[发明专利]气体检测装置及其方法

说明书

本发明提供一种对半导体式气体传感器进行驱动以使得能以较高的灵敏度进行检测、从而将目标气体的检测浓度范围向低浓度侧扩大的气体检测装置及其方法。在气体检测装置及其方法中，在氧气被吸附于气体感测层的氧气吸附温度T₀下在氧气吸附时间t₀之间对热源层进行驱动，在目标气体被吸附于吸附层的目标气体吸附温度T₁下在目标气体吸附时间t₁之间对热源层进行驱动，在吸附于吸附层的目标气体脱离并移动至气体感测层的目标气体脱离温度T₂下在目标气体脱离时间t₂之间对热源层进行驱动，在利用气体感测层对目标气体进行检测的目标气体检测温度T₃下在目标气体检测时间t₃之间对热源层进行驱动，根据目标气体检测温度T₃下的气体感测层的传感器电阻值来对目标气体的气体浓度进行计算，该目标气体吸附时间t₁比氧气吸附时间t₀、目标气体脱离时间t₂及目标气体检测时间t₃要长。

技术领域

本发明涉及对ppb水平的低浓度气体进行检测的气体检测装置及其方法。

背景技术

半导体式的气体传感器是对某种特定气体、例如甲烷气体(CH₄)、丙烷气体(C₃H₈)、丁烷气体(C₄H₁₀)、一氧化碳(CO)等选择性地进行感应的设备。半导体式的气体传感器的原理/构造较为简单，量产性较高且廉价。

这样的半导体式的气体传感器广泛运用于气体泄漏、不完全燃烧的检测。在气体泄漏的情况下，在爆燃下限以下的1000～10000ppm数量级下进行检测。另外，在不完全燃烧的情况下，在10ppm～100ppm数量级下进行检测，使得人不会发生CO中毒。

作为半导体式气体传感器的其它用途，对挥发性有机化合物(Volatile OrganicCompounds，以下简称为VOC)的分析进行讨论。例如，为了防止病屋综合症而对室内环境中的VOC进行的分析、为了管理健康状况而对人呼出的气体所包含的VOC进行的分析等。

VOC例如是涂料、印刷墨水、粘接剂、洗涤剂、汽油、稀释剂等所包含的乙醇、甲醇、丙酮、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、甲醛、乙醛、氯仿或对二氯苯等。为了实现这样的分析，需要对0.001～1ppm数量级的VOC进行检测。然而，在现有技术的气体泄漏、不完全燃烧的检测所使用的半导体式气体传感器中，由于灵敏度不够，因此，难以对低浓度的VOC进行检测。

此外，例如在专利文献1、2中公开了对低浓度气体进行检测的半导体式气体传感器的其它现有技术。

在专利文献1、2中所公开的都是半导体式气体传感器的构造。另外，在专利文献1、2中公开了以下内容：由于都对吸附于气体感测膜的杂气进行清洁，因此，在将传感器加热至高温状态之后，成为低温状态。由此来提高目标气体的感测能力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-27752号公报

专利文献2：日本专利特开2011-2358号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，专利文献1、2所记载的半导体式气体传感器并未考虑到对0.001～1ppm数量级的低浓度气体进行检测。

因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种对半导体式气体传感器进行驱动以使得能以较高的灵敏度进行检测、从而将目标气体的检测浓度范围向低浓度侧扩大的气体检测装置及其方法。

解决技术问题所采用的技术方案