(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引手段により取り込まれた流体のガス濃度に対応した検出信号を電圧信号として出力するガス検出手段と、選択されたレベルに一致する電圧信号を出力する不感帯レベル生成手段と、前記検出信号と前記電圧信号との差分を出力する差分検出手段と、該差分検出手段からの信号をデイジタル信号に変換するアナログーデイジタル変換手段と、前記デイジタル信号を表示する手段と、前記検出信号が設定レベルを超えたとき警報を発する警報手段とを備えた携帯用ガス検出装置。
【請求項２】
前記不感帯レベル設定手段と警報停止手段が同一のスイッチにより構成されている請求項１に記載の携帯用ガス検出装置。
【請求項３】
吸引手段により取り込まれた流体のガス濃度に対応した検出信号を電圧信号として出力するガス検出手段と、選択されたレベルに一致する電圧信号を出力する不感帯レベル生成手段と、前記検出信号と前記電圧信号との差分を出力する差分検出手段と、該差分検出手段からの信号をデイジタル信号に変換するアナログーデイジタル変換手段と、前記デイジタル信号を表示する手段と、前記検出信号が設定レベルを超えたとき警報を発する警報手段とを備え、前記警報手段が発音手段及び起振手段とにより構成されていて、警報時には前記発音手段が作動するとともに、前記発音手段の作動中に前記不感帯レベル設定手段が操作されると前記発音手段の作動が停止して前記起振手段が作動し、つづいて前記不感帯レベル設定手段が操作されると警報動作が停止する携帯用ガス検出装置。
【請求項４】
前記発音手段の作動中に前記不感帯レベル設定手段が連続して２回操作された場合には、警報動作が停止する請求項３に記載の携帯用ガス検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスセンサーからの信号に基づいて濃度の表示と、警報を発動する機能とを備えた携帯用ガス検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯用ガス検出装置は、電池を電源として吸引ノズルから環境中の大気をチャンバーに取り込み、熱線型半導体ガスセンサー等のガスセンサーにより目的ガスの濃度を電気信号に変換してデイスプレイに表示するとともに、警報レベルを超えた場合にはブザー等の報知手段を鳴動させるように構成されていて、用途によっては数１０ｐｐｍからパーセントオーダまでの極めて広い濃度範囲のガスを確実に測定、報知することが求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため、高濃度ガスの検出を目的としている場合に、問題とならない極めて低い濃度のガスをも検出してしまい、誤って警報レベルが低い値に設定されている場合には、警報を発して注意力を削ぐなどの問題がある。
もとよりこのような問題を解消するためには、警報レベルを高濃度側にシフトすることも考えられるが、警報レベルの再設定の忘却により警報ミスが生じる等の問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、警報レベルの調整を必要とすることなく、不要な警報の発動を防止することができる携帯用ガス検出装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、吸引手段により取り込まれた流体のガス濃度に対応した検出信号を電圧信号として出力するガス検出手段と、選択されたレベルに一致する電圧信号を出力する不感帯レベル生成手段と、前記検出信号と前記電圧信号との差分を出力する差分検出手段と、該差分検出手段からの信号をデイジタル信号に変換するアナログーデイジタル変換手段と、前記デイジタル信号を表示する手段と、前記検出信号が設定レベルを超えたとき警報を発する警報手段とを備えるようにした。
【０００５】
【作用】
不感帯レベルを下回る検出信号は相殺されるから、たとえ警報レベルを超えていても警報手段を作動させることにはならない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例を示すものであって、ケース１は、これを把持したとき見やすい位置にパネル２を、また上端にガス取入口３を設けて構成されている。パネル２は、一側にガス濃度を表示するデイスプレイ４が、また他側に電源スイッチ５、ブザー鳴動停止指令スイッチを兼ねる不感帯選択スイッチ６、零点調整指令スイッチ７が設けられいる。
デスプレイ４は、複数のレベル、この実施例では８段階の濃度表示に対応するように８つの発光素子Ｌ1〜Ｌ8を上下方向に配置するとともに、選択された警報濃度を表示する発光素子Ｌ1’〜Ｌ8’、さらには選択された不感帯レベルこの実施例では３０ppm、１５０ppmを表示する発光素子Ｌ9、Ｌ10が設けられている。
【０００７】
図２は、本発明の一実施例を示すブロック図で、チャンバー１０は、吸引口３と吸引ポンプ１１に接続され、内部に熱線型半導体ガスセンサー１２を収容して構成されている。吸引ポンプ１１、及び熱線型半導体ガスセンサー１２は、スイッチ１３を介して電池１４に接続された昇圧手段１５から電力の供給を受けている。
【０００８】
熱線型半導体ガスセンサー１２の検出端子１２ａは、演算増幅器１６の反転端子に接続されている。演算増幅器１６は、その非反転端子に零点粗調整用の可変抵抗１７が、また帰環路にスパン調整用の可変抵抗１８が接続されていて、零点の粗調整機能とスパン調整機能を備えるように構成されている。
【０００９】
不感レベル調整回路１９は、後述するマイクロコンピュータ３０からの指令に対応して差動増幅器２０の出力が零となる電圧を出力するように構成されている。
【００１０】
マイクロコンピュータ３０は、アナログーデイジタル変換手段３１から出力されたガス検出信号を記憶手段３１の制御プログラム、及び設定データに基づいて処理し、電源投入当初に不感帯レベルを所定の既定値、この実施例では１５０ｐｐｍに設定するとともに、ガスセンサー１２からの検出信号に基づいてインタフェース３２を介して接続された表示パネル４や、警報手段であるブザー３３を作動させるよう構成されている。
【００１１】
なお、図中符号３４は、マイクロコンピュータ３０に作動電力を供給する安定電源回路を、また３５、３６はスイッチランプをそれぞれ示す。
【００１２】
この実施例において、電源スイッチ５を押圧すると、マイクロコンピュータ３がウエイクアップしてスイッチ１３をオンにして昇圧回路１５によりポンプ１１を作動させてチャンバーを掃気し、また熱線式半導体ガスセンサー１２を余熱する。
【００１３】
同時に、表示パネル４の発光素子Ｌ1〜Ｌ8を常時とは異なる状態、たとえば移動点滅で作動させてウオーミングアップ中であることをユーザに知らせる。
【００１４】
所定時間が経過して発光素子Ｌ1〜Ｌ8の移動点滅が終了し、測定可能な状態になった段階で、マイクロコンピュータ３０は、チャンバー１０に取り込まれた大気を零濃度として零点調整を実行し、また不感レベル生成回路１９から規定の不感帯レベル１５０ｐｐｍを設定するのに必要な電圧信号を出力させ、さらに対応する発光素子Ｌ4、またはＬ4’を常時等は異なる形態で点灯させ、これからの測定における不感帯レベルをユーザに確認させる。
【００１５】
この段階で、ユーザが不感帯選択スイッチ６を押圧する度に不感帯レベルが１段階ずつ上昇し、最高値に到達した段階で、最低の不感帯レベルとなるというようにサイクリックに変化し、これともなって対応する濃度の発光素子Ｌ1〜Ｌ8、またはＬ1’〜Ｌ8’を常時とは異なるように点灯させる。
【００１６】
マイクロコンピュータ３０は、ユーザにより選択された不感帯レベルを生成すべく信号を不感レベル生成回路１９に信号を出力して選択された不感帯レベルを設定するのに必要な電圧信号を出力させる。
【００１７】
このような準備が終了した段階で、ガス取入口３に接続された図示しないノズルの先端を被測定領域に近づけると、ここの大気がポンプ１１に吸引されてチャンバー１０に流入する。
【００１８】
ガスセンサー１２からの信号は、演算増幅器１６によりスパン調整、及び零点調整を受けて差動増幅器２０に入力し、不感レベル生成回路１９からの電圧信号との差分を取られてアナログーデイジタル変換手段３１に入力する。
【００１９】
これにより、不感帯レベル以下の検出信号は、アナログーデイジタル変換を受けることがなく、したがってガスセンサー１２からの検出信号が警報レベルを超えている場合でも、ブザーの鳴動をさせることがなく、無用な警報の報知を防止することができる。
【００２０】
一方、不感帯レベルを超え、かつ警報レベルを超える濃度のガスが検出された場合には、マイクロコンピュータ３０はブザー３３を鳴動させてユーザに警報を発する。ユーザが確認後、不感帯選択スイッチ６を押圧すると、マイクロコンピュータ３０は、ブザー３３の鳴動中であるから、不感帯レベルを変化させる機能を奏することなく、代ってブザー３３の鳴動を停止させる。
【００２１】
ところで、被検査環境によっては、騒音が大きくてブザーの鳴動では警報の発動を認識することができない場合がある。
図３は、このような問題に対処できる本発明の第２の実施例を示すものであって、この実施例は、前述の実施例におけいてブザー鳴動停止指令スイッチを兼ねていた不感帯選択スイッチ６に、さらに警報形態選択機能が付与されている。
【００２２】
そして、警報手段として前述のブザー３３の他に、起振体３７、この実施例ではマイクロモータの回転軸に偏心重りを取付けた振動モータが設けられていて、ブザー３３、または起振体３７のいずれかが作動して、警報が発せられた場合に不感帯選択スイッチ６を押圧することににより、他方の警報手段、つまりブザー３３が作動している状態では起振体３７が、また起振体３７が作動している状態ではブザー３３が作動するように構成されている。
【００２３】
この実施例において、警報レベルを超える濃度のガスが検出されると（図４  ステップ  イ）、マイクロコンピュータ３０は、第１の警報手段、例えばブザー３３を鳴動させてユーザに警報を発する（図４  ステップ  ロ）。しかし、環境中の騒音が大きくブザー３３からの音が聞き取りにくい場合には、不感帯選択スイッチ６を押圧すると（図４  ステップ  ハ）、ブザー３３の鳴動が停止して起振体３７が作動する（図４  ステップ  ニ）。そして、マイクロコンピュータ３０は、起振体３７を検出されたガスの濃度に対応した回転数で回転させて、現在のガス濃度をユーザに報知する。
【００２４】
これにより、騒音が大きな環境下であってもガス濃度が警報レベルを超えたことを正確に知ることができ、またブザー３３の無駄な鳴動による電池の消耗を防止することができる。ユーザが確認後、不感帯選択スイッチ６を押圧したり（図ステップ  ホ）、またガス濃度が警報レベルを下回ると（図４  ステップ  ヘ）、マイクロコンピュータ３０は、起振体３７の作動を停止させる（図４  ステップ  ト）。
【００２５】
なお、ブザー３３により充分に警報を知る状態で、警報を停止させる場合には、不感帯選択スイッチ６を連続して２回押圧、いわゆるダブルクリックすれば、起振体３７が慣性を有するので、起振体３７を作動させることなく警報動作を停止させることができる。
【００２６】
なお、この実施例においては、警報動作時に第１番にブザー３３を作動させているが、起振体３７を最初に作動させ、不感帯選択スイッチ６が操作された段階でブザーを作動させるようにしてもよい。
【００２７】
また、上述の実施例においては、ガス検出手段として熱線型半導体を使用したものに例を採って説明したが、電気化学式ガスセンサー等の他の形式のガス検出手段を使用した装置に適用しても同様の作用を奏することは明らかである。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明においては、吸引手段により取り込まれた流体のガス濃度に対応した検出信号を電圧信号として出力するガス検出手段と、選択されたレベルに一致する電圧信号を出力する不感帯レベル生成手段と、検出信号と電圧信号との差分を出力する差分検出手段と、差分検出手段からの信号をデイジタル信号に変換するアナログーデイジタル変換手段と、デイジタル信号を表示する手段と、検出信号が設定レベルを超えたとき警報を発する警報手段とを備えたので、不感帯レベルを下回る検出信号を相殺できて、警報レベルの調整を必要とすることなく、不要な警報の発動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の携帯用ガス検出装置の一実施例を、パネル近傍の構造を拡大して示す正面図と側面図である。
【図２】同上装置の一実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図４】同上装置の警報動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２  パネル
３  ガス取入口
４  表示パネル
５  電源スイッチ
６  不感帯選択スイッチ
７  零点調整スイッチ
１０  チャンバー
１２  熱線式半導体ガスセンサー
３３  ブザー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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