JPS6031043A - ガス検出装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明はガス検出装置に関するものである。

〔背景技術〕

Ｃｏ　、　ＣＯ２、Ｈ２Ｏなどの異種原子からなる分子
は、赤外線領域にガス固有の性質で定まる吸収スペクト
ルを有し、この吸収の強さはカス濃度に対応し、一般Ｋ
　Ｌａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒの法則が成立する。

Ｉ　＝　Ｉｏ　ｅｘｐ（−ｔｅｃｌ　）そこで、特定波
長の赤外線の吸収量を測定することにより、ガス濃度を
選択的に検出することができるのである。

第１図は各種ガスの赤外線吸収スペクトルを示す０ ところで上述の信号処理をマイクロコンピュータ等の演
算手段を用いて行なう場合赤外線検出素子からの信号以
外に、補正定数が設定値の入力等の多くの入力を必要と
するため、マイクロコンピュータの入力ボートが不足す
る等の恐れがあった〔発明の目的〕 本発明は演算手段にマイクロコンピュータを用〔発明の
開示Ｊ 以下寮施例によって説明する。＄２図は一夾施例のガス
検知器０υの概略断面図を示している。図中０埠は検知
器本体で、この検知器本体０２は上面（必要に応じて側
面も）開口した凹所をｍ、ｔ、との凹所によって被検出
カス流入部０１を＊成し、更に被検出ガス波入部００両
側の囲＠壁には開口５！！（１４ｍ）（１４ｂ）が夫々
開口してお秒、各開口窓（１４ｍ）（１４ｂ）　Ｋは検
知器本体ｏ力内部を書画するようにガラス醇の透過性材
（１５＠）（１５ｂ）が嵌込まれている。

（至）はニラ０−ムヒータのような赤外線源であって、
第　図の回路ブロックで示すように約５ｖの一定電圧を
出力する赤外線源用電源αηによって通電加熱され約４
００℃に保たれるようになっており、この４００℃の赤
外ｍ源Ｏりから放射される赤外（ト）は赤外＆１．源員
から放射され開口窓（１４＠）を介して被検出カス流入
部０埠に一旦入塾、しかる後に開口窓（１４ｂ）を介し
て検知器本体θの内に入った赤外Ｗじ−ムＢ會反射し、
再び被検出カス流入部斡を介して赤外線源ＯＱを設けた
側の検知器本体り内に戻すためのものである。ＯＩは光
学フィルタ部で、この光学フィルタ部０１は円板ＧＱの
中心に対して両側に（図においては上、下側）夫々光学
フィルタ（２１ｍ　）（２１ｂ　）を埋込んだ孔を設け
、この円板員を回転させることにより夫々の光学フィル
タ（２１ｍ）（２１ｂ）を反射赤外線ビームＢ′内に間
欠的に挿入させ、Ｖ赤外線ビームＢ′中の所定の赤外線
のみを通過させるだめのものである。光学フィルタ（２
１ａ）（２１ｂ）は透過波長が互いに備かに異なってお
り、一方（２１ｍ）　＃′ｉ被検出ガス（夾施例ではＣ
０１）の吸収スペクトルに一致した４、８ＩＩｍの透過
波長を有し、他力（２１ｂ）は例えば４．０μｍの透過
波長を有する。曇は円板６３）を間欠的に駆動するステ
ツ″ｊ七−夕であり、このステップを−９（支）は第５
図の回路ブロックで示すｔ−タ４区動パルス発生回路＠
によって駆動される。鞭は赤外線検出素子で、この赤外
線検出素子りθは例えば焦電効果枳素子からなり上述の
反射赤外線ビームＢ′中に光学フィルタ（２１ｍ）又は
（２１ｂ）が挿入された際に前週する赤外線を受光検出
し、その受光レベルに応じた電圧信号を発生するもので
、その出力は増幅回路に）で増幅される。

しかして１本寮施例では赤外線源αゆ、反射＠（至）、
光学フィルタ部０匈、パルスモータ勾、赤外線検出素子
（ハ）を検知器本体（ロ）内に密閉し、１１検出ガス流
入部（至）は外部に対して開放しており、被検出カス流
入部（至）の開口ＷＢ（１４１Ｘ１４ｆｉ）の汚れが起
きても検知器本体（２）を分解することなく答易に清掃
することができるのである。

次に第５図回路ブロックについて説明する０図において
破線で囲まれる部分は寮際にはマイクロコンピュータの
ような演算手段（至）でｍｖＬされるブロックであるが
、機能的に回路をブロック化してあゐ。まず図において
−は前記増幅回路（２）の増幅出力をい変換するための
Ａ／Ｉ）変換回路で、赤外ジタル信号すゐ。（至）は計
数器で、この計数器＠け△ デジタル信号をカウントすることによって前記赤外線レ
ベル値を検出するための本のであり、翰はこの赤夕）線
レベル値を記憶するメｔり部である。

ＣＩ）　Ｆ！、　＊　！Ａ−紗レベル値によりガス濃度
を算出するための演算回路である。＋ｉｌｌは比較回路
で、この比較＠Ｉ８枳１は予め股定しである設定編成と
検出濃度とを比較するためのものである。曽は表示器で
、この表示器０２は比較回路００での比較結果の表示及
び検出濃度のデジタル表示を行なうためのものである。

關は反射型フオトセンサで、この反射型フォトセンサー
は円板に）の回転位置を検出するためのものであり、−
は反射型フォトセンサ瞥の発光タイオード駆動パルス発
生器、開はフオトセンサーのフォトトランジスタからの
信号を入力して位置検出皓の信号処理を行なう信号処理
回路であり、この信号処理回路（ト）の出力に基いて℃
−タ駆動パルス発生回路に）を制御するのである。

第４図は上述の演算手段（ホ）に４ｅツトのマイクロコ
ンピュータＣＰＵを用いた具体回路であって、マイク０
コ−：、ＩピユータＣＰＵのＤポートからはり−タバス
ＤＢを介して３ヒツトのＡ／Ｄ変換回路翰の予ヤシネル
刹択信号を送）出すと共に、カス課度算出データを表示
器盤のデータラッチ回路（論ド送り込んでラッチさせる
ようなっている。データラッチ回線■）■ツチ出力はプ
ログラマプル０シツクアレイ■）と介してドライバ回ｗ
Ｋ！Ｑ、ｃ）ニ入力して液晶表示板等のディスプレイ−
を駆動しガス濃度を表示させるのである。またパルスで
−５（２）の駆動データをデータバスＤＢを介してラッ
チ回路−に入力して該ラッチ回路−を介してステップ℃
−タ四を駆動するのである。咽はマイクロコンピュータ
ＣＰＵと共に、演算手段（至）をｍ成するマイクロコン
ピュータＣＰＵの動作プ０タラムを内蔵記憶しているＲ
ＯＭである。紬はマイクロコンピュータＣＰＵ。

い変換回路（２）及び後述のルム変換回路に）ＫりＯツ
クを与えるための発擾器である。

次に本発明カス検出装置の動作を第５図のタイムチャー
ト及び第４図の具体回路に基いて説明する。

まず測定モードに設定するとＡ／Ｄ変換回路勾の入力を
赤外線検出素子（財）からの入力チャンネルＣＨｎとな
るようにマイクロコンピュータＣＰＵから第５図（ｊ）
に示すように予１２ンネル選択恰号を出力し、赤外線し
−ムＢ′を遮断した第６Ｕ（ａ）に示す初期状態での赤
外線検出素子←９からの出力信号を取込むＡ／Ｄスター
トイη号を端子ＣＯＳより第５図（ｃｌに示すように出
力する。これによってＡ／Ｌ）変換回路に）は赤外線検
出素子勾からの検出信号を取込んで、８ヒツトのデータ
に変換して、上位、下位４ピツトずつ２回に分けてデー
タバスＩ）Ｉ３．を介してマイクロコンピュータＣＰＵ
のへボートに出力するのである。第５図（ｂ）の出力信
号ｔｒｏが対応する信号を示す。また第５図（ｄ）は上
述の４ピツトづつのデータを切換出力させるためのマイ
クロコシピユータＣＰＵの端子ＣＵＩからのヤ■出力切
換信号である。

このの変換回路（ロ）から出力された信号１ｒ＊ｔｉマ
イクロコンピュータＣＰＵ内のメ七り部に記憶する。Ａ
／Ｄ変換スタートから記憶するに至るまでの時間は約５
Ｉ口ｅｃである。この記憶が終了するとステラつ七−夕
（ハ）を駆動させυ・テツｉ＝−タ駆ｖＡ信号をまず５
パルス第５図（ｋ）に示すように出力する。

このパルス信号は１個でステップ七−夕（２）を１８゜
回転駆動するためのもので、５パルスで丁度９０″回転
させるものでこの期間は約５０ｎｓｅｃである。

まずステップを−５（イ）が初期状態から９０１回転す
ると光学フィルタ部（１１の円板に）に設けである光学
フィルタ（２１ｂ）が第６図（ｂ）に示すように反射＊
０８による反射赤外線と−ムＢ′内に挿入されることに
なり、該光学フィルタ（２１ｂ）を透過する赤外線は４
．０μｍの波長の赤外線とスリ、赤外線検出素子（財）
からはその受光レベル、つまりエネルｆｉｌｔに応じた
電圧信号が発生することにな抄、その出力が最大となる
ところを測定するため所定のタイ三ンタでヤΦスタート
信号をｔｇ５図（Ｃ）に示すように発生させる。後は上
述の出力信号Ｉｒａを度換入力するときと同様に行なわ
れ、第５図（ｂ）に示す４．０μｍの赤外線検出出力信
号１ｒ＋をマイクロコンピュータＣＰＵは内蔵メ℃り部
に記憶する。この測定記憶後再びステップ七−夕に）を
更に９０＠回転させるためのステップモータ駆動信号た
るパルス信号を５ヘルスマイクロコンじユータＣＰＵは
ステラ：’）ｔ−タＱに与える。ステップを−５（ホ）
が初期状態から１８０＠回転すると、光学フィルタ部０
９０円板翰の状態は第６図（Ｃ）のようになシ、赤外線
検出素子（ハ）の入党は円板員によって遮蔽された状態
となる。さてこの遮蔽状赳において赤外線検出素子−の
出力が充分に安定するタイ！ンクで出力信号Ｉｆ・の測
定と同様に赤外線を遮断した状態の出力信号１ｍ。

を測定する。ζζで出力信−ｆＩｒｅと１ｒｐ＝６とを
別々に測定する理由は反射赤外線ビームＢ′を遮断して
いる状態で、赤外線検出素子■の出力が安定していない
可能性があるからである。

さて出力信号１ｍ６を測定した後に４．８μｍの赤外線
を入力するために出力信−８−１ｎのときと同じように
してｗｌ、５図（Ｋ）に示すようにパルスモータ駆動信
号を５パルス出力して初期状態から２７００回転させ光
学フィルタ部Ｑ１の光学フィルタ（２１龜）の状態を赤
外線検出素子（ハ）と対向した第６図Ｃｄ＋の状態とし
１反射赤外線じ−へＢ′中の４．８μｍの波長の赤外線
を当該光学フィルタ（２１ｍ）を介して赤外線検出素子
（ハ）に入光させ、４．８μｍの赤外線の受光レベル（
エネルｆ量）に対応した受光出力を赤外線検出水子に）
よ多発生させるのである。この発生信号は上述の出力信
ｆｌｒｌと同様にしてＡ／ｌ）変換回路（ロ）によって
出力信号１ｔｎ＠としてＡ／Ｄ変換される。仁の変！ｌ
！！された出力信’＋　１ｍ１社上述の各信号と同様に
マイクロコンピュータＣＰＵの内蔵メモリ部に記憶され
る。仁の記憶後にマイクロコンピュータＣＰＵは更にス
テップ七−夕（ハ）を９０＠回転させるためにパルスモ
ータ駆動信号を５パルス発生させる。結果光学フィルタ
部０９０円板いりは初期状部に戻り、ｂＩ：射赤外線じ
−ムＢ′が赤外線検出素子（ハ）に受光されるのを遮断
するのである。ζζで反射型フオトセシサ＠（は円板ぐ
）のＮ４縁に第７図に示すように該ｔ′Ｊすの発光タイ
オードからの光を照射してその照射によって検出マーカ
←１）カ・ら反射する光を受光することにより円板に）
の回転位置を検出するもので、検出マーカ（４１）は丁
度円板（１）が第６図（ａ）の状態にあるとき検出する
ようになっており、２７０’の回転位置から５パルス目
のステップセータ駆動信号が出力したタイミンクでマー
カの検出があると、光学フィルタ部Ｑｌ◆の内板曽の位
置が正しく初期状独に戻ったことをマイクロコンピュー
タＣＰＵは判定するのである。さて上述の測定モードの
スタートから光学フィルタ信州の円板−の初期状態復帰
までの時間は約１．５式で、この後約６．０ｓｅｃ経過
するまで光学フィルタ部（１９）の四＆駆動はなく静止
状Ｉｌｌ保持される。

さて上述の円板（１）の初期状態復帰を検出するとマイ
クロコンピュータＣＰＵはφチャンネル選択信号を出力
して、Ａ／Ｄ変換回路＠の入力チャンネルをＣＨｌに切
換え、零点調整手段たる可変抵抗器６２１の両端電圧を
ｘｍ整用定数信号Ｋｚとしてヤ■変換回路＠により８ピ
ツトのダシタル信号に変換し、ヤ■出力切換信号の入力
によってマイクロコンピュータＣＰＵに４ピツトづつ２
回に分けて送出され、マイクロコンピュータＣＰＵの内
關メｔり部に記憶される。この記憶終了後スパン−整手
段たる可変抵抗器０糧の両端電圧をスパン調整用定数信
号ＫｇとしてＡ／Ｄ変換回路翰で変換させるためにマイ
クロコンじ１−タＣＰ　ｔＪはいチャンネル選択信号を
出力してＡ７’Ｄ変換回路嬶のチャンネルをチャンネル
ＣＨ８に切換え、８ピツトのスパン調整用定数信号に３
を得るのである。このスパン調整用定数信号Ｋｓは４じ
ットづつ２回に分けてい出力切換信号によってマイクロ
コンピュータＣＰυに転送され内輩メｔり部に記憶され
る。

この後被検出ガス（９Ｆ、施例ではＣＯ，カス）の濃度
を得るための演算をマイクロコンピュータＣＰＵＫより
行なうのである。

つまし上述の測定によって参照波長（４，０ｐｍ）のエ
ネルｆ−ｔｌｒをＩｒ□−１ｒ６より算出し、また測定
波長（４，８μｍ）のエネル甲−Ｊｌ１ｍをＩ”＋　−
１ｍ＠よりめ。

更にこれらの値１．．１ｍより被検出カス鍋度りを次式
よりめるのである。

Ｄ＝Ｋｓ−Ｉｎ　（（Ｋｚ　＋　０．５　）　’　１員 ところでスパン１１１＋贅用定ｖｋ佃号に８％及び零調
整用定数ｆｆｉ号Ｋｚは第８図に示すように検出出力と
濃度との直線を出すときに必要な零点と、スパン点とを
補正するための定数を設置する信号である。

しかしてマイクロコンピュータＣＰＵでｃｏ、　ｔ５ス
菌度を得るための演算が終了すると、濃度表示制御のた
めの信号（第４図（１））を表示器ｃ２ｉへ出力し、ダ
イスプレイ関によって算出したカス濃度をデジタル表示
する。また同時に測定濃度に応じた電流出力として測定
濃度に対応した第５図（−４に示すデジタル信号をＤ／
Ａ変換回路顛にてＤ／Ａ変換し、更に４　／−２０ｆＭ
Ａの電流信号に変換回路（財）で変換して得るのである
。この電流出力は適宜な制御信号として使用できるので
ある。また予め設定値調整手段の可変抵抗器ｔ４１によ
って設定した基準となるカス検出濃度をマイクロコンピ
ュータＣＰＵ１ｊメ℃り部に記憶しており、このガス検
出ａ度と、実測定のガス製度とを比較し、この実測定の
ガスるための異常信号を発生させるのである。

このように測定モードにおいてい変換回路（財）を使用
し、各押入力データをＡ／１）チャンネル選択信号、　
Ａ／ｌ）出力切換信号を用いることにより、マザク０コ
ンピユータＣＰＵがデータを受けとるため、同一のデー
タバスＤＢ、をＡ７Ｄ変換回路なりからのデータの入力
線としても各入力データは相互に影響を与えないのであ
る。このようにして本実施例では１回の測定時間を測定
、演算を含めて約し５秒とし、４．５秒程度の休止期間
を設けて測定間次に本実施例における設定値調整手段の
可変抵抗器を用いてカス検出濃度を設定する℃−ドにつ
いて説明する。まず設定値表示スイッチＳＷを投入する
とマイクロコンピュータＣＰＵの端子５ＮＳＯの入力は
第　図（ｓｓ）の”Ｈ＃リレル状態から第　図（ａ）の
Ｉｌｌ　Ｌ　＃レベル状態になりモード設定が為される
とマイクロコンピュータＣＰＵからいチャンネル選択信
号が第９図（ｆ）に示すように出力してＡ／Ｄ変換回路
（財）のチャンネルがＣＨ８に切換わり、φスタート信
号を第９図（Ｃ）に示すようにマイクロコンじユータＣ
ＰＵから出力すると、第９図（ｂ）に示す可変抵抗器ｈ
ｌの設定信号Ｋｔは〜Φ変換回路（ロ）によってＩＶ’
Ｄ変換されて４ピツトずつ２回に分けられてマイクロコ
ンピュータＣＰＵＫ取込まれ記憶されることにな石。こ
の記憶した値は第９図（ｅ）の制御信号によって濃度表
示制御データとして表示器（財）に送られ、設定値がデ
ィスプレイ−によって第０図（−に示すタイ！：７りで
デジタル表示される。仁の一回の設定信号Ｋｔの取込み
に要する時間は約０．５ｓｅｃである。しかしてこの設
定値が上述のガス濃度検出時の比較基準値となるのであ
るさて第１Ｏ図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は被検出ガス流
入部（至）に流入したカスが無い場合の各波長の赤外線
の検出レベル、ＣＯ，カスが流入した状態の各波長の赤
外線の検出レベル、また開口窓（１５ａ）（１５ｂ）の
汚れなどがあった場合でかつ６０ｇカスが流入しない場
合を示す。尚各図中の斜線部分は吸収された部分を示す
ところで上述の赤外ｍｅ出素子−に集電効果型素子を用
いた場合、人体、照明等の背景放射ノイズによっても出
力が発生しｌｉ！１４測定の原因となるため、第１１Ｊ
Ａに示すように赤外検出素子勾のケース（２４ａ）の窓
（２４ｂ）の前方に０ンタカツトフイルタ四を設け、波
長４，８μｍより長波長側をカットするとよい。′ｊｇ
１２ｉＮは各種の赤外検出素子の分光感度を示し、図中
（−０は焦電効果型素子の分光Ｗ＆度を、（０）は）”
ｂＳｅの分光感度を、また０９は上記０ンクカツトフイ
ルタｈｔｉｏ遮断波長を、また（ハ）は背景放射の波長
分布を示す。０ンジフイルタ鵠の替りにＱ、　ｇ　ｌｌ
Ｊ＋／−９，５ｍ厚の石英ハラスで代用してもよい。

また赤外検出素子員の窓に直接０ンタフイルターを付け
てもよい。

第１３図（ａ）　（ｂ）は光学フィルタ部ぐりと、赤外
検出素、子■と、赤外＃ｉ源０・と、ステップモータ（
イ）と、反射型フォトセンサ弊とを金属ブロックＩＳＩ
に一体的（１６） に組込んで、開口窓Ｈに石英カラ駈またはフッ化カルシ
ウムを嵌込み、周囲温度の影響を受けるよ。

うにしたブロック化構成部材を示すもので、このブロッ
ク化されたものを検知器本体的に組込んでもよい。

ところで設置現場、において感度較正を実際の被検出ガ
スを用いずに等測的に行なえるように光学フィルタ部α
りに感度較正手段を設けてもよい。

つまり、円板に）と同軸に互いに回転できるもう一枚の
円板ｃ５どを第１４図（ａ）に示すように取付けて、測
定波長（４，８μｆｆ１）の赤外線を減衰させる減光手
段たる減衰フィルタ０ηを１個と、測定波長及び＃照波
長の両方を透過するフィルタ囮を８個とをり間隔に般け
、測定時においては第１４図（ｂ）　（Ｃ）に示すよう
に光学フィルタ（２１ａ）（２１ｂ）の位置とフィルタ
（ハ）（４〜の位置とを対向させ、較正時においては較
正時には較正用円板に）′をｍｘ４図（ｄ）に示すよう
に９０°回転させて、測定波長（４，８μｍ）のみ透過
率を低減させ、被検出カスがある場合と等価な状態を創
出することがで計るのである。

第１５図ｔま被検出ガス流入部Ｏを２学則の通路とし、
検知器本体０９の下面にカス流入口−を、上面にガス流
出ローを開口したもので、この被検出ガス流入部◇：）
の内＠Ｉ壁の一方側に第１３図で示したブロック化した
部材を配設し、このブロック化部材のニクロムし−９か
らなる赤外線源αｄの発熱に伴なう金属ブロックＢｌの
熱で被検出ガス流入部磐内に上外甑流を発生させ、被検
出カスの流入を上昇気流によって行なうようにした実施
例を示す。

また、第１６図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は建物のタクト
ｌ１３を利用した実施例で、タクト（財）内にタクト１
５ＩＪに対して直角に筒体繍を挿入し、タクトφη内の
気流で、被検出カスを筒体−のタクト集０の気流方向に
対する前面に設けた流入口口から被検出ガスを筒体１２
ｉ内に流入させ、更に粉じん除去フィルターを介して、
被検出ガス流入部（２）に流入させ、再び粉じん除去フ
ィルターを介して、別の筒体−に導入し、該筒体−の先
部よりタクト集り内に戻すのである。つまりかかる実施
例はタクト−ｎ内の気流を利用してポンプなしに被検出
カスの被検出ガス流入部０１への流入を図ることができ
るのである。尚かかる１寮片側の検知台！本体ａりの被
検出カス流入部Ｑ４の開口内は壁体誠の１５ｊ口部い７
１に粉じん除去フィルタｂ≦）を介して対設され、気流
の一部は騒付鏝内に流れる。

尚図中し〜は回路部分のプリント裁板を示す。

ところで上記ψｈ例回路でれマイクロコンピュータＣＰ
Ｕにデータを取込むのにい変換回路勾を用いているが、
Ｖ−Ｆ変換回路−を用いてもよい。第１７図はＶ−Ｆ変
換回路１ｉ！ｊ１を用いた実施例回路を示しており、Ｖ
−Ｆｆ換回路輸の入力に社増幅回路に）の出力を抵抗Ｒ
０を介して接続し、更にマイクロコシピユー５１ｃｐｕ
ｏｃホードの／−［Ｆ］の各出力をインバータＩＮ１．
　ＩＮｌ、　ＩＮｓを介して零点調整用の可変抵抗器ｆ
４′ｌＪ、スバ：／調整用の可変抵抗器（ハ）、設定ｍ
ａｗ用の可変抵抗器１４１に夫々接続しである。そして
これらの可変抵抗器（４２Ｑ１１４均の出力端はＶ−Ｆ
変換回路−の入力端にＩ＆続してあり、対応するＣボー
トの出力が′）Ｉ＃リレルに落ちるとＶ−Ｆ変換回路−
から電流が流れ、両端に電圧を発生するようになってい
る。つまり、Ｖ−Ｆ変換回路−は赤外＃ｌｌｌｌｌｌ検
出素子光検ＤＩ出力及び、零点調整Ｐ＠定数信号Ｋｚ、
スパン調整用定数倍号に８、設定基準値信号Ｋｔを夫々
Ｖ−Ｆ変換して１本の信号線でマイク０コンピユータＣ
ＰＵヘデータを送り込むことを可能にしたものである。

またかかる実施例ては光学フィルタ部０１の回転位置を
示すデータをＣ）Ｒ−ト■よ抄出力する信号で駆動され
る発光タイオードＬＥＤの光が入光することによって検
出マーカ＋４＋）１＝検出する本トトランジスタＰＨの
検出信号をＡ　１ζ−トＯに入力することによってマイ
ク０コンじユータＣＰＵは取込むようになっている。ま
たＣホード■爵■よシ夫々出力するパルス信号によって
マイクロコンピュータＣＰＵはステップを一夕勾を駆動
制御するのである。Ｃホー）（ｌ）、■よりドライバ信
号を、ｖＤボート■＾■よりデジタル表示のためのカス
濃度データを夫々表示器６′４に出力するようになって
いるＯ しかして本実施例では測定モードはスイッチＳＷ１を投
入することにより、また設定ｉｍ整℃−ド社スイッチＳ
Ｗ、を投入することにより夫々Ｖ：定でき、測定時にお
いてはＣホード■〜［Ｆ］の出力を′Ｌ“レベルに設定
して各可変抵抗器←４＃０４に電流１ｃが流れないよう
にし、ｊ＠幅回路（２）を介して入力す委赤外線検出素
子に）の検出出力のみをＶ−Ｆｆ換回銘−に入力させる
のである。つ１り電流Ｉｓが抵抗ｌ（。に流れて両端に
電圧を発生させ、この囮１４１１［圧がＶ−Ｆ変換囲路
−に入力して電圧に応じた周波数信号を発生させる。こ
の周波＃ｆＩ伯号を端子Ｓ隅、に入力して受光した赤外
線エネル子をこめ・周波数イざ号の周波数をガウントし
て上述した第′Ｖ回路の場合と同様に算出し、内蔵メ亡
り部に記憶するのである。測定時の動作は第４図回路の
場合゛と同様であるので省略する。さて赤外線淘定ヅー
タからカス濃度を演算に当ってｉｉまず零点店整用栖号
Ｋｇを取込み、次いでスバ：Ｊｉｆｉｌ整用信号Ｋｍを
敢込むの社第４図回路の場合と同様であるが、゛本実片
側回路の場合にはＣボート（７）、■を順次所宏の夕゛
イエンタでゝゝＬ＃から１Ｈ＃に斐え、夫々の可変抵抗
器θ２鵠に電流ＩＣを流し、夫々の値をｖ−Ｐ変換回路
１ａを介して取込むのである。設定１ｉ１′４ｔ！−ド
においてはスイリチＳＷ１を投入すると々イタ０コンヒ
１−タＣＰＵけ所定のタイＥシタでＣボート■の出力レ
ベルな蟻Ｌｌから２Ｈ′に変え、可変抵抗器（偵のｖＫ
流１ｃを流し、設定基準値をＶ−Ｆ変換囲路−ｊを介し
て読み込むのである。尚表示器噛の１作は第４図実施例
と同様に行なわれ、また測定モード時において、設定基
準値？測定したガス濃度が越えるとマイクロコンピュー
タＣＰＵ１ｊＣポート■より１Ｈ゛出力？発生し、ｆ報
表示？発光タイオードＬＥＤ１［て行なったり、外部出
力リレー（図示せず）？駆切するＯ　Ｎ１０　Ｆ　Ｆ信
号発生させる。図中（６１は電源回路である。

〔発明の効果〕

本発明はガス検出装置において、零点調整手段と、スパ
ン調整手段と、設定値調整手段と、ｖ−Ｆ変換回路と、
演算手段と、表示手段とを上記のように備えであるので
赤外線検出素子からの信号線及び、零点調整用定数、ス
パン調整用定数、設定値の各信号の読み込み線からの少
なくとも舎入力を演算手段に１本の信号線で読み込ませ
ることができ、回路構成が簡単になる上に、配線も少な
くなるという効果を奏し、また第２発明にあってはＡ／
Ｄ変換回路を上述のように設けであるので、赤外線検出
素子からの信号線及び零点調整用定数、スパン調整用定
数、設定値の各信号の読み込み線からの少なくとも４人
力を演算手段に同一の信号線を使用して読み込ませるこ
とが可能となり、回路構成が簡単になる上に、配線も少
なくなるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は各種カスの赤外線吸収スペクトルの波長−吸収
スペクトル関係説明図、 第２図は本発明の一 実施例のガス検知器の概略構成図、第３図は同上の電気
回路ρ概畔的ブロック図、第４図は同上の具体回路図、
第５図は同上の測定モード時の動作説明用のタイムチャ
ート、第０図は同上の光学フィルタ部の動作説明図、＠
７・図は同上の位置検出説明用の要部構成図、第６図は
同上の検出出力とガス濃度との関係説明図、第１９０図
は同上の設定調整モード時の動作説明用のタイムチャー
トＸ第１０図は同上の測定時の参照波長の検出レベルと
測定波長の検出レベルとの関係説明図、第１２図は同上
の他の実施例として用いる赤外線検出素子説明図、第１
６図はまた更にその他の実施例の概略構成図、第１６図
（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は他の別の実施例の断面図、装
置の正面図、側面図、第１ｖ図は第２発明の具体回路図
であシ、（１１）はガス検知器、Ｏ匂は検知器本体、霞
は被検出カス流入部、（１４ａ）（ｌ仙）は開口窓、（
１５ａ）　（１５ｂ）は透過性材、０６）は赤外線源、
（ｌ＠は反射鏡、θ９）は光学フィルタ部、彌は円板、
（２１ａ）　（２１ｂ）は光学フィルタＸ翰はステップ
七−夕、（財）は赤外線検出素子、（社）は演算手段、
シηｉｆ　Ａ／Ｄ変換回路、鴎は表示器、（６）（４鋤
開は可変抵抗器、（５９）はＶ−Ｆ変換回路、Ｂ、Ｂ’
は赤外線ビームである代理人　弁理士　石　１）長　七

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋ｌ）赤外線ビームを発射する赤外線源と、該赤外線源
   から発射された赤外線ビームを通過させる被検出ガス流
   入部と、該被検出ガス流入部を介して通過した赤外線ビ
   ームを反射させる反射鏡と、該反射鏡によって反射され
   て前記被検出ガス流入部を再度通過した赤外線ビーム中
   に、透過波長が被検出ガスの吸収スペクトルと一致し、
   該透過波長のビームを測定波長とする第１の光学フィル
   タと該第１の光学フィルタの透過波長と僅かに異なる透
   過波長を有し該透過波長を参照波長として通過させる第
   ２の光学フィルタとを交互に挿入する光学フイＪレタ部
   と為光学フイ】レタ部の第１の光学ワイルタ若しくは第
   ２の光学フィルタを通過した赤外線ビームを受光する赤
   外線検出素子とからカス検知器を構成し、該赤外線検出
   素子で受光検出した第１の光学フィルタを通過した赤外
   線ビームの受光レベルと第２の光学フィルタを通過した
   赤外線ビームの受光レベルとの比をとって被検出ガス濃
   度を判定するようにしたカス検出装置において、零点調
   整用定数に対応したレベルの信号を発生する零点調整手
   段と、スパン調整用定数に対応したレベルの信号を発生
   するスパン調整手段と、ガス検出濃度のレベルを設定す
   る基準信号を発生する設定値調整手段と、上記赤外線検
   出素子の検出信号及び零点調整手段、スパン調整手段、
   設定値Ｎｇ＆手段の各信号をＶ−Ｆ変換するＶ−Ｆ変換
   回路と、叶動雰＝北詩ｆ零点調整手段、スパン調整手段
   、設定値調整手段のいずれかを選択制御する制御手段と
   、前記Ｖ−Ｆ変換回路からＶ−Ｆ変換された周波数信号
   をカラシトして赤外線検出素子の検出レベル、零点調整
   用定数、スパン調整用定数）設定基準を夫々算出記憶す
   ると共に、測定上−ド時に参照波長に対応する赤外線検
   出レベルと測定波長に対応する赤外線検出レベルとの比
   及び零点調整用定数、スパン調整用定数から検出ガス濃
   度を演算し１かつ予め記憶しである基準値と検出ガス濃
   度とを比較して検出ガス濃度が設定基準値よりも大きい
   と検出出力を発生させる演算手段と、該演算手段で演算
   された検出ガス濃度とデジタル表示する表示手段とを備
   えて成ることを特徴とするガス検出装置。 （２）赤外線ビームを発射する赤外線源と、該赤外線源
   から発射された赤外線ビームを通過させる被検出ガス流
   入部と、被検出ガス流入部を介して通過した赤外線ビー
   ムを反射させる反射鏡と、該反射鏡によって反射されて
   前記被検出ガス流入部を再度通過した赤外線ビーム中に
   、透過波長が被検出ガスの吸収スペクトルと一致し、該
   透過波長のじ一ムを測定波長とする第１の光学フィルタ
   と該＠ｌの光学フィルタの透過波長と僅かに異なる透過
   波長を有し該透過波長を参照波長として通過させる第２
   の光学フィルタを交互に挿入する光学フィルタ部と、光
   学フィルタ部の第１の光学フィルタ若しくは第２の光学
   フィルタを通過した赤外線じ−ムを受光する赤外線検出
   素子からガス検知器を構成し、該赤外線検出素子で受光
   検出した第１の光学フィルタを通過した赤外線ビームゐ
   受光レベルと第２の光学フィルタを通過した赤外線ビー
   ムの受光レベルとの比をとって被検出ガス濃度を判定す
   るようにしたガス検出装置において、零点調整用定数に
   対応したレベルの信号を発生する零点ｍ！Ｉ手段と、ス
   パン調整用定数に対応したレベルの信号を発生するスパ
   ン調整手段と、ガス検出濃度のレベルを設定する基準信
   号を発生する設定値調整手段と、上記赤外線検出素子の
   検出信号及び零点調整手段、スパン調整手段、設定値調
   整手段の各信号をチャンネル切換によってＡ／Ｄ変換す
   るＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変挽回路からデジタル変
   換された所定ヒツトのデータを読み込んで赤外線検出素
   子の検出レベル、零点調整用定数、スパン調整用定数、
   設定基準値を夫々算出記憶すると共に、測定モード時に
   参照波長に対応する赤外線検出レベルと測定波長に対応
   する赤外線検出レベルとの比及び零点調整用定数、スパ
   ン調整用定数から検出ガス濃度を演算し、かつ予め記憶
   しである設定基準値と検出ガス濃度とを比較して検出ガ
   ス濃度が設定基準値よりも大きいと検出出力を発生させ
   る演算手段と、該演算手段で演算された検出ガス濃度を
   デジタル表示する表示手段とを備えて成ることを特徴と
   するガス検出装置。 （３）光学フィルタ都の第１、第２の光学フィルタを回
   転移動させる手段を光学フィルタ部に設け、第１〜第２
   の光学フィルタの回転角度データを前記Ａ／Ｄ変換回路
   を介して演算手段に取込むようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載のガス検出装置。