JPH10339698A - 赤外線式ガス検出装置 - Google Patents
赤外線式ガス検出装置Info
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- JPH10339698A JPH10339698A JP15081397A JP15081397A JPH10339698A JP H10339698 A JPH10339698 A JP H10339698A JP 15081397 A JP15081397 A JP 15081397A JP 15081397 A JP15081397 A JP 15081397A JP H10339698 A JPH10339698 A JP H10339698A
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- gas
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ガス濃度に対してセンサ感度のリニアリティ性
を向上させることにより、ガス検出の応答性及び信頼性
を向上させることができるとともに、光源を長寿命にす
ることができる赤外線式ガス検出装置を提供する点にあ
る。 【解決手段】赤外線を発生する光源１と、測定ガスを取
り込むための筒状の測定用セル２と、前記光源１により
測定用セル２の一端から内部に照射された赤外線が測定
ガスにより吸収されたことを検出するべく、該測定用セ
ル２の他端に設けた赤外線検出センサ３とからなる赤外
線式ガス検出装置であって、前記光源１を徐々に点灯駆
動する光源駆動回路Ｋを設けるとともに、前記赤外線検
出センサ３に電流増幅型のものを用いたことを特徴とし
ている。
を向上させることにより、ガス検出の応答性及び信頼性
を向上させることができるとともに、光源を長寿命にす
ることができる赤外線式ガス検出装置を提供する点にあ
る。 【解決手段】赤外線を発生する光源１と、測定ガスを取
り込むための筒状の測定用セル２と、前記光源１により
測定用セル２の一端から内部に照射された赤外線が測定
ガスにより吸収されたことを検出するべく、該測定用セ
ル２の他端に設けた赤外線検出センサ３とからなる赤外
線式ガス検出装置であって、前記光源１を徐々に点灯駆
動する光源駆動回路Ｋを設けるとともに、前記赤外線検
出センサ３に電流増幅型のものを用いたことを特徴とし
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤外線を利用して
各種のガス、例えば燻焼火災で発生するガス、具体的に
は炭化水素等や、有毒ガスに分類される炭酸ガス、一酸
化炭素、酸化窒素、シアン化水素、アクロレリン（ＣＨ
2 ＝ＣＨＣＨＯ）、塩酸、アンモニア等を検出すること
により、火災を早期に発見することができ、これにより
その場所からの非難や早期消火活動等が行えるようにす
るための赤外線式ガス検出装置に関する。
各種のガス、例えば燻焼火災で発生するガス、具体的に
は炭化水素等や、有毒ガスに分類される炭酸ガス、一酸
化炭素、酸化窒素、シアン化水素、アクロレリン（ＣＨ
2 ＝ＣＨＣＨＯ）、塩酸、アンモニア等を検出すること
により、火災を早期に発見することができ、これにより
その場所からの非難や早期消火活動等が行えるようにす
るための赤外線式ガス検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記赤外線式ガス検出装置は、赤外線を
発生する光源と、測定ガスを取り込むための筒状の測定
用セルと、前記光源により測定用セルの一端から内部に
照射された赤外線が測定ガスにより吸収されたことを検
出するべく、該測定用セルの他端に設けた赤外線検出セ
ンサとからなっているものが一般的である。従って、測
定用セル内にガスが侵入してくると、このガスに赤外線
が照射され、このガスによって赤外線が吸収されること
になる。これを赤外線検出センサが検出することにより
ガスの種類や濃度を判定し、火災発生であるか否かを判
断するようにしている。
発生する光源と、測定ガスを取り込むための筒状の測定
用セルと、前記光源により測定用セルの一端から内部に
照射された赤外線が測定ガスにより吸収されたことを検
出するべく、該測定用セルの他端に設けた赤外線検出セ
ンサとからなっているものが一般的である。従って、測
定用セル内にガスが侵入してくると、このガスに赤外線
が照射され、このガスによって赤外線が吸収されること
になる。これを赤外線検出センサが検出することにより
ガスの種類や濃度を判定し、火災発生であるか否かを判
断するようにしている。
【０００３】ところで、上記構成の赤外線式ガス検出装
置は、２４時間検出できるように常に作動状態になって
いるため、電力消費量に有利になるように電圧増幅型の
焦電センサから赤外線検出センサを構成していた。
置は、２４時間検出できるように常に作動状態になって
いるため、電力消費量に有利になるように電圧増幅型の
焦電センサから赤外線検出センサを構成していた。
【０００４】上記のように電圧増幅型の焦電センサは、
電力消費量に有利であるものの、その分応答性が低下す
るだけでなく、チョッピング周波数が最大で１０Ｈｚ
（１秒間に１０回計測）でしか使用することができず、
急激な変化を直ちに検出することができないとともに、
検出結果に大きなバラツキが発生し、信頼性に欠けるも
のであった。又、測定用セルに赤外線を照射するための
光源も前記周波数（１０Ｈｚ）に同期させた状態で駆動
させることになるため、例えば６０Ｈｚで駆動するもの
に比べて光源の一回の駆動（点灯）時間及び駆動停止
（消灯）時間が長くなる。このため、駆動（点灯）時間
中に温められた光源のフィラメントが駆動停止（消灯）
時間で大幅に冷却されてしまい、次回の駆動（点灯）時
に再び高い温度に温められることになり、フィラメント
が早期に切れてしまう問題点もあった。
電力消費量に有利であるものの、その分応答性が低下す
るだけでなく、チョッピング周波数が最大で１０Ｈｚ
（１秒間に１０回計測）でしか使用することができず、
急激な変化を直ちに検出することができないとともに、
検出結果に大きなバラツキが発生し、信頼性に欠けるも
のであった。又、測定用セルに赤外線を照射するための
光源も前記周波数（１０Ｈｚ）に同期させた状態で駆動
させることになるため、例えば６０Ｈｚで駆動するもの
に比べて光源の一回の駆動（点灯）時間及び駆動停止
（消灯）時間が長くなる。このため、駆動（点灯）時間
中に温められた光源のフィラメントが駆動停止（消灯）
時間で大幅に冷却されてしまい、次回の駆動（点灯）時
に再び高い温度に温められることになり、フィラメント
が早期に切れてしまう問題点もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明が前述の状況に
鑑み、解決しようとするところは、ガス濃度に対してセ
ンサ感度のリニアリティ性を向上させることにより、ガ
ス検出の応答性及び信頼性を向上させることができると
ともに、光源を長寿命にすることができる赤外線式ガス
検出装置を提供する点にある。
鑑み、解決しようとするところは、ガス濃度に対してセ
ンサ感度のリニアリティ性を向上させることにより、ガ
ス検出の応答性及び信頼性を向上させることができると
ともに、光源を長寿命にすることができる赤外線式ガス
検出装置を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、赤外線を発生する光源と、測定ガスを取り
込むための筒状の測定用セルと、前記光源により測定用
セルの一端から内部に照射された赤外線が測定ガスによ
り吸収されたことを検出するべく、該測定用セルの他端
に設けた赤外線検出センサとからなる赤外線式ガス検出
装置であって、前記光源を徐々に点灯駆動する光源駆動
回路を設けるとともに、前記赤外線検出センサに電流増
幅型のものを用いたことを特徴としている赤外線式ガス
検出装置。従って、赤外線検出センサに電流増幅型のも
のを用いることによって、高速応答性に有利にできると
ともに、測定精度の向上を図ることができる。しかも、
センサの駆動周波数を６０Ｈｚ位まで上げることができ
るから、リニアリティが向上し、その分更に精度を上げ
ることができる。又、従来よりも高い周波数で光源を駆
動することにより、光源のフィラメントの冷却時間が従
来の１０Ｈｚで駆動した場合に比べて飛躍的に短くする
ことができるから、フィラメントの温度変化を小さく抑
えることができ、しかも光源を光源駆動回路により徐々
に点灯駆動することで、点灯時のショックを和らげるこ
とができるから、光源の寿命を長くすることができる。
又、光源を高い周波数で駆動することで、連続点灯と同
等又は略同等の安定性を図ることができる。
決のために、赤外線を発生する光源と、測定ガスを取り
込むための筒状の測定用セルと、前記光源により測定用
セルの一端から内部に照射された赤外線が測定ガスによ
り吸収されたことを検出するべく、該測定用セルの他端
に設けた赤外線検出センサとからなる赤外線式ガス検出
装置であって、前記光源を徐々に点灯駆動する光源駆動
回路を設けるとともに、前記赤外線検出センサに電流増
幅型のものを用いたことを特徴としている赤外線式ガス
検出装置。従って、赤外線検出センサに電流増幅型のも
のを用いることによって、高速応答性に有利にできると
ともに、測定精度の向上を図ることができる。しかも、
センサの駆動周波数を６０Ｈｚ位まで上げることができ
るから、リニアリティが向上し、その分更に精度を上げ
ることができる。又、従来よりも高い周波数で光源を駆
動することにより、光源のフィラメントの冷却時間が従
来の１０Ｈｚで駆動した場合に比べて飛躍的に短くする
ことができるから、フィラメントの温度変化を小さく抑
えることができ、しかも光源を光源駆動回路により徐々
に点灯駆動することで、点灯時のショックを和らげるこ
とができるから、光源の寿命を長くすることができる。
又、光源を高い周波数で駆動することで、連続点灯と同
等又は略同等の安定性を図ることができる。
【０００７】前記測定用セルをセル長の異なる複数のセ
ルから構成することによって、測定可能な波長帯域を拡
大することができる。又、これら複数のセルに対して赤
外線を照射するための前記光源を単一のものから構成す
ることによって、光源を複数個設けるものに比べてコス
ト面において有利にすることができる。そして、前記光
源から各セルの赤外線照射方向始端部までの距離が略同
一になるように該光源を配置し、且つ、各セルの赤外線
照射方向終端部に前記赤外線検出センサを近接配置する
ことによって、光源から各セルに届く赤外線の光量を略
等しくすることができながらも、各セルの赤外線照射方
向終端部から赤外線検出センサまでの間に距離がある場
合に検出精度が低下することを回避することができる。
ルから構成することによって、測定可能な波長帯域を拡
大することができる。又、これら複数のセルに対して赤
外線を照射するための前記光源を単一のものから構成す
ることによって、光源を複数個設けるものに比べてコス
ト面において有利にすることができる。そして、前記光
源から各セルの赤外線照射方向始端部までの距離が略同
一になるように該光源を配置し、且つ、各セルの赤外線
照射方向終端部に前記赤外線検出センサを近接配置する
ことによって、光源から各セルに届く赤外線の光量を略
等しくすることができながらも、各セルの赤外線照射方
向終端部から赤外線検出センサまでの間に距離がある場
合に検出精度が低下することを回避することができる。
【０００８】前記赤外線検出センサに対する複数のバン
ドパスフィルタを駆動回転自在な回転体に取り付けると
ともに、設定時間経過する度に前記回転体が駆動回転さ
れるように構成することによって、特定の波長のみを取
り出すことができるから、検出精度を向上させることが
できる。
ドパスフィルタを駆動回転自在な回転体に取り付けると
ともに、設定時間経過する度に前記回転体が駆動回転さ
れるように構成することによって、特定の波長のみを取
り出すことができるから、検出精度を向上させることが
できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１に、本発明の赤外線式ガス検
出装置を示している。これは、赤外線を発生する光源１
と、測定ガスを取り込むための筒状の測定用セル２と、
前記光源１により測定用セル２の一端から内部に照射さ
れた赤外線が測定ガスにより吸収されたことを検出する
べく、該測定用セル２の他端に設けた赤外線検出センサ
３とを備えている。
出装置を示している。これは、赤外線を発生する光源１
と、測定ガスを取り込むための筒状の測定用セル２と、
前記光源１により測定用セル２の一端から内部に照射さ
れた赤外線が測定ガスにより吸収されたことを検出する
べく、該測定用セル２の他端に設けた赤外線検出センサ
３とを備えている。
【００１０】前記光源１には、６．３Ｖ、２００ｍＡの
ものを使用し、この光源１の駆動回路Ｋの具体的回路を
図４に示している。これは、光源１を駆動するための駆
動パルスのデューティ比を変更するための変更回路４か
らの信号に基づいて、２つのＦＥＴ，ＦＥＴをＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御することにより光源１の駆動制御を行うように
している。そして、前記２つのＦＥＴ，ＦＥＴがＯＮし
た場合に、電圧電流供給回路５により光源１を駆動する
ようにしている。つまり、光源駆動回路Ｋを変更回路４
と電圧電流供給回路５とから構成している。前記電圧電
流供給回路５には、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の他、安定的な特性
が得られるように配置されたオペアンプ６、電圧を一定
に保持するための定電圧ダイオード７、電流制御を行う
ためのコンデンサ８を有している。前記コンデンサ８に
より、図５に示すように、電流パルスを設定された最大
電流値になるまで緩やかな曲線を描く領域Ｘを有するよ
うに制御することができ、光源１を徐々に点灯駆動する
ことができるようにしている。そして、最大電流値にな
ったのち、設定時間最大電流値を維持させることによ
り、光源１の寿命を長くすることができるようにしてい
る。前記曲線の曲がり度合いや最大電流値を維持させる
時間は、自由に変更可能である。
ものを使用し、この光源１の駆動回路Ｋの具体的回路を
図４に示している。これは、光源１を駆動するための駆
動パルスのデューティ比を変更するための変更回路４か
らの信号に基づいて、２つのＦＥＴ，ＦＥＴをＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御することにより光源１の駆動制御を行うように
している。そして、前記２つのＦＥＴ，ＦＥＴがＯＮし
た場合に、電圧電流供給回路５により光源１を駆動する
ようにしている。つまり、光源駆動回路Ｋを変更回路４
と電圧電流供給回路５とから構成している。前記電圧電
流供給回路５には、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の他、安定的な特性
が得られるように配置されたオペアンプ６、電圧を一定
に保持するための定電圧ダイオード７、電流制御を行う
ためのコンデンサ８を有している。前記コンデンサ８に
より、図５に示すように、電流パルスを設定された最大
電流値になるまで緩やかな曲線を描く領域Ｘを有するよ
うに制御することができ、光源１を徐々に点灯駆動する
ことができるようにしている。そして、最大電流値にな
ったのち、設定時間最大電流値を維持させることによ
り、光源１の寿命を長くすることができるようにしてい
る。前記曲線の曲がり度合いや最大電流値を維持させる
時間は、自由に変更可能である。
【００１１】前記赤外線検出センサ３は、２つの素子３
Ａ，３Ａを備えたデュアル素子型に構成され、この赤外
線検出センサ３に対する駆動回路を図３に示している。
この駆動回路は、応答性及び信頼性に優れたオペアンプ
９、高周波ノイズ成分を除去するためのローパスフィル
ター１０、非反転入力端子への入力信号を増幅するため
の抵抗Ｒ４、出力の一部を出力端に送り返すための負帰
還抵抗Ｒ５、回路の安定化を図るための抵抗Ｒ６，Ｒ７
等を備えて、電流増幅型に構成されている。
Ａ，３Ａを備えたデュアル素子型に構成され、この赤外
線検出センサ３に対する駆動回路を図３に示している。
この駆動回路は、応答性及び信頼性に優れたオペアンプ
９、高周波ノイズ成分を除去するためのローパスフィル
ター１０、非反転入力端子への入力信号を増幅するため
の抵抗Ｒ４、出力の一部を出力端に送り返すための負帰
還抵抗Ｒ５、回路の安定化を図るための抵抗Ｒ６，Ｒ７
等を備えて、電流増幅型に構成されている。
【００１２】図２に示すように、前記赤外線検出センサ
３の前方には、８μｍのカットオンフィルターＢとこの
カットオンフィルターＢと組み合わせて各種のガスを判
別するための４種類のバンドパスフィルターＡ，Ｃ，
Ｄ，Ｅをパルスモータ１１により駆動回転自在な回転体
１２に取り付けるとともに、前記パルスモータ１１を設
定時間経過する度に回転体１２が４５度回転されるよう
に駆動制御している。前記バンドパスフィルターＡは、
４．３μｍ周波数帯で透過率が高いフィルターであり、
Ｃは、４．７μｍ周波数帯で透過率が高いフィルターで
あり、Ｄは、５．３μｍ周波数帯で透過率が高いフィル
ターであり、Ｅは、３．４μｍ周波数帯で透過率が高い
フィルターである。図１に示す１４，１５は、前記測定
用セル２の両端から外部光線が内部に入り込むことを阻
止するためのフィルターである。ところで、炭化水素の
赤外線吸収波長が３．３〜３．５μｍであり、前記フィ
ルターＥにより検出することができ、又、炭酸ガスの赤
外線吸収波長が４．３μｍであり、前記フィルターＡに
より検出することができ、又、一酸化炭素の赤外線吸収
波長が４．７μｍであり、前記フィルターＣにより検出
することができ、又、一酸化窒素の赤外線吸収波長が
５．３μｍであり、前記フィルターＤにより検出するこ
とができるようにしている。この実施例では、前記４種
類のガスを検出するようにしたが、これら以外のガスを
検出するように構成してもよく、ガスの種類及び個数
は、これらの実施例に限定されるものではない。因み
に、アンモニアの赤外線吸収波長が３．６μｍであり、
二酸化硫黄の赤外線吸収波長が７．４であり、シアン化
水素の赤外線吸収波長が３．１μｍであり、これらを検
出するためのフィルターを用意することになる。
３の前方には、８μｍのカットオンフィルターＢとこの
カットオンフィルターＢと組み合わせて各種のガスを判
別するための４種類のバンドパスフィルターＡ，Ｃ，
Ｄ，Ｅをパルスモータ１１により駆動回転自在な回転体
１２に取り付けるとともに、前記パルスモータ１１を設
定時間経過する度に回転体１２が４５度回転されるよう
に駆動制御している。前記バンドパスフィルターＡは、
４．３μｍ周波数帯で透過率が高いフィルターであり、
Ｃは、４．７μｍ周波数帯で透過率が高いフィルターで
あり、Ｄは、５．３μｍ周波数帯で透過率が高いフィル
ターであり、Ｅは、３．４μｍ周波数帯で透過率が高い
フィルターである。図１に示す１４，１５は、前記測定
用セル２の両端から外部光線が内部に入り込むことを阻
止するためのフィルターである。ところで、炭化水素の
赤外線吸収波長が３．３〜３．５μｍであり、前記フィ
ルターＥにより検出することができ、又、炭酸ガスの赤
外線吸収波長が４．３μｍであり、前記フィルターＡに
より検出することができ、又、一酸化炭素の赤外線吸収
波長が４．７μｍであり、前記フィルターＣにより検出
することができ、又、一酸化窒素の赤外線吸収波長が
５．３μｍであり、前記フィルターＤにより検出するこ
とができるようにしている。この実施例では、前記４種
類のガスを検出するようにしたが、これら以外のガスを
検出するように構成してもよく、ガスの種類及び個数
は、これらの実施例に限定されるものではない。因み
に、アンモニアの赤外線吸収波長が３．６μｍであり、
二酸化硫黄の赤外線吸収波長が７．４であり、シアン化
水素の赤外線吸収波長が３．１μｍであり、これらを検
出するためのフィルターを用意することになる。
【００１３】次に、前記赤外線検出センサ３によるガス
の検出作動について説明する。まず、赤外線式ガス検出
装置に電源をＯＮすることにより、光源１を駆動して、
検出作動状態にする。この状態で、例えば炭酸ガスが測
定用セル２に形成の多数の孔２Ａを通して測定用セル２
の内部に侵入してくると、前記バンドパスフィルターＡ
が素子３Ａに対向位置している状態、つまりバンドパス
フィルターＡを通して検出する状態において、炭酸ガス
が侵入してきたことを検出し、この検出信号をアンプ１
３を通して制御装置等に出力するようにしている。
の検出作動について説明する。まず、赤外線式ガス検出
装置に電源をＯＮすることにより、光源１を駆動して、
検出作動状態にする。この状態で、例えば炭酸ガスが測
定用セル２に形成の多数の孔２Ａを通して測定用セル２
の内部に侵入してくると、前記バンドパスフィルターＡ
が素子３Ａに対向位置している状態、つまりバンドパス
フィルターＡを通して検出する状態において、炭酸ガス
が侵入してきたことを検出し、この検出信号をアンプ１
３を通して制御装置等に出力するようにしている。
【００１４】図６に、チョッピング周波数特性を示して
おり、これは、前記構成の赤外線式ガス検出装置の試作
装置を３台製作し、これら３台のチョッピング周波数特
性を測定した。この図からもわかるように、周波数を６
０Ｈｚに設定した場合でも３台の中でも性能が劣る試作
装置の出力が７０％以上であり、周波数を６０Ｈｚに設
定した場合の検出結果でも信頼性の高い検出結果を得る
ことができることがわかる。
おり、これは、前記構成の赤外線式ガス検出装置の試作
装置を３台製作し、これら３台のチョッピング周波数特
性を測定した。この図からもわかるように、周波数を６
０Ｈｚに設定した場合でも３台の中でも性能が劣る試作
装置の出力が７０％以上であり、周波数を６０Ｈｚに設
定した場合の検出結果でも信頼性の高い検出結果を得る
ことができることがわかる。
【００１５】又、図７に炭酸ガス濃度とセンサの感度
を、周波数別に測定した結果をグラフにしたものを示し
ている。この結果から明らかなように、周波数が高いほ
ど直線的になり、リニアリティが高くなることがわか
る。
を、周波数別に測定した結果をグラフにしたものを示し
ている。この結果から明らかなように、周波数が高いほ
ど直線的になり、リニアリティが高くなることがわか
る。
【００１６】図８の（イ），（ロ）に、前記測定用セル
２をセル長の異なる複数（図では４個）のセル２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄから構成するとともに、各セルの赤外線
照射方向終端部にそれぞれ前記赤外線検出センサ３を近
接配置している。従って、波長の異なるガスを測定用セ
ル２に入り込むことができるとともに、例えば図８の
（イ）において紙面で右に位置する最も波長の長いガス
を検出する赤外線検出センサ３の位置に、左に位置する
赤外線検出センサ３を含めた３つの赤外線検出センサ３
を併設した場合に、各セルの赤外線照射方向終端部から
赤外線検出センサまでの間に距離が発生し、赤外線検出
センサ３の検出精度が低下することを回避することがで
きるのである。図に示す１６，１６は、セル２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄを位置決めするためのスペーサである。
図に示す１７は、前記光源１を覆うためのカバー部材で
あり、このカバー部材１７の内面１７Ａに、光源１から
の光を各セル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに照射するための
反射部材を取り付けたり、内面１７Ａ自体を反射面にな
るように反射材料をコーティング処理することになる。
前記光源１を放物線状に形成されたカバー部材１７の内
面１７Ａの頂部に配置することによって、光源１から各
セル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの赤外線照射方向始端部ま
での距離が同一になるようにして、光源１から各セル２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに届く赤外線の光量を等しくする
ことができるようにする他、カバー部材１７の内部に位
置する放物線の焦点に光源１を配置してもよいし、これ
ら位置から少しずれた位置に光源１を配置して、前記光
量を略等しくするようにしてもよい。
２をセル長の異なる複数（図では４個）のセル２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄから構成するとともに、各セルの赤外線
照射方向終端部にそれぞれ前記赤外線検出センサ３を近
接配置している。従って、波長の異なるガスを測定用セ
ル２に入り込むことができるとともに、例えば図８の
（イ）において紙面で右に位置する最も波長の長いガス
を検出する赤外線検出センサ３の位置に、左に位置する
赤外線検出センサ３を含めた３つの赤外線検出センサ３
を併設した場合に、各セルの赤外線照射方向終端部から
赤外線検出センサまでの間に距離が発生し、赤外線検出
センサ３の検出精度が低下することを回避することがで
きるのである。図に示す１６，１６は、セル２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄを位置決めするためのスペーサである。
図に示す１７は、前記光源１を覆うためのカバー部材で
あり、このカバー部材１７の内面１７Ａに、光源１から
の光を各セル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに照射するための
反射部材を取り付けたり、内面１７Ａ自体を反射面にな
るように反射材料をコーティング処理することになる。
前記光源１を放物線状に形成されたカバー部材１７の内
面１７Ａの頂部に配置することによって、光源１から各
セル２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの赤外線照射方向始端部ま
での距離が同一になるようにして、光源１から各セル２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに届く赤外線の光量を等しくする
ことができるようにする他、カバー部材１７の内部に位
置する放物線の焦点に光源１を配置してもよいし、これ
ら位置から少しずれた位置に光源１を配置して、前記光
量を略等しくするようにしてもよい。
【００１７】図９の（イ），（ロ）に、前記光源１の取
り付け方向及びカバー部材１７の内面１７Ａの形状を変
更した測定用セル２を示している。図８（イ）では、断
面形状半円に形成したが、図９の（イ）では略半楕円形
状に形成するとともに、図９の（ロ）に示すように横断
面形状十字型に形成して、光源１から照射される光が不
要な箇所へ照射されることを抑制して、４つのセル２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに効率よく照射することができる
ようにしている。図９の（イ）に示すように、前記光源
１もカバー部材１７の内面１７Ａに向けて照射するべ
く、光源１の取り付け方向を変更することによって、図
８（イ）で示したものに比べて、４つのセル２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄに照射することができる光量を多くする
ことができる利点がある。図９で示したカバー部材１７
の内面１７Ａも前記同様光源１から照射される光を反射
できるように構成されている。
り付け方向及びカバー部材１７の内面１７Ａの形状を変
更した測定用セル２を示している。図８（イ）では、断
面形状半円に形成したが、図９の（イ）では略半楕円形
状に形成するとともに、図９の（ロ）に示すように横断
面形状十字型に形成して、光源１から照射される光が不
要な箇所へ照射されることを抑制して、４つのセル２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに効率よく照射することができる
ようにしている。図９の（イ）に示すように、前記光源
１もカバー部材１７の内面１７Ａに向けて照射するべ
く、光源１の取り付け方向を変更することによって、図
８（イ）で示したものに比べて、４つのセル２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄに照射することができる光量を多くする
ことができる利点がある。図９で示したカバー部材１７
の内面１７Ａも前記同様光源１から照射される光を反射
できるように構成されている。
【００１８】
【発明の効果】請求項１によれば、従来よりも高い周波
数で光源を駆動することにより、フィラメントの温度変
化を小さく抑えることができる点と、光源を光源駆動回
路により徐々に点灯駆動することで、点灯時のショック
を和らげることができる点とから、光源の寿命を相乗効
果的に長くすることができる。又、光源を従来よりも高
い周波数で駆動することができるから、連続点灯と同等
又は略同等の安定性を図ることができる。しかも、赤外
線検出センサに電流増幅型を用いることによって、セン
サの高速応答性及び測定精度を上げることができる信頼
性の高い赤外線式ガス検出装置を提供することができ
る。
数で光源を駆動することにより、フィラメントの温度変
化を小さく抑えることができる点と、光源を光源駆動回
路により徐々に点灯駆動することで、点灯時のショック
を和らげることができる点とから、光源の寿命を相乗効
果的に長くすることができる。又、光源を従来よりも高
い周波数で駆動することができるから、連続点灯と同等
又は略同等の安定性を図ることができる。しかも、赤外
線検出センサに電流増幅型を用いることによって、セン
サの高速応答性及び測定精度を上げることができる信頼
性の高い赤外線式ガス検出装置を提供することができ
る。
【００１９】請求項２によれば、測定用セルをセル長の
異なる複数のセルから構成し、これら複数のセルに対し
て赤外線を照射するための光源を単一のものから構成す
るとともに、光源及び赤外線検出センサの設置位置を合
理的に設定することによって、測定可能な波長帯域を拡
大することができるとともに、光源から各セルに届く赤
外線の光量を略等しくすることができながらも、コスト
面において有利にすることができ、しかも、各セルの赤
外線照射方向終端部から赤外線検出センサまでの間に距
離がある場合に検出精度が低下することを回避すること
ができる利点がある。
異なる複数のセルから構成し、これら複数のセルに対し
て赤外線を照射するための光源を単一のものから構成す
るとともに、光源及び赤外線検出センサの設置位置を合
理的に設定することによって、測定可能な波長帯域を拡
大することができるとともに、光源から各セルに届く赤
外線の光量を略等しくすることができながらも、コスト
面において有利にすることができ、しかも、各セルの赤
外線照射方向終端部から赤外線検出センサまでの間に距
離がある場合に検出精度が低下することを回避すること
ができる利点がある。
【００２０】請求項３によれば、赤外線検出センサに対
する複数のバンドパスフィルタを駆動回転自在な回転体
に取り付けるとともに、設定時間経過する度に前記回転
体が駆動回転されるように構成することによって、特定
の波長のみを取り出すことができるから、検出精度を向
上させることができる。しかも、多層に積層して形成す
るフィルターの場合に、フィルターが非常に高価になる
ことや多層のフィルターを透過させることによりエネル
ギーロスを回避することができる。
する複数のバンドパスフィルタを駆動回転自在な回転体
に取り付けるとともに、設定時間経過する度に前記回転
体が駆動回転されるように構成することによって、特定
の波長のみを取り出すことができるから、検出精度を向
上させることができる。しかも、多層に積層して形成す
るフィルターの場合に、フィルターが非常に高価になる
ことや多層のフィルターを透過させることによりエネル
ギーロスを回避することができる。
【図１】赤外線式ガス検出装置の概略図
【図２】回転体の正面図
【図３】赤外線検出センサの駆動回路
【図４】光源駆動回路
【図５】電圧パルス波形及び電流パルス波形を示した図
【図６】チョッピング周波数特性を示すグラフ
【図７】炭酸ガス濃度とセンサの感度を周波数別に示し
たグラフ
たグラフ
【図８】（イ）は測定用セルの別の形態を示す横断面
図、（ロ）は（イ）におけるＩ−Ｉ線断面図
図、（ロ）は（イ）におけるＩ−Ｉ線断面図
【図９】（イ）は測定用セルの別の形態を示す横断面
図、（ロ）は（イ）におけるII−II線断面図
図、（ロ）は（イ）におけるII−II線断面図
１ 光源 ２ 測定用セル 2A 孔 ３ 赤外線検出センサ 3A 素子 ４ 変更回路 ５ 電圧電流供給装置 ６ オペアンプ ７ 定電圧ダイオード ８ コンデンサ ９ オペアンプ 10 ローパスフィルター 11 パルスモータ 12 回転体 13 アンプ 14 フィルター 15 フィルター 16 スペーサ 17 カバー部材 17A 内面 Ｋ 光源駆動回路 Ｘ 領域 Ｒ１〜Ｒ７ 抵抗
Claims (3)
- 【請求項１】赤外線を発生する光源と、測定ガスを取り
込むための筒状の測定用セルと、前記光源により測定用
セルの一端から内部に照射された赤外線が測定ガスによ
り吸収されたことを検出するべく、該測定用セルの他端
に設けた赤外線検出センサとからなる赤外線式ガス検出
装置であって、前記光源を徐々に点灯駆動する光源駆動
回路を設けるとともに、前記赤外線検出センサに電流増
幅型のものを用いたことを特徴としている赤外線式ガス
検出装置。 - 【請求項２】前記測定用セルをセル長の異なる複数のセ
ルから構成し、これら複数のセルに対して赤外線を照射
するための前記光源を単一のものから構成するととも
に、前記光源から各セルの赤外線照射方向始端部までの
距離が略同一になるように該光源を配置し、且つ、各セ
ルの赤外線照射方向終端部に前記赤外線検出センサを近
接配置してなる請求項１記載の赤外線式ガス検出装置。 - 【請求項３】前記赤外線検出センサに対する複数のバン
ドパスフィルタを駆動回転自在な回転体に取り付けると
ともに、設定時間経過する度に前記回転体が駆動回転さ
れるように構成してなる請求項１記載の赤外線式ガス検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15081397A JPH10339698A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 赤外線式ガス検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15081397A JPH10339698A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 赤外線式ガス検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10339698A true JPH10339698A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15504988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15081397A Pending JPH10339698A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 赤外線式ガス検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10339698A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008145106A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Yokogawa Electric Corp | 赤外線ガス分析計 |
| JP2008292320A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Yazaki Corp | ガス濃度測定装置及び光源駆動回路 |
| WO2011071011A1 (ja) * | 2009-12-09 | 2011-06-16 | パナソニック電工株式会社 | 赤外線式炎検知器 |
| JP2011169633A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Hamamatsu Photonics Kk | ガス濃度算出装置およびガス濃度計測モジュール |
| CN103364365A (zh) * | 2013-07-05 | 2013-10-23 | 扬州大学 | 空气中天然气含量wsn传感器节点 |
| CN103743694A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-23 | 杭州泰林生物技术设备有限公司 | 非分光红外气体检测器 |
| WO2014103130A1 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | パナソニック 株式会社 | 食品分析装置 |
| CN104833645A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-08-12 | 南京信息工程大学 | 一种量程可调型气体传感器、传感***及方法 |
| CN104458634B (zh) * | 2014-11-26 | 2017-02-22 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于气体检测的脉冲式多通道光声光谱装置 |
| CN109781651A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-05-21 | 宁波舜宇红外技术有限公司 | 一种气体检测单元及红外燃气报警器 |
| WO2021172082A1 (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | 株式会社堀場製作所 | 検出器及びガス分析計 |
-
1997
- 1997-06-09 JP JP15081397A patent/JPH10339698A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008145106A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Yokogawa Electric Corp | 赤外線ガス分析計 |
| JP2008292320A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Yazaki Corp | ガス濃度測定装置及び光源駆動回路 |
| JP5838347B2 (ja) * | 2009-12-09 | 2016-01-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 赤外線式炎検知器 |
| WO2011071011A1 (ja) * | 2009-12-09 | 2011-06-16 | パナソニック電工株式会社 | 赤外線式炎検知器 |
| KR101372989B1 (ko) * | 2009-12-09 | 2014-03-12 | 파나소닉 주식회사 | 적외선 불꽃 검출기 |
| JP2011169633A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Hamamatsu Photonics Kk | ガス濃度算出装置およびガス濃度計測モジュール |
| US9784672B2 (en) | 2012-12-27 | 2017-10-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Foodstuff analysis device |
| WO2014103130A1 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | パナソニック 株式会社 | 食品分析装置 |
| JP2014126560A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Panasonic Corp | 食品分析装置 |
| CN103364365A (zh) * | 2013-07-05 | 2013-10-23 | 扬州大学 | 空气中天然气含量wsn传感器节点 |
| CN103743694A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-23 | 杭州泰林生物技术设备有限公司 | 非分光红外气体检测器 |
| CN104458634B (zh) * | 2014-11-26 | 2017-02-22 | 中国科学院电工研究所 | 一种用于气体检测的脉冲式多通道光声光谱装置 |
| CN104833645A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-08-12 | 南京信息工程大学 | 一种量程可调型气体传感器、传感***及方法 |
| CN104833645B (zh) * | 2015-05-13 | 2017-05-10 | 南京信息工程大学 | 一种量程可调型气体传感器、传感***及方法 |
| CN109781651A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-05-21 | 宁波舜宇红外技术有限公司 | 一种气体检测单元及红外燃气报警器 |
| WO2021172082A1 (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | 株式会社堀場製作所 | 検出器及びガス分析計 |
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