Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7260376B2 - Constant potential electrolytic gas sensor - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7260376B2 - Constant potential electrolytic gas sensor - Google Patents

Constant potential electrolytic gas sensor Download PDF

Info

Publication number
JP7260376B2
JP7260376B2 JP2019074446A JP2019074446A JP7260376B2 JP 7260376 B2 JP7260376 B2 JP 7260376B2 JP 2019074446 A JP2019074446 A JP 2019074446A JP 2019074446 A JP2019074446 A JP 2019074446A JP 7260376 B2 JP7260376 B2 JP 7260376B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
value
calibration curve
correction
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019074446A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020173143A (en
Inventor
康秀 梅島
未帆 亀田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chino Corp
Original Assignee
Chino Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chino Corp filed Critical Chino Corp
Priority to JP2019074446A priority Critical patent/JP7260376B2/en
Publication of JP2020173143A publication Critical patent/JP2020173143A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7260376B2 publication Critical patent/JP7260376B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

本発明は、定電位電解式ガスセンサに関し、標準ガスによる検量線の補正に関するものである。 The present invention relates to a constant potential electrolysis gas sensor, and to correction of a calibration curve using a standard gas.

定電位電解式ガスセンサは、電解液を収容する電解液槽の側面にガス透過性膜と、ガス透過性膜の表面に触媒作用を有する白金などを塗布して形成した電極(作用極と対極)と、電解液槽内に配置される参照極とを備え、作用極と参照極の電位差はポテンショスタット回路により一定に保たれている。そして、ガス透過性膜を通った対象ガスは作用極でイオン交換が行われ、それに伴い対極では対反応が生じることで電解電流が流れる。この電流と対象ガス濃度とが比例することを利用してガス濃度測定を行う。 A constant potential electrolysis gas sensor consists of electrodes (working electrode and counter electrode) formed by applying a gas-permeable membrane to the side of an electrolyte tank containing an electrolyte, and platinum, which has a catalytic action, on the surface of the gas-permeable membrane. and a reference electrode placed in the electrolyte bath, and the potential difference between the working electrode and the reference electrode is kept constant by a potentiostat circuit. After passing through the gas-permeable membrane, the target gas is ion-exchanged at the working electrode, and accompanying this, a counter reaction occurs at the counter electrode, causing an electrolytic current to flow. Gas concentration is measured by utilizing the fact that this current is proportional to the target gas concentration.

このような構成の定電位電解式ガスセンサは、大気圧や周囲温度の変化により電解液槽に満たされる電解液の体積変動が生じ得る。また、電解液としてよく用いられる硫酸は吸湿性を有するが、ガスセンサが高湿度環境に置かれた場合には、硫酸の吸湿性により外部の水蒸気を取込み、電解液量を増加させることで電解液の体積が増す。このような電解液の体積変動は電解液槽内の内圧の変動をもたらし、これにより電解電流の出力に変動を生じさせる場合がある。 In the constant potential electrolysis gas sensor having such a configuration, the volume of the electrolytic solution filled in the electrolytic solution tank may fluctuate due to changes in atmospheric pressure and ambient temperature. Sulfuric acid, which is often used as an electrolyte, is hygroscopic. When the gas sensor is placed in a high-humidity environment, the hygroscopicity of sulfuric acid takes in water vapor from the outside, increasing the amount of electrolyte and increasing the amount of electrolyte. increases in volume. Such volume fluctuations of the electrolytic solution cause fluctuations in the internal pressure in the electrolytic solution tank, which may cause fluctuations in the output of the electrolysis current.

また、上述した電解液の体積変動により容器内の内圧変動は、電極付近での電解液の漏出をもたらす場合もあり、さらに電極と接続されるリード端子に漏出した電解液がリード端子の腐食をもたらす場合がある。 In addition, the internal pressure fluctuation in the container due to the above-mentioned volume fluctuation of the electrolyte may cause leakage of the electrolyte near the electrode, and the electrolyte leaked to the lead terminal connected to the electrode may cause corrosion of the lead terminal. may result.

以上のような定電位電解式ガスセンサに生じ得る事象は、検知精度の低下や検知不能をもたらすため、従来の定電位電解式ガスセンサにおいても対応が図られていた。 Events that can occur in a constant potential electrolysis gas sensor such as those described above cause a decrease in detection accuracy or impossibility of detection.

例えば、特許文献1には、電解液槽内に気体収容部を設けた定電位電解式ガスセンサが開示されている。係る構成により、気体収容部に収容されるガスが電解液の体積変動を吸収し、電解液槽内の内圧の変動幅を小さくすることで、検知精度低下や検知不能の防止を図ることができる。 For example, Patent Literature 1 discloses a constant potential electrolysis type gas sensor in which a gas containing portion is provided in an electrolyte bath. With such a configuration, the gas contained in the gas containing portion absorbs the volume fluctuation of the electrolytic solution, and by reducing the fluctuation range of the internal pressure in the electrolytic solution tank, it is possible to prevent a decrease in detection accuracy and an impossibility of detection. .

特開2002-71621号公報JP-A-2002-71621

定電位電解式ガスセンサの検知範囲は数百ppb~数十ppmであり極めて高感度である。また、電極間の設定電位差によって被検知ガスの選択性を持たせられるという特徴により、毒性ガスである一酸化炭素、硫化水素、シラン、アルシンなどを低濃度で検知可能なため、作業者が装着する携帯用ガスセンサとしてよく利用されている。一方で、耐用年数は1年程度と比較的短期である。 The constant potential electrolytic gas sensor has a detection range of several hundred ppb to several tens of ppm, and is extremely sensitive. In addition, it is possible to detect toxic gases such as carbon monoxide, hydrogen sulfide, silane, and arsine at low concentrations due to the feature that the selectivity of the gas to be detected is given by the set potential difference between the electrodes. It is often used as a portable gas sensor for On the other hand, the service life is relatively short, about one year.

電解液の体積変動により生じる問題を、特許文献1の発明のように電解液槽内に空気収容部を設けるといった構造的な解決はガスセンサの大型化をもたらし、携帯性を損ねることになる。また、そもそも耐用年数が1年と短い定電位電解式ガスセンサに複雑な構造を設けることは使用年数に対するコストをいたずらに増加させることになる。それよりも経年劣化による故障や異常を的確に把握し、新しいガスセンサに交換しながら使う方がコスト的に有益である。 Structural solutions to the problems caused by volume fluctuations of the electrolyte solution, such as providing an air containing portion in the electrolyte solution tank as in the invention of Patent Document 1, result in an increase in the size of the gas sensor, which impairs its portability. Moreover, providing a complex structure to a constant potential electrolysis gas sensor, which has a short service life of only one year, unnecessarily increases the cost relative to the number of years of use. Rather, it is more cost-effective to accurately grasp failures and abnormalities due to aged deterioration and use the gas sensor while replacing it with a new one.

そこで、本発明は、定電位電解式ガスセンサに特有の出力の変動に対して適宜検量線の補正を行うことで測定精度の低下を防ぐとともに、電解液の体積変動などによりセンサに故障や異常が生じた場合に的確に検知することを図るものである。 Therefore, the present invention prevents deterioration in measurement accuracy by appropriately correcting the calibration curve for fluctuations in the output peculiar to constant potential electrolysis gas sensors, and prevents failures and abnormalities in the sensor due to fluctuations in the volume of the electrolyte. It is intended to accurately detect when it occurs.

上記課題を解決するために本発明において、測定対象ガスをガス透過性膜を介して液体溶媒中の分子と反応させ、発生したイオンによって生じる電流値に応じて電流値と提示すべきガス濃度との関係を示す検量線に基づいてガス濃度を提示する定電位電解式ガスセンサであって、測定対象ガスをほぼ含まない標準ガスにより検量線を補正する場合に、標準ガスによる前記電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出するばらつき検出部と、前記検出されたばらつきが異常と判定されないための所定の幅Cに収まっているか判断するばらつき判断部と、標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線に基づいて提示すべきガス濃度を異常と判定し、又は検量線の補正をしなければならないか判断するために利用される規定値Aと比較判断する第一濃度値比較判断部と、前記提示すべきガス濃度を前記規定値Aよりも大きくガスセンサの異常を判定するために利用される規定値Bと比較判断する第二濃度値比較判断部と、前記異常を検出するために前記判断部を制御する制御部と、標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線を補正する補正部と、を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 In order to solve the above problems, in the present invention, a gas to be measured is reacted with molecules in a liquid solvent through a gas permeable membrane, and the current value and the gas concentration to be presented are determined according to the current value generated by the generated ions. is a constant potential electrolysis gas sensor that presents gas concentrations based on a calibration curve showing the relationship of, when correcting the calibration curve with a standard gas that does not substantially contain the gas to be measured, the current value according to the standard gas is A variation detection unit that detects the variation in the output by obtaining the output multiple times, a variation determination unit that determines whether the detected variation is within a predetermined width C so that it is not determined to be abnormal, and a standard gas. The first concentration to be compared with the specified value A used to determine whether the gas concentration to be presented based on the calibration curve is abnormal or whether the calibration curve should be corrected according to the value of the current a second concentration value comparison/judgment unit for comparing and judging the gas concentration to be presented with a prescribed value B which is greater than the prescribed value A and used for judging an abnormality of the gas sensor; A constant potential electrolysis gas sensor is provided having a control section for controlling the determination section for detection and a correction section for correcting the calibration curve according to the value of the current generated by the standard gas.

また、上記構成を備える定電位電解式ガスセンサであって、制御部は、順にばらつき判断部、第一濃度値比較判断部の順に異常が判定されない限り動作させる第一動作手段を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 Further, in the constant potential electrolysis type gas sensor having the above configuration, the control unit has a constant potential electrolysis type having a first operation means for operating the variation determination unit and the first concentration value comparison determination unit in order unless an abnormality is determined. A gas sensor is provided.

また、上記構成を備える定電位電解式ガスセンサであって、制御部は、第一濃度値比較判断部での判断結果が異常、又は検量線の補正をしなければならないとの判断結果である場合には第二濃度値比較判断部を次に動作させる第二動作手段を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 Further, in the constant potential electrolysis gas sensor having the above configuration, the controller determines that the determination result of the first concentration value comparison/determination unit is abnormal or that the calibration curve must be corrected. provides a constant potential electrolytic gas sensor having a second operation means for subsequently operating the second concentration value comparison/determination unit.

また、上記構成を備える定電位電解式ガスセンサであって、制御部は、第二濃度値比較判断部での判断結果がガスセンサの異常でないとの判断結果である場合には前記補正部を動作させる第三動作手段を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 Further, in the constant potential electrolysis gas sensor having the above configuration, the control unit operates the correction unit when the determination result of the second concentration value comparison determination unit is a determination result that the gas sensor is not abnormal. A potentiostatic electrolytic gas sensor having a third actuation means is provided.

また、上記構成を備える定電位電解式ガスセンサであって、補正部は、標準ガスによって生じる電流の値に応じて提示すべきガス濃度が0となるように検量線を補正する第一補正手段を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 Further, in the constant potential electrolysis gas sensor having the above configuration, the correction unit includes first correction means for correcting the calibration curve so that the gas concentration to be presented becomes 0 according to the value of the current generated by the standard gas. A constant potential electrolytic gas sensor is provided.

また、上記構成を備える定電位電解式ガスセンサであって、補正部は、今回補正前検量線による標準ガス中ガス濃度に所定の係数を乗じた値が補正量となるように検量線を補正する第二補正手段を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 Further, in the constant potential electrolysis gas sensor having the above configuration, the correction unit corrects the calibration curve so that the value obtained by multiplying the gas concentration in the standard gas based on the current pre-correction calibration curve by a predetermined coefficient becomes the correction amount. A potentiostatic electrolytic gas sensor having a second compensation means is provided.

また、上記構成を備える定電位電解式ガスセンサであって、補正部は、第一補正手段によって今回補正を行うか、第二補正手段によって今回補正を行うかの選択を受付ける選択受付手段を有する定電位電解式ガスセンサを提供する。 Further, in the constant potential electrolysis gas sensor having the above configuration, the correction unit has selection receiving means for receiving a selection of whether to perform the current correction by the first correcting means or the current correction by the second correcting means. A potential electrolytic gas sensor is provided.

本発明により、電解液の体積変動などにより生じる検知精度低下を防止するとともに、ガスセンサの異常を的確に判定することができる定電位電解式ガスセンサを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a constant-potential electrolysis gas sensor that can prevent deterioration in detection accuracy due to volume fluctuations of the electrolytic solution, etc., and can accurately determine an abnormality of the gas sensor.

実施形態1の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of Embodiment 1; 定電位電解式ガスセンサの基本的な構成を示す概念図Conceptual diagram showing the basic configuration of a constant potential electrolytic gas sensor 所定の幅Cを説明するための概念図Conceptual diagram for explaining the predetermined width C 標準ガスを測定した回数と、その測定回でのガス濃度値を示す概念図Conceptual diagram showing the number of times the standard gas was measured and the gas concentration value at each measurement 標準ガスを測定した回数と、その測定回でのガス濃度値を示す概念図Conceptual diagram showing the number of times the standard gas was measured and the gas concentration value at each measurement 実施形態1の定電位電解式ガスセンサのハードウェア構成の一例を示す概念図FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of the hardware configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of Embodiment 1; 標準ガスにより検量線の補正をする場合の処理の流れの一例を示すフロー図Flow chart showing an example of the flow of processing when correcting the calibration curve using a standard gas 標準ガスにより検量線の補正をする場合の処理の流れの他の例を示すフロー図Flow chart showing another example of the flow of processing when correcting the calibration curve using a standard gas 標準ガスにより検量線の補正をする場合の処理の流れの他の例を示すフロー図Flow chart showing another example of the flow of processing when correcting the calibration curve using a standard gas 実施形態2の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of Embodiment 2; 実施形態3の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図FIG. 11 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of Embodiment 3; 実施形態4の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図FIG. 10 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of Embodiment 4; 実施形態5の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図FIG. 10 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of Embodiment 5; 実施形態6の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図FIG. 11 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of Embodiment 6; 第二補正手段により検量線を補正を行う場合における提示すべきガス濃度値の変化を示す概念図Conceptual diagram showing changes in gas concentration values to be presented when the calibration curve is corrected by the second correction means.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を用いて説明する。なお、本発明は、これら実施形態に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention should not be limited to these embodiments in any way, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention.

なお、実施形態1では、主に請求項1について説明する。実施形態2では、主に請求項2について説明する。実施形態3では、主に請求項3について説明する。実施形態4では、主に請求項4について説明する。実施形態5は、主に請求項5について説明する。実施形態6は、主に請求項6及び7について説明する。
<実施形態1>
<実施形態1 概要>
In the first embodiment, claim 1 will be mainly described. In the second embodiment, claim 2 will be mainly described. In the third embodiment, claim 3 will be mainly described. In the fourth embodiment, claim 4 will be mainly described. Embodiment 5 mainly describes claim 5 . Embodiment 6 mainly describes claims 6 and 7 .
<Embodiment 1>
<Overview of Embodiment 1>

実施形態1の発明では、濃度換算する前のガスセンサ出力のばらつきと、換算した濃度値とを、それぞれの規定値と比較した結果から、標準ガスによる検量線の補正やガスセンサの異常判定を行う。
<実施形態1 構成>
In the invention of the first embodiment, the variation in the gas sensor output before concentration conversion and the converted concentration value are compared with the respective specified values, and based on the result, correction of the calibration curve using the standard gas and determination of abnormality of the gas sensor are performed.
<Embodiment 1 Configuration>

図1は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図である。図示するように、本実施形態の「定電位電解式ガスセンサ」0100は、「制御部」0101と、「ばらつき検出部」0102と、「ばらつき判断部」0103と、「第一濃度値比較判断部」0104と、「第二濃度値比較判断部」0105と、「補正部」0106と、からなる。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of this embodiment. As shown, the "constant potential electrolysis gas sensor" 0100 of this embodiment includes a "control section" 0101, a "variation detection section" 0102, a "variation determination section" 0103, and a "first concentration value comparison determination section." ' 0104 , a 'second density value comparison/judgment unit' 0105 , and a 'correction unit' 0106 .

なお、以下に記載する各機能的構成は、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして実現され得る。具体的には、コンピュータを利用するものであれば、CPUや主メモリ、バス、あるいは二次記憶装置(フラッシュメモリやSSDなどの不揮発性メモリ、CDやDVDなどの記憶メディアとそれらメディアの読取ドライブなど)、情報入力に利用される入力デバイス、印刷機器や表示装置、その他の外部周辺装置などのハードウェア構成部、またその外部周辺装置用のインターフェース、通信用インターフェース、それらハードウェアを制御するためのドライバプログラムやその他アプリケーションプログラム、ユーザインターフェース用アプリケーションなどが挙げられる。そして主メモリ上に展開したプログラムに従ったCPUの演算処理によって、入力デバイスやその他インターフェースなどから入力され、メモリやハードディスク上に保持されているデータなどが加工、蓄積されたり、上記各ハードウェアやソフトウェアを制御するための命令が生成されたりする。あるいは本装置の機能ブロックは専用ハードウェアによって実現されてもよい。またガス導入機構、センサの設置構造体、測定用のチャンバ又は測定用のガス流路を備えるものとしてもよい。 Note that each functional configuration described below can be implemented as a combination of hardware and software. Specifically, if a computer is used, the CPU, main memory, bus, or secondary storage device (nonvolatile memory such as flash memory and SSD, storage media such as CD and DVD, and read drives for those media) etc.), input devices used for information input, printers, display devices, hardware components such as other external peripherals, interfaces for external peripherals, interfaces for communication, and to control those hardware driver programs, other application programs, user interface applications, and the like. Then, by arithmetic processing of the CPU according to the program developed on the main memory, input from the input device and other interfaces, etc., data held on the memory and hard disk are processed and accumulated, and each hardware and Instructions are generated to control the software. Alternatively, the functional blocks of the device may be realized by dedicated hardware. It may also include a gas introduction mechanism, a sensor installation structure, a chamber for measurement, or a gas flow path for measurement.

また、本明細書に記載の各実施形態は装置として実現できるのみでなく、その一部または全部を方法としても実現可能である。また、このような装置の一部をソフトウェアとして構成することができる。さらに、そのようなソフトウェアをコンピュータに実行させるために用いるソフトウェア製品、及び同製品を固定した記録媒体も、当然に本明細書に記載の各実施形態の技術的な範囲に含まれる(本明細書の全体を通じて同様である)。 Moreover, each embodiment described in this specification can be realized not only as an apparatus, but also as a method, partly or wholly. Also, part of such a device can be configured as software. Furthermore, a software product used for causing a computer to execute such software and a recording medium on which the product is fixed are naturally included in the technical scope of each embodiment described in this specification (this specification the same throughout).

上記各部の構成について説明する前に定電位電解式ガスセンサの基本的な構成について図2を用いて説明する。 Before describing the configuration of each part described above, the basic configuration of the constant potential electrolysis type gas sensor will be described with reference to FIG.

定電位電解式ガスセンサは、上下開口の「プラスティック容器」0201の上面に「作用極」0202を重ねた「ガス透過性膜」0203と、容器下面に「対極」0204を重ねた「ガス透過性膜」0205とを配置し、容器内に「参照極」0206を配置するとともに、電解質の液体溶媒を満たしている。 The constant potential electrolytic gas sensor consists of a "gas permeable membrane" 0203 in which a "working electrode" 0202 is superimposed on the upper surface of a "plastic container" 0201 with an upper and lower opening, and a "gas permeable membrane" in which a "counter electrode" 0204 is superimposed on the lower surface of the container. 0205, and a "reference electrode" 0206 is placed in the container and filled with the liquid solvent of the electrolyte.

ガス透過性膜は、液体は透過させず気体のみを透過させる膜であり、例えばPTFE膜(ポリテトラフルオロエチレン膜)などのフッ素樹脂よりなる多孔質膜を用いる。また、作用極などの電極は、ガス透過性膜の表面に白金や金などの触媒作用を有する金属の粉粒体を塗布したり、係る金属の粉粒体をバインダーと混錬焼成して薄膜としたものをガス透過性膜に重ねるなどして構成される。 The gas-permeable membrane is a membrane that is permeable only to gas but not to liquid. For example, a porous membrane made of a fluorine resin such as a PTFE membrane (polytetrafluoroethylene membrane) is used. Electrodes such as the working electrode are formed by coating the surface of the gas-permeable membrane with metal particles having a catalytic action such as platinum or gold, or by kneading and firing such metal particles with a binder to form a thin film. It is configured by stacking the above on a gas permeable membrane.

そして、作用極と参照極間をポテンショスタット回路を用いて特定の電位差に保つ。係る状態にて、図示するように、作用極に測定対象ガスであるCO(一酸化炭素)が接触すると、作用極と対極のそれぞれにおいて、以下の化学反応が生じる。
作用極:CO+HO→CO+2H+2e
対極 :1/2O+2H+2e→H
全反応:CO+1/2O→CO
この化学反応により作用極と対極との間に電解電流が流れ、この電解電流値を出力として取得し、所定の検量線に基づきCOガス濃度値に換算し提示することができる。なお、作用極と参照極間の電位差や電解液を適宜選択することで、COガスだけでなく種々のガスの濃度測定を行うことができる。
A specific potential difference is maintained between the working electrode and the reference electrode using a potentiostat circuit. In such a state, as shown in the figure, when CO (carbon monoxide), which is the gas to be measured, comes into contact with the working electrode, the following chemical reactions occur at the working electrode and the counter electrode.
Working electrode: CO+H 2 O→CO 2 +2H + +2e
Counter electrode: 1/2O 2 +2H + +2e →H 2 O
Total reaction: CO+1/ 2O2CO2
This chemical reaction causes an electrolysis current to flow between the working electrode and the counter electrode, and this electrolysis current value can be obtained as an output, converted into a CO gas concentration value based on a predetermined calibration curve, and presented. By appropriately selecting the potential difference between the working electrode and the reference electrode and the electrolytic solution, it is possible to measure the concentration of not only CO gas but also various gases.

本実施形態は、上記のような定電位電解式ガスセンサにおいて、COガスなどの測定対象ガスを含まない標準ガスにより検量線を補正する場合の処理に特徴を有する。標準ガスによる検量線の補正は、標準ガスを測定したときに、ガスセンサが提示する測定対象ガスのガス濃度が0又は0に近づくように検量線を補正することである。以下に、図1で示した各構成について説明する。なお、標準ガスによる検量線の補正のタイミングはとくに限定しないが、例えばユーザによる指示入力に基づいて行ったり、予め規定されるスケジュールに基づいて自動で行うようにしてもよい。 The present embodiment is characterized in the process of correcting the calibration curve using a standard gas that does not contain a measurement target gas such as CO gas in the constant potential electrolysis gas sensor as described above. Correction of the calibration curve using the standard gas is to correct the calibration curve so that the gas concentration of the measurement target gas presented by the gas sensor is 0 or close to 0 when the standard gas is measured. Each configuration shown in FIG. 1 will be described below. The timing for correcting the calibration curve using the standard gas is not particularly limited. For example, the correction may be performed based on an instruction input by the user, or may be performed automatically based on a predetermined schedule.

まず、「制御部」0101は、異常を検出するために後述するばらつき判断部、第一濃度値比較判断部及び第二濃度値比較判断部を制御する。例えば、各判断部の動作条件や動作順序などを制御する。また、各判断部が判断の基準とする規定値の設定や変更などについても制御するように構成してもよい。 First, the 'controller' 0101 controls a variation determination section, a first density value comparison determination section, and a second density value comparison determination section, which will be described later, in order to detect an abnormality. For example, it controls the operation conditions and the operation order of each determination unit. Further, each determination unit may be configured to control the setting or change of a specified value used as a criterion for determination.

「ばらつき検出部」0102は、検量線の補正のタイミングにて標準ガスによる前記電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出する機能を有する。標準ガスは測定対象ガスをほぼ含まないガスであり、測定対象ガスが通常空気中に含まれない種類のガスである場合、例えばCOガス、水素ガス、硫化水素ガスのような場合、一般的には空気を用いる。電解電流を生じさせる化学反応に酸素が必要なガスを測定対象とする場合には酸素が含まれる標準ガスを用いる。また、標準ガスによる電流値とは、作用極を標準ガスに曝すことにより生じる電解電流値をいう。また、電流値に応じた出力は、電流値そのものであってもよいし、電流値を電圧値に変換した値であってもよい。 The 'variation detection unit' 0102 has a function of detecting variations in the output by obtaining an output corresponding to the current value of the standard gas a plurality of times at the calibration curve correction timing. The standard gas is a gas that does not contain the gas to be measured. uses air. A standard gas containing oxygen is used when measuring a gas that requires oxygen for a chemical reaction that produces an electrolytic current. Further, the current value by the standard gas refers to the electrolysis current value generated by exposing the working electrode to the standard gas. Also, the output according to the current value may be the current value itself, or may be a value obtained by converting the current value into a voltage value.

標準ガスによる電流値に応じた出力のばらつきは、ガスセンサ素子自体の誤差やAD変換の際の誤差や増幅回路の誤差などによって生じ得る。ある程度のばらつきが生じることはガスセンサにとって通常のことと言えるが、ばらつきの程度が通常の程度を超えて大きくなっている場合には、ガスセンサの故障や損傷などの異常な状態になっている可能性が高い。そこで、ばらつき検出部は、後述のばらつき判断部にてガスセンサの異常を判定するために出力のばらつきを検出する。検出する出力のばらつきの具体的な態様は種々あり、ばらつき判断部で規定される幅Cに応じたものとする。 Variations in the output according to the current value due to the standard gas can be caused by errors in the gas sensor element itself, errors in AD conversion, errors in the amplifier circuit, and the like. It is normal for a gas sensor to have a certain amount of variation, but if the degree of variation exceeds the normal level, there is a possibility that the gas sensor is in an abnormal state such as failure or damage. is high. Therefore, the variation detection unit detects variations in the output so that the variation determination unit, which will be described later, determines an abnormality of the gas sensor. There are various specific aspects of variations in the output to be detected, and the variations correspond to the width C defined by the variation determination unit.

「ばらつき判断部」0103は、ばらつき検出部で検出された出力のばらつきが異常か異常でないかの判定のための所定の幅Cを利用し、ばらつきが所定の幅Cに収まっているか判断する機能を有する。所定の幅Cは、正常なガスセンサにより複数回取得した出力値から、例えば、最小値から最大値までの幅、第1四分位数から第3四分位数までの幅、中心値-σ(標準偏差)から中心値+σなどで規定する。 A 'variation determination unit' 0103 uses a predetermined width C for determining whether the variation in the output detected by the variation detection unit is abnormal or not, and determines whether the variation falls within the predetermined width C. have The predetermined width C is, for example, the width from the minimum value to the maximum value, the width from the first quartile to the third quartile, and the median value −σ It is specified by (standard deviation) to the central value + σ, etc.

図3は、連続して複数回取得した出力値と所定の幅Cを折れ線グラフとして示した図である。横軸は出力値の取得回数で、縦軸は出力値である。なお、出力値は電流値でも電圧値でもよい。また、出力値はセンサによって様々な値をとるため、縦軸に示した出力値は説明のための相対的な値である。 FIG. 3 is a line graph showing the output values obtained a plurality of times in succession and the predetermined width C. As shown in FIG. The horizontal axis is the number of acquisitions of the output value, and the vertical axis is the output value. Note that the output value may be a current value or a voltage value. Also, since the output value varies depending on the sensor, the output values shown on the vertical axis are relative values for explanation.

図示するように、50回分の出力値には、この幅Cを外れている出力値が多々存在している。したがって、このような出力値のばらつきが検出された場合には、ばらつき判断部はガスセンサが異常であると判定する。より具体的には、測定点のばらつきの所定パーセント例えば100%や90%がばらつき幅C内である、というように測定点の幅Cのばらつき範囲内の全体から見た割合で判断できる。好ましい割合としては90%から100%程度である。また、測定点のばらつきの標準偏差規定量がばらつきの幅C内であるというように判断したりできる。標準偏差規定量とは、例えばプラスマイナス2シグマ、や、プラスマイナス2.3シグマなどで表されるものである。標準偏差で規定する場合には概ねその値はプラスマイナス2シグマからプラスマイナス3シグマの範囲内であることが好ましい。あるいは標準偏差の大きさで規定してもよい。標準偏差の大きさが平均値に対してどの程度の大きさになるかである。平均値に対してばらつきが大きいとガスセンサ異常である可能性が高くなる。標準偏差の大きさとしては平均値に対して20%から30%程度が好ましい。 As shown in the figure, there are many output values outside the range C among the 50 output values. Therefore, when such a variation in output value is detected, the variation determining section determines that the gas sensor is abnormal. More specifically, a predetermined percentage of the variation of the measurement points, such as 100% or 90%, is within the variation width C, which is the percentage of the variation range of the width C of the measurement points. A preferable ratio is about 90% to 100%. In addition, it can be judged that the standard deviation prescribed amount of the variation of the measurement points is within the width C of the variation. The standard deviation specified amount is represented, for example, by plus or minus 2 sigma or plus or minus 2.3 sigma. When the standard deviation is defined, the value is preferably within the range of plus or minus 2 sigma to plus or minus 3 sigma. Alternatively, it may be defined by the size of the standard deviation. It is how large the standard deviation is relative to the mean. If there is a large variation with respect to the average value, there is a high possibility that the gas sensor is abnormal. The standard deviation is preferably about 20% to 30% of the average value.

「第一濃度値比較判断部」0103は、標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線に基づいて提示すべきガス濃度を異常と判定し、又は検量線の補正をしなければならないか判断するために利用される規定値Aと比較判断する機能を有する。 The ``first concentration value comparison/determination unit'' 0103 determines that the gas concentration to be presented is abnormal based on the calibration curve according to the value of the current generated by the standard gas, or determines whether the calibration curve should be corrected. It has a function of making a comparison with a specified value A that is used to make a judgment.

標準ガスを導入した際の提示すべきガス濃度は、測定対象ガスが標準ガスに含まれないことが前提である場合には0ppmとなるべきである。また、標準ガスに含まれるガス濃度が予め想定される場合は、その想定されるガス濃度が提示されるべきである。また、測定したガス濃度値が想定されるガス濃度値とずれがあったとしても、ガスセンサの許容できるドリフトの範囲であれば、検量線を補正することで問題ない測定を行うことができる。一方、測定したガス濃度値と想定されるガス濃度値とのずれが、許容できるドリフトの範囲を超えるような場合には、測定したガス濃度値は異常であってガスセンサが異常であると判定する。 The gas concentration to be presented when the standard gas is introduced should be 0 ppm if it is assumed that the gas to be measured is not contained in the standard gas. Also, if the gas concentration contained in the standard gas is assumed in advance, the assumed gas concentration should be presented. Moreover, even if the measured gas concentration value deviates from the assumed gas concentration value, if the drift is within the allowable range of the gas sensor, the calibration curve can be corrected so that no problem can be measured. On the other hand, if the difference between the measured gas concentration value and the assumed gas concentration value exceeds the allowable drift range, it is determined that the measured gas concentration value is abnormal and the gas sensor is abnormal. .

第一濃度値比較判断部は、標準ガスの測定によって検量線で換算された表示ガス濃度値と上述した想定されるガス濃度値とのずれに基づき、ガスセンサの異常や検量線の補正の要否を判断する。そして、想定されるガス濃度値に対するずれ幅が規定値Aを超えるかによって判断する。規定値プラスマイナスA(絶対値A)を超える場合には少なくとも検量線の補正などの措置が必要であって、大きく超える場合には補正での対応はできず、センサ自体が異常であり、交換するしかないとの情報を利用者に与える。 The first concentration value comparison/judgment unit determines whether there is an abnormality in the gas sensor or whether correction of the calibration curve is necessary based on the difference between the displayed gas concentration value converted by the calibration curve by measuring the standard gas and the assumed gas concentration value described above. to judge. Then, a determination is made depending on whether the width of deviation from the assumed gas concentration value exceeds the specified value A. If the specified value plus or minus A (absolute value A) is exceeded, at least measures such as correction of the calibration curve are required. Give the user information that there is no choice but to do it.

図4は、標準ガスによる表示ガス濃度値と規定値Aとの比較を行った回数と、その比較した回での表示ガス濃度値(ppm)を示す概念図である。本図においては、測定対象ガスが標準ガスに含まれないことが前提とされる場合であって、規定値Aを「5ppm」としている。ここで、規定値はずれ幅を規定する値であるので、-5ppmから+5ppmの範囲を超える場合に、異常と判定し、又は検量線の補正をしなければならないと判断する。(異常判定とするか、補正必要判定とするかは、別途の判断基準によって判断する。) FIG. 4 is a conceptual diagram showing the number of times the display gas concentration value of the standard gas is compared with the specified value A, and the display gas concentration value (ppm) at each comparison time. In this figure, it is assumed that the gas to be measured is not included in the standard gas, and the prescribed value A is set to "5 ppm". Here, since the prescribed value is a value that regulates the deviation width, it is judged to be abnormal or the calibration curve must be corrected when it exceeds the range of -5 ppm to +5 ppm. (Whether it is an abnormality judgment or a correction necessary judgment is determined according to a separate judgment standard.)

図において、規定の範囲を斜線領域で示している、0回から6回のガス濃度値は規定された範囲に収まっているが、7回目の比較時にその範囲を超えている。第一濃度値比較判断部は、7回目の測定結果により、異常判定又は検量線の補正をしなければならないとの判断をする。このような判断は、規定値で規定される範囲を超えたときに直ちに判定又は判断をしてもよいし、範囲を超えた結果が連続して所定回数発生した場合に判定又は判断するようにしてもよい。 In the figure, the specified range is indicated by the shaded area, and the gas concentration values from 0 to 6 times fall within the specified range, but exceed that range at the time of the seventh comparison. The first concentration value comparison/judgment section judges that abnormality judgment or correction of the calibration curve should be performed based on the result of the seventh measurement. Such judgment may be made immediately when the range specified by the specified value is exceeded, or may be judged or judged when the result of exceeding the range occurs a predetermined number of times in succession. may

「第二濃度値比較判断部」0104は、前記提示すべきガス濃度を前記規定値Aよりも大きくガスセンサの異常を判定するために利用される規定値Bと比較判断する機能を有する。図5は、標準ガスの測定によって検量線で換算された表示ガス濃度値を規定値Bと比較した回数と、その比較回での表示ガス濃度値を示す概念図である。ここで、規定値Aは「5ppm」であり、規定値Bは規定値Aより大きい「20ppm」としている。規定値Bも、規定値Aと同様にガス濃度値の幅を規定する値であり、規定値Bにより規定される幅は、-20ppmから+20ppmの範囲となる。図中において、-20ppmと+20ppmのそれぞれの目盛線を太点線で示している。なお、図中にて表示ガス濃度値がマイナスの値をとっているが、これは本ガスセンサの機器内部での計算上の値であり、実際にガスセンサ使用者に提示するものではない。少なくとも、検量線の補正要否やガスセンサの異常判定などのための処理を行っている間は、例えばガス濃度値を表示するディスプレイには「0ppm」などの表示がなされる。また、上述した第一濃度値比較判断部においても同様である。 The 'second concentration value comparison/judgment unit' 0104 has a function of comparing and judging the gas concentration to be presented with a prescribed value B which is greater than the prescribed value A and is used to judge an abnormality of the gas sensor. FIG. 5 is a conceptual diagram showing the number of times the display gas concentration value converted by the calibration curve by measuring the standard gas is compared with the specified value B, and the display gas concentration value at each comparison time. Here, the specified value A is "5 ppm", and the specified value B is "20 ppm", which is larger than the specified value A. The specified value B is also a value that specifies the range of gas concentration values like the specified value A, and the range specified by the specified value B is from −20 ppm to +20 ppm. In the figure, the scale lines of −20 ppm and +20 ppm are indicated by thick dotted lines. In the figure, the displayed gas concentration value is a negative value, but this is a calculated value inside the gas sensor and is not actually presented to the gas sensor user. At least, a display such as "0 ppm" is displayed on the display that displays the gas concentration value, while the calibration curve correction necessity and the gas sensor abnormality determination are being performed. The same applies to the first density value comparison/determination section described above.

図において、18回目における表示ガス濃度値が-20ppmを下回っており、第二濃度値比較判断部は、このような結果となった場合にガスセンサの異常と判定する。この判定に基づき、ガスセンサが異常であることを表示したり、ガスセンサを交換させるための表示を行ったりするように構成してもよい。また、表示ガス濃度値が規定値Aを超えるものの規定値Bを超えない場合には、ガスセンサは異常ではないが検量線の補正が必要であるということが分かる。 In the figure, the displayed gas concentration value at the 18th time is below -20 ppm, and the second concentration value comparison/determination unit determines that the gas sensor is abnormal when such a result is obtained. Based on this determination, it may be configured to display that the gas sensor is abnormal, or display a message to replace the gas sensor. Further, when the displayed gas concentration value exceeds the specified value A but does not exceed the specified value B, it can be understood that the calibration curve needs to be corrected although the gas sensor is not abnormal.

このように、第二濃度値比較判断部は、ガスセンサが異常であるという事態と、検量線の補正の必要があるという事態とを判別する機能を果たしている。また、第一濃度値比較判断部は、ガスセンサが異常でなく検量線の補正も必要がないという事態を判別し得る。したがって、第一濃度値比較判断部と第二濃度値比較判断部の機能により、ばらつき判断部による異常判定の他に、ガスセンサにおいて生じ得る上記三つの事態を判別することができる。 In this way, the second concentration value comparison/determination unit has the function of distinguishing between the situation that the gas sensor is abnormal and the situation that the calibration curve needs to be corrected. Also, the first concentration value comparison/determination unit can determine a situation where the gas sensor is not abnormal and correction of the calibration curve is unnecessary. Therefore, by the functions of the first concentration value comparison determination section and the second concentration value comparison determination section, it is possible to determine the above three situations that may occur in the gas sensor, in addition to the abnormality determination by the variation determination section.

「補正部」0106は、標準ガスによって生じる電流の値によって検量線を補正する機能を有する。補正の実行は、第一濃度値比較判断部の判断結果や第二濃度値比較判断部の判断結果に基づく。例えば、第一濃度値比較判断部の判断結果が異常又は検量線の補正をしなければならないとの結果であって、第二濃度値比較判断部の判断結果がガスセンサが異常であるとの結果でなかった場合に、検量線の補正を行う。これは、標準ガスによって生じる電流の値と検量線に基づき換算した表示ガス濃度が規定値Aにより規定されるガス濃度の幅に収まらず、かつ規定値Bにより規定されるガス濃度の幅に収まっている場合に検量線の補正を行うということを表している。
<実施形態1 ハードウェア>
The 'correction unit' 0106 has a function of correcting the calibration curve based on the value of the current generated by the standard gas. The execution of the correction is based on the determination result of the first density value comparison determination section and the determination result of the second density value comparison determination section. For example, the judgment result of the first concentration value comparison judgment unit is abnormal or the calibration curve must be corrected, and the judgment result of the second concentration value comparison judgment unit is that the gas sensor is abnormal. If not, correct the calibration curve. This is because the displayed gas concentration converted based on the value of the current generated by the standard gas and the calibration curve does not fall within the range of gas concentrations defined by the specified value A, and does not fall within the range of gas concentrations specified by the specified value B. This indicates that the calibration curve is to be corrected when the
<Embodiment 1 Hardware>

図6は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサのハードウェア構成の一例を示す概念図である。図示するように、定電位電解式ガスセンサは、CPU0601と、不揮発性メモリ(例えば、ROM、SSDなど)0602と、主メモリ0603と、インターフェースI/F0604と、I/Fを介して定電位電解式のガスセンサ素子0605、ディスプレイ0606を備え、それらの間で信号の授受等を行うためのシステムバス0607を備える。 FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of the hardware configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of this embodiment. As shown, the constant potential electrolysis gas sensor includes a CPU 0601, a nonvolatile memory (eg, ROM, SSD, etc.) 0602, a main memory 0603, an interface I/F 0604, and a constant potential electrolysis gas sensor via the I/F. gas sensor element 0605, a display 0606, and a system bus 0607 for exchanging signals therebetween.

不揮発性メモリには、標準ガスによる前記電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出するばらつき検出プログラムと、前記検出されたばらつきが異常と判定されないための所定の幅Cに収まっているか判断するばらつき判断プログラムと、標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線に基づいて提示すべきガス濃度を異常と判定し、又は検量線の補正をしなければならないか判断するために利用される規定値Aと比較判断する第一濃度値比較判断プログラムと、前記提示すべきガス濃度を前記規定値Aよりも大きくガスセンサの異常を判定するために利用される規定値Bと比較判断する第二濃度値比較判断プログラムと、前記異常を検出するために前記判断プログラムの実行を制御する制御プログラムと、標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線を補正する補正プログラムなどの各種プログラムや、検量線、規定値A、規定値B、幅Cなどの情報が保持されている。また、不揮発性メモリには、上述の各プログラムの実行により取得される標準ガスによって生じる電流値、判断結果などが保持される。そして、主メモリは、不揮発性メモリに蓄積されている上述の各プログラムを展開及び実行し、判断し、判断結果に応じて検量線の補正を行ったり、あるいはガスセンサの異常を通達したりする。
<実施形態1 処理の流れ>
The non-volatile memory stores a variation detection program for detecting variations in the output by obtaining an output corresponding to the current value of the standard gas a plurality of times, and a predetermined width C for preventing the detected variation from being determined to be abnormal. It determines whether the gas concentration to be presented is abnormal or whether the calibration curve needs to be corrected based on the variation determination program that determines whether it falls within the standard gas and the calibration curve according to the value of the current generated by the standard gas. a first concentration value comparison/judgment program for comparing and judging against a specified value A used to determine the gas concentration to be presented; A second concentration value comparison and judgment program for comparison and judgment, a control program for controlling the execution of the judgment program for detecting the abnormality, a correction program for correcting the calibration curve according to the value of the current generated by the standard gas, etc. Information such as various programs, calibration curves, specified values A, specified values B, and width C is held. In addition, the non-volatile memory holds current values generated by the standard gas obtained by executing each program described above, judgment results, and the like. The main memory expands and executes the programs stored in the non-volatile memory, makes judgments, corrects the calibration curve according to the judgment results, or notifies an abnormality of the gas sensor.
<Embodiment 1: Flow of processing>

図7は、定電位電解式ガスセンサにおいて標準ガスにより検量線を補正し、またはガスセンサの異常判定をする場合の処理の流れの一例を示すフロー図である。なお、以下のフローは、標準ガスに測定対象ガスがほとんど含まれていない前提である。図示するように、まず、ガス流路に流したガスに標準ガスによる電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出する(S0701)。そして、検出したばらつきが異常と判定されないための所定の幅Cに収まっているか判断する(S0702)。幅Cに収まっていない場合には、異常であると判定し通報する(S0703)。一方、幅Cに収まっている場合は、標準ガスによる電流値に応じた出力と検量線から換算した測定対象の表示ガス濃度を取得する(S0704)。そして、取得した表示ガス濃度の絶対値が規定値Aより小さい(|ガス濃度|<規定値A)か判断する。(S0705)。規定値Aより小さいとの判断結果の場合は終了する。一方、規定値Aより小さくないとの判断結果の場合は、取得した表示ガス濃度の絶対値が規定値Bより小さい(|ガス濃度|<規定値B)か判断する(S0706)。規定値Bより小さいとの判断結果の場合は、検量線を補正し(S0707)、終了する。一方、規定値Bより小さくないとの判断結果の場合は、異常であると判定し通報し(S0703)、終了する。 FIG. 7 is a flow chart showing an example of the flow of processing in the case of correcting the calibration curve with the standard gas in the constant potential electrolysis gas sensor or determining the abnormality of the gas sensor. The following flow is based on the premise that the standard gas hardly contains the gas to be measured. As shown in the figure, first, by obtaining an output corresponding to the current value of the standard gas in the gas flowed through the gas flow path a plurality of times, variations in the output are detected (S0701). Then, it is determined whether or not the detected variation is within a predetermined width C for not determining that it is abnormal (S0702). If it does not fall within the width C, it is judged to be abnormal and reported (S0703). On the other hand, if it is within the width C, the display gas concentration of the measurement target converted from the output corresponding to the current value of the standard gas and the calibration curve is obtained (S0704). Then, it is determined whether the acquired absolute value of the display gas concentration is smaller than the specified value A (|gas concentration|<specified value A). (S0705). If the determination result is smaller than the specified value A, the process ends. On the other hand, if the determination result is that it is not less than the specified value A, it is determined whether the acquired absolute value of the display gas concentration is smaller than the specified value B (|gas concentration|<specified value B) (S0706). In the case of the determination result that it is smaller than the specified value B, the calibration curve is corrected (S0707), and the process ends. On the other hand, if the determination result is that the value is not smaller than the specified value B, it is determined that there is an abnormality and is reported (S0703), and the process ends.

なお、異常と判定して通報する処理は、幅Cを用いた判断結果に基づく場合と規定値Bを用いた判断結果に基づく場合とで異なる処理として、通報内容をそれぞれの場合に応じたものとするなどしてもよい。 In addition, the process of judging and reporting an abnormality differs depending on whether it is based on the result of determination using the width C or based on the result of determination using the specified value B. and so on.

図8は、定電位電解式ガスセンサにおいて標準ガスにより検量線を補正し、またはガスセンサの異常判定をする場合の処理の流れの他の例を示すフロー図である。図示するように、まず、標準ガスによる電流値に応じた出力と検量線から換算した測定対象の表示ガス濃度を取得する(S0801)。そして、取得した表示ガス濃度の絶対値が規定値Aより小さい(|ガス濃度|<規定値A)か判断する。(S0802)。規定値Aより小さいとの判断結果の場合は、ガス流路に流したガスに標準ガスによる電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出する(S0803)。そして、検出したばらつきが異常と判定されないための所定の幅Cに収まっているか判断する(S0804)。幅Cに収まっている場合は、終了する。一方、幅Cに収まっていない場合には、異常であると判定し通報する(S0805)。 FIG. 8 is a flow diagram showing another example of the flow of processing in the case of correcting the calibration curve with the standard gas in the constant potential electrolysis gas sensor or determining the abnormality of the gas sensor. As shown, first, the display gas concentration of the measurement target converted from the output corresponding to the current value of the standard gas and the calibration curve is obtained (S0801). Then, it is determined whether the acquired absolute value of the display gas concentration is smaller than the specified value A (|gas concentration|<specified value A). (S0802). In the case of the judgment result that the current value is smaller than the specified value A, the variation in the output is detected by obtaining the output corresponding to the current value of the standard gas for the gas flowed through the gas flow path a plurality of times (S0803). Then, it is determined whether or not the detected variation is within a predetermined width C for not determining that it is abnormal (S0804). If it fits within the width C, it ends. On the other hand, if it does not fit within the width C, it is judged to be abnormal and reported (S0805).

S0802の比較判断の結果が、規定値Aより小さくないとの判断結果の場合は、取得した表示ガス濃度の絶対値が規定値Bより小さい(|ガス濃度|<規定値B)か判断する(S0806)。規定値Bより小さくないとの判断結果の場合は、異常であると判定し通報し(S0805)、終了する。一方、規定値Bより小さいとの判断結果の場合は、上述した出力のばらつきを検出する(S0807)。そして、検出したばらつきが上述した幅Cに収まっているか判断する(S0808)。幅Cに収まっていない場合には、異常であると判定し通報する(S0805)。一方、幅Cに収まっている場合は、検量線を補正し(S0809)、終了する。 If the result of the comparison determination in S0802 is that it is not smaller than the specified value A, it is determined whether the acquired absolute value of the displayed gas concentration is smaller than the specified value B (|gas concentration|<specified value B) ( S0806). In the case of the determination result that it is not smaller than the specified value B, it is determined that there is an abnormality and notified (S0805), and the process ends. On the other hand, if the determination result is smaller than the specified value B, the above-described output variation is detected (S0807). Then, it is determined whether the detected variation is within the width C described above (S0808). If it does not fall within the width C, it is judged to be abnormal and reported (S0805). On the other hand, if it is within the width C, the calibration curve is corrected (S0809) and the process ends.

図9は、さらに他の例を示すフロー図である。図示するように、まず、標準ガスによる電流値に応じた出力と検量線から換算した測定対象の表示ガス濃度を取得する(S0901)。そして、取得した表示ガス濃度の絶対値が規定値Bより小さい(|ガス濃度|<規定値B)か判断する(S0902)。規定値Bより小さくないとの判断結果の場合は、異常であると判定し通報し(S0903)、終了する。一方、規定値Bより小さいとの判断結果の場合は、取得した表示ガス濃度の絶対値が規定値Aより小さい(|ガス濃度|<規定値A)か判断する。(S0904)。規定値Aより小さいとの判断結果の場合は、ガス流路に流したガスに標準ガスによる電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出する(S0905)。そして、検出したばらつきが異常と判定されないための所定の幅Cに収まっているか判断する(S0906)。幅Cに収まっていない場合には、異常であると判定し通報する(S0903)。一方、幅Cに収まっている場合は、終了する。 FIG. 9 is a flowchart showing yet another example. As shown, first, the display gas concentration of the measurement target converted from the output corresponding to the current value of the standard gas and the calibration curve is obtained (S0901). Then, it is determined whether the acquired absolute value of the display gas concentration is smaller than the specified value B (|gas concentration|<specified value B) (S0902). If the determination result is that it is not smaller than the specified value B, it is determined to be abnormal and reported (S0903), and the process ends. On the other hand, if the determination result is that it is smaller than the specified value B, it is determined whether the acquired absolute value of the display gas concentration is smaller than the specified value A (|gas concentration|<specified value A). (S0904). In the case of the determination result that the current value is smaller than the specified value A, an output corresponding to the current value of the standard gas is obtained a plurality of times in the gas flowed through the gas flow path to detect variations in the output (S0905). Then, it is determined whether or not the detected variation is within a predetermined width C for not determining that it is abnormal (S0906). If it does not fall within the width C, it is judged to be abnormal and reported (S0903). On the other hand, if it is within the width C, the process ends.

S0904の比較判断の結果が、規定値Aより小さくないとの判断結果の場合は、上述した出力のばらつきを検出する(S0907)。そして、検出したばらつきが上述した幅Cに収まっているか判断する(S0908)。幅Cに収まっていない場合には、異常であると判定し通報する(S0903)。一方、幅Cに収まっている場合は、検量線を補正し(S0909)、終了する。 If the result of the comparison determination in S0904 is that it is not smaller than the specified value A, the above-described variation in output is detected (S0907). Then, it is determined whether the detected variation is within the width C described above (S0908). If it does not fall within the width C, it is judged to be abnormal and reported (S0903). On the other hand, if it is within the width C, the calibration curve is corrected (S0909), and the process ends.

また、上記フローでは、幅Cを用いた判断と、規定値Aを用いた判断と、規定値Bを用いた判断とを一連の流れのなかで行うよう制御部又は制御プログラムにより各判断処理が制御されているが、各判断処理は個別の処理フローとして行われるよう制御してもよい。
<実施形態1 効果>
Further, in the above flow, each determination process is performed by the control unit or the control program so that the determination using the width C, the determination using the specified value A, and the determination using the specified value B are performed in a series of flows. Although controlled, each determination process may be controlled to be performed as an individual process flow.
<Embodiment 1 effect>

本実施形態により、定電位電解式ガスセンサに特有の出力の変動に対して必要に応じて検量線の補正を行うとともに、ガスセンサに故障や異常が生じたことを的確に検知することができる。
<実施形態2>
<実施形態2 概要>
According to the present embodiment, it is possible to correct the calibration curve as necessary for fluctuations in the output peculiar to the constant potential electrolysis type gas sensor, and to accurately detect the failure or abnormality of the gas sensor.
<Embodiment 2>
<Overview of Embodiment 2>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサは、実施形態1を基本とし、制御部が、ばらつき判断部、第一濃度値比較判断部の順に異常が判定されない限り動作させるように構成されている。
<実施形態2 構成>
The constant potential electrolysis gas sensor of this embodiment is based on the first embodiment, and is configured so that the control unit operates the variation determination unit and the first concentration value comparison determination unit in that order unless an abnormality is determined.
<Embodiment 2 Configuration>

図10は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図である。図示するように、本実施形態の「定電位電解式ガスセンサ」1000は、「第一動作手段」1007を有する「制御部」1001と、「ばらつき検出部」1002と、「ばらつき判断部」1003と、「第一濃度値比較判断部」1004と、「第二濃度値比較判断部」1005と、「補正部」1006と、からなる。制御部以外の構成は実施形態1の定電位電解式ガスセンサにおける同名の構成と同様である。したがって、ここでは制御部について説明し、他の構成についての説明は省略する。 FIG. 10 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of this embodiment. As shown, the "constant potential electrolysis type gas sensor" 1000 of this embodiment includes a "control section" 1001 having a "first operating means" 1007, a "variation detection section" 1002, and a "variation judgment section" 1003. , a 'first density value comparison/judgment unit' 1004 , a 'second density value comparison/judgment unit' 1005 , and a 'correction unit' 1006 . The configuration other than the control unit is the same as the configuration of the same name in the constant potential electrolysis type gas sensor of the first embodiment. Therefore, the control unit will be described here, and descriptions of other configurations will be omitted.

「第一動作手段」1007は、順にばらつき判断部、第一濃度値比較判断部の順に異常が判定されない限り動作させる機能を有する。 The 'first operation unit' 1007 has a function of operating the variation determination unit and the first density value comparison/determination unit in this order unless an abnormality is determined.

実施形態1で説明したように、ばらつき判断部では幅Cを用いた判断を行い、ばらつきが幅Cに収まっている場合には異常と判定されない。そして、異常と判定されない場合には、続いて規定値Aを用いて比較判断する第一濃度値比較判断部を動作させる。したがって、ばらつき判断部を動作させて得られた結果が異常であるとの判定結果である場合には、第一濃度値比較判断部を動作させない。 As described in the first embodiment, the variation determination unit performs determination using the width C, and when the variation is within the width C, it is not determined to be abnormal. Then, if it is determined that there is no abnormality, then the first density value comparison/determination unit that uses the specified value A for comparison and determination is operated. Therefore, when the result obtained by operating the variation determination section is a determination result indicating that there is an abnormality, the first density value comparison determination section is not operated.

本実施形態のハードウェア構成は、実施形態1のハードウェア構成に準じて実現することができ、さらに順にばらつき判断部、第一濃度値比較判断部の順に異常が判定されない限り動作させる第一動作プログラムを保持し、適宜実行することで実現することができる。 The hardware configuration of the present embodiment can be implemented according to the hardware configuration of the first embodiment, and further, the first operation that operates unless an abnormality is determined in the order of the variation determination section and the first density value comparison determination section. It can be realized by holding a program and executing it as appropriate.

また、本実施形態の処理の流れは、図7を用いて説明した実施形態1における処理の流れに含まれているため説明は省略する。
<実施形態2 効果>
Also, the flow of processing in this embodiment is included in the flow of processing in the first embodiment described with reference to FIG. 7, so description thereof will be omitted.
<Embodiment 2 effect>

本実施形態によれば、ばらつきと幅Cとに基づく判断の結果、異常が判定された場合にはガス濃度値と規定値Aとの比較判定は行われない。したがって、無用となる第一濃度値比較判断部での動作を行わずに済む。
<実施形態3>
<実施形態3 概要>
According to the present embodiment, when an abnormality is determined as a result of the determination based on the variation and the width C, the comparison determination between the gas concentration value and the specified value A is not performed. Therefore, the unnecessary operation of the first density value comparison/determination section can be omitted.
<Embodiment 3>
<Overview of Embodiment 3>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサは、実施形態1又は2を基本とし、制御部が、第一濃度値比較判断部の判断結果に応じて第二濃度値比較判断部を次に動作させるよう構成されている。
<実施形態3 構成>
The constant potential electrolysis type gas sensor of this embodiment is based on the first or second embodiment, and the control unit operates the second concentration value comparison/judgment unit according to the judgment result of the first concentration value comparison/judgment unit. It is configured.
<Embodiment 3 Configuration>

図11は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図である。図示するように、本実施形態の「定電位電解式ガスセンサ」1100は、「第一動作手段」1107と「第二動作手段」1108を有する「制御部」1101と、「ばらつき検出部」1102と、「ばらつき判断部」1103と、「第一濃度値比較判断部」1104と、「第二濃度値比較判断部」1105と、「補正部」1106と、からなる。制御部以外の構成は実施形態1又は2の定電位電解式ガスセンサにおける同名の構成と同様である。したがって、ここでは制御部について説明し、他の構成についての説明は省略する。 FIG. 11 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of this embodiment. As shown in the figure, the ``constant potential electrolysis gas sensor'' 1100 of this embodiment includes a ``control unit'' 1101 having a ``first operation means'' 1107 and a ``second operation means'' 1108, and a ``variation detection part'' 1102. , a 'variation determination unit' 1103 , a 'first density value comparison determination unit' 1104 , a 'second density value comparison determination unit' 1105 , and a 'correction unit' 1106 . The configuration other than the control unit is the same as the configuration of the same name in the constant potential electrolysis type gas sensor of the first or second embodiment. Therefore, the control unit will be described here, and descriptions of other configurations will be omitted.

「第二動作手段」1108は、第一濃度値比較判断部での判断結果が異常、又は検量線の補正をしなければならないとの判断結果である場合には第二濃度値比較判断部を次に動作させる機能を有する。 The 'second operating means' 1108 operates the second concentration value comparison/judgment unit when the judgment result of the first concentration value comparison/judgment unit is abnormal or the judgment result indicates that the calibration curve must be corrected. It has a function to operate next.

実施形態1又は2で説明したように、第一濃度値比較判断部は標準ガスによって生じる電流の値と検量線に基づいて提示すべきガス濃度を取得する。そして、取得したガス濃度と規定値Aとの比較により、ガス濃度が異常又は検量線の補正が必要であるか判断する。ガス濃度が異常又は検量線の補正が必要であるとの判断結果となった場合に、第二動作手段は、さらに規定値Bを用いて比較判断する第二濃度値比較判断部を動作させる。 As described in the first or second embodiment, the first concentration value comparison/judgment unit acquires the gas concentration to be presented based on the value of the current generated by the standard gas and the calibration curve. Then, by comparing the obtained gas concentration with the specified value A, it is determined whether the gas concentration is abnormal or correction of the calibration curve is necessary. When it is determined that the gas concentration is abnormal or that the calibration curve needs to be corrected, the second operation means further operates the second concentration value comparison/determination unit that uses the specified value B for comparison and determination.

本実施形態のハードウェア構成は、実施形態1又は2のハードウェア構成に準じて実現することができ、第一濃度値比較判断部での判断結果が異常、又は検量線の補正をしなければならないとの判断結果である場合には第二濃度値比較判断部を次に動作させる第二動作プログラムを保持し、適宜実行することで実現することができる。 The hardware configuration of this embodiment can be realized according to the hardware configuration of Embodiment 1 or 2, and the determination result of the first concentration value comparison determination unit is abnormal, or the calibration curve must be corrected. If the determination result is that the second density value comparison/determination unit is to be operated next, the second operation program is stored and executed as appropriate.

また、本実施形態の処理の流れは、図7を用いて説明した実施形態1における処理の流れに含まれているため説明は省略する。
<実施形態3 効果>
Also, the flow of processing in this embodiment is included in the flow of processing in the first embodiment described with reference to FIG. 7, so description thereof will be omitted.
<Embodiment 3 Effect>

規定値Aとの比較により、ガス濃度の異常ではなく、かつ検量線の補正が必要でもないとの判断結果の場合には、第二濃度値比較判断部の動作は不要である。本実施形態によれば、ガス濃度の異常ではなく、かつ検量線の補正が必要でもない場合には、第二動作手段により第二濃度値比較判断部での動作を行わずに済む。
<実施形態4>
<実施形態4 概要>
If the result of comparison with the specified value A is that the gas concentration is not abnormal and the correction of the calibration curve is not necessary, the operation of the second concentration value comparison/judgment section is unnecessary. According to this embodiment, when the gas concentration is not abnormal and correction of the calibration curve is not required, the second operation means does not perform the operation in the second concentration value comparison/determination section.
<Embodiment 4>
<Overview of Embodiment 4>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサは、実施形態1から3のいずれかを基本とし、制御部が、第二濃度値比較判断部の判断結果に応じて補正部を動作させるよう構成されている。
<実施形態4 構成>
The constant potential electrolysis gas sensor of this embodiment is based on any one of Embodiments 1 to 3, and is configured such that the control unit operates the correction unit according to the determination result of the second concentration value comparison/determination unit. .
<Embodiment 4 Configuration>

図12は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図である。図示するように、本実施形態の「定電位電解式ガスセンサ」1200は、「第一動作手段」1207と「第二動作手段」1208と「第三動作手段」1209とを有する「制御部」1201と、「ばらつき検出部」1202と、「ばらつき判断部」1203と、「第一濃度値比較判断部」1204と、「第二濃度値比較判断部」1205と、「補正部」1206と、からなる。制御部以外の構成は実施形態1から3のいずれかの定電位電解式ガスセンサにおける同名の構成と同様である。したがって、ここでは制御部について説明し、他の構成についての説明は省略する。 FIG. 12 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of this embodiment. As shown, the "constant potential electrolysis gas sensor" 1200 of this embodiment has a "control section" 1201 having a "first operating means" 1207, a "second operating means" 1208, and a "third operating means" 1209. , a 'variation detection unit' 1202, a 'variation determination unit' 1203, a 'first density value comparison determination unit' 1204, a 'second density value comparison determination unit' 1205, and a 'correction unit' 1206. Become. The configuration other than the control section is the same as the configuration of the same name in the constant potential electrolysis type gas sensor according to any one of the first to third embodiments. Therefore, the control unit will be described here, and descriptions of other configurations will be omitted.

「第三動作手段」1209は、制御部が、第二濃度値比較判断部での判断結果がガスセンサの異常でないとの判断結果である場合には補正部を動作させる機能を有する。 The 'third operation means' 1209 has a function of causing the control section to operate the correction section when the judgment result of the second concentration value comparison judgment section indicates that the gas sensor is not abnormal.

実施形態1から3で説明したように、第二濃度値比較判断部は標準ガスによって生じる電流の値と検量線に基づいて提示すべきガス濃度と規定値Bとの比較を行う。第三動作手段は、その比較によりガスセンサの異常でないとの判定結果が得られた場合に、補正部を動作させて検量線の補正を実行させる。 As described in the first to third embodiments, the second concentration value comparison/judgment unit compares the gas concentration to be presented with the specified value B based on the value of the current generated by the standard gas and the calibration curve. The third operating means operates the correcting section to correct the calibration curve when the result of the comparison indicates that the gas sensor is not abnormal.

本実施形態のハードウェア構成は、実施形態1から3のいずれかのハードウェア構成に準じて実現することができ、制御部が、第二濃度値比較判断部での判断結果がガスセンサの異常でないとの判断結果である場合には補正部を動作させる第三動作プログラムを保持し、適宜実行することで実現することができる。 The hardware configuration of this embodiment can be realized according to the hardware configuration of any one of Embodiments 1 to 3, and the control unit determines that the determination result of the second concentration value comparison determination unit is not an abnormality of the gas sensor. In the case of the judgment result, the third operation program for operating the correction unit is stored and executed as appropriate.

また、本実施形態の処理の流れは、図7を用いて説明した実施形態1における処理の流れに含まれているため説明は省略する。
<実施形態4 効果>
Also, the flow of processing in this embodiment is included in the flow of processing in the first embodiment described with reference to FIG. 7, so description thereof will be omitted.
<Embodiment 4 Effect>

規定値Bとの比較により、ガスセンサが異常であるとの判定結果を得た場合には、以上の通達などの処理を行うべきで、検量線の補正を行う必要はなく。本実施形態の第三動作手段により、無用の検量線の補正が行われずに済む。
<実施形態5>
<実施形態5 概要>
When it is determined that the gas sensor is abnormal by comparison with the specified value B, the above notification should be performed and there is no need to correct the calibration curve. The third operating means of the present embodiment eliminates unnecessary calibration curve correction.
<Embodiment 5>
<Overview of Embodiment 5>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサは、実施形態1から4のいずれかを基本とし、補正部による検量線の補正が、標準ガスによるガス濃度が0となるように補正するように構成されている。
<実施形態5 構成>
The constant potential electrolysis gas sensor of this embodiment is based on any one of Embodiments 1 to 4, and is configured so that the correction of the calibration curve by the correction unit is performed so that the gas concentration of the standard gas becomes 0. there is
<Embodiment 5 Configuration>

図13は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図である。図示するように、本実施形態の「定電位電解式ガスセンサ」1300は、「制御部」1301と、「ばらつき検出部」1302と、「ばらつき判断部」1303と、「第一濃度値比較判断部」1304と、「第二濃度値比較判断部」1305と、「第一補正手段」1307を有する「補正部」1306と、からなる。なお、制御部が、第一から第三の動作手段のいずれかを有するものであってもよい。補正部以外の構成は実施形態1の定電位電解式ガスセンサにおける同名の構成と同様である。したがって、ここでは補正部について説明し、他の構成についての説明は省略する。 FIG. 13 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of this embodiment. As shown, the ``constant potential electrolysis gas sensor'' 1300 of this embodiment includes a ``controller'' 1301, a ``variation detection part'' 1302, a ``variation determination part'' 1303, and a ``first concentration value comparison determination part. 1304 , a “second density value comparison/determination unit” 1305 , and a “correction unit” 1306 having a “first correction means” 1307 . Note that the control unit may have any one of the first to third operation means. The configuration other than the correction unit is the same as the configuration of the same name in the constant potential electrolysis type gas sensor of the first embodiment. Therefore, the correction unit will be described here, and descriptions of other configurations will be omitted.

「第一補正手段」1307は、標準ガスによって生じる電流の値に応じて提示すべきガス濃度が0となるように検量線を補正する機能を有する。 The 'first correction means' 1307 has a function of correcting the calibration curve so that the gas concentration to be presented becomes 0 according to the value of the current generated by the standard gas.

第一濃度値比較判断部及び第二濃度値比較判断部により検量線の補正が必要であると判断された場合に、第一補正手段による検量線の補正がなされることで、提示すべきガス濃度の誤差が補正される。 When it is determined that the calibration curve needs to be corrected by the first concentration value comparison determination unit and the second concentration value comparison determination unit, the calibration curve is corrected by the first correction means, so that the gas to be presented Density errors are corrected.

本実施形態のハードウェア構成は、実施形態1から4のいずれかのハードウェア構成に準じて実現することができ、補正部が、標準ガスによって生じる電流の値に応じて提示すべきガス濃度が0となるように検量線を補正する第一補正プログラムを保持し、適宜実行することで実現することができる。また、本実施形態の処理の流れは、図7を用いて説明した実施形態1における処理の流れと同様であるため説明は省略する。
<実施形態5 効果>
The hardware configuration of this embodiment can be realized according to the hardware configuration of any one of Embodiments 1 to 4, and the gas concentration to be presented by the correction unit according to the value of the current generated by the standard gas is It can be realized by storing a first correction program for correcting the calibration curve so that it becomes 0 and executing it as appropriate. Also, the flow of processing in this embodiment is the same as the flow of processing in the first embodiment described with reference to FIG. 7, so description thereof will be omitted.
<Embodiment 5 Effects>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサによれば、検量線の補正が必要と判断された場合に検量線の補正がなされることで、提示するガス濃度の誤差が補正される。
<実施形態6>
<実施形態6 概要>
According to the constant potential electrolysis gas sensor of the present embodiment, when it is determined that the calibration curve needs to be corrected, the calibration curve is corrected, thereby correcting the error in the gas concentration to be presented.
<Embodiment 6>
<Overview of Embodiment 6>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサは、実施形態1から5のいずれかを基本とし、検量線の補正を所定の係数に応じた補正量にて行うように構成したものである。
<実施形態6 構成>
The constant potential electrolysis type gas sensor of this embodiment is based on any one of Embodiments 1 to 5, and is configured so that the calibration curve is corrected by a correction amount corresponding to a predetermined coefficient.
<Embodiment 6 Configuration>

図14は、本実施形態の定電位電解式ガスセンサの機能的構成の一例を示す概念図である。図示するように、本実施形態の「定電位電解式ガスセンサ」1400は、「制御部」1401と、「ばらつき検出部」1402と、「ばらつき判断部」1403と、「第一濃度値比較判断部」1404と、「第二濃度値比較判断部」1405と、「第一補正手段」1407と「第二補正手段」1408を有する「補正部」1406と、からなる。なお、制御部が、第一から第三の動作手段のいずれかを有するものであってもよい。補正部以外の構成は実施形態1の定電位電解式ガスセンサにおける同名の構成と同様である。したがって、ここでは補正部について説明し、他の構成についての説明は省略する。 FIG. 14 is a conceptual diagram showing an example of the functional configuration of the constant potential electrolytic gas sensor of this embodiment. As shown, the ``constant potential electrolysis gas sensor'' 1400 of this embodiment includes a ``controller'' 1401, a ``variation detection part'' 1402, a ``variation judgment part'' 1403, and a ``first concentration value comparison judgment part. 1404 , a “second density value comparison/determination unit” 1405 , and a “correction unit” 1406 having a “first correction means” 1407 and a “second correction means” 1408 . Note that the control unit may have any one of the first to third operation means. The configuration other than the correction unit is the same as the configuration of the same name in the constant potential electrolysis type gas sensor of the first embodiment. Therefore, the correction unit will be described here, and descriptions of other configurations will be omitted.

「第二補正手段」1408は、今回補正前検量線による標準ガス中ガス濃度に所定の係数を乗じた値が補正量となるように検量線を補正する機能を有する。 The 'second correction means' 1408 has a function of correcting the calibration curve so that the value obtained by multiplying the gas concentration in the standard gas based on the calibration curve before correction this time by a predetermined coefficient becomes the correction amount.

例えば、標準ガス中ガス濃度Xが規定値Aで規定される幅に収まらず、かつ規定値Bで規定される幅には収まっている場合、第一濃度値比較判断部と第二濃度値比較判断部により検量線の補正が必要であると判断される。ここで、実施形態5における第一補正手段により検量線の補正が行われる場合には、ガス濃度Xの基となった電流値が出力された場合にガス濃度0と提示するように検量線の補正がなされる。この補正により、次に標準ガスにより生じた電流値に変わりがなければ、補正した検量線に基づきガス濃度0が提示される。 For example, if the gas concentration X in the standard gas does not fall within the range specified by the specified value A and falls within the range specified by the specified value B, the first concentration value comparison determination unit and the second concentration value comparison The judgment unit judges that the calibration curve needs to be corrected. Here, when the calibration curve is corrected by the first correcting means in the fifth embodiment, the calibration curve is corrected so that the gas concentration of 0 is presented when the current value on which the gas concentration X is based is output. Corrections are made. This correction then presents a gas concentration of 0 based on the corrected calibration curve if the current value produced by the standard gas remains unchanged.

一方、第二補正手段による検量線の補正では、例えば20%といった係数をガス濃度Xに乗じた値である0.2Xを補正量として補正を行う。これにより、補正前の検量線に基づけば濃度0.8Xに換算される電力値がガス濃度0に対応する検量線に補正されたことになる。この補正による補正量では先の測定時の標準ガスによる出力と検量線とに未だずれが残っている。したがって、続いて検量線の補正を行うことが好ましい。この場合、残存するずれ量である0.8Xに係数である20%を乗じた値を補正量として補正する。 On the other hand, in the correction of the calibration curve by the second correcting means, correction is performed using a correction amount of 0.2X, which is the value obtained by multiplying the gas concentration X by a coefficient such as 20%. As a result, the electric power value converted to the concentration of 0.8X based on the calibration curve before correction is corrected to the calibration curve corresponding to the gas concentration of 0. With this correction amount, a deviation still remains between the output of the standard gas in the previous measurement and the calibration curve. Therefore, it is preferable to subsequently correct the calibration curve. In this case, a value obtained by multiplying 0.8X, which is the remaining deviation amount, by 20%, which is a coefficient, is corrected as a correction amount.

このように段階的に補正をする一方で、標準ガスの測定も継続して行うことが好ましい。例えば、1回補正する毎に標準ガスによる電流値を補正開始時の検量線に基づき濃度換算し、その濃度値を第一濃度値比較判断部と第二比較判断部によって補正が必要であるか判断する。そして、補正が必要であると判断された場合には上述した係数を乗じた補正量にて補正する。一方、補正が必要でないと判断された場合には、その判断の基となった電流値に対応するガス濃度が0となるように検量線を補正して、第二補正手段による補正を終了する。図15は、第二補正手段により検量線を補正を行う場合における提示すべきガス濃度値の変化を示す概念図である。 While performing stepwise correction in this manner, it is preferable to continue measuring the standard gas. For example, each time correction is performed, is it necessary to convert the current value of the standard gas into concentration based on the calibration curve at the start of correction, and correct the concentration value by the first concentration value comparison determination unit and the second comparison determination unit? to decide. Then, when it is determined that correction is necessary, correction is performed by the correction amount multiplied by the above-described coefficient. On the other hand, when it is determined that the correction is not necessary, the calibration curve is corrected so that the gas concentration corresponding to the current value on which the determination is based becomes 0, and the correction by the second correction means is terminated. . FIG. 15 is a conceptual diagram showing changes in gas concentration values to be presented when the calibration curve is corrected by the second correction means.

図15(a)は係数を20%とした場合を示し、図15(b)は係数を50%とした場合を示す図である。なお、横軸は標準ガスの測定回数を示し、縦軸は標準ガスによる電流値に応じて換算されたガス濃度値を示し、図中の丸点での濃度5ppmで一定してプロットされているは補正開始時の検量線に基づいて各測定時の電力値に応じたガス濃度値である。すなわち、実際の標準ガス中の測定対象ガスの濃度に変化はない。そして、図中の四角点でプロットされているのは、測定毎に補正された検量線に基づくガス濃度値である。この場合では、規定値Aは0.5ppmに設定されている。 FIG. 15(a) shows the case where the coefficient is 20%, and FIG. 15(b) shows the case where the coefficient is 50%. The horizontal axis indicates the number of measurements of the standard gas, and the vertical axis indicates the gas concentration value converted according to the current value of the standard gas. is the gas concentration value corresponding to the power value at each measurement based on the calibration curve at the start of correction. That is, there is no change in the concentration of the gas to be measured in the actual standard gas. Plotted with square points in the figure are gas concentration values based on the calibration curve corrected for each measurement. In this case, the specified value A is set to 0.5 ppm.

図15(a)に示すように5回目の測定において提示すべきガス濃度値が5ppmとなり、規定値0.5ppmを超えたため検量線の補正が必要であると判断される。そして、このときのガス濃度値である5ppmに係数20%を乗じた値である1ppmが補正量となる。この検量線の補正により提示すべきガス濃度値は4ppmになる。つづいて6回目の測定においても丸点で示すガス濃度値は検量線の補正が必要と判断される値のままである。したがって、残存するずれ量である4ppmに係数である20%を乗じた値である0.8ppmを補正量として検量線を補正する。この補正された検量線により提示すべきガス濃度値は3.2ppmとなる。このように補正を重ねて行い補正した検量線に基づくガス濃度値が規定値Aを下回ったところで(15回目)、一連の補正を終了する。一方、図15(b)に示すように、補正量を規定する係数を大きくすると、ガス濃度値が規定値Aに収まるまでの測定回数が少なくなり、一連の補正は相対的に早く終了する。 As shown in FIG. 15(a), the gas concentration value to be presented in the fifth measurement is 5 ppm, which exceeds the specified value of 0.5 ppm, so it is determined that correction of the calibration curve is necessary. Then, 1 ppm, which is the value obtained by multiplying 5 ppm, which is the gas concentration value at this time, by a coefficient of 20%, becomes the correction amount. The gas concentration value to be presented by correcting this calibration curve is 4 ppm. Subsequently, even in the sixth measurement, the gas concentration values indicated by the circled points remain the values at which it is determined that the calibration curve needs to be corrected. Therefore, the calibration curve is corrected using the correction amount of 0.8 ppm, which is the value obtained by multiplying the remaining deviation amount of 4 ppm by the coefficient of 20%. The gas concentration value to be presented by this corrected calibration curve is 3.2 ppm. A series of corrections is terminated when the gas concentration value based on the calibration curve corrected by repeating the corrections in this way falls below the specified value A (15th time). On the other hand, as shown in FIG. 15(b), if the coefficient that defines the correction amount is increased, the number of measurements required until the gas concentration value falls within the specified value A decreases, and the series of corrections ends relatively quickly.

定電位電解式ガスセンサは、測定範囲を超えるような高濃度の測定対象ガスに暴露した場合、測定対象ガスが電極に吸着し一時的に残存してしまうことがある。この場合に、標準ガスにより生じる電流値に基づくガス濃度値が検量線の補正を必要とするほどに高くなり得るが、この際に大きな係数によって補正を行うと短時間で大幅に検量線の補正がなされる。しかし、残存したガスの影響は一時的であり、その影響が消失した後は補正した検量線によるガス濃度測定値が誤差を含んだものとなり不都合である。係数を小さくして緩やかに検量線の補正をすることで、高濃度ガスの暴露といった一時的な影響に対しても大きな測定誤差が生じにくく使いやすい。一方、測定時に湿度や気圧などの変動が見込まれる場合には、変動に応じて速やかに検量線の補正を行うことが測定精度維持に寄与するため好ましい。 When a constant potential electrolytic gas sensor is exposed to a high-concentration measurement target gas that exceeds the measurement range, the measurement target gas may be adsorbed on the electrode and remain there temporarily. In this case, the gas concentration value based on the current value generated by the standard gas can become so high as to require correction of the calibration curve. is done. However, the influence of the remaining gas is temporary, and after the influence disappears, the gas concentration measurement value based on the corrected calibration curve contains an error, which is inconvenient. By reducing the coefficient and gently correcting the calibration curve, it is easy to use because large measurement errors are less likely to occur even for temporary effects such as exposure to high-concentration gases. On the other hand, when fluctuations in humidity, air pressure, etc. are expected during measurement, it is preferable to promptly correct the calibration curve according to the fluctuations, because this contributes to maintaining measurement accuracy.

補正量を規定する係数を適宜設定することで、測定環境や測定態様に好適な検量線の補正を行うことができる。また、本実施形態の定電位電解式ガスセンサは、第二補正手段における係数の設定を受付けるための構成を備えるものとしてもよい。 By appropriately setting the coefficient that defines the correction amount, it is possible to correct the calibration curve suitable for the measurement environment and measurement mode. Further, the constant potential electrolysis gas sensor of the present embodiment may have a configuration for receiving the setting of the coefficient in the second correcting means.

また、補正部は、実施形態5で説明した第一補正手段によって今回補正を行うか、第二補正手段によって今回補正を行うかの選択を受付ける選択受付手段を有してもよい。 Further, the correction unit may have selection reception means for receiving a selection of whether to perform the current correction by the first correction means described in the fifth embodiment or the second correction means to perform the current correction.

本実施形態のハードウェア構成は、実施形態1から5のいずれかのハードウェア構成に準じて実現することができ、今回補正前検量線による標準ガス中ガス濃度に所定の係数を乗じた値が補正量となるように検量線を補正する第二補正プログラムを保持し、適宜実行することで実現することができる。また、本実施形態の処理の流れは、図7を用いて説明した実施形態1における処理の流れと同様であるため説明は省略する。
<実施形態6 効果>
The hardware configuration of this embodiment can be realized according to the hardware configuration of any one of Embodiments 1 to 5, and the value obtained by multiplying the gas concentration in the standard gas according to the pre-correction calibration curve by a predetermined coefficient is It can be realized by storing a second correction program for correcting the calibration curve so as to obtain the correction amount and executing it as appropriate. Also, the flow of processing in this embodiment is the same as the flow of processing in the first embodiment described with reference to FIG. 7, so description thereof will be omitted.
<Embodiment 6 effect>

本実施形態の定電位電解式ガスセンサによれば、係数に応じた補正量にて検量線の補正を行うことができる。 According to the constant potential electrolysis type gas sensor of this embodiment, the calibration curve can be corrected by the correction amount according to the coefficient.

0100 定電位電解式ガスセンサ
0101 制御部
0102 ばらつき検出部
0103 ばらつき判断部
0104 第一濃度値比較判断部
0105 第二濃度値比較判断部
0106 補正部
0100 constant potential electrolytic gas sensor 0101 control unit 0102 variation detection unit 0103 variation determination unit 0104 first concentration value comparison determination unit 0105 second concentration value comparison determination unit 0106 correction unit

Claims (7)

測定対象ガスをガス透過性膜を介して液体溶媒中の分子と反応させ、発生したイオンによって生じる電流値に応じて電流値と提示すべきガス濃度との関係を示す検量線に基づいてガス濃度を提示する定電位電解式ガスセンサであって、
測定対象ガスをほぼ含まない標準ガスにより検量線を補正する場合に、
標準ガスによる前記電流値に応じた出力を複数回得ることでその出力のばらつきを検出するばらつき検出部と、
前記検出されたばらつきが異常と判定されないための所定の幅Cに収まっているか判断するばらつき判断部と、
標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線に基づいて提示すべきガス濃度を異常と判定し、又は検量線の補正をしなければならないか判断するために利用される規定値Aと、前記提示すべきガス濃度とを比較判断する第一濃度値比較判断部と、
前記提示すべきガス濃度を前記規定値Aよりも大きくガスセンサの異常を判定するために利用される規定値Bと比較判断する第二濃度値比較判断部と、
前記異常を検出するために前記判断部を制御する制御部と、
標準ガスによって生じる電流の値に応じて検量線を補正する補正部と、
を有する定電位電解式ガスセンサ。

The gas to be measured is allowed to react with the molecules in the liquid solvent through the gas permeable membrane, and the gas concentration is determined based on the calibration curve showing the relationship between the current value and the gas concentration to be presented according to the current value generated by the generated ions. A potentiostatic electrolytic gas sensor that presents
When correcting the calibration curve with a standard gas that contains almost no target gas,
a variation detection unit for detecting variations in the output by obtaining an output corresponding to the current value of the standard gas a plurality of times;
a variation determination unit that determines whether the detected variation is within a predetermined width C for not determining that the variation is abnormal;
a specified value A used to determine whether the gas concentration to be presented based on the calibration curve is abnormal or to correct the calibration curve according to the value of the current generated by the standard gas ; a first concentration value comparison/judgment unit that compares and judges the gas concentration to be presented ;
a second concentration value comparing/determining unit that compares and determines the gas concentration to be presented with a specified value B that is greater than the specified value A and is used to determine an abnormality of the gas sensor;
a control unit that controls the determination unit to detect the abnormality;
a correction unit that corrects the calibration curve according to the value of the current generated by the standard gas;
constant potential electrolytic gas sensor.

制御部は、順にばらつき判断部、第一濃度値比較判断部の順に異常が判定されない限り動作させる第一動作手段を有する請求項1に記載の定電位電解式ガスセンサ。 2. The constant potential electrolysis gas sensor according to claim 1, wherein the control unit has a first operation means for operating the variation determination unit and the first concentration value comparison/determination unit in order unless an abnormality is determined. 制御部は、第一濃度値比較判断部での判断結果が異常、又は検量線の補正をしなければならないとの判断結果である場合には第二濃度値比較判断部を次に動作させる第二動作手段を有する請求項2に記載の定電位電解式ガスセンサ。 The control unit causes the second concentration value comparison/judgment unit to operate next when the judgment result of the first concentration value comparison/judgment unit is abnormal or the judgment result indicates that the calibration curve must be corrected. 3. A constant potential electrolysis gas sensor according to claim 2, having two operating means. 制御部は、第二濃度値比較判断部での判断結果がガスセンサの異常でないとの判断結果である場合には前記補正部を動作させる第三動作手段を有する請求項3に記載の定電位電解式ガスセンサ。 4. The constant potential electrolysis according to claim 3, wherein the control unit has third operation means for operating the correction unit when the determination result of the second concentration value comparison/determination unit indicates that the gas sensor is not abnormal. formula gas sensor. 補正部は、標準ガスによって生じる電流の値に応じて提示すべきガス濃度が0となるように検量線を補正する第一補正手段を有する請求項1から請求項4のいずれか一に記載の定電位電解式ガスセンサ。 5. The correction unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the correction unit has a first correction means for correcting the calibration curve so that the gas concentration to be presented according to the value of the current generated by the standard gas is 0. Constant potential electrolytic gas sensor. 補正部は、今回補正前検量線による標準ガス中ガス濃度に所定の係数を乗じた値が補正量となるように検量線を補正する第二補正手段を有する
請求項1から請求項5のいずれか一に記載の定電位電解式ガスセンサ。
6. Any one of claims 1 to 5, wherein the correction unit has second correction means for correcting the calibration curve so that the correction amount is a value obtained by multiplying the gas concentration in the standard gas based on the calibration curve before correction this time by a predetermined coefficient. 1. The constant potential electrolytic gas sensor according to 1.
補正部は、第一補正手段によって今回補正を行うか、第二補正手段によって今回補正を行うかの選択を受付ける選択受付手段を有する請求項5に従属する請求項6に記載の定電位電解式ガスセンサ。 7. The constant potential electrolysis system according to claim 6, wherein the correction unit has selection receiving means for receiving a selection of whether the current correction is to be performed by the first correcting means or the second correcting means is to perform the current correction. gas sensor.
JP2019074446A 2019-04-09 2019-04-09 Constant potential electrolytic gas sensor Active JP7260376B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019074446A JP7260376B2 (en) 2019-04-09 2019-04-09 Constant potential electrolytic gas sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019074446A JP7260376B2 (en) 2019-04-09 2019-04-09 Constant potential electrolytic gas sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020173143A JP2020173143A (en) 2020-10-22
JP7260376B2 true JP7260376B2 (en) 2023-04-18

Family

ID=72830988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019074446A Active JP7260376B2 (en) 2019-04-09 2019-04-09 Constant potential electrolytic gas sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7260376B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN120835991A (en) * 2023-03-14 2025-10-24 松下知识产权经营株式会社 Physical quantity measurement system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001041916A (en) 1999-05-21 2001-02-16 Daikin Ind Ltd Gas detector
JP2005069820A (en) 2003-08-22 2005-03-17 Riken Keiki Co Ltd Electrochemical gas detector
JP2017062195A (en) 2015-09-25 2017-03-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Gas concentration measuring device and gas concentration measuring method
JP6302593B1 (en) 2017-11-10 2018-03-28 株式会社ベスト測器 Exhaust gas analyzer

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2741381B2 (en) * 1988-02-04 1998-04-15 フィガロ技研株式会社 Gas detector
JP2595356B2 (en) * 1989-09-26 1997-04-02 株式会社常光 Analyzer having automatic correction coefficient setting means for measured values
JP3333237B2 (en) * 1992-07-28 2002-10-15 大阪酸素工業株式会社 Galvanic cell type oxygen analyzer and method of controlling this analyzer
JPH10227655A (en) * 1997-02-14 1998-08-25 Tokyo Gas Co Ltd Sensor and correction method for the sensor
JPH11241977A (en) * 1998-02-25 1999-09-07 Shimadzu Corp Fluid concentration measurement device
US9213016B1 (en) * 2014-08-21 2015-12-15 Spec Sensors, Llc Automated self-compensation apparatus and methods for providing electrochemical sensors

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001041916A (en) 1999-05-21 2001-02-16 Daikin Ind Ltd Gas detector
JP2005069820A (en) 2003-08-22 2005-03-17 Riken Keiki Co Ltd Electrochemical gas detector
JP2017062195A (en) 2015-09-25 2017-03-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Gas concentration measuring device and gas concentration measuring method
JP6302593B1 (en) 2017-11-10 2018-03-28 株式会社ベスト測器 Exhaust gas analyzer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020173143A (en) 2020-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7853416B2 (en) Flow rate verification failure diagnosis apparatus, flow rate verification failure diagnosis system, flow rate verification failure diagnosis method, and control program product for flow rate verification failure diagnosis
US8721970B2 (en) Temperature and humidity compensated single element pellistor
US7017386B2 (en) Self-testing and self-calibrating detector
JP6533953B2 (en) Gas concentration measuring apparatus and gas concentration measuring method
AU2020290902B2 (en) Interrogation of capillary-limited sensors
US9057690B2 (en) Device for monitoring an electrochemical gas sensor
CN115420787B (en) Oxygen sensor deviation compensation method, device, electronic device and storage medium
US20210399320A1 (en) Determining the mass flow of an exhaust gas constituent of a fuel cell
JP7260376B2 (en) Constant potential electrolytic gas sensor
KR100974564B1 (en) Reference electrode with automatic calibration function and electrochemical potential calibration device using the same
JP4859505B2 (en) How to check sensor function
US20060113199A1 (en) Gas detection apparatus and method
JP4873420B2 (en) Gas concentration detection apparatus and gas concentration detection method
JP2012047659A (en) Hydrogen concentration measurement apparatus with humidity correction function
JP4458795B2 (en) Electrochemical gas detector
CN101128953A (en) Fuel cell state monitoring device and method
KR102448945B1 (en) Automatic calibration method of electrochemical electrode sensor transducer through EIS measurement and algorithm method, method of diagnosing the life of electrochemical electrode sensor transducer through EIS measurement and algorithm method, and electrochemical electrode sensor transducer through EIS measurement and algorithm method Diagnosis method
JP4588328B2 (en) Calorific value calculation device and method, and calorific value measurement system
JPH1073561A (en) Oxygen concentration measuring apparatus
JP5455348B2 (en) Abnormality detection device, abnormality detection method, and fuel cell system
CN111373250B (en) Method for determining concentration of free chlorine in tower by using chlorine as active alkali
JP5844556B2 (en) Method for correcting output of heat conduction type gas sensor and gas detector
KR101833889B1 (en) EC Gas Sensor with Sensor diagnoses Circuit
JP5145266B2 (en) Polymer electrolyte fuel cell system and remaining life estimation method
JP7437286B2 (en) Corrosive environment monitoring system and corrosive environment monitoring method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220303

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230207

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230405

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230406

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7260376

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150