JPWO2020065982A1 - 測定装置、および測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1成分と第2成分とを含む測定対象ガス、および前記第2成分を含む参照ガスに含まれる成分を検出する匂いセンサと、
前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの一方の、前記第2成分の濃度を測定する第1測定手段と、
前記第1測定手段の測定結果に基づいて、少なくとも前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの他方の、前記第2成分の濃度を制御する濃度制御手段とを備える。
第1成分と第2成分とを含む測定対象ガス、および前記第2成分を含む参照ガスに含まれる成分を検出する匂いセンサと、
前記匂いセンサの検出結果に基づいて、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの少なくとも一方の、前記第2成分の濃度を制御する濃度制御手段とを備える。
第1成分と第2成分とを含む測定対象ガス、および前記第2成分を含む参照ガスに含まれる成分を匂いセンサで検出し、
前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの一方の、前記第2成分の濃度を第1測定手段で測定し、
前記第1測定手段の測定結果に基づいて、少なくとも前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの他方の、前記第2成分の濃度を制御する。
第1成分と第2成分とを含む測定対象ガス、および前記第2成分を含む参照ガスに含まれる成分を匂いセンサで検出し、
前記匂いセンサの検出結果に基づいて、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの少なくとも一方の、前記第2成分の濃度を制御する。
図1は、第1の実施形態に係る測定装置30の構成を例示する図である。本図において、データおよび信号の経路は破線で示されている。測定装置30は、匂いセンサ10、第1測定手段381、および濃度制御手段370を備える。匂いセンサ10は、測定対象ガスおよび参照ガスに含まれる成分を検出する。ここで、測定対象ガスは第1成分110および第2成分120を含み、参照ガスは第2成分120を含む。第1測定手段381は、測定対象ガスおよび参照ガスの一方の、第2成分120の濃度を測定する。濃度制御手段370は、第1測定手段381の測定結果に基づいて、少なくとも測定対象ガスおよび参照ガスの他方の、第2成分120の濃度を制御する。以下に詳しく説明する。
(1)匂いセンサ10は、K種類の分子を含む対象ガスに曝されている。
(2)対象ガスにおける各分子kの濃度は一定のρkである。
(3)匂いセンサ10には、合計N個の分子が吸着可能である。
(4)時刻tにおいて匂いセンサ10に付着している分子kの数はnk(t)個である。
図7は、第2の実施形態に係る測定装置30の構成を例示する図である。本図において、データおよび信号の経路は破線で示されている。本実施形態に係る測定装置30は、以下に説明する点を除いて第1の実施形態に係る測定装置30と同じである。第1の実施形態において、第1測定手段381は測定対象ガスおよび参照ガスの一方のみの第2成分120の濃度を測定していた。それに対し本実施形態では、第1測定手段381は、測定対象ガスおよび参照ガスの他方の第2成分120の濃度をさらに測定する。そして、濃度制御手段370は、第1測定手段381で測定された他方の第2成分120の濃度にさらに基づいて、他方の第2成分120の濃度を制御する。以下に詳しく説明する。
図8は、第3の実施形態に係る測定装置30の構成を例示する図である。本図において、データおよび信号の経路は破線で示されている。本実施形態に係る測定装置30は、以下に説明する点を除いて第1の実施形態に係る測定装置30と同じである。本実施形態において、測定装置30は、測定対象ガスと参照ガスの他方の、第2成分120の濃度を測定する第2測定手段382をさらに備える。そして濃度制御手段370は、第2測定手段382の測定結果にさらに基づいて、他方の第2成分120の濃度を制御する。以下に詳しく説明する。
図9は、第4の実施形態に係る測定装置30の構成を例示する図である。本図において、データおよび信号の経路は破線で示されている。本実施形態に係る測定装置30は、濃度制御手段370が匂いセンサ10の検出結果に基づいて、測定対象ガスおよび参照ガスの少なくとも一方の、第2成分120の濃度を制御する点を除いて第1の実施形態に係る測定装置30と同じである。以下に詳しく説明する。
1. 第1成分と第2成分とを含む測定対象ガス、および前記第2成分を含む参照ガスに含まれる成分を検出する匂いセンサと、
前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの一方の、前記第2成分の濃度を測定する第1測定手段と、
前記第1測定手段の測定結果に基づいて、少なくとも前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの他方の、前記第2成分の濃度を制御する濃度制御手段とを備える測定装置。
2. 1.に記載の測定装置において、
前記他方の、前記第2成分の濃度を測定する第2測定手段をさらに備え、
前記濃度制御手段は、前記第2測定手段の測定結果にさらに基づいて、前記他方の前記第2成分の濃度を制御する測定装置。
3. 1.に記載の測定装置において、
前記第1測定手段は、前記他方の前記第2成分の濃度をさらに測定し、
前記濃度制御手段は、前記第1測定手段で測定された前記他方の前記第2成分の濃度にさらに基づいて、前記他方の前記第2成分の濃度を制御する測定装置。
4. 第1成分と第2成分とを含む測定対象ガス、および前記第2成分を含む参照ガスに含まれる成分を検出する匂いセンサと、
前記匂いセンサの検出結果に基づいて、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの少なくとも一方の、前記第2成分の濃度を制御する濃度制御手段とを備える測定装置。
5. 4.に記載の測定装置において、
前記濃度制御手段は、前記測定対象ガスと前記参照ガスとを交互に前記匂いセンサに供給したときの前記匂いセンサの出力波形の振幅が小さくなるように、前記少なくとも一方の前記第2成分の濃度を制御する測定装置。
6. 4.に記載の測定装置において、
前記濃度制御手段は、前記第1成分に対する前記匂いセンサの応答波形を示す情報と、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスを交互に前記匂いセンサに供給したときの前記匂いセンサの出力波形とに基づいて、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの一方の、前記第2成分の濃度xを制御する測定装置。
7. 6.に記載の測定装置において、
前記応答波形を示すベクトルをyjとし、濃度xに対する前記出力波形を示すベクトルをy(x)とし、ajを係数としたとき、前記濃度制御手段は、式(11)で表されるF(y(x))が小さくなるように濃度xを制御する測定装置。
8. 7.に記載の測定装置において、
前記濃度制御手段は、補完法、勾配法、または二分探索を用いて濃度xを制御する測定装置。
9. 1.から8.のいずれか一つに記載の測定装置において、
前記測定対象ガスおよび前記参照ガスはそれぞれ前記第2成分として水分を含む測定装置。
10. 1.から9.のいずれか一つに記載の測定装置において、
前記濃度制御手段は、前記参照ガスの前記第2成分の濃度を制御する測定装置。
11. 1.から10.のいずれか一つに記載の測定装置において、
前記参照ガスはパージガスである測定装置。
12. 1.から11.のいずれか一つに記載の測定装置において、
前記匂いセンサによる前記測定対象ガスの検出結果である第1データと、前記匂いセンサによる前記参照ガスの検出結果である第2データとの少なくとも一方を用いることにより、前記測定対象ガスに含まれる前記第1成分に関する情報を導出する導出手段をさらに備える測定装置。
13. 1.から12.のいずれか一つに記載の測定装置において、
前記測定対象ガスに含まれる前記第2成分の分圧がP対象,第2であり、前記参照ガスに含まれる前記第2成分の分圧がP参照,第2であり、前記第2成分の飽和蒸気圧がP飽和,第2であり、前記測定対象ガスに含まれる前記第1成分の分圧がP対象,第1であり、前記参照ガスに含まれる前記第1成分の分圧がP参照,第1であり、前記第1成分の飽和蒸気圧がP飽和,第1であるとき、|P対象,第2−P参照,第2|/P飽和,第2<(P対象,第1−P参照,第1)/P飽和,第1が成り立つ測定装置。
14. 第1成分と第2成分とを含む測定対象ガス、および前記第2成分を含む参照ガスに含まれる成分を匂いセンサで検出し、
前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの一方の、前記第2成分の濃度を第1測定手段で測定し、
前記第1測定手段の測定結果に基づいて、少なくとも前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの他方の、前記第2成分の濃度を制御する測定方法。
15. 14.に記載の測定方法において、
前記他方の、前記第2成分の濃度を第2測定手段でさらに測定し、
前記第2測定手段の測定結果にさらに基づいて、前記他方の前記第2成分の濃度を制御する測定方法。
16. 14.に記載の測定方法において、
前記第1測定手段で、前記他方の前記第2成分の濃度をさらに測定し、
前記第1測定手段で測定された前記他方の前記第2成分の濃度にさらに基づいて、前記他方の前記第2成分の濃度を制御する測定方法。
17. 第1成分と第2成分とを含む測定対象ガス、および前記第2成分を含む参照ガスに含まれる成分を匂いセンサで検出し、
前記匂いセンサの検出結果に基づいて、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの少なくとも一方の、前記第2成分の濃度を制御する測定方法。
18. 17.に記載の測定方法において、
前記測定対象ガスと前記参照ガスとを交互に前記匂いセンサに供給したときの前記匂いセンサの出力波形の振幅が小さくなるように、前記少なくとも一方の前記第2成分の濃度を制御する測定方法。
19. 17.に記載の測定方法において、
前記第1成分に対する前記匂いセンサの応答波形を示す情報と、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスを交互に前記匂いセンサに供給したときの前記匂いセンサの出力波形とに基づいて、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの一方の、前記第2成分の濃度xを制御する測定方法。
20. 19.に記載の測定方法において、
前記応答波形を示すベクトルをyjとし、濃度xに対する前記出力波形を示すベクトルをy(x)とし、ajを係数としたとき、式(11)で表されるF(y(x))が小さくなるように濃度xを制御する測定方法。
21. 20.に記載の測定方法において、
補完法、勾配法、または二分探索を用いて濃度xを制御する測定方法。
22. 14.から21.のいずれか一つに記載の測定方法において、
前記測定対象ガスおよび前記参照ガスはそれぞれ前記第2成分として水分を含む測定方法。
23. 14.から22.のいずれか一つに記載の測定方法において、
前記参照ガスの前記第2成分の濃度を制御する測定方法。
24. 14.から23.のいずれか一つに記載の測定方法において、
前記参照ガスはパージガスである測定方法。
25. 14.から24.のいずれか一つに記載の測定方法において、
さらに、前記匂いセンサによる前記測定対象ガスの検出結果である第1データと、前記匂いセンサによる前記参照ガスの検出結果である第2データとの少なくとも一方を用いることにより、前記測定対象ガスに含まれる前記第1成分に関する情報を導出する測定方法。
26. 14.から25.のいずれか一つに記載の測定方法において、
前記測定対象ガスに含まれる前記第2成分の分圧がP対象,第2であり、前記参照ガスに含まれる前記第2成分の分圧がP参照,第2であり、前記第2成分の飽和蒸気圧がP飽和,第2であり、前記測定対象ガスに含まれる前記第1成分の分圧がP対象,第1であり、前記参照ガスに含まれる前記第1成分の分圧がP参照,第1であり、前記第1成分の飽和蒸気圧がP飽和,第1であるとき、|P対象,第2−P参照,第2|/P飽和,第2<(P対象,第1−P参照,第1)/P飽和,第1が成り立つ測定方法。
Claims (26)
- 第1成分と第2成分とを含む測定対象ガス、および前記第2成分を含む参照ガスに含まれる成分を検出する匂いセンサと、
前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの一方の、前記第2成分の濃度を測定する第1測定手段と、
前記第1測定手段の測定結果に基づいて、少なくとも前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの他方の、前記第2成分の濃度を制御する濃度制御手段とを備える測定装置。 - 請求項1に記載の測定装置において、
前記他方の、前記第2成分の濃度を測定する第2測定手段をさらに備え、
前記濃度制御手段は、前記第2測定手段の測定結果にさらに基づいて、前記他方の前記第2成分の濃度を制御する測定装置。 - 請求項1に記載の測定装置において、
前記第1測定手段は、前記他方の前記第2成分の濃度をさらに測定し、
前記濃度制御手段は、前記第1測定手段で測定された前記他方の前記第2成分の濃度にさらに基づいて、前記他方の前記第2成分の濃度を制御する測定装置。 - 第1成分と第2成分とを含む測定対象ガス、および前記第2成分を含む参照ガスに含まれる成分を検出する匂いセンサと、
前記匂いセンサの検出結果に基づいて、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの少なくとも一方の、前記第2成分の濃度を制御する濃度制御手段とを備える測定装置。 - 請求項4に記載の測定装置において、
前記濃度制御手段は、前記測定対象ガスと前記参照ガスとを交互に前記匂いセンサに供給したときの前記匂いセンサの出力波形の振幅が小さくなるように、前記少なくとも一方の前記第2成分の濃度を制御する測定装置。 - 請求項4に記載の測定装置において、
前記濃度制御手段は、前記第1成分に対する前記匂いセンサの応答波形を示す情報と、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスを交互に前記匂いセンサに供給したときの前記匂いセンサの出力波形とに基づいて、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの一方の、前記第2成分の濃度xを制御する測定装置。 - 請求項7に記載の測定装置において、
前記濃度制御手段は、補完法、勾配法、または二分探索を用いて濃度xを制御する測定装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の測定装置において、
前記測定対象ガスおよび前記参照ガスはそれぞれ前記第2成分として水分を含む測定装置。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の測定装置において、
前記濃度制御手段は、前記参照ガスの前記第2成分の濃度を制御する測定装置。 - 請求項1から10のいずれか一項に記載の測定装置において、
前記参照ガスはパージガスである測定装置。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載の測定装置において、
前記匂いセンサによる前記測定対象ガスの検出結果である第1データと、前記匂いセンサによる前記参照ガスの検出結果である第2データとの少なくとも一方を用いることにより、前記測定対象ガスに含まれる前記第1成分に関する情報を導出する導出手段をさらに備える測定装置。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載の測定装置において、
前記測定対象ガスに含まれる前記第2成分の分圧がP対象,第2であり、前記参照ガスに含まれる前記第2成分の分圧がP参照,第2であり、前記第2成分の飽和蒸気圧がP飽和,第2であり、前記測定対象ガスに含まれる前記第1成分の分圧がP対象,第1であり、前記参照ガスに含まれる前記第1成分の分圧がP参照,第1であり、前記第1成分の飽和蒸気圧がP飽和,第1であるとき、|P対象,第2−P参照,第2|/P飽和,第2<(P対象,第1−P参照,第1)/P飽和,第1が成り立つ測定装置。 - 第1成分と第2成分とを含む測定対象ガス、および前記第2成分を含む参照ガスに含まれる成分を匂いセンサで検出し、
前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの一方の、前記第2成分の濃度を第1測定手段で測定し、
前記第1測定手段の測定結果に基づいて、少なくとも前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの他方の、前記第2成分の濃度を制御する測定方法。 - 請求項14に記載の測定方法において、
前記他方の、前記第2成分の濃度を第2測定手段でさらに測定し、
前記第2測定手段の測定結果にさらに基づいて、前記他方の前記第2成分の濃度を制御する測定方法。 - 請求項14に記載の測定方法において、
前記第1測定手段で、前記他方の前記第2成分の濃度をさらに測定し、
前記第1測定手段で測定された前記他方の前記第2成分の濃度にさらに基づいて、前記他方の前記第2成分の濃度を制御する測定方法。 - 第1成分と第2成分とを含む測定対象ガス、および前記第2成分を含む参照ガスに含まれる成分を匂いセンサで検出し、
前記匂いセンサの検出結果に基づいて、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの少なくとも一方の、前記第2成分の濃度を制御する測定方法。 - 請求項17に記載の測定方法において、
前記測定対象ガスと前記参照ガスとを交互に前記匂いセンサに供給したときの前記匂いセンサの出力波形の振幅が小さくなるように、前記少なくとも一方の前記第2成分の濃度を制御する測定方法。 - 請求項17に記載の測定方法において、
前記第1成分に対する前記匂いセンサの応答波形を示す情報と、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスを交互に前記匂いセンサに供給したときの前記匂いセンサの出力波形とに基づいて、前記測定対象ガスおよび前記参照ガスの一方の、前記第2成分の濃度xを制御する測定方法。 - 請求項20に記載の測定方法において、
補完法、勾配法、または二分探索を用いて濃度xを制御する測定方法。 - 請求項14から21のいずれか一項に記載の測定方法において、
前記測定対象ガスおよび前記参照ガスはそれぞれ前記第2成分として水分を含む測定方法。 - 請求項14から22のいずれか一項に記載の測定方法において、
前記参照ガスの前記第2成分の濃度を制御する測定方法。 - 請求項14から23のいずれか一項に記載の測定方法において、
前記参照ガスはパージガスである測定方法。 - 請求項14から24のいずれか一項に記載の測定方法において、
さらに、前記匂いセンサによる前記測定対象ガスの検出結果である第1データと、前記匂いセンサによる前記参照ガスの検出結果である第2データとの少なくとも一方を用いることにより、前記測定対象ガスに含まれる前記第1成分に関する情報を導出する測定方法。 - 請求項14から25のいずれか一項に記載の測定方法において、
前記測定対象ガスに含まれる前記第2成分の分圧がP対象,第2であり、前記参照ガスに含まれる前記第2成分の分圧がP参照,第2であり、前記第2成分の飽和蒸気圧がP飽和,第2であり、前記測定対象ガスに含まれる前記第1成分の分圧がP対象,第1であり、前記参照ガスに含まれる前記第1成分の分圧がP参照,第1であり、前記第1成分の飽和蒸気圧がP飽和,第1であるとき、|P対象,第2−P参照,第2|/P飽和,第2<(P対象,第1−P参照,第1)/P飽和,第1が成り立つ測定方法。
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