JPS62291556A - Gas detector - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent erronous operation by holding high reliability and high accuracy over a long period of time, by freely checking the deterioration in the capacity of a gas sensor in an actual use state at every arbitrary time. CONSTITUTION:The operational temp. of a heater part 3 is changed from rated operational temp. to predetermined temp. lower than said temp. The operational temp. of the heater part 3 is changed from the rated operational temp. to the predetermined temp. lower than said temp. for a short time before the required time from the change point of time to the point of time when the output signal of a gas sensor 1 beings to oscillate is detected by a detection circuit 7 and subsequently again returned to the rated operational temp. The degree of the deterioration in the capacity of the sensor 1 is judged corresponding to the degree of the change in the required time from the use initial stage of the sensor 1 and, by successively resetting a reductive gas detection level to one of first detection levels, the deterioration in the capacity of the sensor 1 can be self-corrected by a self-correction circuit 9. By this method, erroneous operation can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 五　発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は還元性ガスを検知するガス検知装置にかかわシ
、特に、長期にわたって高信頼度の検知を行うのに好適
なガス検知装置に関する。[Detailed Description of the Invention] V. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a gas detection device that detects reducing gases, and is particularly suitable for performing highly reliable detection over a long period of time. related to a gas detection device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

可燃性ガスのガス検知装置については、従来から種々の
提案がなされているが、被検知ガス以外の例えばアルコ
ール等の雑ガスてよシ誤動作、誤報を生じやすい問題が
あり、さらに、長期の使用中にガスセンサの固有抵抗値
が低下してくるため、あらかじめ定めた警報レベルのま
まで使用していると、次第に設定時より低濃度のガス漏
れでも警報を発するようになり、見掛は上はガスセンサ
の感度が鋭敏に変化したのと同等になり、長期安定性お
よび信頼性の面で問題があった。Various proposals have been made for gas detection devices for combustible gases, but there are problems with miscellaneous gases other than the detected gas, such as alcohol, which tend to cause malfunctions and false alarms, and furthermore, long-term use is difficult. During operation, the specific resistance value of the gas sensor decreases, so if it is used at the preset alarm level, it will gradually come to issue an alarm even if the concentration of gas leaks is lower than when it was set. This was equivalent to a sharp change in the sensitivity of the gas sensor, posing problems in terms of long-term stability and reliability.

これらの問題の解決策として、特公昭５８−７９４０号
公報、特公昭５Ｂ−４７６６３号公報に開示されている
ように、雑ガス酸化フィルタを用いる方策や、特公昭５
７−５３５３１号公報に開示されているように、複数の
ガスセンサを用いることによってガスセンサの経時変化
を相殺する方策が用いられてきている。As a solution to these problems, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-7940 and Japanese Patent Publication No. 5B-47663, there are measures to use a miscellaneous gas oxidation filter, and
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-53531, a method has been used to offset changes in gas sensors over time by using a plurality of gas sensors.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術は、実用化することによジ初期特性は改善
されてきているが、まだ十分とはいえない。複数個のガ
スセンサを必要とせず、簡便でしかも長期にわたシ信頼
性のあるガス検知装置、すなわちガスセンサ自体の特性
変化（劣化）が検知でき、自己補正が可能な、高信頼性
を有するガス検知装置が求められていた。Although the above-mentioned conventional technology has been improved in initial characteristics through practical use, it is still not sufficient. A simple and long-term reliable gas detection device that does not require multiple gas sensors; in other words, a highly reliable gas detection device that can detect changes in the characteristics (deterioration) of the gas sensor itself and can self-correct. equipment was needed.

本発明の目的は、ガスセンサの性能劣化にかかわらず、
長期にわたり高信頼性、高精度検知ができるガス検知装
置を提供することにある。The purpose of the present invention is to
The objective is to provide a gas detection device that can perform highly reliable and highly accurate detection over a long period of time.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本願発明者らは、ガスセンサ性能の経時変化について種
々検討した結果、ガスセンサに性能劣化が生じてくると
、該ガスセンサの出力信号に発振現象が生じることを新
たに見いだした。この現象について、以下に詳説する。As a result of various studies on changes in gas sensor performance over time, the inventors of the present application have newly discovered that when performance deterioration occurs in a gas sensor, an oscillation phenomenon occurs in the output signal of the gas sensor. This phenomenon will be explained in detail below.

長期使用によりガスセンサの性能劣化が進行してくると
、還元性ガスの存在しない空気雰囲気中において、ガス
センサの動作温度が定格動作＠度近辺で発振現象を生じ
る。そして、このガスセンサの出力信号の発振現象の生
じる動作温度が、ガスセンサ性能の経時変化による性能
劣化程度と関係があり、性能劣化が少々いガスセンサで
は動作温度が低温時に発振が発生するが、定格動作温度
への昇温過程で消減する。すなわち、ガスセンサの経時
劣化の程度と、ガスセンサの空気雰囲気中における発振
現象が消減する（もしくは出現する）動作湛母との間に
、相関関係があることを新たに見いだした。When the performance of the gas sensor deteriorates due to long-term use, an oscillation phenomenon occurs when the operating temperature of the gas sensor is around the rated operating temperature in an air atmosphere without reducing gas. The operating temperature at which the oscillation phenomenon of the output signal of this gas sensor occurs is related to the degree of performance deterioration due to changes in gas sensor performance over time. Gas sensors with little performance deterioration will oscillate when the operating temperature is low, but the rated operation It disappears during the process of increasing the temperature. In other words, it has been newly discovered that there is a correlation between the degree of deterioration of a gas sensor over time and the operating state at which the oscillation phenomenon of the gas sensor in the air atmosphere disappears (or appears).

本願発明者らは、またさらに、ガスセンサを、定格動作
以下で、しかもガスセンサの出力に発振が生じる一定の
低い動作温度に設定した場合、定格動作温度から該一定
の低い動作温度に温度′ｆｒ変化させた時点から、ガス
センサの出力信号が発振を開始するまでの所要時間が、
ガスセンサの性１：旨劣化穆度と相関関係があることを
見いだした。The inventors of the present application further found that when the gas sensor is set at a constant low operating temperature below the rated operation and at which oscillation occurs in the output of the gas sensor, the temperature 'fr changes from the rated operating temperature to the constant low operating temperature. The time required from the moment when the gas sensor output signal starts oscillating is
Characteristics of gas sensor 1: We found that there is a correlation between the quality and the degree of deterioration.

前記目的は、上記の現象、特に最後に述べた現象を利用
して性能劣化程度を見付け、性能劣化程度に応じて検知
レベルを変えることによって、達成される。The above object is achieved by utilizing the above-mentioned phenomena, especially the last mentioned phenomenon, to find the degree of performance deterioration and changing the detection level depending on the degree of performance deterioration.

本発明は、ヒータ部の動作温度を変化させる手段と、ガ
スセンサの出力信号の発振の有無を検知する手段と、ヒ
ータ部の動作温度を定格動作温度から該定格動作温度よ
り低いあらかじめ定めた温度に変化させた時点から、ガ
スセンサの出力信号の発振開始までの所要時間を計測す
る手段とを設け、ガスセンサの使用初期からの該所要時
間の”に化に応じて、検知レベルをあらかじめ定めた値
の一つに再設定するものである。The present invention provides a means for changing the operating temperature of a heater section, a means for detecting the presence or absence of oscillation of an output signal of a gas sensor, and a means for changing the operating temperature of the heater section from a rated operating temperature to a predetermined temperature lower than the rated operating temperature. The detection level is set to a predetermined value according to the time required from the initial use of the gas sensor. This is to reset it into one.

また、本発明では、所要時間検出動作時、すなわちヒー
タ部の動作温度を定格動作温度から該定格動作温度より
低いあらかじめ定めた温度に変化させた時点から、ガス
センサの出力信号の発振開始までの所要時間を計測して
いる間、検知レベルを、前記定格動作温度より低い動作
温度に対応するあらかじめ定めた第２の検知レベルに設
定し、５該期間中に発生したガス漏れにも対処できるよ
うにしている。Further, in the present invention, the time required from the time of the required time detection operation, that is, from the time when the operating temperature of the heater section is changed from the rated operating temperature to a predetermined temperature lower than the rated operating temperature, to the start of oscillation of the output signal of the gas sensor. While measuring the time, the detection level is set to a predetermined second detection level corresponding to an operating temperature lower than the rated operating temperature, so as to be able to deal with gas leaks that occur during the period. ing.

さらにまた、本発明では、所賛時間検出動作を行う前に
、ヒータ部の動作温度を、定格動作温度より低いあらか
じめ定めた動作温度に短時間変化させた後、再び定格動
作温度に戻し、所要時間検出動作時の状態調節を行って
いる。Furthermore, in the present invention, before performing the required time detection operation, the operating temperature of the heater section is changed for a short time to a predetermined operating temperature lower than the rated operating temperature, and then returned to the rated operating temperature, and then Conditions are adjusted during time detection operation.

〔作用〕[Effect]

ヒータ部の動作温度を、還元性ガス検知のための定格動
作温度から、あらかじめ定めたこれより低い温度に短時
間変化させた後、前記定格動作温度に復帰させることに
よる状態調節を行ってから、該定格動作温度から、あら
かじめ定めたこれより低い温度に変化させ、この低い動
作温度におけるガスセンサの出力信号の発振開始までの
所要時間を計測し、ガスセンサの使用初期からの該所要
時間の変化の程度に応じて、ガスセンサの性能劣化の程
度を判断し、還元性ガス検知レベルを第１の検知レベル
の一つに頑次再設定することにより、ガスセンサの性能
劣化の自己補正が可能となる。After changing the operating temperature of the heater part from the rated operating temperature for detecting a reducing gas to a predetermined lower temperature for a short time and then returning it to the rated operating temperature, the condition is adjusted; Change the rated operating temperature to a predetermined lower temperature, measure the time required for the output signal of the gas sensor to start oscillating at this lower operating temperature, and measure the degree of change in the required time from the initial use of the gas sensor. By determining the degree of performance deterioration of the gas sensor in accordance with the above and persistently resetting the reducing gas detection level to one of the first detection levels, it becomes possible to self-correct the performance deterioration of the gas sensor.

そして、このような操作を、ガスセ／＋ｊの使用開始時
からあらかじめ定めた一定時間ごとに行うことにより、
長期にわたって高信頼性と高精度が得られるとともに、
性能劣化が非常に進み寿命に達した場合には、ガスセン
サの寿命報知を行うこともできる。またさらに、ガスセ
ンサの性能劣化検出のだめの発振検出動作時にガス漏れ
が発生した゛場合にも、ガスセンサの出力信号が一定時
間以上継続して第２の検知レベル以上となったとき、還
元性ガス検知の動作に戻して、ガス漏れに対処できるの
で、ガス漏れ検知ミスを生じることはない。By performing such operations at predetermined intervals from the time you start using Gasset/+j,
High reliability and precision can be obtained over a long period of time, and
When the performance deterioration progresses so much that it reaches the end of its life, it is also possible to notify the life of the gas sensor. Furthermore, even if a gas leak occurs during the oscillation detection operation to detect performance deterioration of the gas sensor, when the output signal of the gas sensor continues for a certain period of time and exceeds the second detection level, the reducing gas is detected. Since gas leaks can be dealt with by reverting to the previous operation, there is no possibility of gas leak detection errors.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明によるガス検知装置の一実施例を第１図な
いし第７図により説明する。第１図は該実施例の装置の
構成を示すブロツク図、第２図、第３図および第４図は
本発明の装置に用いられるガスセンサの性能特性の一例
を示す特性図、第５図および第６図は該実施例の装置の
動作を示すタイムチャート、第７図は該実施例の装置の
動作を示すフローチャートである。An embodiment of the gas detection device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the device of this embodiment, FIGS. 2, 3 and 4 are characteristic diagrams showing an example of the performance characteristics of the gas sensor used in the device of the present invention, and FIGS. FIG. 6 is a time chart showing the operation of the apparatus of this embodiment, and FIG. 7 is a flow chart showing the operation of the apparatus of this embodiment.

第１図において、１は半導体式のガスセンサ、２は該ガ
スセンサ１の還元性ガス検知用の感カス部、６は該感ガ
ス部２を加熱するためのヒータ部、４は前記ガスセンサ
１の感ガス特性を計測するための出力抵抗、５は前記ガ
スセンサ１のヒータ部３の動作温度を制呻するためのヒ
ータ制御部、６は前記ガスセンサ１の使用開始から一定
時間経過するごとに、該ヒータ制両部５により前記ヒー
タ部５の動作温度をあらかじめ定めた温度に一定時間変
化させる制御用信号を送るだめのタイマ部、７は前記ヒ
ータ部３の動作温度をガス検知動作時の定格動作温度か
らあらかじめ定めた温度に変化させた時点から、前記ガ
スセンサ１の出力信号の発振開始までの所要時間を計測
するための所要時間検知部、８は前記ガスセンサ１の周
辺雰囲気温度を検知するだめの温度検知部、９は該温度
検知部８の信号によυ前記所要時間検知部７の信号を補
正演算するだめの補正演算部、１０は該補正演算部９に
より温度補正後の、発振開始までの所要時間を記憶し、
かつ前記ガスセンサ１の使用初期からの該所要時間の変
化（差または比など）を演算するための演算記憶部、１
１Ｖｉ該発振開始までの所要時間の変化に対応する該演
算記憶部１０の信号の程度に応じて、還元性ガスの検知
レベルを、あらかじめ定めである第１の検知レベルの一
つに再設定するとともに１発振開始までの所要時間検出
動作時には、あらかじめ定めた第２の検知レベルに設定
するための検知レベル制御部、１２は定格動作温度状態
におけるガスセンサ１の出力信号を検出するための信号
検出部、１３は該信号検出部１２の信号のレベルと、検
知レベル制御部１１により新たに設定された検知レベル
とを比較し、信号レベルが検知レベルを越えたとき信号
を出力する比較部、１４は該比較部１３の出力信号によ
り、ガス漏れおよびガスセンサの寿命を表示したり、警
報を発したり、あるいはガス配管の元栓を閉止する等、
他の機器を制唾したりするだめの制御部である。In FIG. 1, 1 is a semiconductor type gas sensor, 2 is a gas sensing part for detecting reducing gas of the gas sensor 1, 6 is a heater part for heating the gas sensing part 2, and 4 is a sensing part of the gas sensor 1. An output resistor for measuring gas characteristics; 5 a heater control unit for controlling the operating temperature of the heater unit 3 of the gas sensor 1; 6 a heater control unit for controlling the operating temperature of the heater unit 3 of the gas sensor 1; A timer section 7 sends a control signal to change the operating temperature of the heater section 5 to a predetermined temperature for a certain period of time by a control section 5, and a timer section 7 sets the operating temperature of the heater section 3 to the rated operating temperature during gas detection operation. A required time detection section for measuring the time required from the time when the temperature is changed from the temperature to a predetermined temperature to the start of oscillation of the output signal of the gas sensor 1; 8 is a temperature sensor for detecting the ambient ambient temperature of the gas sensor 1; A detection unit 9 is a correction calculation unit for correcting the signal of the required time detection unit 7 according to the signal of the temperature detection unit 8; Remember the time required,
and a calculation storage unit 1 for calculating a change in the required time (difference or ratio, etc.) from the initial use of the gas sensor 1.
1Vi The detection level of the reducing gas is reset to one of the predetermined first detection levels according to the degree of the signal in the calculation storage unit 10 corresponding to the change in the time required to start the oscillation. and a detection level control section for setting a predetermined second detection level during the operation of detecting the time required to start one oscillation, and 12 a signal detection section for detecting the output signal of the gas sensor 1 at the rated operating temperature state. , 13 is a comparison unit that compares the level of the signal from the signal detection unit 12 and the detection level newly set by the detection level control unit 11, and outputs a signal when the signal level exceeds the detection level; The output signal of the comparison unit 13 can be used to display gas leaks and the lifespan of the gas sensor, issue an alarm, close the main valve of the gas piping, etc.
This is a control unit that controls other devices.

第２図は、空気雰囲気中におけるガスセンサ１のヒータ
部乙の動作温度を、ガス検知動作時の定格動作温度Ｔ１
から、ガスセンサ１の出力信号の発振検知動作時の動作
温度Ｔ２（ただしＴ１〉Ｔ２）へと変化させたときのガ
スセンサ１の出力信号の発振特性の一例を示す特性図で
ある。ガスセンサ１のヒータ部の動作温度（ヒータ温度
）を定格動作温度Ｔ１から温度Ｔ２へと変化させると、
ガスセンサ１の出力信号は定格動作温度１４時の出力信
号Ｖ。から急減するとともに、時間ｔＡ経過後に発振を
開始し、発振周期ｔＢで発振を継続する。Figure 2 shows the operating temperature of the heater section B of the gas sensor 1 in an air atmosphere, the rated operating temperature T1 during gas detection operation.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of the oscillation characteristics of the output signal of the gas sensor 1 when the operating temperature is changed from 1 to 2 (T1>T2) to an operating temperature T2 (T1>T2) during the oscillation detection operation of the output signal of the gas sensor 1. When the operating temperature (heater temperature) of the heater section of the gas sensor 1 is changed from the rated operating temperature T1 to the temperature T2,
The output signal of the gas sensor 1 is the output signal V when the rated operating temperature is 14. It rapidly decreases from then, starts oscillation after time tA has elapsed, and continues to oscillate with an oscillation period tB.

第３図は、半導体式ガスセンサのヒータ部の動作温度を
定格動作温度Ｔ１から低温側へ変化させた場合の、動作
温度（絶対温度の逆数で示しである）と、ガスセンサの
出力信号の発振開始までの所要時間１Ａ（逆数で示しで
ある）との関係の一例を示す特性図である。図中、特性
１５．１６％７および１８ば、ガスセンサの使用開始か
らの経過時間の違いによる経時特性を示したものであり
、感ガス性能が劣化するにつれて、特性は１５→１６→
１７→１８へと変化してくるが、このような関係は新た
に見いだした現象である。すなわち、ガスセンサをガス
検知のための定格動作温度よシ低い温度で動作させた場
合に生じるガスセンサの出力信号の極低周波（１０−３
〜１Ｏ−２Ｈｚ）の発振開始までの所要時間ｔＡと、ガ
スセンサの感ガス性能の劣化との間に相関関係があるこ
とがわかった。空気雰囲気中におけるガスセンサのヒー
タ部の動作温度を定格動作温度Ｔ、から温度Ｔ２へ変化
させたときから、ガスセンサの出力信号の発振開始まで
の所要時間ｔＡの逆数は、ガスセンサの感ガス性能の劣
化が進行するにつれて、例えば、第３図におけるｄ。１
９からｄ、　２０　、ｄ２２１　、ｄ、２２　　へと変
化する。そこで、その所要時間の逆数の変化の程度（す
なわち、差ｄＳ／／ｄｏ）を求めることにより、ガスセ
ンサの性能劣化の程度を知ることができる。第４図は、
この発振開始までの所要時間の逆数の変化（−例として
ｄ／ｄｏで示しである）と、ガスセンサの特性劣化との
関係を表わす特性の一例を示したものである。そこで、
第４図に示した特性２３を用いることにより、ガスセン
サの性能劣化分を自己補正することかできる。第４図に
示した特性を利用してガスセンサの性能劣化を自己補正
する方法としては、種々のものが使用可能であるが、第
１図に構成を示した本実施例では、被検知ガス濃度の検
知レベルを自動補正する方法を用いた例を示している。Figure 3 shows the operating temperature (expressed as the reciprocal of the absolute temperature) and the start of oscillation of the output signal of the gas sensor when the operating temperature of the heater section of the semiconductor gas sensor is changed from the rated operating temperature T1 to the lower temperature side. It is a characteristic diagram which shows an example of the relationship with 1A (indicated by a reciprocal number) of time required until. In the figure, characteristics 15.16% 7 and 18 show the temporal characteristics due to the difference in elapsed time from the start of use of the gas sensor, and as the gas sensing performance deteriorates, the characteristics change from 15 → 16 →
The number changes from 17 to 18, but this relationship is a newly discovered phenomenon. In other words, the extremely low frequency (10-3
It was found that there is a correlation between the time tA required until the start of oscillation (~1O-2Hz) and the deterioration of the gas sensing performance of the gas sensor. The reciprocal of the time tA required from when the operating temperature of the heater section of the gas sensor in an air atmosphere is changed from the rated operating temperature T to the temperature T2 until the output signal of the gas sensor starts oscillating is the deterioration of the gas sensing performance of the gas sensor. As progresses, for example, d in FIG. 1
9 to d, 20, d221, d, 22. Therefore, by determining the degree of change in the reciprocal of the required time (that is, the difference dS//do), it is possible to know the degree of performance deterioration of the gas sensor. Figure 4 shows
An example of a characteristic representing the relationship between a change in the reciprocal of the time required until the start of oscillation (denoted by d/do as an example) and characteristic deterioration of the gas sensor is shown. Therefore,
By using the characteristic 23 shown in FIG. 4, it is possible to self-correct the performance deterioration of the gas sensor. Various methods can be used to self-correct the performance deterioration of the gas sensor using the characteristics shown in FIG. 4, but in this embodiment whose configuration is shown in FIG. An example using a method of automatically correcting the detection level is shown.

以下、第１図に示した本発明によるガス検知装置の動作
を、第５図のタイムチャートおよび第７図のフローチャ
ートを用いて説明する。まず、ヒータ制御部５により、
ガスセンサ１のヒニタ部３を定格動作温度Ｔ　、（Ｋ）
で動作させる。また、還元性ガスの検知レベルは、検知
レベル制御部１１により、還元性ガスの検知すべきガス
濃度に対応して、あらかじめ第１の検知レベルの一つで
ある検知レベルＬ１に設定しである。このとき、還元性
ガスの、検知すべき濃度以下のガス漏れが生じ、還元性
ガス検出信号出力Ｖ１が生じた場合には、Ｖ、（Ｌ、で
あるので、比較部１６は信号を出力せず、制御部１４も
信号を出力せず、従って、表示や警報等の動作は生じな
い。次に、ガスセンサ１の使用時間が、タイマ部６にあ
らかじめ設定しておいた時間１、（例えば数十〜数百時
間）に到達すると、タイマ部６からヒータ制御部５へ制
御信号が時間ｔ２（例えば数分間）送出され、ヒータ制
画部５はヒータ部６の動作温度を定格動作温度Ｔ１から
温度Ｔ２へと変化させるとともに、時間ｔ２経過後に動
作温度を定格動作温度Ｔ１に復帰させて、状態調節を行
う。次いで、該状態調節完了後（定格動作温度Ｔ。Hereinafter, the operation of the gas detection device according to the present invention shown in FIG. 1 will be explained using the time chart of FIG. 5 and the flow chart of FIG. 7. First, the heater control section 5
Heater part 3 of gas sensor 1 is set to rated operating temperature T, (K)
Make it work. Further, the detection level of the reducing gas is set in advance to the detection level L1, which is one of the first detection levels, by the detection level control unit 11 in accordance with the gas concentration of the reducing gas to be detected. . At this time, if a reducing gas leaks at a concentration lower than that to be detected and a reducing gas detection signal output V1 is generated, the comparator 16 does not output a signal because V, (L). Also, the control section 14 does not output a signal, so no display or alarm operation occurs.Next, the operating time of the gas sensor 1 is determined by the time 1 (for example, a number) set in advance in the timer section 6. When the time reaches t2 (for example, several minutes), the timer section 6 sends a control signal to the heater control section 5 for a time t2 (for example, several minutes), and the heater drawing section 5 changes the operating temperature of the heater section 6 from the rated operating temperature T1. At the same time, after time t2 has elapsed, the operating temperature is returned to the rated operating temperature T1 to perform condition adjustment.After the condition adjustment is completed (the rated operating temperature T.

に復帰後）時間も５（例えば数分〜数十分）経過して、
動作温度が安定状態に達したとき、タイマ部６からヒー
タ制御部５および所要時間検知部７へそれぞれ制御信号
が時間ｔ４（例えば数分〜数十分）送出され、ヒータ制
（財）部５はヒータ部３の動作温度をＴ、からＴ２へと
変化させ、同時に、所要時間検知部７は、ガスセンサ１
の出力信号の発振開始までの所要時間を検出する。補正
演算部９は、温度検知部８（例えばサーミスタ等）から
の周辺雰囲気温度に対応した出力信号により、前記所要
時間検知部７が検出し７た所要時間に対し、温度補正の
ための補正演算を行う。次いで、演算記憶部１゜は、こ
の温度補正後の、発振開始までの所要時間の逆数ｄ、と
、記憶していた使用初期における所要時間の逆数ｄ。と
から、所要時間の逆数の変化（例えばｄ、／ｄｏ）を演
算し、出力信号ｒ゛１を検知レベル制御部１１に送る。5 hours (for example, several minutes to several tens of minutes) have passed,
When the operating temperature reaches a stable state, control signals are sent from the timer section 6 to the heater control section 5 and the required time detection section 7 for a time t4 (for example, several minutes to several tens of minutes), and the heater control section 5 changes the operating temperature of the heater section 3 from T to T2, and at the same time, the required time detection section 7 changes the operating temperature of the heater section 3 from T to T2.
Detects the time required for the output signal to start oscillating. The correction calculation unit 9 performs a correction calculation for temperature correction on the required time detected by the required time detection unit 7 based on an output signal corresponding to the ambient ambient temperature from the temperature detection unit 8 (for example, a thermistor, etc.). I do. Next, the calculation storage unit 1° stores the reciprocal number d of the time required to start oscillation after this temperature correction, and the reciprocal number d of the time required at the beginning of use which has been stored. From this, a change in the reciprocal of the required time (for example, d, /do) is calculated, and an output signal r'1 is sent to the detection level control section 11.

検知レベル制御部１１は、出力信号Ｆ１のレベルを、あ
らかじめ設定しておいたレベルに、およびに２（Ｋ１〈
Ｋ２）と比較し、Ｆ、＜Ｋ１であればガスセンサの特性
劣化は少ないと判定し、還元性ガスの第１の検知レベル
はり、のままで変更させない。次いで、還元性ガスの、
検知すべき濃度以上のガス漏れが生じ、還元性カス検出
信号■２が生じると、■２≧Ｌ、であるので、比較部１
３および制御部１４は信号を出力し、表示やｆ報により
異常を報知する。The detection level control unit 11 adjusts the level of the output signal F1 to a preset level and to 2 (K1<
K2), if F<K1, it is determined that there is little deterioration in the characteristics of the gas sensor, and the first detection level of the reducing gas remains unchanged. Next, the reducing gas,
When gas leaks at a concentration higher than that to be detected and the reducing scum detection signal ■2 is generated, since ■2≧L, the comparison unit 1
3 and the control unit 14 output signals and notify abnormalities by display or f-report.

続いて、経過時間がさらにｔ、に到達すると、上記と同
様に、タイマ部６はヒータ制御部５に制御信号を送出し
、ヒータ部３の動作温度をＴ、からＴ２へと変化させ、
時間ｔ２経過後、動作温度をＴ１に復帰させて状態調節
を行った後、時間ｔ３経過後、タイマ部６はヒータ制御
部５および所要時間検知部７へそれぞれ制御信号を送出
し、ヒータ部３の動作温度をＴ、からＴ２へと変化させ
、同時に、ガスセンサ１の出力信号の発振開始までの所
要時間を検出する。このとき、ガスセンサの特性劣化に
応じて、発振開始までの所要時間の変化に対応した演算
記憶部１０の出力信号がＦ２（Ｆ２）Ｆ、）と犬きくな
バレベルに、を越え、Ｋ２＞　Ｆ２）　Ｋ、　　となっ
たとすると、検知レベル制御部１１は、還元性ガスの第
１の検知レベルを、ガスセンサの特性劣化の程度に応じ
て、あらかじめ設定しである検知レベルＬ２（Ｌ２〉Ｌ
ｌ）に変更、再設定する。その後、検知濃度以下のガス
漏れが生じ、還元性ガス検出信号出力■、が生じたとす
る。また、とのＦ５は、ガスセンサの特性劣化による固
有抵抗値の低下のために、検知濃度以下のガス漏れにも
かかわらず、前記した検知濃度以上のガス漏れ時のガス
検出信号出力ｖ２と同等（Ｖ、＝Ｖ２）の出力であった
とする。しかし、今回の場合は、ガスセンサの特性劣化
の程度に応じて、第１の検知レベルがすてにり、からＬ
２（Ｌ２〉Ｌｌ）に再設定されており、かつＦ５＜Ｌ２
　であるので、比較部１３および制御部１４は出力を生
ぜず、従って、経時劣化による検知誤差を補正できたこ
とになる。次いで、検知濃度以上のガス漏れが生じ、再
設定された第１の検知レベルより大きい検出信号出力ｖ
４が生じると、比較部１３を介し制御部１４は信号を出
力し、表示、警報により異常を知らせるか、またはガス
供給用の元栓を閉１トさせる。Subsequently, when the elapsed time further reaches t, the timer section 6 sends a control signal to the heater control section 5 in the same manner as above, and changes the operating temperature of the heater section 3 from T to T2,
After the time t2 has passed, the operating temperature has been returned to T1 and the state has been adjusted. After the time t3 has passed, the timer section 6 sends out control signals to the heater control section 5 and the required time detection section 7, respectively. The operating temperature of the gas sensor 1 is changed from T to T2, and at the same time, the time required until the output signal of the gas sensor 1 starts oscillating is detected. At this time, in accordance with the deterioration of the characteristics of the gas sensor, the output signal of the calculation storage unit 10 corresponding to the change in the time required until the start of oscillation exceeds F2 (F2) F, ) and the sharp bar level, and K2>F2 ) K, then the detection level control unit 11 changes the first detection level of the reducing gas to a preset detection level L2 (L2>L) according to the degree of characteristic deterioration of the gas sensor.
l) and reset. It is assumed that a gas leakage below the detected concentration occurs after that, and a reducing gas detection signal output (■) occurs. In addition, F5 is equivalent to the gas detection signal output v2 when a gas leaks at a concentration higher than the detection concentration described above ( Suppose that the output is V, = V2). However, in this case, depending on the degree of deterioration of the characteristics of the gas sensor, the first detection level is discarded, and from L to L.
2 (L2>Ll), and F5<L2
Therefore, the comparison section 13 and the control section 14 do not produce an output, and therefore, the detection error due to aging deterioration can be corrected. Then, a gas leak of a concentration higher than the detection concentration occurs, and the detection signal output v is higher than the reset first detection level.
4 occurs, the control section 14 outputs a signal via the comparison section 13 to notify the abnormality through a display or alarm, or closes the main valve for gas supply.

次に、長期間の使用によりガスセンサの特性劣化がさら
に進行し、発振開始までの所要時間の変化に対応した演
算記憶部１０の出力信号がＦ、（Ｆ。Next, due to long-term use, the characteristic deterioration of the gas sensor further progresses, and the output signal of the calculation storage unit 10 corresponding to the change in the time required to start oscillation becomes F, (F.

〉Ｆ２）となり、レベルに２を越えたとすると、還元性
ガスの第１の検知レベルをｒ−５（Ｌ３　＞　Ｌ２　）
に変更、再設定して、還元性ガスのガス漏れ検知を続行
する。あるいは、上記のように出力信号Ｆ、がレベルに
２を越えた場合、このガスセンサが寿命に到達したとし
て、第７図のフローチャート中に破線で示したように、
ガスセンサ交換用の寿命信号全出力し、表示または警報
を発するようにしてもよい。〉F2), and the level exceeds 2, the first detection level of the reducing gas is set to r-5 (L3 > L2)
Change and reset the settings to continue detecting reducing gas leaks. Alternatively, if the output signal F exceeds level 2 as described above, it is assumed that this gas sensor has reached the end of its life, and as shown by the broken line in the flowchart of FIG.
It is also possible to fully output the life signal for gas sensor replacement and display or issue an alarm.

々ｆ　タイマｇバＡ　／７’ｌ　４イマ僧妥ｆ　Ｆ　ｈ
テＩスセソサ１のヒータ部３の動作温度が定格動作温度
Ｔ１から温度Ｔ２へと変化し、発振開始までの所要時間
を検知する所要時間検知部７の動作時にガス漏れが生じ
た場合の動作について、第６図および第７図により説明
する。ガスセンサ１の使用時間があらかじめ設定してお
いた時間ｔ１に到達し、状態調節動作が完了し、時間ｔ
３経過したとき、上記のように、タイマ部６からヒータ
制（財）部５および所要時間検知部７へそれぞれ制御信
号が時間ｔ４送出され、ヒータ制御部５はヒータ部３の
動作温度をＴ、からＴ２へと変化させ、同時に、所要時
間検知部７は発振開始域での所要時間検知動作を開始す
る。そして、壕だ同時に、還元性ガスの検知レベルを第
１の検知レベル（前記り４．Ｌ２等）から、あらかじめ
定めである第２の検知レベルＭに切り換える。この第２
の検知レベルＭは、発振開始までの所要時間検出時にガ
ス漏れ一：：＋　：生じた場合の検知用のもので、定格
動作温度で動作時の検知レベルである第１の検知レベル
（Ｌ、、Ｌ２等）より小さい値に設定しである。上記の
ようにして動作温度Ｔ２で動作甲にガス漏れが生じた場
合、還元性ガス検知信号ｖ６が生じ、かつＶ６≧Ｍであ
るとすると、ヒータ制御部５は比較部１３からの信号に
よシ、状態調節動作および所要時間検知動作に関係なく
優先的に、ヒータ部３の動作温度を還元性ガス検知時の
定格動作温度Ｔ、に復帰させ、同時に還元性ガス検知レ
ベルを第１の検知レベルに復帰させる。このとき、還元
性ガス検出信号出力ｖ７が第１の検知レベル（例えばり
、）を越えていれば、比較部１３は信号を出力し、制御
部１４も信号を出力し、表示、警報等により異常を知ら
せるか、！たはガス供給の元栓を閉止する等地の機器を
制御する。F h
Regarding the operation when a gas leak occurs when the operating temperature of the heater section 3 of the processor 1 changes from the rated operating temperature T1 to the temperature T2 and the required time detection section 7 that detects the time required to start oscillation is operated. , will be explained with reference to FIGS. 6 and 7. The usage time of the gas sensor 1 reaches the preset time t1, the condition adjustment operation is completed, and the time t
3, the timer section 6 sends a control signal to the heater control section 5 and the required time detection section 7 at time t4, as described above, and the heater control section 5 adjusts the operating temperature of the heater section 3 to T. , to T2, and at the same time, the required time detection section 7 starts the required time detection operation in the oscillation start region. Then, at the same time as the trench is opened, the detection level of the reducing gas is switched from the first detection level (such as 4.L2 described above) to the predetermined second detection level M. This second
The detection level M is for detecting gas leakage when detecting the time required to start oscillation, and is the first detection level (L, , L2, etc.). When a gas leak occurs in the operating part at the operating temperature T2 as described above, a reducing gas detection signal v6 is generated, and if V6≧M, the heater control unit 5 is activated by the signal from the comparison unit 13. Regardless of the condition adjustment operation and the required time detection operation, the operating temperature of the heater section 3 is returned to the rated operating temperature T at the time of reducing gas detection, and at the same time, the reducing gas detection level is set to the first detection level. return to level. At this time, if the reducing gas detection signal output v7 exceeds the first detection level (for example, Let me know about the abnormality! control equipment such as closing the main valve of the gas supply.

なお、上記実施例では、発振開始までの所要時間検知動
作時のヒータ部３の動作温度と、該所要時間検知動作の
直前に行う状態調節時のヒータ部３の動作温度とを同一
温度Ｔ２にした場合について説明したが、状態調節時の
ヒータ部３の動作温度は、前記所要時間検知動作時の動
作温度より低くても高くても状態調節が行い得ることが
確認できている。In the above embodiment, the operating temperature of the heater section 3 during the operation of detecting the time required to start oscillation and the operating temperature of the heater section 3 during the condition adjustment performed immediately before the operation of detecting the required time are set to the same temperature T2. Although the case has been described, it has been confirmed that the operating temperature of the heater section 3 during the conditioning can be lower or higher than the operating temperature during the required time detection operation.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、ガス検知装置において、実使用状態の
ままで、ガスセンサの性能劣化を任意の時間ごとに自己
チェックし、特性劣化の程胚に応じた補正を自動的に行
わせることができるとともに寿命検知ができるので、長
期にわたシ高信頼性、高精度を保持した誤動作の生じな
いガス検知装置が得られる。According to the present invention, in a gas detection device, performance deterioration of the gas sensor can be self-checked at arbitrary intervals while in actual use, and corrections can be automatically made depending on the degree of characteristic deterioration. Since the lifespan can be detected at the same time, it is possible to obtain a gas detection device that maintains high reliability and accuracy over a long period of time and does not cause malfunctions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明によるガス検知装置の一実施例の構成を
示すブロック図、第２図、第３図および第４図は本発明
の装置に用いられるガスセンサの性能特性の一例を示す
特性図、第５図および第６図は第１図の装置の動作を示
すタイムチャート、第７図は第１図の装置の動作を示す
フローチャートである。 １・・・ガスセンサ ２・・・感ガス部 ６・・・ヒータ部 ４・・・出力抵抗 ５・・・ヒータ制脚部 ６・・・タイマ部 ７・・・所要時間検知部 ８・・・温度検知部 ９・・・補正演算部 １０・・・演算記憶部 １１・・・検知レベル制御部 １２・・・信号検出部 １３・・・比較部 １４・・・制御部。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the gas detection device according to the present invention, and FIGS. 2, 3, and 4 are characteristic diagrams showing an example of the performance characteristics of the gas sensor used in the device of the present invention. , FIGS. 5 and 6 are time charts showing the operation of the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 7 is a flow chart showing the operation of the apparatus shown in FIG. 1...Gas sensor 2...Gas sensing section 6...Heater section 4...Output resistor 5...Heater control leg section 6...Timer section 7...Required time detection section 8... Temperature detection section 9...Correction calculation section 10...Calculation storage section 11...Detection level control section 12...Signal detection section 13...Comparison section 14...Control section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、感ガス部および該感ガス部を加熱するヒータ部を有
する半導体式のガスセンサと、該ガスセンサの出力信号
を検出する信号検出部と、該信号検出部からの検出信号
のレベルを設定された検知レベルと比較し、その結果に
より、表示もしくは発報または他の機器を制御するため
の制御部に信号を出力する比較部とで構成される還元性
ガス用のガス検知装置であって、前記ヒータ部の動作温
度を変化させる手段と、前記ガスセンサの出力信号の発
振の有無を検知する手段と、前記ヒータ部の動作温度を
定格動作温度から該定格動作温度より低いあらかじめ定
めた温度に変化させた時点から、該ガスセンサの出力信
号の発振開始までの所要時間を計測する手段とを設け、
ガスセンサの使用初期からの該所要時間の変化に応じて
、前記検知レベルをあらかじめ定めた値の一つに再設定
することを特徴とするガス検知装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のガス検知装置におい
て、ヒータ部の動作温度を定格動作温度から該定格動作
温度より低いあらかじめ定めた温度に変化させた時点か
ら、ガスセンサの出力信号の発振開始までの所要時間を
計測している間、検知レベルを、前記定格動作温度より
低い動作温度に対応するあらかじめ定めた第２の検知レ
ベルに設定することを特徴とするガス検知装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項に記載のガス検
知装置において、ヒータ部の動作温度を定格動作温度か
ら該定格動作温度より低いあらかじめ定めた温度に変化
させた時点から、ガスセンサの出力信号の発振開始まで
の所要時間を計測する動作を行う前に、前記ヒータ部の
動作温度を、該定格動作より低いあらかじめ定めた温度
に短時間変化させた後、再び定格動作温度に戻すことを
特徴とするガス検知装置。[Claims] 1. A semiconductor gas sensor having a gas sensing section and a heater section that heats the gas sensing section, a signal detection section that detects an output signal of the gas sensor, and a detection signal from the signal detection section. A gas detection system for reducing gases that consists of a comparison unit that compares the level of the gas with a set detection level and outputs a signal to a control unit for displaying, issuing alarms, or controlling other equipment based on the results. The apparatus includes means for changing the operating temperature of the heater section, means for detecting the presence or absence of oscillation of the output signal of the gas sensor, and a means for changing the operating temperature of the heater section from a rated operating temperature to a temperature lower than the rated operating temperature in advance. means for measuring the time required from the time when the temperature is changed to a predetermined temperature until the output signal of the gas sensor starts oscillating;
A gas detection device characterized in that the detection level is reset to one of predetermined values in accordance with a change in the required time from the initial use of the gas sensor. 2. In the gas detection device according to claim 1, the output signal of the gas sensor oscillates from the time when the operating temperature of the heater section is changed from the rated operating temperature to a predetermined temperature lower than the rated operating temperature. A gas detection device characterized in that, while measuring the time required to start, a detection level is set to a predetermined second detection level corresponding to an operating temperature lower than the rated operating temperature. 3. In the gas detection device according to claim 1 or 2, from the time when the operating temperature of the heater section is changed from the rated operating temperature to a predetermined temperature lower than the rated operating temperature, the gas sensor Before performing the operation of measuring the time required until the start of oscillation of the output signal, the operating temperature of the heater section is changed for a short time to a predetermined temperature lower than the rated operation, and then returned to the rated operating temperature again. A gas detection device featuring: