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公開番号2025137091
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024036090
出願日2024-03-08
発明の名称ケミカルセンサシステム
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類G01N 27/414 20060101AFI20250911BHJP(測定;試験)
要約【課題】標的物質を精度よく検出可能なケミカルセンサシステムを提供する。
【解決手段】実施形態によれば、ケミカルセンサシステムは、管路と、送風装置と、グラフェンケミカルセンサと、圧力不感ケミカルセンサと、制御装置と、を備える。前記管路は、検査対象に接続される。前記送風装置は、前記管路に設けられる。前記送風装置は、前記検査対象から下流に検体ガスを送る。前記グラフェンケミカルセンサは、前記管路に設けられる。前記グラフェンケミカルセンサは、標的物質を特異的に検出可能である。前記圧力不感ケミカルセンサは、前記管路に設けられる。前記圧力不感ケミカルセンサは、少なくとも前記標的物質を検出可能である。前記圧力不感ケミカルセンサは、気圧変動を検出しない。前記制御装置は、前記グラフェンケミカルセンサ及び前記圧力不感ケミカルセンサの検出結果に基づいて、前記検体ガスに前記標的物質が含まれるか否かを判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
検査対象に接続される管路と、
前記管路に設けられ、前記検査対象から下流に検体ガスを送る送風装置と、
前記管路に設けられ、標的物質を特異的に検出可能なグラフェンケミカルセンサと、
前記管路に設けられ、少なくとも前記標的物質を検出可能であり、気圧変動を検出しない圧力不感ケミカルセンサと、
前記グラフェンケミカルセンサ及び前記圧力不感ケミカルセンサの検出結果に基づいて、前記検体ガスに前記標的物質が含まれるか否かを判定する制御装置と、
を備えた、ケミカルセンサシステム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記グラフェンケミカルセンサは、前記送風装置の上流に設けられ、
前記圧力不感ケミカルセンサは、前記送風装置の下流に設けられる、請求項１に記載のケミカルセンサシステム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記グラフェンケミカルセンサ及び前記圧力不感ケミカルセンサが検出ありの場合に、前記検体ガスに前記標的物質が含まれると判定し、
前記グラフェンケミカルセンサ及び前記圧力不感ケミカルセンサの少なくともいずれかが検出なしの場合に、前記検体ガスに前記標的物質が含まれないと判定する、請求項１に記載のケミカルセンサシステム。
【請求項４】
報知装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記グラフェンケミカルセンサが検出あり、かつ、前記圧力不感ケミカルセンサが検出なしの場合に、前記検体ガスに前記標的物質が含まれないと判定し、前記グラフェンケミカルセンサの検出結果が気圧変動の影響を含むことを前記報知装置により報知する、請求項３に記載のケミカルセンサシステム。
【請求項５】
前記圧力不感ケミカルセンサは、前記標的物質を非特異的に検出可能である、請求項１に記載のケミカルセンサシステム。
【請求項６】
前記圧力不感ケミカルセンサは、金属酸化物センサである、請求項５に記載のケミカルセンサシステム。
【請求項７】
前記管路に設けられ、気圧変動を検出可能な圧力センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記グラフェンケミカルセンサ、前記圧力不感ケミカルセンサ、及び前記圧力センサの検出結果に基づいて、前記検体ガスに前記標的物質が含まれるか否かを判定する、請求項１～６のいずれか１つに記載のケミカルセンサシステム。
【請求項８】
前記圧力センサは、前記送風装置の上流、かつ、前記グラフェンケミカルセンサの下流に設けられる、請求項７に記載のケミカルセンサシステム。
【請求項９】
前記管路に設けられ、気圧変動を検出可能な圧力センサをさらに備え、
前記制御装置は、
前記グラフェンケミカルセンサ及び前記圧力不感ケミカルセンサが検出あり、かつ、前記圧力センサが検出なしの場合に、前記検体ガスに前記標的物質が含まれると判定し、
前記グラフェンケミカルセンサ及び前記圧力不感ケミカルセンサの少なくともいずれかが検出なしの場合に、前記検体ガスに前記標的物質が含まれないと判定する、請求項１、２、５、６のいずれか１つに記載のケミカルセンサシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ケミカルセンサシステムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、グラフェンケミカルセンサを用いて検体雰囲気に含まれる標的物質を検出するケミカルセンサシステムがある。このようなケミカルセンサシステムにおいて、グラフェンケミカルセンサが気圧変動を検出することで、標的物質の検出精度が低下する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－７４８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、標的物質を精度よく検出可能なケミカルセンサシステムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、ケミカルセンサシステムは、管路と、送風装置と、グラフェンケミカルセンサと、圧力不感ケミカルセンサと、制御装置と、を備える。前記管路は、検査対象に接続される。前記送風装置は、前記管路に設けられる。前記送風装置は、前記検査対象から下流に検体ガスを送る。前記グラフェンケミカルセンサは、前記管路に設けられる。前記グラフェンケミカルセンサは、標的物質を特異的に検出可能である。前記圧力不感ケミカルセンサは、前記管路に設けられる。前記圧力不感ケミカルセンサは、少なくとも前記標的物質を検出可能である。前記圧力不感ケミカルセンサは、気圧変動を検出しない。前記制御装置は、前記グラフェンケミカルセンサ及び前記圧力不感ケミカルセンサの検出結果に基づいて、前記検体ガスに前記標的物質が含まれるか否かを判定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態に係るケミカルセンサシステムを表すブロック図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係るケミカルセンサシステムのグラフェンケミカルセンサを模式的に表す説明図である。
第１実施形態に係るケミカルセンサシステムの判定の例を表す表である。
第１実施形態に係るケミカルセンサシステムの動作の一例を表すフローチャートである。
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、実験例におけるグラフェンケミカルセンサの検出結果及び圧力不感ケミカルセンサの検出結果を表すグラフである。
第２実施形態に係るケミカルセンサシステムを表すブロック図である。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第２実施形態に係るケミカルセンサシステムの判定の例を表す表である。
第２実施形態に係るケミカルセンサシステムの動作の一例を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るケミカルセンサシステムを表すブロック図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係るケミカルセンサシステムのグラフェンケミカルセンサを模式的に表す説明図である。
図１に表したように、第１実施形態に係るケミカルセンサシステム１００は、管路１０と、送風装置２０と、グラフェンケミカルセンサ３０と、圧力不感ケミカルセンサ４０と、制御装置５０と、を備える。ケミカルセンサシステム１００は、検査対象１から管路１０の下流に送られる検体ガスに標的物質が含まれるか否かを判定する。
【０００９】
管路１０は、検査対象１に接続される。管路１０は、例えば、中空のホースである。検査対象１は、例えば、物品が収納された箱である。管路１０の上流端には、捕集口１１が設けられている。管路１０には、送風装置２０、グラフェンケミカルセンサ３０、及び圧力不感ケミカルセンサ４０が設けられている。
【００１０】
送風装置２０は、検査対象１から下流に検体ガスを送る。検体ガスは、例えば、検査対象１の内部にある空気を含む。送風装置２０は、例えば、ポンプでもよいし、ファンでもよい。図１では、送風装置２０を作動させたときの検体ガスの流れを矢印で示している。
（【００１１】以降は省略されています）

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