JPH09318528A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
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- JPH09318528A JPH09318528A JP13294096A JP13294096A JPH09318528A JP H09318528 A JPH09318528 A JP H09318528A JP 13294096 A JP13294096 A JP 13294096A JP 13294096 A JP13294096 A JP 13294096A JP H09318528 A JPH09318528 A JP H09318528A
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 保全に手間がかかることがなく、正確なガス
濃度を検出することができるようにする。 【解決手段】 第１の波長及びその第１の波長とは異な
る第２の波長を含む光を発光する発光部2 と、第１の波
長の光のみを透過させるフィルター3cが設けられた第１
の検出素子3a及び第２の波長の光のみを透過させるフィ
ルター3dが設けられた第２の検出素子3bからなり発光部
2 からの光を検出する検出部3 と、発光部2 と検出部3
との間の光路に第１の波長の光を吸収するとともに第２
の波長の光を透過させるガスを導入し得る導入路1hと、
を備えた構成としている。
濃度を検出することができるようにする。 【解決手段】 第１の波長及びその第１の波長とは異な
る第２の波長を含む光を発光する発光部2 と、第１の波
長の光のみを透過させるフィルター3cが設けられた第１
の検出素子3a及び第２の波長の光のみを透過させるフィ
ルター3dが設けられた第２の検出素子3bからなり発光部
2 からの光を検出する検出部3 と、発光部2 と検出部3
との間の光路に第１の波長の光を吸収するとともに第２
の波長の光を透過させるガスを導入し得る導入路1hと、
を備えた構成としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭酸ガスを検出す
るガスセンサに関するものである。
るガスセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のガスセンサの第１従来例とし
て、特開平１−２２９９４１により開示されたものが存
在する。このものは、図７に示すように、第１の波長及
びその第１の波長とは異なる第２の波長を含む光を発光
する発光部A と、発光部A からの第１の波長及び第２の
波長の光を検出する検出部B と、発光部A と検出部B と
の間の光路に第１の波長の光を吸収するとともに第２の
波長の光を透過させるガスを導入し得る導入路（図示せ
ず）と、発光部A からの第１及び第２の波長の光のみを
透過させるフィルタホィールC と、フィルタホィールC
を回転させるモータD と、を備えて構成されている。詳
しくは、フィルタホィールC は、第１の波長のみを透過
させる第１の光学フィルタC1及び第２の波長のみを透過
させる第２の光学フィルタC2が設けられている。
て、特開平１−２２９９４１により開示されたものが存
在する。このものは、図７に示すように、第１の波長及
びその第１の波長とは異なる第２の波長を含む光を発光
する発光部A と、発光部A からの第１の波長及び第２の
波長の光を検出する検出部B と、発光部A と検出部B と
の間の光路に第１の波長の光を吸収するとともに第２の
波長の光を透過させるガスを導入し得る導入路（図示せ
ず）と、発光部A からの第１及び第２の波長の光のみを
透過させるフィルタホィールC と、フィルタホィールC
を回転させるモータD と、を備えて構成されている。詳
しくは、フィルタホィールC は、第１の波長のみを透過
させる第１の光学フィルタC1及び第２の波長のみを透過
させる第２の光学フィルタC2が設けられている。
【０００３】次に、このものによる炭酸ガスの検出手順
について説明する。第１の光学フィルタD1を透過した第
１の波長の光は、試料セルE に設けられた導入路に導入
されたガスに照射されると、そのガスの濃度に応じて吸
収された後に検出部B に検出される。このとき、発光部
A と検出部B との間の光路に設けられたガラス（図示せ
ず）等が汚れていたりしても、その汚れによる第１の波
長の光の吸収量は、炭酸ガスに吸収されない第２の波長
の光のその汚れにより吸収された吸収量に基づいて補正
できるから、ガスによる吸収のみに基づいて、ガス濃度
を正確に検出することができる。
について説明する。第１の光学フィルタD1を透過した第
１の波長の光は、試料セルE に設けられた導入路に導入
されたガスに照射されると、そのガスの濃度に応じて吸
収された後に検出部B に検出される。このとき、発光部
A と検出部B との間の光路に設けられたガラス（図示せ
ず）等が汚れていたりしても、その汚れによる第１の波
長の光の吸収量は、炭酸ガスに吸収されない第２の波長
の光のその汚れにより吸収された吸収量に基づいて補正
できるから、ガスによる吸収のみに基づいて、ガス濃度
を正確に検出することができる。
【０００４】この種のガスセンサの第２従来例として、
図８に示すものが存在する。このものは、前述した第１
の波長と同一波長である特定波長の光を発光する赤外発
光素子A1からなる発光部A と、発光部A からの特定波長
の光を検出する検出部B と、発光部A と検出部B との間
の光路に特定波長の光を吸収するガスを導入し得る導入
路F と、を備えて構成されている。
図８に示すものが存在する。このものは、前述した第１
の波長と同一波長である特定波長の光を発光する赤外発
光素子A1からなる発光部A と、発光部A からの特定波長
の光を検出する検出部B と、発光部A と検出部B との間
の光路に特定波長の光を吸収するガスを導入し得る導入
路F と、を備えて構成されている。
【０００５】次に、このものによる炭酸ガスの検出手順
について説明する。特定波長の光は、導入路F に導入さ
れたガスに照射されると、そのガスの濃度に応じて吸収
された後に検出部B に検出されるから、ガスによる吸収
に基づいて、ガス濃度を検出することができる。
について説明する。特定波長の光は、導入路F に導入さ
れたガスに照射されると、そのガスの濃度に応じて吸収
された後に検出部B に検出されるから、ガスによる吸収
に基づいて、ガス濃度を検出することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した第１従来例の
ガスセンサにあっては、ガスによる吸収のみに基づい
て、ガス濃度を正確に検出することができるものの、発
光部A からの第１及び第２の波長の光のみを透過させる
フィルタホィールC と、フィルタホィールC を回転させ
るモータD と、を備えているために、そのモ−タD 等の
保全に手間がかかるという問題点があった。
ガスセンサにあっては、ガスによる吸収のみに基づい
て、ガス濃度を正確に検出することができるものの、発
光部A からの第１及び第２の波長の光のみを透過させる
フィルタホィールC と、フィルタホィールC を回転させ
るモータD と、を備えているために、そのモ−タD 等の
保全に手間がかかるという問題点があった。
【０００７】上記した第２従来例のガスセンサにあって
は、第２従来例のようなフィルタホィールC 及びモータ
D が設けられていないから保全に手間がかかるというこ
とはないものの、第１の波長の光が発光部A と検出部B
との間の光路に設けられたレンズG に付着した汚れ等に
より吸収されると、ガスのみの吸収に基づいた正確なガ
ス濃度を検出することができなかった。
は、第２従来例のようなフィルタホィールC 及びモータ
D が設けられていないから保全に手間がかかるというこ
とはないものの、第１の波長の光が発光部A と検出部B
との間の光路に設けられたレンズG に付着した汚れ等に
より吸収されると、ガスのみの吸収に基づいた正確なガ
ス濃度を検出することができなかった。
【０００８】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、保全に手間がかかること
がなく、正確なガス濃度を検出することができるガスセ
ンサを提供することにある。
で、その目的とするところは、保全に手間がかかること
がなく、正確なガス濃度を検出することができるガスセ
ンサを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１記載のものは、第１の波長及びその第
１の波長とは異なる第２の波長を含む光を発光する発光
部と、第１の波長の光のみを透過させるフィルターが設
けられた第１の検出素子及び第２の波長の光のみを透過
させるフィルターが設けられた第２の検出素子からなり
発光部からの光を検出する検出部と、発光部と検出部と
の間の光路に第１の波長の光を吸収するとともに第２の
波長の光を透過させるガスを導入し得る導入路と、を備
えた構成としている。
ために、請求項１記載のものは、第１の波長及びその第
１の波長とは異なる第２の波長を含む光を発光する発光
部と、第１の波長の光のみを透過させるフィルターが設
けられた第１の検出素子及び第２の波長の光のみを透過
させるフィルターが設けられた第２の検出素子からなり
発光部からの光を検出する検出部と、発光部と検出部と
の間の光路に第１の波長の光を吸収するとともに第２の
波長の光を透過させるガスを導入し得る導入路と、を備
えた構成としている。
【００１０】また、請求項３記載のものは、請求項２記
載のものにおいて、前記第１及び第２の発光素子は、前
記第１及び第２の波長の光をパルス駆動によって時分割
した状態で発光するようなした構成としている。
載のものにおいて、前記第１及び第２の発光素子は、前
記第１及び第２の波長の光をパルス駆動によって時分割
した状態で発光するようなした構成としている。
【００１１】また、請求項４記載のものは、請求項２記
載のものにおいて、前記発光部からの光を前記検出部へ
向けて反射させる反射ミラーが発光部及び検出部に対向
した状態で設けられた構成としている。
載のものにおいて、前記発光部からの光を前記検出部へ
向けて反射させる反射ミラーが発光部及び検出部に対向
した状態で設けられた構成としている。
【００１２】また、請求項５記載のものは、発光波長を
可変として第１の波長及びその第１の波長とは異なる第
２の波長の光を発光する波長可変赤外発光素子からなる
発光部と、発光部からの第１の波長及び第２の波長の光
を検出する検出部と、発光部と検出部との間の光路に第
１の波長の光を吸収するとともに第２の波長の光を透過
させるガスを導入し得る導入路と、を備えた構成として
いる。
可変として第１の波長及びその第１の波長とは異なる第
２の波長の光を発光する波長可変赤外発光素子からなる
発光部と、発光部からの第１の波長及び第２の波長の光
を検出する検出部と、発光部と検出部との間の光路に第
１の波長の光を吸収するとともに第２の波長の光を透過
させるガスを導入し得る導入路と、を備えた構成として
いる。
【００１３】また、請求項６記載のものは、請求項５記
載のものにおいて、前記波長可変赤外発光素子は、発光
波長可変型の半導体レーザーである構成としている。
載のものにおいて、前記波長可変赤外発光素子は、発光
波長可変型の半導体レーザーである構成としている。
【００１４】また、請求項７記載のものは、請求項５記
載のものにおいて、前記波長可変赤外発光素子は、発光
波長可変型の発光ダイオードである構成としている。
載のものにおいて、前記波長可変赤外発光素子は、発光
波長可変型の発光ダイオードである構成としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態を図１に基
づいて以下に説明する。このガスセンサは、センサ本体
1 、発光部2 、検出部3 を備えて構成されている。
づいて以下に説明する。このガスセンサは、センサ本体
1 、発光部2 、検出部3 を備えて構成されている。
【００１６】センサ本体1 は、略箱状に形成され、互い
に対向する両対向部に開口部1a,1bが設けられている。
このセンサ本体1 は、その内部空間が２枚の隔壁1c,1d
により第１乃至第３の空間1e,1f,1gに仕切られ、その中
央の第２の空間1fには、矢示するように、開口部1aから
炭酸ガスが導入されるとともに開口部1bから導出され
る。つまり、第２の空間1fが、炭酸ガスを導入し得る導
入路1hとなっている。また、隔壁1c,1d は、光が透過可
能なガラス1j,1k がそれぞれ設けられている。
に対向する両対向部に開口部1a,1bが設けられている。
このセンサ本体1 は、その内部空間が２枚の隔壁1c,1d
により第１乃至第３の空間1e,1f,1gに仕切られ、その中
央の第２の空間1fには、矢示するように、開口部1aから
炭酸ガスが導入されるとともに開口部1bから導出され
る。つまり、第２の空間1fが、炭酸ガスを導入し得る導
入路1hとなっている。また、隔壁1c,1d は、光が透過可
能なガラス1j,1k がそれぞれ設けられている。
【００１７】発光部2 は、４．３μｍ近傍の波長（第１
の波長）及び４．０μｍ近傍の波長（第２の波長）を含
む光を発光する赤外発光素子2aからなり、センサ本体1
の第１の空間1eに配設される。
の波長）及び４．０μｍ近傍の波長（第２の波長）を含
む光を発光する赤外発光素子2aからなり、センサ本体1
の第１の空間1eに配設される。
【００１８】検出部3 は、第１の検出素子3a及び第２の
検出素子3bからなる。第１の検出素子3aは、４．３μｍ
近傍の波長の光のみを透過させるフィルター3cが設けら
れ、センサ本体1 の第３の空間1gに配設される。第２の
検出素子3bは、４．０μｍ近傍の波長の光のみを透過さ
せるフィルター3dが設けられ、第１の検出素子3aと同様
に、センサ本体1 の第３の空間1gに配設される。
検出素子3bからなる。第１の検出素子3aは、４．３μｍ
近傍の波長の光のみを透過させるフィルター3cが設けら
れ、センサ本体1 の第３の空間1gに配設される。第２の
検出素子3bは、４．０μｍ近傍の波長の光のみを透過さ
せるフィルター3dが設けられ、第１の検出素子3aと同様
に、センサ本体1 の第３の空間1gに配設される。
【００１９】次に、このものによる炭酸ガスの検出手順
について説明する。発光部2 を構成する赤外発光素子2a
から発光された光は、破線で矢示するように、隔壁1cの
ガラス1jを透過して後に、導入路1hに導入された炭酸ガ
スに照射され、その後に隔壁1dのガラス1kを透過する。
このガラス1kを透過した光は、第１の検出素子3a及び第
２の検出素子3bに到達することとなるが、これらの第１
の検出素子3a及び第２の検出素子3bにはフィルター3c,3
d がそれぞれ設けられているために、４．３μｍ近傍及
び４．０μｍ近傍の波長の光のみがそれぞれ検出され
る。
について説明する。発光部2 を構成する赤外発光素子2a
から発光された光は、破線で矢示するように、隔壁1cの
ガラス1jを透過して後に、導入路1hに導入された炭酸ガ
スに照射され、その後に隔壁1dのガラス1kを透過する。
このガラス1kを透過した光は、第１の検出素子3a及び第
２の検出素子3bに到達することとなるが、これらの第１
の検出素子3a及び第２の検出素子3bにはフィルター3c,3
d がそれぞれ設けられているために、４．３μｍ近傍及
び４．０μｍ近傍の波長の光のみがそれぞれ検出され
る。
【００２０】上記した４．３μｍ近傍の波長の光は、炭
酸ガスに照射されると、その炭酸ガスの濃度に応じて吸
収されるから、第１の検出素子3aに検出された４．３μ
ｍ近傍の波長の光に基づいて、炭酸ガスの濃度を検出す
ることができる。このとき、ガラス1j等が汚れていたり
して、その汚れに基づいて４．３μｍ近傍の波長の光が
吸収されたとしても、炭酸ガスに照射されても吸収され
ずに第２の検出素子3bに検出された４．０μｍ近傍の波
長の光に基づいて補正できる。
酸ガスに照射されると、その炭酸ガスの濃度に応じて吸
収されるから、第１の検出素子3aに検出された４．３μ
ｍ近傍の波長の光に基づいて、炭酸ガスの濃度を検出す
ることができる。このとき、ガラス1j等が汚れていたり
して、その汚れに基づいて４．３μｍ近傍の波長の光が
吸収されたとしても、炭酸ガスに照射されても吸収され
ずに第２の検出素子3bに検出された４．０μｍ近傍の波
長の光に基づいて補正できる。
【００２１】かかるガスセンサにあっては、発光部2 が
４．３μｍ近傍及び４．０μｍ近傍の波長を含む光を発
光しても、検出部3 の第１の検出素子3a及び第２の検出
素子3bは、フィルター3c,3d がそれぞれ設けられている
から、保全に手間をかけることを承知で第２従来例のよ
うなフィルタホィール及びモータを設けることなく、
４．３μｍ近傍及び４．０μｍ近傍の波長の光のみをそ
れぞれ検出できる。従って、発光部2 と検出部3 との間
の光路に設けられたガラス1j等が汚れていたりしても、
その汚れによる４．３μｍ近傍の波長の光の吸収量は、
４．０μｍ近傍の波長の光のその汚れによる吸収量に基
づいて補正されることによって、ガスによる吸収のみに
基づいて、ガス濃度を正確に検出することができる。
４．３μｍ近傍及び４．０μｍ近傍の波長を含む光を発
光しても、検出部3 の第１の検出素子3a及び第２の検出
素子3bは、フィルター3c,3d がそれぞれ設けられている
から、保全に手間をかけることを承知で第２従来例のよ
うなフィルタホィール及びモータを設けることなく、
４．３μｍ近傍及び４．０μｍ近傍の波長の光のみをそ
れぞれ検出できる。従って、発光部2 と検出部3 との間
の光路に設けられたガラス1j等が汚れていたりしても、
その汚れによる４．３μｍ近傍の波長の光の吸収量は、
４．０μｍ近傍の波長の光のその汚れによる吸収量に基
づいて補正されることによって、ガスによる吸収のみに
基づいて、ガス濃度を正確に検出することができる。
【００２２】次に、本発明の第２実施形態を図２に基づ
いて以下に説明する。なお、第１実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第１実施
形態と異なるところのみ記す。
いて以下に説明する。なお、第１実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第１実施
形態と異なるところのみ記す。
【００２３】第１実施形態では、発光部2 は１つの赤外
発光素子2aからなり、検出部3 を構成する第１及び第２
の検出素子3a,3b にはフィルター3c,3d がそれぞれ設け
られた構成であるのに対し、本実施形態では、発光部2
は第１及び第２の赤外発光素子2b,2c からなり、検出部
3 を構成する第１及び第２の検出素子3a,3b にはいずれ
もフィルター3c,3d が設けられていない構成としてい
る。
発光素子2aからなり、検出部3 を構成する第１及び第２
の検出素子3a,3b にはフィルター3c,3d がそれぞれ設け
られた構成であるのに対し、本実施形態では、発光部2
は第１及び第２の赤外発光素子2b,2c からなり、検出部
3 を構成する第１及び第２の検出素子3a,3b にはいずれ
もフィルター3c,3d が設けられていない構成としてい
る。
【００２４】かかるガスセンサにあっては、第１実施形
態と同様に、発光部2 と検出部3 との間の光路に設けら
れたガラス1j等が汚れていたりしても、その汚れにより
４．３μｍ近傍の波長の光の吸収量は、４．０μｍ近傍
の波長の光のその汚れによる吸収量に基づいて補正され
ることによって、ガスによる吸収のみに基づいて、ガス
濃度を正確に検出することができる。しかも、その４．
３μｍ近傍及び４．０μｍ近傍の波長の光は、第１及び
第２の赤外発光素子2b,2c からそれぞれ発光されるか
ら、第２従来例のようなフィルタホィール及びモータを
必要としなくなり、モ−タ等の保全に手間がかからなく
なる。
態と同様に、発光部2 と検出部3 との間の光路に設けら
れたガラス1j等が汚れていたりしても、その汚れにより
４．３μｍ近傍の波長の光の吸収量は、４．０μｍ近傍
の波長の光のその汚れによる吸収量に基づいて補正され
ることによって、ガスによる吸収のみに基づいて、ガス
濃度を正確に検出することができる。しかも、その４．
３μｍ近傍及び４．０μｍ近傍の波長の光は、第１及び
第２の赤外発光素子2b,2c からそれぞれ発光されるか
ら、第２従来例のようなフィルタホィール及びモータを
必要としなくなり、モ−タ等の保全に手間がかからなく
なる。
【００２５】次に、本発明の第３実施形態を図３に基づ
いて以下に説明する。なお、第２実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第２実施
形態と異なるところのみ記す。
いて以下に説明する。なお、第２実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第２実施
形態と異なるところのみ記す。
【００２６】第２実施形態では、検出部3 は、第１及び
第２の検出素子3a,3b からなる構成であるのに対し、本
実施形態では、１つの検出素子3eからなる構成としてい
る。詳しくは、発光部2 を構成する第１及び第２の赤外
発光素子2b,2c は、パルス駆動によって時分割した状態
で発光するようなしたものである。
第２の検出素子3a,3b からなる構成であるのに対し、本
実施形態では、１つの検出素子3eからなる構成としてい
る。詳しくは、発光部2 を構成する第１及び第２の赤外
発光素子2b,2c は、パルス駆動によって時分割した状態
で発光するようなしたものである。
【００２７】かかるガスセンサにあっては、第２実施形
態の効果に加えて、時分割赤外発光素子からの４．３μ
ｍ近傍及び４．０μｍ近傍の波長の光は、パルス駆動に
よって時分割した状態で発光されているから、４．３μ
ｍ近傍及び４．０μｍ近傍の波長の光を時分割した状態
で検出することによって、４．３μｍ近傍及び４．０μ
ｍ近傍の波長の光をそれぞれ検出する第１及び第２の検
出素子を用いることなく、１つの検出素子3eにより検出
可能となる。
態の効果に加えて、時分割赤外発光素子からの４．３μ
ｍ近傍及び４．０μｍ近傍の波長の光は、パルス駆動に
よって時分割した状態で発光されているから、４．３μ
ｍ近傍及び４．０μｍ近傍の波長の光を時分割した状態
で検出することによって、４．３μｍ近傍及び４．０μ
ｍ近傍の波長の光をそれぞれ検出する第１及び第２の検
出素子を用いることなく、１つの検出素子3eにより検出
可能となる。
【００２８】次に、本発明の第４実施形態を図４に基づ
いて以下に説明する。なお、第３実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第３実施
形態と異なるところのみ記す。
いて以下に説明する。なお、第３実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第３実施
形態と異なるところのみ記す。
【００２９】第３実施形態では、センサ本体1 に第３の
空間1gを設け、その第３の空間1gに検出部3 が配設され
た構成となっているのに対し、本実施形態では、センサ
本体1 に第３の空間を設けず、発光部2 が配設された第
１の空間1eに検出部3 が配設された構成としている。
空間1gを設け、その第３の空間1gに検出部3 が配設され
た構成となっているのに対し、本実施形態では、センサ
本体1 に第３の空間を設けず、発光部2 が配設された第
１の空間1eに検出部3 が配設された構成としている。
【００３０】詳しくは、センサ本体1 は、隔壁1cによ
り、第１及び第２の空間1e,1f に仕切られており、導入
路1h及び隔壁1cを挟んで発光部2 及び検出部3 と対向す
る状態で、反射ミラー1mが設けられている。
り、第１及び第２の空間1e,1f に仕切られており、導入
路1h及び隔壁1cを挟んで発光部2 及び検出部3 と対向す
る状態で、反射ミラー1mが設けられている。
【００３１】かかるガスセンサにあっては、第３実施形
態の効果に加えて、発光部2 からの光は、その発光部2
及び検出部3 に対向した状態で設けられた反射ミラー1m
によって検出部3 へ向けて反射されるから、対向させた
状態よりも小さいスペースですむ並んだ状態で発光部2
及び検出部3 を設けることができる。また、発光部2及
び検出部3 を基板に設けるときは、並んだ状態で設ける
ことにより１つの基板ですむ。
態の効果に加えて、発光部2 からの光は、その発光部2
及び検出部3 に対向した状態で設けられた反射ミラー1m
によって検出部3 へ向けて反射されるから、対向させた
状態よりも小さいスペースですむ並んだ状態で発光部2
及び検出部3 を設けることができる。また、発光部2及
び検出部3 を基板に設けるときは、並んだ状態で設ける
ことにより１つの基板ですむ。
【００３２】次に、本発明の第５実施形態を図５に基づ
いて以下に説明する。なお、第３実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第３実施
形態と異なるところのみ記す。
いて以下に説明する。なお、第３実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第３実施
形態と異なるところのみ記す。
【００３３】第３実施形態では、発光部2 は、パルス駆
動によって時分割した状態で発光するようなした第１及
び第２の赤外発光素子2b,2c からなる構成となっている
のに対し、本実施形態では、発光波長を可変とする波長
可変赤外発光素子2dからなる構成としている。詳しく
は、波長可変赤外発光素子2dは、周囲温度や注入電流を
変化させると発振波長が変化する鉛塩半導体レーザーで
ある。
動によって時分割した状態で発光するようなした第１及
び第２の赤外発光素子2b,2c からなる構成となっている
のに対し、本実施形態では、発光波長を可変とする波長
可変赤外発光素子2dからなる構成としている。詳しく
は、波長可変赤外発光素子2dは、周囲温度や注入電流を
変化させると発振波長が変化する鉛塩半導体レーザーで
ある。
【００３４】かかるガスセンサにあっては、発光部2 を
構成する波長可変赤外発光素子2dが発光波長を可変とし
て４．３μｍ近傍及び４．０μｍ近傍の波長の光を発光
することによって、保全に手間をかけることを承知で第
２従来例のようなフィルタホィール及びモータを設ける
ことなく、検出部3 は、４．３μｍ近傍及び４．０μｍ
近傍の波長の光のみを検出できる。従って、発光部2 と
検出部3 との間の光路に設けられたガラス1j等が汚れて
いたりしても、その汚れによる４．３μｍ近傍の波長の
光の吸収量は、４．０μｍ近傍の波長の光のその汚れに
よる吸収量に基づいて補正されることによって、ガスに
よる吸収のみに基づいて、ガス濃度を正確に検出するこ
とができる。
構成する波長可変赤外発光素子2dが発光波長を可変とし
て４．３μｍ近傍及び４．０μｍ近傍の波長の光を発光
することによって、保全に手間をかけることを承知で第
２従来例のようなフィルタホィール及びモータを設ける
ことなく、検出部3 は、４．３μｍ近傍及び４．０μｍ
近傍の波長の光のみを検出できる。従って、発光部2 と
検出部3 との間の光路に設けられたガラス1j等が汚れて
いたりしても、その汚れによる４．３μｍ近傍の波長の
光の吸収量は、４．０μｍ近傍の波長の光のその汚れに
よる吸収量に基づいて補正されることによって、ガスに
よる吸収のみに基づいて、ガス濃度を正確に検出するこ
とができる。
【００３５】また、波長可変赤外発光素子に発光波長可
変型の半導体レーザーを用いることにより、比較的簡単
とすることができる。
変型の半導体レーザーを用いることにより、比較的簡単
とすることができる。
【００３６】次に、本発明の第６実施形態を図６に基づ
いて以下に説明する。なお、第３実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第３実施
形態と異なるところのみ記す。
いて以下に説明する。なお、第３実施形態と実質的に同
一の機能を有する部材には同一の符号を付し、第３実施
形態と異なるところのみ記す。
【００３７】第３実施形態では、波長可変赤外発光素子
2dは、発光波長可変型の半導体レーザーであるのに対
し、本実施形態では、発光波長可変型の発光ダイオード
である構成としている。
2dは、発光波長可変型の半導体レーザーであるのに対
し、本実施形態では、発光波長可変型の発光ダイオード
である構成としている。
【００３８】次に、発光波長可変型の発光ダイオードで
ある波長可変赤外発光素子2dについて詳しく説明する。
この波長可変赤外発光素子2dは、Ｐ型基板2e、第１のＰ
層2f、活性層2g、Ｎ層2h、第２のＰ層2jが順に設けられ
て、更に、コレクタ電極2k、エミッタ電極2m及びベース
電極2nが設けられたものである。さらに詳しくは、コレ
クタ電極2k、エミッタ電極2m及びベース電極2nは、Ｐ型
基板2e、第２のＰ層2j及びＮ層2hにそれぞれ設けられて
いる。そして、コレクタ電極2kとベース電極2nとの間に
は電界印加用電源2pが設けられ、ベース電極2nとエッミ
タ電極2mとの間には駆動用電源2qが設けられている。こ
の発光ダイオードは、発光部分に電界を加えた状態で発
光させると、電界強度に対応して発光した光のスペクト
ルを変化させることができる。
ある波長可変赤外発光素子2dについて詳しく説明する。
この波長可変赤外発光素子2dは、Ｐ型基板2e、第１のＰ
層2f、活性層2g、Ｎ層2h、第２のＰ層2jが順に設けられ
て、更に、コレクタ電極2k、エミッタ電極2m及びベース
電極2nが設けられたものである。さらに詳しくは、コレ
クタ電極2k、エミッタ電極2m及びベース電極2nは、Ｐ型
基板2e、第２のＰ層2j及びＮ層2hにそれぞれ設けられて
いる。そして、コレクタ電極2kとベース電極2nとの間に
は電界印加用電源2pが設けられ、ベース電極2nとエッミ
タ電極2mとの間には駆動用電源2qが設けられている。こ
の発光ダイオードは、発光部分に電界を加えた状態で発
光させると、電界強度に対応して発光した光のスペクト
ルを変化させることができる。
【００３９】かかるガスセンサにあっては、第５実施形
態と同様の効果を、比較的簡単な構成である発光ダイオ
ードを用いることにより奏することができる。
態と同様の効果を、比較的簡単な構成である発光ダイオ
ードを用いることにより奏することができる。
【００４０】なお、第１乃至第６実施形態はいずれも、
炭酸ガスの濃度を検出するガスセンサであるが、炭酸ガ
スとは異なるガスにより吸収される波長の光を発光部1
から発光させることにより、そのガスの濃度を検出する
ガスセンサとすることも可能である。
炭酸ガスの濃度を検出するガスセンサであるが、炭酸ガ
スとは異なるガスにより吸収される波長の光を発光部1
から発光させることにより、そのガスの濃度を検出する
ガスセンサとすることも可能である。
【００４１】
【発明の効果】請求項１記載のものは、発光部が第１の
波長及びその第１の波長とは異なる第２の波長を含む光
を発光しても、検出部の第１の検出素子及び第２の検出
素子は、フィルターがそれぞれ設けられているから、保
全に手間をかけることを承知で第２従来例のようなフィ
ルタホィール及びモータを設けることなく、第１及び第
２の波長の光のみをそれぞれ検出できる。従って、発光
部と検出部との間の光路に設けられたガラス等が汚れて
いたりしても、その汚れによる第１の波長の光の吸収量
は、第２の波長のその汚れによる吸収量に基づいて補正
されることによって、ガスによる吸収のみに基づき、ガ
ス濃度を正確に検出することができる。
波長及びその第１の波長とは異なる第２の波長を含む光
を発光しても、検出部の第１の検出素子及び第２の検出
素子は、フィルターがそれぞれ設けられているから、保
全に手間をかけることを承知で第２従来例のようなフィ
ルタホィール及びモータを設けることなく、第１及び第
２の波長の光のみをそれぞれ検出できる。従って、発光
部と検出部との間の光路に設けられたガラス等が汚れて
いたりしても、その汚れによる第１の波長の光の吸収量
は、第２の波長のその汚れによる吸収量に基づいて補正
されることによって、ガスによる吸収のみに基づき、ガ
ス濃度を正確に検出することができる。
【００４２】請求項２記載のものは、発光部と検出部と
の間の光路に設けられたガラス等が汚れていたりして
も、その汚れによる第１の波長の光の吸収量は、第２の
波長の光のその汚れによる吸収量に基づいて補正される
ことによって、ガスによる吸収のみに基づいて、ガス濃
度を正確に検出することができる。しかも、その第１及
び第２の波長の光は、第１及び第２の赤外発光素子から
それぞれ発光されるから、第２従来例のようなフィルタ
ホィール及びモータを必要としなくなり、モ−タ等の保
全に手間がかからなくなる。
の間の光路に設けられたガラス等が汚れていたりして
も、その汚れによる第１の波長の光の吸収量は、第２の
波長の光のその汚れによる吸収量に基づいて補正される
ことによって、ガスによる吸収のみに基づいて、ガス濃
度を正確に検出することができる。しかも、その第１及
び第２の波長の光は、第１及び第２の赤外発光素子から
それぞれ発光されるから、第２従来例のようなフィルタ
ホィール及びモータを必要としなくなり、モ−タ等の保
全に手間がかからなくなる。
【００４３】請求項３記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、時分割赤外発光素子からの第１及び
第２の波長の光は、パルス駆動によって時分割した状態
で発光されているから、第１及び第２の波長の光を時分
割した状態で検出することによって、第１及び第２の波
長の光をそれぞれ検出する２つの検出素子を用いること
なく、１つの検出素子により検出可能となる。
のの効果に加えて、時分割赤外発光素子からの第１及び
第２の波長の光は、パルス駆動によって時分割した状態
で発光されているから、第１及び第２の波長の光を時分
割した状態で検出することによって、第１及び第２の波
長の光をそれぞれ検出する２つの検出素子を用いること
なく、１つの検出素子により検出可能となる。
【００４４】請求項４記載のものは、請求項１記載のも
のの効果に加えて、発光部からの光は、その発光部及び
検出部に対向した状態で設けられた反射ミラーによって
検出部へ向けて反射されるから、対向させた状態よりも
小さいスペースですむ並んだ状態で発光部及び検出部を
設けることができる。また、発光部及び検出部を基板に
設けるときは、並んだ状態で設けることにより１つの基
板ですむ。
のの効果に加えて、発光部からの光は、その発光部及び
検出部に対向した状態で設けられた反射ミラーによって
検出部へ向けて反射されるから、対向させた状態よりも
小さいスペースですむ並んだ状態で発光部及び検出部を
設けることができる。また、発光部及び検出部を基板に
設けるときは、並んだ状態で設けることにより１つの基
板ですむ。
【００４５】請求項５記載のものは、発光部を構成する
波長可変赤外発光素子が発光波長を可変として第１及び
第２の波長の光を発光することによって、保全に手間を
かけることを承知で第２従来例のようなフィルタホィー
ル及びモータを設けることなく、検出部は、第１及び第
２の波長の光のみを検出できる。従って、発光部と検出
部との間の光路に設けられたガラス等が汚れていたりし
ても、その汚れによる第１の波長の光の吸収量は、第２
の波長の光のその汚れによる吸収量に基づいて補正され
ることによって、ガスによる吸収のみに基づいて、ガス
濃度を正確に検出することができる。
波長可変赤外発光素子が発光波長を可変として第１及び
第２の波長の光を発光することによって、保全に手間を
かけることを承知で第２従来例のようなフィルタホィー
ル及びモータを設けることなく、検出部は、第１及び第
２の波長の光のみを検出できる。従って、発光部と検出
部との間の光路に設けられたガラス等が汚れていたりし
ても、その汚れによる第１の波長の光の吸収量は、第２
の波長の光のその汚れによる吸収量に基づいて補正され
ることによって、ガスによる吸収のみに基づいて、ガス
濃度を正確に検出することができる。
【００４６】請求項６記載のものは、波長可変赤外発光
素子に発光波長可変型の半導体レーザーを用いることに
より、比較的簡単な構成でもって、請求項５記載のもの
の効果を奏することができる。
素子に発光波長可変型の半導体レーザーを用いることに
より、比較的簡単な構成でもって、請求項５記載のもの
の効果を奏することができる。
【００４７】請求項７記載のものは、波長可変赤外発光
素子に発光波長可変型の発光ダイオードを用いることに
より、比較的簡単な構成でもって、請求項５記載のもの
の効果を奏することができる。
素子に発光波長可変型の発光ダイオードを用いることに
より、比較的簡単な構成でもって、請求項５記載のもの
の効果を奏することができる。
【図１】本発明の第１実施形態の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態の断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態の断面図である。
【図６】本発明の第６実施形態の発光部に電界を設けた
状態を示す回路図である。
状態を示す回路図である。
【図７】第１従来例の概略図である。
【図８】第２従来例の断面図である。
1h 導入路 1m 反射ミラー 2 発光部 2b 第１の発光素子 2c 第２の発光素子 2e 波長可変赤外発光素子 3 検出部 3a 第１の検出素子 3b 第２の検出素子 3c フィルター 3d フィルター
Claims (7)
- 【請求項１】 第１の波長及びその第１の波長とは異な
る第２の波長を含む光を発光する発光部と、第１の波長
の光のみを透過させるフィルターが設けられた第１の検
出素子及び第２の波長の光のみを透過させるフィルター
が設けられた第２の検出素子からなり発光部からの光を
検出する検出部と、発光部と検出部との間の光路に第１
の波長の光を吸収するとともに第２の波長の光を透過さ
せるガスを導入し得る導入路と、を備えたことを特徴と
するガスセンサ。 - 【請求項２】 第１の波長及びその第１の波長とは異な
る第２の波長の光をそれぞれ発光する第１及び第２の発
光素子からなる発光部と、発光部からの第１の波長及び
第２の波長の光を検出する検出部と、発光部と検出部と
の間の光路に第１の波長の光を吸収するとともに第２の
波長の光を透過させるガスを導入し得る導入路と、を備
えたことを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項３】 前記第１及び第２の発光素子は、前記第
１及び第２の波長の光をパルス駆動によって時分割した
状態で発光するようなしたことを特徴とする請求項２記
載のガスセンサ。 - 【請求項４】 前記発光部からの光を前記検出部へ向け
て反射させる反射ミラーが発光部及び検出部に対向した
状態で設けられたことを特徴とする請求項２記載のガス
センサ。 - 【請求項５】 発光波長を可変として第１の波長及びそ
の第１の波長とは異なる第２の波長の光を発光する波長
可変赤外発光素子からなる発光部と、発光部からの第１
の波長及び第２の波長の光を検出する検出部と、発光部
と検出部との間の光路に第１の波長の光を吸収するとと
もに第２の波長の光を透過させるガスを導入し得る導入
路と、を備えたことを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項６】 前記波長可変赤外発光素子は、発光波長
可変型の半導体レーザーであることを特徴とする請求項
５記載のガスセンサ。 - 【請求項７】 前記波長可変赤外発光素子は、発光波長
可変型の発光ダイオードであることを特徴とする請求項
５記載のガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13294096A JPH09318528A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13294096A JPH09318528A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318528A true JPH09318528A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15093061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13294096A Pending JPH09318528A (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09318528A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0757013A (ja) * | 1993-08-13 | 1995-03-03 | Center For Polytical Pub Relations:The | 投票端末装置 |
| FR2819311A1 (fr) * | 2001-01-05 | 2002-07-12 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de mesure de concentration de gaz |
| JP2013127385A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Fuji Electric Co Ltd | レーザ式ガス分析計 |
| CN103472016A (zh) * | 2013-09-17 | 2013-12-25 | 武汉分析仪器厂 | 用于检测空气中甲醛和氨的分光光度检测器 |
| JP2015515624A (ja) * | 2012-03-27 | 2015-05-28 | テトラ・ラヴァル・ホールディングス・アンド・ファイナンス・ソシエテ・アノニムＴｅｔｒａ Ｌａｖａｌ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ ＆ Ｆｉｎａｎｃｅ Ｓ．Ａ． | 物質の濃度を測定するためのセンサ構成 |
| US9239291B2 (en) | 2011-10-24 | 2016-01-19 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Detector |
| JP2016180609A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 株式会社トクヤマ | 紫外光吸収による検出装置 |
| KR101692738B1 (ko) * | 2015-07-23 | 2017-01-04 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 가스누설 차단이 가능한 가스배관 오염도 모니터링 장치 |
| KR20180117072A (ko) * | 2018-09-21 | 2018-10-26 | 한국표준과학연구원 | 적외선 발광 다이오드 및 적외선 가스 센서 |
| KR20190080595A (ko) * | 2017-12-28 | 2019-07-08 | (주)보부하이테크 | 배기관 내 부산물 측정 장치 모듈 및 부산물 측정 방법 |
| CN112805551A (zh) * | 2018-10-26 | 2021-05-14 | 株式会社富士金 | 浓度测定装置 |
-
1996
- 1996-05-28 JP JP13294096A patent/JPH09318528A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0757013A (ja) * | 1993-08-13 | 1995-03-03 | Center For Polytical Pub Relations:The | 投票端末装置 |
| FR2819311A1 (fr) * | 2001-01-05 | 2002-07-12 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de mesure de concentration de gaz |
| WO2002061403A1 (fr) * | 2001-01-05 | 2002-08-08 | Commissariat A L'energie Atomique | Dispositif de mesure de concentration de gaz |
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| JP2013127385A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Fuji Electric Co Ltd | レーザ式ガス分析計 |
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| US9625383B2 (en) | 2012-03-27 | 2017-04-18 | Tetra Laval Holdings & Finance S.A. | Sensor arrangement for measuring the concentration of a substance |
| CN103472016A (zh) * | 2013-09-17 | 2013-12-25 | 武汉分析仪器厂 | 用于检测空气中甲醛和氨的分光光度检测器 |
| JP2016180609A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 株式会社トクヤマ | 紫外光吸収による検出装置 |
| KR101692738B1 (ko) * | 2015-07-23 | 2017-01-04 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 가스누설 차단이 가능한 가스배관 오염도 모니터링 장치 |
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| KR20180117072A (ko) * | 2018-09-21 | 2018-10-26 | 한국표준과학연구원 | 적외선 발광 다이오드 및 적외선 가스 센서 |
| CN112805551A (zh) * | 2018-10-26 | 2021-05-14 | 株式会社富士金 | 浓度测定装置 |
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