）を加算した後、ｋ−１（真の直流値）−（
仮想的よ直流値）１に対応した電圧６ｇを発生させる。

掛算器りとにおいては、平滑化された交流振幅ｔ６に電
圧１．ｇが掛算される。仮想的な直流値と真の直流値と
が合致した場合に、掛算器ｔｉ−ｇにおいて係数ｋが掛
算される。他方では、仮想的な直流値６りと真の直流値
６５とが第Ｓ図に示したＣＯの限度内で合致しなかった
場合には、ガスセンサーにおいて観察された導電率σの
変化は、明らかなように、危険なＣＯだけでなく、その
ほかにＯＨ，にも由来している。従って、差動増幅器グ
アは、電圧ｔｇを発生させ、この電圧には掛算器ｒｉｇ
において、ｏ−に範囲の値の平滑された交流振幅６６が
掛算される。掛算器ｙｇの後段に生ずる電圧４９は、Ｃ
Ｏのみに由来した交流振幅に対応している。

比較器ｌ１９は、この「ｏ’ｏ−ＡＣ！のみの振幅」を
表わす電圧６９を、目標値発生器左０の基準電圧ｇ３と
比較し、電圧１．９が所定の閾値を超過した時直ちに警
報回路５／を制御する。第Ｓ図のＣＯガス及びＯＨ４ガ
スの特性帯が互に平行でない場合は、常数には、交流振
幅に依存することになり、第１３図には示してない別の
掛算増幅器によって、交流振幅に対応して修正すること
が必要になる。これは、適切には、電圧源５．２を操作
することによって行なう。第５図のＣＯガスとＣＨ４ガ
スとのそれぞれの特性帯が十分正確に直線により置換さ
れえない場合には、第Ｓ図に示した鎖線の曲線を、ｎ次
の一般多項式によって表わすが、それには、２つの電圧
値の代りに、（ｎ＋／）個の電圧と、それに対応した複
数の加算及び掛算増幅器とが必要になる。

第１３図に示した回路は、他の還元ガスの存在において
成る所定の還元ガスの存在のみを適宜の光学的手段又は
可聴手段によって表示するようにも使用することができ
る。

第１３図について説明した種々の機能は、通常のように
、アナログ回路としてだけでなく、マイクロプロセッサ
−を使用して、鮨業者には既知のデジタル回路としても
実現しつる（第１１図参照）。増幅器＋／によって作成
される信号１３は、この場合、マイクロプロセッサ−の
内部に含まれたデジタルスイッチング回路９０によって
、既知のようにデジタル化される。

この場合のサンプリング周波数は、デジタルスイッチン
グ回路９０の基準周波数として用いられる空気運動発生
器グ又はそのドライバーｓｇの周波数の少くとも２倍、
好ましくは１０倍、特に好ましくは１００倍の値とする
。デジタルスイッチング回路９０は、目標値発生器ＳＯ
の基準電圧ｇ３との比較によって、成る所定の還元ガス
が危険な濃度値において存在するか否かを計算によって
定め、必要に応じて警報回路ｓｉを制御する。

第１１図に示した本発明によるガス検出装置ｉｏｏの別
の構成を、第１３図に示し、この第７５図において、測
定室７は、その詳細な構造がよりよく理解されるように
、基準室Ｓの約３倍の尺度で示されている。ｏ、ｇ　ｘ
θ、ｇｘθ＝　！；　ｍｕ３の寸法のガスセンサー／ｌ
は、多孔性金属酸化物の材片から成り、この材片は、２
つの側面に電極３０を担持し、２つの発熱体ＩＯによっ
て所定の温度に加熱され、測定室７を完全に満たしてい
る。基準室Ｓの壁を形成する空気運動発生器　１グは、
直径３０ｍｒｎの金属膜から成り、この金属膜は、市販
型の圧電発振器によって駆動され、その小さな運動振幅
は、検査しようとするガスを、入ロワ、ガスセンサーｌ
ｌ及び連通孔とを経て、基準室５に吸引した後、逆の方
向に、基準室５から、連通孔ｇ、ガスセンサー／／及び
入ロワを経て再び吹出すに足る値とする。測定室７及び
基準室Ｓの壁部は、熱伝導率の非常に低い気密性の材料
からできているため、ガス検出器ｉｏｏは、わずかｇ　
ＯｍＨの電力しか必要としないにも拘らず、電極３０及
び導線／２を通るガスセンサーｌｌの導電率σを評価回
路３によって測定し、それを直流値と交流振幅とに分′
割することによって、最小のこん跡量の還元ガスも非常
に正確に検知する（交流部分は、空気運動発生器グによ
り変調された導電率σの部分に由来する）。評価回路３
は、直流値と交流振幅との比較によって、どの還元ガス
が検出されたかも定めることができる。ガス検出器ｉｏ
。

によって所定の還元ガスの濃度を検知しようとする場合
にも、第１３図又は第１１Ｉ図にブロック線図によって
示した評価回路３がそのために必要な計算を自動的に行
なうため、そうした検知が可能になる。この濃度の測定
は、検出しようとする特定のガスのほかに他の還元ガス
が被検混合ガス中に存在するか否かとは関係がない。

実験的に有用なことが確かめられたガス検出器１００の
場合、測定室容積に対する基準室容積の比は５：１１ガ
スセンサーｌ／と発熱体ｉｏとの容積の和に対する基準
室と測定室との容積の和の比は約６二ｌである。

第１２図のガス検出器ｉｏｏの別の変形例を第１６図に
示す。ガスセンサーｌｌはｔ立方体の金属酸化物の材片
から成り、その２つの向い合う側面に、電極３２が取付
けられている。この例では、ガスセンサーｌ／の本体が
測定室７を形成してい名。多孔質の金属酸化物は、例え
ばヨーロッパ特許による特許第１２０２ｏＪ号、ヨーロ
ッパ特許願ｇＪ−１０９Ａ！ｒＪ号又は第１ｒ４１−１
０７１１１９号に記載された材料としてもよい。測定室
７、即ち金属酸化物ブロックは、２Ｘ２Ｘ／Ｉｎｍの寸
法をもち、図示した構成によれば、電極３コは、測定室
の底及びふたを形成し、金属酸化物ブロックは、入口？
、即ち外気との連通部を形成している。これζこよって
より迅速なガス交換が可能になり、ガスセンサー／／の
流通抵抗は低減される。基準室Ｓは、電極３２のｌっの
上に直接に載置され、連通孔ｇはこの電極３ｃに形成さ
れている。基準室５の終端の空気運動発生器りは、直径
が約２０間の小形のスピーカーであり、基準室Ｓは、熱
伝導率の低い材料からできている管である。

被検混合ガスは、空気運動発生器グの運動によって、ガ
スセンサー／ｌの本体及び壁部を通って（そして測定室
りを通って）基準室夕に吸引され、次に方向を変えて再
び吐出される。発熱体ＩＯは、断熱性基体３ｇに固着さ
れている。

そのためわずか２ｊｔＯｍＷの発熱電力しが必要としな
いのに、最小のこん跡量の還元ガスが検知される。電気
的評価は、以上に説明したように、評価回路において行
なわれる。

以上に説明した構成の利点は、測定室の容積をガスセン
サー／ｌの容積によって正確に規定できることにある。

それによって、種々のガス検出器のための交流及び直流
信号の高度の再現性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるガス検出器の概略側面図、第Ｊ
ａ図は、ガス検出器の導電率σ（Ω−１）を時間ｔに対
しプロットした線図、第２ｂ図は、測定室中の還元ガス
濃度の推移を示す線図、第２Ｃ図は、測定室の入口のと
ころで定めた測定室を通る流通方向を示す線図、第３図
は、評価回路に発生する電圧信号を時間の関数として示
す線図、第グ図は、交流電圧信号の交流振幅を還元ガス
の濃度の関数として示す線図、第３図は、直流値と交流
振幅との関係を示す線図、第ｔ〜第１２図及び第７３図
ならびに第１４図は、本発明の検知方法において゛−使
用可能なガス検出器の種々の構成例を示す側断面図、第
１３図及び第−ｌグ図は、直流信号及び交流信号を評価
するだめの電子回路を示すブロックａ図である。 符号の説明 ３・・評価回路、グ・・空気運動発生器、・・基準室、
７・・測定室、／θ・・発熱体、／／・・ガスセンサー
、ＡＡ・・交流振幅、１００・・ガス検出器、σ・・導
電率。 特許出願人代理人　曾　我　道　照２−−−５ ＦＩＧ　＋ ＦＩＧ　３ Ｖ ｕ　Ｕ、”：＞　１　１．５ ＦＩＧ、　４ ｐｍ ＦＩＧ、　５ 直流値 ＦＩＧ、６ ＦＩＧ　７ ソ ＦＩＧ　８ ＦＩＧ、　９ ソ ＦＩＧ、　ｌ○ ＦＩＧ、１４ ＦＩＧ、　１５ ＦＩＧ　＋６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）外気に対して封止され空気運動発生器（４）が配設
   された基準室（５）及び基準室（５）と連通され発熱体
   （１１により所定温度に加熱可能なガスセンサー＋１１
   １が配設された測定室（７）を備えたガス検出器（２）
   と、評価回路（３）とを使用し、被検混合ガスと還元ガ
   ス含量が零又は少量の基準ガスとを空気運動発生器（４
   ）によって交互に基準室（５）から測定室（７）に圧入
   するようにして、被検混合ガス特に空気中の還元ガスを
   検知する方法において、その導電率（ａ）が還元ガスの
   濃度に直接依存する金属酸化物半導体をガスセンサーα
   υとして使用することと、一定の部分と空気運動発生器
   （４）の周波数により変調されて符号を交互に変える部
   分とから成る、周期的に変化する導電率（σ）を、評価
   回路（３）において、直流電圧信号即ち直流信号と空気
   運動発生器（４）の周波数にある交流電圧信号即ち交流
   信号とに分割することと、少くとも交流電圧信号即ち交
   流信号の交流振幅−を還元ガスの検知のために評価する
   こととを特徴とする検知方法。 ２）゛吸引相■と吹出し相（ハ）とから成るガス交換期
   間（５）の周波数を、０．０／〜ｊ；ＱＨ２，好ましく
   は０．１−１０Ｈ２％特に好ましくは約２Ｈ２とするこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の検知方法。 ３）ガスセンサー←υをｌＳＯ〜ｑｓｏ℃、好ましくは
   約３５０℃の温度に加熱することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載の検知方法。 リ　交流信号の振幅と直流信号の値とを評価回路（３）
   において定め、これらの振幅及び値から、ガスセンサー
   αυの特性値に留意して、成る所定の還元ガスの存在、
   特に他の還元ガスの存在下においての該所定の還元ガス
   の濃度を得ることを特徴とする特許請求の範囲第１〜３
   項のいずれか１項記載の検知方法。 Ｓ）交流振幅−の所定値を超過した時に評価回路（３）
   において警報信号を発生させることを特徴とする特許請
   求の範囲第１−４’項のいずれか１項記載の検知方法。 ２）交流電圧信号即ち交流信号の振幅に対する直流電圧
   信号即ち直流信号の比を評価回路（３）において形成し
   、該比が或゛る所定値を超過した時にのみ警報信号を発
   生させることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の
   検知方法。 ７）外気に対し封止され空気運動発生器を備えている基
   準室（５）と該基準室（５）に連通され発熱体により所
   定温度に加熱可能なガスセンサー（ｌυを備えている測
   定室（７）とを備えたガス検出器（２）と、評価回路（
   ３）とを有し、ガスセンサーαυは還元ガスを作用させ
   た時に電気抵抗値が変化する、特許請求の範囲第１〜６
   項のいずれか１項記載の検知方法を実施するための検知
   装置であって、ガスセンサーａυが、被検混合ガス中の
   還元ガスの濃度に導電率（σ）が直接に依存する半導体
   材料、好ましくは金属酸化物半導体材料からできている
   ことを特徴とする検知装置。 ｇ）測定室（７）が、被検混合ガスを導入するための入
   口（９）を有し、少くとも１つの連通孔（８）を介して
   基準室（５）と連通されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第７項記載の検知装置。 ｑ）ガス検出器（２）が、空気運動発生器（４）として
   、電磁気、圧電もしくは熱機械作用によって励　′起さ
   れつるスピーカーの形式の膜体、’ＰＶＤＦ製圧電はく
   、バイモル圧電素子、バイメタル素子、又は、マイクロ
   リングラフィにより作成したシリコン薄片を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項又は第３項記載の検
   知装置： の　ガス検出器（２）が１．空気運動発生器（４）とし
   て、可動ピストンを有し、該可動ピストンは１吸引相■
   の間に、発熱体Ｑｌにより加熱されるガスセンサーαυ
   を通って、また部分的にガスセンサーをこえて吸引され
   、次に吐出され、この吸引及び吐出は、測定室（７）中
   に存在する実質的に全部の被検混合ガスがガスセンサー
   αυの表面と接触するようにされることにより、ガスセ
   ンサーαυの表面上において還元ガスの完全な反応が行
   なわれ、測定室（力の吹出し相（至）の間は、ピストン
   の吐出作用によって、還元ガスが事実上除かれた被検混
   合ガスがガスセンサーαＤを通過することを特徴とする
   特許請求の範囲第７項又は第３項記載の検知装置。 ／／）　被検混合ガスが通過する部分の容積を可及的に
   小さく保つことにより不作用容積を最小値とすることを
   特徴とする特許請求の範囲第７〜ｉｏ項のいずれか１項
   記載の検知装置。 ／２）各々の吸引相■の間に、新しい被検混合ガスを、
   入口（９）を経て測定室（７）に吸引し、各々の吹出し
   相（支）の間に、被検ガスの少くとも一部分が入口（９
   ）を経て測定室（７）を離れるように、測定室（７）と
   基準室（５）の容積を相互に対し調和させたことを特徴
   とする特許請求の範囲第り〜／／項のいずれか７項記載
   の検知装置。 ／３）ガス検出器（２）の基準室（５）の容積に対する
   測定室（７）の容積の比をｌ二１０θよりも大きく、好
   ましくはｌ：１ＯＯＯより大きくしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第７〜／、２項のいずれか１項記載の検
   知装置。 ｌリ　測定室（７）の容積に対する基準室（５）の容積
   の比をｊ：／よりも大きく、ガスセンサーαυと発熱体
   αｑとの容積の和に対する基準室（５）と測定室（７）
   との容積の和の比を約６：ｌとすることを特徴とする特
   許請求の範囲第７〜１２項のいずれか７項記載の検知装
   置。 １５）測定室（７）が、発熱体ＱＱと共に断熱性基体上
   に配設された半導体材料好ましくは金属酸化物半導体材
   料製ブロックから成り、該ブロック上には、電気抵抗を
   測定するための電極が直接に取付けてあり、該ブロック
   の一方の側に基準室（５）が配設されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第７項記載の検知装置。 １６）ガス検出装置（２）の基準室（５）、連通孔（８
   ）及び測定室（５）が近似的に同じ断面積を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第７〜／−項のいずれか１
   項又は第１４’項に記載の検知装置。 ／り）ガス検出器（２）の空気運動発生器（４）が振動
   膜を有し、基準室（５）は、空気運動発生器（４）の該
   振動膜が吹出し相翰の間に好ましくは円錐状の基体上に
   密接するように形成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第７〜９項及び第１／〜−／６項のいずれか１
   項記載の検知装置。 Ｉｇ）　ガス検出器ａ■の空気運動発生器（４）の振動
   膜の前方に保護膜を配設したことを特徴とする特許請求
   の範囲第７〜ｔ／項及び第１Ｉ〜／り項のいずれか７項
   記載の検知装置。 ／り）加熱によって一定の時間間隔で再生させうるガス
   吸着用の別の濾過器をガス検出器（９）が基準室（５）
   中に、好ましくは、連通孔（８）の前方及び／又は入口
   （９）の前方に備えたことを特徴とする特許請求の範囲
   第７〜ｌｑ項のいずれか１項記載の検知装置。 −の　ガス検出器（２）が基準室（５）内に、別のガス
   センサー、好ましくは、水蒸気の測定に適した基準セン
   サーを有することを特徴とする特許請求の範囲第７〜ｌ
   ｑ項のいずれか１項記載の検知装置。 ２１）ガス検出器（２）の入口（９）を毛管として形成
   し、この毛管の長さを少くともコ朋、内径を好ましくは
   ／　ｍｍ以下、特に約ｏ、３ｖｔｖｔとしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第７〜２０項のいずれか１項記載
   の検知装置。 ２コ）ガス検出器（９）の壁部を気密性のキ熱材料で作
   成し、ガスセンサーαυの本体を測定室（７）の壁部に
   密接させたことを特徴とする特許請求の範囲第７〜ユ１
   項のいずれか１項記載の検知装置。