(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス導入路から導入されるガスのにおいを測定するメインセンサを備えたにおい測定装置において、
a)メインセンサの前に設けられたセンサであるプレセンサと、
b)プレセンサとメインセンサとの間に設けられた切替弁と、
c)プレセンサとメインセンサのクリーニングを行うためのガスを導入するクリーニングガス導入路と、
d)プレセンサの測定結果に基づき、サンプルガスとクリーニングガスを所定割合で混合して、サンプルガスを希釈するメインセンサ保護制御部と、
を備えることを特徴とするにおい測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、悪臭濃度の確認、食品の品質検査等に用いられるにおいセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
においセンサには、金属酸化物半導体や導電性高分子の抵抗値変化を利用するもの、水晶振動子上に、脂質膜若しくは有機膜に感応物質を取り込んだ膜を付着し、その振動周波数の変化を利用するもの、更に、ＳＡＷデバイス上に前記感応膜を付着して表面弾性波の変化を利用するもの等、種々のタイプのものが考案されている。いずれにせよ、においセンサは、空気中に含まれるにおい成分がセンサの感応面に付着することにより生ずるセンサの物理的変化を電気的に測定するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り、においセンサがにおいを測定するためには、におい成分がセンサの感応面上に付着しなければならない。従って、新たな測定を行なう前には、前回の測定時に付着した成分を感応面から脱離させてやる必要がある。このため、従来のにおいセンサでは、１回の測定毎に、清浄な空気を所定時間流すというクリーニング操作が必要であった。
【０００４】
しかし、サンプルガスが高濃度すぎる場合、或いはサンプルが液化している場合には、におい成分が感応面上に著しく多量に付着し、クリーニングに非常に長時間を要したり、ひどい場合にはセンサが二度と使えなくなってしまうということもあった。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、高濃度のサンプルガスに対しても損傷することがなく、従って、いかなるサンプルガスに対しても安心して用いることができるにおい測定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために成された本発明は、ガス導入路から導入されるガスのにおいを測定するメインセンサを備えたにおい測定装置において、
a)メインセンサの前に設けられたにおいセンサであるプレセンサと、
b)プレセンサとメインセンサとの間に設けられた切替弁と、
c)プレセンサとメインセンサのクリーニングを行うためのガスを導入するクリーニングガス導入路と、
d)プレセンサの測定結果に基づき、サンプルガスとクリーニングガスを所定割合で混合して、サンプルガスを希釈するメインセンサ保護制御部と、
を備えることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
ガス導入路からサンプルガスが導入されてくると、サンプルガスはまずプレセンサにより測定される。プレセンサは、その測定結果をメインセンサ保護制御部に送信する。メインセンサ保護制御部は、プレセンサにより測定されたサンプルガスのにおいの程度に応じて、切替弁を操作する。例えば、サンプルガスのにおいが強すぎて、メインセンサを損傷する可能性があると判断した場合には、サンプルガスがメインセンサに導入されないように切替弁を操作する。或いは、サンプルガスをメインセンサに導入する時間を所定の値よりも短くする。さらには、サンプルガスとクリーニングガスを所定割合で混合して、サンプルガスを希釈するようにしてもよい。これらの場合、メインセンサから出力される値の補正を自動的に行なう等の操作を行なうようにすることが望ましい。
【０００８】
プレセンサ自体は、強いにおいを有するサンプルガスにより損傷する可能性があることから、低価格のものを用いることが望ましい。メインセンサが複数のにおいセンサを含むものであるときには、プレセンサはその複数のにおいセンサ中の最も脆弱なものを保護できる程度の感度を有するものを選択する。また、液化したサンプルの侵入を防ぐことでメインセンサを保護することができる場合には、においセンサの特性とは全く関係の無い液センサを流路中に設けてプレセンサとすることもできる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明に係るにおい測定装置では、サンプルガスのにおいが予めプレセンサにより測定され、メインセンサを損傷する虞があるときには適切な切替弁操作によりそれを防止することが可能になる。従って、プレセンサとして安価なにおいセンサを用いることにより、本来の測定を行なうべきメインセンサを保護することができる。
【００１０】
【実施例】
本発明の一実施例であるにおい測定装置１０の構成を図１に示す。本におい測定装置１０にはガス導入路としてサンプルガス流路１１と空気流路１２が設けられ、これらは第１流路切替弁１７で１本の導入路１３にまとめられた後、再び測定流路１４とバイパス流路１５に分岐される。測定流路１４とバイパス流路１５の前後には第２及び第３流路切替弁１８、１９が設けられ、下流側の第３流路切替弁１９の後に１本となった流路（排出流路）１６は排出口に接続される。測定流路１４には、本におい測定装置１０の中心となるメインセンサ２３が設けられ、その上流側の１本の導入路１３にはプレセンサ２２が設けられる。メインセンサ２３及びプレセンサ２２は共ににおいセンサであるが、メインセンサ２３は本来のにおい測定を行なうための高精度のセンサであるのに対し、プレセンサ２２はメインセンサ２３の劣化・損傷を保護するためものであり、メインセンサ２３よりも安価な、交換が容易なものを使用する。
【００１１】
サンプルガス流路１１には、プレセンサ２２及びメインセンサ２３を水分から保護するために、疎水性フィルタ２０が設けられる。また、空気流路１２には活性炭２１が設けられる。空気流路１２から導入される空気はプレセンサ２２及びメインセンサ２３のクリーニングガスとして用いられるためである。これら疎水性フィルタ２０及び活性炭２１は、本発明の構成においては必須のものではない。排出流路１６には吸引ポンプ２４が設けられる。
【００１２】
これらガス流路、切替弁等の他に、本におい測定装置１０には演算／流路制御部２５及び操作制御部２６が設けられている。演算／流路制御部２５には上記プレセンサ２２及びメインセンサ２３からの信号が入力され、後述の演算処理の結果に基づいて、第１〜第３流路切替弁１７、１８、１９及び吸引ポンプ２４に制御信号が送信される。操作制御部２６にはパソコン２８及び表示部２７が接続され、操作者からのコマンドを演算／流路制御部２５に伝達し、又、演算／流路制御部２５における後述の演算結果を表示部２７に表示する。なお、パソコン２８の代わりに単なる操作パネルを設けてもよい。
【００１３】
演算／流路制御部２５における演算及び流路制御処理を次に説明する。サンプルガスの準備が整い、操作者がパソコン２８又は操作パネルを操作して測定の開始を指示すると、演算／流路制御部２５は第１、第２及び第３流路切替弁１７、１８、１９をサンプルガス流路−導入路−バイパス流路−排出流路の接続とするとともに、吸引ポンプ２４を作動させる。これにより、サンプルガスが上記流路を流れ、導入路１３においてプレセンサ２２により測定される。この時点では、サンプルガスはメインセンサ２３を通らない。
【００１４】
プレセンサ２２における測定結果は演算／流路制御部２５に送られ、そこで所定の閾値と比較される。ここにおける閾値は、メインセンサ２３が不可逆的劣化又は損傷を受けない程度のガスに対するプレセンサ２２の出力値として予め定めておく。プレセンサ２２で測定されたサンプルガスの測定値が閾値以下である場合には、演算／流路制御部２５は第２及び第３流路切替弁１８、１９を切り替え、導入路−測定流路−排出流路の接続とする。これによりサンプルガスはメインセンサ２３を通るようになり、ここでサンプルガスの本来的測定が行なわれる。メインセンサ２３における測定信号は演算／流路制御部２５に送られ、そこで解析されて表示部２７及び／又はパソコン２８に測定結果が送られる。メインセンサ２３における測定が終了した後は、演算／流路制御部２５は第１、第２、第３流路切替弁１７、１８、１９を空気流路−導入路−測定流路−排出流路の接続とし、プレセンサ２２及びメインセンサ２３のクリーニングを行なう。
【００１５】
一方、プレセンサ２２で測定されたサンプルガスの測定値が閾値以上である場合には、演算／流路制御部２５は第２及び第３流路切替弁１８、１９をそのままとしつつ、第１流路切替弁１７を空気流路−導入路に切り替える。また、サンプルガスの測定値が閾値以上であったことを表示部２７及び／又はパソコン２８に出力する。これにより、サンプルガスのにおい測定は中止され、メインセンサ２３が劣化或いは損傷から防止される。
【００１６】
このようにサンプルガスの濃度が高すぎる場合に、サンプルガスを全くメインセンサに送らないのではなく、プレセンサにおける測定結果によってはメインセンサにおける測定時間を短くしたり、空気との所定割合の混合ガスをメインセンサに導入するようにしてもよい。また、吸引ポンプ２４を逆方向に回転し、サンプルガスを戻すようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例であるにおい測定装置の概略構成図。
【符号の説明】
１０…におい測定装置
１１…サンプルガス流路
１２…空気流路
１３…導入路
１４…測定流路
１５…バイパス流路
１６…排出流路
１７、１８、１９…第１、第２、第３流路切替弁
【図１】
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