JPS60203843A - ガス検出装置 - Google Patents
ガス検出装置Info
- Publication number
- JPS60203843A JPS60203843A JP6025584A JP6025584A JPS60203843A JP S60203843 A JPS60203843 A JP S60203843A JP 6025584 A JP6025584 A JP 6025584A JP 6025584 A JP6025584 A JP 6025584A JP S60203843 A JPS60203843 A JP S60203843A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/045—Circuits
- G01N27/046—Circuits provided with temperature compensation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Health & Medical Sciences (AREA)
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
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- Emergency Alarm Devices (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用外8If)
本発明は、ガス織度全電気信号に袈換し、環境温度を補
正して検出するガス検出装置に関する。
正して検出するガス検出装置に関する。
(従来技術)
近年、ガス濃度の変化を容斌、あるいは抵抗値等のイン
ピーダンスの変化として捕える検出部を組み込み、検出
部のインピーダンス変化に対応してガス濃度を演算する
ようにしたガス検出装置の開発が推し進められている。
ピーダンスの変化として捕える検出部を組み込み、検出
部のインピーダンス変化に対応してガス濃度を演算する
ようにしたガス検出装置の開発が推し進められている。
ところで、このようなガス検出装置に用いられる検出部
では、ガス濃度の変化に応じてインピーダンスが変化す
るのみならず、環境の温度変化に対してもインピーダン
スが変化することで、環視の温良変化に対する温度補償
を考属する必要があった。
では、ガス濃度の変化に応じてインピーダンスが変化す
るのみならず、環境の温度変化に対してもインピーダン
スが変化することで、環視の温良変化に対する温度補償
を考属する必要があった。
そこで、サーミスタ等の温夏袖償素子を検出部と直列、
あるいは並列に接続し、検出部の温度特性′ft補正す
るようにしていた。
あるいは並列に接続し、検出部の温度特性′ft補正す
るようにしていた。
しかしながら、検出部の温度特性を補正する温度補償集
子の選定を誤まると、検出するガス織度が一定にもかか
わらず温度変化に対して出力信号が変動することで、ガ
ス濃度の変化に対応する正確な出力信号が得られないと
いう問題があった。
子の選定を誤まると、検出するガス織度が一定にもかか
わらず温度変化に対して出力信号が変動することで、ガ
ス濃度の変化に対応する正確な出力信号が得られないと
いう問題があった。
また、検出部の温度特性が′4I雑な特性を示す場合は
、温度補償用の特別の回路部を設け、検出部の複雑な温
度特性に対応して温度補償をしなければならず、温度補
償用の回路構成が複雑化すると共に、ガス検出装置のコ
ストが上昇するという問題があった。
、温度補償用の特別の回路部を設け、検出部の複雑な温
度特性に対応して温度補償をしなければならず、温度補
償用の回路構成が複雑化すると共に、ガス検出装置のコ
ストが上昇するという問題があった。
(発明の目的)
不発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、簡単な
構成で温度補償を行ないつつ、ガス濃度の変化に対応し
て正確に信号出力するガス検出装置を提供することを目
的とする。
構成で温度補償を行ないつつ、ガス濃度の変化に対応し
て正確に信号出力するガス検出装置を提供することを目
的とする。
(発明の構成)
この目的を達成する1こめ本発明は、ガス濃度の変化に
応じてインピーダンスが変化する検出部を備え、検出部
のインピーダンス変化に対応して発振部の発振周期を変
化させ、この発振部の発振出力を微分回路で微分し、微
分出力に基づいてガス濃度を演算するガス検出装置にお
いて、微分回路に温度補償素子を組み込み、微分回路の
微分特性を環境の温度変化に応じて変史し、環視温度の
変動に対する補償を行なうようにしたものである。
応じてインピーダンスが変化する検出部を備え、検出部
のインピーダンス変化に対応して発振部の発振周期を変
化させ、この発振部の発振出力を微分回路で微分し、微
分出力に基づいてガス濃度を演算するガス検出装置にお
いて、微分回路に温度補償素子を組み込み、微分回路の
微分特性を環境の温度変化に応じて変史し、環視温度の
変動に対する補償を行なうようにしたものである。
(実施例)
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示す回路図である。まず
構成を説明すると、1はセンサであシ、検出部1aとリ
フレッシュ部1bを備えている。検出部1aは、被測定
ガス、例えばCOガスのガスa度が上昇すると、ガス濃
度の上昇に対応して検出部1aの両端の抵抗値が減少す
る。
構成を説明すると、1はセンサであシ、検出部1aとリ
フレッシュ部1bを備えている。検出部1aは、被測定
ガス、例えばCOガスのガスa度が上昇すると、ガス濃
度の上昇に対応して検出部1aの両端の抵抗値が減少す
る。
尚、リフレッシュ部1bは、外部からの定期的な所定電
圧の供給を受けて検出部1aの検出感度をリフレッシュ
する。また、検出s1aの抵抗値は、周囲温度に依存し
、周囲温度が上昇すると、温良上昇に対応して検出部1
aの抵抗値が減少する温度特性を有している。検出部1
a、抵抗R1、几2、R3、コンデンサC1および演算
増幅回路2で発振部を形成し、通常時は検出部1aの抵
抗値と、コンデンサC1の容量で定まる発振周期t1で
発振している。
圧の供給を受けて検出部1aの検出感度をリフレッシュ
する。また、検出s1aの抵抗値は、周囲温度に依存し
、周囲温度が上昇すると、温良上昇に対応して検出部1
aの抵抗値が減少する温度特性を有している。検出部1
a、抵抗R1、几2、R3、コンデンサC1および演算
増幅回路2で発振部を形成し、通常時は検出部1aの抵
抗値と、コンデンサC1の容量で定まる発振周期t1で
発振している。
センサ1がCOガスを検出すると、検出部1aの抵抗値
が変化し、検出部1aとコンデンサC1でなる時定数が
変化することでCOガスの濃度に対応した発振周期で発
振する。また検出部1aは温度特性t−有していること
で、周囲温度が変動すると、検出部1aの抵抗値の変化
で検出部1aとコンデンサC1でなる時定数が袈化し、
周囲温度に依存して発振周期が変化する。3はサーミス
タ等を用いた温度補償素子であり、周囲温度の変化に応
じて抵抗値が変化する。温度補償素子3とコンデンサC
2で微分回路を形成してお)、発振部からの発振出力を
端子P1を介して入力する。温度桶gX累子3が温度変
化を検出すると、温度便化に応じた温度補償素子3の抵
抗値とコンデンサC2の容量で定まる微分時定数に変更
して微分する。P2は端子であp、端子P2からは抵抗
R4を介してダイオードL)1に接続され、ダイオード
l)1で半波整流された微分出力を端子P3を介して演
算増幅回路4の正端子に入力している。一対の゛1源線
間には、抵抗几5とR6が直列接続され、抵抗R5と几
6の接続点よシコンデンサC3を接続し、所定の基準電
圧V、を演算増幅回路4の負端子に与えている。
が変化し、検出部1aとコンデンサC1でなる時定数が
変化することでCOガスの濃度に対応した発振周期で発
振する。また検出部1aは温度特性t−有していること
で、周囲温度が変動すると、検出部1aの抵抗値の変化
で検出部1aとコンデンサC1でなる時定数が袈化し、
周囲温度に依存して発振周期が変化する。3はサーミス
タ等を用いた温度補償素子であり、周囲温度の変化に応
じて抵抗値が変化する。温度補償素子3とコンデンサC
2で微分回路を形成してお)、発振部からの発振出力を
端子P1を介して入力する。温度桶gX累子3が温度変
化を検出すると、温度便化に応じた温度補償素子3の抵
抗値とコンデンサC2の容量で定まる微分時定数に変更
して微分する。P2は端子であp、端子P2からは抵抗
R4を介してダイオードL)1に接続され、ダイオード
l)1で半波整流された微分出力を端子P3を介して演
算増幅回路4の正端子に入力している。一対の゛1源線
間には、抵抗几5とR6が直列接続され、抵抗R5と几
6の接続点よシコンデンサC3を接続し、所定の基準電
圧V、を演算増幅回路4の負端子に与えている。
演算増幅回路4は、基準゛1圧V、と微分出力と全比軟
し、微分出力が基準電圧■8に達すると、パルス状の検
出信号を端子P4に出力する。5はクロック出力部で、
l)、所定周期t。毎にクロックを出力する。ここで周
期【0は、通常時における発振部の発振周期【1より長
く設定されており、演算部6に対して演算処理の処理タ
イミングを与える。演算部6は、演算増幅回路4からの
パルス状の検出信号が端子P4を介して入力すると、ク
ロック出力部5からのクロックの出力タイミングに応じ
て所定時間t。内のパルス状の検出信号の面積の平均値
を演算処理する。
し、微分出力が基準電圧■8に達すると、パルス状の検
出信号を端子P4に出力する。5はクロック出力部で、
l)、所定周期t。毎にクロックを出力する。ここで周
期【0は、通常時における発振部の発振周期【1より長
く設定されており、演算部6に対して演算処理の処理タ
イミングを与える。演算部6は、演算増幅回路4からの
パルス状の検出信号が端子P4を介して入力すると、ク
ロック出力部5からのクロックの出力タイミングに応じ
て所定時間t。内のパルス状の検出信号の面積の平均値
を演算処理する。
次に動作を説明する。まず、定温状態でのCOガスの検
出動作を第2図のタイミングチャートを参照して説明す
る。通常発振部は、検出部1aの抵抗値とコンデンサC
1の容量で定まる時定数をもって所定周期t1で発振し
ておυ、第2図(A)に示すようにCOガス濃匿が変化
すると、検出部1aがCOガスを検出し、COカスのガ
ス一度の上昇に対応して検出部1aの抵抗値が減少する
。検出部1aの抵抗値の減少で検出部1aとコンデンサ
C1でなる時定数が小さくなシ、発振部の発振周期が1
1からt、に変更され、ガス濃度に応じて短くなる。即
ち第2図(B)に示すようにCOガスのガス機度の上昇
に応じて発振部の発振周期が早くなり、発振出力を端子
P1に与える。第2図(C)は端子P2の波形を示した
ものであり1発振出力がコンデンサC2と温度袖偵累子
3で定まる微分時定数で微分される。この微分出力は第
2図(1))に示すようにダイオードD1の介在で負成
分を除去され演算増幅回路4の正端子に入力する。演算
増幅回路4の負端子には所定の基準電圧V、が与えられ
てお9、基準電圧V、と微分出力とを比較して第2図(
E)に示すパルス状の検出信号を端子P4に出力する。
出動作を第2図のタイミングチャートを参照して説明す
る。通常発振部は、検出部1aの抵抗値とコンデンサC
1の容量で定まる時定数をもって所定周期t1で発振し
ておυ、第2図(A)に示すようにCOガス濃匿が変化
すると、検出部1aがCOガスを検出し、COカスのガ
ス一度の上昇に対応して検出部1aの抵抗値が減少する
。検出部1aの抵抗値の減少で検出部1aとコンデンサ
C1でなる時定数が小さくなシ、発振部の発振周期が1
1からt、に変更され、ガス濃度に応じて短くなる。即
ち第2図(B)に示すようにCOガスのガス機度の上昇
に応じて発振部の発振周期が早くなり、発振出力を端子
P1に与える。第2図(C)は端子P2の波形を示した
ものであり1発振出力がコンデンサC2と温度袖偵累子
3で定まる微分時定数で微分される。この微分出力は第
2図(1))に示すようにダイオードD1の介在で負成
分を除去され演算増幅回路4の正端子に入力する。演算
増幅回路4の負端子には所定の基準電圧V、が与えられ
てお9、基準電圧V、と微分出力とを比較して第2図(
E)に示すパルス状の検出信号を端子P4に出力する。
演算部6は、演算増幅回路4からのパルス状の検出信号
を入力すると、第2図(k゛)に示すクロック出力部5
からのクロック出力タイミングに応じて所定時間Lo内
のパルス状の検出信号の平均値を演算してお9、第2図
(U)に示すように、クロックの出力タイミングで与え
られる所定の演算時間t0経過後にCOガスのガス濃度
の上昇に応じた検出レベルの信号を出力する。
を入力すると、第2図(k゛)に示すクロック出力部5
からのクロック出力タイミングに応じて所定時間Lo内
のパルス状の検出信号の平均値を演算してお9、第2図
(U)に示すように、クロックの出力タイミングで与え
られる所定の演算時間t0経過後にCOガスのガス濃度
の上昇に応じた検出レベルの信号を出力する。
次に第3図のタイミングチャートを参照して温度変動に
対する温度++n慣の動作を説明する。まず通常時にお
ける発振部の発振出力は、検出s1aの抵抗値と、コン
デンサC1の容量で足まる所定周期t、で発振している
。第3図(A)に示すように、周囲温度がTLから+1
+ 、に上昇すると、検出部1aが所定の温度特性を有
していることで周囲温度の上昇に対応して検出部1aの
抵抗値が減少し、検出部1aとコンデンサC1でなる発
振時定数が第3図(B)に示すようにt、からt、に変
更され、発振回路の発振周期が短かくなる。また、温度
補偵累子3は。
対する温度++n慣の動作を説明する。まず通常時にお
ける発振部の発振出力は、検出s1aの抵抗値と、コン
デンサC1の容量で足まる所定周期t、で発振している
。第3図(A)に示すように、周囲温度がTLから+1
+ 、に上昇すると、検出部1aが所定の温度特性を有
していることで周囲温度の上昇に対応して検出部1aの
抵抗値が減少し、検出部1aとコンデンサC1でなる発
振時定数が第3図(B)に示すようにt、からt、に変
更され、発振回路の発振周期が短かくなる。また、温度
補偵累子3は。
周囲温度の上昇に対応して抵抗(1が減少し、温度イ…
慎累子3とコンデンサC2で定まる微分時定数が小さく
なることで第3図(U)に示すように微分時定数が14
からtSK変史でれ、端子P2の微分波形が、微分時定
数【Ilに応じて急峻な波形に変化する。第3図(1)
)は端子P3の波形を示したものでダイオードL)1の
介在で微分出力の負成分が除去され、演算増幅回路4の
正端子に人力する。一方、演算増幅回路4の負端子には
W1定の基準′1圧V、が与えられており、基準電圧■
1と微分出力とを比較してm3図(E)に示すように検
出ノくルスを端子P4に出力する。即ち、周囲温度の上
昇に応じて検出パルスのパルス周期が早くなると共に、
検出パルスのパルス幅が小さくなる。演鼻部6は、演算
増幅回路4からの検出パルスを入力すると、第3図(F
)に示すクロック出力部5からのクロックの出力タイミ
ングに応じて所定時間t。内の検出パルスの面積の平均
値を演算しておシ、周囲温度TLにおける検出パルスの
所定時間【。内での面積の平均値と、周囲温度l1lH
における検出パルスの所定時間t0内での面積の平均値
とが寺しくなるように基準電圧■8、および微分時定数
t、が設定されることで、演算部6の出力は第3図(G
)に下すように周囲温度の変動にかかわりなく、一定の
検出レベルの信号を出力する。
慎累子3とコンデンサC2で定まる微分時定数が小さく
なることで第3図(U)に示すように微分時定数が14
からtSK変史でれ、端子P2の微分波形が、微分時定
数【Ilに応じて急峻な波形に変化する。第3図(1)
)は端子P3の波形を示したものでダイオードL)1の
介在で微分出力の負成分が除去され、演算増幅回路4の
正端子に人力する。一方、演算増幅回路4の負端子には
W1定の基準′1圧V、が与えられており、基準電圧■
1と微分出力とを比較してm3図(E)に示すように検
出ノくルスを端子P4に出力する。即ち、周囲温度の上
昇に応じて検出パルスのパルス周期が早くなると共に、
検出パルスのパルス幅が小さくなる。演鼻部6は、演算
増幅回路4からの検出パルスを入力すると、第3図(F
)に示すクロック出力部5からのクロックの出力タイミ
ングに応じて所定時間t。内の検出パルスの面積の平均
値を演算しておシ、周囲温度TLにおける検出パルスの
所定時間【。内での面積の平均値と、周囲温度l1lH
における検出パルスの所定時間t0内での面積の平均値
とが寺しくなるように基準電圧■8、および微分時定数
t、が設定されることで、演算部6の出力は第3図(G
)に下すように周囲温度の変動にかかわりなく、一定の
検出レベルの信号を出力する。
従って、第2図及び第3図に示したようにCOガスのガ
ス製置の上昇と共に環境温度か変化した場合は%検出部
1aの抵抗値が変化すると共に温度補償素子3の抵抗も
変化して微分回路の僅分特性を変更して温度補償するこ
とで、COガスのガス濃度の上昇に対応した検出レベル
の信号を出力する。
ス製置の上昇と共に環境温度か変化した場合は%検出部
1aの抵抗値が変化すると共に温度補償素子3の抵抗も
変化して微分回路の僅分特性を変更して温度補償するこ
とで、COガスのガス濃度の上昇に対応した検出レベル
の信号を出力する。
尚、第1図において抵抗器5とR6を固定抵抗で直列接
続し、抵抗器5とR6の分圧電圧を基準電圧として演算
増幅回路4の負端子に与えているが、抵抗1(5又はR
6のいずれかを可変抵抗器を用いて、演算増幅回路4に
与える基準電圧を可変できるように構成すると、温度補
償素子3の選定を容易にすると共に、温度補償素子3の
温に特性と相まって、温度補償の鞘度を更に向上するこ
とができる。
続し、抵抗器5とR6の分圧電圧を基準電圧として演算
増幅回路4の負端子に与えているが、抵抗1(5又はR
6のいずれかを可変抵抗器を用いて、演算増幅回路4に
与える基準電圧を可変できるように構成すると、温度補
償素子3の選定を容易にすると共に、温度補償素子3の
温に特性と相まって、温度補償の鞘度を更に向上するこ
とができる。
又、検出部としてCOガスを検出するセンサを例にとっ
て説明してきたが、他のセンサ、即ち物理1itt−検
出すると、対応してインピーダンスが変化すると共に、
インピーダンスが周囲の温度に依存して変化する検出部
の温に補償として応用することができる。
て説明してきたが、他のセンサ、即ち物理1itt−検
出すると、対応してインピーダンスが変化すると共に、
インピーダンスが周囲の温度に依存して変化する検出部
の温に補償として応用することができる。
(発明の効果)
以上説明してきたように、本発明によれば、ガス濃度の
変化に応じてインピーダンスが変化する検出部を備゛え
、検出部のインピーダンス変化に対応して発振部の発振
周期を変化させ、この発振部の発振出力を微分回路で微
分した微分出力に基づいてガス濃度を演算するガス検出
装置において、微分回路に温度補償素子を組み込み、微
分回路の微分特性を温度変化に応じて変更するようにし
たことで、周囲温度の便化に対し簡単な構成で確実に温
度補償を行なうことができ、ガス濃度を正確に検出する
ことができるという効果が得られる。
変化に応じてインピーダンスが変化する検出部を備゛え
、検出部のインピーダンス変化に対応して発振部の発振
周期を変化させ、この発振部の発振出力を微分回路で微
分した微分出力に基づいてガス濃度を演算するガス検出
装置において、微分回路に温度補償素子を組み込み、微
分回路の微分特性を温度変化に応じて変更するようにし
たことで、周囲温度の便化に対し簡単な構成で確実に温
度補償を行なうことができ、ガス濃度を正確に検出する
ことができるという効果が得られる。
第1図は、本発明の一実施例を示す回路図、第2図は、
第1図における定温時の検出動作を示すタイミングチャ
ート、第3図は、第1図における温度変化時の動作を示
すタイミングチャートである。 1・・・センサ1a・・・検出部 1b・・・リフレッシュ部 2,4・・・演算増幅回路
3・・・温度補償索子 5・・・クロック出力部6・・
・演算部 R1,・・・B、6・・・抵抗C1,・・・
C3・・・コンデンサ D1・・・ダイオード Pl、・・・P4・・・端子特
許出願人 ホーチキ株式会社 代理人弁理士 竹 内 進
第1図における定温時の検出動作を示すタイミングチャ
ート、第3図は、第1図における温度変化時の動作を示
すタイミングチャートである。 1・・・センサ1a・・・検出部 1b・・・リフレッシュ部 2,4・・・演算増幅回路
3・・・温度補償索子 5・・・クロック出力部6・・
・演算部 R1,・・・B、6・・・抵抗C1,・・・
C3・・・コンデンサ D1・・・ダイオード Pl、・・・P4・・・端子特
許出願人 ホーチキ株式会社 代理人弁理士 竹 内 進
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ガス織度の変化に応じてインピーダンスが変化する検出
部と、該検出部のインピーダンス変化に対応して発振周
期が変化する発振部と、該発振部の発振出力を微分する
微分回路と、該微分回路の微分出力に基ゆいてガス織度
を諷真する演S部とで構成されるガス検出装置において
、 前記微分回路に温度変化を補償する補償素子を組み込み
、温度変化に応じて該微分回路の微分特性を変化させる
ようにしたことを特徴とするガス検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6025584A JPS60203843A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | ガス検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6025584A JPS60203843A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | ガス検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203843A true JPS60203843A (ja) | 1985-10-15 |
| JPH0374790B2 JPH0374790B2 (ja) | 1991-11-28 |
Family
ID=13136875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6025584A Granted JPS60203843A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | ガス検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60203843A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6280545A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-14 | Nittan Co Ltd | 環境異常検出回路 |
| EP1126429A3 (en) * | 2000-02-18 | 2002-03-13 | Viro-Tronic S.P.A. | Electronic narcotic gas detecting device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56157844A (en) * | 1980-05-10 | 1981-12-05 | Hitachi Ltd | Humidity detector |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP6025584A patent/JPS60203843A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56157844A (en) * | 1980-05-10 | 1981-12-05 | Hitachi Ltd | Humidity detector |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6280545A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-14 | Nittan Co Ltd | 環境異常検出回路 |
| EP1126429A3 (en) * | 2000-02-18 | 2002-03-13 | Viro-Tronic S.P.A. | Electronic narcotic gas detecting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0374790B2 (ja) | 1991-11-28 |
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