JP2604593Y2 - 気体センサ - Google Patents
気体センサInfo
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- JP2604593Y2 JP2604593Y2 JP1993049508U JP4950893U JP2604593Y2 JP 2604593 Y2 JP2604593 Y2 JP 2604593Y2 JP 1993049508 U JP1993049508 U JP 1993049508U JP 4950893 U JP4950893 U JP 4950893U JP 2604593 Y2 JP2604593 Y2 JP 2604593Y2
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- JP
- Japan
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- sensing element
- temperature
- sensor
- gas sensor
- gas
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
【0001】
【考案の属する技術分野】本考案は、一酸化炭素等の気
体を検出する気体センサの改良に関するものである。
体を検出する気体センサの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のセンサのうち、接触燃焼
型の気体センサは、例えば図5に示すように構成されて
いる。図において、気体センサ1は、ベース2の上面に
起立された仕切り板3と、この仕切り板3に仕切られた
一方の領域に設けられた感知素子5と、他方の領域に設
けられた比較素子6と、これらの各素子の間に配置され
た温度補償用の温度センサ7とを備えている。
型の気体センサは、例えば図5に示すように構成されて
いる。図において、気体センサ1は、ベース2の上面に
起立された仕切り板3と、この仕切り板3に仕切られた
一方の領域に設けられた感知素子5と、他方の領域に設
けられた比較素子6と、これらの各素子の間に配置され
た温度補償用の温度センサ7とを備えている。
【0003】感知素子5と、比較素子6とは、それぞれ
ベース2上に起立された、柱状の一対の支持部材4,
4、8,8の間で白金線等により固定支持されている。
一方、温度センサ7は、ベース2上で断面径約0.4m
mのニッケルの線材等で形成された支持部材9により所
定の高さをたもつように支持されている。
ベース2上に起立された、柱状の一対の支持部材4,
4、8,8の間で白金線等により固定支持されている。
一方、温度センサ7は、ベース2上で断面径約0.4m
mのニッケルの線材等で形成された支持部材9により所
定の高さをたもつように支持されている。
【0004】このような気体センサ1にあっては、可燃
性のガスが、仕切り板3の作用により感知素子5側だけ
に導かれるようになっている。これにより、感知素子5
が可燃性ガスと接触燃焼して、その温度が上昇すること
にともない、この感知素子5の電気抵抗が変化して比較
素子6と異なる値となることを電流変化として取り出
し、可燃性ガスを検出するものである。
性のガスが、仕切り板3の作用により感知素子5側だけ
に導かれるようになっている。これにより、感知素子5
が可燃性ガスと接触燃焼して、その温度が上昇すること
にともない、この感知素子5の電気抵抗が変化して比較
素子6と異なる値となることを電流変化として取り出
し、可燃性ガスを検出するものである。
【0005】また、感知素子5は、周囲温度により特性
が変化するので、温度センサ7を設け、この温度センサ
7の出力値に基づいて、上記電流変化による信号を補正
することにより、温度補償を行うようになっている。こ
れにより、正確な検出結果を得るようにしている。
が変化するので、温度センサ7を設け、この温度センサ
7の出力値に基づいて、上記電流変化による信号を補正
することにより、温度補償を行うようになっている。こ
れにより、正確な検出結果を得るようにしている。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】ところで、このような
気体センサ1にあっては、感知素子5および比較素子6
の支持部材4,8と、温度センサ7の支持部材9は、同
一の材質によりつくられている。しかしながら、これら
の断面径は前者が約1.0mm、後者が約0.4mmと
ことなることから、これら支持部材4及び8と、支持部
材9とは熱容量がことなる。
気体センサ1にあっては、感知素子5および比較素子6
の支持部材4,8と、温度センサ7の支持部材9は、同
一の材質によりつくられている。しかしながら、これら
の断面径は前者が約1.0mm、後者が約0.4mmと
ことなることから、これら支持部材4及び8と、支持部
材9とは熱容量がことなる。
【0007】このため、気体センサ1の周囲の温度が変
化した場合に、感知素子5および比較素子6と温度セン
サ7に伝わる熱の変化が一様でなく、正確が温度補償が
できない。したがって、周囲温度が変化したときに、こ
の変化に応じて、迅速に気体濃度の測定ができないとい
う問題があった。
化した場合に、感知素子5および比較素子6と温度セン
サ7に伝わる熱の変化が一様でなく、正確が温度補償が
できない。したがって、周囲温度が変化したときに、こ
の変化に応じて、迅速に気体濃度の測定ができないとい
う問題があった。
【0008】本考案は、以上の点に鑑み、周囲温度が変
化した場合にも、過渡的に検出精度が劣化することがな
く、温度変化に対する追従性に優れた気体センサを提供
することを目的としている。
化した場合にも、過渡的に検出精度が劣化することがな
く、温度変化に対する追従性に優れた気体センサを提供
することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項1の
考案によれば、可燃性ガスと接触燃焼される感知素子
と、この感知素子に対応して配置される比較素子と、上
記感知素子による出力の温度依存性を補償する温度セン
サとを有する気体センサであって、上記感知素子,比較
素子,温度センサが支持部によりそれぞれ支持されてお
り、これらの支持部は、互いに熱容量が一致するように
構成されている、気体センサにより、達成される。
考案によれば、可燃性ガスと接触燃焼される感知素子
と、この感知素子に対応して配置される比較素子と、上
記感知素子による出力の温度依存性を補償する温度セン
サとを有する気体センサであって、上記感知素子,比較
素子,温度センサが支持部によりそれぞれ支持されてお
り、これらの支持部は、互いに熱容量が一致するように
構成されている、気体センサにより、達成される。
【0010】請求項2の考案は、請求項1の構成におい
て、好ましくは、前記感知素子及び比較素子ならびに温
度センサの支持部を構成する支持部材の材質と形状を同
一に構成する。
て、好ましくは、前記感知素子及び比較素子ならびに温
度センサの支持部を構成する支持部材の材質と形状を同
一に構成する。
【0011】上記構成によれば、本考案の気体センサの
比較素子,感知素子,温度センサの各支持部は、互いに
熱容量が一致するように、構成されている。このため、
周囲温度が変化した場合に、この熱変化は、各素子なら
びにセンサは同様に温度変化がされる。これにより、各
素子ならびにセンサは、周囲の温度変化に対応して、一
様に温度変化に対応した検出値を出力することになる。
しかも、温度センサの検出値に基づいて、センサ出力を
補正することができるので、感知素子の出力の温度依存
性を解消し、特に正確な検出が可能となる。
比較素子,感知素子,温度センサの各支持部は、互いに
熱容量が一致するように、構成されている。このため、
周囲温度が変化した場合に、この熱変化は、各素子なら
びにセンサは同様に温度変化がされる。これにより、各
素子ならびにセンサは、周囲の温度変化に対応して、一
様に温度変化に対応した検出値を出力することになる。
しかも、温度センサの検出値に基づいて、センサ出力を
補正することができるので、感知素子の出力の温度依存
性を解消し、特に正確な検出が可能となる。
【0012】
【考案の実施の形態】以下、この考案の好適な実施形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下に述べ
る実施形態は、本考案の好適な具体例であるから、技術
的に好ましい種々の限定が付されているが、本考案の範
囲は、以下の説明において特に考案を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。
を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下に述べ
る実施形態は、本考案の好適な具体例であるから、技術
的に好ましい種々の限定が付されているが、本考案の範
囲は、以下の説明において特に考案を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0013】図1は、本考案の好適な実施形態に係る気
体センサ10の構成を示す概略断面図であり、図2は、
気体センサ10のカバーを外した本体を示す概略斜視図
である。図1において、気体センサ10は、その本体1
2にステンレス製のキャップ11を上方から被せて固定
して構成されている。
体センサ10の構成を示す概略断面図であり、図2は、
気体センサ10のカバーを外した本体を示す概略斜視図
である。図1において、気体センサ10は、その本体1
2にステンレス製のキャップ11を上方から被せて固定
して構成されている。
【0014】上記キャップ11は、例えば、ステンレス
にて構成され、周囲をメッシュ構造としたり、キャップ
形状に切欠きや切り起こしを施しており、これによって
その内側に気体が入り込むことができるようになってい
る。
にて構成され、周囲をメッシュ構造としたり、キャップ
形状に切欠きや切り起こしを施しており、これによって
その内側に気体が入り込むことができるようになってい
る。
【0015】気体センサ本体12は、比較素子13と、
この比較素子13と対となる感知素子14と、これらを
隔てる仕切り板16と、これら比較素子13及び感知素
子14の間に配置された温度センサ15とを有してい
る。比較素子13は、例えばアルミナにより形成されて
いる。この比較素子13は、底板24上に起立し、ベー
ス18を貫いて上方に、互いに平行に延びる一対の支持
部材21,21の間に白金線25を掛け渡して、その中
間付近に固定されている。この比較素子13の支持部材
21,21は、本実施形態では、断面径ほぼ1.0mm
のニッケルの柱状部材により構成されている。
この比較素子13と対となる感知素子14と、これらを
隔てる仕切り板16と、これら比較素子13及び感知素
子14の間に配置された温度センサ15とを有してい
る。比較素子13は、例えばアルミナにより形成されて
いる。この比較素子13は、底板24上に起立し、ベー
ス18を貫いて上方に、互いに平行に延びる一対の支持
部材21,21の間に白金線25を掛け渡して、その中
間付近に固定されている。この比較素子13の支持部材
21,21は、本実施形態では、断面径ほぼ1.0mm
のニッケルの柱状部材により構成されている。
【0016】感知素子14は、例えばアルミナとロジウ
ムにより形成されており、上記比較素子13と、仕切り
板16を挟んで、対称の位置に配置されている。具体的
には、底板24上に起立するように、ベース18を貫い
て図において上方に、互いに平行に延びる一対の支持部
材22,22を設ける。この支持部材22,22の間に
白金線25を掛け渡して、その中間付近に固定されてい
る。したがって、比較素子14側の気体と感知素子13
側の気体は、仕切り板16を介在させることにより、互
いに混じらないようになっている。
ムにより形成されており、上記比較素子13と、仕切り
板16を挟んで、対称の位置に配置されている。具体的
には、底板24上に起立するように、ベース18を貫い
て図において上方に、互いに平行に延びる一対の支持部
材22,22を設ける。この支持部材22,22の間に
白金線25を掛け渡して、その中間付近に固定されてい
る。したがって、比較素子14側の気体と感知素子13
側の気体は、仕切り板16を介在させることにより、互
いに混じらないようになっている。
【0017】この感知素子14の支持部材22,22
も、本実施形態では、上記比較素子14の支持部材2
1,21と同じになるように、断面径ほぼ1.0mmの
ニッケルの柱状部材により構成されている。これによ
り、これら支持部材21,21,22,22は全て同一
の熱容量を有するように構成されている。
も、本実施形態では、上記比較素子14の支持部材2
1,21と同じになるように、断面径ほぼ1.0mmの
ニッケルの柱状部材により構成されている。これによ
り、これら支持部材21,21,22,22は全て同一
の熱容量を有するように構成されている。
【0018】また、ベース18は、図示するように、例
えばフェノール樹脂やセラミック樹脂によって略円柱状
に形成されている。このベース18は、底板24から比
較的長く延びている支持部材21,21,22,22
が、互いに平行度を保つように固定支持している。
えばフェノール樹脂やセラミック樹脂によって略円柱状
に形成されている。このベース18は、底板24から比
較的長く延びている支持部材21,21,22,22
が、互いに平行度を保つように固定支持している。
【0019】さらに、これら比較素子13と感知素子1
4との間で、仕切り板16の上方に位置するように、温
度センサ15が配置されている。この温度センサ15も
2本の対となる支持部材23,23の間に白金線を掛け
渡し、その中間付近に固定されている。この支持部材2
3,23は、底板24の上に起立するように設けられて
おり、ベース18の外側で図において上方に延びてい
る。
4との間で、仕切り板16の上方に位置するように、温
度センサ15が配置されている。この温度センサ15も
2本の対となる支持部材23,23の間に白金線を掛け
渡し、その中間付近に固定されている。この支持部材2
3,23は、底板24の上に起立するように設けられて
おり、ベース18の外側で図において上方に延びてい
る。
【0020】しかも支持部材23,23は、断面径ほぼ
1.0mmのニッケルの柱状部材により構成されてい
る。これにより、この支持部材23,23と、上記比較
素子と感知素子の支持部材21,21,22,22と
は、同一の材質で、同一の形状でなっており、このため
全て同一の熱容量を有するように構成されている。
1.0mmのニッケルの柱状部材により構成されてい
る。これにより、この支持部材23,23と、上記比較
素子と感知素子の支持部材21,21,22,22と
は、同一の材質で、同一の形状でなっており、このため
全て同一の熱容量を有するように構成されている。
【0021】このようにして構成された図2に示す気体
センサ本体12は、図1に示すように、取り付け部材1
9の内側にはめ込むようにして固定される。この取り付
け部材19は、ベース18とほぼ一致するか、これより
僅かに大きな内径を有し、その外周には雄ねじ部18a
が形成されている。さらに、取り付け部材18はフラン
ジ部27を備えている。このフランジ部27を例えば取
り付け基板26等の裏面に当てて、表側からナット25
を雄ねじ部18aに螺合させることにより、装着され
る。
センサ本体12は、図1に示すように、取り付け部材1
9の内側にはめ込むようにして固定される。この取り付
け部材19は、ベース18とほぼ一致するか、これより
僅かに大きな内径を有し、その外周には雄ねじ部18a
が形成されている。さらに、取り付け部材18はフラン
ジ部27を備えている。このフランジ部27を例えば取
り付け基板26等の裏面に当てて、表側からナット25
を雄ねじ部18aに螺合させることにより、装着され
る。
【0022】図3は、この気体センサ10の等価回路を
示している。図示のような回路構成で、比較素子13と
感知素子14とを電源に接続し、気体,例えば一酸化炭
素の検出に用いる。
示している。図示のような回路構成で、比較素子13と
感知素子14とを電源に接続し、気体,例えば一酸化炭
素の検出に用いる。
【0023】この場合、感知素子14の表面に可燃性の
ガスを接触させると、その反応熱で感知素子14の電気
抵抗が大きくなる。すなわち、比較素子13と感知素子
14の電気抵抗が異なるものとなるので、図示のような
ホイートストンブリッジで、電流変化を取り出し、一酸
化炭素を検出する。
ガスを接触させると、その反応熱で感知素子14の電気
抵抗が大きくなる。すなわち、比較素子13と感知素子
14の電気抵抗が異なるものとなるので、図示のような
ホイートストンブリッジで、電流変化を取り出し、一酸
化炭素を検出する。
【0024】この場合、感知素子14の抵抗値変化は、
周囲温度に依存しており、このため、この周囲温度を温
度センサ15でモニタしながら温度補償する必要があ
る。図4は、気体センサ10により検出される出力を温
度補償する場合の装置のブロック構成を示している。図
において、気体センサ(COセンサ)10(感知素子1
4)からの出力信号は、信号処理・演算部31に与えら
れる。また、同時に温度センサ15の出力信号も信号処
理・演算部31に与えられる。
周囲温度に依存しており、このため、この周囲温度を温
度センサ15でモニタしながら温度補償する必要があ
る。図4は、気体センサ10により検出される出力を温
度補償する場合の装置のブロック構成を示している。図
において、気体センサ(COセンサ)10(感知素子1
4)からの出力信号は、信号処理・演算部31に与えら
れる。また、同時に温度センサ15の出力信号も信号処
理・演算部31に与えられる。
【0025】この信号処理・演算部31では、温度セン
サ15の出力信号を処理して周囲温度を検出し、これに
基づいて、COセンサ10(感知素子14)の出力値の
補償のための演算を行う。その演算結果に基づいて、C
O濃度を検出し、所定の基準を越えた場合には、警報表
示部33に所定の警報を表示したり、ブザーを鳴らした
りする。これと同時に、このCOセンサ10が燃焼器具
等に取り付けられている場合には、たとえばこの燃焼器
具の制御部の器具停止部32に信号を送って、燃焼を停
止させる。
サ15の出力信号を処理して周囲温度を検出し、これに
基づいて、COセンサ10(感知素子14)の出力値の
補償のための演算を行う。その演算結果に基づいて、C
O濃度を検出し、所定の基準を越えた場合には、警報表
示部33に所定の警報を表示したり、ブザーを鳴らした
りする。これと同時に、このCOセンサ10が燃焼器具
等に取り付けられている場合には、たとえばこの燃焼器
具の制御部の器具停止部32に信号を送って、燃焼を停
止させる。
【0026】この場合、本実施形態の気体センサ(CO
センサ)10では、比較素子13,感知素子14,温度
センサ15を支持する支持部材21,22,23が、同
一の材料で同一の大きさ,形状にて形成されている。
センサ)10では、比較素子13,感知素子14,温度
センサ15を支持する支持部材21,22,23が、同
一の材料で同一の大きさ,形状にて形成されている。
【0027】このため、これらの熱容量がほぼ同一であ
るため、センサの周囲温度が変化しても、この温度変化
が各支持部材21,22,23を介して比較素子13,
感知素子14,温度センサ15に同時に伝わる。これに
より、温度センサ15による温度補償を正確に行われる
ことになって、精度よくCO濃度の検出が行われる。こ
のように、本実施形態の気体センサ10は、周囲温度が
変化した場合にも、過渡的に検出精度が劣化することが
なく、温度変化に対する追従性が極めて優れたものとな
る。
るため、センサの周囲温度が変化しても、この温度変化
が各支持部材21,22,23を介して比較素子13,
感知素子14,温度センサ15に同時に伝わる。これに
より、温度センサ15による温度補償を正確に行われる
ことになって、精度よくCO濃度の検出が行われる。こ
のように、本実施形態の気体センサ10は、周囲温度が
変化した場合にも、過渡的に検出精度が劣化することが
なく、温度変化に対する追従性が極めて優れたものとな
る。
【0028】尚、この考案は、上述の実施形態に限定さ
れない。比較素子13,感知素子14,温度センサ15
を支持する支持部材21,22,23の熱容量をほぼ同
一にできれば、これらを互いに同一の材質で構成する必
要はない。
れない。比較素子13,感知素子14,温度センサ15
を支持する支持部材21,22,23の熱容量をほぼ同
一にできれば、これらを互いに同一の材質で構成する必
要はない。
【0029】この点は、形状についても同じで、同一の
形状にしなくとも、結果的に同一の熱容量を有するよう
にできれば、異なる形状にしてもよい。また、気体セン
サ10が周囲温度の検出をするにあたり、温度センサ1
5を比較素子13および感知素子14よりも、ベース1
8から遠ざけるように(図1において上方に延びるよう
に)配置してもよい。
形状にしなくとも、結果的に同一の熱容量を有するよう
にできれば、異なる形状にしてもよい。また、気体セン
サ10が周囲温度の検出をするにあたり、温度センサ1
5を比較素子13および感知素子14よりも、ベース1
8から遠ざけるように(図1において上方に延びるよう
に)配置してもよい。
【0030】これにより、雰囲気温度を気体濃度より優
先的に検出することができる。また、このように構成す
れば、温度センサ15が外気もしくはベース18付近の
温度に影響されることを防止することができる。
先的に検出することができる。また、このように構成す
れば、温度センサ15が外気もしくはベース18付近の
温度に影響されることを防止することができる。
【0031】さらに、支持部材21,22,23は、例
えば底板24や各素子を支持する白金線と別体でなく、
一体の支持部として構成してもよい。
えば底板24や各素子を支持する白金線と別体でなく、
一体の支持部として構成してもよい。
【0032】
【考案の効果】以上述べたように、本考案によれば、周
囲温度が変化した場合にも、この温度変化に対する追従
性に優れ、かつ感知素子の温度補償性を解消することが
できることにより、特に正確な気体濃度の検出ができる
気体センサを提供することができる。
囲温度が変化した場合にも、この温度変化に対する追従
性に優れ、かつ感知素子の温度補償性を解消することが
できることにより、特に正確な気体濃度の検出ができる
気体センサを提供することができる。
【図1】本考案の気体センサの構成を示す概略断面図で
ある。
ある。
【図2】図1の気体センサのカバーを外した状態を示す
概略斜視図である。
概略斜視図である。
【図3】図1の気体センサの等価回路を示す図である。
【図4】図1の気体センサの温度補償システムを示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図5】従来の気体センサの一例を示す図である。
10 気体センサ 12 センサ本体 13 比較素子 14 感知素子 15 温度センサ 21 支持部材 22 支持部材 23 支持部材
Claims (2)
- 【請求項1】 可燃性ガスと接触燃焼される感知素子
と、 この感知素子に対応して配置される比較素子と、 上記感知素子による出力の温度依存性を補償する温度セ
ンサとを有する気体センサであって、 上記感知素子,比較素子,温度センサが支持部によりそ
れぞれ支持されており、これらの支持部は、互いに熱容
量が一致するように構成されていることを特徴とする、
気体センサ。 - 【請求項2】 前記感知素子及び比較素子ならびに温度
センサの支持部を構成する支持部材の材質と形状を同一
に構成したことを特徴とする、請求項1に記載の気体セ
ンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1993049508U JP2604593Y2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 気体センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1993049508U JP2604593Y2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 気体センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0714369U JPH0714369U (ja) | 1995-03-10 |
JP2604593Y2 true JP2604593Y2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=12833082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1993049508U Expired - Fee Related JP2604593Y2 (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 気体センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2604593Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03149007A (ja) * | 1989-11-06 | 1991-06-25 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 立ち机 |
JP4639117B2 (ja) * | 2005-07-04 | 2011-02-23 | 日本特殊陶業株式会社 | 接触燃焼式ガスセンサ |
-
1993
- 1993-08-19 JP JP1993049508U patent/JP2604593Y2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0714369U (ja) | 1995-03-10 |
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