JPH02128154A - 熱処理炉用酸素センサ - Google Patents
熱処理炉用酸素センサInfo
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- JPH02128154A JPH02128154A JP1252481A JP25248189A JPH02128154A JP H02128154 A JPH02128154 A JP H02128154A JP 1252481 A JP1252481 A JP 1252481A JP 25248189 A JP25248189 A JP 25248189A JP H02128154 A JPH02128154 A JP H02128154A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、炉内ｆｆｂ気の酸素ポテンシャルを測定し、
特にＨ２，Ｃｏ及びＣＨ４のガス成分を持つ炉内雰囲気
の炭素移動特性を求めるセンサが酸素イオンを導く動体
の測定電解質から成り、炉内雰囲気中にある接触電極と
酸素ポテンシャルが既知の基準媒質中にある接Ｉｌ］Ｉ
ｌｌ電極とを持っている、熱処理炉用酸素センサに関す
る。
特にＨ２，Ｃｏ及びＣＨ４のガス成分を持つ炉内雰囲気
の炭素移動特性を求めるセンサが酸素イオンを導く動体
の測定電解質から成り、炉内雰囲気中にある接触電極と
酸素ポテンシャルが既知の基準媒質中にある接Ｉｌ］Ｉ
ｌｌ電極とを持っている、熱処理炉用酸素センサに関す
る。
このようなセンサは公知であり、酸素イオンを導く動体
の測定電解質特に二酸化ジルコンから成り、その一方の
壁面は炉内雰囲気に接触し、他方の壁面は酸素ポテンシ
ャルが既知の基準媒質（大抵は空気）に接触している。
の測定電解質特に二酸化ジルコンから成り、その一方の
壁面は炉内雰囲気に接触し、他方の壁面は酸素ポテンシ
ャルが既知の基準媒質（大抵は空気）に接触している。
壁の両方の面には、炉内雰囲気と基準媒質との異なる酸
素ポテンシャルに応じて、種々の濃度の酸素原子、酸素
イオン及び電子が生ずる。これらは電圧として測定可能
で、この電圧は両方の酸素ポテンシャルの差を表わし、
測定電解質の壁にそれぞれ接触して電子を導く接触電極
により取出し可能である。
素ポテンシャルに応じて、種々の濃度の酸素原子、酸素
イオン及び電子が生ずる。これらは電圧として測定可能
で、この電圧は両方の酸素ポテンシャルの差を表わし、
測定電解質の壁にそれぞれ接触して電子を導く接触電極
により取出し可能である。
上述したような酸素センサは、熱処理炉内の浸炭雰囲気
の炭素レベルの調整にしばしば使用される。このような
浸炭雰囲気は主として一酸化炭素ＣＯ１水素Ｈ２及び多
少の請合の炭化水素主としてＣＨ４を含む窒素Ｎ２のガ
スから成る。
の炭素レベルの調整にしばしば使用される。このような
浸炭雰囲気は主として一酸化炭素ＣＯ１水素Ｈ２及び多
少の請合の炭化水素主としてＣＨ４を含む窒素Ｎ２のガ
スから成る。
炉内雰囲気中のＣＨ４Ｍ合が大きくなると、この炉内雰
囲気の製造は簡単かつ経済的になり、炉内雰囲気から工
作物表面への炭素移動割合も大きくなる。炉内雰囲気に
接触する酸素センサの測定値、炉内雰囲気のＣＯ含有量
及び炉室温度から、浸炭の調整のため炉内雰囲気の炭素
レベルを計算することができる。酸素センサの申し分の
ない機能にとって重要なことは、炉内雰囲気に接触する
接触電極が少なくとも測定電解質との接触個所において
ＣＨ４の分解に対して触媒作用しない導隼材料から構成
されていることである。ＣＨ４分解に対して触媒作用し
ない材料として、銅、銀、金又はパラジウムの金属が公
知である。しかしこれらの材料を炉内雰囲気中にある接
触Ｓ極として使用すると、得られる測定値を常に高い値
に表示するドリフトがおこり、それにより炉内雰囲気の
炭素レベルの調整に誤差の生ずるおそれがある。
囲気の製造は簡単かつ経済的になり、炉内雰囲気から工
作物表面への炭素移動割合も大きくなる。炉内雰囲気に
接触する酸素センサの測定値、炉内雰囲気のＣＯ含有量
及び炉室温度から、浸炭の調整のため炉内雰囲気の炭素
レベルを計算することができる。酸素センサの申し分の
ない機能にとって重要なことは、炉内雰囲気に接触する
接触電極が少なくとも測定電解質との接触個所において
ＣＨ４の分解に対して触媒作用しない導隼材料から構成
されていることである。ＣＨ４分解に対して触媒作用し
ない材料として、銅、銀、金又はパラジウムの金属が公
知である。しかしこれらの材料を炉内雰囲気中にある接
触Ｓ極として使用すると、得られる測定値を常に高い値
に表示するドリフトがおこり、それにより炉内雰囲気の
炭素レベルの調整に誤差の生ずるおそれがある。
測定電解質と炉内雰囲気又は基邸媒質中の接触ｗ＋極と
の間にあって異なる酸素ポテンシャルを取出される接触
面は、ＣＨ４分解に対して触媒作用しない材料から接触
電極が作られていても、生ずる電極反応のため、測定結
果にとって問題である。
の間にあって異なる酸素ポテンシャルを取出される接触
面は、ＣＨ４分解に対して触媒作用しない材料から接触
電極が作られていても、生ずる電極反応のため、測定結
果にとって問題である。
上述したようにｌｌ！１足すべき酸素ポテンシャルは、
酸素原子、酸素イオンの濃度及び測定個所における接触
電極により特徴づけられる。従って精確な測定のために
、測定過程によって測定個所と周囲の雰囲気との間の平
衡濃度が乱されないことが必要である。測定電解質から
出る酸素イオンと炉内雰囲気との強い反応（電極反応）
により、基準媒質側で測定電解質へ供給されるより多い
酸素イオンが測定電解質から除去されると、このような
乱れがおこる。その時１１１．＆の所における酸素ポテ
ンシャルは、周囲の炉内雰囲気中におけるより低い。従
って測定結果に関して、測定される酸素ポテンシャルは
低すぎる。
酸素原子、酸素イオンの濃度及び測定個所における接触
電極により特徴づけられる。従って精確な測定のために
、測定過程によって測定個所と周囲の雰囲気との間の平
衡濃度が乱されないことが必要である。測定電解質から
出る酸素イオンと炉内雰囲気との強い反応（電極反応）
により、基準媒質側で測定電解質へ供給されるより多い
酸素イオンが測定電解質から除去されると、このような
乱れがおこる。その時１１１．＆の所における酸素ポテ
ンシャルは、周囲の炉内雰囲気中におけるより低い。従
って測定結果に関して、測定される酸素ポテンシャルは
低すぎる。
公知の酸素センサでは、電極の測定個所と周囲の炉内雰
囲気との間の前述した平衡は、特定の強さの電極反応ま
でのみ維持される。炉室温度が高くなり、炭素レベルが
高くなるほど、電極反応が強くなり、測定が不精確にな
る。
囲気との間の前述した平衡は、特定の強さの電極反応ま
でのみ維持される。炉室温度が高くなり、炭素レベルが
高くなるほど、電極反応が強くなり、測定が不精確にな
る。
測定値の前述したドリフトの原因は、時間の経過につれ
て電極と測定電解質との接触が一居よくなることにより
、電極反応が不利に一府強くなることにある。
て電極と測定電解質との接触が一居よくなることにより
、電極反応が不利に一府強くなることにある。
本発明の基礎になっている課題は、最初にあげた種類の
酸素センサを改良して、測定誤差特に高いセンサ電圧の
方への測定値のドリフトが回避されるか、又は少なくと
も減少されるようにし、従って測定Ｍ確を改善されて炉
内雰囲気から工作物の表面への物質移動の駆動力を表わ
す測定値を与える酸素センサを提供することである。こ
うして上述した欠点を回避する。特に本発明は、熱処理
炉の炉室内に生じて高い浸炭速度を持つ雰囲気の酸素ポ
テンシャルを継続運転においても誤差なしに測定するの
を可能にする酸素センサを開発することにある。
酸素センサを改良して、測定誤差特に高いセンサ電圧の
方への測定値のドリフトが回避されるか、又は少なくと
も減少されるようにし、従って測定Ｍ確を改善されて炉
内雰囲気から工作物の表面への物質移動の駆動力を表わ
す測定値を与える酸素センサを提供することである。こ
うして上述した欠点を回避する。特に本発明は、熱処理
炉の炉室内に生じて高い浸炭速度を持つ雰囲気の酸素ポ
テンシャルを継続運転においても誤差なしに測定するの
を可能にする酸素センサを開発することにある。
このＢ頭を解決するため本発明によれば、炉内雰囲気中
にある接触ｍｔａと測定電解質との間に、別体の動体の
形をして酸素イオンを導く補償電解質が設けられて、測
定電解質と接触電極とに接触し、電極反応により測定電
解質から酸素イオンが除去される程度に、補償電解質が
周囲の炉内雰囲気から酸素イオンを吸収するように構成
されている。
にある接触ｍｔａと測定電解質との間に、別体の動体の
形をして酸素イオンを導く補償電解質が設けられて、測
定電解質と接触電極とに接触し、電極反応により測定電
解質から酸素イオンが除去される程度に、補償電解質が
周囲の炉内雰囲気から酸素イオンを吸収するように構成
されている。
酸素イオンのみを導く補償電解質が測定電解質−補償電
解質−炉内雰囲気の接触個所を持っているのがよい、こ
の補償電解質により、従来技術のように炉内雰囲気中に
あって電子を導く接触電極と測定電極との接触個所が不
要になる。
解質−炉内雰囲気の接触個所を持っているのがよい、こ
の補償電解質により、従来技術のように炉内雰囲気中に
あって電子を導く接触電極と測定電極との接触個所が不
要になる。
その代りに酸素イオンは、測定電解質−炉内雰囲気−補
償電解質の共通な接触個所から電子を導く測定個所へ導
かれる。
償電解質の共通な接触個所から電子を導く測定個所へ導
かれる。
酸素イオンは周囲の炉内雰囲気から測定電解質でなく補
償電解質へ入ることができる。従って補償電解質は、電
極反応により除去されるのと同じ程度に酸素イオンを周
囲の炉内雰囲気から吸取する。従って本発明により測定
電解質と接触電極との間に別体の動体としての補償電解
質を配置すると、電極反応により測定電解質に生ずる原
子、イオン又は電子の濃度変化がなくなる。従って電極
反応の強さの影響を受けない酸素ポテンシャル測定が可
能になる。
償電解質へ入ることができる。従って補償電解質は、電
極反応により除去されるのと同じ程度に酸素イオンを周
囲の炉内雰囲気から吸取する。従って本発明により測定
電解質と接触電極との間に別体の動体としての補償電解
質を配置すると、電極反応により測定電解質に生ずる原
子、イオン又は電子の濃度変化がなくなる。従って電極
反応の強さの影響を受けない酸素ポテンシャル測定が可
能になる。
本発明の有利な構成によれば、更に測定電解質の基準媒
質側において電子を導く接触ｔｉ極と測定電解質との間
に、酸素イオンのみを導く別のＭｆｍ電解質が設けられ
て、測定電解質−補償電解質−基準媒質の共通な接触個
所を持ち、炉内雰囲気中にある前述の補ｆＩｘ電解質と
原理的に同じように動作する。それにより高い酸素イオ
ン濃度も補償することができる。このことは、特に低い
炉室温度又は高い酸素ポテンシャルの場合、少ないイオ
ン流量の運転状態における炉内雰囲気では特に有利であ
る。この場合炉内雰囲気中にある測定個所におけるイオ
ン消費は、基準１質側測定個所におけるイオン生成より
少なくてもよい。その時付加的な補ｅ電解質の使用は過
電圧の形の誤測定を防止する。
質側において電子を導く接触ｔｉ極と測定電解質との間
に、酸素イオンのみを導く別のＭｆｍ電解質が設けられ
て、測定電解質−補償電解質−基準媒質の共通な接触個
所を持ち、炉内雰囲気中にある前述の補ｆＩｘ電解質と
原理的に同じように動作する。それにより高い酸素イオ
ン濃度も補償することができる。このことは、特に低い
炉室温度又は高い酸素ポテンシャルの場合、少ないイオ
ン流量の運転状態における炉内雰囲気では特に有利であ
る。この場合炉内雰囲気中にある測定個所におけるイオ
ン消費は、基準１質側測定個所におけるイオン生成より
少なくてもよい。その時付加的な補ｅ電解質の使用は過
電圧の形の誤測定を防止する。
補償電解質は二酸化ジルコンから成る立方体又は管状体
とし、なるべく管状測定電解質の管部分の形とすること
ができる。
とし、なるべく管状測定電解質の管部分の形とすること
ができる。
炉内雰囲気中にあって電子を導く接触電極が金から成る
か、又は主として金を含む白金金属合金から成るのがよ
い。その代りに、炉内雰囲気中にあって電子を導く接触
電極が半導体例えば炭化珪素から成るのもよい、基準媒
質中にあって電子を導く接触電極の材料として、耐熱ク
ロム−ニツケル鋼を使用するのがよい。
か、又は主として金を含む白金金属合金から成るのがよ
い。その代りに、炉内雰囲気中にあって電子を導く接触
電極が半導体例えば炭化珪素から成るのもよい、基準媒
質中にあって電子を導く接触電極の材料として、耐熱ク
ロム−ニツケル鋼を使用するのがよい。
本発明のそれ以上の詳細、特徴及び利点は、本発明によ
る酸素センサを示す図面についての以下の説明から明ら
かになる。
る酸素センサを示す図面についての以下の説明から明ら
かになる。
図面の第１図に示す酸素センサは、酸素イオンのみを導
く動体の測定電解質特に安定化された二酸化ジルコンか
ら成る片側の閉じた管ｌかう成っている。管状測定電解
質ｌ内には、電子を導く耐熱材料から成る管３が設けら
れ、この管を通る基嘔媒質２としての空気が、測定電解
質ｌの内側表面に接触せしめられる。
く動体の測定電解質特に安定化された二酸化ジルコンか
ら成る片側の閉じた管ｌかう成っている。管状測定電解
質ｌ内には、電子を導く耐熱材料から成る管３が設けら
れ、この管を通る基嘔媒質２としての空気が、測定電解
質ｌの内側表面に接触せしめられる。
空気供給管３は、電子を導く接触電極４ （内側電極と
も称される）に生ずる電圧を取出すための導体としても
構成されている。このため管３は端面で内側電極に接触
し、Ｉｌｌ！ｌ定を解質１の内側表面へ向かって空気を
通す横穴１０が設けられている。
も称される）に生ずる電圧を取出すための導体としても
構成されている。このため管３は端面で内側電極に接触
し、Ｉｌｌ！ｌ定を解質１の内側表面へ向かって空気を
通す横穴１０が設けられている。
測定電解質ｌは、電子を導く耐熱材料から成る保護管７
により外側を包囲されている。
により外側を包囲されている。
この保護管７は端面を閉じられ、炉内雰囲気５を通す横
穴１１を持っている。これにより測定電解質ｌの外側表
面は常に炉内雰囲気５に接触じている。電子を導く接触
電極６ （外側電極とも称される）において、測定電解
質ｌを通って移動する酸素イオンが酸素原子と電子とに
変換される。その際生ずる定圧は、電子を導く材料から
成る保護管７を通って、図示しない測定装置へ導かれ、
このため外側電極６は測定を解質ｌの外側表面と保護管
７の内側表面とに接続されている。炉内雰囲気の炭素移
動特性を表わす＋ｏＶの電圧が測定値として得られて、
浸炭雰囲気の炭素レベルを調整するのに使用することが
できる。外側電極６と測定を解質１との間に、測定電解
質ｌの管部分から成る補償電解質１２が設けられている
。
穴１１を持っている。これにより測定電解質ｌの外側表
面は常に炉内雰囲気５に接触じている。電子を導く接触
電極６ （外側電極とも称される）において、測定電解
質ｌを通って移動する酸素イオンが酸素原子と電子とに
変換される。その際生ずる定圧は、電子を導く材料から
成る保護管７を通って、図示しない測定装置へ導かれ、
このため外側電極６は測定を解質ｌの外側表面と保護管
７の内側表面とに接続されている。炉内雰囲気の炭素移
動特性を表わす＋ｏＶの電圧が測定値として得られて、
浸炭雰囲気の炭素レベルを調整するのに使用することが
できる。外側電極６と測定を解質１との間に、測定電解
質ｌの管部分から成る補償電解質１２が設けられている
。
この管部分は測定電解質１との接触面を面取りされて、
良好な形状適合を保証する。補償電解質１２と接触電極
６との間には、導電接続を行なう貴金属板１３がある。
良好な形状適合を保証する。補償電解質１２と接触電極
６との間には、導電接続を行なう貴金属板１３がある。
なお第１図の酸素センサは第２図及び第３図の実施例に
対応している。
対応している。
図面の第２図に示す酸素センサでは、補償電解質８が測
定電解質ｌと外側電極６との間に設けられて、測定電解
質Ｉ、外側Ｓ極６及び炉内雰囲気５に接触している。補
償電解質８は酸素イオンのみを導く材料から成る。その
材料として、Ｙ２Ｏ３，ＣａＯ又はＭｇＯを添加した二
酸化ジルコンを使用すると有利である。炉内雰囲気５中
にあって電子を導く外側１ｉ１６は、浸炭雰囲気中で８
００〜１０００℃の温度に耐える材料から作られている
。実施例ではこの外側ｆｆｔ［６は金又は主として金を
含む合金から成る。しかし白金族の貴金属、銀、銅又は
これらの金属の合金も有利に使用可能である。実施例で
は、この材料として金が選ばれ、それにより酸素原子又
は酸素分子の化学吸着が最小になる。更に金は高い化学
的安定性を持っているので、非常に長い寿命にわたって
極めて精確な測定が可能である。
定電解質ｌと外側電極６との間に設けられて、測定電解
質Ｉ、外側Ｓ極６及び炉内雰囲気５に接触している。補
償電解質８は酸素イオンのみを導く材料から成る。その
材料として、Ｙ２Ｏ３，ＣａＯ又はＭｇＯを添加した二
酸化ジルコンを使用すると有利である。炉内雰囲気５中
にあって電子を導く外側１ｉ１６は、浸炭雰囲気中で８
００〜１０００℃の温度に耐える材料から作られている
。実施例ではこの外側ｆｆｔ［６は金又は主として金を
含む合金から成る。しかし白金族の貴金属、銀、銅又は
これらの金属の合金も有利に使用可能である。実施例で
は、この材料として金が選ばれ、それにより酸素原子又
は酸素分子の化学吸着が最小になる。更に金は高い化学
的安定性を持っているので、非常に長い寿命にわたって
極めて精確な測定が可能である。
図面の第３図に示す酸素センサの別の実施例では、基準
媒質２中に付加的な補償電解質９が設けられている。こ
の補ｇ電解質９は補償電解質８と同じ材料から成り、内
側電極４と測定電解質Ｉとの間に設けられて、電子を導
く接触電極４と測定電解質ｌの内側表面と基準Ｂ＠２と
に接触している。これらの補償電解質８．９が酸素イオ
ンのみを導く材料から成ることが、有効性にとって重要
である。
媒質２中に付加的な補償電解質９が設けられている。こ
の補ｇ電解質９は補償電解質８と同じ材料から成り、内
側電極４と測定電解質Ｉとの間に設けられて、電子を導
く接触電極４と測定電解質ｌの内側表面と基準Ｂ＠２と
に接触している。これらの補償電解質８．９が酸素イオ
ンのみを導く材料から成ることが、有効性にとって重要
である。
基準媒質としての空気と共に基準媒質側に補償電解質９
を使用することによって、測定精度に関する欠点を甘受
する必要なしに、電子を導く接触電極４又は６として耐
熱クロム−ニツケル鋼を使用することができる。これに
より酸素センサ全体を工業的に簡単かつ経済的に製命す
ることができる。本発明により初めて、酸素イオンと炉
内雰囲気のガスとの間の電極反応が酸素センサの測定系
へ有害な影響を及ばすのを確認して除去することができ
る。
を使用することによって、測定精度に関する欠点を甘受
する必要なしに、電子を導く接触電極４又は６として耐
熱クロム−ニツケル鋼を使用することができる。これに
より酸素センサ全体を工業的に簡単かつ経済的に製命す
ることができる。本発明により初めて、酸素イオンと炉
内雰囲気のガスとの間の電極反応が酸素センサの測定系
へ有害な影響を及ばすのを確認して除去することができ
る。
図示した酸素センサは、熱処理炉の炉室へ導入される燃
料−空気混合気からの炭素移動の調整に適し、ＣＯ含有
量が既知であると、この酸素センサの測定値は炉内雰囲
気の炭素活性を表わし、このために通常利用される炭素
レベルより一層よく炭素移動の内側電極に適している。
料−空気混合気からの炭素移動の調整に適し、ＣＯ含有
量が既知であると、この酸素センサの測定値は炉内雰囲
気の炭素活性を表わし、このために通常利用される炭素
レベルより一層よく炭素移動の内側電極に適している。
浸炭雰囲気の調整の際、特に高い炉室温度において炭素
移動の精度が改善される。その際接触亀極が炭素を化学
吸着せず、従って酸素センサが煙生成限界の近くで正し
い測定値を与えることが、特に有利である。これにより
、これまでより高い炉内雰囲気の炭素活性で炭素移動が
可能となり、それにより浸炭時間が短縮される。更に例
えば浸炭過粒径拡散過程が始まる場合、炉内雰囲気の変
化後における測定値の一后速やかな表示が行なわれると
いう利点もある。
移動の精度が改善される。その際接触亀極が炭素を化学
吸着せず、従って酸素センサが煙生成限界の近くで正し
い測定値を与えることが、特に有利である。これにより
、これまでより高い炉内雰囲気の炭素活性で炭素移動が
可能となり、それにより浸炭時間が短縮される。更に例
えば浸炭過粒径拡散過程が始まる場合、炉内雰囲気の変
化後における測定値の一后速やかな表示が行なわれると
いう利点もある。
第１図ないし第３図は本発明による酸素センサの３つの
実施例の縦断面図である。 ｌ・・・測定電解質、２日・基準ａ質、４，６・・・接
触電極、５・・・炉内雰囲気、８，９．１２・・・補償
電解質。 ベシュレンクテル・ハフッング
実施例の縦断面図である。 ｌ・・・測定電解質、２日・基準ａ質、４，６・・・接
触電極、５・・・炉内雰囲気、８，９．１２・・・補償
電解質。 ベシュレンクテル・ハフッング
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炉内雰囲気の酸素ポテンシャルを測定するセンサが
酸素イオンを導く面体の測定電解質から成り、炉内雰囲
気中にある接触電極と酸素ポテンシャルが既知の基準媒
質中にある接触電極とを持つているものにおいて、炉内
雰囲気中にある接触電極（６）と測定電解質 （１）との間に、別体の動体の形をして酸素イオンを導
く補償電解質（８、１２）が設けられて、測定電解質（
１）と接触電極（６）とに接触し、電極反応により測定
電解質（１）から酸素イオンが除去される程度に、補償
電解質（８、９、１２）が周囲の炉内雰囲気から酸素イ
オンを吸収するように構成されていることを特徴とする
、熱処理炉用酸素センサ。 ２ 補償電解質（８）が酸素イオンを導く材料から成り
、測定電解質−補償電解質−炉内雰囲気の共通な接触個
所を持つていることを特徴とする、請求項１に記載のセ
ンサ。 ３ 基準媒質（２）中にあつて電子を導く接触電極（４
）と測定電解質（１）との間に、酸素イオンのみを導く
別の補償電解質（９）が設けられていることを特徴とす
る、請求項１及び２に記載のセンサ。 ４ 補償電解質（８、９、１２）が二酸化ジルコンから
成る立方体又は管状体であることを特徴とする、請求項
１ないし３の１つに記載のセンサ。 ５ 補償電解質（１２）が管状測定電解質（１）の管部
分から成り、この管部分の一方の端面が測定電解質（１
）に接し、他方の端面が貴金属から成る中間板（１３）
を介して炉内雰囲気中にある接触電極（６）に接続され
ていることを特徴とする、請求項４に記載のセンサ。 ６ 補償電解質（８又は９又は１２）が測定電解質（１
）と同じ材料から成ることを特徴とする、請求項１ない
し５の１つに記載のセンサ。 ７ 炉内雰囲気中にあつて電子を導く接触電極（６）が
金又は金を含む合金から成ることを特徴とする、請求項
１ないし６の１つに記載のセンサ。 ８ 炉内雰囲気中にあつて電子を導く接触電極（６）が
半導体から成ることを特徴とする、請求項１ないし７の
１つに記載のセンサ。 ９ 基準媒質（２）中にあつて電子を導く接触電極（４
）が耐熱クロム−ニツケル鋼から成ることを特徴とする
、請求項１ないし８の１つに記載のセンサ。 １０ 銅又は鉄から成る工作物用の熱処理炉内における
炭素移動の調整に使用されることを特徴とする、請求項
１ないし９の１つに記載のセンサ。
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|---|---|---|---|---|
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| CH645722A5 (fr) * | 1983-02-04 | 1984-10-15 | Teresa Crevoiserat | Sonde pour la mesure de la pression partielle de l'oxygene dans une atmosphere de gaz. |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6559341B2 (en) | 1997-11-25 | 2003-05-06 | Nihon Nohyaku Co., Ltd. | Phthalic acid diamide derivatives, fluorine-containing aniline compounds as starting material, agricultural and horticultural insecticides, and a method for application of the insecticides |
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