JPH05332933A - 携帯用ｃｏ２濃度検出装置 - Google Patents
携帯用ｃｏ２濃度検出装置Info
- Publication number
- JPH05332933A JPH05332933A JP4162262A JP16226292A JPH05332933A JP H05332933 A JPH05332933 A JP H05332933A JP 4162262 A JP4162262 A JP 4162262A JP 16226292 A JP16226292 A JP 16226292A JP H05332933 A JPH05332933 A JP H05332933A
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- Japan
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- concentration
- infrared
- lens
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型軽量化された携帯用ＣＯ２濃度測定装置
を提供することにある。 【構成】 被検者の呼気ガスが通過する試料セル８と、
試料セル８を透過する赤外線を発する赤外線源１と、試
料セル８を透過した赤外線を集光するレンズ１２と、レ
ンズ１２で集光された赤外線が照射される検知素子２０
と、赤外線の照射による検知素子２０の抵抗値の変化を
光学的チョッパーなしにブリッジ出力として検出して、
試料セル８内のＣＯ２濃度を検出する検出回路２７とを
設ける。 【効果】 全体が小型化され高精度で安定にＣＯ２濃度
の検出が可能な携帯用ＣＯ２濃度検出装置が提供され
る。
を提供することにある。 【構成】 被検者の呼気ガスが通過する試料セル８と、
試料セル８を透過する赤外線を発する赤外線源１と、試
料セル８を透過した赤外線を集光するレンズ１２と、レ
ンズ１２で集光された赤外線が照射される検知素子２０
と、赤外線の照射による検知素子２０の抵抗値の変化を
光学的チョッパーなしにブリッジ出力として検出して、
試料セル８内のＣＯ２濃度を検出する検出回路２７とを
設ける。 【効果】 全体が小型化され高精度で安定にＣＯ２濃度
の検出が可能な携帯用ＣＯ２濃度検出装置が提供され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検者が携帯して使用
し呼気ガス中のＣＯ２濃度を検出する携帯用ＣＯ２濃度
検出装置に関する。
し呼気ガス中のＣＯ２濃度を検出する携帯用ＣＯ２濃度
検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】被検者の呼気中のＣＯ２の濃度を測定す
ると、被検者の呼吸器の機能を適確に把握することがで
き、治療の効果や或いは運動による身体活動量の判定に
役立ち、医学上や生理学上で有用な情報を得ることがで
きる。このために、被検者の呼気中のＣＯ２濃度を検出
するＣＯ２検出装置が発表され利用されている。この種
のＣＯ２濃度の測定は、被検者の日常動作の中で測定す
ることが望ましいので、近年では携帯用の装置の必要性
が増している。
ると、被検者の呼吸器の機能を適確に把握することがで
き、治療の効果や或いは運動による身体活動量の判定に
役立ち、医学上や生理学上で有用な情報を得ることがで
きる。このために、被検者の呼気中のＣＯ２濃度を検出
するＣＯ２検出装置が発表され利用されている。この種
のＣＯ２濃度の測定は、被検者の日常動作の中で測定す
ることが望ましいので、近年では携帯用の装置の必要性
が増している。
【０００３】ところでＣＯ２は波長４．２μｍ付近に強
い吸収帯があり、狭い波長範囲における光吸収を計測す
ることにより、他のガスの影響を受けずにその濃度の測
定をすることができる。このために従来のＣＯ２の濃度
の測定には、赤外線の吸収による方法が使用されてい
る。
い吸収帯があり、狭い波長範囲における光吸収を計測す
ることにより、他のガスの影響を受けずにその濃度の測
定をすることができる。このために従来のＣＯ２の濃度
の測定には、赤外線の吸収による方法が使用されてい
る。
【０００４】先ず、図２乃至図４を参照して従来のＣＯ
２濃度検出装置を説明する。ここで、図２は従来のＣＯ
２濃度測定装置の全体構成を示す説明図、図３は図２の
チョッパ部分の説明図、図４は従来のＣＯ２濃度検出装
置の検出動作の説明図である。
２濃度検出装置を説明する。ここで、図２は従来のＣＯ
２濃度測定装置の全体構成を示す説明図、図３は図２の
チョッパ部分の説明図、図４は従来のＣＯ２濃度検出装
置の検出動作の説明図である。
【０００５】図２に示すように、比較セル７と試料セル
８とが並設してあり、これらのセルの一端側には赤外線
光源１からの赤外線を平行光線にして各セルに入射させ
るレンズ５が配してあり、赤外線光源１の前面に近接し
て、回転軸３により回転自在なチョッパ２が設けてあ
り、チョッパ２とレンズ５間にはアパーチャ６が設けて
ある。
８とが並設してあり、これらのセルの一端側には赤外線
光源１からの赤外線を平行光線にして各セルに入射させ
るレンズ５が配してあり、赤外線光源１の前面に近接し
て、回転軸３により回転自在なチョッパ２が設けてあ
り、チョッパ２とレンズ５間にはアパーチャ６が設けて
ある。
【０００６】比較セル７及び試料セル８の他端側には、
検知素子１３に赤外線を集光するレンズ１２が設けてあ
り、レンズ１２と各セル間には干渉フィルタ１０が配し
てある。チョッパ２には図３に示すように、それぞれ対
向する位置にスリット２ａ、２ｂと、切欠２ｃ、２ｄと
が形成してあり、チョッパ２の周面の一部を挟んで、発
光ダイオード１５ａ、１５ｂとフォトダイオード１６
ａ、１６ｂとがそれぞれ対向して配置してある。
検知素子１３に赤外線を集光するレンズ１２が設けてあ
り、レンズ１２と各セル間には干渉フィルタ１０が配し
てある。チョッパ２には図３に示すように、それぞれ対
向する位置にスリット２ａ、２ｂと、切欠２ｃ、２ｄと
が形成してあり、チョッパ２の周面の一部を挟んで、発
光ダイオード１５ａ、１５ｂとフォトダイオード１６
ａ、１６ｂとがそれぞれ対向して配置してある。
【０００７】このような構成の従来のＣＯ２濃度検出装
置では、比較セル７内には標準ガスを充填し、試料セル
８内には被検者の呼気を通過させて、図示せぬモータを
駆動してチョッパ２を回転した状態で、赤外線源１から
赤外線を放射する。図３の状態では切欠２ｄが比較セル
７位置にあり、赤外線源１からの赤外線は比較セル７を
透過して干渉フィルタ１０及びレンズ１２を介して検知
器１３で検出される。この時切欠２ｃによって発光ダイ
オード１５ｂとフォトダイオード１６ｂ間に光路が形成
されるので、フォトダイオード１６ｂから比較セル検出
信号が発せられる。
置では、比較セル７内には標準ガスを充填し、試料セル
８内には被検者の呼気を通過させて、図示せぬモータを
駆動してチョッパ２を回転した状態で、赤外線源１から
赤外線を放射する。図３の状態では切欠２ｄが比較セル
７位置にあり、赤外線源１からの赤外線は比較セル７を
透過して干渉フィルタ１０及びレンズ１２を介して検知
器１３で検出される。この時切欠２ｃによって発光ダイ
オード１５ｂとフォトダイオード１６ｂ間に光路が形成
されるので、フォトダイオード１６ｂから比較セル検出
信号が発せられる。
【０００８】この位置からチョッパ２が矢印Ｘ方向に９
０°回転すると、スリット２ａが試料セル８位置に達
し、赤外線源１からの赤外線は試料セル８を透過して干
渉フィルタ１０及びレンズ１２を介して検知器１３で検
出される。この時スリット２ｂによって発光ダイオード
１５ａとフォトダイオード１６ａ間に光路が形成される
ので、フォトダイオード１６ａから試料セル検出信号が
発せられる。また、この間に比較セル７及び試料セル８
の何れの検出が行われない状態が存在する。
０°回転すると、スリット２ａが試料セル８位置に達
し、赤外線源１からの赤外線は試料セル８を透過して干
渉フィルタ１０及びレンズ１２を介して検知器１３で検
出される。この時スリット２ｂによって発光ダイオード
１５ａとフォトダイオード１６ａ間に光路が形成される
ので、フォトダイオード１６ａから試料セル検出信号が
発せられる。また、この間に比較セル７及び試料セル８
の何れの検出が行われない状態が存在する。
【０００９】このようにして、図４に示すように何れの
検出も行われない状態を挟んで、比較セル７の標準ガス
の濃度と試料セル８のＣＯ２の濃度とが検出され、標準
ガスの濃度絶対値に対して試料セル８内のＣＯ２濃度が
精度よく検出される。
検出も行われない状態を挟んで、比較セル７の標準ガス
の濃度と試料セル８のＣＯ２の濃度とが検出され、標準
ガスの濃度絶対値に対して試料セル８内のＣＯ２濃度が
精度よく検出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来のＣＯ２濃
度測定装置では、チョッパ２やこのチョッパ２を回転す
るためのモータが必要であって、その結果装置が大型化
し、携帯用の装置にする場合不便である。
度測定装置では、チョッパ２やこのチョッパ２を回転す
るためのモータが必要であって、その結果装置が大型化
し、携帯用の装置にする場合不便である。
【００１１】本発明は、前述したようなＣＯ２濃度測定
装置の現状に鑑みてなされたものであり、その目的は小
型軽量化された携帯用ＣＯ２濃度測定装置を提供するこ
とにある。
装置の現状に鑑みてなされたものであり、その目的は小
型軽量化された携帯用ＣＯ２濃度測定装置を提供するこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、被検者の呼気ガスが通過する試料セルと、
この試料セルを透過する赤外線を発する赤外線源と、前
記試料セルを透過した赤外線を集光するレンズと、該レ
ンズで集光された赤外線が照射される検知素子と、赤外
線の照射による前記検知素子の抵抗値の変化を光学的チ
ョッパーなしにブリッジ出力として検出して、前記試料
セル内のＣＯ２濃度を検出する検出手段とを有する構成
にしてある。
に本発明は、被検者の呼気ガスが通過する試料セルと、
この試料セルを透過する赤外線を発する赤外線源と、前
記試料セルを透過した赤外線を集光するレンズと、該レ
ンズで集光された赤外線が照射される検知素子と、赤外
線の照射による前記検知素子の抵抗値の変化を光学的チ
ョッパーなしにブリッジ出力として検出して、前記試料
セル内のＣＯ２濃度を検出する検出手段とを有する構成
にしてある。
【００１３】
【作用】このような構成なので、赤外線源からの赤外線
は、被検者の呼気が通過する試料セルを透過して、試料
セル内のＣＯ２ガスの量に対応して減衰した状態でレン
ズにより集光されて検知素子に照射される。赤外線の照
射を受けた検知素子は、照射される赤外線の光量に応じ
てその抵抗値が変化するので、検出手段によってこの抵
抗値変化が検出され、この抵抗値変化から試料セル内の
ＣＯ２の濃度が検出される。
は、被検者の呼気が通過する試料セルを透過して、試料
セル内のＣＯ２ガスの量に対応して減衰した状態でレン
ズにより集光されて検知素子に照射される。赤外線の照
射を受けた検知素子は、照射される赤外線の光量に応じ
てその抵抗値が変化するので、検出手段によってこの抵
抗値変化が検出され、この抵抗値変化から試料セル内の
ＣＯ２の濃度が検出される。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。ここで、図１は本発明の一実施例の構成を示す
説明図である。
明する。ここで、図１は本発明の一実施例の構成を示す
説明図である。
【００１５】図１に示すように、試料セル８の一端側に
赤外線源１が配されていて、この赤外線源１と試料セル
８の一端間には、アパーチャ６が配設してあり、試料セ
ル８の他端にはレンズ１２が設けてある。一方、干渉フ
ィルタ２７が面実装された検知素子２０、可変抵抗器２
２及び比較素子２３の直列接続回路と、抵抗器２４及び
抵抗器２５の直列接続回路とが、互いに並列に接続さ
れ、抵抗器２４及び抵抗器２５の接続点と、可変抵抗器
２２の摺動端子間に直流電源２６が接続されてブリッジ
回路２１が構成してある。
赤外線源１が配されていて、この赤外線源１と試料セル
８の一端間には、アパーチャ６が配設してあり、試料セ
ル８の他端にはレンズ１２が設けてある。一方、干渉フ
ィルタ２７が面実装された検知素子２０、可変抵抗器２
２及び比較素子２３の直列接続回路と、抵抗器２４及び
抵抗器２５の直列接続回路とが、互いに並列に接続さ
れ、抵抗器２４及び抵抗器２５の接続点と、可変抵抗器
２２の摺動端子間に直流電源２６が接続されてブリッジ
回路２１が構成してある。
【００１６】このようにして、ブリッジ回路２１の回路
素子を構成する検知素子２０に対して、前述のようにし
てレンズ１２で集光された赤外線が照射されるようにし
てある。また、この検知素子２０は赤外線の照射によっ
て抵抗値が変化するような特性を持つＰｂＳｅで形成さ
れている。そして、このブリッジ回路２１の出力端子ｔ
１、ｔ２間に検出回路２７が接続してある。
素子を構成する検知素子２０に対して、前述のようにし
てレンズ１２で集光された赤外線が照射されるようにし
てある。また、この検知素子２０は赤外線の照射によっ
て抵抗値が変化するような特性を持つＰｂＳｅで形成さ
れている。そして、このブリッジ回路２１の出力端子ｔ
１、ｔ２間に検出回路２７が接続してある。
【００１７】次に、このような構成の実施例の動作を説
明する。
明する。
【００１８】被検者の呼気が試料セル８に導かれ、試料
セル８を通過する呼気ガスに対して、赤外線源１からの
赤外線がアパーチャ６を介して入射され、当該赤外線は
試料セル８内のＣＯ２によって減衰された状態で、レン
ズ１２に入射し干渉フィルタが面実装された検知素子２
０に集光照射される。
セル８を通過する呼気ガスに対して、赤外線源１からの
赤外線がアパーチャ６を介して入射され、当該赤外線は
試料セル８内のＣＯ２によって減衰された状態で、レン
ズ１２に入射し干渉フィルタが面実装された検知素子２
０に集光照射される。
【００１９】このように赤外線が照射されると、検知素
子２０の抵抗値が照射赤外線量によって変化するので、
その変化量に対応する検出信号がブリッジ回路２１の出
力端子ｔ１、ｔ２から出力され、検出回路２７によって
検知素子２０の抵抗値の変化に対応する試料セル８内の
ＣＯ２濃度が検出される。
子２０の抵抗値が照射赤外線量によって変化するので、
その変化量に対応する検出信号がブリッジ回路２１の出
力端子ｔ１、ｔ２から出力され、検出回路２７によって
検知素子２０の抵抗値の変化に対応する試料セル８内の
ＣＯ２濃度が検出される。
【００２０】このように、実施例によると、従来の装置
のようにチョッパやチョッパを回転するためのモータが
必要でなく、全体が大幅に小型軽量化され携帯使用に極
めて便利になると共に、赤外線の照射による検知素子２
０の抵抗変化を検出することにより、高精度で安定した
被検者の呼気中のＣＯ２濃度を測定することができる。
のようにチョッパやチョッパを回転するためのモータが
必要でなく、全体が大幅に小型軽量化され携帯使用に極
めて便利になると共に、赤外線の照射による検知素子２
０の抵抗変化を検出することにより、高精度で安定した
被検者の呼気中のＣＯ２濃度を測定することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように本発明では、被検
者の呼気ガスが通過する試料セルに赤外線が透過され、
試料セルを透過した赤外線がレンズで集光されて検知素
子に照射され、検出手段によって赤外線の照射による検
知素子の抵抗値の変化が検出され、この検出値に基づい
て試料セル内のＣＯ２濃度が検出されるので、全体が小
型化され高精度で安定にＣＯ２濃度の検出が可能な携帯
用ＣＯ２濃度検出装置が提供される。
者の呼気ガスが通過する試料セルに赤外線が透過され、
試料セルを透過した赤外線がレンズで集光されて検知素
子に照射され、検出手段によって赤外線の照射による検
知素子の抵抗値の変化が検出され、この検出値に基づい
て試料セル内のＣＯ２濃度が検出されるので、全体が小
型化され高精度で安定にＣＯ２濃度の検出が可能な携帯
用ＣＯ２濃度検出装置が提供される。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す説明図である。
【図２】従来のＣＯ２濃度検出装置の構成を示す説明図
である。
である。
【図３】図２のチョッパの構成を示す説明図である。
【図４】従来のＣＯ２濃度検出装置の動作の説明図であ
る。
る。
１ 赤外線源 ６ アパーチャ ８ 試料セル １２ レンズ ２０ 検知素子 ２１ ブリッジ回路 ２３ 比較素子 ２７ 検出回路
Claims (1)
- 【請求項１】 被検者の呼気ガスが通過する試料セル
と、この試料セルを透過する赤外線を発する赤外線源
と、前記試料セルを透過した赤外線を集光するレンズ
と、該レンズで集光された赤外線が照射される検知素子
と、赤外線の照射による前記検知素子の抵抗値の変化を
光学的チョッパーなしにブリッジ出力として検出して、
前記試料セル内のＣＯ２濃度を検出する検出手段とを有
することを特徴とする携帯用ＣＯ２濃度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4162262A JPH05332933A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 携帯用ｃｏ２濃度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4162262A JPH05332933A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 携帯用ｃｏ２濃度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05332933A true JPH05332933A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15751106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4162262A Pending JPH05332933A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 携帯用ｃｏ２濃度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05332933A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10118046A (ja) * | 1996-10-16 | 1998-05-12 | Anima Kk | 携帯用呼吸気分析装置 |
| EP0930497A3 (en) * | 1997-10-29 | 1999-09-08 | Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha | Optical density measuring apparatus |
| CN104089702A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-10-08 | 力合科技（湖南）股份有限公司 | 一种光源系统及气体分析仪 |
| AT521624B1 (de) * | 2019-01-17 | 2020-03-15 | Scan Messtechnik Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen von Eigenschaften eines zu untersuchenden Fluids |
| WO2020260448A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Protea Ltd | In-situ infra-red & ultra-violet photometer |
-
1992
- 1992-05-28 JP JP4162262A patent/JPH05332933A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10118046A (ja) * | 1996-10-16 | 1998-05-12 | Anima Kk | 携帯用呼吸気分析装置 |
| EP0930497A3 (en) * | 1997-10-29 | 1999-09-08 | Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha | Optical density measuring apparatus |
| US5991031A (en) * | 1997-10-29 | 1999-11-23 | Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha | Optical density measuring apparatus |
| CN104089702A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-10-08 | 力合科技（湖南）股份有限公司 | 一种光源系统及气体分析仪 |
| AT521624B1 (de) * | 2019-01-17 | 2020-03-15 | Scan Messtechnik Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen von Eigenschaften eines zu untersuchenden Fluids |
| AT521624A4 (de) * | 2019-01-17 | 2020-03-15 | Scan Messtechnik Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen von Eigenschaften eines zu untersuchenden Fluids |
| EP3683566A1 (de) | 2019-01-17 | 2020-07-22 | Scan Messtechnik Gesellschaft mbH | Vorrichtung und verfahren zum erfassen von eigenschaften eines zu untersuchenden fluids |
| US11237116B2 (en) | 2019-01-17 | 2022-02-01 | Scan Messtechnik Gesellschaft Mbh | Device and method for detecting characteristics of a fluid |
| WO2020260448A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Protea Ltd | In-situ infra-red & ultra-violet photometer |
| US12104957B2 (en) | 2019-06-28 | 2024-10-01 | Protea Ltd | In-situ infra-red and ultra-violet photometer |
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