JP5026913B2 - 湿度センサの劣化判定方法及び湿度測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、湿度測定装置における湿度センサの劣化を判定するための劣化判定方法及び湿度測定装置に関するものである。

従来、図５に示すように、湿度測定装置或いは温湿度測定装置１などは、湿度センサ２１、更には温度センサ２２を備えたセンサ部２と、装置本体３とを備えた構成とされ、装置本体３には、センサ部２からの出力信号に基づき湿度、温度を測定する計測部４及びその結果を表示するディスプレー装置５を備えている。また、センサ部２と装置本体３とは、図示するように、ケーブル６にて接続されているが、一体に構成されることもある。

このような装置にて、近年、小型、高感度の湿度センサ２１としては、湿度の変化に応じて電気的特性が変化するセラミックタイプのセンサと、高分子膜タイプのセンサが頻繁に使用されるが、特に、高分子膜タイプの湿度センサは、水濡れ（結露）によって劣化し易いという欠点がある。

特許文献１に開示する温湿度測定装置では、図５に示すように、センサ部２に水濡れや結露による水分で変色する水濡れ感知シール２３を貼り付け、センサ部２が水に濡れた場合には、水濡れ感知シール２３の色が変化することにより、異常があったことが分かるようにしている。

従って、水濡れ感知シールが設けられた温湿度測定装置などにおいては、湿度センサの異常や故障などによる不具合が報告された場合に、この感知シールの状況を確認することにより、湿度センサの異常や故障の原因を特定することができる。つまり、シールの色が変化していれば、湿度センサの不具合は水濡れが一つの原因であると判断することができる。

また、特許文献２には、湿度センサ、温度センサを備えた空気調和機において、故障診断モードが設けられており、故障診断モードが選択された場合には、湿度センサなどに温度上昇などの環境変化を与え、その環境変化をセンサで検出する検出時の変化度合を確認し、診断を行う方法が開示されている。
特許第３５６１２６３号公報 特開２００１−２２７７９０号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示するような水濡れ感知シールが設けられた温湿度測定装置などにおいては、水濡れ感知シールが、１回でも水に濡れてしまうと、センサの異常と判断することになるが、実際には、センサが劣化していない場合もある。つまり、湿度センサによっては、その構造、材料により、多少の水濡れが起こっても、乾燥させることにより再び使用可能となる場合がある。

また、上記特許文献２の方法は、装置を大型化すると共に、簡易タイプの湿度測定装置に採用することは実際上コスト的にも困難である。

本発明の目的は、湿度センサの劣化を的確に判断することができ、確実に且つ精度の高い測定が可能な湿度センサの劣化判定方法及び湿度測定装置を提供することである。

本発明の他の目的は、湿度センサの劣化を的確に判断することができ、確実に且つ精度の高い測定が可能であり、かつ、小型、簡易な構成とされる湿度測定装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る湿度センサの劣化判定方法及び湿度測定装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明によれば、湿度を検出するための湿度センサを備えたセンサ部と、前記センサ部からの出力信号に基づき湿度を測定する計測部と、前記計測部からの測定結果を表示する表示部と、を有する湿度測定装置において前記湿度センサの劣化を判定する方法であって、
前記計測部にて測定された湿度値（ＲＨ）を所定の湿度判定レベル（ＲＨｍａｘ）と比較し、前記湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベル（ＲＨｍａｘ）以上（ＲＨ≧ＲＨｍａｘ）となった場合の各持続時間（Ｔｎ）が、予め設定された規定値（Ｔｍｉｎ）以上（Ｔｎ≧Ｔｍｉｎ）である場合のみ、その持続時間（Ｔｎ）を積算し、
前記積算された各持続時間の積算値（Ｔｔｏｔａｌ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋・・・・＋Ｔｎ）が規定持続時間（Ｔｓｅｔ）以上（Ｔｔｏｔａｌ≧Ｔｓｅｔ）となった場合に、前記湿度センサが劣化していると判断し、前記表示部に警告を表示する、
ことを特徴とする湿度センサの劣化判定方法が提供される。

第２の本発明によれば、湿度を検出するための湿度センサを備えたセンサ部と、前記センサ部からの出力信号に基づき湿度を測定する計測部と、前記計測部からの測定結果を表示する表示部と、を有する湿度測定装置において、
前記計測部は、
（i）測定された湿度値（ＲＨ）を所定の湿度判定レベル（ＲＨｍａｘ）と比較し、前記湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベル（ＲＨｍａｘ）以上（ＲＨ≧ＲＨｍａｘ）となった場合の持続時間（Ｔｎ）が規定値（Ｔｍｉｎ）以上（Ｔｎ≧Ｔｍｉｎ）である場合のみ、その持続時間（Ｔｎ）を積算する積算手段と、
（ii）前記積算手段にて得られた前記各持続時間の積算値（Ｔｔｏｔａｌ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋・・・・＋Ｔｎ）を保持する記憶手段と、
（iii）前記記憶手段に保持された前記各持続時間の積算値（Ｔｔｏｔａｌ）を、予め決められた規定持続時間（Ｔｓｅｔ）と比較し、前記持続時間積算値Ｔｔｏｔａｌが規定持続時間（Ｔｓｅｔ）以上（Ｔｔｏｔａｌ≧Ｔｓｅｔ）となった場合に、前記湿度センサが劣化していると判断し、前記表示部に警告を表示させる比較判定手段と、
を有することを特徴とする湿度測定装置が提供される。

上記第１、第２の本発明にて、前記湿度センサは、高分子膜タイプのセンサ又はセラミックタイプのセンサである。

本発明によれば、湿度センサの劣化を的確に判断することができる。従って、確実に且つ精度の高い測定が可能であり、しかも、小型、簡易な装置構成とすることができる。

以下、本発明に係る湿度センサの劣化判定方法及び湿度測定装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
図１に、本発明に係る湿度センサの劣化判定方法を実施することのできる湿度測定装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例の湿度測定装置１は、その全体構成は、図５を参照して説明した従来の湿度測定装置１と同様の構成とすることができる。

図１及び図５を参照すると、本実施例の湿度測定装置１は、湿度を検出するための湿度測定素子（即ち、湿度センサ）２１、更には、必要により温度測定素子（温度センサ）２２をも備えたセンサ部２と、装置本体３と、を備えている。本実施例にて、センサ部２と装置本体３とは、図示するように、ケーブル６にて接続されているが、センサ部２と装置本体３とを一体に構成することもできる。

本実施例にてセンサ部２を構成する湿度センサ２１は、通常使用されている高分子膜タイプのセンサとされるが、本発明の原理は、その他のタイプの、特に水濡れにより劣化をもたらす湿度センサ、例えば、セラミックタイプの湿度センサなどを有する湿度測定装置にも有効に適用することができる。また、センサ部２には、本実施例では、上述のように、温度を測定するための温度センサ２２が設置されているが、温度センサ２２としては、例えば、サーミスタとすることができる。従って、本実施例の湿度測定装置１は、必要に応じて温度をも表示することができ、温湿度測定装置としても機能する。

装置本体３は、センサ部２の湿度センサ２１からの出力信号を受信し、湿度（必要により、温度）を測定する計測部４と、計測部４からの測定結果等を表示する液晶パネルを備えたディスプレー装置（表示部）５と、を有している。計測部４は、内蔵したＣＰＵ（制御装置）４１にてセンサ部２からの信号に基づき湿度（以後、「相対湿度」を意味するものとする。）を計算し、その結果をディスプレー装置５に表示したり、内部メモリ（記憶手段）４２に記憶する。

次に、図２及び図３を参照して、本発明の湿度センサ劣化判定方法の一実施例について説明する。

センサ部２にて湿度測定が開始されると（Ｓ１）、計測部４は、制御装置４１によりセンサ部２からの信号に基づき湿度（ＲＨ）を演算して求める（Ｓ２）。必要により、ディスプレー装置５に湿度を表示する。

この湿度値（ＲＨ）は、常時、所定値（湿度判定レベルＲＨｍａｘ）、例えば、１００％ｒｈ（相対湿度）と比較される（Ｓ３）。湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベルＲＨｍａｘを超えない場合、即ち、ステップ３（Ｓ３）にてＮｏの場合には、ステップ２（Ｓ２）に戻って測定を継続する。

湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベルＲＨｍａｘ以上（ＲＨ≧ＲＨｍａｘ）となった場合には、即ち、ステップ３（Ｓ３）にてＹｅｓの場合には、その都度、その持続時間（Ｔｎ）を測定する（Ｓ４）。

制御装置４１は、測定された湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベルＲＨｍａｘ以上となった場合の各持続時間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、・・・・Ｔｎ）を全て、積算手段により積算し、その積算値（Ｔｔｏｔａｌ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋・・・・＋Ｔｎ）を内部メモリ４２に保持する（Ｓ５）。

ここで、例えば、湿度測定装置１が断続的に使用されるような場合には、既に、メモリ４２には、前回使用時までに発生した、湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベルＲＨｍａｘ以上となった場合の各持続時間の積算値が保持されていることがある。この場合には、前回使用時までの積算値に、更に、今回の使用時に発生した、湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベルＲＨｍａｘ以上となった場合の各持続時間が積算され、最新の積算値Ｔｔｏｔａｌがメモリ４２に保持されることとなる。

次に、制御装置４１は、各持続時間の最新の積算値Ｔｔｏｔａｌを、予め決められた規定持続時間Ｔｓｅｔと比較する（Ｓ６）。規定持続時間Ｔｓｅｔは、使用する湿度センサにより適宜設定し得るが、通常、１０〜５０時間とすることができる。

具体的に説明すると、図３に、本発明に従って測定した湿度測定結果の一例を示す。

例えば、図３の湿度測定結果によれば、この例の湿度測定装置による湿度測定においては、１００％ｒｈ（相対湿度）以上となった場合が、４回発生している。

従って、本実施例によれば、１００％ｒｈ（相対湿度）以上となった場合に測定された、各持続時間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）を逐次積算する。制御装置４１は、この積算された持続時間の積算値Ｔｔｏｔａｌ（＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）を、予め決められた規定持続時間Ｔｓｅｔと比較する（Ｓ６）。

上記持続時間積算値Ｔｔｏｔａｌが、規定持続時間Ｔｓｅｔ以上（Ｔｔｏｔａｌ≧Ｔｓｅｔ）となった場合には、比較判定手段により湿度センサ２１が劣化していると判断し、制御装置４１は、ディスプレー装置５に警告を表示する。本実施例にて、規定持続時間Ｔｓｅｔは、５０時間とした。

ステップ６（Ｓ６）にて、持続時間積算値Ｔｔｏｔａｌが規定持続時間Ｔｓｅｔを超えない場合、即ち、ステップ６（Ｓ３）にてＮｏの場合には、ステップ２（Ｓ２）に戻って測定を継続する。

上記ステップ６、７により、使用者は、湿度センサ２１の異常を確実に知ることができる。

使用者は、湿度測定を中止し（Ｓ８）、湿度センサ２１の交換等を行うことができる。

なお、湿度センサ２１の種類によって水濡れに対する耐性が異なる。そのため、本実施例にて、センサ劣化の基準となる湿度の判定レベル（ＲＨｍａｘ）や規定持続時間（Ｔｓｅｔ）については、湿度センサ２１の種類に応じて固有の数値を設定する必要がある。

本発明者の実験結果によれば、湿度センサの種類、湿度の判定レベル、規定持続時間Ｔｓｅｔの一例を挙げれば、表１の通りである。ただ、本発明は、下記数値に限定されるものではない。

上記本実施例の湿度測定装置によれば、本発明に従った湿度センサの劣化方法により、湿度センサ２１の劣化の状況を精度よく監視し、劣化状態を的確に判断することができ、従って、確実に且つ精度の高い測定が可能である。また、特別な構成部材を必要とすることがなく、小型、簡易な構造とし得る。

実施例２
次に、図４を参照して、本発明の湿度センサ劣化判定方法の他の実施例について説明する。

上記実施例１の説明では、湿度の測定値（湿度判定レベル）が１００％ｒｈ以上の場合には、全ての場合において、その都度、その持続時間（Ｔｎ）測定し、測定された時間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、・・・・Ｔｎ）を積算するものとした。

しかし、湿度の測定値が１００％ｒｈであっても、湿度センサが完全には水濡れ（結露）しているとは判断できないため、例えば、持続時間（Ｔｎ）が、所定値（Ｔｍｉｎ）以上ではない場合には、積算しないこととすることもできる。

従って、本実施例では、制御装置４１は、湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベルＲＨｍａｘ以上となった場合の各持続時間（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、・・・・Ｔｎ）が、規定値（Ｔｍｉｎ）以上となった場合のみを積算するフィルタ機能（フィルタ手段）を備えている。

例えば、図３において、フィルタ手段は、持続時間が短いＴ１、Ｔ３（＜Ｔｍｉｎ）の場合には積算せず、持続時間が長いＴ２、Ｔ４（＞Ｔｍｉｎ）の場合にのみ積算する。規定値（Ｔｍｉｎ）は、使用する湿度センサにより適宜設定し得るが、通常、０．５〜１時間とすることができる。

つまり、本実施例では、センサ部２にて湿度測定が開始されると（Ｓ１）、計測部４は、制御装置４１がセンサ部２からの信号に基づき湿度（ＲＨ）を演算して求める（Ｓ２）。必要により、ディスプレー装置５に湿度を表示する。

この湿度値（ＲＨ）は、常時、所定値（湿度判定レベルＲＨｍａｘ）、例えば、１００％ｒｈ（相対湿度）と比較される（Ｓ３）。湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベルＲＨｍａｘを超えない場合、即ち、ステップ３（Ｓ３）にてＮｏの場合には、ステップ２（Ｓ２）に戻って測定を継続する。

湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベルＲＨｍａｘ以上となった場合には、即ち、ステップ３（Ｓ３）にてＹｅｓの場合には、その都度、その持続時間（Ｔｎ）を測定する（Ｓ４）。

本実施例では、湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベルＲＨｍａｘ以上となった場合の持続時間（Ｔｎ）を全て積算するのではなく、湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベルＲＨｍａｘ以上となった場合の持続時間（Ｔｎ）を、規定値（Ｔｍｉｎ）と比較する（Ｓ５）。本実施例では、規定値（Ｔｍｉｎ）は、１時間とした。

そして、持続時間（Ｔｎ）が、規定値（Ｔｍｉｎ）以上である場合のみ、即ち、ステップ５（Ｓ５）でＹｅｓの場合には、その持続時間（Ｔｎ）を積算する（Ｓ６）。持続時間（Ｔｎ）が、規定値（Ｔｍｉｎ）を超えない場合、即ち、ステップ５（Ｓ５）にてＮｏの場合には、ステップ２（Ｓ２）に戻って測定を継続する。

制御装置４１は、湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベルＲＨｍａｘ以上であって、且つ、規定値（Ｔｍｉｎ）以上の持続時間（Ｔ２、Ｔ４、・・・・Ｔｎ）を、積算手段により積算し、積算値（Ｔｔｏｔａｌ＝Ｔ２＋Ｔ４＋・・・・＋Ｔｎ）を内部メモリ４２に保持する（Ｓ６）。

その後の、ステップ７〜９（Ｓ７〜Ｓ９）は、実施例１のステップ６〜８（Ｓ６〜Ｓ８）と同じであるので、実施例１の説明を援用し、ここでの説明を省略する。

本実施例も又、実施例１と同様の、或いは、更に的確に湿度センサーの劣化状況を判断することができる。

上記実施例１、２に関して説明した本発明によれば、湿度の計測動作を継続している必要があり、計測が行われていない場合の水濡れについては把握することができない。従って、本発明の湿度測定装置においても、従来例にて説明した、水濡れ感知シール２３（図１参照）などのような物理的な検知手段を併用しても良い。

水濡れ感知シール２３は、紙等のベースに水溶性の色素を含有した塗料を塗布したものであり、当業者には周知であるので、これ以上の説明は省略する。

本発明に係る湿度センサの劣化判定方法を実施することのできる湿度測定装置の一実施例を説明する概略構成ブロック図である。 本発明に係る湿度センサの劣化判定方法の一実施例を説明するフロー図である。 湿度センサの湿度測定結果の一例を説明する図である。 本発明に係る湿度センサの劣化判定方法の他の実施例を説明するフロー図である。 従来の湿度測定装置の概略構成を示す図である。図である。

符号の説明

１ 湿度測定装置
２ センサ部
３ 装置本体
４ 計測部
５ ディスプレー装置
６ 接続ケーブル
２１ 湿度センサ
２２ 温度センサ
２３ 水濡れ感知シール
４１ 制御装置
４２ メモリ（記憶手段）

Claims (4)

1. 湿度を検出するための湿度センサを備えたセンサ部と、前記センサ部からの出力信号に基づき湿度を測定する計測部と、前記計測部からの測定結果を表示する表示部と、を有する湿度測定装置において前記湿度センサの劣化を判定する方法であって、
   前記計測部にて測定された湿度値（ＲＨ）を所定の湿度判定レベル（ＲＨｍａｘ）と比較し、前記湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベル（ＲＨｍａｘ）以上（ＲＨ≧ＲＨｍａｘ）となった場合の各持続時間（Ｔｎ）が、予め設定された規定値（Ｔｍｉｎ）以上（Ｔｎ≧Ｔｍｉｎ）である場合のみ、その持続時間（Ｔｎ）を積算し、
   前記積算された各持続時間の積算値（Ｔｔｏｔａｌ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋・・・・＋Ｔｎ）が規定持続時間（Ｔｓｅｔ）以上（Ｔｔｏｔａｌ≧Ｔｓｅｔ）となった場合に、前記湿度センサが劣化していると判断し、前記表示部に警告を表示する、
   ことを特徴とする湿度センサの劣化判定方法。
2. 前記湿度センサは、高分子膜タイプのセンサ又はセラミックタイプのセンサであることを特徴とする請求項１に記載の湿度センサの劣化判定方法。
3. 湿度を検出するための湿度センサを備えたセンサ部と、前記センサ部からの出力信号に基づき湿度を測定する計測部と、前記計測部からの測定結果を表示する表示部と、を有する湿度測定装置において、
   前記計測部は、
   （i）測定された湿度値（ＲＨ）を所定の湿度判定レベル（ＲＨｍａｘ）と比較し、前記湿度値（ＲＨ）が湿度判定レベル（ＲＨｍａｘ）以上（ＲＨ≧ＲＨｍａｘ）となった場合の持続時間（Ｔｎ）が規定値（Ｔｍｉｎ）以上（Ｔｎ≧Ｔｍｉｎ）である場合のみ、その持続時間（Ｔｎ）を積算する積算手段と、
   （ii）前記積算手段にて得られた前記各持続時間の積算値（Ｔｔｏｔａｌ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋・・・・＋Ｔｎ）を保持する記憶手段と、
   （iii）前記記憶手段に保持された前記各持続時間の積算値（Ｔｔｏｔａｌ）を、予め決められた規定持続時間（Ｔｓｅｔ）と比較し、前記持続時間積算値Ｔｔｏｔａｌが規定持続時間（Ｔｓｅｔ）以上（Ｔｔｏｔａｌ≧Ｔｓｅｔ）となった場合に、前記湿度センサが劣化していると判断し、前記表示部に警告を表示させる比較判定手段と、
   を有することを特徴とする湿度測定装置。
4. 前記湿度センサは、高分子膜タイプのセンサ又はセラミックタイプのセンサであることを特徴とする請求項３に記載の湿度測定装置。

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