(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光波長域内に目標ガスである二酸化塩素の光吸収波長域の少なくとも一部を含む光源光を発する光源と、
被測定ガスで又は上記目標ガスを含まない清浄ガスで満たされ、上記光源光を入射させる入射窓と、上記ガス容器内を透過した出射光を出射させる出射窓と、上記被測定ガス又は上記清浄ガスを導入するガス導入口、及び、当該ガスを排出するガス排出口とを有するガス容器と、
上記出射光を受光することで得られる光強度信号Ｓを用いて、上記被測定ガス中の上記目標ガスの濃度ｃｈを取得する信号処理部と、を備える
ガス濃度検知装置であって、
上記清浄ガス又は上記被測定ガスの、上記ガス容器内への導入及び排出を制御するガス導入排出制御部を有し、
上記ガス導入排出制御部が、
少なくとも、上記信号処理部で上記被測定ガスの信号を得ている期間中は、
既に上記光源光を照射されて上記目標ガスの濃度が低下した上記被測定ガスを、上記ガス排出口を通じて排出させ続けると共に、
上記光源光を未照射で上記目標ガスの濃度が低下していない上記被測定ガスを、上記ガス導入口を通じて導入し続けることで、
上記ガス容器内の上記目標ガスである二酸化塩素の濃度が安定している、ことを特徴とする
ガス濃度検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガス濃度検知装置であって、
前記ガス容器への入射前及び出射後の、少なくともいずれかの光路内に配置することによって、前記出射光の光強度を減少させる校正減光フィルタを備え、
前記信号処理部は、
前記光強度信号Ｓのうち、
前記ガス容器が前記清浄ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタで光強度を減少させたときに得られる校正信号ＳＣと、
上記校正信号ＳＣと相前後して得られ、上記ガス容器が上記清浄ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタによる光強度の減少を生じさせないときに得られる清浄ガス信号ＳＡと、
上記校正信号ＳＣ及び清浄ガス信号ＳＡと相前後して得られ、上記ガス容器が前記被測定ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタによる光強度の減少を生じさせないときに得られる被測定ガス信号ＳＨと、
上記校正減光フィルタが上記出射光の光強度を減少させる減光度合いに対応して上記校正減光フィルタに与えられた校正係数とから、
上記被測定ガス中の前記目標ガスである二酸化塩素の濃度ｃｈを取得し、
１回の濃度ｃｈの取得にあたり、上記校正信号ＳＣと、上記清浄ガス信号ＳＡと、上記被測定ガス信号ＳＨの取得を３０秒以内に連続して行うことを特徴とする
ガス濃度検知装置。
【請求項３】
発光波長域内に目標ガスの光吸収波長域の少なくとも一部を含む光源光を発する光源と、
被測定ガスで又は上記目標ガスを含まない清浄ガスで満たされ、上記光源光を入射させる入射窓と、上記ガス容器内を透過した出射光を出射させる出射窓と、上記被測定ガス又は上記清浄ガスを導入するガス導入口、及び、当該ガスを排出するガス排出口とを有するガス容器と、
上記ガス容器への入射前及び出射後の、少なくともいずれかの光路内に配置することによって、上記出射光の光強度を減少させる校正減光フィルタを備える、
ガス濃度検知装置であって、
上記出射光を受光することで得られる上記出射光の光強度に比例するアナログの光強度信号Sのうち、
上記ガス容器が上記清浄ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタで光強度を減少させたときに得られる校正信号ＳＣと、
上記校正信号ＳＣと相前後して得られ、上記ガス容器が上記清浄ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタによる光強度の減少を生じさせないときに得られる清浄ガス信号ＳＡと、
上記校正信号ＳＣ及び清浄ガス信号ＳＡと相前後して得られ、上記ガス容器が上記被測定ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタによる光強度の減少を生じさせないときに得られる被測定ガス信号ＳＨと、
上記校正減光フィルタの減光度合いに相当する上記目標ガスの校正ガス濃度ｃｆである校正係数とから、
上記被測定ガス中の上記目標ガスの濃度ｃｈを算出する、信号処理部であって、
アナログ信号である上記校正信号ＳＣ、上記清浄ガス信号ＳＡ、及び、上記被測定ガス信号ＳＨをアナログ演算処理して、下記式（１）のうち、被測定ガス減光率Rａｈ＝（ＳＡ−ＳＨ）／ＳＡに相当する被測定ガス減光率信号ＳRａｈ、及び、校正フィルタ減光率Rａｃ＝（ＳＡ−ＳＣ）／ＳＡに相当する校正フィルタ減光率信号ＳRａｃを出力する第１アナログ演算部と、
上記被測定ガス減光率信号ＳRａｈ及び上記校正フィルタ減光率信号ＳRａｃを、それぞれデジタル値の上記被測定ガス減光率Rａｈ及び上記校正フィルタ減光率Rａｃに変換する第１変換処理部と、
デジタル値の校正ガス濃度ｃｆと上記被測定ガス減光率Rａｈと上記校正フィルタ減光率Rａｃとから、下記式（１）の上記被測定ガス中の上記目標ガスの濃度ｃｈの値を算出する第１濃度演算部とを有する信号処理部と、
を備えることを特徴とするガス濃度検知装置。
ｃｈ＝ｃｆ・（ＳＡ−ＳＨ）／（ＳＡ−ＳＣ）  ・・・（１）
【請求項４】
発光波長域内に目標ガスの光吸収波長域の少なくとも一部を含む光源光を発する光源と、
被測定ガスで又は上記目標ガスを含まない清浄ガスで満たされ、上記光源光を入射させる入射窓と、上記ガス容器内を透過した出射光を出射させる出射窓と、上記被測定ガス又は上記清浄ガスを導入するガス導入口、及び、当該ガスを排出するガス排出口とを有するガス容器と、
上記ガス容器への入射前及び出射後の、少なくともいずれかの光路内に配置することによって、上記出射光の光強度を減少させる校正減光フィルタを備える、
ガス濃度検知装置であって、
上記出射光を受光することで得られる上記出射光の光強度に比例するアナログの光強度信号Sのうち、
上記ガス容器が上記清浄ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタで光強度を減少させたときに得られる校正信号ＳＣと、
上記校正信号ＳＣと相前後して得られ、上記ガス容器が上記清浄ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタによる光強度の減少を生じさせないときに得られる清浄ガス信号ＳＡと、
上記校正信号ＳＣ及び清浄ガス信号ＳＡと相前後して得られ、上記ガス容器が上記被測定ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタによる光強度の減少を生じさせないときに得られる被測定ガス信号ＳＨと、
上記校正減光フィルタの減光度合いに相当する上記目標ガスの校正ガス濃度ｃｆである校正係数とから、
上記被測定ガス中の上記目標ガスの濃度ｃｈを算出する、信号処理部であって、
アナログ信号である上記校正信号ＳＣ、上記清浄ガス信号ＳＡ、及び、上記被測定ガス信号ＳＨをアナログ演算処理して、下記式（１）のうち、被測定ガス減光量Ｇａｈ＝ＳＡ−ＳＨに相当する被測定ガス減光量信号ＳＧａｈ、及び、校正フィルタ減光量Ｇａｃ＝ＳＡ−ＳＣに相当する校正フィルタ減光量信号ＳＧａｃを出力する第２アナログ演算部と、
上記被測定ガス減光量信号ＳＧａｈ及び上記校正フィルタ減光量信号ＳＧａｃを、それぞれデジタル値の上記被測定ガス減光量Ｇａｈ及び上記校正フィルタ減光量Ｇａｃに変換する第２変換処理部と、
デジタル値の校正ガス濃度ｃｆと上記被測定ガス減光量Ｇａｈと上記校正フィルタ減光量Ｇａｃとから、下記式（１）の上記被測定ガス中の上記目標ガスの濃度ｃｈの値を算出する第２濃度演算部とを有する信号処理部と、
を備えることを特徴とするガス濃度検知装置。
ｃｈ＝ｃｆ・（ＳＡ−ＳＨ）／（ＳＡ−ＳＣ）  ・・・（１）
【請求項５】
発光波長域内に目標ガスの光吸収波長域の少なくとも一部を含む光源光を発する光源と、
被測定ガスで又は上記目標ガスを含まない清浄ガスで満たされ、上記光源光を入射させる入射窓と、上記ガス容器内を透過した出射光を出射させる出射窓と、上記被測定ガス又は上記清浄ガスを導入するガス導入口、及び、当該ガスを排出するガス排出口とを有するガス容器と、
上記ガス容器への入射前及び出射後の、少なくともいずれかの光路内に配置することによって、上記出射光の光強度を減少させる校正減光フィルタを備える、
ガス濃度検知装置であって、
上記出射光を受光することで得られる上記出射光の光強度に比例するアナログの光強度信号Sのうち、
上記ガス容器が上記清浄ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタで光強度を減少させたときに得られる校正信号ＳＣと、
上記校正信号ＳＣと相前後して得られ、上記ガス容器が上記清浄ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタによる光強度の減少を生じさせないときに得られる清浄ガス信号ＳＡと、
上記校正信号ＳＣ及び清浄ガス信号ＳＡと相前後して得られ、上記ガス容器が上記被測定ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタによる光強度の減少を生じさせないときに得られる被測定ガス信号ＳＨと、
上記校正減光フィルタの減光度合いに相当する上記目標ガスの校正ガス濃度ｃｆである校正係数とから、
上記被測定ガス中の上記目標ガスの濃度ｃｈを算出する、信号処理部であって、
アナログ信号である上記校正信号ＳＣ、上記清浄ガス信号ＳＡ、及び、上記被測定ガス信号ＳＨをアナログ演算処理して、下記式（１）のうち、減光比Ｐｈｃ＝（ＳＡ−ＳＨ）／（ＳＡ−ＳＣ）に相当する減光比信号ＳＰｈｃを出力する第３アナログ演算部と、
上記減光比信号ＳＰｈｃをデジタル値の減光比Ｐｈｃに変換する第３変換処理部と、
デジタル値の校正ガス濃度ｃｆと減光比Ｐｈｃから、下記式（１）の上記被測定ガス中の上記目標ガスの濃度ｃｈの値を算出する第３濃度演算部とを有する信号処理部と、
を備えることを特徴とするガス濃度検知装置。
ｃｈ＝ｃｆ・（ＳＡ−ＳＨ）／（ＳＡ−ＳＣ）  ・・・（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定ガス中に含まれる二酸化塩素などの目標ガスの濃度を検知するガス濃度検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被測定ガス中の目標ガスの濃度を検知するに当たり、二酸化塩素など光吸収波長域を有するガスについては、この光吸収波長域を含む発光波長域の光を照射した場合に、ガスを透過した光の強度の減少度合いが目標ガスの濃度に応じて変化することを利用するガス濃度検知装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７９８２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなガス濃度検知装置で被測定ガス中の目標ガスの濃度を検知するには、目標ガスが既知の濃度に調整した標準ガスを容器に満たした場合に得られた標準ガス透過後の光の強度と、目標ガスを含まない清浄ガスを満たした場合の清浄ガス透過後の光の強度との関係（校正係数）を予め得ておく。その後、被測定ガスを満たした場合に得られた被測定ガス透過後の光の強度と、清浄ガスを満たした場合の清浄ガス透過後の光の強度との関係と、校正係数とから、被測定ガス中の目標ガスの濃度を算出する。校正係数は、ガス濃度検知装置について一旦得ておけば、その後、頻繁に校正係数を更新する必要はない。
【０００５】
ところが、被測定ガスや清浄ガスに室内や室外の空気を用いる場合などでは、ガス容器等の光の入射窓や出射窓に汚れが付着するなど、光路の状況が経時的に変化することがあり、この場合には、得られる濃度に誤差が生じる。このような場合には、前述のように標準ガスと清浄ガスを用いて校正係数を頻繁に更新するのが好ましい。しかし、標準ガスを常に用意することは難しく、また標準ガスを用いる場合には、標準ガスをガス容器へ導入する機構が必要となるなど装置が大型化しがちである。また、前述のようにして標準ガスと清浄ガスとを用いて校正係数を得るのにも時間が掛かる。
【０００６】
本発明は、かかる不具合に鑑みてなされたものであって、頻繁に標準ガスと清浄ガスを用いて校正係数を更新しなくとも、適切に被測定ガス中の目標ガスの濃度を検知できるガス濃度検知装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（第１項）
上記課題を解決するための本発明の一態様は、発光波長域内に目標ガスの光吸収波長域の少なくとも一部を含む光源光を発する光源と、被測定ガスで又は上記目標ガスを含まない清浄ガスで満たされるガス容器であって、上記光源光を上記ガス容器内に入射させる入射窓、及び、上記ガス容器内を透過した後の出射光を出射させる出射窓を有するガス容器と、上記出射窓から出射した上記出射光を受光して光強度信号Ｓを出力する出射光検出部と、上記光強度信号Ｓを用いて、上記被測定ガス中の上記目標ガスの濃度ｃｈを取得する信号処理部と、を備えるガス濃度検知装置であって、上記光源から上記入射窓まで上記光源光が進行する入射前光路、及び、上記出射窓から上記出射光検出部まで上記出射光が進行する出射後光路、の少なくともいずれかの光路内に配置することによって、上記出射光検出部に届く上記出射光の光強度を減少させる校正減光フィルタを備え、上記信号処理部は、上記光強度信号Ｓのうち、上記ガス容器が上記清浄ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタで上記出射光の光強度を減少させたときに得られる校正信号ＳＣと、上記校正信号ＳＣと相前後して得られ、上記ガス容器が上記清浄ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタによる上記出射光の光強度の減少を生じさせないときに得られる清浄ガス信号ＳＡと、上記校正信号ＳＣ及び清浄ガス信号ＳＡと相前後して得られ、上記ガス容器が上記被測定ガスで満たされ、かつ、上記校正減光フィルタによる上記出射光の光強度の減少を生じさせないときに得られる被測定ガス信号ＳＨと、上記校正減光フィルタが上記出射光の光強度を減少させる減光度合いに対応して上記校正減光フィルタに与えられた校正係数とから、上記被測定ガス中の上記目標ガスの濃度ｃｈを取得するガス濃度検知装置である。
【０００８】
上述のガス濃度検知装置では、清浄ガス信号ＳＡ、被測定ガス信号ＳＨのほか、これらと相前後して得た校正減光フィルタを用いた場合の校正信号ＳＣ、及び、校正減光フィルタに与えられた校正係数を用いて、被測定ガス中の目標ガスの濃度ｃｈを検知する。
このように上述のガス濃度検知装置では、既知の濃度の目標ガスを含む標準ガスを用いず、校正減光フィルタ及び校正信号ＳＣを用いて濃度ｃｈを検知するので、取り扱いも容易である上、装置全体の構造も簡易で小型化に寄与する。しかも、清浄ガス信号ＳＡ、被測定ガス信号ＳＨのほか、校正信号ＳＣも相前後して得て、これらを用いて濃度ｃｈを検知するので、濃度検知の各時点で校正を行いつつ濃度検知を行うこととなり、被測定ガス中の目標ガスの濃度を精度良く検知することができる。
【０００９】
また、光源から出射光検出部に至る光路のうち、ガス容器外の入射前光路及び出射後光路の少なくともいずれかの光路内に校正減光フィルタを配置して又は配置しないで光強度信号Ｓを取得するので、ガス容器内に校正減光フィルタを配置する場合に比して、校正減光フィルタに汚れが付着し難い。また、校正減光フィルタのクリーニングも容易である。
【００１０】
なお、「校正減光フィルタ」は、入射前光路を進む光源光または出射後光路を進む出射光の一部を吸収あるいは反射等して、出射光検出部に届く出射光の光強度を減少させる減光フィルタであり、減光の程度が予め既知である減光フィルタである。具体的には、紫外光を一部吸収すると共に一部を透過する石英ガラス板など、特定の波長領域の光を適切な量だけ吸収する材質（ガラス、樹脂など）からなる板材（ガラス板、樹脂板）や、これらの板材（ガラス板など）に特定の波長領域の光を吸収する光学被膜を設けた減光フィルタが挙げられる。なお、「校正減光フィルタ」を、入射前光路内あるいは出射後光路内に配置する又は配置しないように移動させるに当たっては、測定者が「校正減光フィルタ」を移動させる、「校正減光フィルタ」を保持し移動させる移動装置を測定者が操作して移動させる、フィルタ移動制御部で校正減光フィルタを移動させるなどの手法が挙げられる。
【００１１】
また、校正減光フィルタに与える「校正係数」としては、校正減光フィルタが出射光の光強度を減少させる減光度合いに対応した値を定めれば良い。例えば、当該校正減光フィルタの減光度合いに相当する目標ガスのガス濃度ｃｆを校正ガス濃度ｃｆとして用いる例が挙げられる。また、出射光検出部の特性や信号処理部における各信号ＳＡ，ＳＣ，ＳＨを用いた被測定ガス中の目標ガスの濃度ｃｈを取得する手法に応じて、校正係数を定めることができる。
【００１２】
（第２項）
更に、上記のガス濃度検知装置であって、前記出射光検出部は、受光した前記出射光の光強度に比例する光強度信号Ｓを出力する出射光検出部であり、前記校正減光フィルタに与えられた校正係数は、当該校正減光フィルタの前記減光度合いに相当する前記目標ガスの校正ガス濃度ｃｆであり、前記信号処理部は、前記校正信号ＳＣ、前記清浄ガス信号ＳＡ、及び、前記被測定ガス信号ＳＨと、上記校正ガス濃度ｃｆとを用いて、前記被測定ガス中の前記目標ガスの濃度ｃｈを、下記式（１）に基づいて算出するガス濃度検知装置とすると良い。
ｃｈ＝ｃｆ・(ＳＡ−ＳＨ)／(ＳＡ−ＳＣ)    ・・・（１）
【００１３】
上述のガス濃度検知装置では、校正減光フィルタの校正係数として、校正ガス濃度ｃｆを与えているので、校正信号ＳＣ、清浄ガス信号ＳＡ、及び、被測定ガス信号ＳＨと、校正ガス濃度ｃｆとを用いて、式（１）により、被測定ガス中の目標ガスの濃度ｃｈを容易に得ることができる。
【００１４】
なお、信号処理部は、式（１）に基づく算出を行えば良く、例えば、校正信号ＳＣ、清浄ガス信号ＳＡ、及び、被測定ガス信号ＳＨから、一旦、被測定ガス減光量Ｇａｈ＝ＳＡ−ＳＨ、及び、校正フィルタ減光量Ｇａｃ＝ＳＡ−ＳＣを得る。その後、減光比Ｐｈｃ＝Ｇａｈ／Ｇａｃ＝(ＳＡ−ＳＨ)／(ＳＡ−ＳＣ)を得、校正ガス濃度ｃｆを乗じて濃度ｃｈを得る手法が挙げられる。またこれに代えて、校正信号ＳＣ、清浄ガス信号ＳＡ、及び、被測定ガス信号ＳＨから、被測定ガス減光率Ｒａｈ＝(ＳＡ−ＳＨ)／ＳＡ、及び、校正フィルタ減光率Ｒａｃ＝(ＳＡ−ＳＣ)／ＳＡを得る。その後、減光比Ｐｈｃ＝Ｇａｈ／Ｇａｃ＝(ＳＡ−ＳＨ)／(ＳＡ−ＳＣ)を得、校正ガス濃度ｃｆを乗じて濃度ｃｈを得る手法も挙げられる。また、校正信号ＳＣ、清浄ガス信号ＳＡ、及び、被測定ガス信号ＳＨから、減光比Ｐｈｃ＝(ＳＡ−ＳＨ)／(ＳＡ−ＳＣ)を直接得た後、校正ガス濃度ｃｆを乗じて濃度ｃｈを得る手法も挙げられる。
【００１５】
（第３項）
さらに、上述のガス濃度検知装置であって、前記出射光検出部は、受光した前記出射光の光強度に比例するアナログの光強度信号Ｓを出力するアナログ出射光検出部であり、前記信号処理部は、アナログ信号である前記校正信号ＳＣ、前記清浄ガス信号ＳＡ、及び、前記被測定ガス信号ＳＨをアナログ演算処理して、前記式（１）のうち、被測定ガス減光率Ｒａｈ＝(ＳＡ−ＳＨ)／ＳＡに相当する被測定ガス減光率信号ＳＲａｈ、及び、校正フィルタ減光率Ｒａｃ＝(ＳＡ−ＳＣ)／ＳＡに相当する校正フィルタ減光率信号ＳＲａｃを出力する第１アナログ演算部と、上記被測定ガス減光率信号ＳＲａｈ及び上記校正フィルタ減光率信号ＳＲａｃを、それぞれデジタル値の上記被測定ガス減光率Ｒａｈ及び上記校正フィルタ減光率Ｒａｃに変換する第１変換処理部と、デジタル値の校正ガス濃度ｃｆと上記被測定ガス減光率Ｒａｈと上記校正フィルタ減光率Ｒａｃとから、上記式（１）の前記被測定ガス中の前記目標ガスの濃度ｃｈの値を算出する第１濃度算出部と、を有するガス濃度検知装置とすると良い。
【００１６】
式（１）による濃度ｃｈの取得にあたっては、出射光検出部から得られる電圧値などのアナログ値である光強度信号Ｓ（校正信号ＳＣ、清浄ガス信号ＳＡ、被測定ガス信号ＳＨ）を、デジタル値に変換（ＡＤ変換）し、その後、ＣＰＵなどで減算や除算等を行うこともできる。
【００１７】
しかし、被測定ガス中の目標ガスの濃度ｃｈが低い（少ない）ために、目標ガスによる出射光の減光がごく僅かである場合には、被測定ガス減光量Ｇａｈ＝ＳＡ−ＳＨや被測定ガス減光率Ｒａｈ＝(ＳＡ−ＳＨ)／ＳＡがごく小さくなる。このような場合にも、十分な精度で濃度ｃｈを得るには、各光強度信号Ｓ（校正信号ＳＣ、清浄ガス信号ＳＡ、被測定ガス信号ＳＨ）を、ＡＤ変換によって十分な分解能を有する高ビットのデジタル値に変換する必要があり、高価なＡＤ変換処理回路（ＡＤ変換処理ＩＣ）等を用いる必要がある上、清浄ガス信号ＳＡと被測定ガス信号ＳＨの差分ＳＡ−ＳＨ（被測定ガス減光量Ｇａｈ）や被測定ガス減光率Ｒａｈを得るのに、桁落ちによる有効桁数の減少など，数値処理についても考慮が必要となる。
【００１８】
これに対し、上述の装置では、第１アナログ演算部において、アナログ信号である校正信号ＳＣ、清浄ガス信号ＳＡ、被測定ガス信号ＳＨを用い、アナログ演算処理によって、アナログの被測定ガス減光率信号ＳＲａｈ及び校正フィルタ減光率信号ＳＲａｃを取得し出力する。そしてその後、第１変換処理部で、被測定ガス減光率信号ＳＲａｈ及び校正フィルタ減光率信号ＳＲａｃをデジタル値の被測定ガス減光率Ｒａｈ及び校正フィルタ減光率Ｒａｃに変換する。このため、被測定ガス中の目標ガスの濃度ｃｈが低い（少ない）場合であっても、高い精度で被測定ガス減光率Ｒａｈ及び校正フィルタ減光率Ｒａｃを得ることができ、これにより、高い精度で濃度ｃｈを算出することができる。
【００１９】
（第４項）
あるいは、第２項に記載のガス濃度検知装置であって、前記出射光検出部は、受光した前記出射光の光強度に比例するアナログの光強度信号Ｓを出力するアナログ出射光検出部であり、前記信号処理部は、アナログ信号である前記校正信号ＳＣ、前記清浄ガス信号ＳＡ、及び、前記被測定ガス信号ＳＨをアナログ演算処理して、前記式（１）のうち、被測定ガス減光量Ｇａｈ＝ＳＡ−ＳＨに相当する被測定ガス減光量信号ＳＧａｈ、及び、校正フィルタ減光量Ｇａｃ＝ＳＡ−ＳＣに相当する校正フィルタ減光量信号ＳＧａｃを出力する第２アナログ演算部と、上記被測定ガス減光量信号ＳＧａｈ及び上記校正フィルタ減光量信号ＳＧａｃを、それぞれデジタル値の上記被測定ガス減光量Ｇａｈ及び上記校正フィルタ減光量Ｇａｃに変換する第２変換処理部と、デジタル値の校正ガス濃度ｃｆと上記被測定ガス減光量Ｇａｈと上記校正フィルタ減光量Ｇａｃとから、上記式（１）の前記被測定ガス中の前記目標ガスの濃度ｃｈの値を算出する第２濃度算出部と、を有するガス濃度検知装置とすると良い。
【００２０】
この装置では、第２アナログ演算部において、アナログ信号である校正信号ＳＣ、清浄ガス信号ＳＡ、被測定ガス信号ＳＨを用い、アナログ演算処理によって、アナログの被測定ガス減光量信号ＳＧａｈ及び校正フィルタ減光量信号ＳＧａｃを取得し出力する。そしてその後、第２変換処理部で、被測定ガス減光量信号ＳＧａｈ及び校正フィルタ減光量信号ＳＧａｃをデジタル値の被測定ガス減光量Ｇａｈ及び校正フィルタ減光量Ｇａｃに変換する。このため、被測定ガス中の目標ガスの濃度ｃｈが低い（少ない）場合であっても、高い精度で被測定ガス減光量Ｇａｈ及び校正フィルタ減光量Ｇａｃを得ることができ、これにより、高い精度で濃度ｃｈを算出することができる。
【００２１】
（第５項）
あるいは，第２項に記載のガス濃度検知装置であって、前記出射光検出部は、受光した前記出射光の光強度に比例するアナログの光強度信号Ｓを出力するアナログ出射光検出部であり、前記信号処理部は、アナログ信号である前記校正信号ＳＣ、前記清浄ガス信号ＳＡ、及び、前記被測定ガス信号ＳＨをアナログ演算処理して、前記式（１）のうち、減光比Ｐｈｃ＝(ＳＡ−ＳＨ)／(ＳＡ−ＳＣ)に相当する減光比信号ＳＰｈｃを出力する第３アナログ演算部と、上記減光比信号ＳＰｈｃをデジタル値の減光比Ｐｈｃに変換する第３変換処理部と、デジタル値の校正ガス濃度ｃｆと減光比Ｐｈｃから、上記式（１）の前記被測定ガス中の前記目標ガスの濃度ｃｈの値を算出する第３濃度算出部と、を有する
ガス濃度検知装置とすると良い。
【００２２】
この装置では、第３アナログ演算部において、アナログ信号である校正信号ＳＣ、清浄ガス信号ＳＡ、被測定ガス信号ＳＨを用い、アナログ演算処理によって減光比信号ＳＰｈｃを取得し出力する。そしてその後、第３変換処理部で、この減光比信号ＳＰｈｃをデジタル値の減光比Ｐｈｃに変換する。このため、被測定ガス中の目標ガスの濃度ｃｈが低い（少ない）場合であっても、高い精度で減光比Ｐｈｃを得ることができ、これにより、高い精度で濃度ｃｈを算出することができる。
【００２３】
（第６項）
さらに上述のいずれかに記載のガス濃度検知装置であって、前記校正減光フィルタを移動させて、上記校正減光フィルタで前記出射光の光強度を減少させるフィルタ配置状態と、上記校正減光フィルタによる前記出射光の光強度の減少を生じさせないフィルタ非配置状態とを実現するフィルタ移動制御部を、さらに備えるガス濃度検知装置とすると良い。
【００２４】
この装置では、フィルタ配置状態とフィルタ非配置状態とを実現するフィルタ移動制御部を備えるので、校正信号ＳＣ，清浄ガス信号ＳＡ，及び被測定ガス信号ＳＨを取得する際に、校正減光フィルタの移動を容易に行うことができる。
【００２５】
なお、フィルタ移動制御部としては、フィルタ配置状態とフィルタ非配置状態とを実現できるように、校正減光フィルタを移動させるフィルタ移動機構とこれを制御する機構制御部を設けると良い。フィルタ移動機構としては、例えば、校正減光フィルタを入射前光路または出射後光路に直交する方向に進退させて、フィルタ配置状態とフィルタ非配置状態とを実現するフィルタ移動機構が挙げられる。また、校正減光フィルタを、フィルタ外の所定位置を中心として校正減光フィルタの平面方向に回動させて、フィルタ配置状態とフィルタ非配置状態とを実現するフィルタ移動機構も挙げられる。
【００２６】
（第７項）
さらに前述のいずれかに記載のガス濃度検知装置であって、前記校正減光フィルタに与えられた前記校正係数を書き換え可能に記憶する校正係数記憶部を備えており、上記校正係数は、前記ガス容器内を前記目標ガスの濃度が既知の標準濃度である標準ガスで満たし、かつ、上記校正減光フィルタによる上記出射光の光強度の減少を生じさせないときに得られる標準ガス信号ＳＳと、上記標準ガス信号ＳＳと相前後して得られ、上記ガス容器内を前記清浄ガスで満たし、かつ、上記校正減光フィルタによる上記出射光の光強度の減少を生じさせないときに得られる校正時清浄ガス信号ＳｃＡと、上記標準ガス信号ＳＳ及び上記校正時清浄ガス信号ＳｃＡと相前後して得られ、上記ガス容器内を前記清浄ガスで満たし、かつ、上記校正減光フィルタで上記出射光の光強度を減少させたときに得られる校正時校正信号ＳｃＣとから算出される値であるガス濃度検知装置とすると良い。
【００２７】
この装置では、校正係数記憶部に、校正減光フィルタに与えられた校正係数を予め記憶している。そして、この校正係数は、標準ガス信号ＳＳと校正時清浄ガス信号ＳｃＡと校正時校正信号ＳｃＣとから算出される値である。このため、ガス濃度検知装置を用いて、被測定ガスにおける目標ガスの濃度を検知するにあたり、標準ガスに代えて、校正減光フィルタを用いることができ、この場合には、校正係数の値を利用して、目標ガスの濃度を検知することができる。その一方、校正減光フィルタに与えた校正係数の値を、適時、校正して更新することが可能である。
【００２８】
（第８項）
さらに前述のいずれかに記載のガス濃度検知装置であって、前記光源の発する前記光源光の光強度を検知する光源光強度検知部と、上記光源光強度検知部で検知する上記光源光の光強度が一定になるように、上記光源を駆動制御する光源制御部と、をさらに備えるガス濃度検知装置とすると良い。
【００２９】
あるいは、発光波長域内に目標ガスの光吸収波長域の少なくとも一部を含む光源光を発する光源と、被測定ガスで又は上記目標ガスを含まない清浄ガスで満たされるガス容器であって、上記光源光を上記ガス容器内に入射させる入射窓、及び、上記ガス容器内を透過した後の出射光を出射させる出射窓を有するガス容器と、上記出射窓から出射した上記出射光を受光して光強度信号Ｓを出力する出射光検出部と、上記光強度信号Ｓを用いて、上記被測定ガス中の上記目標ガスの濃度ｃｈを取得する信号処理部と、を備えるガス濃度検知装置であって、前記光源の発する前記光源光の光強度を検知する光源光強度検知部と、上記光源光強度検知部で検知する上記光源光の光強度が一定になるように、上記光源を駆動制御する光源制御部と、をさらに備えるガス濃度検知装置とすると良い。
【００３０】
これらの装置では、光源光強度検知部と光源制御部によって、光源光の強度が一定になるように光源を駆動制御する。これにより、ガス容器内に入射させる光源光の光強度を安定させることができ、より高精度に、被測定ガス中の目標ガスの濃度ｃｈを得ることができる。
【００３１】
（第９項）
さらに第８項に記載のガス濃度検知装置であって、前記光源光強度検知部は、前記光源の発する前記光源光の一部である分岐光源光を導く光ファイバーと、上記光ファイバーから出射した上記分岐光源光を受光して分岐光源光強度信号ＢＳを出力する光源光検出部と、を有し、前記光源制御部は、上記光源光検出部から出力される上記分岐光源光強度信号ＢＳの大きさが一定になるように、上記光源を駆動制御するガス濃度検知装置とすると良い。
【００３２】
この装置では、光源光の一部を光源光検出部まで光ファイバーで導く。このため、光源から光源光検出部までの空間の状態に依らず、安定して分岐光源光を光源光検出部まで導くことができる。また、光源と光源光検出部の配置に制約されることが少なく、容易に、光源から離れた光源光検出部まで光源光の一部を導くことができる。そして、光源制御部で分岐光源光強度信号ＢＳの大きさが一定になるように光源を駆動制御するので、光源の発する光源光の光強度を一定に保持することができ、より高精度に、被測定ガス中の目標ガスの濃度ｃｈを得ることができる。
【００３３】
（第１０項）
さらに第９項に記載のガス濃度検知装置であって、前記出射光検出部は、前記出射光を受光して電気信号に変える出射光受光素子を有し、前記光源光検出部は、上記出射光受光素子と同一製造者の同一品番で、前記分岐光源光を受光して電気信号に変える光源光受光素子を有し、上記出射光受光素子と上記光源光受光素子とは、同一電子基板上に互いに近接して搭載されてなるガス濃度検知装置とすると良い。
【００３４】
この装置では、出射光検出部と光源光検出部には、同一製造者の同一品番の出射光受光素子と光源光受光素子をそれぞれ有している。このため、出射光受光素子と光源光受光素子とは、環境温度特性や受光特性などの各特性が相互に近似している。しかも、出射光受光素子と光源光受光素子とは、同一の電子基板上に互いに近接して搭載されている。このため、出射光受光素子の周囲の環境温度の変化と、光源光受光素子の周囲の環境温度の変化も近似したものとなる。従って、光源光受光素子の周囲の環境温度が変化するなどにより、光源光受光素子の受光特性が変化した場合、出射光受光素子の周囲の環境温度の変化やこれに伴う受光特性の変化も同様に生じるので、光源光受光素子の周囲の環境温度に変化が生じても、出射光受光素子で取得する光強度信号Ｓの変動を生じ難くできる。
【００３５】
（第１１項）
また前述のいずれか１項に記載のガス濃度検知装置であって、上記ガス容器に向けて導かれる前記被測定ガスから、前記目標ガスを除去した浄化ガスを生成する浄化部を備え、前記ガス容器を満たす前記清浄ガスとして、上記浄化ガスを用いるガス濃度検知装置とすると良い。
【００３６】
あるいは、発光波長域内に目標ガスの光吸収波長域の少なくとも一部を含む光源光を発する光源と、被測定ガスで又は上記目標ガスを含まない清浄ガスで満たされるガス容器であって、上記光源光を上記ガス容器内に入射させる入射窓、及び、上記ガス容器内を透過した後の出射光を出射させる出射窓を有するガス容器と、上記出射窓から出射した上記出射光を受光して光強度信号Ｓを出力する出射光検出部と、を備えるガス濃度検知装置であって、上記ガス容器に向けて導かれる前記被測定ガスから、前記目標ガスを除去した浄化ガスを生成する浄化部を備え、前記ガス容器を満たす前記清浄ガスとして、上記浄化ガスを用いるガス濃度検知装置とすると良い。
【００３７】
被測定ガスの他に、目標ガスを含まない清浄ガスを用いて、被測定ガス中の目標ガスの濃度ｃｈを取得するガス濃度検知装置では、被測定ガスとは別に、この清浄ガスを得る必要がある。この清浄ガスを得るにあたっては、例えば、外気を清浄ガスとして用いるようにすると良い。しかし、このガス濃度検知装置の設置場所によっては、外気に繋がる配管等を装置を設置する建物の壁を貫通させて形成したり、長々と配設する必要があるなど、装置が大がかりになるほか、清浄ガスを得るのが困難となり、設置場所が限られる場合があった。
【００３８】
これに対し、上記二者の装置では、浄化部で、被測定ガスから目標ガスを除去した浄化ガスを生成し、この浄化ガスを清浄ガスとして用いる。このため、この装置では、外気などの清浄ガスの取得可否を考慮したり、外気に繋がる配管等を設置等を考慮する必要がなく、コンパクトで設置場所の制限が少なく、設置容易なガス濃度検知装置とすることができる。
【００３９】
なお、被測定ガスから目標ガスを除去した浄化ガスを生成する浄化部としては、被測定ガスや目標ガスによって異なるが、例えば、目標ガスを吸着する活性炭、ゼオライトなどの吸着材を設けた浄化部や、被測定ガスに紫外光などの光を照射し、目標ガスを照射した光で分解して除去する浄化部も挙げられる。
【００４０】
また前述のいずれか１項に記載のガス濃度検知装置であって、前記目標ガスは、二酸化塩素であり、前記ガス容器は、上記ガス容器内に、前記被測定ガスまたは前記清浄ガスを導入するガス導入口と、上記ガス容器内から、導入済みの上記被測定ガスまたは上記清浄ガスを排出するガス排出口と、を有しており、上記ガス導入口を通じた上記ガス容器内への上記清浄ガス又は上記被測定ガスの導入、及び、ガス排出口を通じた上記ガス容器内からの上記清浄ガス又は上記被測定ガスの排出を行うガス導入排出部を備え、上記ガス導入排出部は、上記清浄ガス又は上記被測定ガスの、上記ガス容器内への導入及び上記ガス容器内からの排出を制御するガス導入排出制御部を有し、上記ガス導入排出制御部は、少なくとも、上記信号処理部で前記被測定ガス信号ＳＨを得ている被測定ガス信号取得期間中は、上記ガス導入排出部によって、既に前記光源光を照射された上記被測定ガスを、上記ガス排出口を通じて、上記ガス容器内から排出させ続けると共に、前記光源光を未照射の上記被測定ガスを、上記ガス導入口を通じて、上記ガス容器内へ導入し続ける制御を行うガス濃度検知装置とすると良い。
【００４１】
あるいは、発光波長域内に目標ガスの光吸収波長域の少なくとも一部を含む光源光を発する光源と、被測定ガスで又は上記目標ガスを含まない清浄ガスで満たされるガス容器であって、上記光源光を上記ガス容器内に入射させる入射窓、上記ガス容器内を透過した後の出射光を出射させる出射窓、上記ガス容器内に前記被測定ガスまたは前記清浄ガスを導入するガス導入口、及び、上記ガス容器内から導入済みの上記被測定ガスまたは上記清浄ガスを排出するガス排出口、を有するガス容器と、上記出射窓から出射した上記出射光を受光して光強度信号Ｓを出力する出射光検出部と、上記光強度信号Ｓを用いて、上記被測定ガス中の上記目標ガスの濃度ｃｈを取得する信号処理部と、上記ガス導入口を通じた上記ガス容器内への上記清浄ガス又は上記被測定ガスの導入、及び、ガス排出口を通じた上記ガス容器内からの上記清浄ガス又は上記被測定ガスの排出を行うガス導入排出部と、を備えるガス濃度検知装置であって、前記目標ガスは、二酸化塩素であり、上記ガス導入排出部は、上記清浄ガス又は上記被測定ガスの、上記ガス容器内への導入及び上記ガス容器内からの排出を制御するガス導入排出制御部を有し、上記ガス導入排出制御部は、少なくとも、上記信号処理部で前記被測定ガス信号ＳＨを得ている被測定ガス信号取得期間中は、上記ガス導入排出部によって、既に前記光源光を照射された上記被測定ガスを、上記ガス排出口を通じて、上記ガス容器内から排出させ続けると共に、前記光源光を未照射の上記被測定ガスを、上記ガス導入口を通じて、上記ガス容器内へ導入し続ける制御を行うガス濃度検知装置とすると良い。
【００４２】
二酸化塩素は、強力な酸化力を有すると共に気体であるため小さな空間にまで容易に侵入できる浸透性を有している。このため、二酸化塩素が導入された空間内全体に対して、殺菌、滅菌、ウィルスの不活化などの作用を生じさせることができる。その一方、当該空間における二酸化塩素の濃度を適切に維持したり、殺菌等の処理後に換気等によって二酸化塩素の濃度を十分低い濃度まで低下させるためには、当該空間から採取した被測定空気中の二酸化塩素の濃度を適切に検知できるガス濃度検知装置が望まれている。
【００４３】
しかるに、二酸化塩素を含む被測定ガスに光源光を照射すると、二酸化塩素が塩素ガスと酸素ガスに分解すると共に、光吸収波長域の光が吸収される。即ち、被測定ガス信号ＳＨを得るべく、ガス容器内に導入済みの被測定ガスに光源光を照射すると、被測定ガスに含まれる二酸化塩素が分解して徐々にその濃度が低下するため、光源光を照射して被測定ガス信号ＳＨを得ている間に、被測定ガス中の二酸化塩素の濃度が変化し、安定した被測定ガス信号ＳＨを測定できない場合がある。
【００４４】
これに対し、これらの装置では、少なくとも、信号処理部で被測定ガス信号ＳＨを得ている被測定ガス信号取得期間中は、ガス導入排出部によって、既に光源光を照射されて二酸化塩素の濃度が低下した被測定ガスを、ガス排出口を通じてガス容器内から排出させ続けると共に、光源光を未照射で二酸化塩素の濃度が低下していない被測定ガスを、ガス導入口を通じてガス容器内へ導入し続ける制御が行なわれる。このため、光源光の照射によってガス容器内の被測定ガス中の二酸化塩素が減少したとしても、光源光未照射の被測定ガスの導入で新たな二酸化塩素を補うことができるので、安定した被測定ガス信号ＳＨの測定に寄与できる。
【００４５】
（第１３項）
また前述のいずれか１項に記載のガス濃度検知装置であって、前記目標ガスは、二酸化塩素であり、前記被測定ガスは、被測定空間から導入した被測定空気であり、前記清浄ガスは、二酸化塩素を含まない清浄空気であり、前記光源は、前記光源光として、紫外光を発する紫外光源であり、前記ガス容器は、前記入射窓及び前記出射窓を除き、外光及び上記光源光から遮光されており、上記被測定空間から上記ガス容器内に上記被測定ガスである上記被測定空気を導入する被測定ガス導入部は、外光及び上記光源光から遮光されているガス濃度検知装置とすると良い。
【００４６】
前述のように、二酸化塩素は紫外光を照射すると、紫外光を吸収して分解するので、二酸化塩素の濃度に応じて透過後の紫外光の強度が、従って被測定ガス信号ＳＨが低下する。その一方、被測定ガス信号ＳＨを得るべく、被測定空間からガス容器に向けて供試用の被測定ガスを導く被測定ガス導入部内やガス容器内に導かれた供試用の被測定ガスに対し、被測定ガス信号ＳＨを測定するよりも前に、紫外光を含む太陽光などの外光や、光源からの光源光が照射された場合には、供試用の被測定ガスにおける二酸化塩素（目標ガス）の濃度が減少し、被測定ガス中の二酸化塩素濃度を適切に測定できなくなる虞がある。
【００４７】
これに対し、この装置では、ガス容器及び被測定ガス導入部を、外光や光源が発する光源光から遮光しているので、供試前の被測定ガスにおける二酸化塩素の濃度の減少を抑制し、被測定ガス中の二酸化塩素濃度を適切に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施形態及び変形形態１〜３に係るガス濃度検知装置の全体を示す説明図である。
【図２】実施形態に係るガス濃度検知装置のうち、信号処理部における処理内容を示すブロック図である。
【図３】変形形態１に係るガス濃度検知装置のうち、信号処理部における処理内容を示すブロック図である。
【図４】変形形態２に係るガス濃度検知装置のうち、信号処理部における処理内容を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
（実施形態）
以下、本発明の実施形態に係るガス濃度検知装置１を、図面を参照しつつ説明する。図１にガス濃度検知装置１の全体を示す。また、図２には、信号処理部２５における、アナログ演算及びデジタル演算による、被測定ガスＧＨ中の目標ガスＧＪの濃度ｃｈの値の算出の処理手順を示す。
【００５０】
本実施形態のガス濃度検知装置１は、図１において破線で示す被測定空間ＳＰＨ内の被測定空気（被測定ガス）ＧＨと、清浄領域ＳＰＣ内の目標ガスＧＪ（本実施形態では二酸化塩素）を含まない清浄空気（清浄ガス）ＧＡとを、ガス容器２２内に交互に導入し、光源２１Ｄからの光源光２１Ｌを照射することで、被測定空気ＧＨ内の目標ガス（二酸化塩素）ＧＪの濃度ｃｈの値を得て、表示パネル４３に表示しあるいはインターフェイス部４０を通じて外部に送信する装置である。
【００５１】
なお、本実施形態の目標ガスＧＪである二酸化塩素は、強力な酸化力を有しており、紙パルプ等の漂白のほか、ウィルスの不活化（除去）や細菌、真菌（カビ）などの殺菌に用いられる。二酸化塩素（目標ガス）ＧＪは、３６０ｎｍ付近を極大として、概ね２７０〜５００ｎｍの範囲に光を吸収する光吸収波長域ＧＪＢを有している。このため、二酸化塩素を含む空気に波長３６０ｎｍ程度の紫外光を照射すると、二酸化塩素が紫外光を吸収して分解される。このため、二酸化塩素を含む空気（被測定空気ＧＨ）に紫外光を照射して、その透過光を観察すると、二酸化塩素が吸収した分だけ、即ち、被測定空気ＧＨ中の二酸化塩素の濃度ｃｈに比例して、紫外光の光量が減少する。そこで、本実施形態では、この減少量を検知することで、二酸化塩素の濃度ｃｈを検知する。
【００５２】
まず、ガス濃度検知装置１のガス検知部２０のうち、ガス容器２２について説明した後、ガス容器２２及びこのガス容器２２内に、被測定空気ＧＨ等を導入し排出するガス導入排出部１０について説明する。ガス容器２２は、筒状の部材、具体的には、ＰＴＦＥからなる筒状の容器本体２２Ｓと、その一方端面（図１において左端面）を気密に塞ぐように取り付けられた入射窓２２Ｉと、他方端面（図１において右端面）を気密に塞ぐように取り付けられた出射窓２２Ｏとを有する。入射窓２２Ｉ及び出射窓２２Ｏはいずれも、他の光学ガラスに比して紫外光の吸収減衰の少ない、平行平板状の石英ガラス板からなる。なお、入射窓２２Ｉ及び出射窓２２Ｏは、後述する光源光２１Ｌの発光波長域２１ＬＢに応じて、他の材質を用いることもできるし、後述するレンズ２１Ｚの役割を兼ねるべく、凸レンズ形状の入射窓とするなど、平行平板以外の他の形状とすることもできる。
【００５３】
容器本体２２Ｓには、ガス導入口２２ＳＩとガス排出口２２ＳＯが設けられている。このうちガス導入口２２ＳＩには、後述する共用ガス導入管１１Ｍが接続されている。一方、ガス排出口２２ＳＯには、後述するガス排出管１３Ｗが接続されている。容器本体２２Ｓの周囲には、図１において破線で示す、遮光性の筒状の容器遮光カバー２２Ｃが配置されており、容器本体２２Ｓは、入射窓２２Ｉ及び出射窓２２Ｏを除き、外光ＯＬ及び光源光２１Ｌ（迷光）から遮光されている。
【００５４】
本実施形態のガス濃度検知装置１では、容器本体２２Ｓのガス導入口２２ＳＩに、被測定空気ＧＨをガス容器２２に導く被測定ガス導入部１１と、清浄空気ＧＡをガス容器２２に導く清浄ガス導入部１２とが接続されている。被測定ガス導入部１１は、三方電磁バルブ１１Ｖと、この三方電磁バルブ１１Ｖに向けて破線で示す被測定空間ＳＰＨ内の被測定空気ＧＨを導く被測定ガス導入管１１Ｔと、三方電磁バルブ１１Ｖと容器本体２２Ｓのガス導入口２２ＳＩとを結ぶ共用ガス導入管１１Ｍとからなる。
【００５５】
なお、本実施形態のガス濃度検知装置１では、被測定ガス導入部１１を成して、被測定空気ＧＨが流通する被測定ガス導入管１１Ｔ及び共用ガス導入管１１Ｍは、図１において太線で示すように、遮光性の管を用いて、三方電磁バルブ１１Ｖ及び容器本体２２Ｓのガス導入口２２ＳＩと接続している。これにより、これらの内部を流れる被測定空気ＧＨに外光ＯＬが当たらないようにされている。また前述したように、容器本体２２Ｓは、容器遮光カバー２２Ｃによって、入射窓２２Ｉ及び出射窓２２Ｏを除き、外光ＯＬ及び光源光２１Ｌ（迷光）から遮光されている。
【００５６】
このように、本実施形態のガス濃度検知装置１では、ガス容器２２及び被測定ガス導入部１１を、外光ＯＬや光源２１Ｄが発する光源光２１Ｌから遮光しているので、供試前の被測定空気ＧＨにおける二酸化塩素（目標ガスＧＪ）の濃度ｃｈの減少を抑制している。かくして、被測定空気ＧＨ中の二酸化塩素の濃度ｃｈを適切に測定することができる。
【００５７】
一方、清浄ガス導入部１２は、三方電磁バルブ１１Ｖと、この三方電磁バルブ１１Ｖに向けて破線で示す清浄領域ＳＰＣ内の清浄空気ＧＡを導く清浄ガス導入管１２Ｔと、前述の共用ガス導入管１１Ｍとからなる。即ち本実施形態では、三方電磁バルブ１１Ｖと共用ガス導入管１１Ｍとを、被測定ガス導入部１１と清浄ガス導入部１２とで共用している。
【００５８】
三方電磁バルブ１１Ｖは、ガス導入排出制御部１５として作動するＣＰＵ５０によって駆動制御されており、ソレノイド非励磁時には清浄ガス導入管１２Ｔと共用ガス導入管１１Ｍとが接続され、後述するガスポンプ１３Ｐによって、ガス容器２２内に清浄領域ＳＰＣ内の清浄空気ＧＡが導入される。一方、ソレノイド励磁時には、被測定ガス導入管１１Ｔと共用ガス導入管１１Ｍとが接続され、後述するガスポンプ１３Ｐによって、ガス容器２２内に被測定空間ＳＰＨ内の被測定空気ＧＨが導入される。
【００５９】
なお、被測定空間ＳＰＨは、例えば、目標ガスＧＪ（二酸化塩素）を生成する生成器を備え付けた空間など、被測定空間ＳＰＨ内の被測定空気ＧＨにおける目標ガスＧＪ（二酸化塩素）の濃度ｃｈを検知したい空間である。このため、被測定空間ＳＰＨは閉空間である場合が多いが、特に限定は無く、開放空間や屋外を被測定空間ＳＰＨとすることもできる。
【００６０】
一方、清浄領域ＳＰＣは、例えば、目標ガスＧＪ（二酸化塩素）が実質的に存在しない空間である。このため、清浄領域ＳＰＣは、屋外や外気との換気が良好な空間である場合が多いが、特に限定は無く、目標ガスＧＪ（二酸化塩素）が実質的に存在しない清浄空気ＧＡであることが判っている空間を清浄領域ＳＰＣとしても良い。
【００６１】
一方、容器本体２２Ｓのガス排出口２２ＳＯには、ガス容器２２内の計測を終えたガス（被測定ガスＧＨ，清浄ガスＧＡ）を外部（例えば屋外）に向けて排出するガス排出部１３に接続されている。このガス排出部１３は、浄化器１３Ｃ、ガスポンプ１３Ｐ、及び、容器本体２２Ｓのガス排出口２２ＳＯと浄化器１３Ｃ、及び浄化器１３Ｃとガスポンプ１３Ｐとを結ぶガス排出管１３Ｗからなる。このうち、浄化器１３Ｃは、例えば二酸化塩素を吸着する活性炭などを備えており、移出された被測定ガスＧＨ内に残留している目標ガスＧＪ（二酸化塩素）を除去する装置であり、目標ガスＧＪが分解された被測定ガスＧＨや清浄ガスＧＡは、ガスポンプ１３Ｐを通じて、外部に排出される。
【００６２】
このガス導入排出部１０では、三方電磁バルブ１１Ｖを非励磁とした状態でガスポンプ１３Ｐを作動させると、容器本体２２Ｓ内のガスが排出されると共に、清浄領域ＳＰＣ内の清浄空気ＧＡがガス容器２２内に導入されるので、ガスポンプ１３Ｐを所定の時間作動させることで、ガス容器２２内は清浄空気ＧＡで満たされる。一方、三方電磁バルブ１１Ｖを励磁した状態でガスポンプ１３Ｐを作動させると、ガス容器２２内のガスが排出されると共に、被測定空間ＳＰＨ内の被測定空気ＧＨがガス容器２２内に導入されるので、ガスポンプ１３Ｐを所定の時間作動させることで、ガス容器２２内は被測定空気ＧＨで満たされる。具体的には、ガス導入排出制御部１５として作動するＣＰＵ５０によって、三方電磁バルブ１１Ｖの励磁と非励磁との制御と、ガスポンプ１３Ｐの駆動制御と同期して行うことで、ガス容器２２内に、清浄空気ＧＡと被測定空気ＧＨとを交互に導入することができる。
【００６３】
次に、ガス検知部２０の光源部２１について説明する。光源部２１には、光源２１Ｄ、この光源２１Ｄを囲む光源遮光体２１Ｓ、レンズ２１Ｚを有する。このうち、光源２１Ｄは、ＬＥＤであり、さらに具体的には、波長λ＝３６５ｎｍ付近にピークを有し、発光波長域２１ＬＢが概ね３５０〜４００ｎｍの紫外発光ＬＥＤである。従って、この光源２１Ｄの発する光源光２１Ｌは、二酸化塩素（目標ガス）ＧＪの光吸収波長域ＧＪＢ（２７０〜５００ｎｍ）の一部を含んでいる。このため、この光源２１Ｄの発する光源光２１Ｌを、二酸化塩素（目標ガス）ＧＪを含む空気（被測定空気ＧＨ）に照射すると、含まれている二酸化塩素が光源光２１Ｌを吸収して分解されるので、これに伴って、被測定空気ＧＨを透過した透過光の光量が減少する。この現象を、被測定空気ＧＨ中の二酸化塩素（目標ガス）ＧＪの濃度ｃｈの検知に利用する。光源２１Ｄは、後述するように、光源制御部３５によって駆動されるのであるが、光源２１Ｄの点灯初期（光源２１Ｄの駆動当初）における温度上昇に伴うドリフト等を考慮して、光源２１Ｄは、濃度検知の期間中、連続点灯とするのが好ましい。
【００６４】
光源２１Ｄの周囲は、図１に太線で示す光源遮光体２１Ｓで囲まれており、光源光２１Ｌが外部に漏れて迷光となるのを防止している。一方、開口２１ＳＯから放射された光源光２１Ｌは、レンズ２１Ｚによって収束されつつ、ガス容器２２の入射窓２２Ｉを通じて、ガス容器２２内に入射する。ガス容器２２内に入射した光源光２１Ｌは、ガス容器２２内の被測定空気ＧＨあるいは清浄空気ＧＡ内を透過する透過光２２ＴＬとして進行し、出射窓２２Ｏからガス容器２２外に出射する。出射窓２２Ｏから出射した出射光２２ＯＬは、後述する出射光検出部２４の出射光受光素子２４Ｐに入射する。この出射光検出部２４は、出射光２２ＯＬを受光して、出射光２２ＯＬの光強度に対応する光強度信号Ｓを出力する。
【００６５】
なお、光源２１Ｄから、開口２１ＳＯ及びレンズ２１Ｚを介して、入射窓２２Ｉに至る光路を入射前光路ＬＷＩとし、出射窓２２Ｏから出射光受光素子２４Ｐに至る光路を出射後光路ＬＷＯとする。
【００６６】
本実施形態では、開口２１ＳＯから放射された光源光２１Ｌは、図１において破線で示すように、入射前光路ＬＷＩに配置したレンズ２１Ｚによって先細円錐状に収束され、ガス容器２２の容器本体２２Ｓの内周面２２ＮＳで反射すること無く、出射窓２２Ｏを透過して出射光受光素子２４Ｐに入射するように、レンズ２１Ｚの焦点距離等を調整してある。本実施形態と異なり、ガス容器２２の容器本体２２Ｓの内周面２２ＳＮで透過光２２ＴＬが反射しつつ進むようにした場合には、光軸の変動に伴う反射の変動によって、透過光２２ＴＬの進む距離が変化したり、容器本体２２Ｓの内周面に付着した汚れ状態の変化の影響を受けて、出射光受光素子２４Ｐに入射する出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩが変動し、出射光検出部２４で得られる光強度信号Ｓの変動要因となる。これに対し、上述のようにするとこのような変動要因を除去できるからである。
【００６７】
但し、図１では、レンズ２１Ｚを単一の凸レンズで示したが、複数のレンズを組合せるようにしても良い。また、レンズ２１Ｚに代えて、入射前光路ＬＷＩにコリメートレンズを用いて、光源光２１Ｌを平行光に変え、ガス容器２２内を平行光の透過光２２ＴＬを進行させ、この平行光を出射光受光素子２４Ｐで受光させるようにしても良い。あるいは、出射窓２２Ｏから出射した平行光を、出射後光路ＬＷＯに配置した凸レンズで収束させて出射光受光素子２４Ｐで受光させるようにしても良い。いずれの場合においても、容器本体２２Ｓの内周面での透過光２２ＴＬの反射を防止することにより、上述のメリットを得ることができる。
【００６８】
即ち、入射窓２２Ｉからガス容器２２内に入射した透過光２２ＴＬが、ガス容器２２（容器本体２２Ｓ）の内周面２２ＳＮで反射すること無く、ガス容器２２内を透過して、直接、出射窓２２Ｏから出射するようにするとよい。
【００６９】
ところで、容易に理解できるように、光源２１Ｄから発する光源光２１Ｌの光強度２１ＬＩが時間と共に変動する場合には、出射光受光素子２４Ｐに入射する出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩが変動し、出射光検出部２４で得られる光強度信号Ｓの変動要因となる。そこで本実施形態では、光源２１Ｄから発する光源光２１Ｌの光強度２１ＬＩを以下のようにして安定化している。
【００７０】
即ち、本実施形態のガス濃度検知装置１は、光源２１Ｄの発する光源光２１Ｌの光強度２１ＬＩを検知する光源光強度検知部３１と、この光源光強度検知部３１で検知する光源光２１Ｌの光強度２１ＬＩが一定になるように、光源２１Ｄを駆動制御する光源制御部３５とを備えている。これにより、ガス容器２２内に入射させる光源光２１Ｌの光強度２１ＬＩを安定させることができ、より高精度に、被測定空気ＧＨ中の目標ガスＧＪの濃度ｃｈを得ることができる。
【００７１】
具体的には、光源光強度検知部３１は、光源２１Ｄの発する光源光２１Ｌの一部である分岐光源光２１ＢＬを導く光ファイバー３１ＬＦと、この光ファイバー３１ＬＦから出射した分岐光源光２１ＢＬを受光して分岐光源光強度信号ＢＳを出力する光源光検出部３３と、を有している。即ち、本実施形態のガス濃度検知装置１では、光ファイバー３１ＬＦの一端３１ＬＦ１（図１において左端）部分を、容器遮光カバー２２Ｃ内に挿入した形態とし、光源２１Ｄ付近に配置して、光源光２１Ｌの一部を受光して、分岐光源光２１ＢＬを光ファイバー３１ＬＦ内に導く。光ファイバー３１ＬＦ内を導かれた分岐光源光２１ＢＬは、光ファイバー３１ＬＦの他端３１ＬＦ２（図１において右端）から放射され、光源光検出部３３の光源光受光素子３３Ｐに入射する。光源光検出部３３では、光源光受光素子３３Ｐで受光した分岐光源光２１ＢＬの光強度に対応する分岐光源光強度信号ＢＳを出力する。
【００７２】
そして、光源制御部３５では、光源光検出部３３から出力される分岐光源光強度信号ＢＳの大きさが一定になるように、光源２１Ｄを駆動制御（フィードバック制御）する。なお、光源制御部３５で、分岐光源光強度信号ＢＳの大きさが一定になるように、光源２１Ｄを駆動制御するに当たっては、周囲の温度変化や電源電圧の変動などに対して高精度に安定化された基準電圧ＶＢを発生する基準電圧ＩＣ（図示しない）を用い、この基準電圧ＶＢと分岐光源光強度信号ＢＳの大きさとの差あるいは比が、常に一定になるように、光源２１Ｄを駆動制御する手法が挙げられる。
【００７３】
本実施形態のガス濃度検知装置１では、上述のように、光源光２１Ｌの一部である分岐光源光２１ＢＬを光源光検出部３３（光源光受光素子３３Ｐ）まで光ファイバー３１ＬＦで導いている。このため、光源２１Ｄから光源光検出部３３までの空間の状態に依らず、安定して分岐光源光２１ＢＬを光源光検出部３３まで導くことができる。また、光源２１Ｄと光源光検出部３３とを近くに配置したかあるいは遠くに配置したか、これらの配置に制約されることが少なく、光源２１Ｄから離れた光源光検出部３３まででも分岐光源光２１ＢＬを容易に導くことができる。そして、光源制御部３５で分岐光源光強度信号ＢＳの大きさが一定になるように光源２１Ｄを駆動制御するので、光源２１Ｄの発する光源光２１Ｌの光強度２１ＬＩを一定に保持することができ、より高精度に、被測定ガスＧＨ中の目標ガスＧＪの濃度ｃｈを得ることができる。
【００７４】
特に、本実施形態のガス濃度検知装置１では、出射光検出部２４は、出射光２２ＯＬを受光して電気信号に変える出射光受光素子２４Ｐを有しており、光源光検出部３３は、出射光受光素子２４Ｐと同一製造者の同一品番で、分岐光源光２１ＢＬを受光して電気信号に変える光源光受光素子３３Ｐを有している。出射光受光素子２４Ｐ及び光源光受光素子３３Ｐとしては、例えば、ＰＩＮフォトダイオードなどのフォトダイオードのほか、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、光電子増倍管などの受光素子を例示できる。しかも、図１に示すように、出射光受光素子２４Ｐと光源光受光素子３３Ｐとは、同一の電子基板１ＰＢ上に互いに近接して（具体的には、５ｃｍ以内の距離で）搭載されている（図１においては、上下に近接して配置されている。）。
【００７５】
このため、出射光受光素子２４Ｐの周囲の環境温度の変化と、光源光受光素子３３Ｐの周囲の環境温度の変化も近似したものとなる。したがって、光源光受光素子３３Ｐの周囲の環境温度が変化するなどにより、光源光受光素子３３Ｐの受光特性が変化した場合、出射光受光素子２４Ｐの周囲の環境温度の変化やこれに伴う受光特性の変化も同様に生じるので、光源光受光素子３３Ｐの周囲の環境温度に変化が生じても、出射光受光素子２４Ｐで取得する光強度信号Ｓの変動を生じ難くできる。
【００７６】
なお、本実施形態のガス濃度検知装置１のように、光ファイバー３１ＬＦで分岐光源光２１ＢＬを光源光受光素子３３Ｐまで導くようにすると、光源光受光素子３３Ｐの配置の自由度が高くなり、出射光受光素子２４Ｐと光源光受光素子３３Ｐとを容易に近接して配置することができる。
【００７７】
次いで、校正減光フィルタ２３Ｆについて説明する。本実施形態のガス濃度検知装置１では、後述するように、被測定空気ＧＨ中の二酸化塩素（目標ガス）ＧＪの濃度ｃｈの検知にあたり、校正減光フィルタ２３Ｆを用いて、校正信号ＳＣを取得する。本実施形態では、この校正減光フィルタ２３Ｆは、平行平板状の石英ガラス板からなる。石英ガラス板は、その厚みにも依存するが、光を通すだけで、紫外光領域では、数％〜１０％程度の光強度の減衰を生じる。従って、この校正減光フィルタ２３Ｆを、図１において破線で示すように、出射光２２ＯＬが進行する出射後光路ＬＷＯ内に配置することによって、出射光検出部２４（出射光受光素子２４Ｐ）に届く出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩを、所定（例えば１０％）の割合で減少させることができる。
【００７８】
なお、この校正減光フィルタ２３Ｆを着脱可能に所定の位置に保持するホルダー（図示しない）を設けておき、測定者が校正減光フィルタ２３Ｆをホルダーに装着することで、この校正減光フィルタ２３Ｆが入射前光路ＬＷＩ内あるいは出射後光路ＬＷＯ内に配置された状態とし、測定者が校正減光フィルタ２３Ｆをホルダーから取り外すことで、この校正減光フィルタ２３Ｆが入射前光路ＬＷＩ内あるいは出射後光路ＬＷＯ内には配置されない状態とすることができる。また、校正減光フィルタ２３Ｆを移動可能に保持する移動ホルダー（図示しない）を設けておき、測定者が移動ホルダーを操作して、校正減光フィルタ２３Ｆが入射前光路ＬＷＩ内あるいは出射後光路ＬＷＯ内に配置される状態と、配置されない状態を切り替えるようにしても良い。さらには次述するようなフィルタ移動制御部２３を設けることも出来る。
【００７９】
次に、この校正減光フィルタ２３Ｆを移動させるフィルタ移動制御部２３について説明する。本実施形態のガス濃度検知装置１においてフィルタ移動制御部２３は校正減光フィルタ２３Ｆと、これを移動させるフィルタ移動機構２３Ｍと、このフィルタ移動機構２３Ｍの動作を制御する機構制御部２３Ｃとからなる。このうち、フィルタ移動機構２３Ｍは、図１において破線で示すように、校正減光フィルタ２３Ｆにより出射光受光素子２４Ｐに届く出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩを減少させるフィルタ配置状態ＦＤと、図１において実線で示すように、校正減光フィルタ２３Ｆを出射後光路ＬＷＯから退避させて、校正減光フィルタ２３Ｆによる出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩの減少を生じさせないフィルタ非配置状態ＦＮの２つの状態を実現する。具体的には、フィルタ移動機構２３Ｍで、図１に両矢印で示すように、校正減光フィルタ２３Ｆを出射後光路ＬＷＯに直交する方向（図１では上下方向）に進退させて、フィルタ配置状態ＦＤとフィルタ非配置状態ＦＮとを実現する。
【００８０】
一方、機構制御部２３Ｃは、フィルタ移動機構２３Ｍの作動を制御する。具体的には、ガス容器２２が清浄ガスＧＡで満たされた状態において、校正信号ＳＣを得る際には、校正信号ＳＣの取得に先立って、フィルタ移動機構２３Ｍを作動させて校正減光フィルタ２３Ｆを移動させてフィルタ配置状態ＦＤとし、この校正減光フィルタ２３Ｆで出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩを減少させる。また、ガス容器２２が清浄ガスＧＡで満たされた状態において、清浄ガス信号ＳＡを得る際には、清浄ガス信号ＳＡの取得に先立って、フィルタ移動機構２３Ｍを作動させて校正減光フィルタ２３Ｆを出射後光路ＬＷＯから退避させてフィルタ非配置状態ＦＮとし、校正減光フィルタ２３Ｆで出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩを減少しないようにする。さらに、ガス容器２２が被測定ガスＧＨで満たされた状態において、被測定ガス信号ＳＨを得る際にも、被測定ガス信号ＳＨの取得に先立って、フィルタ移動機構２３Ｍを作動させて校正減光フィルタ２３Ｆを出射後光路ＬＷＯから退避させてフィルタ非配置状態ＦＮとし、校正減光フィルタ２３Ｆで出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩを減少しないようにする。
【００８１】
次いで、被測定空気ＧＨ中の目標ガスＧＪ（二酸化塩素）の濃度ｃｈの取得における各部の動作と、信号処理部２５における各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨの処理について説明する。
濃度ｃｈの取得に当たっては、先ず、ガス容器２２内に清浄ガスＧＡを満たす。具体的には、ガス導入排出制御部１５において、三方電磁バルブ１１Ｖを非励磁として、共用ガス導入管１１Ｍを清浄ガス導入管１２Ｔを介して清浄領域ＳＰＣに連通した状態で、ガスポンプ１３Ｐを作動させ、容器本体２２Ｓ内のガスを外部に排出すると共に、ガス容器２２内に清浄空気ＧＡを導入する。
【００８２】
なお、ガス導入排出制御部１５は、これ以降、信号処理部２５において各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨをこの順に取得し、さらに、ガス容器２２内に被測定空気ＧＨに代えて清浄空気ＧＡを満たすまで、ガスポンプ１３Ｐを作動させ続ける制御を行う。これにより、信号処理部２５において校正信号ＳＣ及び清浄ガス信号ＳＡを得るに当たっては、ガス容器２２内から清浄空気ＧＡが排出され続けると共に、ガス容器２２内に新たな清浄空気ＧＡが導入され続ける。また、信号処理部２５において被測定ガス信号ＳＨを得るに当たっては、ガス容器２２内から光源光２１Ｌが照射された被測定空気ＧＨが排出され続けると共に、ガス容器２２内に新たな（光源光２１Ｌを未照射の）被測定空気ＧＨが導入され続ける。
【００８３】
さらに、フィルタ移動機構２３Ｍを作動させて校正減光フィルタ２３Ｆを移動させてフィルタ配置状態ＦＤとする。この状態において、校正減光フィルタ２３Ｆで光強度２２ＯＬＩが減少された出射光２２ＯＬを出射光受光素子２４Ｐで受光し、出射光検出部２４から校正信号ＳＣとして、信号処理部２５（第１アナログ演算部２６）に向けて出力する。この出射光検出部２４は、受光した出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩに比例するアナログ電圧信号である光強度信号Ｓ（各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨ）を出力するアナログ出射光検出部である。
【００８４】
続いて、フィルタ移動機構２３Ｍを作動させて校正減光フィルタ２３Ｆを出射後光路ＬＷＯから退避させてフィルタ非配置状態ＦＮとする。この状態では、出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩが校正減光フィルタ２３Ｆで減少されない。この出射光２２ＯＬを出射光受光素子２４Ｐで受光し、出射光検出部２４から清浄ガス信号ＳＡとして、信号処理部２５（第１アナログ演算部２６）に向けて出力する。
【００８５】
さらに続いて、ガス容器２２内に被測定空気ＧＨを満たす。具体的には、ガス導入排出制御部１５において、三方電磁バルブ１１Ｖを励磁して、共用ガス導入管１１Ｍを被測定ガス導入管１１Ｔを介して被測定空間ＳＰＨに連通した状態で、ガスポンプ１３Ｐを作動させ、容器本体２２Ｓ内の清浄ガスＧＡを外部に排出すると共に、ガス容器２２内に被測定空気ＧＨを導入する。なお、フィルタ移動機構２３Ｍは作動させない。このため、校正減光フィルタ２３Ｆはフィルタ非配置状態ＦＮにされたままとなる。この状態では、出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩが校正減光フィルタ２３Ｆで減少されない。この出射光２２ＯＬを出射光受光素子２４Ｐで受光し、出射光検出部２４から被測定ガス信号ＳＨとして、信号処理部２５（第１アナログ演算部２６）に向けて出力する。
【００８６】
前述したように、信号処理部２５において被測定ガス信号ＳＨを得るに当たり、ガスポンプ１３Ｐを作動させ続けているので、ガス容器２２内から光源光２１Ｌが照射された被測定空気ＧＨが排出され続けると共に、ガス容器２２内に新たな（光源光２１Ｌを未照射の）被測定空気ＧＨが導入され続ける。このため、光源光２１Ｌの照射によって、ガス容器２２内の被測定空気ＧＨ中の二酸化塩素（目標ガス）ＧＪが減少したとしても、光源光未照射の新たな被測定空気ＧＨの導入で新たな二酸化塩素ＧＪを補うことができるので、安定した被測定ガス信号ＳＨの測定に寄与できる。
【００８７】
その後は、後述するようにして、信号処理部２５において、各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨ、及び、校正減光フィルタ２３Ｆに与えられた校正係数ｋｆ（ｃｆ）を用いて、目標ガスＧＪ（二酸化塩素）の濃度ｃｈを演算して取得する。
【００８８】
このように、本実施形態のガス濃度検知装置１では、１回の濃度ｃｈの取得にあたり、ガス導入排出部１０による各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨの取得を連続して行う。なお、各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨの取得は、相前後して行えば良く、その順序は適宜変更して適用できる。但し、例えば、各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨの取得を合計で３０秒以内に終了するなど、できるだけ互いに近接したタイミングで各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨを取得するのが好ましい。各部の温度変動やノイズ状態の変動、環境変動などによる各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨ間の相違を抑制するためである。
【００８９】
ガス容器２２内に被測定空気ＧＨを導入して、出射光検出部２４で被測定ガス信号ＳＨを取得した後は、三方電磁バルブ１１Ｖを切り替える。前述したように、ガスポンプ１３Ｐを作動させ続けているので、ガス容器２２内から被測定空気ＧＨが排出され、ガス容器２２内、共用ガス導入管１１Ｍ内、ガス排出管１３Ｗ内に清浄空気ＧＡが導入される。その後も、ガス容器２２内、共用ガス導入管１１Ｍ内、ガス排出管１３Ｗ内に清浄空気ＧＡを流通させて、これらを清浄空気ＧＡが流通した後に、ガスポンプ１３Ｐを停止させる。被測定空気ＧＨに含まれる目標ガスＧＪ（二酸化塩素）は、高い酸化力を有するほか、分解して塩素ガスを生成するので、各部の腐食の防止を図るためである。従ってこの装置１によって、間欠的に繰り返し、被測定空間ＳＰＨの被測定空気ＧＨについて、目標ガスＧＪ（二酸化塩素）の濃度ｃｈを検知する場合には、次の濃度検知までの待機期間には、ガス容器２２内、共用ガス導入管１１Ｍ内、ガス排出管１３Ｗ内に清浄空気ＧＡを満たした状態で待機するようにすると良い。また、信号ＳＨ，ＳＡ，ＳＣの順、あるいは信号ＳＨ，ＳＣ，ＳＡの順で、各信号を取得することで、濃度ｃｈの検知後には、ガス容器２２内に清浄空気ＧＡが満たされた状態とすることができ、このまま待機すれば、ガス容器２２内に清浄空気ＧＡを導入した状態で待機することができる。
【００９０】
本実施形態のガス濃度検知装置１の信号処理部２５では、前述のようにして出射光検出部２４から得た各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨと、校正減光フィルタ２３Ｆに与えられた校正係数ｋｆである校正ガス濃度ｃｆとを用いて、被測定空気ＧＨ中の目標ガスＧＪの濃度ｃｈを、下記式（１）に基づいて算出する。
ｃｈ＝ｃｆ・(ＳＡ−ＳＨ)／(ＳＡ−ＳＣ)    ・・・（１）
なお、校正係数ｋｆは、校正減光フィルタ２３Ｆが出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩを減少させる減光度合い対応して、校正減光フィルタ２３Ｆに与えられる値である。
また、校正ガス濃度ｃｆは、校正係数ｋｆの一種であり、校正減光フィルタ２３Ｆの減光度合いに相当する目標ガスＧＪ（二酸化塩素）の濃度である。
【００９１】
かくして本実施形態のガス濃度検知装置１では、各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨと、校正ガス濃度ｃｆとを用いて、式（１）により、被測定ガス中の目標ガスの濃度ｃｈを容易に得ることができる。
なお、式（１）による濃度ｃｈの取得にあたっては、出射光検出部２４から得られる各々のアナログ電圧信号（校正信号ＳＣ、清浄ガス信号ＳＡ、被測定ガス信号ＳＨ）を、デジタル値に変換（ＡＤ変換）し、その後、ＣＰＵなどにおけるデジタル演算による減算や除算等を行って、目標ガスＧＪの濃度ｃｈを算出することもできる。
【００９２】
しかし、被測定空気ＧＨにおける目標ガスＧＪの濃度ｃｈが低い場合（例えば、二酸化塩素の濃度ｃｈが、１ｐｐｍ以下、あるいは０．１ｐｐｍ以下の場合）には、目標ガスＧＪの吸収による出射光２２ＯＬの減光がごく僅かであるため、清浄ガス信号ＳＡと被測定ガス信号ＳＨの値の差がごく小さくなり、式（１）における被測定ガス減光量Ｇａｈ＝ＳＡ−ＳＨや、これを清浄ガス信号ＳＡで除した被測定ガス減光率Ｒａｈ＝(ＳＡ−ＳＨ)／ＳＡはごく小さな値となるので、デジタル値での演算処理を行うのは好ましくない。
【００９３】
そこで、ガス濃度検知装置１では、図２に示す信号処理部２５において、目標ガスの濃度ｃｈを得る。即ち、先ず第１アナログ演算部２６では、出射光検出部２４から入力されたアナログ電圧信号である各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨをアナログ演算処理して、被測定ガス減光率Ｒａｈ＝(ＳＡ−ＳＨ)／ＳＡに相当する被測定ガス減光率信号ＳＲａｈ、及び、校正フィルタ減光率Ｒａｃ＝(ＳＡ−ＳＣ)／ＳＡに相当する校正フィルタ減光率信号ＳＲａｃを得て、第１変換処理部２７に向けて出力する。
【００９４】
なお、本実施形態では、前述したように、アナログ電圧信号である各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨは、この順に、例えば数秒から１０数秒の時間間隔を空けて間欠的に得られる。そこで、校正信号ＳＣが得られたら、この校正信号ＳＣの大きさ（アナログ電圧）をサンプルホールド回路に一旦保持しておき、清浄ガス信号ＳＡが得られた時点で、校正フィルタ減光率Ｒａｃ＝(ＳＡ−ＳＣ)／ＳＡに相当するアナログの校正フィルタ減光率信号ＳＲａｃを、アナログ除算器を用いて演算して得る。また、清浄ガス信号ＳＡの大きさ（アナログ電圧）もサンプルホールド回路で一旦保持しておく。その後、被測定ガス信号ＳＨが得られた時点で、被測定ガス減光率Ｒａｈ＝(ＳＡ−ＳＨ)／ＳＡに相当するアナログ電圧信号である被測定ガス減光率信号ＳＲａｈを、アナログ除算器を用いて演算して得る手法が例示できる。
【００９５】
次いで、第１変換処理部２７で、被測定ガス減光率信号ＳＲａｈ及び校正フィルタ減光率信号ＳＲａｃを、それぞれデジタル値の被測定ガス減光率Ｒａｈ及び校正フィルタ減光率ＲａｃにＡＤ変換し、ＣＰＵ５０に入力する。その後、第１濃度算出部２８として機能するＣＰＵ５０では、後述する校正係数記憶部２９に記憶されていたデジタル値の校正ガス濃度ｃｆ（校正係数ｋｆ）と、被測定ガス減光率Ｒａｈ及び校正フィルタ減光率Ｒａｃとから、式（１）の濃度ｃｈの値を算出する。
【００９６】
本実施形態のガス濃度検知装置１では、上述のように、第１アナログ演算部２６で、アナログ演算処理によって、ＳＡ−ＳＨの減算を含むアナログ電圧信号の被測定ガス減光率信号ＳＲａｈや、校正フィルタ減光率信号ＳＲａｃを得、その後に、デジタル値の被測定ガス減光率Ｒａｈ及び校正フィルタ減光率Ｒａｃを得ている。このため、被測定空気ＧＨ中の目標ガスＧＪの濃度ｃｈが低い（少ない）場合であっても、桁落ち等が生じる虞があるデジタル値の処理の場合と異なり、高い精度で被測定ガス減光率Ｒａｈ及び校正フィルタ減光率Ｒａｃを得ることができ、これにより、高い精度で濃度ｃｈを算出することができる。
【００９７】
本実施形態のガス濃度検知装置１では、第１濃度算出部２８で得られた濃度ｃｈの値は、ＣＰＵ５０のインターフェイス部４０を通じて外部に送信する。また、表示制御部４２を通じて、液晶画面などをなす表示パネルに、被測定空気ＧＨ中の二酸化塩素ＧＪの濃度ｃｈの値を示させることもできる。
【００９８】
次いで、校正係数ｋｆ及び校正ガス濃度ｃｆと、これらの値の取得手法について説明する。校正係数ｋｆは、校正減光フィルタ２３Ｆが出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩを減少させる減光度合いに対応して校正減光フィルタ２３Ｆに与えられた値であり、式（１）を用いて、被測定空気ＧＨ中の目標ガスＧＪの濃度ｃｈを算出する本実施形態では、この式（１）中に現れる、校正ガス濃度ｃｆが対応する。この校正ガス濃度ｃｆは、ガス濃度検知装置１において、被測定空気ＧＨに代えて、既知の標準濃度ｃｓの標準ガスＧＳを用い、これをガス容器２２内に満たして光源光２１Ｌを照射した場合に、出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩを減少させる減光度合いを基準として、校正減光フィルタ２３Ｆが出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩを減少させる減光度合いを、相当する目標ガスＧＪのガス濃度の値ｃｆで示したものである。即ち、校正ガス濃度ｃｆは、校正減光フィルタ２３Ｆを用いることで生じる減光と同じ大きさの減光が生じる目標ガスＧＪの濃度ｃの値を示している。
【００９９】
本実施形態のガス濃度検知装置１では、校正係数ｋｆ（校正ガス濃度ｃｆ）は、ＣＰＵ５０の校正係数記憶部２９に書き換え可能に記憶されている。校正係数ｋｆ（校正ガス濃度ｃｆ）は、標準ガス信号ＳＳと校正時清浄ガス信号ＳｃＡと校正時校正信号ＳｃＣとから算出される値である。
ここで、標準ガス信号ＳＳは、ガス濃度検知装置１において、ガス容器２２内を目標ガスＧＪの濃度ｃが既知の標準濃度ｃｓである標準ガスＧＳで満たし、かつ、校正減光フィルタ２３Ｆによる出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩの減少を生じさせないときに、出射光検出部２４から得られるアナログ電圧信号である。
また、校正時清浄ガス信号ＳｃＡは、標準ガス信号ＳＳと相前後して、ガス濃度検知装置１において、ガス容器２２内を清浄空気ＧＡで満たし、かつ、校正減光フィルタ２３Ｆによる出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩの減少を生じさせないときに、出射光検出部２４から得られるアナログ電圧信号である。
さらに、校正時校正信号ＳｃＣは、標準ガス信号ＳＳ及び校正時清浄ガス信号ＳｃＡと相前後して、ガス濃度検知装置１において、ガス容器２２内を清浄空気ＧＡで満たし、かつ、校正減光フィルタ２３Ｆで出射光２２ＯＬの光強度２２ＯＬＩを減少させたときに、出射光検出部２４から得られるアナログ電圧信号である。
そして、下記の式（２）を用いて、校正ガス濃度ｃｆの値を得ることができる。即ち、校正減光フィルタ２３Ｆに与える校正ガス濃度ｃｆの値を、標準ガスＧＳを用いて、適時に校正することができ、新たに得た校正ガス濃度ｃｆの値を校正係数記憶部２９に記憶させる。
ｃｆ＝ｃｓ・(ＳｃＡ−ＳｃＣ)／(ＳｃＡ−ＳＳ)    ・・・（２）
【０１００】
かくして、ガス濃度検知装置１を用いて、被測定空気ＧＨにおける目標ガスＧＪの濃度ｃｈを検知するにあたって、目標ガスＧＪの濃度ｃが既知の標準濃度ｃｓである標準ガスＧＳを用いるのに代えて、校正減光フィルタ２３Ｆを用いることができ、この場合には、校正ガス濃度ｃｆの値を利用して、目標ガスＧＪの濃度ｃｈを検知することができる。しかも、校正減光フィルタ２３Ｆに与えた校正係数ｋｆ（校正ガス濃度ｃｆ)の値を、適時、校正して更新することが可能である。
【０１０１】
（変形形態１）
上述の実施形態のガス濃度検知装置１では、信号処理部２５のうち、第１アナログ演算部２６で、アナログ電圧信号である各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨをアナログ演算処理して、アナログ信号の被測定ガス減光率信号ＳＲａｈ及び校正フィルタ減光率信号ＳＲａｃを得る。そして、第１変換処理部２７では、これらの信号ＳＲａｈ，ＳＲａｃをＡＤ変換してデジタル値の被測定ガス減光率Ｒａｈ及び校正フィルタ減光率Ｒａｃを得た。
【０１０２】
これに対し、変形形態１のガス濃度検知装置１０１では、信号処理部１２５（図３参照）において、実施形態とは異なる演算処理を行って、目標ガスの濃度ｃｈを得る。即ち、先ず第２アナログ演算部１２６で、出射光検出部２４から入力されたアナログ電圧信号である各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨをアナログ演算処理して、被測定ガス減光量Ｇａｈ＝ＳＡ−ＳＨに相当する被測定ガス減光量信号ＳＧａｈ、及び、校正フィルタ減光量Ｇａｃ＝ＳＡ−ＳＣに相当する校正フィルタ減光量信号ＳＧａｃを得て、第２変換処理部１２７に向けて出力する。
【０１０３】
なお、本変形形態１でも、前述したように、アナログ電圧信号である各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨは、この順に、例えば数秒から１０数秒の時間間隔を空けて間欠的に得られる。そこで、校正信号ＳＣが得られたら、この校正信号ＳＣの大きさ（アナログ電圧）をサンプルホールド回路に一旦保持しておき、清浄ガス信号ＳＡが得られた時点で、校正フィルタ減光量Ｇａｃ＝ＳＡ−ＳＣに相当するアナログの校正フィルタ減光量信号ＳＧａｃを、アナログ減算器を用いて演算して得る。また、清浄ガス信号ＳＡの大きさ（アナログ電圧）もサンプルホールド回路で一旦保持しておく。その後、被測定ガス信号ＳＨが得られた時点で、被測定ガス減光量Ｇａｈ＝ＳＡ−ＳＨに相当するアナログの被測定ガス減光量信号ＳＧａｈを、アナログ減算器を用いて演算して得る手法が例示できる。
【０１０４】
次いで、第２変換処理部１２７で、被測定ガス減光量信号ＳＧａｈ及び校正フィルタ減光量信号ＳＧａｃを、それぞれデジタル値の被測定ガス減光量Ｇａｈ及び校正フィルタ減光量ＧａｃにＡＤ変換し、ＣＰＵ５０に入力する。その後、第２濃度算出部１２８として機能するＣＰＵ５０では、校正係数記憶部２９に記憶されていたデジタル値の校正ガス濃度ｃｆ（校正係数ｋｆ）と、被測定ガス減光量Ｇａｈ及び校正フィルタ減光量Ｇａｃとから、式（１）の濃度ｃｈの値を算出する。
【０１０５】
本変形形態１のガス濃度検知装置１０１でも、上述のように、第２アナログ演算部１２６で、アナログ演算処理によって、ＳＡ−ＳＨの減算を含む被測定ガス減光量信号ＳＧａｈや、校正フィルタ減光量信号ＳＧａｃを得、その後に、デジタル値の被測定ガス減光量Ｇａｈ及び校正フィルタ減光量Ｇａｃを得ている。このため、被測定空気ＧＨ中の目標ガスＧＪの濃度ｃｈが低い（少ない）場合であっても、桁落ち等が生じる虞があるデジタル値の処理の場合と異なり、高い精度で被測定ガス減光率Ｒａｈ及び校正フィルタ減光率Ｒａｃを得ることができ、これにより、高い精度で濃度ｃｈを算出することができる。
【０１０６】
（変形形態２）
また、変形形態２のガス濃度検知装置２０１では、信号処理部２２５（図３参照）において、実施形態及び変形形態１とは異なる演算処理を行って、目標ガスの濃度ｃｈを得る。即ち、先ず第３アナログ演算部２２６では、出射光検出部２４から入力されたアナログ電圧信号である各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨをアナログ演算処理して、減光比Ｐｈｃ＝(ＳＡ−ＳＨ)／（ＳＡ−ＳＣ)に相当するアナログ電圧信号である減光比信号ＳＰｈｃを得て、第２変換処理部１２７に向けて出力する。
【０１０７】
なお、本変形形態２も、前述したように、アナログ電圧信号である各信号ＳＣ，ＳＡ，ＳＨは、この順に、例えば数秒から１０数秒の時間間隔を空けて間欠的に得られる。そこで、校正信号ＳＣが得られたら、この校正信号ＳＣの大きさ（アナログ電圧）をサンプルホールド回路に一旦保持しておく。その後、清浄ガス信号ＳＡが得られたら、この清浄ガス信号ＳＡの大きさ（アナログ電圧）もサンプルホールド回路で一旦保持しておく。その後、被測定ガス信号ＳＨが得られた時点で、減光比Ｐｈｃ＝(ＳＡ−ＳＨ)／(ＳＡ−ＳＣ)に相当するアナログ電圧信号の減光比信号ＳＰｈｃを、アナログ減算器及びアナログ除算器を用いて演算して得る手法が例示できる。
【０１０８】
次いで、第３変換処理部２２７で、減光比信号ＳＰｈｃを、デジタル値の減光比ＰｈｃにＡＤ変換し、ＣＰＵ５０に入力する。その後、第３濃度算出部２２８として機能するＣＰＵ５０では、校正係数記憶部２９に記憶されていたデジタル値の校正ガス濃度ｃｆ（校正係数ｋｆ）と減光比Ｐｈｃとを乗じて、式（１）の濃度ｃｈの値を算出する。
【０１０９】
本変形形態２のガス濃度検知装置２０１では、上述のように、第３アナログ演算部２２６で、アナログ演算処理によって、ＳＡ−ＳＨの減算や(ＳＡ−ＳＨ)／(ＳＡ−ＳＣ)の除算を含む減光比信号ＳＰｈｃを得、その後に、デジタル値の減光比Ｐｈｃを得ている。このため、被測定空気ＧＨ中の目標ガスＧＪの濃度ｃｈが低い（少ない）場合であっても、桁落ち等が生じる虞があるデジタル値の処理の場合と異なり、高い精度で被測定ガス減光率Ｒａｈ及び校正フィルタ減光率Ｒａｃを得ることができ、これにより、高い精度で濃度ｃｈを算出することができる。
【０１１０】
（変形形態３）
上述の実施形態及び変形形態１，２のガス濃度検知装置１，１０１，２０１では、図１において実線で示したように、ガス導入排出部１０において、被測定ガス導入部１１によって、被測定空間ＳＰＨの被測定ガスＧＨを容器本体２２Ｓ内に導入するほか、清浄ガス導入部１２によって、清浄領域ＳＰＣの清浄空気（清浄ガス）ＧＡを容器本体２２Ｓ内に導入する。
【０１１１】
これに対し、本変形形態３のガス濃度検知装置３０１では、ガス導入排出部３１０において、実施形態等と同様にして、被測定ガス導入部１１によって、被測定空間ＳＰＨの被測定ガスＧＨを容器本体２２Ｓ内に導入する。但し、実施形態等とは異なり、清浄領域ＳＰＣの清浄空気（清浄ガス）ＧＡを容器本体２２Ｓ内に導入しない。即ち、図１において破線で示したように、清浄ガス導入部３１２においては、浄化部３１２Ｃで、被測定空間ＳＰＨから得た被測定ガスＧＨから二酸化塩素（目標ガス）ＧＪを除去した浄化ガスＧＣを生成する。具体的には、被測定ガス導入管１１Ｔから分岐した清浄ガス導入管３１２Ｔにより、被測定空間ＳＰＨから被測定ガスＧＨを浄化部３１２Ｃに導く。この浄化部３１２Ｃは、二酸化塩素ＧＪを吸着可能な吸着剤（活性炭）が配置されている。このため、この浄化部３１２ＣＭＣを通った浄化ガスＧＣは、二酸化塩素ＧＪが除去されている。そこでこの浄化ガスＧＣを清浄ガスＧＡとして（清浄ガスＧＡに代えて）用い、三方電磁バルブ１１Ｖを経由して容器本体２２Ｓ内に導入する。
【０１１２】
実施形態及び変形形態１，２のガス濃度検知装置１，１０１，２０１では、図１において実線で示すように、被測定空気ＧＨとは別に、二酸化塩素ＧＪを含まない清浄空気ＧＡを得る必要がある。一般にこの清浄空気ＧＡを得るにあたっては、例えば、外空間を清浄領域ＳＰＣとし、外気を清浄空気ＧＡとして用いるようにすると良いが、そのために、清浄空気ＧＡを得るのが困難となる場合や、装置１等の設置場所が限られる場合があった。
【０１１３】
これに対し、この変形形態３のガス濃度検知装置３０１では、浄化部３１２Ｃで、被測定空気ＧＨから二酸化塩素ＧＪを除去した浄化ガスＧＣを生成し、この浄化ガスＧＣを清浄ガスＧＡとして用いる。このため、この装置３０１でも、被測定空気ＧＨと清浄ガスＧＡ（浄化ガスＧＣ）により、被測定空気ＧＨ中の二酸化塩素ＧＪの濃度ｃｈを得ることができる。しかも、この装置３０１では、外気などの清浄空気ＧＡの取得可否を考慮したり、外気に繋がる配管等を設置等を考慮する必要がなく、コンパクトで設置場所の制限が少なく、設置容易な装置３０１とすることができる。例えば、ガスポンプ１３Ｐの排気を被測定空間ＳＰＨ外の空間に向けて排出するようにした上で、装置３０１を被測定空間ＳＰＨ内に設置し、被測定空気ＧＨを装置３０１内に取り入れるようにすることもできる。あるいは、装置３０１を被測定空間ＳＰＨ内に設置し、被測定ガス導入部１１を通じて被測定空気ＧＨを装置３０１内に取り入れるようにしつつ、被測定空間ＳＰＨ内のうち、被測定ガス導入口１１Ｋから離した位置にガスポンプ１３Ｐの排気を放出するようにしても良い。
【０１１４】
以上において、本発明を実施形態及び変形形態１〜３に即して説明したが、本発明は上述の実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態においては、校正減光フィルタ２３Ｆを出射後光路ＬＷＯ内に配置した例を示した。しかし、入射前光路ＬＷＩ内に配置するようにしても良いし、入射前光路ＬＷＩ内と出射後光路ＬＷＯ内の両方に配置しても良い。
【０１１５】
また、前述の実施形態等では、信号処理部２５において被測定ガス信号ＳＨを得るに当たって、ガス容器２２内から光源光２１Ｌが照射された被測定空気ＧＨが排出され続けると共に、ガス容器２２内に新たな（光源光２１Ｌを未照射の）被測定空気ＧＨが導入され続けるように、ガス導入排出制御部１５によって、ガスポンプ１３Ｐを作動させ続ける制御を行った。しかし、光源光２１Ｌの照射による被測定空気ＧＨ中の二酸化塩素ＧＪの減少の程度を考慮した上で、ガス容器２２内に被測定空気ＧＨが満たされた時点で、ガスポンプ１３Ｐを作動を停止させ、その後の清浄空気ＧＡとの入れ替えのタイミングで、ガスポンプ１３Ｐを再度作動させるようにしても良い。
【符号の説明】
【０１１６】
１，１０１，２０１  ガス濃度検知装置
１ＰＢ  電子基板
１０，３１０  ガス導入排出部
１１  被測定ガス導入部
１５  ガス導入排出制御部
２０  ガス検知部
２１  光源部
２１Ｄ  光源（紫外光源）
２１Ｌ  光源光
２１ＬＢ  （光源光の）発光波長域
２１ＬＩ  （光源光の）光強度
２１ＢＬ  分岐光源光
２１Ｓ  光源遮光体
２２  ガス容器
２２Ｓ  容器本体
２２ＳＩ  ガス導入口
２２ＳＯ  ガス排出口
２２Ｉ  （ガス容器の）入射窓
２２Ｏ  （ガス容器の）出射窓
２２ＴＬ  （ガス容器内を透過する）透過光
２２ＯＬ  （出射窓から出射した）出射光
２２ＯＬＩ  （出射光の）光強度
ＬＷＩ  入射前光路
ＬＷＯ  出射後光路
２２Ｃ  容器遮光カバー
２３  フィルタ移動制御部
２３Ｃ  機構制御部
２３Ｍ  フィルタ移動機構
２３Ｆ  校正減光フィルタ
ｋｆ  （校正減光フィルタに与えられた）校正係数
ｃｆ  （校正減光フィルタに与えられた）校正ガス濃度
ＦＤ  フィルタ配置状態
ＦＮ  フィルタ非配置状態
２４  出射光検出部（アナログ出射光検出部）
２４Ｐ  出射光受光素子
Ｓ  （出射光検出部で得た）光強度信号
ＳＣ  校正信号
ＳＡ  清浄ガス信号
ＳＨ  被測定ガス信号
ＤＳＣ  校正信号取得期間
ＤＳＡ  清浄ガス信号取得期間
ＤＳＨ  被測定ガス信号取得期間
ＳＲａｈ  被測定ガス減光率信号
ＳＲａｃ  校正フィルタ減光率信号
Ｒａｈ  被測定ガス減光率
Ｒａｃ  校正フィルタ減光率
ＳＧａｈ  被測定ガス減光量信号
ＳＧａｃ  校正フィルタ減光量信号
Ｇａｈ  被測定ガス減光量
Ｇａｃ  校正フィルタ減光量
ＳＰｈｃ  減光比信号
Ｐｈｃ  減光比
ｃｈ  （被測定ガス中の目標ガスの）濃度
ＳＳ  標準ガス信号
ＳｃＡ  校正時清浄ガス信号
ＳｃＣ  校正時校正信号
２５，１２５，２２５  信号処理部
２６  第１アナログ演算部
１２６  第２アナログ演算部
２２６  第３アナログ演算部
２７  第１変換処理部
１２７  第２変換処理部
２２７  第３変換処理部
２８  第１濃度算出部
１２８  第２濃度算出部
２２８  第３濃度算出部
２９  校正係数記憶部
３１  光源光強度検知部
３１ＬＦ  光ファイバー
３３  光源光検出部
３３Ｐ  光源光受光素子
ＢＳ  分岐光源光強度信号
３５  光源制御部
ＧＨ  被測定空気（被測定ガス）
ＧＪ  目標ガス
ＧＪＢ  （目標ガスの）光吸収波長域
ｃ  （目標ガスの）濃度
ＧＡ  清浄空気（清浄ガス）
ＧＳ  標準空気（標準ガス）
ｃｓ  標準濃度
ＳＰＨ  被測定空間
ＳＰＣ  清浄領域
ＯＬ  外光
【要約】
【課題】頻繁に標準ガスと清浄ガスを用いて校正係数を更新しなくとも、適切に被測定ガス中の目標ガスの濃度を検知できるガス濃度検知装置を提供すること。
【解決手段】ガス濃度検知装置1は、出射光検出部24に届く出射光22OLの光強度22OLIを減少させる校正減光フィルタ23Fを備え、信号処理部25は、ガス容器22が清浄ガスGAで満たされ、かつ、校正減光フィルタで出射光の光強度を減少させたときに得られる校正信号ＳＣと、ガス容器が清浄ガスで満たされ、かつ、校正減光フィルタによる減光を生じさせないときに得られる清浄ガス信号ＳＡと、校正信号ＳＣ及び清浄ガス信号ＳＡと相前後して得られ、ガス容器22が被測定ガスGHで満たされ、かつ、校正減光フィルタによる減光を生じさせないときに得られる被測定ガス信号ＳＨと、校正減光フィルタに与えられた校正係数kfとから、被測定ガスGH中の目標ガスGJの濃度ｃｈを取得する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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