JPH10206363A - ガス計測装置 - Google Patents
ガス計測装置Info
- Publication number
- JPH10206363A JPH10206363A JP9019967A JP1996797A JPH10206363A JP H10206363 A JPH10206363 A JP H10206363A JP 9019967 A JP9019967 A JP 9019967A JP 1996797 A JP1996797 A JP 1996797A JP H10206363 A JPH10206363 A JP H10206363A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- sensor
- output
- correction coefficient
- concentration
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 干渉を補正して正しい測定値を得る。
【解決手段】 ガスＧａ用センサ２はガスＧｂに対して
不感であるのに対し、ガスＧｂ用センサ４はガスＧｂに
はもちろんのこと、ガスＧａにも応答する特性をもって
いるものとする。補正係数算出・記憶部６は、ガスＧａ
のみを含む標準ガスを供給して行なうガスＧａ校正時に
ガスＧｂ用センサ４のガスＧａに対する出力とガスＧａ
用センサ２のガスＧａに対する出力との比を補正係数と
して算出し記憶する。補正演算部８は、測定時にガスＧ
ａ用センサ２の出力に、補正係数算出・記憶部６に記憶
されている補正係数をかけたものを、ガスＧｂ用センサ
４の出力から引くことにより、ガスＧｂ用センサＳｂに
よるガスＧｂ単体の出力を求める。
不感であるのに対し、ガスＧｂ用センサ４はガスＧｂに
はもちろんのこと、ガスＧａにも応答する特性をもって
いるものとする。補正係数算出・記憶部６は、ガスＧａ
のみを含む標準ガスを供給して行なうガスＧａ校正時に
ガスＧｂ用センサ４のガスＧａに対する出力とガスＧａ
用センサ２のガスＧａに対する出力との比を補正係数と
して算出し記憶する。補正演算部８は、測定時にガスＧ
ａ用センサ２の出力に、補正係数算出・記憶部６に記憶
されている補正係数をかけたものを、ガスＧｂ用センサ
４の出力から引くことにより、ガスＧｂ用センサＳｂに
よるガスＧｂ単体の出力を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスセンサを備えた
ガス計測装置に関し、特に異なる２成分のガスＧａとＧ
ｂを測定するためにそれぞれの成分用のセンサＳａとＳ
ｂを搭載し、かつガスＧａ用センサＳａはガスＧｂに対
して不感であるのに対し、ガスＧｂ用センサＳｂはガス
Ｇａにも応答する特性をもつガス計測装置に関するもの
である。このようなガス計測装置としては、ＮＯとＮＯ
2をともに測定するために、ＮＯセンサとＮＯ2センサと
を備えたＮＯｘ計測装置等が挙げられる。
ガス計測装置に関し、特に異なる２成分のガスＧａとＧ
ｂを測定するためにそれぞれの成分用のセンサＳａとＳ
ｂを搭載し、かつガスＧａ用センサＳａはガスＧｂに対
して不感であるのに対し、ガスＧｂ用センサＳｂはガス
Ｇａにも応答する特性をもつガス計測装置に関するもの
である。このようなガス計測装置としては、ＮＯとＮＯ
2をともに測定するために、ＮＯセンサとＮＯ2センサと
を備えたＮＯｘ計測装置等が挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】ガスセンサは主として大気中の特定ガス
成分の検知や定量を行なう素子であって、一般的な分析
はもとより、各種機器から工業用プロセス系の制御など
に用いられている。本発明が対象とするガス計測装置
は、２種類のガスＧａとＧｂの濃度をそれぞれ異なるセ
ンサで測定するために、２種類のガスセンサを搭載した
ものである。そのようなガスセンサは、例えば定電位電
解式ガスセンサであり、センサからの出力はそれぞれの
ガス用に設定された電位により定められたガスの濃度に
比例した電流として与えられる。この出力信号を計測器
にピックアップするには、センサと抵抗で閉回路を作
り、その抵抗間の電圧を測ることで、濃度に比例した電
流を電圧に変換している。
成分の検知や定量を行なう素子であって、一般的な分析
はもとより、各種機器から工業用プロセス系の制御など
に用いられている。本発明が対象とするガス計測装置
は、２種類のガスＧａとＧｂの濃度をそれぞれ異なるセ
ンサで測定するために、２種類のガスセンサを搭載した
ものである。そのようなガスセンサは、例えば定電位電
解式ガスセンサであり、センサからの出力はそれぞれの
ガス用に設定された電位により定められたガスの濃度に
比例した電流として与えられる。この出力信号を計測器
にピックアップするには、センサと抵抗で閉回路を作
り、その抵抗間の電圧を測ることで、濃度に比例した電
流を電圧に変換している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような計測器に搭
載される、例えば定電位電解式ＮＯｘセンサにおいて
は、ＮＯ用センサはＮＯ2に対して不感であるのに対
し、ＮＯ2用センサはＮＯ2だけでなくＮＯにも応答し、
つまりＮＯの干渉を受ける。その結果ＮＯ2用センサか
らの出力はＮＯとＮＯ2の両方に対する出力が重畳した
値となって、正しいＮＯ2濃度を測定することができな
い問題がある。
載される、例えば定電位電解式ＮＯｘセンサにおいて
は、ＮＯ用センサはＮＯ2に対して不感であるのに対
し、ＮＯ2用センサはＮＯ2だけでなくＮＯにも応答し、
つまりＮＯの干渉を受ける。その結果ＮＯ2用センサか
らの出力はＮＯとＮＯ2の両方に対する出力が重畳した
値となって、正しいＮＯ2濃度を測定することができな
い問題がある。
【０００４】このことを、定電位電解式のＮＯセンサと
ＮＯ2センサを搭載した計測器についてさらに説明す
る。図２は濃度ＡのＮＯと濃度ＢのＮＯ2の混合ガスを
測定した場合のＮＯセンサとＮＯ2センサの出力を表わ
したものである。ＮＯセンサは測定対象であるＮＯガス
に対してのみ正方向に濃度に比例した電圧ａを発生す
る。一方、ＮＯ2センサは測定対象であるＮＯ2ガスに対
して正方向に濃度に比例した電圧ｂを発生するが、ＮＯ
ガスに対しても応答し、こちらは負方向に濃度に比例し
た電圧ｃを発生する。その結果、ＮＯセンサは電圧ａを
そのまま出力するが、ＮＯ2センサは電圧ｂにｃを加え
た電圧ｄを信号として出力する。そこで、本発明はこの
ように２種類のセンサのうち一方のセンサが他方のガス
の干渉を受ける場合においても、その干渉を補正して正
しい測定値を得ることができるようにすることを目的と
するものである。
ＮＯ2センサを搭載した計測器についてさらに説明す
る。図２は濃度ＡのＮＯと濃度ＢのＮＯ2の混合ガスを
測定した場合のＮＯセンサとＮＯ2センサの出力を表わ
したものである。ＮＯセンサは測定対象であるＮＯガス
に対してのみ正方向に濃度に比例した電圧ａを発生す
る。一方、ＮＯ2センサは測定対象であるＮＯ2ガスに対
して正方向に濃度に比例した電圧ｂを発生するが、ＮＯ
ガスに対しても応答し、こちらは負方向に濃度に比例し
た電圧ｃを発生する。その結果、ＮＯセンサは電圧ａを
そのまま出力するが、ＮＯ2センサは電圧ｂにｃを加え
た電圧ｄを信号として出力する。そこで、本発明はこの
ように２種類のセンサのうち一方のセンサが他方のガス
の干渉を受ける場合においても、その干渉を補正して正
しい測定値を得ることができるようにすることを目的と
するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】図１に本発明を概略的に
示す。異なる２成分のガスＧａとＧｂを測定するために
それぞれの成分用のセンサ（Ｓａ）２とセンサ（Ｓｂ）
４を搭載している。いま、ガスＧａ用センサ２はガスＧ
ｂに対して不感であるのに対し、ガスＧｂ用センサ４は
ガスＧｂにはもちろんのこと、ガスＧａにも応答する特
性をもっているものとする。
示す。異なる２成分のガスＧａとＧｂを測定するために
それぞれの成分用のセンサ（Ｓａ）２とセンサ（Ｓｂ）
４を搭載している。いま、ガスＧａ用センサ２はガスＧ
ｂに対して不感であるのに対し、ガスＧｂ用センサ４は
ガスＧｂにはもちろんのこと、ガスＧａにも応答する特
性をもっているものとする。
【０００６】補正係数算出・記憶部６は、ガスＧａのみ
を含む標準ガスを供給して行なうガスＧａ校正時にガス
Ｇｂ用センサ４のガスＧａに対する出力とガスＧａ用セ
ンサ２のガスＧａに対する出力との比を補正係数として
算出し記憶する。補正演算部８は、測定時にガスＧａ用
センサ２の出力に、補正係数算出・記憶部６に記憶され
ている補正係数をかけたものを、ガスＧｂ用センサ４の
出力から引くことにより、ガスＧｂ用センサＳｂによる
ガスＧｂ単体の出力を求める。
を含む標準ガスを供給して行なうガスＧａ校正時にガス
Ｇｂ用センサ４のガスＧａに対する出力とガスＧａ用セ
ンサ２のガスＧａに対する出力との比を補正係数として
算出し記憶する。補正演算部８は、測定時にガスＧａ用
センサ２の出力に、補正係数算出・記憶部６に記憶され
ている補正係数をかけたものを、ガスＧｂ用センサ４の
出力から引くことにより、ガスＧｂ用センサＳｂによる
ガスＧｂ単体の出力を求める。
【０００７】
【実施例】定電位電解式のＮＯセンサとＮＯ2センサと
を備えた計測装置の一実施例について説明する。ＮＯガ
ス校正時には、既知濃度ＡのＮＯガスを単体で測定器に
流し、図２におけるＮＯセンサの出力電圧ａとＮＯ2セ
ンサの出力電圧ｃを測定し、補正係数算出・記憶部６で
は補正係数Ｈとして Ｈ＝ｃ／ａ ……（１） を算出し、記憶する。
を備えた計測装置の一実施例について説明する。ＮＯガ
ス校正時には、既知濃度ＡのＮＯガスを単体で測定器に
流し、図２におけるＮＯセンサの出力電圧ａとＮＯ2セ
ンサの出力電圧ｃを測定し、補正係数算出・記憶部６で
は補正係数Ｈとして Ｈ＝ｃ／ａ ……（１） を算出し、記憶する。
【０００８】測定時には、未知試料に濃度ＸのＮＯガス
と濃度ＹのＮＯ2ガスが共存するとすると、ＮＯセンサ
の出力はＮＯ2濃度に関係なくＮＯ濃度のみによる信号
ｘを与えるから、この値ｘとさきの補正係数Ｈを使っ
て、濃度ＸのＮＯガスに対するＮＯ2センサの出力ｘｃ
は以下の式で算出される。 ｘｃ＝Ｈ・ｘ ……（２）
と濃度ＹのＮＯ2ガスが共存するとすると、ＮＯセンサ
の出力はＮＯ2濃度に関係なくＮＯ濃度のみによる信号
ｘを与えるから、この値ｘとさきの補正係数Ｈを使っ
て、濃度ＸのＮＯガスに対するＮＯ2センサの出力ｘｃ
は以下の式で算出される。 ｘｃ＝Ｈ・ｘ ……（２）
【０００９】一方、ＮＯ2センサからの出力信号ｙｉ
は、濃度ＹのＮＯ2ガスによる出力信号ｙと濃度ＸのＮ
Ｏガスによる信号ｘｃを加えた値として次の（３）式の
ように出力される。 ｙｉ＝ｙ＋ｘｃ ……（３） したがって、ＮＯ2センサからの出力信号ｙｉから
（２）式のＨ・ｘを減じることにより、次の（４）式の
ように、濃度ＹのＮＯ2ガスによる真の出力信号ｙを得
ることができる。 ｙ＝ｙｉ−Ｈ・ｘ……（４）
は、濃度ＹのＮＯ2ガスによる出力信号ｙと濃度ＸのＮ
Ｏガスによる信号ｘｃを加えた値として次の（３）式の
ように出力される。 ｙｉ＝ｙ＋ｘｃ ……（３） したがって、ＮＯ2センサからの出力信号ｙｉから
（２）式のＨ・ｘを減じることにより、次の（４）式の
ように、濃度ＹのＮＯ2ガスによる真の出力信号ｙを得
ることができる。 ｙ＝ｙｉ−Ｈ・ｘ……（４）
【００１０】各成分ガスが存在しない基準状態、すなわ
ち、ブランクガス中での出力が０でない場合には、補正
係数Ｈを求めるＮＯガスによる校正時の動作は、図３に
示されるようにブランク補正を行なった後の出力を用い
て行なう。ブランクガスとして空気を測定したときのＮ
Ｏセンサの出力がｅ、ＮＯ2センサの出力がｇであった
とする。濃度ＡのＮＯガスを測定したときのＮＯセンサ
の出力がｆ、ＮＯ2センサの出力がｈであったとする。
ブランク補正を行なった出力値Ｉ，IIはそれぞれＩ＝ｆ
−ｅ、II＝ｈ−ｇとなり、補正係数Ｈは、 Ｈ＝II／Ｉ ＝（ｈ−ｇ）／（ｆ−ｅ） となる。
ち、ブランクガス中での出力が０でない場合には、補正
係数Ｈを求めるＮＯガスによる校正時の動作は、図３に
示されるようにブランク補正を行なった後の出力を用い
て行なう。ブランクガスとして空気を測定したときのＮ
Ｏセンサの出力がｅ、ＮＯ2センサの出力がｇであった
とする。濃度ＡのＮＯガスを測定したときのＮＯセンサ
の出力がｆ、ＮＯ2センサの出力がｈであったとする。
ブランク補正を行なった出力値Ｉ，IIはそれぞれＩ＝ｆ
−ｅ、II＝ｈ−ｇとなり、補正係数Ｈは、 Ｈ＝II／Ｉ ＝（ｈ−ｇ）／（ｆ−ｅ） となる。
【００１１】ブランク補正を行なう場合の一般的な測定
時の動作を図４に示す。ＮＯセンサの出力信号（ブラン
ク補正を行なった信号）はＮＯスパン校正係数をかける
ことによってＮＯ濃度出力として表示される。一方、Ｎ
Ｏ2センサ出力信号はブランク補正を行なった後、ＮＯ
センサ信号に補正係数ＨをかけてＮＯ干渉計算値として
ＮＯ2センサ出力から引き算をし、その引き算された結
果にＮＯ2スパン校正係数をかけることによってＮＯ干
渉が補正されたＮＯ2濃度出力として表示される。
時の動作を図４に示す。ＮＯセンサの出力信号（ブラン
ク補正を行なった信号）はＮＯスパン校正係数をかける
ことによってＮＯ濃度出力として表示される。一方、Ｎ
Ｏ2センサ出力信号はブランク補正を行なった後、ＮＯ
センサ信号に補正係数ＨをかけてＮＯ干渉計算値として
ＮＯ2センサ出力から引き算をし、その引き算された結
果にＮＯ2スパン校正係数をかけることによってＮＯ干
渉が補正されたＮＯ2濃度出力として表示される。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば２成分のためのそれぞれ
のガスセンサのうち、一方のセンサは他方のガスの干渉
を受けず、他方のセンサは一方のガスの干渉を受ける場
合において、いずれのガスセンサの測定値としても干渉
を補正された測定対象ガスのみ測定値を得ることができ
る。
のガスセンサのうち、一方のセンサは他方のガスの干渉
を受けず、他方のセンサは一方のガスの干渉を受ける場
合において、いずれのガスセンサの測定値としても干渉
を補正された測定対象ガスのみ測定値を得ることができ
る。
【図１】本発明を示すブロック図である。
【図２】干渉を受けるガスセンサの出力を模式的に示す
波形図である。
波形図である。
【図３】ブランク補正を行なう場合の補正係数の求め方
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図４】一実施例における測定時の動作を示すフローチ
ャート図である。
ャート図である。
２，４ センサ ６ 補正係数算出・記憶部 ８ 補正演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田原 修 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 網田 孝司 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 異なる２成分のガスＧａとＧｂを測定す
るためにそれぞれの成分用のセンサＳａとＳｂを搭載
し、かつガスＧａ用センサＳａはガスＧｂに対して不感
であるのに対し、ガスＧｂ用センサＳｂはガスＧａにも
応答する特性をもつガス計測装置において、 ガスＧａのみを含む標準ガスを供給して行なうガスＧａ
校正時にガスＧｂ用センサＳｂのガスＧａに対する出力
とガスＧａ用センサＳａのガスＧａに対する出力との比
を補正係数として算出し記憶する補正係数算出・記憶部
と、 測定時にガスＧａ用センサＳａの出力にこの補正係数を
かけたものをガスＧｂ用センサＳｂの出力から引くこと
によりガスＧｂ用センサＳｂによるガスＧｂ単体の出力
を求める補正演算部と、を備えたことを特徴とするガス
計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9019967A JPH10206363A (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | ガス計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9019967A JPH10206363A (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | ガス計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10206363A true JPH10206363A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=12013971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9019967A Pending JPH10206363A (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | ガス計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10206363A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010249795A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-11-04 | Nippon Soken Inc | 水素ガス濃度検出システム、及びこれを有するガスセンサ素子 |
| WO2015030165A1 (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | 株式会社デンソー | ガス濃度検出装置 |
| KR101842799B1 (ko) * | 2016-11-11 | 2018-05-14 | 건국대학교 산학협력단 | Ndir의 보정계수 산출방법 및 산출된 보정계수를 이용한 ndir의 가스농도 측정방법 |
-
1997
- 1997-01-16 JP JP9019967A patent/JPH10206363A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010249795A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-11-04 | Nippon Soken Inc | 水素ガス濃度検出システム、及びこれを有するガスセンサ素子 |
| WO2015030165A1 (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | 株式会社デンソー | ガス濃度検出装置 |
| JP2015064341A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-04-09 | 株式会社デンソー | ガス濃度検出装置 |
| US10073053B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-09-11 | Denso Corporation | Gas concentration measuring apparatus |
| US10113992B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-10-30 | Denso Corporation | Gas concentration measuring apparatus |
| KR101842799B1 (ko) * | 2016-11-11 | 2018-05-14 | 건국대학교 산학협력단 | Ndir의 보정계수 산출방법 및 산출된 보정계수를 이용한 ndir의 가스농도 측정방법 |
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