匂い測定装置と匂い測定方法
【課題】 簡易な構成で、使いやすい匂い測定装置と匂い測定方法とを提供しようとする。
【解決手段】
従来の気体の匂いを測定する匂い測定方法にかわって、気体の匂いを測定する匂いセンサを準備する準備工程と、気体を前記匂いセンサに供給する気体供給工程と、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに供給する無臭ガス供給工程と、を備え、前記気体供給工程を実施して終了した直後に前記無臭ガス供給工程を強制的に実施し、前記匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した出力値を出力し、前記洗浄時間が前記出力値に対応する、ものとした。
【解決手段】
従来の気体の匂いを測定する匂い測定方法にかわって、気体の匂いを測定する匂いセンサを準備する準備工程と、気体を前記匂いセンサに供給する気体供給工程と、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに供給する無臭ガス供給工程と、を備え、前記気体供給工程を実施して終了した直後に前記無臭ガス供給工程を強制的に実施し、前記匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した出力値を出力し、前記洗浄時間が前記出力値に対応する、ものとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体の臭いを測定する匂い測定装置と匂い測定方法とに係る。特に匂いを測定する構造と手順に特徴のある匂い測定装置と匂い測定方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
匂いを測定するのに匂い測定装置が用いられる。
匂い測定装置は、匂いセンサを備える。
匂いセンサは、気体の匂いの強さに対応した出力値を出力する。
気体を匂いセンサに供給して、匂いセンサの出力値を記録する。
匂いセンサは、気体の匂いを感じることをできる感応部をもつ。感応部は、例えば、金属酸化物半導体で構成される。匂い物質が感応部に付着すると、感応部の電気的特定が匂い物質の量と種類により変化する。
匂いの測定が終了した時に、匂い物質が匂いセンサの感応部に残存する。
匂い物質が感応部に残存したまま、新たな気体を匂いセンサに供給して匂いを測定すると、匂いセンサの出力値がばらつく。
したがって、新たな気体の匂いを測定する前には、匂いセンサの感応部に残存した匂い物質を除去するために、無臭空気を、匂いセンサに所定の時間（以下、洗浄時間と呼ぶ。）だけ供給する。
【０００３】
匂い測定装置の取り扱い説明書は、気体を匂いセンサに供給して匂いを測定した後に、無臭ガスを匂いセンサに供給することを奨めている。
しかし、操作員が、かならずしもこの運用指針を守るとはかぎらず、測定精度がバラつく原因となっている。
また、捜査員は、適当な洗浄時間を判断できない場合もある。
【０００４】
また、匂いの強度が極端に大きな気体を匂いセンサに供給すると、その後の匂いセンサの感度が不安定になる。
その結果、その後の洗浄時間に長い時間が必要になる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−４２９８８号
【特許文献２】登録実用新案第３０７４４９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、簡易な構成で、使いやすい匂い測定装置と匂い測定方法とを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る気体の匂いを測定する匂い測定方法を、気体の匂いを測定する匂いセンサを準備する準備工程と、気体を前記匂いセンサに供給する気体供給工程と、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに供給する無臭ガス供給工程と、を備え、前記気体供給工程を実施して終了した直後に前記無臭ガス供給工程を強制的に実施する、ものとした。
【０００８】
上記本発明の構成により、匂いセンサが気体の匂いを測定する。気体を前記匂いセンサに供給して終了した直後に、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに強制的に供給する。その結果、匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
【０００９】
いかに、本発明の実施形態に係る匂い測定方法を説明する。本発明は、以下に記載した実施形態のいずれか、またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。
【００１０】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定方法は、前記匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した出力値を出力し、前記洗浄時間が前記出力値に対応する。
上記本発明の構成により、測定した匂いの強さに応じた洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する。その結果、効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
【００１１】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定方法は、前記匂いセンサが気体の匂いの種類に応じて感度の異なる第一匂いセンサと第二匂いセンサとを有し、前記第一匂いセンサが第一出力値を出力し、前記第二匂いセンサが第二出力値を出力し、前記洗浄時間が前記第一出力値と前記第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する。
上記本発明の構成により、第一匂いセンサの感度と第二匂いセンサの感度が気体の匂いの質に応じて異なり、前記第一出力値と前記第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する。その結果、匂いの質にかかわらず効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
【００１２】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定方法は、前記気体供給工程を実施中に匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに前記気体供給工程を強制的に終了する。
上記本発明の構成により、匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに気体の供給を強制的に終了する。その結果、匂いの強さが大きくなりそうな時に気体の供給を強制的に終了するので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
【００１３】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定方法は、前記気体供給工程を実施中に匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体供給工程を強制的に終了する。
上記本発明の構成により、匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体の供給を強制的に終了する。その結果、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る気体の匂いを測定する匂い測定装置を、気体の匂いを測定する匂いセンサと、気体を前記匂いセンサに供給する気体供給手段と、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに供給する無臭ガス供給手段と、を備え、前記気体供給手段の作動を停止させた直後に前記無臭ガス供給手段を強制的に作動させる、ものとした。
【００１５】
上記本発明の構成により、匂いセンサが気体の匂いを測定する。気体供給手段が気体を前記匂いセンサに供給する。無臭ガス供給手段が無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに供給する。前記気体供給手段の作動を停止させた直後に前記無臭ガス供給手段を強制的に作動させる。その結果、匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
【００１６】
以下に、本発明の実施形態に係る匂い測定装置を説明する。本発明は、以下に記載した実施形態のいずれか、またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。
【００１７】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定装置は、前記匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した出力値を出力し、前記洗浄時間が前記出力値に対応する。
上記本発明の構成により、測定した匂いの強さに応じた洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する。その結果、効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
【００１８】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定装置は、前記匂いセンサが気体の匂いの種類に応じて感度の異なる第一匂いセンサと第二匂いセンサとを有し、該第一匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した第一出力値を出力し、該第二匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した第二出力値を出力し、前記洗浄時間が前記第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する。
上記本発明の構成により、第一匂いセンサの感度と第二匂いセンサの感度が気体の匂いの質に応じて異なり、前記第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する。その結果、匂いの質にかかわらず効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
【００１９】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定装置は、前記気体供給手段を作動させている途中に匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに前記気体供給手段の作動を強制的に停止させる。
上記本発明の構成により、匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに前記気体供給手段の作動を強制的に停止させる。その結果、匂いの強さが大きくなりそうな時に気体の供給を強制的に終了するので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
【００２０】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定装置は、前記気体供給手段を作動させている途中に匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体供給手段の作動を強制的に停止させる。
上記本発明の構成により、匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体の供給を強制的に終了するので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明に係る匂いを測定する匂い測定装置と匂い測定方法は、その構成により、以下の効果を有する。
気体を前記匂いセンサに供給して終了した直後に、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに強制的に供給する様にしたので、匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
また、測定した匂いの強さに応じた洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する様にしたので、効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
また、第一匂いセンサの感度と第二匂いセンサの感度が気体の匂いの質に応じて異なり、前記第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する様にしたので、匂いの質にかかわらず効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
また、匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに気体の供給を強制的に終了する様にしたので、匂いの強さが大きくなりそうな時に気体の供給を強制的に終了するので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
また、匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体の供給を強制的に終了する様にしたので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
従って、簡易な構成で、使いやすい匂い測定装置と匂い測定方法とを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２３】
最初に、本発明の実施形態に係る匂い測定方法を、図を基に、説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る匂い測定方法のフローチャート図である。
匂い測定方法は、準備工程Ｓ１０と匂い測定工程Ｓ２０と気体供給工程Ｓ３０と無臭ガス供給工程Ｓ４０とで構成される。
準備工程Ｓ１０は、気体の匂いを測定する匂いセンサを準備する工程である。
匂いセンサは、気体の匂いの強さに対応した出力値を出力する。
例えば、匂いの強さが大きくなるにつれて出力値が大きくなり、出力値が大きくなるにつれて洗浄時間が長くなる。
【００２４】
匂いセンサが、気体の匂いの種類に応じて感度の異なる第一匂いセンサと第二匂いセンサとを有し、第一匂いセンサが第一出力値を出力し、第二匂いセンサが第二出力値を出力してもよい。
例えば、第一匂いセンサの感度が重質系の匂い物質に対して高く、匂いが強くなるにつれて第一出力値が大きくなり、第二匂いセンサの感度が軽質系の匂い物質に対して高く、匂いが強くなるにつれて第二出力値が大きくなり、合成出力値が第一出力の二乗と第二出力値の二乗との和の平方根である。
合成出力値が大きくなるにつれ洗浄時間（例えば、数秒間から数分間）が長くなる。
【００２５】
匂い測定工程Ｓ２０は、匂いセンサを駆動して、匂いセンサの出力値を記録する工程である。
例えば、匂いセンサに電力を供給し、出力端子の電圧をデジタル化してＣＰＵに取り込む。
【００２６】
気体供給工程Ｓ３０は、気体を匂いセンサに供給する工程である。
例えば、匂いセンサの感応部がチャンバーの中に格納されており、気体をチャンバーへ導入する。
気体供給工程Ｓ３０を実施中に、匂い測定工程Ｓ２０を実施すれば、気体の匂いに対応した出力値を得ることをできる。
【００２７】
無臭ガス供給工程Ｓ４０は、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ匂いセンサに供給する工程である。
例えば、匂いセンサの感応部がチャンバーの中に格納されており、無臭ガスをチャンバーへ導入する。
無臭ガスは匂いの感じられない気体であり、標準空気や、外気を活性炭で脱臭した気体等である。
気体供給工程Ｓ３０を実施して終了した直後に、無臭ガス供給工程Ｓ４０を強制的に実施する。
洗浄時間が出力値に対応してもよい。
洗浄時間が第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応してもよい。
【００２８】
気体供給工程Ｓ３０を実施中に匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに、気体供給工程Ｓ３０を強制的に終了してもよい。
例えば、気体供給手段２００が作動中に、以下の判断係数ａを演算する。
ａ＝（Ｓｂ−Ｓａ）／（Ｔｂ−Ｔａ）
ここで、Ｔｂ−Ｔａは、匂いを測定するサンプリングタイムである。Ｓｂ−Ｓａは、匂いセンサの出力値のサンプリングタイムの前後での差である。
気体供給工程Ｓ３０を実施中に、判断係数ａが所定の限界値を越えると、気体供給工程Ｓ３０の実施を強制的に停止させる。
気体供給工程Ｓ３０を終了した直後に、無臭ガス供給工程Ｓ４０を実施する。
【００２９】
例えば、気体供給手段２００が作動中に、以下の判断係数ａを演算する。
ａ＝（ＳＴｂ−ＳＴａ）／（Ｔｂ−Ｔａ）
ここで、Ｔｂ−Ｔａは、匂いを測定するサンプリングタイムである。ＳＴｂ−ＳＴａは、第一匂いセンサの第一出力値と第二匂いセンサの第二出力値の合成出力値のサンプリングタイムの前後での差である。
例えば、合成出力値は、第一出力の二乗と第二出力値の二乗との和の平方根である。
気体供給工程Ｓ３０を実施中に、判断係数ａが所定の限界値を越えると、気体供給工程Ｓ３０の実施を強制的に停止させる。
気体供給工程Ｓ３０を終了した直後に、無臭ガス供給工程Ｓ４０を実施する。
【００３０】
気体供給工程Ｓ３０を実施中に匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに、気体供給工程Ｓ３０を強制的に終了してもよい。
気体供給工程Ｓ３０を終了した直後に、無臭ガス供給工程Ｓ４０を実施する。
【００３１】
次に、本発明の実施形態に係る匂い測定装置を、説明する。
匂い測定装置は、匂いセンサ１００と気体供給手段２００と無臭ガス供給手段３００とで構成される。
匂いセンサ１００は、気体の匂いを測定するものである。
匂いセンサ１００は、気体の匂いの強さに対応した出力値を出力する。
気体供給手段２００は、気体を匂いセンサ１００に供給するものである。
無臭ガス供給手段３００は、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ匂いセンサに供給するものである。
【００３２】
匂い測定装置は、気体供給手段２００の作動を停止させた直後に無臭ガス供給手段３００を強制的に作動させる。
洗浄時間は、出力値に対応してもよい。
例えば、匂いの強さが大きくなるにつれて出力値が大きくなり、出力値が大きくなるにつれて洗浄時間が長くなる。
【００３３】
匂いセンサが、気体の匂いの種類に応じて感度の異なる第一匂いセンサと第二匂いセンサとで構成され、第一匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した第一出力値を出力し、第二匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した第二出力値を出力し、洗浄時間が第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応してもよい。
例えば、第一匂いセンサの感度が重質系の匂い物質に対して高く、匂いが強くなるにつれて第一出力値が大きくなり、第二匂いセンサの感度が軽質系の匂い物質に対して高く、匂いが強くなるにつれて第二出力値が大きくなり、合成出力値が第一出力の二乗と第二出力値の二乗との和の平方根である。
合成出力値が大きくなるにつれ洗浄時間（例えば、数秒間から数分間）が長くなる。
【００３４】
匂い測定装置は、気体供給手段を作動させている途中に、匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに気体供給手段の作動を強制的に停止させてもよい。
例えば、気体供給手段２００が作動中に、以下の判断係数ａを演算する。
ａ＝（Ｓｂ−Ｓａ）／（Ｔｂ−Ｔａ）
ここで、Ｔｂ−Ｔａは、匂いを測定するサンプリングタイムである。Ｓｂ−Ｓａは、匂いセンサの出力値のサンプリングタイムの前後での差である。
気体供給手段２００が作動中に、判断係数ａが所定の限界値を越えると、気体供給手段の作動を強制的に停止させる。
気体供給手段２００の作動を停止した直後に、無臭ガス供給手段３００の作動を開始する。
【００３５】
例えば、気体供給手段２００が作動中に、以下の判断係数ａを演算する。
ａ＝（ＳＴｂ−ＳＴａ）／（Ｔｂ−Ｔａ）
ここで、Ｔｂ−Ｔａは、匂いを測定するサンプリングタイムである。ＳＴｂ−ＳＴａは、第一匂いセンサの第一出力値と第二匂いセンサの第二出力値の合成出力値のサンプリングタイムの前後での差である。
例えば、合成出力値は、第一出力の二乗と第二出力値の二乗との和の平方根である。
気体供給手段２００が作動中に、判断係数ａが所定の限界値を越えると、気体供給手段の作動を強制的に停止させる。
気体供給手段２００の作動を停止した直後に、無臭ガス供給手段３００の作動を開始する。
【００３６】
匂い測定装置は、気体供給手段を作動させている途中に、匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに気体供給手段の作動を強制的に停止させてもよい。
気体供給手段２００の作動を停止した直後に、無臭ガス供給手段３００の作動を開始する。
【００３７】
以下に、本発明の実施形態に係る匂い測定装置１０を、図を基に、詳述する。
図２は、本発明の実施形態に係る匂い測定装置の概念図である。図３は、本発明の実施形態に係る測定装置の測定部の部分概念図である。図４は、本発明の実施形態に係る匂いセンサの概念図である。図５は、本発明の実施形態に係る匂いセンサの出力図である。図６は、本発明の実施形態に係る匂いのベクトル図である。
【００３８】
匂い測定装置は、気体の匂いを測定する装置であって、匂いセンサ１００と気体供給手段２００と無臭ガス供給手段３００と測定チャンバー４００と気体排出手段５００とデータ処理部６００とで構成される。
【００３９】
匂いセンサ１００は、匂いの強さに応じた出力値を出力するセンサである。
匂いセンサ１００は、気体の匂いを感じることをできる感応部１０１をもつ。感応部１０１は、例えば、金属酸化物半導体で構成される。匂い物質が感応部に付着すると、感応部の電気的特定が匂い物質の量と種類により変化する。
図４は、匂いセンサの概念図を示す。
例えば、匂いセンサ１００は、感応部１０１とヒータ１０２とスイッチング素子１０３と負荷抵抗１０４と電源１０５とで構成される。
【００４０】
感応部１０１は、気体の匂いを感じることをできる部分である。
感応部１０１は、例えば、触媒が添加された金属酸化物半導体でできたものである。素材の種類、触媒の種類、構造等によって、匂いを構成する匂い分子に対する感度に大きな差が生じる。
感応部１０１は、後述する測定チャンバー４００に露出する。
【００４１】
ヒータ１０２は、感応部１０１を加熱するものであり、例えが、白金薄膜である。
感応部１０１とヒータ１０２は、一体構造をしている。ヒータ１０２は、通電されて発熱し、感応部１０１を所定の温度に加熱することができる。例えば感応部１０１が金属酸化物半導体である場合、所定の温度は約４００℃である。この様にすると、感応部１０１が周囲温度変化や水分の存在により影響をうけることが少なくなり、匂いセンサの感度の低下を防止できる。また、感応部１０１に付着した匂い分子を洗浄空気で洗浄除去するのが容易になる。
ヒータ１０２は、パルス電流を印加されて、発熱するのが好ましい。
【００４２】
スイッチング素子１０３は、ヒータ１０２に電流を供給するための電子素子である。スイッチング素子１０３は、パルス状のヒータ加熱パルス１０６を入力され、ヒータ１０２にパルス状の電流を供給する。
ヒータ加熱パルス１０６は、入力抵抗を介して、スイッチング素子に入力されるのが好ましい。
【００４３】
負荷抵抗１０４は、感応部１０１に直列接続された抵抗回路である。負荷抵抗１０４は、抵抗素子で構成された回路でもよいし、抵抗素子とコンデンサとが並列接続された回路でもよい。
【００４４】
電源１０５が、感応部１０１とヒータ１０２とに電流を供給する。
匂い測定出力１０７が、感応部１０１と負荷抵抗１０４との接続点から出力する。
【００４５】
揮発性の還元性化学物質である匂い物質が感応部１０１に付着すると、感応部１０１の酸素に電子を供給する。感応部１０１の電子が増加するために、感応部の電気伝導度が高くなる。
複数の匂いセンサ１００の匂い測定出力Ｖｃｃをモニタすると、匂い物質の量と種類とを測定することができる。
【００４６】
匂いセンサ１００は、匂いセンサＡ（第一匂いセンサに対応する。）１００ａと匂いセンサＢ（第二匂いセンサに対応する。）１００ｂとで構成される。
匂いセンサＡ１００ａの感応特性と匂いセンサＢ１００ｂの感応特性とが匂いの質によって異なる。
例えば、匂いセンサＡ１００ａは分子量の大きな匂い物質に対して電気的特性の変動が大きく、匂いセンサＢ１００ｂは、分子量の小さな匂い物質に対して電気的特性の変動が大きい。
【００４７】
例えば、匂いセンサＡ１００ａの感応部１０１は、分子量が比較的大きく揮発性の低い重質系の匂い分子に対して高い感度を持つ。重質系の匂い分子の代表例は、不飽和芳香族炭化水素化合物である。
例えば、匂いセンサＢ１００ｂの感応部１０１は、分子量が比較的小さく揮発性の高い軽質系の匂い分子に対して高い感度を持つ。軽質系の匂い分子の代表例は、アルコールである。
匂いセンサＡ１００ａ、匂いセンサＢ１００ｂの匂い測定出力の組み合わせから、匂い物質の量と匂い物質の種類を特定することができる。
【００４８】
複数の匂いセンサ１００ａ、１００ｂの匂い測定出力Ｖｃｃをモニタすると、匂い物質の量と種類とを測定することができる。
以下に、その原理を説明する。
【００４９】
臭気および香気は、一般的に単体の化学物質で存在することはまれである。種々の単体化学物質が混合した複合臭が、人間の嗅覚に刺激を与える。このために、人間の嗅覚にあたえた感覚量と匂い測定装置の出力値の相関は極めて複雑な様子となる。
匂いセンサの素子として用いる金属酸化物半導体は、良好な耐久性と嗅覚との良好な相関とを持つ。この形式の匂いセンサの感応特性は、比較的広い幅をもって多種の臭香物質に反応する。また、触媒と温度による酸化還元反応制御、多孔質な物理的形状による分子量選択性を調整して、感応特性を選択することが可能である。従って、匂い物質に対して感応選択性をもたせることが可能である。
すなわち、硫化水素などの硫黄化合物、アンモニア、アルコール等のヒドロキシル基を有するもの、アセトアルデヒド等のアルデヒド基を有するもの、酢酸などのカルボキシル基を有するもの、トリニトロアミン等のアミノ基を有するもの、酢酸エチル等のエステル結合を有するもの、トルエン・キシレン等の芳香族炭化水素などに、分類可能な特徴的な感応特性を有するセンサ素子を製作することができる。
したがって、匂いセンサ素子の組み会わせと、その各々の出力値を各種に組合わせた計算によって臭香を判定をすることが可能になる。
【００５０】
以下に、２つの匂いセンサの匂い測定出力Ｖｃｃを用いて、匂いの強さと匂いの種類を測定する方法を、図を基に、説明する。
図５は、本発明の実施形態に係る匂い出力のベクトルを示す。
図中において、
Ａоは、匂いセンサ１００ａの出力値Ｖｃｃである。
Ａｚは、匂いセンサ１００ａの校正値Ｖｃｃである。
Ｂоは、匂いセンサ１００ｂの出力値Ｖｃｃである。
Ｂｚは、匂いセンサ１００ｂの校正値Ｖｃｃである。
出力値Ａо、Ｂоは、ガスを感応部に供給した際の、匂い測定出力Ｖｃｃである。
校正値Ａｚ、Ｂｚは、無臭空気を感応部に供給した際の、匂い測定出力Ｖｃｃである。
ベクトル図は、重質系に感度の高い匂いセンサＡ１００ａの出力値Ｖｃｃを校正値Ｖｃｃで校正した値（Ａо−Ａｚ）をＸ軸の要素とし、軽質系に感度の高い匂いセンサＢ１００ｂの出力値Ｖｃｃを校正値Ｖｃｃで校正した値（Ｂо−Ｂｚ）をＹ軸の要素としたときに得られるベクトルを表示した直交座標系である。このベクトルを匂いベクトルと呼称する。
匂いベクトルの長さは、（Ａо−Ａｚ）の二乗と（Ｂо−Ｂｚ）の二乗の和の平方根に等しい。
図５は、軽質系の匂い成分が重質系の匂い成分より多い匂い１を表す匂いベクトルと重質系の匂い成分が軽質系の匂い成分より多い匂い２を表す匂いベクトルとを示している。
このベクトル図において、例えば、匂いベクトルの長さを「臭香強度値」と呼び、匂いベクトルの傾きまたは向きを数値化した値を「匂いの種類」を表す「臭香質値」と呼ぶ。
この「臭香強度値」と匂いの強さとの相関と「臭香質値」と匂いの種類に対する相関とが、人間の感度に近似していることが、実験により確かめられている。
【００５１】
気体供給手段２００は、気体を感応部に供給することをできる装置である。
例えば、測定チャンバー４００が匂い測定装置に設けられる場合、気体供給手段２００は気体導入手段２１０で構成される。
気体導入手段２１０は、気体を測定空間Ｈに導入する手段であり、試料吸込管２１１と試料バルブ２１２と試料導入管２１３とで構成される。
試料吸込管２１１は、外部と試料バルブ２１２とを連通する配管である。配管は、匂い物質の付着しにくい素材（例えば、ＰＴＦＥ製のチューブ）で出来ている。
試料バルブ２１２は開閉可能な弁である。例えは、試料バルブ２１２は、電気信号のオン信号またはオフ信号に従って、通路を開状態または閉状態にすることをできる。
試料導入管２１３は、試料バルブ２１２と測定チャンバー４００とを連通する配管である。
従って、オン信号を試料バルブ２１２に与えると、試料バルブ２１２が開状態になり、外部から試料を測定空間Ｈに導入可能になる。オフ信号を試料バルブ２１２に与えると、試料バルブ２１２が閉状態になり、外部から試料を測定空間Ｈに導入不能になる。
【００５２】
無臭ガス供給手段３００は、無臭ガスを感応部に供給することをできる装置である。
例えば、測定チャンバーが匂い測定装置に設けられる場合、無臭ガス供給手段３００は無臭ガス生成手段３１０と無臭ガス導入手段３２０とで構成される。
無臭ガス生成手段３１０は、無臭ガスを生成するものであり、例えば、活性炭が充填されたケースである。
無臭ガス導入手段３２０は、洗浄吸入管３２１と洗浄バルブ３２２と洗浄導入管３２３とで構成される。
洗浄吸入管３２１は、無臭ガス生成手段３１０と洗浄バルブ３２２とを連通する配管である。
洗浄バルブ３２２は、開閉可能な弁である。例えは、洗浄バルブ３２２は、電気信号のオン信号またはオフ信号に従って、通路を開状態または閉状態にすることをできる。
洗浄導入管３２３は、洗浄バルブ３２２と測定チャンバー４００とを連通する配管である。
従って、オン信号を洗浄バルブ３２２に与えると、洗浄バルブ３２２が開状態になり、無臭ガスを測定空間Ｈへ導入可能になる。オフ信号を洗浄バルブ３２２に与えると、洗浄バルブ３２２が閉状態になり、無臭ガスを測定空間Ｈへ導入不能になる。
【００５３】
測定チャンバー４００は、密閉可能な測定空間Ｈを持つ容器状装置である。匂いセンサ１００の感応部１０１が、測定空間Ｈに露出している。したがって、匂い物質の混ざった気体を測定空間Ｈに導入すると、気体が感応部に供給されて、匂い物質が感応部に付着する。
【００５４】
気体排出手段５００は、測定チャンバー４００から気体を排出する装置であり、気体排出管５０１、５０３、５０５と排出バルブ５０２と気体排出ポンプ５０４とで構成される。
気体排出管５０１は、測定チャンバー４００と排出バルブ５０２とを連通する配管である。
排出バルブ５０２は、開閉可能な弁である。例えは、排出バルブ５０２は、電気信号のオン信号またはオフ信号に従って、通路を開状態または閉状態にすることをできる。
気体排出管５０３は、排出バルブ５０２と気体排出ポンプ５０４の入口とを連通する配管である。
気体排出ポンプ５０４は、測定空間Ｈから気体を排出するポンプである。例えば、ポンプは、ファン、ブロア、ダイヤフラムポンプ等である。
気体排出管５０５は、気体排出ポンプ５０４の出口と外部とを連通する配管である。
従って、排出バルブ５０２にオン信号を与えて、気体排出ポンプ５０４を駆動すると、測定空間Ｈの気体が外部へ排出される。
【００５５】
データ処理部６００は、匂いセンサ１００、気体供給手段２００、無臭ガス供給手段３００、及び気体排出手段５００を制御して、気体の匂いを測定し、データ処理する装置である。
データ処理部６００は、主制御部６０１とパルス発生部６０２と測定時間設定タイマー６０３とインターフェース部６０４とＡ／Ｄ変換部６０５とデータ記憶部６０６とデータ演算部６０７と表示部６０８とで構成される。
主制御部６０１は、内蔵する制御プログラムに従って作動し、パルス発生部６０２と測定時間設定タイマー６０３とインターフェース部６０４とＡ／Ｄ変換部６０５とデータ記憶部６０６とデータ演算部６０７と表示部６０８とを制御する。
パルス発生部６０２は、所定の周期とパルス数を有するパルス制御信号を発生し、匂いセンサ１００のスイッチング素子１０３に供給する部分である。所定の周期とパルス数は、ヒータ１０２の加熱温度に応じて設定される。
測定時間設定タイマー６０３は、主制御部６０１に測定の為のタイミング信号を出力する。
【００５６】
インターフェース部６０４は、主制御部６０１からの信号またはデータを外部へ出力し、外部からの信号またはデータを主制御部６０１に取り込むための入出力部である。インターフェース部６０４は、例えば、外部のパソコンに繋がる。匂いセンサ１００匂い測定出力の時間変化のデータ、匂いの強度と匂いの種類の測定結果は、インターフェース部６０４を介して外部のパソコン２０に転送される。
Ａ／Ｄ変換部６０５は、匂いセンサ１００からの匂い測定出力を所定のタイミングで取り込み、アナログ／デジタル変換し、デジタルデータを主制御部６０１へ送る。
データ記憶部６０６は、主制御部６０１からの指定に従って、匂い測定出力を記憶する機器である。
データ演算部６０７は、データ記憶部６０６に記録された匂い測定データを取り込み、データ記憶部６０６に保存する。
表示部６０８は、計測した測定値等を表示する。
【００５７】
以下に、上記に詳述した匂い測定装置を用いた匂い測定の手順を説明する。
（気体供給工程）
気体供給手段２００と気体排出手段５００とを作動させる。気体が、測定チャンバー４００の中に入る。気体供給手段２００と気体排出手段５００とを連続的に作動させると、新鮮な気体が測定チャンバー４００に充満する。
気体の匂い物質が、匂いセンサＡ１００ａの感応部と匂いセンサＢ１００ｂの感応部とに付着する。
匂いセンサＡ１００ａの出力値と匂いセンサＢ１００ｂの出力値とから、匂いベクトルの長さと傾きとを所定のサンプリングタイム（例えば、１秒）毎に記録する。
匂いベクトルの長さと傾きの変化が少なくなると、その匂いベクトルの長さと傾きとから、気体の匂いの「臭香強度値」と「臭香質値」を決定する。
【００５８】
（無臭ガス供給工程その１）
気体の匂いの「臭香強度値」と「臭香質値」を決定したら、気体供給手段２００の作動を停止して、強制的に無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００とを作動させる。無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００とを連続的に作動させると、無臭ガスが測定チャンバー４００に充満する。
この際に、捜査員が匂い測定装置のオン／オフボタンを押した場合でも、無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００との作動を継続させる。
無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００との作動を所定の洗浄時間だけ継続した後で、無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００と作動を停止する。
この際の洗浄時間は、「臭香強度値」に対応した時間である。例えば、「臭香強度値」が大きくなるにつれ、洗浄時間が長くなる。
【００５９】
（無臭ガス供給工程その２）
気体供給手段２００と気体排出手段５００とを作動させる際に、サンプリングタイム毎に判断係数ａを演算する。
判断係数ａは、サンプリングタイプ毎の匂いベクトルの長さの前後の差である。
判断係数ａが所定の限界値を上回ると、気体供給手段２００の作動を停止して、強制的に無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００とを作動させる。無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００とを連続的に作動させると、無臭ガスが測定チャンバー４００に充満する。
この際に、捜査員が匂い測定装置のオン／オフボタンを押した場合でも、無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００との作動を継続させる。
無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００との作動を所定の洗浄時間だけ継続した後で、無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００と作動を停止する。
この際の洗浄時間は、匂いベクトルの長さに対応した時間である。例えば、「臭香強度値」が大きくなるにつれ、洗浄時間が長くなる。
【００６０】
（無臭ガス供給工程その３）
気体供給手段２００と気体排出手段５００とを作動させる際に、匂いベクトルの長さが所定の限界値を越えていないかをチェックする。
匂いベクトルの長さが所定の限界値越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに、気体供給手段２００の作動を停止して、強制的に無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００とを作動させる。無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００とを連続的に作動させると、無臭ガスが測定チャンバー４００に充満する。
この際に、捜査員が匂い測定装置のオン／オフボタンを押した場合でも、無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００との作動を継続させる。
無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００との作動を所定の洗浄時間だけ継続した後で、無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００と作動を停止する。
この際の洗浄時間は、匂いベクトルの長さに対応した時間である。例えば、「臭香強度値」が大きくなるにつれ、洗浄時間が長くなる。
【００６１】
上述の実施形態の匂い測定装置と匂い測定方法とを用いれば、以下の効果を発揮する。
気体を匂いセンサに供給して終了した直後に、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ匂いセンサに強制的に供給する様にしたので、匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
また、測定した匂いの強さに応じた洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する様にしたので、効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
また、匂いセンサＡ（第一匂いセンサ）の感度と匂いセンサＢ（第二匂いセンサ）の感度が気体の匂いの質に応じて異なり、第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する様にしたので、匂いの質にかかわらず効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
また、匂いセンサＡと匂いセンサＢの一方が重質系の匂いに感度が高く、他方が軽質系の匂いに感度が高く、合成値が第一出力値の二乗と第二出力値の二乗との和の平方根であるので、洗浄時間が、重質系と軽質系の匂い物質に割合を反映した値にすることをできる。
また、匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに気体の供給を強制的に終了して、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ強制的に供給する様にしたので、匂いの強さが大きくなりそうな時に気体の供給を強制的に終了するので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
また、匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに気体の供給を強制的に終了して、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ強制的に供給する様にしたので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
【００６２】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
合成出力値が２つの出力値の二乗に和の平方根であるとして、説明したがこれに限定されず、例えば、合成出力値が２つの出力値の積であってもよい。
合成出力値が２つの出力値の合成値であるとして、説明したがこれに限定されず、例えば、合成出力値がＮつの出力値の合成値であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る測定方法のフローチャート図である。
【図２】本発明の実施形態に係る測定装置の測定部の概念図である。
【図３】本発明の実施形態に係る測定装置の測定部の部分概念図である。
【図４】本発明の実施形態に係る匂いセンサの概念図である。
【図５】本発明の実施形態に係る匂いセンサの出力図である。
【図６】本発明の実施形態に係る匂いのベクトル図である。
【符号の説明】
【００６４】
Ｓ１０ 準備工程
Ｓ２０ 測定工程
Ｓ３０ 気体供給工程
Ｓ４０ 無臭ガス供給工程
Ｈ 測定空間
１０ 匂い測定装置
１１ 測定部
１２ 表示部
２０ パソコン
３０ サーバ
４０ 電子通信網
１００ 匂いセンサ
１００ａ 匂いセンサＡ
１００ｂ 匂いセンサＢ
１０１ 感応部
１０２ ヒータ
１０３ スイッチング素子
１０４ 負荷抵抗
１０５ 電源
１０６ ヒータ加熱パルス
１０７ 匂い測定出力
２００ 気体導入手段
２０１ 試料吸込管
２０２ 試料バルブ
２０３ 試料導入管
３００ 無臭ガス供給手段
３１０ 無臭ガス生成手段
３２０ 無臭ガス導入手段
３２１ 洗浄吸込管
３２２ 洗浄バルブ
３２３ 洗浄導入管
４００ 測定チャンバー
５００ 気体排出手段
５０１ 気体排出管
５０２ 排出バルブ
５０３ 気体排出管
５０４ 気体排出ポンプ
５０５ 気体排出管
６００ データ処理部
６０１ 主制御部
６０２ パルス発生部
６０３ 測定時間設定タイマー
６０４ インターフェース部
６０５ Ａ／Ｄ変換部
６０６ データ記憶部
６０７ データ演算部
６０８ 表示駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体の臭いを測定する匂い測定装置と匂い測定方法とに係る。特に匂いを測定する構造と手順に特徴のある匂い測定装置と匂い測定方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
匂いを測定するのに匂い測定装置が用いられる。
匂い測定装置は、匂いセンサを備える。
匂いセンサは、気体の匂いの強さに対応した出力値を出力する。
気体を匂いセンサに供給して、匂いセンサの出力値を記録する。
匂いセンサは、気体の匂いを感じることをできる感応部をもつ。感応部は、例えば、金属酸化物半導体で構成される。匂い物質が感応部に付着すると、感応部の電気的特定が匂い物質の量と種類により変化する。
匂いの測定が終了した時に、匂い物質が匂いセンサの感応部に残存する。
匂い物質が感応部に残存したまま、新たな気体を匂いセンサに供給して匂いを測定すると、匂いセンサの出力値がばらつく。
したがって、新たな気体の匂いを測定する前には、匂いセンサの感応部に残存した匂い物質を除去するために、無臭空気を、匂いセンサに所定の時間（以下、洗浄時間と呼ぶ。）だけ供給する。
【０００３】
匂い測定装置の取り扱い説明書は、気体を匂いセンサに供給して匂いを測定した後に、無臭ガスを匂いセンサに供給することを奨めている。
しかし、操作員が、かならずしもこの運用指針を守るとはかぎらず、測定精度がバラつく原因となっている。
また、捜査員は、適当な洗浄時間を判断できない場合もある。
【０００４】
また、匂いの強度が極端に大きな気体を匂いセンサに供給すると、その後の匂いセンサの感度が不安定になる。
その結果、その後の洗浄時間に長い時間が必要になる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−４２９８８号
【特許文献２】登録実用新案第３０７４４９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、簡易な構成で、使いやすい匂い測定装置と匂い測定方法とを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る気体の匂いを測定する匂い測定方法を、気体の匂いを測定する匂いセンサを準備する準備工程と、気体を前記匂いセンサに供給する気体供給工程と、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに供給する無臭ガス供給工程と、を備え、前記気体供給工程を実施して終了した直後に前記無臭ガス供給工程を強制的に実施する、ものとした。
【０００８】
上記本発明の構成により、匂いセンサが気体の匂いを測定する。気体を前記匂いセンサに供給して終了した直後に、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに強制的に供給する。その結果、匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
【０００９】
いかに、本発明の実施形態に係る匂い測定方法を説明する。本発明は、以下に記載した実施形態のいずれか、またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。
【００１０】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定方法は、前記匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した出力値を出力し、前記洗浄時間が前記出力値に対応する。
上記本発明の構成により、測定した匂いの強さに応じた洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する。その結果、効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
【００１１】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定方法は、前記匂いセンサが気体の匂いの種類に応じて感度の異なる第一匂いセンサと第二匂いセンサとを有し、前記第一匂いセンサが第一出力値を出力し、前記第二匂いセンサが第二出力値を出力し、前記洗浄時間が前記第一出力値と前記第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する。
上記本発明の構成により、第一匂いセンサの感度と第二匂いセンサの感度が気体の匂いの質に応じて異なり、前記第一出力値と前記第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する。その結果、匂いの質にかかわらず効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
【００１２】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定方法は、前記気体供給工程を実施中に匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに前記気体供給工程を強制的に終了する。
上記本発明の構成により、匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに気体の供給を強制的に終了する。その結果、匂いの強さが大きくなりそうな時に気体の供給を強制的に終了するので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
【００１３】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定方法は、前記気体供給工程を実施中に匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体供給工程を強制的に終了する。
上記本発明の構成により、匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体の供給を強制的に終了する。その結果、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る気体の匂いを測定する匂い測定装置を、気体の匂いを測定する匂いセンサと、気体を前記匂いセンサに供給する気体供給手段と、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに供給する無臭ガス供給手段と、を備え、前記気体供給手段の作動を停止させた直後に前記無臭ガス供給手段を強制的に作動させる、ものとした。
【００１５】
上記本発明の構成により、匂いセンサが気体の匂いを測定する。気体供給手段が気体を前記匂いセンサに供給する。無臭ガス供給手段が無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに供給する。前記気体供給手段の作動を停止させた直後に前記無臭ガス供給手段を強制的に作動させる。その結果、匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
【００１６】
以下に、本発明の実施形態に係る匂い測定装置を説明する。本発明は、以下に記載した実施形態のいずれか、またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。
【００１７】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定装置は、前記匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した出力値を出力し、前記洗浄時間が前記出力値に対応する。
上記本発明の構成により、測定した匂いの強さに応じた洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する。その結果、効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
【００１８】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定装置は、前記匂いセンサが気体の匂いの種類に応じて感度の異なる第一匂いセンサと第二匂いセンサとを有し、該第一匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した第一出力値を出力し、該第二匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した第二出力値を出力し、前記洗浄時間が前記第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する。
上記本発明の構成により、第一匂いセンサの感度と第二匂いセンサの感度が気体の匂いの質に応じて異なり、前記第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する。その結果、匂いの質にかかわらず効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
【００１９】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定装置は、前記気体供給手段を作動させている途中に匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに前記気体供給手段の作動を強制的に停止させる。
上記本発明の構成により、匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに前記気体供給手段の作動を強制的に停止させる。その結果、匂いの強さが大きくなりそうな時に気体の供給を強制的に終了するので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
【００２０】
さらに、本発明の実施形態に係る匂い測定装置は、前記気体供給手段を作動させている途中に匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体供給手段の作動を強制的に停止させる。
上記本発明の構成により、匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体の供給を強制的に終了するので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明に係る匂いを測定する匂い測定装置と匂い測定方法は、その構成により、以下の効果を有する。
気体を前記匂いセンサに供給して終了した直後に、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに強制的に供給する様にしたので、匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
また、測定した匂いの強さに応じた洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する様にしたので、効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
また、第一匂いセンサの感度と第二匂いセンサの感度が気体の匂いの質に応じて異なり、前記第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する様にしたので、匂いの質にかかわらず効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
また、匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに気体の供給を強制的に終了する様にしたので、匂いの強さが大きくなりそうな時に気体の供給を強制的に終了するので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
また、匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体の供給を強制的に終了する様にしたので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
従って、簡易な構成で、使いやすい匂い測定装置と匂い測定方法とを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２３】
最初に、本発明の実施形態に係る匂い測定方法を、図を基に、説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る匂い測定方法のフローチャート図である。
匂い測定方法は、準備工程Ｓ１０と匂い測定工程Ｓ２０と気体供給工程Ｓ３０と無臭ガス供給工程Ｓ４０とで構成される。
準備工程Ｓ１０は、気体の匂いを測定する匂いセンサを準備する工程である。
匂いセンサは、気体の匂いの強さに対応した出力値を出力する。
例えば、匂いの強さが大きくなるにつれて出力値が大きくなり、出力値が大きくなるにつれて洗浄時間が長くなる。
【００２４】
匂いセンサが、気体の匂いの種類に応じて感度の異なる第一匂いセンサと第二匂いセンサとを有し、第一匂いセンサが第一出力値を出力し、第二匂いセンサが第二出力値を出力してもよい。
例えば、第一匂いセンサの感度が重質系の匂い物質に対して高く、匂いが強くなるにつれて第一出力値が大きくなり、第二匂いセンサの感度が軽質系の匂い物質に対して高く、匂いが強くなるにつれて第二出力値が大きくなり、合成出力値が第一出力の二乗と第二出力値の二乗との和の平方根である。
合成出力値が大きくなるにつれ洗浄時間（例えば、数秒間から数分間）が長くなる。
【００２５】
匂い測定工程Ｓ２０は、匂いセンサを駆動して、匂いセンサの出力値を記録する工程である。
例えば、匂いセンサに電力を供給し、出力端子の電圧をデジタル化してＣＰＵに取り込む。
【００２６】
気体供給工程Ｓ３０は、気体を匂いセンサに供給する工程である。
例えば、匂いセンサの感応部がチャンバーの中に格納されており、気体をチャンバーへ導入する。
気体供給工程Ｓ３０を実施中に、匂い測定工程Ｓ２０を実施すれば、気体の匂いに対応した出力値を得ることをできる。
【００２７】
無臭ガス供給工程Ｓ４０は、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ匂いセンサに供給する工程である。
例えば、匂いセンサの感応部がチャンバーの中に格納されており、無臭ガスをチャンバーへ導入する。
無臭ガスは匂いの感じられない気体であり、標準空気や、外気を活性炭で脱臭した気体等である。
気体供給工程Ｓ３０を実施して終了した直後に、無臭ガス供給工程Ｓ４０を強制的に実施する。
洗浄時間が出力値に対応してもよい。
洗浄時間が第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応してもよい。
【００２８】
気体供給工程Ｓ３０を実施中に匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに、気体供給工程Ｓ３０を強制的に終了してもよい。
例えば、気体供給手段２００が作動中に、以下の判断係数ａを演算する。
ａ＝（Ｓｂ−Ｓａ）／（Ｔｂ−Ｔａ）
ここで、Ｔｂ−Ｔａは、匂いを測定するサンプリングタイムである。Ｓｂ−Ｓａは、匂いセンサの出力値のサンプリングタイムの前後での差である。
気体供給工程Ｓ３０を実施中に、判断係数ａが所定の限界値を越えると、気体供給工程Ｓ３０の実施を強制的に停止させる。
気体供給工程Ｓ３０を終了した直後に、無臭ガス供給工程Ｓ４０を実施する。
【００２９】
例えば、気体供給手段２００が作動中に、以下の判断係数ａを演算する。
ａ＝（ＳＴｂ−ＳＴａ）／（Ｔｂ−Ｔａ）
ここで、Ｔｂ−Ｔａは、匂いを測定するサンプリングタイムである。ＳＴｂ−ＳＴａは、第一匂いセンサの第一出力値と第二匂いセンサの第二出力値の合成出力値のサンプリングタイムの前後での差である。
例えば、合成出力値は、第一出力の二乗と第二出力値の二乗との和の平方根である。
気体供給工程Ｓ３０を実施中に、判断係数ａが所定の限界値を越えると、気体供給工程Ｓ３０の実施を強制的に停止させる。
気体供給工程Ｓ３０を終了した直後に、無臭ガス供給工程Ｓ４０を実施する。
【００３０】
気体供給工程Ｓ３０を実施中に匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに、気体供給工程Ｓ３０を強制的に終了してもよい。
気体供給工程Ｓ３０を終了した直後に、無臭ガス供給工程Ｓ４０を実施する。
【００３１】
次に、本発明の実施形態に係る匂い測定装置を、説明する。
匂い測定装置は、匂いセンサ１００と気体供給手段２００と無臭ガス供給手段３００とで構成される。
匂いセンサ１００は、気体の匂いを測定するものである。
匂いセンサ１００は、気体の匂いの強さに対応した出力値を出力する。
気体供給手段２００は、気体を匂いセンサ１００に供給するものである。
無臭ガス供給手段３００は、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ匂いセンサに供給するものである。
【００３２】
匂い測定装置は、気体供給手段２００の作動を停止させた直後に無臭ガス供給手段３００を強制的に作動させる。
洗浄時間は、出力値に対応してもよい。
例えば、匂いの強さが大きくなるにつれて出力値が大きくなり、出力値が大きくなるにつれて洗浄時間が長くなる。
【００３３】
匂いセンサが、気体の匂いの種類に応じて感度の異なる第一匂いセンサと第二匂いセンサとで構成され、第一匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した第一出力値を出力し、第二匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した第二出力値を出力し、洗浄時間が第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応してもよい。
例えば、第一匂いセンサの感度が重質系の匂い物質に対して高く、匂いが強くなるにつれて第一出力値が大きくなり、第二匂いセンサの感度が軽質系の匂い物質に対して高く、匂いが強くなるにつれて第二出力値が大きくなり、合成出力値が第一出力の二乗と第二出力値の二乗との和の平方根である。
合成出力値が大きくなるにつれ洗浄時間（例えば、数秒間から数分間）が長くなる。
【００３４】
匂い測定装置は、気体供給手段を作動させている途中に、匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに気体供給手段の作動を強制的に停止させてもよい。
例えば、気体供給手段２００が作動中に、以下の判断係数ａを演算する。
ａ＝（Ｓｂ−Ｓａ）／（Ｔｂ−Ｔａ）
ここで、Ｔｂ−Ｔａは、匂いを測定するサンプリングタイムである。Ｓｂ−Ｓａは、匂いセンサの出力値のサンプリングタイムの前後での差である。
気体供給手段２００が作動中に、判断係数ａが所定の限界値を越えると、気体供給手段の作動を強制的に停止させる。
気体供給手段２００の作動を停止した直後に、無臭ガス供給手段３００の作動を開始する。
【００３５】
例えば、気体供給手段２００が作動中に、以下の判断係数ａを演算する。
ａ＝（ＳＴｂ−ＳＴａ）／（Ｔｂ−Ｔａ）
ここで、Ｔｂ−Ｔａは、匂いを測定するサンプリングタイムである。ＳＴｂ−ＳＴａは、第一匂いセンサの第一出力値と第二匂いセンサの第二出力値の合成出力値のサンプリングタイムの前後での差である。
例えば、合成出力値は、第一出力の二乗と第二出力値の二乗との和の平方根である。
気体供給手段２００が作動中に、判断係数ａが所定の限界値を越えると、気体供給手段の作動を強制的に停止させる。
気体供給手段２００の作動を停止した直後に、無臭ガス供給手段３００の作動を開始する。
【００３６】
匂い測定装置は、気体供給手段を作動させている途中に、匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに気体供給手段の作動を強制的に停止させてもよい。
気体供給手段２００の作動を停止した直後に、無臭ガス供給手段３００の作動を開始する。
【００３７】
以下に、本発明の実施形態に係る匂い測定装置１０を、図を基に、詳述する。
図２は、本発明の実施形態に係る匂い測定装置の概念図である。図３は、本発明の実施形態に係る測定装置の測定部の部分概念図である。図４は、本発明の実施形態に係る匂いセンサの概念図である。図５は、本発明の実施形態に係る匂いセンサの出力図である。図６は、本発明の実施形態に係る匂いのベクトル図である。
【００３８】
匂い測定装置は、気体の匂いを測定する装置であって、匂いセンサ１００と気体供給手段２００と無臭ガス供給手段３００と測定チャンバー４００と気体排出手段５００とデータ処理部６００とで構成される。
【００３９】
匂いセンサ１００は、匂いの強さに応じた出力値を出力するセンサである。
匂いセンサ１００は、気体の匂いを感じることをできる感応部１０１をもつ。感応部１０１は、例えば、金属酸化物半導体で構成される。匂い物質が感応部に付着すると、感応部の電気的特定が匂い物質の量と種類により変化する。
図４は、匂いセンサの概念図を示す。
例えば、匂いセンサ１００は、感応部１０１とヒータ１０２とスイッチング素子１０３と負荷抵抗１０４と電源１０５とで構成される。
【００４０】
感応部１０１は、気体の匂いを感じることをできる部分である。
感応部１０１は、例えば、触媒が添加された金属酸化物半導体でできたものである。素材の種類、触媒の種類、構造等によって、匂いを構成する匂い分子に対する感度に大きな差が生じる。
感応部１０１は、後述する測定チャンバー４００に露出する。
【００４１】
ヒータ１０２は、感応部１０１を加熱するものであり、例えが、白金薄膜である。
感応部１０１とヒータ１０２は、一体構造をしている。ヒータ１０２は、通電されて発熱し、感応部１０１を所定の温度に加熱することができる。例えば感応部１０１が金属酸化物半導体である場合、所定の温度は約４００℃である。この様にすると、感応部１０１が周囲温度変化や水分の存在により影響をうけることが少なくなり、匂いセンサの感度の低下を防止できる。また、感応部１０１に付着した匂い分子を洗浄空気で洗浄除去するのが容易になる。
ヒータ１０２は、パルス電流を印加されて、発熱するのが好ましい。
【００４２】
スイッチング素子１０３は、ヒータ１０２に電流を供給するための電子素子である。スイッチング素子１０３は、パルス状のヒータ加熱パルス１０６を入力され、ヒータ１０２にパルス状の電流を供給する。
ヒータ加熱パルス１０６は、入力抵抗を介して、スイッチング素子に入力されるのが好ましい。
【００４３】
負荷抵抗１０４は、感応部１０１に直列接続された抵抗回路である。負荷抵抗１０４は、抵抗素子で構成された回路でもよいし、抵抗素子とコンデンサとが並列接続された回路でもよい。
【００４４】
電源１０５が、感応部１０１とヒータ１０２とに電流を供給する。
匂い測定出力１０７が、感応部１０１と負荷抵抗１０４との接続点から出力する。
【００４５】
揮発性の還元性化学物質である匂い物質が感応部１０１に付着すると、感応部１０１の酸素に電子を供給する。感応部１０１の電子が増加するために、感応部の電気伝導度が高くなる。
複数の匂いセンサ１００の匂い測定出力Ｖｃｃをモニタすると、匂い物質の量と種類とを測定することができる。
【００４６】
匂いセンサ１００は、匂いセンサＡ（第一匂いセンサに対応する。）１００ａと匂いセンサＢ（第二匂いセンサに対応する。）１００ｂとで構成される。
匂いセンサＡ１００ａの感応特性と匂いセンサＢ１００ｂの感応特性とが匂いの質によって異なる。
例えば、匂いセンサＡ１００ａは分子量の大きな匂い物質に対して電気的特性の変動が大きく、匂いセンサＢ１００ｂは、分子量の小さな匂い物質に対して電気的特性の変動が大きい。
【００４７】
例えば、匂いセンサＡ１００ａの感応部１０１は、分子量が比較的大きく揮発性の低い重質系の匂い分子に対して高い感度を持つ。重質系の匂い分子の代表例は、不飽和芳香族炭化水素化合物である。
例えば、匂いセンサＢ１００ｂの感応部１０１は、分子量が比較的小さく揮発性の高い軽質系の匂い分子に対して高い感度を持つ。軽質系の匂い分子の代表例は、アルコールである。
匂いセンサＡ１００ａ、匂いセンサＢ１００ｂの匂い測定出力の組み合わせから、匂い物質の量と匂い物質の種類を特定することができる。
【００４８】
複数の匂いセンサ１００ａ、１００ｂの匂い測定出力Ｖｃｃをモニタすると、匂い物質の量と種類とを測定することができる。
以下に、その原理を説明する。
【００４９】
臭気および香気は、一般的に単体の化学物質で存在することはまれである。種々の単体化学物質が混合した複合臭が、人間の嗅覚に刺激を与える。このために、人間の嗅覚にあたえた感覚量と匂い測定装置の出力値の相関は極めて複雑な様子となる。
匂いセンサの素子として用いる金属酸化物半導体は、良好な耐久性と嗅覚との良好な相関とを持つ。この形式の匂いセンサの感応特性は、比較的広い幅をもって多種の臭香物質に反応する。また、触媒と温度による酸化還元反応制御、多孔質な物理的形状による分子量選択性を調整して、感応特性を選択することが可能である。従って、匂い物質に対して感応選択性をもたせることが可能である。
すなわち、硫化水素などの硫黄化合物、アンモニア、アルコール等のヒドロキシル基を有するもの、アセトアルデヒド等のアルデヒド基を有するもの、酢酸などのカルボキシル基を有するもの、トリニトロアミン等のアミノ基を有するもの、酢酸エチル等のエステル結合を有するもの、トルエン・キシレン等の芳香族炭化水素などに、分類可能な特徴的な感応特性を有するセンサ素子を製作することができる。
したがって、匂いセンサ素子の組み会わせと、その各々の出力値を各種に組合わせた計算によって臭香を判定をすることが可能になる。
【００５０】
以下に、２つの匂いセンサの匂い測定出力Ｖｃｃを用いて、匂いの強さと匂いの種類を測定する方法を、図を基に、説明する。
図５は、本発明の実施形態に係る匂い出力のベクトルを示す。
図中において、
Ａоは、匂いセンサ１００ａの出力値Ｖｃｃである。
Ａｚは、匂いセンサ１００ａの校正値Ｖｃｃである。
Ｂоは、匂いセンサ１００ｂの出力値Ｖｃｃである。
Ｂｚは、匂いセンサ１００ｂの校正値Ｖｃｃである。
出力値Ａо、Ｂоは、ガスを感応部に供給した際の、匂い測定出力Ｖｃｃである。
校正値Ａｚ、Ｂｚは、無臭空気を感応部に供給した際の、匂い測定出力Ｖｃｃである。
ベクトル図は、重質系に感度の高い匂いセンサＡ１００ａの出力値Ｖｃｃを校正値Ｖｃｃで校正した値（Ａо−Ａｚ）をＸ軸の要素とし、軽質系に感度の高い匂いセンサＢ１００ｂの出力値Ｖｃｃを校正値Ｖｃｃで校正した値（Ｂо−Ｂｚ）をＹ軸の要素としたときに得られるベクトルを表示した直交座標系である。このベクトルを匂いベクトルと呼称する。
匂いベクトルの長さは、（Ａо−Ａｚ）の二乗と（Ｂо−Ｂｚ）の二乗の和の平方根に等しい。
図５は、軽質系の匂い成分が重質系の匂い成分より多い匂い１を表す匂いベクトルと重質系の匂い成分が軽質系の匂い成分より多い匂い２を表す匂いベクトルとを示している。
このベクトル図において、例えば、匂いベクトルの長さを「臭香強度値」と呼び、匂いベクトルの傾きまたは向きを数値化した値を「匂いの種類」を表す「臭香質値」と呼ぶ。
この「臭香強度値」と匂いの強さとの相関と「臭香質値」と匂いの種類に対する相関とが、人間の感度に近似していることが、実験により確かめられている。
【００５１】
気体供給手段２００は、気体を感応部に供給することをできる装置である。
例えば、測定チャンバー４００が匂い測定装置に設けられる場合、気体供給手段２００は気体導入手段２１０で構成される。
気体導入手段２１０は、気体を測定空間Ｈに導入する手段であり、試料吸込管２１１と試料バルブ２１２と試料導入管２１３とで構成される。
試料吸込管２１１は、外部と試料バルブ２１２とを連通する配管である。配管は、匂い物質の付着しにくい素材（例えば、ＰＴＦＥ製のチューブ）で出来ている。
試料バルブ２１２は開閉可能な弁である。例えは、試料バルブ２１２は、電気信号のオン信号またはオフ信号に従って、通路を開状態または閉状態にすることをできる。
試料導入管２１３は、試料バルブ２１２と測定チャンバー４００とを連通する配管である。
従って、オン信号を試料バルブ２１２に与えると、試料バルブ２１２が開状態になり、外部から試料を測定空間Ｈに導入可能になる。オフ信号を試料バルブ２１２に与えると、試料バルブ２１２が閉状態になり、外部から試料を測定空間Ｈに導入不能になる。
【００５２】
無臭ガス供給手段３００は、無臭ガスを感応部に供給することをできる装置である。
例えば、測定チャンバーが匂い測定装置に設けられる場合、無臭ガス供給手段３００は無臭ガス生成手段３１０と無臭ガス導入手段３２０とで構成される。
無臭ガス生成手段３１０は、無臭ガスを生成するものであり、例えば、活性炭が充填されたケースである。
無臭ガス導入手段３２０は、洗浄吸入管３２１と洗浄バルブ３２２と洗浄導入管３２３とで構成される。
洗浄吸入管３２１は、無臭ガス生成手段３１０と洗浄バルブ３２２とを連通する配管である。
洗浄バルブ３２２は、開閉可能な弁である。例えは、洗浄バルブ３２２は、電気信号のオン信号またはオフ信号に従って、通路を開状態または閉状態にすることをできる。
洗浄導入管３２３は、洗浄バルブ３２２と測定チャンバー４００とを連通する配管である。
従って、オン信号を洗浄バルブ３２２に与えると、洗浄バルブ３２２が開状態になり、無臭ガスを測定空間Ｈへ導入可能になる。オフ信号を洗浄バルブ３２２に与えると、洗浄バルブ３２２が閉状態になり、無臭ガスを測定空間Ｈへ導入不能になる。
【００５３】
測定チャンバー４００は、密閉可能な測定空間Ｈを持つ容器状装置である。匂いセンサ１００の感応部１０１が、測定空間Ｈに露出している。したがって、匂い物質の混ざった気体を測定空間Ｈに導入すると、気体が感応部に供給されて、匂い物質が感応部に付着する。
【００５４】
気体排出手段５００は、測定チャンバー４００から気体を排出する装置であり、気体排出管５０１、５０３、５０５と排出バルブ５０２と気体排出ポンプ５０４とで構成される。
気体排出管５０１は、測定チャンバー４００と排出バルブ５０２とを連通する配管である。
排出バルブ５０２は、開閉可能な弁である。例えは、排出バルブ５０２は、電気信号のオン信号またはオフ信号に従って、通路を開状態または閉状態にすることをできる。
気体排出管５０３は、排出バルブ５０２と気体排出ポンプ５０４の入口とを連通する配管である。
気体排出ポンプ５０４は、測定空間Ｈから気体を排出するポンプである。例えば、ポンプは、ファン、ブロア、ダイヤフラムポンプ等である。
気体排出管５０５は、気体排出ポンプ５０４の出口と外部とを連通する配管である。
従って、排出バルブ５０２にオン信号を与えて、気体排出ポンプ５０４を駆動すると、測定空間Ｈの気体が外部へ排出される。
【００５５】
データ処理部６００は、匂いセンサ１００、気体供給手段２００、無臭ガス供給手段３００、及び気体排出手段５００を制御して、気体の匂いを測定し、データ処理する装置である。
データ処理部６００は、主制御部６０１とパルス発生部６０２と測定時間設定タイマー６０３とインターフェース部６０４とＡ／Ｄ変換部６０５とデータ記憶部６０６とデータ演算部６０７と表示部６０８とで構成される。
主制御部６０１は、内蔵する制御プログラムに従って作動し、パルス発生部６０２と測定時間設定タイマー６０３とインターフェース部６０４とＡ／Ｄ変換部６０５とデータ記憶部６０６とデータ演算部６０７と表示部６０８とを制御する。
パルス発生部６０２は、所定の周期とパルス数を有するパルス制御信号を発生し、匂いセンサ１００のスイッチング素子１０３に供給する部分である。所定の周期とパルス数は、ヒータ１０２の加熱温度に応じて設定される。
測定時間設定タイマー６０３は、主制御部６０１に測定の為のタイミング信号を出力する。
【００５６】
インターフェース部６０４は、主制御部６０１からの信号またはデータを外部へ出力し、外部からの信号またはデータを主制御部６０１に取り込むための入出力部である。インターフェース部６０４は、例えば、外部のパソコンに繋がる。匂いセンサ１００匂い測定出力の時間変化のデータ、匂いの強度と匂いの種類の測定結果は、インターフェース部６０４を介して外部のパソコン２０に転送される。
Ａ／Ｄ変換部６０５は、匂いセンサ１００からの匂い測定出力を所定のタイミングで取り込み、アナログ／デジタル変換し、デジタルデータを主制御部６０１へ送る。
データ記憶部６０６は、主制御部６０１からの指定に従って、匂い測定出力を記憶する機器である。
データ演算部６０７は、データ記憶部６０６に記録された匂い測定データを取り込み、データ記憶部６０６に保存する。
表示部６０８は、計測した測定値等を表示する。
【００５７】
以下に、上記に詳述した匂い測定装置を用いた匂い測定の手順を説明する。
（気体供給工程）
気体供給手段２００と気体排出手段５００とを作動させる。気体が、測定チャンバー４００の中に入る。気体供給手段２００と気体排出手段５００とを連続的に作動させると、新鮮な気体が測定チャンバー４００に充満する。
気体の匂い物質が、匂いセンサＡ１００ａの感応部と匂いセンサＢ１００ｂの感応部とに付着する。
匂いセンサＡ１００ａの出力値と匂いセンサＢ１００ｂの出力値とから、匂いベクトルの長さと傾きとを所定のサンプリングタイム（例えば、１秒）毎に記録する。
匂いベクトルの長さと傾きの変化が少なくなると、その匂いベクトルの長さと傾きとから、気体の匂いの「臭香強度値」と「臭香質値」を決定する。
【００５８】
（無臭ガス供給工程その１）
気体の匂いの「臭香強度値」と「臭香質値」を決定したら、気体供給手段２００の作動を停止して、強制的に無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００とを作動させる。無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００とを連続的に作動させると、無臭ガスが測定チャンバー４００に充満する。
この際に、捜査員が匂い測定装置のオン／オフボタンを押した場合でも、無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００との作動を継続させる。
無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００との作動を所定の洗浄時間だけ継続した後で、無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００と作動を停止する。
この際の洗浄時間は、「臭香強度値」に対応した時間である。例えば、「臭香強度値」が大きくなるにつれ、洗浄時間が長くなる。
【００５９】
（無臭ガス供給工程その２）
気体供給手段２００と気体排出手段５００とを作動させる際に、サンプリングタイム毎に判断係数ａを演算する。
判断係数ａは、サンプリングタイプ毎の匂いベクトルの長さの前後の差である。
判断係数ａが所定の限界値を上回ると、気体供給手段２００の作動を停止して、強制的に無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００とを作動させる。無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００とを連続的に作動させると、無臭ガスが測定チャンバー４００に充満する。
この際に、捜査員が匂い測定装置のオン／オフボタンを押した場合でも、無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００との作動を継続させる。
無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００との作動を所定の洗浄時間だけ継続した後で、無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００と作動を停止する。
この際の洗浄時間は、匂いベクトルの長さに対応した時間である。例えば、「臭香強度値」が大きくなるにつれ、洗浄時間が長くなる。
【００６０】
（無臭ガス供給工程その３）
気体供給手段２００と気体排出手段５００とを作動させる際に、匂いベクトルの長さが所定の限界値を越えていないかをチェックする。
匂いベクトルの長さが所定の限界値越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに、気体供給手段２００の作動を停止して、強制的に無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００とを作動させる。無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００とを連続的に作動させると、無臭ガスが測定チャンバー４００に充満する。
この際に、捜査員が匂い測定装置のオン／オフボタンを押した場合でも、無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００との作動を継続させる。
無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００との作動を所定の洗浄時間だけ継続した後で、無臭ガス供給手段３００と気体排出手段５００と作動を停止する。
この際の洗浄時間は、匂いベクトルの長さに対応した時間である。例えば、「臭香強度値」が大きくなるにつれ、洗浄時間が長くなる。
【００６１】
上述の実施形態の匂い測定装置と匂い測定方法とを用いれば、以下の効果を発揮する。
気体を匂いセンサに供給して終了した直後に、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ匂いセンサに強制的に供給する様にしたので、匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
また、測定した匂いの強さに応じた洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する様にしたので、効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
また、匂いセンサＡ（第一匂いセンサ）の感度と匂いセンサＢ（第二匂いセンサ）の感度が気体の匂いの質に応じて異なり、第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する洗浄時間だけ、匂いセンサに無臭ガスを供給する様にしたので、匂いの質にかかわらず効率良く匂いセンサに付着した匂い物質を自動的に除去できる。
また、匂いセンサＡと匂いセンサＢの一方が重質系の匂いに感度が高く、他方が軽質系の匂いに感度が高く、合成値が第一出力値の二乗と第二出力値の二乗との和の平方根であるので、洗浄時間が、重質系と軽質系の匂い物質に割合を反映した値にすることをできる。
また、匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに気体の供給を強制的に終了して、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ強制的に供給する様にしたので、匂いの強さが大きくなりそうな時に気体の供給を強制的に終了するので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
また、匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに気体の供給を強制的に終了して、無臭ガスを所定の洗浄時間だけ強制的に供給する様にしたので、多くの匂い物質が匂いセンサに付着するのを防止できる。
【００６２】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
合成出力値が２つの出力値の二乗に和の平方根であるとして、説明したがこれに限定されず、例えば、合成出力値が２つの出力値の積であってもよい。
合成出力値が２つの出力値の合成値であるとして、説明したがこれに限定されず、例えば、合成出力値がＮつの出力値の合成値であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る測定方法のフローチャート図である。
【図２】本発明の実施形態に係る測定装置の測定部の概念図である。
【図３】本発明の実施形態に係る測定装置の測定部の部分概念図である。
【図４】本発明の実施形態に係る匂いセンサの概念図である。
【図５】本発明の実施形態に係る匂いセンサの出力図である。
【図６】本発明の実施形態に係る匂いのベクトル図である。
【符号の説明】
【００６４】
Ｓ１０ 準備工程
Ｓ２０ 測定工程
Ｓ３０ 気体供給工程
Ｓ４０ 無臭ガス供給工程
Ｈ 測定空間
１０ 匂い測定装置
１１ 測定部
１２ 表示部
２０ パソコン
３０ サーバ
４０ 電子通信網
１００ 匂いセンサ
１００ａ 匂いセンサＡ
１００ｂ 匂いセンサＢ
１０１ 感応部
１０２ ヒータ
１０３ スイッチング素子
１０４ 負荷抵抗
１０５ 電源
１０６ ヒータ加熱パルス
１０７ 匂い測定出力
２００ 気体導入手段
２０１ 試料吸込管
２０２ 試料バルブ
２０３ 試料導入管
３００ 無臭ガス供給手段
３１０ 無臭ガス生成手段
３２０ 無臭ガス導入手段
３２１ 洗浄吸込管
３２２ 洗浄バルブ
３２３ 洗浄導入管
４００ 測定チャンバー
５００ 気体排出手段
５０１ 気体排出管
５０２ 排出バルブ
５０３ 気体排出管
５０４ 気体排出ポンプ
５０５ 気体排出管
６００ データ処理部
６０１ 主制御部
６０２ パルス発生部
６０３ 測定時間設定タイマー
６０４ インターフェース部
６０５ Ａ／Ｄ変換部
６０６ データ記憶部
６０７ データ演算部
６０８ 表示駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体の匂いを測定する匂い測定方法であって、
気体の匂いを測定する匂いセンサを準備する準備工程と、
気体を前記匂いセンサに供給する気体供給工程と、
無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに供給する無臭ガス供給工程と、
を備え、
前記気体供給工程を実施して終了した直後に前記無臭ガス供給工程を強制的に実施する、
ことを特徴とする匂い測定方法。
【請求項２】
前記匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した出力値を出力し、
前記洗浄時間が前記出力値に対応する、
ことを特徴とする請求項１に記載の匂い測定方法。
【請求項３】
前記匂いセンサが気体の匂いの種類に応じて感度の異なる第一匂いセンサと第二匂いセンサとを有し、前記第一匂いセンサが第一出力値を出力し、前記第二匂いセンサが第二出力値を出力し、
前記洗浄時間が前記第一出力値と前記第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する、
ことを特徴とする請求項１に記載の匂い測定方法。
【請求項４】
前記気体供給工程を実施中に匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに前記気体供給工程を強制的に終了する、
ことを特徴とする請求項１に記載の匂い測定方法。
【請求項５】
前記気体供給工程を実施中に匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体供給工程を強制的に終了する、
ことを特徴とする請求項１に記載の匂い測定方法。
【請求項６】
気体の匂いを測定する匂い測定装置であって、
気体の匂いを測定する匂いセンサと、
気体を前記匂いセンサに供給する気体供給手段と、
無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに供給する無臭ガス供給手段と、
を備え、
前記気体供給手段の作動を停止させた直後に前記無臭ガス供給手段を強制的に作動させる、
ことを特徴とする匂い測定装置。
【請求項７】
前記匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した出力値を出力し、
前記洗浄時間が前記出力値に対応する、
ことを特徴とする請求項６に記載の匂い測定装置。
【請求項８】
前記匂いセンサが気体の匂いの種類に応じて感度の異なる第一匂いセンサと第二匂いセンサとを有し、
前記第一匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した第一出力値を出力し、
前記第二匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した第二出力値を出力し、
前記洗浄時間が前記第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する、
ことを特徴とする請求項６に記載の匂い測定装置。
【請求項９】
前記気体供給手段を作動させている途中に匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに前記気体供給手段の作動を強制的に停止させる、
ことを特徴とする請求項６に記載の匂い測定装置。
【請求項１０】
前記気体供給手段を作動させている途中に匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体供給手段の作動を強制的に停止させる、
ことを特徴とする請求項６に記載の匂い測定装置。
【請求項１】
気体の匂いを測定する匂い測定方法であって、
気体の匂いを測定する匂いセンサを準備する準備工程と、
気体を前記匂いセンサに供給する気体供給工程と、
無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに供給する無臭ガス供給工程と、
を備え、
前記気体供給工程を実施して終了した直後に前記無臭ガス供給工程を強制的に実施する、
ことを特徴とする匂い測定方法。
【請求項２】
前記匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した出力値を出力し、
前記洗浄時間が前記出力値に対応する、
ことを特徴とする請求項１に記載の匂い測定方法。
【請求項３】
前記匂いセンサが気体の匂いの種類に応じて感度の異なる第一匂いセンサと第二匂いセンサとを有し、前記第一匂いセンサが第一出力値を出力し、前記第二匂いセンサが第二出力値を出力し、
前記洗浄時間が前記第一出力値と前記第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する、
ことを特徴とする請求項１に記載の匂い測定方法。
【請求項４】
前記気体供給工程を実施中に匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに前記気体供給工程を強制的に終了する、
ことを特徴とする請求項１に記載の匂い測定方法。
【請求項５】
前記気体供給工程を実施中に匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体供給工程を強制的に終了する、
ことを特徴とする請求項１に記載の匂い測定方法。
【請求項６】
気体の匂いを測定する匂い測定装置であって、
気体の匂いを測定する匂いセンサと、
気体を前記匂いセンサに供給する気体供給手段と、
無臭ガスを所定の洗浄時間だけ前記匂いセンサに供給する無臭ガス供給手段と、
を備え、
前記気体供給手段の作動を停止させた直後に前記無臭ガス供給手段を強制的に作動させる、
ことを特徴とする匂い測定装置。
【請求項７】
前記匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した出力値を出力し、
前記洗浄時間が前記出力値に対応する、
ことを特徴とする請求項６に記載の匂い測定装置。
【請求項８】
前記匂いセンサが気体の匂いの種類に応じて感度の異なる第一匂いセンサと第二匂いセンサとを有し、
前記第一匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した第一出力値を出力し、
前記第二匂いセンサが気体の匂いの強さに対応した第二出力値を出力し、
前記洗浄時間が前記第一出力値と第二出力値とを合成して得られる合成出力値に対応する、
ことを特徴とする請求項６に記載の匂い測定装置。
【請求項９】
前記気体供給手段を作動させている途中に匂いの強さの単位時間当たりの増大傾向が所定の限界値を越えるときに前記気体供給手段の作動を強制的に停止させる、
ことを特徴とする請求項６に記載の匂い測定装置。
【請求項１０】
前記気体供給手段を作動させている途中に匂いの強さが所定の限界値を越える状態が所定の継続時間だけ持続したときに前記気体供給手段の作動を強制的に停止させる、
ことを特徴とする請求項６に記載の匂い測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１０３２６（Ｐ２００７−１０３２６Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８７７４８（Ｐ２００５−１８７７４８）
【出願日】平成１７年６月２８日（２００５．６．２８）
【出願人】（５９９０９２３０９）株式会社双葉エレクトロニクス (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２８日（２００５．６．２８）
【出願人】（５９９０９２３０９）株式会社双葉エレクトロニクス (5)
【Ｆターム（参考）】
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