(57)【要約】【課題】無臭空気発生源の交換の頻度を少なくするとともに、長期間にわたって匂い測定を精度良く行うことができる匂い測定装置を提供する【解決手段】標準気体の匂いを匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂで検出し、その検出結果を基準にして被測定気体の匂いを測定する匂い測定装置において、被測定気体の匂い測定の基準となる標準気体をそれぞれ発生することができる複数の脱臭型の無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃと、各無臭空気発生源で発生した無臭空気の一つを選択的に匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂへ供給する標準気体選択供給手段とを備える。標準気体選択供給手段は、標準気体供給チューブ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ、切換弁３３，３５、中継チューブ３６及び気体導入チューブ３２を用いて構成される。【選択図】  図１
2004264175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標準気体の匂いを匂いセンサーで検出し、該検出結果を基準にして被測定気体の匂いを測定する匂い測定装置において、
該被測定気体の匂い測定の基準となる標準気体をそれぞれ発生することができる複数の標準気体発生源と、
該複数の標準気体発生源で発生した標準気体の一つを選択的に該匂いセンサーへ供給する標準気体選択供給手段とを備えたことを特徴とする匂い測定装置。
【請求項２】
請求項１の匂い測定装置において、
上記標準気体の匂いの検出結果に基づいて該標準気体の劣化を判定し、該判定結果に基づいて、該標準気体を発生している標準気体発生源とは別の標準気体発生源で発生した標準気体に切り換えるように、上記標準気体選択供給手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする匂い測定装置。
【請求項３】
請求項２の匂い測定装置において、
上記標準気体よりも無臭純度が高い高純度無臭気体を発生することができる高純度無臭気体発生源を備え、
該高純度無臭気体の匂いを上記匂いセンサーで検出し、該検出結果を基準にして該被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化を判定することを特徴とする匂い測定装置。
【請求項４】
標準気体の匂いを匂いセンサーで検出し、該検出結果を基準にして被測定気体の匂いを測定する匂い測定装置において、
該被測定気体の匂い測定の基準となる標準気体を発生することができる標準気体発生源と、
該標準気体よりも無臭純度が高い高純度無臭気体を発生することができる高純度無臭気体発生源と、
該匂いセンサーによる該高純度無臭気体の匂いの検知結果と該標準気体の匂いの検出結果とに基づいて、該被測定気体の匂いの測定データに対する補正量を設定する補正手段とを備えたことを特徴とする匂い測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかの匂い測定装置において、
上記標準気体よりも無臭純度が高いクリーニング用の高純度無臭気体を発生することができるクリーニング用気体発生源と、
該クリーニング用の高純度無臭気体を上記被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源に流すように気体流路を切り換える気体流路切り換え手段を備えたことを特徴とする匂い測定装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれかの匂い測定装置において、
上記標準気体発生源を、該匂い測定装置の周辺から取り込んだ大気を脱臭する脱臭手段を用いて構成し、
上記高純度無臭気体発生源又は上記クリーニング用気体発生源を、上記高純度無臭気体が充填された密閉容器から該高純度無臭気体を取り出して供給するように構成したことを特徴とする匂い測定装置。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれかの匂い測定装置において、
上記被測定気体が該匂い測定装置の周辺の大気であり、
上記標準気体発生源を、該匂い測定装置の周辺から取り込んだ大気を脱臭する脱臭手段を用いて構成し、
上記匂い測定時よりも該大気の匂いが弱い時間帯に該大気を取り込んで該脱臭手段をクリーニングするように制御する制御手段を備えたことを特徴とする匂い測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、標準気体の匂いを匂いセンサーで検出し、その検出結果を基準にして被測定気体の匂いを測定する匂い測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
匂いのうち臭気を発生するゴミ処理場などの施設においては、その周辺の匂いの強さを常時一定基準以下にして周辺住民が快適な居住環境を維持できるよう施設の保全を行うことが重要である。かかる施設保全にあたって、わが国では悪臭防止法によって遵守すべき匂い環境基準の規制が実施されている。このため、近年、上記ゴミ処理場などの施設の周辺の匂いを遠隔的に常時監視するシステムの必要性が高まってきている。
【０００３】
このような臭気を測定することができる匂い測定装置としては、空気中の匂いを匂いセンサーで検知して測定するものが知られている（例えば特許文献１参照）。この匂い測定装置に用いられる匂いセンサーは、空気中に揮発した化学物質である匂い分子を検知するものである。この匂いセンサーとしては、金属酸化物半導体を使用したセンサー、合成被膜と水晶振動子とを組み合わせたセンサー、バイオセンサーなどがある。
【０００４】
【特許文献１】
登録実用新案第３０７４４９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記匂いセンサーを用いて匂いを測定する場合、匂いがあるか否かや、どのような強さ及び質を有する匂いであるかを、何らかの基準で判定することになる。この基準のため、人間が感知できない程度の弱い匂いを有する空気（以下「無臭空気」という）等の標準気体を用いる匂い測定装置が知られている。この匂い測定装置では、標準気体の匂いを匂いセンサーで検出し、その検出結果を基準にして被測定気体の匂いを測定する。
上記標準気体としての無臭空気を発生する標準気体発生源としては、大気を活性炭等の脱臭剤に通して消臭するものが知られている。しかしながら、この標準気体発生源に用いる活性炭等の脱臭剤は匂いを吸着して劣化しやすく、長期間にわたって標準気体を安定に発生することができないという問題点があった。
また、上記標準気体発生源としては、無臭純度が高い高純度無臭気体が充填されたボンベ（密閉容器）を用いたものが知られている。このボンベを用いた場合は、標準気体として高純度無臭気体を安定して供給できるという利点はあるが、ボンベの容量が有限であるためボンベの交換作業が必要になってくるという問題点があった。このようなボンベの交換作業は、上記ゴミ処理場などの施設の周辺の匂いを遠隔的に常時監視するシステムにおいては特に不利である。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものである。その目的は、標準気体発生源を１つだけ備えた場合に比して標準気体発生源の交換の頻度を少なくするとともに、長期間にわたって匂い測定を精度良く行うことができる匂い測定装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、標準気体の匂いを匂いセンサーで検出し、該検出結果を基準にして被測定気体の匂いを測定する匂い測定装置において、該被測定気体の匂い測定の基準となる標準気体をそれぞれ発生することができる複数の標準気体発生源と、該複数の標準気体発生源で発生した標準気体の一つを選択的に該匂いセンサーへ供給する標準気体選択供給手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の匂い測定装置において、上記標準気体の匂いの検出結果に基づいて該標準気体の劣化を判定し、該判定結果に基づいて、該標準気体を発生している標準気体発生源とは別の標準気体発生源で発生した標準気体に切り換えるように、上記標準気体選択供給手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の匂い測定装置において、上記標準気体よりも無臭純度が高い高純度無臭気体を発生することができる高純度無臭気体発生源を備え、該高純度無臭気体の匂いを上記匂いセンサーで検出し、該検出結果を基準にして該被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化を判定することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、標準気体の匂いを匂いセンサーで検出し、該検出結果を基準にして被測定気体の匂いを測定する匂い測定装置において、該被測定気体の匂い測定の基準となる標準気体を発生することができる標準気体発生源と、該標準気体よりも無臭純度が高い高純度無臭気体を発生することができる高純度無臭気体発生源と、該匂いセンサーによる該高純度無臭気体の匂いの検知結果と該標準気体の匂いの検出結果とに基づいて、該被測定気体の匂いの測定データに対する補正量を設定する補正手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかの匂い測定装置において、上記標準気体よりも無臭純度が高いクリーニング用の高純度無臭気体を発生することができるクリーニング用気体発生源と、該クリーニング用の高純度無臭気体を上記被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源に流すように気体流路を切り換える気体流路切り換え手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３乃至５のいずれかの匂い測定装置において、上記標準気体発生源を、該匂い測定装置の周辺から取り込んだ大気を脱臭する脱臭手段を用いて構成し、上記高純度無臭気体発生源又は上記クリーニング用気体発生源を、上記高純度無臭気体が充填された密閉容器から該高純度無臭気体を取り出して供給するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至４のいずれかの匂い測定装置において、上記被測定気体が該匂い測定装置の周辺の大気であり、上記標準気体発生源を、該匂い測定装置の周辺から取り込んだ大気を脱臭する脱臭手段を用いて構成し、上記匂い測定時よりも該大気の匂いが弱い時間帯に該大気を取り込んで該脱臭手段をクリーニングするように制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１の匂い測定装置では、複数の標準気体発生源を備えることにより、被測定気体の匂い測定に繰り返し使用することで標準気体が劣化した場合に、標準気体選択供給手段で別の標準気体発生源からの劣化のない標準気体に切り換えることができる。また、被測定気体の匂い測定に繰り返し使用することで発生可能な標準気体がなくなった場合にも、標準気体選択供給手段で別の標準気体発生源からの劣化のない標準気体に切り換えることができる。このような標準気体の切り換えにより、単一の標準気体発生源を備えた場合に比して、より長期にわたって、劣化のない標準気体を供給して被測定気体の匂い測定の基準として使用することができる。したがって、標準気体発生源を１つだけ備えた場合に比して標準気体発生源の交換の頻度を少なくすることができ、長期間にわたって匂い測定を精度良く行うことができる。
特に、請求項２の匂い測定装置では、標準気体の匂いの検出結果に基づいて標準気体が劣化していると判定した場合に、その標準気体を発生している標準気体発生源とは別の標準気体発生源で発生した標準気体に自動的に切り換えるように制御手段で制御している。このように標準気体の劣化の判定及び標準気体の切り換えを自動的に行うことができるため、匂いセンサーに供給する標準気体を切り換えるオペレータの作業が不要となる。
上記被測定気体の匂い測定の基準に用いる標準気体の匂いを匂いセンサーで検出する場合、その検出信号は、その標準気体の劣化だけでなく、匂いセンサーや測定回路等の特性の経時的な変化によっても変動する。そのため、上記標準気体の匂いの検出結果だけでは、標準気体の劣化を正確に判定することができないおそれがある。
そこで、請求項３の匂い測定装置では、被測定気体の匂い測定用の標準気体よりも無臭純度が高い高純度無臭気体の匂いを定期的に検出している。この高純度無臭気体は劣化がほとんどないため、高純度無臭気体の匂いの検出信号は、主として匂いセンサーや測定回路等の特性の経時的な変化に応じて変動する。したがって、この高純度無臭気体の匂いの検出結果を基準にして、上記被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化を判定することにより、匂いセンサー等の特性変動がある場合でも、被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化判定をより正確に行うことができる。
請求項４の匂い測定装置では、被測定気体の匂い測定用の標準気体よりも無臭純度が高い高純度無臭気体の匂いを、被測定気体の匂い測定に用いた匂いセンサーを用いて定期的に検出する。この検出結果と、被測定気体の匂い測定用の標準気体に対する検出結果とを比較すると、被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化の程度がわかる。よって、両検出結果に基づいて、被測定気体の匂いの測定データに対する補正量を設定することにより、被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源を長期にわたって連続使用しても、標準気体の劣化の影響を受けずに被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。したがって、標準気体発生源を１つだけ備えた場合に比して、標準気体発生源の交換の頻度を少なくし、長期間にわたって匂い測定を精度良く行うことができるという効果がある。
特に、請求項５の匂い測定装置では、被測定気体の匂い測定用の標準気体よりも無臭純度が高いクリーニング用気体を、所定のタイミングで被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源に流してクリーニングする。このクリーニングにより、被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源を長期にわたって連続使用しても、標準気体の劣化を抑えて被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。
特に、請求項６の匂い測定装置では、上記被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源として、匂い測定装置の周辺から大気を取り込んで脱臭するという、長期使用が可能でしかも安価な構成の標準気体発生源を用いている。また、前述の劣化判定、補正量設定及びクリーニングの頻度は被測定気体の匂い測定よりも少なく、高純度標準空気の使用量も少なくてすむ。このため、上記高純度無臭気体発生源又は上記クリーニング用気体発生源として、密閉容器に充填された無臭標準気体を取り出して使用するという比較的高価な構成の標準気体発生源を用いても、その交換頻度を少なくすることができる。したがって、匂い測定装置の低コスト化を図りつつ、長期にわたって被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。
特に、請求項７の匂い測定装置では、被測定気体の匂い測定時よりも大気の匂いが弱い時間帯に、大気を取り込んで標準気体発生源の脱臭手段をクリーニングすることにより、被測定気体の匂い測定で劣化した脱臭手段をある程度復元することができる。このように大気を使って脱臭手段を復元できるため、クリーニング用気体発生源を設けることなく、脱臭手段を使った標準気体発生源の交換頻度を少なくすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
〔実施形態１〕
図１は本発明の第１の実施形態に係る匂い測定装置の全体構成図である。この匂い測定装置は、２種類の匂いセンサーを有する匂い測定装置本体１と、被測定気体や標準気体を匂い測定装置本体１に導いて供給する気体供給手段３と、３組の標準気体発生源としての脱臭型の無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃとを備えている。
【００１０】
上記気体供給手段３は、被測定気体を吸い込むための開口としての吸込口３１ａを有する気体吸込チューブ３１と、匂い測定装置本体１に接続された気体導入チューブ３２と、両チューブ間に設けられた切換弁３３とを備えている。切換弁３３は、被測定気体及び標準気体のいずれか一方を匂い測定装置本体１に供給するように流路を切り換えるものである。更に、気体供給手段３は、各無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃで発生した標準気体としての無臭空気を供給するための標準気体供給チューブ３４ａ，３４ｂ，３４ｃと、各標準気体供給チューブが接続された切換弁３５と、中継チューブ３６とを備えている。切換弁３５は、３組の無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃで発生した無臭空気のいずれか一つを中継チューブ３６を介して前述の切換弁３３に向けて供給するように流路を切り換えるものである。
また、上記２つの切換弁３３，３５による流路切換はそれぞれ、匂い測定装置本体１内の制御手段としての主制御部１２１で制御できるようになっている。
上記標準気体供給チューブ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ、切換弁３３，３５、中継チューブ３６及び気体導入チューブ３２を用いて、標準気体選択供給手段が構成される。この標準気体選択供給手段は、各無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃで発生した無臭空気の一つを選択的に匂い測定装置本体１の匂いセンサーへ供給する。
【００１１】
上記無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃはそれぞれ、空気吸い込み口４０ａ，４０ｂ，４０ｃから吸い込んだ大気（空気）が脱臭手段としての活性炭４１ａ，４１ｂ，４１ｃを通過し、上記気体供給手段３側の出口に向かって移動するように構成されている。この活性炭４１ａ，４１ｂ，４１ｃを通過した複数の無臭空気のいずれか一つが、標準気体供給チューブ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ、切換弁３５、中継チューブ３６、切換弁３３及び気体導入チューブ３２を経由して、匂い測定装置本体１に供給される。
【００１２】
図２は匂い測定装置本体１の測定部１００及びデータ処理部１２０の概略構成図であり、図３は測定部１００内部の気流の様子を示した拡大図である。この測定部１００内の吸入口１０２の近傍には、吸入口１０２から吸い込んだ気体の流路を切り換える切換弁１０３が設けられている。この切換弁１０３は、吸入口１０２から吸い込んだ気体の流路を、測定チャンバー１０４への流路１０４ａと、活性炭１１３がセットされた校正用チェンバー１０４ｃを経由する流路１０４ｂとの間で切り換えるものである。図２では匂い測定時の切換弁１０３の位置を示し、図３ではセンサー校正時の切換弁１０３の位置を示している。測定部１００内の匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂを校正するときは、吸入口１０２から吸い込んだ気体を校正用チェンバー１０４ｃを通して無臭の気体にし、測定チャンバー１０４に流す。この無臭の気体について匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂで測定を行い、その測定値を用いて各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂの校正を行う。
また、測定部１００内の排気口１０１の近傍には、被測定気体を測定チェンバー１００に導入する気体導入手段としてのファン１０５が設けられている。このファン１０５は、後述の主制御部によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。ファン１０５のＯＮ時には、測定チェンバー１００内の気体を排気口１０１から排出するような気流を発生させ、この気流により、吸入口１０２から被測定気体や無臭空気が導入される。なお、気体導入手段としては、上記ファン１０５のほかエアーポンプ等も用いることができる。例えば、ダイアフラム式のマイクロポンプを用いることもできる。
【００１３】
上記測定チェンバー１０４内の気流が通過する領域には、匂いに対する感応特性が互いに異なる２つの匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂが配置されている。この匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂは、測定対象の匂いに応じて選択される。本実施形態では、触媒を添加した金属酸化物半導体からなる匂いセンサーを用いている。この金属酸化物半導体としてはＳｎＯ２やＺｎＯ等が用いられ、その材料の種類、触媒の種類、構造などによって、匂いを構成する匂い分子に対する感度に大きな差が生じる。本実施形態では、分子量が比較的小さく揮発性の高い軽質系の匂い分子に対して感度が高い匂いセンサー１０６Ｂと、分子量が比較的大きく揮発性の低い重質系の匂い分子に対して感度が高い匂いセンサー１０６Ａとを用いている。なお、軽質系の匂い分子の代表例はアルコールであり、重質系の匂い分子の代表例は不飽和芳香族炭化水素化合物である。
【００１４】
図４は各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂの周辺回路の説明図である。各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂはそれぞれ、金属酸化物半導体１０７Ａ、１０７Ｂと白金薄膜１０８Ａ、１０８Ｂとが一体に構成されている。各白金薄膜１０８Ａ、１０８Ｂには、スイッチング素子１０９で発生したパルス電流が供給されて発熱される。この白金薄膜１０８Ａ、１０８Ｂで金属酸化物半導体１０７Ａ、１０７Ｂを４００℃前後の高温に加熱することにより、周囲温度変化や水分の影響を軽減するとともに、センサーに付着した匂い分子を清浄空気で容易に洗浄除去できるようにしている。上記スイッチング素子１０９のＯＮ／ＯＦＦは、後述のパルス発生部で発生した制御パルス信号Ｖｐを入力抵抗１１０を介してスイッチング素子１０９に入力することにより制御される。
また、各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂの検出信号Ａ、Ｂが出力される出力部は、各金属酸化物半導体１０７Ａ、１０７Ｂにそれぞれ直列に接続された抵抗器１１１と蓄電器１１２とからなる積分電圧発生回路で構成されている。この積分電圧発生回路と匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂとの接続点から、検出信号Ａ、Ｂが出力される。
【００１５】
図２に示すように、匂い測定装置本体１のデータ処理部１２０は、主制御部１２１のほか、パルス発生部１２２、Ａ／Ｄ変換部１２３、データ記憶部１２４、データ演算部１２５、表示部１２６、測定時間設定用タイマー１２７、インターフェース部１２８等で構成されている。上記主制御部１２１、データ記憶部１２４、データ演算部１２５及び測定時間設定用タイマー１２７は、本匂い測定装置用に設計されたデジタル論理回路やアナログ回路を用いて構成してもいいし、汎用のマイクロコンピュータを用いて構成してもよい。なお、後述のベクトルの大きさとそのベクトルの座標軸に対する傾きとに基づいて測定対象の匂いの強さ及び種類（香質）を算出するデータ処理部は、上記データ記憶部１２４及びデータ演算部１２５を用いて構成される。
【００１６】
上記構成のデータ処理部１２０におけるパルス発生部１２２は、上記白金薄膜１０８の加熱温度に応じて設定された所定の周期及びパルス幅を有するパルス制御信号を発生し、上記各匂いセンサーに対応するスイッチング素子１０９に出力する。各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂから所定間隔の測定タイミングで出力されたアナログの検出信号は、Ａ／Ｄ変換部１２３でデジタル信号に変換され、主制御部１２１を経由してデータ記憶部１２４の所定領域に保存される。データ記憶部１２４に一旦保存された各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂの検出信号Ａ、Ｂのデジタルデータは、データ演算部１２５に読み出されて後述のベクトルの大きさ及び傾きの値の時間変化のデータが算出される。そして、その時間変化のデータを用いて測定対象の匂いの強さが求められるとともに匂いの種類（香質）が特定され、これらの結果がデータ記憶部１２４に記憶される。データ記憶部１２４に記憶された匂いの強度及び種類（香質）の測定結果は、必要に応じて読み出されて表示部１２６に表示される。また、この表示部１２６には、測定対象の匂いに対応した後述のベクトルを表示することができ、このベクトルの大きさ及び傾きからそれぞれ匂いの強さ及び匂いの種類（香質）をモニターすることができる。また、各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂの検出信号Ａ、Ｂの時間変化のデータや上記匂いの強度及び種類の測定結果のデータは、インターフェース部１２８を介して外部のパソコン６に転送し、更に詳細な分析処理を行うこともできる。
【００１７】
図５は、各匂いセンサー１０６Ａ、１０６Ｂの検出信号Ａ，Ｂのデータ処理に用いる座標系の説明図である。図５の座標系は、重質系用の匂いセンサー１０６Ａの検出信号の測定値をＸ軸の要素とし、軽質系用の匂いセンサー１０６Ｂの検出信号の測定値をＹ軸の要素としたときに得られるベクトル（以下「匂いベクトル」という。）Ｃを表示した２次元の直交座標系である。この直交座標系上のベクトルＣの大きさの値は次式（１）で定義され、匂いの強さと呼ぶ場合もある。また、同ベクトルＣの傾きの値は次式（２）で定義され、匂いの質（以下「香質」という。）と呼ぶ場合もある。
【数１】
2004264175.tif 000003
【数２】
2004264175.tif 000004
【００１８】
図６は、本実施形態の匂い測定装置における無臭空気の切換のための制御系のブロック図である。本匂い測定装置の主制御部１２１は、インターフェース部１２８を介して、各切換弁３３，３５を駆動するための駆動制御回路３３０，３５０に接続されている。
主制御部１２１は、所定の制御プログラムにしたがって切換弁３３の駆動制御回路３３０に制御指令を送る。この制御指令に基づいて駆動制御回路３３０から切換弁３３に駆動電流が供給され、被測定気体及び無臭空気のいずれかを匂い測定装置本体１に向けて流すように、切換弁３３における流路が切り換えられる。また、主制御部１２１は、所定の制御プログラムにしたがって切換弁３５の駆動制御回路３５０に制御指令を送る。この制御指令に基づいて駆動制御回路３５０から切換弁３５に駆動電流が供給され、３組の無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃのいずれか一つから匂い測定装置本体１側の切換弁３３に向けて無臭気体を流すように、切換弁３３における流路が切り換えられる。
上記主制御部１２１からの制御指令は、例えば被測定気体の匂い測定の基準に用いる無臭空気の匂いの強度が予め設定した所定強度よりも強くなったときに送られる。
【００１９】
図７は、本実施形態の匂い測定装置における無臭空気の切換制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、無臭空気発生源４ａで発生した無臭空気が劣化して匂いの強度が強くなったときに、新しい別の無臭空気発生源４ｂで発生した無臭空気に切り換える場合について説明する。
本実施形態における制御では、まず被測定気体の匂い測定に先立って、無臭空気発生源４ａで発生した無臭空気について匂い測定を実行する（ステップ１）。被測定気体の匂い測定を繰り返し行うと、その匂い測定の基準に用いる無臭空気が劣化し、図８に示すように無臭空気の匂い強度が次第に強くなっていくため、被測定気体の匂いの測定データが変動してしまう。
そこで、上記無臭空気の匂いの検出結果に基づいて、無臭空気の匂いの強度が予め設定した基準強度よりも大きくなったか否かによって無臭空気の劣化を判定している（ステップ２）。
ここで、無臭空気の匂いの強度が基準強度以下であって無臭空気の劣化がないと判定した場合は、無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、被測定気体の匂い測定を実行する（ステップ３）。
一方、無臭空気の匂いの強度が基準強度よりも大きく無臭空気が劣化したと判定した場合は、それまで使用していた無臭空気発生源４ａとは別の新しい無臭空気発生源４ｂで発生した無臭空気に切り換える（ステップ４）。そして、上記無臭空気の匂い測定及び劣化判定（ステップ１、２）を繰り返す。その後、無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、被測定気体の匂い測定を実行する（ステップ３）。
【００２０】
以上、本実施形態によれば、複数の無臭空気発生源４ａ，４ｂ，４ｃを切り換えて使用することができ、劣化のない無臭気体を長期にわたって供給して被測定気体の匂い測定の基準として使用することができる。したがって、無臭空気発生源の交換作業を行うことなく、長期にわたって無臭空気の匂い検出結果を基準にした被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。
また、本実施形態によれば、無臭空気の劣化の判定及び無臭空気の切り換えを自動的に行うことができるため、匂い測定装置本体１の匂いセンサーに供給する無臭空気を切り換えるオペレータの作業が不要になる。したがって、ゴミ処理場などの施設の周辺臭気を遠隔的に常時監視するシステムに好適である。
また、本実施形態によれば、高価な無臭空気ボンベ等を用いずに、安価な活性炭からなる脱臭型の無臭空気源を用いているので、匂い測定装置のコスト高を抑えることができる。
【００２１】
〔実施形態２〕
図９は、本発明の第２の実施形態に係る匂い測定装置の全体構成図である。本実施形態の匂い測定装置では、複数の標準気体発生源として、２組の脱臭型の無臭空気発生源４ａ，４ｂのほか、高純度無臭気体発生源としてのボンベ型の高純度無臭空気発生源５を備えている。このボンベ型の高純度無臭空気発生源５は、無臭純度の高い高純度無臭気体としての高純度無臭空気が充填された密閉容器としての無臭空気ボンベ５０から高純度無臭空気を取り出すように構成されている。なお、本実施形態の匂い測定装置の基本的な構成は、前述の図１〜図６に示す匂い測定装置と同じであり、互いに共通する部分については説明を省略する。
【００２２】
本実施形態で用いている無臭空気ボンベ５０は比較的高価ではあって供給量が有限であるが、前述の図８に示すように無臭空気が劣化して匂い強度が強くなることがなく、無臭純度の高い高純度無臭空気を安定して供給することができる。そこで、本実施形態では、通常の被測定気体の匂い測定の基準としては、２組の脱臭型の無臭空気発生源４ａ，４ｂのいずれか一方を用いている。そして、この脱臭型の無臭空気発生源から供給される無臭空気の匂いを定期的にチェックするために、無臭空気ボンベ５０から標準気体供給チューブ３７を介して供給される無臭純度の高い高純度無臭空気を用いている。
【００２３】
図１０は、本実施形態の匂い測定装置における匂い測定の制御例を示すフローチャートである。通常の被測定気体の匂い測定の基準として用いる無臭空気の劣化をチェックする定期的なタイミングは、予め設定しておく。この無臭空気の劣化をチェックする間隔は、一定間隔でもいいし、無臭空気の使用時間の経過に伴って変化させてもよい。また、時間を基準に設定してもいいし、被測定気体の匂い測定の回数を基準に設定してもよい。
本実施形態における制御では、まず定期的なチェックタイミングが否かを判定する（ステップ１）。定期的なチェックタイミングでない場合は、無臭空気発生源４ａで発生した通常の無臭空気の匂い測定及び被測定気体の匂い測定を実行する（ステップ２，３）。
一方、定期的なチェックタイミングであると判定して場合は、高純度無臭空気発生源５で発生した高純度無臭空気の匂い測定を実行する（ステップ４）。この高純度無臭空気の匂いの検知結果を基準にして、無臭空気発生源４ａで発生した通常の無臭空気の匂い測定を実行する（ステップ５）。この無臭空気の匂いの検出結果に基づいて、無臭空気の匂いの強度が予め設定した基準強度よりも大きくなったか否かによって無臭空気の劣化を判定する（ステップ６）。
ここで、上記通常の無臭空気の匂いの強度が基準強度以下であって無臭空気の劣化がないと判定した場合は、無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、被測定気体の匂い測定を実行する（ステップ７）。
一方、上記通常の無臭空気の匂いの強度が基準強度よりも大きく無臭空気が劣化したと判定した場合は、それまで使用していた無臭空気発生源４ａとは別の新しい無臭空気発生源４ｂで発生した無臭空気に切り換える（ステップ８）。そして、上記無臭空気の匂い測定及び劣化判定（ステップ５、６）を繰り返す。その後、無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、被測定気体の匂い測定を実行する（ステップ７）。
【００２４】
以上、本実施形態によれば、前述の第１の実施形態と同様に、複数の無臭空気発生源４ａ，４ｂを切り換えて使用することができ、劣化のない無臭気体を長期にわたって供給して被測定気体の匂い測定の基準として使用することができる。したがって、無臭空気発生源の交換作業を行うことなく、長期にわたって無臭空気の匂い検出結果を基準にした被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。
特に、本実施形態によれば、上記被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源として、匂い測定装置の周辺から大気を取り込んで脱臭するという、長期使用が可能でしかも安価な構成の無臭空気発生源を用いている。また、前述の劣化判定の頻度は被測定気体の匂い測定よりも少なく、その高純度無臭空気の使用量も少なくてすむ。このため、密閉容器に充填された無臭標準気体を取り出して使用するという比較的高価な構成の高純度無臭空気発生源５を、高純度無臭気体発生源として用いたとしても、その交換頻度も少ない。したがって、匂い測定装置の低コスト化を図りつつ、長期にわたって被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、無臭空気の劣化の判定及び無臭空気の切り換えを自動的に行うことができるため、匂い測定装置本体１の匂いセンサーに供給する無臭空気を切り換えるオペレータの作業が不要になる。したがって、ゴミ処理場などの施設の周辺臭気を遠隔的に常時監視するシステムに好適である。
特に、本実施形態によれば、上記高純度無臭空気源５で発生した高純度無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、上記被測定気体の匂い測定用の無臭空気発生源４ａで発生した通常の標準気体の劣化を判定している。このように高純度無臭空気の匂いの検出結果を基準にすることにより、匂いセンサー１０６Ａ，１０６Ｂや匂い測定用の電気回路等の特性変動がある場合でも、被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化判定をより正確に行うことができる。
【００２６】
なお、上記図１０に示す制御例においては、高純度無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化を判定しているが、図１１に示すように被測定気体の匂いの測定データに対する補正量を設定するように制御してもよい。この補正量を設定する補正手段としては、前述の主制御部１２１、データ記憶部１２４、データ演算部１２５等を用いて構成することができる。
【００２７】
図１１は、変形例に係る匂い測定の制御例を示すフローチャートである。ステップ１からステップ５までは上記図１０の制御例と同じであるため、説明を省略する。
図１１の制御例では、通常の無臭空気の匂いの強度が基準強度以下であって無臭空気の劣化がないと判定した場合は、無臭空気の匂いの検出結果を基準にして、被測定気体の匂い測定を実行する（ステップ７）。
一方、上記通常の無臭空気の匂いの強度が基準強度よりも大きく無臭空気が劣化したと判定した場合は、上記高純度無臭空気に対する検出結果と、被測定気体の匂い測定用の無臭空気に対する検出結果とを比較する。この比較結果に基づいて、被測定気体の匂いの測定データに対する補正量を設定する（ステップ８）。そして、無臭空気の匂いの検出結果を基準にして被測定気体の匂い測定を実行し、その測定データを上記補正量で補正する（ステップ７）。
以上のように、通常の無臭空気の劣化を定期的にチェックし、被測定気体の匂いの測定データに対する補正量を設定している。したがって、被測定気体の匂い測定用の無臭空気発生源４ａを長期にわたって連続使用しても、無臭空気の劣化の影響を受けずに被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができる。
【００２８】
上記各実施形態では、被測定気体の匂い測定用の無臭空気が劣化したときや、予め設定した定期的なタイミングで、匂い測定装置本体１の匂いセンサーに供給する無臭空気を切り換えているが、図１２に示すように所定のタイミングで無臭空気発生源をクリーニングするようにしてもよい。
このクリーニングには、前述の図９で用いている高純度無臭空気発生源（クリーニング気体発生源）５で発生した高純度無臭空気をクリーニング用の高純度無臭気体として用いることができる。例えば、図９の脱臭型の無臭空気発生源４ａをクリーニングする場合は、切換弁３３、３５を制御することにより、高純度無臭空気発生源５で発生した高純度無臭空気を、チューブ３７，３６，３４ａを介して無臭空気発生源４ａに流す。このようにクリーニング用気体を無臭空気発生源４ａに流すように気体流路を切り換える気体流路切り換え手段としては、主制御部１２１、切換弁３３、３５及びその駆動制御回路等を用いることができる。
これにより、無臭空気発生源４ａの活性炭等に付着した匂い分子を除去し、無臭空気発生源４ａにおける脱臭機能を復元する。このクリーニングにより、無臭空気発生源４ａを長期にわたって連続使用しても、無臭空気発生源４ａで発生する標準気体の劣化を抑えて被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができるようになる。
【００２９】
また、上記クリーニングは高純度無臭空気を用いずに、被測定気体の匂い測定時よりも大気の匂いが弱い時間帯に、その大気を取り込んで無臭空気発生源４ａをクリーニングするようにしてもよい。この場合も、無臭空気発生源４ａの活性炭等に付着した匂い分子を除去し、無臭空気発生源４ａにおける脱臭機能をある程度復元することができる。特に、大気を使って脱臭機能を復元できるため、上記高純度無臭空気発生源５等のクリーニング用気体発生源を設けることなく、脱臭型の無臭空気発生源の交換頻度を少なくすることができる。
【００３０】
なお、上記各実施形態では、標準気体として無臭空気を用いているが、本発明は、その他の窒素などの無臭の気体を標準気体として用いた場合にも適用できる。また、本発明は、人間が感知することができない程度の無臭の気体ではなく、匂い分子を所定濃度だけ含んだ匂いを有する気体を標準気体として用いた場合にも適用できる。
【００３１】
また、上記各実施形態では、２つの匂いセンサーを用いた場合について説明したが、本発明は、１つの匂いセンサーを用いた場合や、３つ以上の匂いセンサーを用いた場合にも適用できる。例えば、３つの匂いセンサーを用いた場合は、各匂いセンサーの検出信号の測定値をそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の要素とした３次元の座標系におけるベクトルの大きさ及び傾きに基づいて、測定対象の匂いを測定する。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１乃至７の発明によれば、標準気体発生源を１つだけ備えた場合に比して、標準気体発生源の交換の頻度を少なくし、長期間にわたって匂い測定を精度良く行うことができるという効果がある。
特に、請求項２及び３の発明によれば、標準気体の劣化の判定及び標準気体の切り換えを自動的に行うことができるため、オペレータが標準気体発生源を変えて匂いセンサーに供給する標準気体を切り換える作業が不要になるという効果がある。
特に、請求項３の発明によれば、高純度無臭気体の匂いの検出結果を基準にして被測定気体の匂い測定用の標準気体の劣化を判定することにより、匂いセンサー等の特性変動がある場合でも、標準気体の劣化判定をより正確に行うことができるという効果がある。
特に、請求項５の発明によれば、被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源を長期にわたって連続使用しても、被測定気体の匂い測定用の標準気体発生源から発生する標準気体の劣化を抑えて被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができるという効果がある。
特に、請求項６の発明によれば、匂い測定装置の低コスト化を図りつつ、長期にわたって被測定気体の匂い測定を精度良く行うことができるという効果がある。
特に、請求項７の発明によれば、大気を使って脱臭手段を復元できるため、クリーニング用気体発生源を設けることなく、脱臭手段を使った標準気体発生源の交換頻度を少なくすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る匂い測定装置の全体構成図。
【図２】同匂い測定装置の測定チェンバー及び本体の概略構成図。
【図３】同測定チェンバー内部の気流の様子を示した拡大図。
【図４】同測定チェンバー内部に配置した匂いセンサーの周辺回路の説明図。
【図５】同匂いセンサーの検出信号Ａ，Ｂのデータ処理に用いる座標系の説明図。
【図６】同匂い測定装置における無臭空気の切換のための制御系のブロック図。
【図７】同匂い測定装置における無臭空気の切換制御の一例を示すフローチャート。
【図８】脱臭型の無臭空気発生源から発生した無臭空気及び無臭空気ボンベから発生した高純度の無臭空気の匂いの強さの時間変化を示すグラフ。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る匂い測定装置の全体構成図。
【図１０】同匂い測定装置における匂い測定の制御例を示すフローチャート。
【図１１】変形例に係る匂い測定の制御例を示すフローチャート。
【図１２】他の変形例に係る匂い測定の制御例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１  匂い測定装置本体
３  気体供給手段
４ａ，４ｂ，４ｃ  脱臭型の無臭空気発生源
５  高純度無臭空気発生源
３１  気体吸込チューブ
３１ａ  吸込口
３２  気体導入チューブ
３３、３５  切換弁
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ  標準気体供給チューブ
３６  中継チューブ
５０  無臭空気ボンベ
１００  測定チェンバー
１０１  排気口
１０６Ａ、１０６Ｂ  匂いセンサー
１２０  データ処理部
１２１  主制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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