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ガス検出方法、及びガス検出器 コモンズ 新技術説明会 外国出願あり

国内特許コード P07A011909
整理番号 167
掲載日 2007年11月30日
出願番号 特願2003-200473
公開番号 特開2005-043091
登録番号 特許第4092400号
出願日 平成15年7月23日(2003.7.23)
公開日 平成17年2月17日(2005.2.17)
登録日 平成20年3月14日(2008.3.14)
発明者
  • 近藤 良也
出願人
  • 高エネルギー加速器研究機構
発明の名称 ガス検出方法、及びガス検出器 コモンズ 新技術説明会 外国出願あり
発明の概要 【課題】ゼロ点調整などを頻繁に行うことなく、極めて簡易に長時間安定して目的とするガスを検出する。
【解決手段】空間中に検出ガスが存在しないときの、音波に関する電気信号をフェーズロックドループを構成する帰還回路20内で同期(ロック)する。次いで、前記空間中に前記検出ガスが存在する場合の、前記音波に関する電気信号を帰還回路20内に導入し、帰還回路20内の同期(ロック)を解除し、前記音波の伝播速度(音速度)変化に起因した、前記電気信号の位相変化を電気信号として取出し、前記検出ガスの存在を検出する。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要 従来、大気中で存在するガスの検出方法として、ガルバニ電池式や定電位電解式などの化学反応を利用したもの、気体の熱伝導差を利用したものなどがあり、これらのガス検出方法によれば、目的とするガスを高感度及び高精度で検出することができる。しかしながら、上述した従来のガス検出方法では、化学反応や熱伝導を用いているため、使用するセンサー自体が基本的に消耗してしまうという問題があった。このため、前述した方式を用いたガス検出器においては、定期的にセンサーを交換しなければならず、長期かつ連続的な使用には適していない。また、熱伝導を用いる検出方法においては、使用前及び使用中において、適宜検出器のゼロ点調整を行う必要があり、安定度に問題があった。
産業上の利用分野 本発明は、長期かつ連続的にガス検出を必要とする分野、特に鉱工業、石油化学、及び高圧ガス製造施設などにおけるガスの漏洩などの検出に好適に用いることのできるガス検出方法、及びガス検出器に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 検出ガスの存在しない雰囲気中に音波を放出し、このときに受信した音波を第1の入力電気信号として直接計測する工程と、 前記雰囲気中に前記音波と同一の音波を放出し、このときに受信した音波を第2の入力電気信号として直接計測する工程と、 前記第1の入力電気信号と前記第2の入力電気信号との位相差を得ることにより、前記検出ガスの存在を検出する工程と、を具えることを特徴とする、ガス検出方法。
【請求項2】 前記第1の入力電気信号及び前記第2の入力電気信号はパルス列信号であることを特徴とする、請求項1に記載のガス検出方法。
【請求項3】 前記第1の入力電気信号及び前記第2の入力電気信号の位相差は、所定の帰還回路において得ることを特徴とする、請求項1又は2に記載のガス検出方法。
【請求項4】 前記帰還回路は、フェイズロックドループを構成することを特徴とする、請求項3に記載のガス検出方法。
【請求項5】 前記フェイズロックドループにおいて、前記第1の入力電気信号の位相に対してVCO電気信号の位相を同期させることを特徴とする、請求項4に記載のガス検出方法。
【請求項6】 所定の音波を発生するための音波発生源と、 前記音波を空間中に放出するための音波放出手段と、 前記音波を受信するための音波受信手段と、 前記空間中に所定の検出ガスが存在しない場合における前記音波受信手段の出力を第1の入力電気信号として直接検出するとともに、前記空間中に前記検出ガスが存在する場合における前記音波受信手段の出力を第2の入力電気信号として直接検出し、前記第1の入力電気信号と前記第2の入力電気信号との位相差を得て、前記検出ガスの存在を検出する計測手段と、を具えることを特徴とする、ガス検出器。
【請求項7】 前記第1の入力電気信号及び前記第2の入力電気信号はパルス列信号であることを特徴とする、請求項6に記載のガス検出器。
【請求項8】 前記計測手段は、所定の帰還回路を含み、前記第1の入力電気信号及び前記第2の入力電気信号の位相差は、前記帰還回路において得るようにしたことを特徴とする、請求項6又は7に記載のガス検出器。
【請求項9】 前記帰還回路は、フェイズロックドループを構成することを特徴とする、請求項8に記載のガス検出器。
【請求項10】 前記第1の入力電気信号と前記第2の入力電気信号との位相差に応じて生成した差分電気信号を前記検出ガスの検出信号として出力する出力手段を具えることを特徴とする、請求項6~9のいずれか一に記載のガス検出器。
【請求項11】 前記出力手段は警報設定器であることを特徴とする、請求項10に記載のガス検出器。
【請求項12】 前記音波発生源は水晶発振器であることを特徴とする、請求項6~11のいずれか一に記載のガス検出器。
【請求項13】 前記音波放出手段は超音波スピーカーであることを特徴とする、請求項6~12のいずれか一に記載のガス検出器。
【請求項14】 前記音波受信手段は超音波マイクであることを特徴とする、請求項6~13のいずれか一に記載のガス検出器。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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