(57)【要約】【課題】より速くてより費用的に有効で、最も少ない訓練で現場で迅速にガスセンサの較正を実行することができる方法及び装置を提供する。【解決手段】ガス検出器内の少なくとも１つのセンサを較正する装置である。そのガス検出器はセンサと流体的に連通するガス流入口を持ち、ハウジングを備える。そのハウジング（１０）は、ａ）検出器（２２）に当接する面（２４）と、ｂ）ガス流入口を含む検出器の領域がハウジングの面に当接して面と検出器との間にシールされたガスインタフェースを形成するように、ハウジングに対してガス検出器を保持するホルダー（１４）と、ｃ）加圧された較正ガス源をこの装置に接続するためのコネクタと、ｄ）コネクタ（３４）から較正ガス（１２）を、検出器と装置のハウジングとの間のインタフェースに供給するための導管（３２）と、ｅ）装置とホルダー内に保持された検出器との間に電気的接続（４０）を形成するためのホルダー内の電気的コネクタと、ｆ）既定のレベルで較正ガスをインタフェースに提供するために導管内にある流れコントローラ（３４，３６）であって、電気的接続を経由して検出器から受信した信号によって導管を通過する較正ガスの流れを開始及び停止するために電気的に操作可能なバルブ（３６）を備える流れコントローラとを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス検出器内の少なくとも１つのセンサを較正し、前記ガス検出器が前記センサと流体的に連通するガス流入口を持ち、ハウジングを備える装置であって、前記ハウジングが、
ａ）検出器に当接する面と、
ｂ）前記ガス流入口を含む前記検出器の領域が該ハウジングの前記面に当接して前記面と前記検出器との間にシールされたガスインタフェースを形成するように、該ハウジングに対してガス検出器を保持するホルダーと、
ｃ）加圧された較正ガス源を該装置に接続するためのコネクタと、
ｄ）前記コネクタから較正ガスを、前記検出器と該装置のハウジングとの間の前記インタフェースに供給するための導管と、
ｅ）該装置と前記ホルダー内に保持された検出器との間に電気的接続を形成するための前記ホルダー内の電気的コネクタと、
ｆ）既定のレベルで較正ガスを前記インタフェースに提供するために前記導管内にある流れコントローラであって、前記電気的接続を経由して前記検出器から受信した信号によって前記導管を通過する較正ガスの流れを開始及び停止するために電気的に操作可能なバルブを備える流れコントローラとを備える、装置。
【請求項２】
請求項１の装置において、前記コントローラと検出器に当接するための前記面との間の距離が１０ｃｍ未満である、装置。
【請求項３】
請求項２の装置において、前記距離は５ｃｍ未満である、装置。
【請求項４】
請求項１又は２の装置において、前記流れ制御バルブは一定の流速でガスを前記インタフェースに供給する、装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかの装置において、前記検出器に当接する前記面はコンプライアントシールによって囲まれている、装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかの装置において、前記ホルダーは、検出器を保持するとともにそれを前記面に押し当てるスプリング付勢のアームを備える、装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかの装置において、較正ガス源を含む、装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかの装置において、少なくとも１つのガスセンサを含む検出器を備え、該検出器が流れ制御バルブの開閉を制御することができるマイクロプロセッサを備える、装置。
【請求項９】
請求項８の装置において、前記検出器は少なくとも１つの電気化学ガスセンサからなる、装置。
【請求項１０】
請求項８又は９の装置において、前記検出器は、前記較正ガス内の監視されるガスの濃度と一致するように前記検出器の出力を較正するための較正回路を備える、装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０の装置において、較正データを保存するメモリを備える、装置。
【請求項１２】
ガス検出器内の少なくとも１つのセンサを較正する方法であって、前記ガス検出器が前記センサと流体的に連通するガス流入口を持ち、該方法がハウジングを備える装置を使用し、該ハウジングが、
ａ）検出器に当接する面であって、該面と前記検出器との間にシールされたガスインタフェースを形成する面と、
ｂ）少なくとも１つの前記センサが反応可能な既知の濃度のガスを含む加圧された較正ガス源と、
ｃ）前記較正ガスを前記検出器と前記ハウジングとの間の前記インタフェースに供給する導管とを備え、
該方法が、
ｉ  ガス検出器を前記ハウジングの前記面に押し当てて、前記ガス流入口を備える前記検出器の領域が前記ハウジングの前記面に当接するようにし、
ｉｉ  較正ガスが、既定の速度で前記ガス源から前記シールされたガスインタフェースに流れることができるようにし、さらに、
ｉｉｉ  前記検出器内の少なくとも１つのセンサを較正して、前記検出器が前記較正ガス内の既知の濃度のガスに対応する読み取り値を提供するようにし、
前記検出器が較正ガスの前記シールされたガスインタフェースへの流れを開始し、前記検出器内で少なくとも１つのセンサを自動的に較正し、較正に続いて較正ガスの流れを止める、方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法において、前記検出器は、較正プロセスが既定時間内に完了しない場合には、エラー信号を発生する、方法。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかの方法において、前記検出器は、較正の間の少なくとも１つのセンサからの信号が既定の範囲内にない場合にエラー信号を発生する、方法。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかの方法において、較正ガスの既定の流速が毎分０．０８から０．２リットルの範囲内にある、方法。
【請求項１６】
大気内のガスを監視する検出器であって、少なくとも１つのガスセンサと、較正装置への電気的接続を形成する電気的コネクタと、該コネクタを経由して較正装置に提供される信号を介して該較正装置を制御して、既定の速度で前記検出器への較正ガスの供給を開始及び停止することができるマイクロプロセッサとを備える、検出器。
【請求項１７】
請求項１６の検出器において、少なくとも１つのセンサは電気化学ガスセンサである、検出器。
【請求項１８】
請求項１６又は１７の検出器において、較正ガス内の監視されているガスの濃度に一致するように該検出器の出力を較正するための較正回路を備える、検出器。
【請求項１９】
請求項１６、１７又は１８のいずれかの検出器において、較正データを保存するためのメモリを備える、検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潜在的に危険性を含む環境を検出又は分析してセンサが確実に正確な読み取り値を提供するためのガス検出装置及びガス分析装置（両方のタイプの装置を含めるように本願明細書では「検出器」の用語を使う）に用いるガスセンサを較正する装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
電気化学ガスセンサを含む携帯型のガス検出器は、例えば、坑道、トンネル、下水道等の閉鎖された環境のような潜在的に危険な環境を監視するためのものとして公知である。そのような検出器は、一般に、その検出器内で拡散によって大気からガスがセンサに接触するようなタイプである。検出器内の電子回路は、各センサからの出力信号を、検出されたガスの量の読み取り値に変換する。一定量ごとのセンサ出力は時間とともに変化することがあるので、検出器の読み取り値が正確であることを保証するために頻繁に較正を行わなければならない。安全基準によると、検出器内のセンサは、潜在的に危険な環境に持ち込んだときにはその都度テストをしなければならず、さらに、製造者の提案にしたがって較正を行わなければならない。それは確かに適正な商業上の慣習であるが、費用及び時間の理由により守られていないことが多い。
【０００３】
最近は、そのような検出器内のセンサは、既知の所定の混合物の較正ガスを、圧縮ガスボンベから、解放されたパイプラインを通って既定の流速で検出器を囲むフードまで送ることによって較正される。その検出器に入る較正ガスはその検出器内にある空気を追い出し、それにより、センサが露出した環境全体が較正ガスからなるようにする。余分な較正ガスはフードから流れ出て大気に排出されるので、その方法は高価な較正ガスを無駄にすることになる。加えて、較正に必要なガスは危険な場合があり、相当の量が排出されるときには、管理された環境下で較正を実行しなければならない。低速では、ドラフト及びガスの流れを制御するバルブの不正確な取り付けから誤差が生じやすいので、通常、毎分約０．５リットルの高速の流速が用いられる。
【０００４】
較正ガスは、センサ出力が定常状態に達するまで流れ続ける。較正ガスは公知の成分を持つので、各センサからの出力信号を検出されたガスの量の読み取り値に変換する検出器内の回路のゲインを調整して正確な読み取り値を提供することができる。
【０００５】
公知の較正方法は簡単ではなく、正確なガス流速を実現するためのバルブの正確な取付け及び検出器内でのその取付けの調整は、訓練の必要な熟練技術を要する仕事なので、これまでは、検出器を元の製造者又は指定代理店に送ることによって、定期的に、一般的に３から６ヶ月ごとに、実施されていただけである。このため、予備の検出器の在庫を保有しなければならず、又は、高価な現場への出張により較正をしてもらわなければならない。これらの理由により、較正は高価であり、その結果、既定の要求する頻度では実行されていない。
【０００６】
米国特許第４８５４１５３号は、センサを異なる２種類の濃度のガスにさらして較正を実行する、自動ガスセンサ較正装置を開示する。ガス供給の際に故障が検出されると、較正を早期に終了して較正時間を節約する。較正装置はその装置にあらかじめ設定されている手順にしたがって較正測定を総合的に制御する。
【０００７】
米国特許第５６５５８９４号は、ガスセンサ較正装置を開示する。その装置では、ガスがポンプによって較正装置に引き込まれ、それはピストン−シリンダー構成によって計量される。
【０００８】
本発明は、それらに代わり、より速くてより費用的に有効で、最も少ない訓練で現場で迅速にガスセンサの較正を実行することができる方法を提供する。これにより、危険な環境に入る人達がそのような環境に入るごとに較正を実行し、安全性を高めることが実際にかつ経済的に可能になる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、ガス検出器内の少なくとも１つのセンサを較正し、そのガス検出器がセンサと流体的に連通するガス流入口を持ち、ハウジングを備える装置を提供する。そのハウジングは、
ａ）検出器に当接する面と、
ｂ）前記ガス流入口を含む前記検出器の領域が該ハウジングの前記面に当接して前記面と前記検出器との間にシールされたガスインタフェースを形成するように、該ハウジングに対してガス検出器を保持するホルダーと、
ｃ）加圧された較正ガス源を該装置に接続するためのコネクタと、
ｄ）前記コネクタから較正ガスを、前記検出器と該装置のハウジングとの間の前記インタフェースに供給するための導管と、
ｅ）該装置と前記ホルダー内に保持された検出器との間に電気的接続を形成するための前記ホルダー内の電気的コネクタと、
ｆ）既定のレベルで較正ガスを前記インタフェースに提供するために前記導管内にある流れコントローラであって、前記電気的接続を経由して前記検出器から受信した信号によって前記導管を通過する較正ガスの流れを開始及び停止するために制御可能な電気的に操作されるバルブを備える流れコントローラとを備える。
【００１０】
較正を実行するために必要なすべての構成要素は単一のハウジング内に供給されるので、加圧された較正ガスコネクタと検出器に当接する面との間の距離は、最小値、例えば、１０ｃｍ未満、より望ましくは５ｃｍ未満に維持され、それにより、較正ガスを追い出さなければならない装置内のガス空間の大きさを最小にして、較正ガスを節約しさらに較正の時間を短縮する。
【００１１】
検出器は、望ましくは、較正ガスの成分と一致するように検出器の出力を自動的に較正するための較正回路を備える。
【００１２】
装置及び検出器の各々は、この検出器と装置との間に電気的接続を形成するために電気的コネクタを備え、それにより、較正装置の操作、例えば、検出器に較正ガスを流すことを、検出器内に記憶された指示にしたがって制御することができる。その端部に向かって、装置は、検出器から受信した信号にしたがって導管を通過する較正ガスの流れを開始及び停止するために電気的に制御可能なバルブを備える。このようにして、検出器内のセンサからの信号が安定状態に達するように供給される十分な較正ガスによって較正を自動的に実行することができる。較正は完全に検出器の制御下にあるので、較正を実行するための特別な人員を必要としない（どのような人員も不要である）。
【００１３】
検出器が当接する面は望ましくはコンプライアントシールによって囲まれていて、この検出器とハウジングとの間のインタフェースの周りに耐ガスシールを形成する。
【００１４】
検出器を、スプリング付勢のアームによって又は検出器を構成装置に対し推し進めるような他の機械的な構成によって、ハウジングの面に押すことができる。
【００１５】
また、本発明は、ガス検出器内の少なくとも１つのセンサを較正する方法を提供する。ガス検出器はセンサと流体的に連通するガス流入口を持ち、この方法はハウジングを備える装置を使用し、このハウジングが、
ａ）検出器に当接する面であって、該面と前記検出器との間にシールされたガスインタフェースを形成する面と、
ｂ）少なくとも１つの前記センサが反応可能な既知の濃度のガスを含む加圧された較正ガス源と、
ｃ）前記較正ガスを前記検出器と前記ハウジングとの間の前記インタフェースに供給する導管とを備え、
該方法が、
ｉ  ガス検出器を前記ハウジングの前記面に押し当てて、前記ガス流入口を備える前記検出器の領域が前記ハウジングの前記面に当接するようにし、
ｉｉ  較正ガスが、既定の速度で前記ガス源から前記シールされたガスインタフェースに流れることができるようにし、さらに、
ｉｉｉ  前記検出器内の少なくとも１つのセンサを較正して、前記検出器が前記較正ガス内の既知の濃度のガスに対応する読み取り値を提供するようにし、
前記検出器が較正ガスの前記シールされたガスインタフェースへの流れを開始し、前記検出器内で少なくとも１つのセンサを自動的に較正し、較正に続いて較正ガスの流れを止める。
【００１６】
この方法によると、検出器は較正ガスの流れを開始することができ、検出器内の少なくとも１つのセンサを自動的に構成し、構成後に較正ガスの流れを停止することができる。
【００１７】
検出器は、較正プロセスが、例えば、１分という既定時間内に完了しない場合、または、較正の間に少なくとも１つのセンサからの信号が既定の範囲外にある場合には、都合よくエラー信号を発生する。
【００１８】
本発明は検出器も提供する。
【００１９】
加圧された較正ガス源と検出器との間のガス空間の容積を減少することによって、さらに、較正装置と検出器との間にガス密封シールを形成することによって、較正ガスの既定の流速を毎分０．１リットルの低速にすることができ、さらに、センサをすばやく平衡状態の値にすることができ、それにより、高価な較正ガスの消費を減らすことができる。また、検出器は安定状態に達したセンサを検出すると直ちに較正ガスの流れを止めることができるので、各較正ごとにわずかな較正ガスで足りる。
【００２０】
較正装置の単一のハウジング内にセンサへのガスシリンダー及び流出口の接続を含ませたので、較正ガス源とセンサ自体との間のガス経路の長さを減少させることができ、それによって、センサ較正が、これまでよりもすばやく行うことができ、また、較正は検出器によって制御されるので、較正を実行するための高価な人員を必要としない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
最初に図１乃至３を参照すると、装置がハウジング１０を備え、そのハウジング１０は、検出器が検知可能なガスの混合物、例えば、窒素のような不活性キャリア内に、酸素、一酸化炭素、可燃性ガス及び硫化水素を保有する、加圧された較正ガスのシリンダー１２を含む。それらのガスは公知の既定の濃度で現存する。ハウジングは端部パネル１４を備えており、その端部パネルは、アーム１６によって主ハウジング１０に取り付けられたままの状態で、滑るように移動することができる（図２）。以下により詳細に説明するように、アーム１６はスプリング２０によってばね付勢されていて端部パネル１４を主ハウジング１０に向かって推し進めている。しかし、それは、ラッチ１８を機能させることによって解放することができるラッチ機構によって、適正な位置に掛止することができる。したがって、端部パネル１４が引っ張られたときには、それは図２に示すように開位置に保持される。しかし、ラッチ１８が操作されると、そのラッチ機構が解放されて、端部パネルがスプリング２０（図４）によって主ハウジング本体に向かって引っ張られる。
【００２２】
検出器２２は、主ハウジング本体１０と端部パネル１４との間の空間内に配置することができる。検出器は、流入口（図示せず）を含む面（図示せず）を備えており、それにより、通常の検出操作の際に、監視されている周囲の環境からのガスが、拡散によって検出器２２内のセンサに到達することができる。ラッチ１８が解放されると、それは端部パネル１４及びスプリング２０によって主ハウジング１０に向かって推し進められる。その主ハウジングの端面２４（それに検出器が押し付けられている）はコンプライアントシール２６に囲まれていて、それにより、ガス拡散流入口（図示せず）を含む検出器のその面が主ハウジングの端面２４に当たってシールされてガス不透過状態となる。その端面２４はガス注入ポート２８及びガス流出ポート３０を備えており、それらはこれから図４を参照しながらより詳細に説明する。
【００２３】
図４を参照すると、ガスシリンダー１２が、図示のように、圧力／流れ調整器３４を備える導管３２に、公知の取付け方法よって接続されており、その調整器３４は、例えば、較正ガスの毎分０．１リットルの一定の速度の流れを作る。導管は、また、検出器内のマイクロプロセッサ２１（図５参照）から受信した電気信号に応答して導管の開閉を行うソレノイドバルブも備える。導管３２は上記の注入ポート２８で終端する。
【００２４】
較正の過程において、検出器内に既にあるガス、例えば、空気は、較正ガスによって押し出され、それは出口ポート３０を通過する。排出導管３８はそのようなガスを大気に放出し又は安全な廃棄設備に排気する。
【００２５】
アーム１６は電気コネクタ４０（１つのみを示す）も備えており、それは検出器２２内の関連するコネクタ（図示せず）と係合する。検出器２２は、較正装置によって実行される較正を制御するマイクロプロセッサ２１（図５）を備える。検出器２２からの信号はコネクタ４０を経由して伝達されてソレノイドバルブ３６の開閉を行う。マイクロスイッチ４２はロッカー４１も備えていて、アーム１６上のランド（明瞭には表れていない）によって上方に押されると、スイッチ接点を閉じる。そのランドはアーム上に設けられていて、端部パネル１４と面２４との間の距離が検出器２２の幅に相当するようになると、そのロッカー４１をそれに抗して押す。これは、検出器が適正な位置にあって端面２４をそれに抗して押すとマイクロスイッチが閉じられ、そうでなければ、マイクロスイッチは開かれていることを意味する。したがって、マイクロスイッチは、検出器が較正装置内に正確に取り付けられていることを検出することができる。
【００２６】
検出器２２が端部パネル１４と主ハウジングの端面２４との間の空間４４内に配置されると、ラッチ１８が解放され、それにより、スプリング２０が端面１４を左手側（図４において）に移動させ、それにより、検出器２２を押して主ハウジングの端面２４に押し当てる。通常、大気からのガスが検出器内に拡散してその検出器内のセンサに到達できるようにする検出器のガス流入口（図示せず）は、端面２４に押し当てられて密封されており、それにより、検出器のガス流入口及び端面２４の周囲には耐ガスシールが形成される。ポート２８及び３０はしたがって検出器のガス流入口によって流体的に連通している。導管３２に沿って供給されたガスはその結果検出器の流入口に入って検出器内のセンサの到達することができる。同様に、検出器から押し出されたガスはポート３０を経由して大気に放出することができる。
【００２７】
図５は、一方の側にあるマイクロスイッチ４２及びソレノイドバルブ３６と他方の検出器２２内のマイクロプロセッサ２４との間の接続を示す。検出器が、端部パネル１４と端面２４との間の空間４４内に設置されると、マイクロスイッチは、上記のように、閉じられ、それにより、正電圧Ｖがレール２３からコンタクト４０を経由してマイクロプロセッサに供給されるようになる。これは、センサが空間４４内に適正に設置されたこととアーム１６が収縮されていることとを示す。次にマイクロプロセッサは制御信号をコンタクト４０を経由してソレノイドバルブ３６に送り、較正プロセスの制御を行うことができる。しかし、ユーザーは、最初に、画面（図示せず）上で、ユーザーが較正サイクルを開始することを希望するか否かが問われる。ユーザーは、主ハウジング上の押ボタン４６を押すことによって較正サイクルを始めることができる。スイッチ４６が一旦操作されると、完全な較正プロセスが検出器２２内でマイクロプロセッサ２１によって処理される。
【００２８】
較正プロセスは以下のとおりである（図６）。
【００２９】
１．端部パネル１４が、主ハウジング１０から引き出され、開位置に掛止される（ボックス１）。
【００３０】
２．検出器２２が空間４４内に配置されてラッチが開放されると、端部パネル１４が主ハウジングに向かって動かされ、その結果、その検出器が面２４に押し当てられる（ボックス２）。
【００３１】
３．マイクロスイッチ４４がランドによって閉じられる。これは、検出器が正しく設置されたことを意味する（ボックス３）。そうでなければ、エラー信号が出される（ボックス４）。
【００３２】
ユーザーが押ボタン４６を押すことによって較正を許容すると、マイクロプロセッサ２１は信号をコンタクト４０を経由してソレノイドバルブ３６に送ってそのソレノイドバルブ３６を開き、それにより、較正ガスが、約毎分０．１リットルの流速で、シリンダー１２から流れ、制御バルブ３４を通過して流れ、さらに、導管３２を通過し、ポート２８を出て検出器２２の流入口に流れるようになる（ボックス５）。
【００３３】
５．較正が開始されると、マイクロプロセッサ内のタイマーが起動する（ボックス６）。
【００３４】
６．その結果、検出器２２内のセンサは登録を行って供給されたガスに応答することができるようになる。較正ガスには、酸素、一酸化炭素、硫化水素及びブタンのような可燃性ガスのような既知の検出可能なさまざまな種類の一定の濃度ガスが含まれる。検出器２２内から追い出されたガスはポート３０及び導管３８を通過して大気に流出することができる。安定した読み取り値に達成するのは、約３０秒かかる。
【００３５】
７．マイクロプロセッサは、センサから信号を「読み取る」（ボックス７）。マイクロプロセッサは次にループを実行し（ボックス７、８及び９）、ループが第１の時間にわたって実行されている場合、または、センサからの信号がループの以前の繰り返しにおける信号と同じでない場合には、タイマーに信号を出させる（ボックス９）。較正の開始から６０秒未満の時間が経過すると、センサからの信号は再度読み取られる（ボックス７）。センサからの信号が安定状態の読み取り値に達するまで、又は６０秒が経過してしまうまでループは繰り返される。
【００３６】
８．６０秒を超えた時間が経過し、センサからの安定状態の読み取り値が検出されなかった場合には、エラー信号が発生され、較正は失敗となる（ボックス１０）。
【００３７】
９．センサからの安定状態の読み取り値が６０秒以内に検出されない場合には、マイクロプロセッサは、センサから信号の大きさを確認し（ボックス１１）、その信号が既定の範囲外にある場合にはエラー信号が発生されて較正は失敗となる（ボックス１０）。
【００３８】
１０．較正が失敗しなかった場合には、検出器内のマイクロプロセッサが、検出器のゲインを調整することによってセンサを較正して、較正ガスの既知の成分に正確に対応する読み取り値を生成する（ボックス１２）。
【００３９】
１１．検出器２２は次に較正装置から取り除かれる（ボックス１３）。
【００４０】
エラー信号（ボックス１０）は、センサの誤作動（交換が必要だということを示す）又は検出器２２内の汚れたフィルターのいずれかによって引き起こされる。したがって、エラー信号が発生されると、フィルターはまずきれいにされ又は交換され、それから較正が再度開始される。再較正の検出器がまた失敗した場合は、それは、１又は２以上のセンサを取り替えなければならないことを示す。センサを置き換えた後に、検出器が依然としてエラー信号を発生する場合は、それは、検出器自体が故障していることを示す。
【００４１】
検出器までの較正ガスの流速が速くなればなるほど、それは安定状態の読み取り値に速く達成するようになる。さらに、較正ガスの低流速時には、最終的なセンサからの安定状態信号は流速に依存するようになる。しかし、より速い流速の場合には（約毎分０．３から０．５リットル又はそれより大の場合には）、センサからの最終安定状態信号は大部分が流速とは無関係となる。従来技術では、一般的に、毎分０．５リットルの流速を用いていて、毎分０．１リットル程度の低流速を用いることは避けていた。それは、較正ガスの流速が低流速で変化したとすると、安定状態の応答信号の大きさが変化することがあり、その結果、信頼できないものとなるからである。一方、可能な限り低流速のガスを用いることが望ましい。それは、第１に、それがガス検出器の通常の操作により近く近似することになり、それにより、ガスは検出器に送り込まれるというのではなく、検出器に拡散することになるからであり、第２に、流速が小さくなればなるほど、より少ない較正ガスを用いればよいからである。導管３２の長さを減少し、検出器をハウジング１０の端面に取り付け、さらに、単一のハウジング内に較正機器の全体を設けることによって、たとえ毎分０．１リットルの速度でも、ガスセンサの較正に関して信頼性のある読み取り値を得ることができるということがわかっている。
【００４２】
較正を、簡単にかつ特別に使用者を訓練することなく、約１分以内に完了させることができ、さらに、危険な区域に入る前に、作業者によって実行することができるということがわかるであろう。したがって、較正は、単に、センサが正確な読み取り値を提供するというよりも作動していることを示すような、検出器の正確でない「テスト」にとって代わることができる。較正のために検出器を外部に送る必要がなく、また、訓練を受けた較正作業者による特別な訪問を予定する必要もない。さらに、そのような較正装置を配置することによって、ドラフトの影響を受けることなく低流速の較正ガスを用いることができるようになる。したがって、本発明は、テストのための安価で安全な装置及び危険な区域に立ち入る前の較正ガス検出器を提供する。
【００４３】
較正プロセスの全体は検出器によって制御され、較正装置ではないので、較正データはマイクロプロセッサ内に保持され、それより、各センサの較正データは検出器自体に保存され、さらに、例えばセンサの不適切な機能は検出することができ、また、センサを取り替えるべきだという信号が発生される。加えて、検出器から較正装置を制御することによって、較正装置は相対的に簡単な構造で製造費が安くなる。検出器は、一般的に、通常の操作のためにマイクロプロセッサを持つので、較正の制御のため、さらに、マイクロプロセッサに較正データのログを行うためのソフトウエアを組み込むことによってはその検出器を高価にはしない。
【００４４】
その装置は携帯できる程度に軽くすることもでき、容易に収容できるようにコンパクトにすることもできる。したがって、それは、較正のための最も都合の良い位置で容易に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
本発明に係る較正装置を添付図面を参照しながら例示によって説明する。
【図１】図１は、本発明に係る較正装置の斜視図である。
【図２】図２は、図１の較正装置と異なる形態の較正装置の斜視図である。
【図３】図３は、図１及び図２の較正装置に検出器を設けた較正装置の斜視図である。
【図４】図４は、図２に示す形態の装置の側面断面図である。
【図５】図５は、較正装置と較正されるセンサとの間の接続を示す概略の回路図である。
【図６】図６は、本発明の装置を用いた較正方法を示す論理図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004515783.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004515783.tif 000007
【図６】
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【国際公開パンフレット】
2004515783.tif 000009
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月30日(2002.12.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯型ガス検出器内の少なくとも１つのセンサを較正し、前記ガス検出器が前記センサと流体的に連通するガス流入口を持ち、ハウジングを備える装置であって、前記ハウジングが、
ａ）検出器に当接する面と、
ｂ）前記ガス流入口を含む前記検出器の領域が該ハウジングの前記面に当接して前記面と前記検出器との間にシールされたガスインタフェースを形成するように、該ハウジングに関してガス検出器を保持するホルダーと、
ｃ）加圧された較正ガス源を該装置に接続するためのコネクタと、
ｄ）前記コネクタから較正ガスを、前記検出器と該装置のハウジングとの間の前記インタフェースに供給するための導管と、
ｅ）該装置と前記ホルダー内に保持された検出器との間に電気的接続を形成するための前記ホルダー内の電気的コネクタと、
ｆ）既定のレベルで較正ガスを前記インタフェースに提供するために前記導管内にある流れコントローラであって、前記電気的接続を経由して前記検出器から前記バルブによって受信されたバルブ制御信号によって前記導管を通過する較正ガスの流れを開始及び停止するように電気的に操作可能なバルブを備える流れコントローラとを備える、装置。
【請求項２】
請求項１の装置において、前記コントローラと検出器に当接するための前記面との間の距離が１０ｃｍ未満である、装置。
【請求項３】
請求項２の装置において、前記距離は５ｃｍ未満である、装置。
【請求項４】
請求項１又は２の装置において、前記流れ制御バルブは一定の流速でガスを前記インタフェースに供給する、装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかの装置において、前記検出器に当接する前記面はコンプライアントシールによって囲まれている、装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかの装置において、前記ホルダーは、検出器を保持するとともにそれを前記面に押し当てるスプリング付勢のアームを備える、装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかの装置において、較正ガス源を含む、装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかの装置において、少なくとも１つのガスセンサを含む検出器を備え、該検出器が、操作の際に、前記電気的接続を経由して前記流れ制御バルブにバルブ制御信号を送信して、該流れ制御バルブの開閉を制御することができるマイクロプロセッサを備える、装置。
【請求項９】
請求項８の装置において、前記検出器は少なくとも１つの電気化学ガスセンサからなる、装置。
【請求項１０】
請求項８又は９の装置において、前記検出器は、前記較正ガス内の監視されるガスの濃度と一致するように前記検出器の出力を較正するための較正回路を備える、装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０の装置において、較正データを保存するメモリを備える、装置。
【請求項１２】
携帯型ガス検出器内の少なくとも１つのセンサを較正する方法であって、前記ガス検出器が前記センサと流体的に連通するガス流入口を持ち、該方法がハウジングを備える装置を使用し、該ハウジングが、
ａ）検出器に当接する面であって、該面と前記検出器との間にシールされたガスインタフェースを形成する面と、
ｂ）少なくとも１つの前記センサが反応可能な既知の濃度のガスを含む加圧された較正ガス源と、
ｃ）前記較正ガスを前記検出器と前記ハウジングとの間の前記インタフェースに供給する導管とを備え、
該方法が、
ｉ  ガス検出器を前記ハウジングの前記面に押し当てて、前記ガス流入口を備える前記検出器の領域が前記ハウジングの前記面に当接するようにし、
ｉｉ  較正ガスが、既定の速度で前記ガス源から前記シールされたガスインタフェースに流れることができるようにし、さらに、
ｉｉｉ  前記検出器内の少なくとも１つのセンサを較正して、前記検出器が前記較正ガス内の既知の濃度のガスに対応する読み取り値を提供するようにし、
前記検出器が較正ガスの前記シールされたガスインタフェースへの流れを開始し、前記検出器内で少なくとも１つのセンサを自動的に較正し、較正に続いて較正ガスの流れを止める、方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法において、前記検出器は、較正プロセスが既定時間内に完了しない場合には、エラー信号を発生する、方法。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかの方法において、前記検出器は、較正の間の少なくとも１つのセンサからの信号が既定の範囲内にない場合にエラー信号を発生する、方法。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかの方法において、較正ガスの既定の流速が毎分０．０８から０．２リットルの範囲内にある、方法。
【請求項１６】
大気内のガスを監視する携帯型の検出器であって、少なくとも１つのガスセンサと、較正装置への電気的接続を形成する電気的コネクタと、該コネクタを経由して較正装置に提供される信号を介して該較正装置を制御して、既定の速度で前記検出器への較正ガスの供給を開始及び停止することができるマイクロプロセッサとを備える、検出器。
【請求項１７】
請求項１６の検出器において、少なくとも１つのセンサは電気化学ガスセンサである、検出器。
【請求項１８】
請求項１６又は１７の検出器において、較正ガス内の監視されているガスの濃度に一致するように該検出器の出力を較正するための較正回路を備える、検出器。
【請求項１９】
請求項１６、１７又は１８のいずれかの検出器において、較正データを保存するためのメモリを備える、検出器。
【国際調査報告】
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