JPH0954060A - ガス検知装置 - Google Patents

ガス検知装置

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JPH0954060A
JPH0954060A JP20862495A JP20862495A JPH0954060A JP H0954060 A JPH0954060 A JP H0954060A JP 20862495 A JP20862495 A JP 20862495A JP 20862495 A JP20862495 A JP 20862495A JP H0954060 A JPH0954060 A JP H0954060A
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JP
Japan
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output
gas
temperature
lower limit
limit temperature
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JP20862495A
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English (en)
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Katsumi Onodera
克己 小野寺
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ガス検知装置において、有感温度域の一部が重
なる2種のガスの識別濃度検知ができるようにする。 【解決手段】ガス検知素子D1と補償素子C1、ガス検
知素子D2と補償素子C2と可変抵抗Rv、2つの抵抗
R1、R2の3つの直列接続および電源Eを並列接続し
てある。抵抗R1、R2の接続点をコモンKとし、コモ
ンKと、ガス検知素子D1と補償素子C1との接続点と
に生ずる出力を第1の出力V1とし、このコモンと、ガ
ス検知素子D2と補償素子C2との接続点とに生ずる出
力を可変増幅率の増幅器Aにより増幅し第2の出力V2
とし、各素子D1、C1を第1の下限温度以上の温度に
保持し、各素子D2、C2を第1の下限温度と第2の下
限温度の間の温度に保持し、第2のガスに対して、第2
の出力を第1の出力と等しくなるように増幅器の増幅率
を調整し、第1の出力と第2の出力との差を第1種のガ
スの検知出力とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガス漏れや不完
全燃焼警報器に用いられる接触燃焼式のガス検知装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】接触燃焼式のガス検知装置はガスセンサ
のガス検知素子と補償素子とを枝辺とするブリッジ回路
とこれに給電する電源とブリッジ回路の出力側に接続さ
れる負荷とから構成される。図4は従来のガス検知装置
のブリッジ回路図である。ガス検知素子Dと補償素子C
と、抵抗R1、R2とがブリッジ回路の4つの枝辺を構
成している。ブリッジ回路には給電のための電源Eが接
続されている。出力端子間に発生する電位差をブリッジ
回路の出力電圧とする。出力端子間には負荷Vが接続さ
れ、出力電圧は負荷に印加される。
【0003】このガス検知回路において、検知対象ガス
がガス検知素子Dに接触していない場合には、出力電圧
が発生しないように抵抗R1、R2の抵抗値は調整され
ている。検知対象ガスがガス検知素子Dに接触すると、
その抵抗が増加してブリッジ回路のバランスはくずれ、
ブリッジ出力電圧が発生する。この出力電圧がガス検知
信号であり、感度とも言う。
【0004】ガス検知素子Dは、直径数10μmの細線
を捲いた白金コイルなどよりなる測温抵抗体に、触媒を
担持した略回転楕円体状の金属酸化物焼結体等からなる
担体を付着させてなり、補償素子Cはガス検知素子Dと
同じ構造であるが、触媒が異なるかまたは触媒を担持し
ないこともある。従来より、白金コイルに付着させたア
ルミナ担体に可燃性ガスの酸化触媒であるパラジウムを
担持させたガス検知素子と、同じく白金コイルに付着さ
せたアルミナ担体に酸化銅を担持させた補償素子とを用
いたガス検知装置は知られている。酸化銅は可燃性ガス
には酸化能がなく、エタノール蒸気には強い酸化能をも
つため、このガス検知素子と補償素子との組み合わせは
エタノール蒸気に対しては感度を持たない良好な可燃性
ガス検知装置として広く用いられている。
【0005】図5は従来のガス検知装置の出力のガス検
知素子温度依存性のグラフである。カーブgは一酸化炭
素に対する出力であり、カーブhは水素に対する出力で
ある。一酸化炭素に対する出力は約100℃(下限温度
T2)以上で生じ、水素に対する感度は約数10℃(下
限温度T1)以上で生じていて、T1以上では有感温度
域は重なっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような有感温度域
の重なる2種類の可燃性ガスが共存している場合には、
ガス検知素子温度を高温有感温度域の下限温度T2と低
温有感温度域の下限温度T1との間にすれば低温有感温
度域のガスのみを検知することができるが、下限温度T
2以上の温度としたときには両ガス感度の和しか得られ
ず、各ガスの濃度は識別できない。
【0007】本発明の目的は、上記欠点に鑑み、有感温
度域の一部が重なる2種のガスの識別濃度検知ができる
ガス検知装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の手段を講ずる。2種の可燃性ガス
を酸化可能であり、酸化可能な温度域の一部は重なり、
第1種の可燃性ガスを第1の下限温度以上で酸化可能で
あり、第2種の可燃性ガスを第1の下限温度より低い第
2の下限温度以上で酸化可能である2個のガス検知素子
と2個の温度補償素子とを有し、ガス検知素子と補償素
子との第1の直列接続と、ガス検知素子と補償素子と可
変抵抗との第2の直列接続と、2つの抵抗の直列接続
と、電源とを並列接続した複合ブリッジ回路であって、
2つの抵抗の接続点をコモンとし、このコモンと第1の
直列接続の各素子の接続点との間に生ずる出力を第1の
出力とし、このコモンと第2の直列接続の各素子の接続
点との間に生ずる出力を増幅器により増幅して第2の出
力とし、第1の直列接続の各素子を第1の下限温度以上
の温度に保持し、第2の直列接続の各素子を第1の下限
温度と第2の下限温度の間の温度に保持し、第2のガス
に対して、第2の出力を第1の出力と等しくなるように
増幅器の増幅率を調整し、第1の出力と第2の出力との
差を第1種のガスの検知出力とすることとする。
【0009】前記ガス検知素子は白金測温抵抗体にαFe
2O3 を付着させた素子であると良い。前記ガス検知素子
の場合、第1種のガスは一酸化炭素であり、第2種のガ
スはエタノールであると良い。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るガス検知装置
のブリッジ回路図である。ガス検知素子D1と補償素子
C1との第1の直列接続、ガス検知素子D2と補償素子
C2と可変抵抗Rvとの第2の直列接続、2つの抵抗R
1、R2の直列接続および電源Eを並列接続してある。
抵抗R1、R2の接続点をコモンKとする。このコモン
Kと、ガス検知素子D1と補償素子C1との接続点とに
生ずる出力を第1の出力V1とする。また、このコモン
Kと、ガス検知素子D2と補償素子C2との接続点とに
生ずる出力を可変増幅率の増幅器Aにより増幅し第2の
出力V2とする。
【0011】上記の回路において、第1の直列接続の各
素子を第1の下限温度以上の温度に保持し、第2の直列
接続の各素子を第1の下限温度と第2の下限温度の間の
温度に保持し、第2のガスに対して、第2の出力を第1
の出力と等しくなるように増幅器の増幅率を調整し、第
1の出力と第2の出力との差を第1種のガスの検知出力
とする。
【0012】このようにすると、第1および第2の直列
接続のガス検知素子と補償素子とは同じ対であるので、
出力の温度依存性は同じであるので、第1の出力と第2
の出力との差は第2のガスに対する出力を相殺し、第1
のガスに対する出力のみが出力として残る。また、出力
のガス濃度依存性は同じであるので、この第1のガス濃
度と出力との関係は常に成立する。 実施例1 ガス検知素子は白金測温抵抗体にαFe2O3 を付着させた
素子である。αFe2O3は次のように作製した。酸化鉄水
和物に炭酸ナトリウムを混合沈殿させ、沈殿物を洗浄、
乾燥した後、400℃で焼成し、触媒粉を得た。この触
媒粉に5wt% のシリカゲルを混合し、径が60μm の白
金コイルにビーズ上に付着させ、乾燥後、300℃で焼
結し、ガス検知素子とした。
【0013】αアルミナの粉とアルミナゾルを加え白金
コイルにに付着させ、600℃で焼結し、補償素子とし
た。図2は、本発明に係るガス検知素子と補償素子とを
従来のブリッジ回路に組み込んだ場合の、濃度2000
ppm 可燃性ガスに対する出力である。aは一酸化炭素
に、bはエタノールに、cは水素に対するカーブであ
る。エタノールに対しては100℃以下から出力を有
し、一酸化炭素に対しては130℃付近以上で出力を有
し、水素に対しては250℃以上で出力を有しているこ
とが判る。
【0014】上記のガス検知素子と補償素子とを、本発
明のブリッジ回路に組み込んだ。ガス検知素子D1と補
償素子C1の温度を第1の下限温度より高く、水素に対
しては出力のない240℃に保持し、ガス検知素子D2
と補償素子C2は可変抵抗により電流を調節し、第1の
下限温度と第2の下限温度の中間の温度120℃に保持
した。濃度2000ppm のエタノールガスを全素子に接
触させ、第2の出力を第1の出力に一致するように増幅
器の増幅率を調製した。
【0015】このように調整したガス検知装置に、一酸
化炭素、水素およびエタノールを混合した被検ガスを接
触させ、ガス出力を調べた。図3は本発明に係るガス検
知装置の混合ガスに対する出力のグラフである。dは一
酸化炭素に、eはエタノールに、fは水素に対する出力
カーブである。横軸は各ガスの濃度である。エタノール
出力は相殺され、一酸化炭素出力のみが現れていること
が判る。 実施例2 本発明の他の実施例として、ガス検知素子をパラジウム
および白金触媒を担持したアルミナ担体とし、補償素子
を酸化銅触媒を担持したアルミナ担体とした。従来のブ
リッジ回路にこれらの素子を組み込んだ場合の、一酸化
炭素および水素に対する出力グラフは既に図5に示し
た。第2の下限温度は100℃以下、第1の下限温度は
約120℃なので、第1の素子対を250℃、第2の素
子対を100℃に保持し、濃度2000ppm の水素を全
素子に接触させ、第2の出力を第1の出力に一致するよ
うに増幅器の増幅率を調製した。
【0016】このように調整したガス検知装置に、一酸
化炭素および水素を混合した被検ガスを接触させ、ガス
出力を調べたところ、水素出力は相殺され、一酸化炭素
出力のみが現れた。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、2種の可燃性ガスを酸
化可能であり、酸化可能な温度域の一部は重なり、第1
種の可燃性ガスを第1の下限温度以上で酸化可能であ
り、第2種の可燃性ガスを第1の下限温度より低い第2
の下限温度以上で酸化可能である2個のガス検知素子と
2個の温度補償素子とを有し、ガス検知素子と補償素子
との第1の直列接続と、ガス検知素子と補償素子と可変
抵抗との第2の直列接続と、2つの抵抗の直列接続と、
電源とを並列接続した複合ブリッジ回路であって、2つ
の抵抗の接続点をコモンとし、このコモンと第1の直列
接続の各素子の接続点との間に生ずる出力を第1の出力
とし、このコモンと第2の直列接続の各素子の接続点と
の間に生ずる出力を増幅器により増幅して第2の出力と
し、第1の直列接続の各素子を第1の下限温度以上の温
度に保持し、第2の直列接続の各素子を第1の下限温度
と第2の下限温度の間の温度に保持し、第2のガスに対
して、第2の出力を第1の出力と等しくなるように増幅
器の増幅率を調整し、第1の出力と第2の出力との差を
第1種のガスの検知出力とすることとしたため、2つの
ブリッジ回路を必要とせず、有感温度域の一部が重なる
2種のガスの濃度検知ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るガス検知装置のブリッジ回路図
【図2】本発明に係るガス検知素子と補償素子とを従来
のブリッジ回路に組み込んだ場合の、濃度2000ppm
可燃性ガスに対する出力のグラフ
【図3】本発明に係るガス検知装置の混合ガスに対する
出力のグラフ
【図4】従来のガス検知装置のブリッジ回路図
【図5】従来のガス検知装置の出力のガス検知素子温度
依存性のグラフ
【符号の説明】
D ガス検知素子 D1 ガス検知素子 D2 ガス検知素子 C 補償素子 C1 補償素子 C2 補償素子 R1 抵抗 R2 抵抗 Rv 抵抗 A 増幅器 E 電源 K コモン V1 出力 V2 出力

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2種の可燃性ガスを酸化可能であり、酸化
    可能な温度域の一部は重なり、第1種のガスを第1の下
    限温度以上で酸化可能であり、第2種の可燃性ガスを第
    1の下限温度より低い第2の下限温度以上で酸化可能で
    ある2個のガス検知素子と2個の温度補償素子とを有
    し、ガス検知素子と補償素子との第1の直列接続と、ガ
    ス検知素子と補償素子と可変抵抗との第2の直列接続
    と、2つの抵抗の直列接続と、電源とを並列接続した複
    合ブリッジ回路であって、 2つの抵抗の接続点をコモンとし、このコモンと第1の
    直列接続の各素子の接続点との間に生ずる出力を第1の
    出力とし、このコモンと第2の直列接続の各素子の接続
    点との間に生ずる出力を増幅器により増幅して第2の出
    力とし、 第1の直列接続の各素子を第1の下限温度以上の温度に
    保持し、第2の直列接続の各素子を第1の下限温度と第
    2の下限温度の間の温度に保持し、 第2のガスに対して、第2の出力を第1の出力と等しく
    なるように増幅器の増幅率を調整し、第1の出力と第2
    の出力との差を第1種のガスの検知出力とすることを特
    徴とするガス検知装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のガス検知装置において、
    前記ガス検知素子は白金測温抵抗体にαFe2O3 を付着さ
    せた素子であることを特徴とするガス検知装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載のガス検知装置に
    おいて、第1種のガスは一酸化炭素であり、第2種のガ
    スはエタノールであることを特徴とするガス検知装置。
JP20862495A 1995-08-16 1995-08-16 ガス検知装置 Pending JPH0954060A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006337339A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Riken Keiki Co Ltd 水素検出装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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