特開 2024-106181 ガス検知装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024106181

(43)【公開日】2024-08-07

(54)【発明の名称】ガス検知装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 30/08 20060101AFI20240731BHJP

   G01N 27/12 20060101ALI20240731BHJP

   G01N 30/00 20060101ALI20240731BHJP

【ＦＩ】

G01N30/08 G

G01N27/12 B

G01N30/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023010347

(22)【出願日】2023-01-26

(71)【出願人】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】郡司島 造

(72)【発明者】

【氏名】勝野 高志

(72)【発明者】

【氏名】板倉 敏和

(72)【発明者】

【氏名】川端 久美子

【テーマコード（参考）】

2G046

【Ｆターム（参考）】

2G046BG01

(57)【要約】

【課題】気体試料中の目的ガス成分を検知可能なガス検知装置を提供する。
【解決手段】ガス検知装置は、目的ガス成分を濃縮可能な濃縮部と、目的ガス成分の濃度を測定可能な検知部と、を備える。ガス検知装置は、パージガスを検知部へ導入可能な第１ガス経路と、濃縮部から検知部へ至る第２ガス経路と、を備える。ガス検知装置は、第１および第２ガス経路上のガス流量を調整可能な、第１および第２流量調整部を備える。ガス検知装置は、第１および第２流量調整部を独立に制御可能な制御部を備える。制御部は、パージガスが検知部へ流入するとともに、第２ガス経路が遮断されている第１の状態と、第１ガス経路が遮断されているとともに、濃縮部から出力された濃縮ガスが検知部へ流入する第２の状態と、の間で切り替える。制御部は、第１から第２の状態への切り替え時に、パージガスおよび濃縮ガスの検知部への合計流入量を一定に制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

気体試料中の目的ガス成分を濃縮して放出可能な濃縮部と、
前記目的ガス成分の濃度を測定可能な検知部と、
前記目的ガス成分を含まないパージガスを前記検知部へ導入可能な第１ガス経路と、
前記濃縮部から前記検知部へ至る第２ガス経路と、
前記第１ガス経路上のガス流量を調整可能な第１流量調整部と、
前記第２ガス経路上のガス流量を調整可能な第２流量調整部と、
前記第１流量調整部および前記第２流量調整部の動作を互いに独立に制御可能な制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１ガス経路を介して前記パージガスが前記検知部へ流入しているとともに、前記第２ガス経路が遮断されている第１の状態と、
前記第１ガス経路が遮断されているとともに、前記第２ガス経路を介して前記濃縮部から出力された濃縮ガスが前記検知部へ流入している第２の状態と、
の間で切り替えることが可能に構成されており、
前記制御部は、前記第１の状態から前記第２の状態への切り替え時において、前記パージガスの前記検知部への流入量と前記濃縮ガスの前記検知部への流入量との合計が一定となるように制御する、
ガス検知装置。

【請求項2】

前記ガス検知装置は、前記検知部に流れる全ガス流量を測定可能な流量測定部をさらに備えており、
前記制御部は、前記流量測定部の測定結果に基づいて、前記パージガスの前記検知部への流入量と前記濃縮ガスの前記検知部への流入量との合計が一定となるように制御する、請求項１に記載のガス検知装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記第１の状態から前記第２の状態への切り替え時において、前記パージガスの流入量を連続的または段階的に減少させるとともに、前記濃縮ガスの流入量を連続的または段階的に増加させる、請求項１に記載のガス検知装置。

【請求項4】

第１流量調整部は、前記第１ガス経路上に配置されている第１ポンプを備えており、
第２流量調整部は、前記第２ガス経路上に配置されている第２ポンプを備えており、
前記制御部は、前記第１の状態から前記第２の状態への切り替え時において、前記第１ポンプの流量を減少させるとともに前記第２ポンプの流量を増加させる、請求項１に記載のガス検知装置。

【請求項5】

第１流量調整部は、前記第１ガス経路上に配置されている第１バルブを備えており、
第２流量調整部は、前記第２ガス経路上に配置されている第２バルブを備えており、
前記制御部は、前記第１の状態から前記第２の状態への切り替え時において、前記第１バルブの開度を減少させるとともに前記第２バルブの開度を増加させる、請求項１に記載のガス検知装置。

【請求項6】

前記濃縮部は、濃縮部入口と、前記検知部と接続されている濃縮部出口と、を備えており、
前記ガス検知装置は、
前記濃縮部出口と前記濃縮部入口とを接続する第３ガス経路と、
前記第３ガス経路上に配置されている第３バルブと、
をさらに備えており、
前記制御部は、前記第１の状態において前記第３バルブを開状態に制御し、前記第２の状態において前記第３バルブを閉状態に制御する、請求項１に記載のガス検知装置。

【請求項7】

前記濃縮部は、前記検知部と接続されている濃縮部出口を備えており、
前記ガス検知装置は、
前記濃縮部を含んでいないループ経路によって構成されている第１閉経路と、
前記濃縮部出口と前記第１閉経路との接続経路上に配置されている第４バルブと、
前記第１閉経路と前記検知部との接続経路上に配置されている第５バルブと、
を備えており、
前記制御部は、
前記第１の状態において、前記第５バルブを閉状態に維持しながら、前記第４バルブを所定時間開状態にした後に閉状態に遷移させ、
前記第２の状態において、前記第５バルブを閉状態から開状態に遷移させる、請求項１に記載のガス検知装置。

【請求項8】

前記検知部は、前記パージガスおよび前記濃縮ガスが流入する検知部入口と、前記検知部入口から流入したガスが排出される検知部出口と、を備えており、
前記ガス検知装置は、
前記検知部出口とガスを外部へ排気する排出口とを接続する第４ガス経路と、
前記検知部出口と前記検知部入口とを接続する第５ガス経路と、
前記第４ガス経路上に配置されている第６バルブと、
前記第５ガス経路上に配置されている第７バルブと、
をさらに備えており、
前記制御部は、
前記第１の状態において、前記第６バルブを開状態にするとともに前記第７バルブを閉状態にし、
前記第２の状態において、前記第６バルブを閉状態にするとともに前記第７バルブを開状態にする、請求項１に記載のガス検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、気体試料中のガス成分を検知することが可能なガス検知装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ｐｐｂオーダの低濃度ガスを高感度で検出する手法が提案されている。具体的には、濃縮部でガスを濃縮し、高濃度化した濃縮ガスを検知部へ送り、検知部で目的ガス成分の濃度を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－３１５７３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、濃縮ガスが濃縮部から検知部に送られる際に、検知部のガス流が止まった状態から急に流れ始める。すなわち、目的ガス成分の濃度の検出開始時に、検知部のガス流量が変動する。流量変動によるノイズ成分が目的ガス成分の濃度の測定値に重畳してしまうため、低濃度ガスを高精度で測定することが困難である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する一実施形態のガス検知装置は、気体試料中の目的ガス成分を濃縮して放出可能な濃縮部を備える。ガス検知装置は、目的ガス成分の濃度を測定可能な検知部を備える。ガス検知装置は、目的ガス成分を含まないパージガスを検知部へ導入可能な第１ガス経路と、濃縮部から検知部へ至る第２ガス経路と、を備える。ガス検知装置は、第１ガス経路上のガス流量を調整可能な第１流量調整部と、第２ガス経路上のガス流量を調整可能な第２流量調整部と、を備える。ガス検知装置は、第１流量調整部および第２流量調整部の動作を互いに独立に制御可能な制御部を備える。制御部は、第１ガス経路を介してパージガスが検知部へ流入しているとともに、第２ガス経路が遮断されている第１の状態と、第１ガス経路が遮断されているとともに、第２ガス経路を介して濃縮部から出力された濃縮ガスが検知部へ流入している第２の状態と、の間で切り替えることが可能に構成されている。制御部は、第１の状態から第２の状態への切り替え時において、パージガスの検知部への流入量と濃縮ガスの検知部への流入量との合計が一定となるように制御する。

【0006】

上記の構造では、濃縮ガスが濃縮部から検知部に送られる前後において、検知部のガス流の流量を一定に維持することができる。目的ガス成分の濃度測定における、流量変動によるノイズ成分を抑制できる。低濃度ガスを高精度で測定することが可能となる。

【0007】

ガス検知装置は、検知部に流れる全ガス流量を測定可能な流量測定部をさらに備えていてもよい。制御部は、流量測定部の測定結果に基づいて、パージガスの検知部への流入量と濃縮ガスの検知部への流入量との合計が一定となるように制御してもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

【0008】

制御部は、第１の状態から第２の状態への切り替え時において、パージガスの流入量を連続的または段階的に減少させるとともに、濃縮ガスの流入量を連続的または段階的に増加させてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

【0009】

第１流量調整部は、第１ガス経路上に配置されている第１ポンプを備えていてもよい。第２流量調整部は、第２ガス経路上に配置されている第２ポンプを備えていてもよい。制御部は、第１の状態から第２の状態への切り替え時において、第１ポンプの流量を減少させるとともに第２ポンプの流量を増加させてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

【0010】

第１流量調整部は、第１ガス経路上に配置されている第１バルブを備えていてもよい。第２流量調整部は、第２ガス経路上に配置されている第２バルブを備えていてもよい。制御部は、第１の状態から第２の状態への切り替え時において、第１バルブの開度を減少させるとともに第２バルブの開度を増加させてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

【0011】

濃縮部は、濃縮部入口と、検知部と接続されている濃縮部出口と、を備えていてもよい。ガス検知装置は、濃縮部出口と濃縮部入口とを接続する第３ガス経路と、第３ガス経路上に配置されている第３バルブと、をさらに備えていてもよい。制御部は、第１の状態において第３バルブを開状態に制御し、第２の状態において第３バルブを閉状態に制御してもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

【0012】

濃縮部は、検知部と接続されている濃縮部出口を備えていてもよい。ガス検知装置は、濃縮部を含んでいないループ経路によって構成されている第１閉経路と、濃縮部出口と第１閉経路との接続経路上に配置されている第４バルブと、第１閉経路と検知部との接続経路上に配置されている第５バルブと、を備えていてもよい。制御部は、第１の状態において、第５バルブを閉状態に維持しながら、第４バルブを所定時間開状態にした後に閉状態に遷移させてもよい。制御部は、第２の状態において、第５バルブを閉状態から開状態に遷移させてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

【0013】

検知部は、パージガスおよび濃縮ガスが流入する検知部入口と、検知部入口から流入したガスが排出される検知部出口と、を備えていてもよい。ガス検知装置は、検知部出口とガスを外部へ排気する排出口とを接続する第４ガス経路と、検知部出口と検知部入口とを接続する第５ガス経路と、第４ガス経路上に配置されている第６バルブと、第５ガス経路上に配置されている第７バルブと、をさらに備えていてもよい。制御部は、第１の状態において、第６バルブを開状態にするとともに第７バルブを閉状態にしてもよい。制御部は、第２の状態において、第６バルブを閉状態にするとともに第７バルブを開状態にしてもよい。効果の詳細は実施例で説明する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施例１のガス検出システム１の概略ブロック図である。

【図2】ガス検出システム１の動作を説明するタイミングチャートである。

【図3】ガス検出システム１の動作概略図である。

【図4】ガス検出システム１の動作概略図である。

【図5】ガス検出システム１の動作概略図である。

【図6】実施例２のガス検出システム２０１の概略ブロック図である。

【図7】ガス検出システム２０１の動作を説明するタイミングチャートである。

【図8】実施例３のガス検出システム３０１の概略ブロック図である。

【図9】ガス検出システム３０１の動作概略図である。

【図10】ガス検出システム３０１の動作概略図である。

【図11】ガス検出システム３０１の動作概略図である。

【図12】実施例４のガス検出システム４０１の概略ブロック図である。

【図13】ガス検出システム４０１の動作概略図である。

【図14】ガス検出システム４０１の動作概略図である。

【図15】ガス検出システム４０１の動作概略図である。

【図16】ガス検出システム４０１の動作概略図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例0015】

（ガス検出システム１の構成）
図１に、実施例１のガス検出システム１の概略ブロック図を示す。図１では、信号の流れを点線で記載している。ガス検出システム１は、ガス検知装置２、試料ガス容器３、を備えている。試料ガス容器３は、試料ガスを保持するための容器である。試料ガス容器３は、例えば樹脂フィルム製のパックであってもよい。また試料ガス容器の代わりに直接目的ガスを取り込んでも良い。

【0016】

ガス検知装置２は、濃縮器Ｃ１、センサＳ１、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖａ、第１ポンプＰ１、第２ポンプＰ２、配管Ｒ１、配管Ｒ２、第１流量調整部Ｆ１、第２流量調整部Ｆ２、制御部１０、算出部１１、を主に備えている。濃縮器Ｃ１は、吸着材ＡＤ１およびヒータＨＥ１を備えている。吸着材ＡＤ１は、試料ガス中の目的ガス成分を吸着可能であるとともに、ヒータＨＥ１によって所定温度以上に加熱されることで吸着した目的ガス成分を脱離可能である。これにより、目的ガス成分を濃縮して放出可能とされている。吸着材ＡＤ１の材料としては、メソポーラス材料（例：メソポーラスシリカ、メソポーラス有機シリカ、メソポーラスカーボン等）、金属有機構造体（MOF:Metal-Organic Framework）、ゼオライト、活性炭等のミクロポーラス材料、を用いることができる。

【0017】

センサＳ１は、濃縮器Ｃ１から脱離した目的ガス成分の濃度を測定可能なセンサである。センサＳ１は、目的ガス成分の吸着により抵抗、容量、共振周波数、応力等が変化するタイプを用いることができる。

【0018】

配管Ｒ１は、大気吸入口ＡｉとセンサＳ１の入口Ｓ１ｉとを接続している。大気吸入口Ａｉは、大気を吸入する部位である。大気は、目的ガス成分を含まないパージガスとして機能する。すなわち配管Ｒ１は、パージガスをセンサＳ１へ導入可能な経路である。第１流量調整部Ｆ１は、後述する第１ガス経路ＧＰ１上に配置されており、第１ガス経路ＧＰ１上のパージガスの流量を調整可能な機構である。第１流量調整部Ｆ１の内容は、様々であってよい。本実施例では、第１流量調整部Ｆ１は、第１ポンプＰ１およびバルブＶ１を備えている。

【0019】

濃縮器Ｃ１の入口Ｃ１ｉには、配管Ｒ０によって試料ガス容器３が接続されている。濃縮器Ｃ１の出口Ｃ１ｏは、配管Ｒ２によって、センサＳ１の入口Ｓ１ｉに接続されている。後述するように、出口Ｃ１ｏからは、濃縮ガスが出力される。すなわち配管Ｒ２は、濃縮ガスをセンサＳ１へ導入可能な経路である。第２流量調整部Ｆ２は、後述する第２ガス経路ＧＰ２上に配置されており、第２ガス経路ＧＰ２上のガス流量を調整可能な機構である。第２流量調整部Ｆ２の内容は、様々であってよい。本実施例では、第２流量調整部Ｆ２は、第２ポンプＰ２およびバルブＶ２を備えている。

【0020】

センサＳ１の出口Ｓ１ｏには、大気排出口Ａｏ１が接続されている。大気排出口Ａｏ１は、センサＳ１内部を通過したガスを大気中へ排出する部位である。また、濃縮器Ｃ１の出口Ｃ１ｏとバルブＶ２との接続経路間には、バルブＶａを介して大気排出口Ａｏ２が接続されている。大気排出口Ａｏ２は、ガスを外部へ排出する部位である。

【0021】

制御部１０は、第１流量調整部Ｆ１および第２流量調整部Ｆ２の動作を互いに独立に制御可能な部位である。具体的には、制御部１０は、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖａの開度を制御するとともに、第１ポンプＰ１および第２ポンプＰ２の動作を制御する。算出部１１は、試料ガス中の目的ガス成分の濃度を算出する装置である。算出部１１には、センサＳ１の出力値ＯＶが入力される。算出部１１は、出力値ＯＶに基づいて、目的ガス成分濃度を算出する。算出部１１は、例えばＰＣなどであってもよい。

【0022】

（ガス検出システム１のガス検出動作）
図２のタイミングチャートおよび図３～図５の動作概略図を用いて、ガス検出動作を説明する。なお図３～図５の動作概略図では、形成されているガス経路を実線で示し、形成されていないガス経路を破線で示している。また、開状態のバルブを白抜きで示すとともに、閉状態のバルブを黒塗りで示している。また、動作中状態のポンプおよびヒータを白抜きで示すとともに、停止状態のポンプおよびヒータを黒塗りで示している。

【0023】

図２の期間Ｔ１では、吸着ステップが行われる。具体的には、時刻ｔ０において制御部１０は、バルブＶ１およびＶａを開状態にするとともに、バルブＶ２を閉状態にする（図３参照）。これにより、第１ガス経路ＧＰ１が形成されているとともに、第２ガス経路ＧＰ２が遮断されている、第１の状態となる。第１ガス経路ＧＰ１は、大気を供給する大気吸入口Ａｉを、センサＳ１に接続している経路である。第１ポンプＰ１を動作させることで、大気吸入口Ａｉから大気排出口Ａｏ１まで大気が強制的に流れる。第１ガス経路ＧＰ１を介してパージガス（大気）がセンサＳ１へ流入する。パージガスのセンサＳ１への流入量ＩＦ１は、一定値ＣＶである。また、第２ガス経路ＧＰ２は、濃縮器Ｃ１からセンサＳ１へ至る経路である。第２ガス経路ＧＰ２は、バルブＶ２で遮断されている。よって、濃縮器Ｃ１から出力される濃縮ガスの、センサＳ１への流入量ＩＦ２は、ゼロである。従って、流入量ＩＦ１とＩＦ２との合計流入量ＴＦは、一定値ＣＶとなる。

【0024】

また、試料ガス容器３から濃縮器Ｃ１を介して大気排出口Ａｏ２へ至る、ガス経路ＧＰａが形成される。ガス経路ＧＰａは、気体試料を濃縮器Ｃ１に供給する試料供給流路である。第２ポンプＰ２を動作させることで、試料ガス容器３から濃縮器Ｃ１を介して大気排出口Ａｏ２まで、試料ガスが強制的に流れる。吸着材ＡＤ１の表面を試料ガスに暴露することで、目的ガス成分を選択的に吸着させることができる。

【0025】

図２の期間Ｔ２では、離脱ステップが行われる。具体的には、時刻ｔ１において制御部１０は、バルブＶ１を開状態に維持しながら、バルブＶａを閉状態に遷移させる。また第２ポンプＰ２を停止する。これにより、ガス経路ＧＰａが遮断される（図４参照）。なお、期間Ｔ２においても、第１の状態（第１ガス経路ＧＰ１が形成されているとともに、第２ガス経路ＧＰ２が遮断されている状態）は、維持されている。

【0026】

また、ヒータＨＥ１をオンにし、吸着材ＡＤ１の加熱を開始する。吸着材ＡＤ１が所定温度以上に加熱されると、目的ガス成分が吸着材ＡＤ１から離脱する。離脱した目的ガス成分は、濃縮器Ｃ１内に充満する。

【0027】

図２の期間Ｔ３では、測定ステップが行われる。具体的には、時刻ｔ２において制御部１０は、バルブＶ１を閉状態に遷移させるとともに、バルブＶ２を開状態に遷移させる。また、第１ポンプＰ１を停止させるとともに、第２ポンプＰ２を動作開始させる。これにより、第１ガス経路ＧＰ１が遮断されているとともに、第２ガス経路ＧＰ２が形成されている、第２の状態となる（図５参照）。このとき、濃縮器Ｃ１の不図示の吸入口から、Ｎ_２などのキャリアガスを供給してもよい。

【0028】

時刻ｔ２における、第１の状態から第２の状態への切り替え時の動作を説明する。時刻ｔ２において、パージガスの流入量ＩＦ１は、一定値ＣＶからゼロに瞬時に切り替わる（領域Ａ１参照）。また、濃縮ガスの流入量ＩＦ２は、ゼロから一定値ＣＶに瞬時に切り替わる（領域Ａ２参照）。従って、流入量ＩＦ１とＩＦ２との合計流入量ＴＦは、時刻ｔ２の前後において一定値ＣＶとなる（矢印Ｙ１および領域Ａ３参照）。

【0029】

濃縮器Ｃ１内に充満していた目的ガス成分は、第２ガス経路ＧＰ２を介してセンサＳ１へ運ばれ、センサＳ１で検知される。センサＳ１を通過した目的ガス成分は、大気排出口Ａｏ１を介して大気中に排出される。図２に示すように、センサＳ１の出力値ＯＶは、時刻ｔ２の経過直後から、測定期間ＭＴの間だけ変化する。これは、濃縮された目的ガス成分を含むガスのかたまりが、測定期間ＭＴの間だけセンサＳ１を通過するためである。 そして算出部１１は、出力値ＯＶのピーク値ＰＶを用いて、目的ガス成分濃度を算出する。

【0030】

（課題および効果）
比較例として、配管Ｒ１を備えない、従来構造を説明する。従来構造では、測定ステップが開始される時刻ｔ２以前は、センサＳ１には、いずれのガスも流入しない。そして時刻ｔ２において、濃縮器Ｃ１からセンサＳ１への濃縮ガスの流入が開始される。従って時刻ｔ２において、センサＳ１のガス流が、止まった状態から急に流れ始める。すると、センサＳ１の出力値ＯＶ＿Ｃが、変動期間ＦＴの間ドリフトしてしまう（図２、点線参照）。これは、ガス流量の変動に起因して、センサＳ１にかかる圧力が変動したり、センサＳ１周囲の雰囲気とセンサＳ１間の平衡状態が変化するためである。

【0031】

一般に、変動期間ＦＴは、前述した測定期間ＭＴよりも十分に長い。例えば、変動期間ＦＴが３０分であり、測定期間ＭＴが１分などである。また一般に、ドリフト量ＤＶは、ピーク値ＰＶよりも大きい。そして測定期間ＭＴと変動期間ＦＴの開始タイミング（時刻ｔ２）が重複するため、目的ガス成分の濃度の測定値（ピーク値ＰＶ）が、流量変動によるノイズ成分（ドリフト量ＤＶ）に埋もれてしまう。そのため、目的ガス成分の濃度を正確に測定するのが困難であった。

【0032】

本実施例の技術では、濃縮ガスが濃縮器Ｃ１からセンサＳ１に送られる時刻ｔ２の前後において、センサＳ１へのガスの流入量を一定に維持することができる（領域Ａ３参照）。流量変動によるノイズ成分（ドリフト量ＤＶ）の発生を抑制することができる。従って、目的ガス成分の濃度を正確に測定することが可能となる。

【実施例0033】

（ガス検出システム２０１の構成）
図６に、実施例２のガス検出システム２０１の概略ブロック図を示す。実施例１のガス検出システム１（図１）と実施例２のガス検出システム２０１（図６）とで、共通する部位には同一符号を付すことで、説明を省略する。また実施例２に特有の部位については、２００番台の符号を付すことで区別している。

【0034】

ガス検知装置２０２は、バルブＶ１およびＶ２に代えて、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）２１１および２１２を備えている。ＭＦＣ２１１および２１２は、内部に不図示のコントロールバルブを備えている。そしてガスの質量流量の計測値に基づいて、コントロールバルブの開度を調整する。またガス検知装置２０２は、出口Ｓ１ｏと大気排出口Ａｏ１との接続経路上に、流量センサＳ２００をさらに備えている。流量センサＳ２００は、センサＳ１に流れる全ガス流量をリアルタイムで測定可能な部位である。流量センサＳ２００の測定結果は、制御部１０に入力される。

【0035】

（ガス検出システム２０１のガス検出動作）
図７のタイミングチャートを用いて、ガス検出動作を説明する。時刻ｔ２までの動作は、実施例１（図２）と同様である。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの切り替え期間ＳＴにおいて、第１の状態から第２の状態への切り替えが行われる。切り替え期間ＳＴでは、制御部１０は、ＭＦＣ２１１のコントロールバルブの開度を連続的に減少させるとともに、ＭＦＣ２１２のコントロールバルブの開度を連続的に増加させる。また制御部１０は、流入量ＩＦ１とＩＦ２との合計が一定値ＣＶとなるように、ＭＦＣ２１１およびＭＦＣ２１２を制御する。これにより、パージガスの流入量ＩＦ１を連続的に減少させることができる（領域Ａ２０１参照）。また、濃縮ガスの流入量ＩＦ２を連続的に増加させることができる（領域Ａ２０２参照）。そして合計流入量ＴＦは、替え期間ＳＴの前後において一定値ＣＶとなる（矢印Ｙ２０１および領域Ａ２０３参照）。このような制御は、流量センサＳ２００の測定結果を用いたフィードバック制御によって、実現可能である。

【0036】

（効果）
バルブを急激に開閉する場合には、ガス流量にオーバーシュートやアンダーシュートなどの流量変動が発生する場合がある。その結果、センサＳ１へのガスの合計流入量ＴＦに変動が発生し、目的ガス成分の濃度の測定精度が低下してしまう恐れがある。本実施例の技術では、ＭＦＣ２１１および２１２のコントロールバルブの開閉動作を緩慢にすることができる。替え期間ＳＴの前後における、合計流入量ＴＦの変動を抑制することができる（領域Ａ２０３参照）。従って、目的ガス成分の濃度を正確に測定することが可能となる。

【0037】

（実施例２の変形例）
流入量ＩＦ１やＩＦ２を連続的に変化させる方法は、様々であってよい。例えば、切り替え期間ＳＴにおいて、バルブＶ１およびバルブＶ２を開状態に維持しながら、第１ポンプＰ１の流量を減少させるとともに第２ポンプＰ２の流量を増加させてもよい。流量は、ポンプの動作周波数によって制御してもよい。

【0038】

切り替え期間ＳＴにおける流入量ＩＦ１およびＩＦ２の変化は、連続的な態様に限られない。例えば、２０％ずつ５回に分けて変化させるなど、段階的に変化させてもよい。また、流量センサＳ２００を備えなくてもよい。