JPH021538A - 水素または水蒸気の濃度測定装置 - Google Patents
水素または水蒸気の濃度測定装置Info
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- JPH021538A JPH021538A JP63142542A JP14254288A JPH021538A JP H021538 A JPH021538 A JP H021538A JP 63142542 A JP63142542 A JP 63142542A JP 14254288 A JP14254288 A JP 14254288A JP H021538 A JPH021538 A JP H021538A
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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〕
この発明は、プロトン導電性を有する固体電解質を利用
した、水素または水蒸気の濃度の測定装置に関するもの
である。
した、水素または水蒸気の濃度の測定装置に関するもの
である。
［従来の技術］
溶融金属またはガスのような被測定物中に含有されてい
る水素または水蒸気の濃度を測定するだめの装置として
、少なくともその閉じられた先端部分カベ酸化ストロン
チウムおよび酸化セリウムから主としてなる、４００“
Ｃ以上の温度下においてプロトン導電性を有する固体電
解質によって構成された測定管を利用した装置が、例え
ば、特開昭５８−５０，４５８号公報をはじめ、特開昭
６０−２６３８５３号÷÷、特開昭６１−２０６４号、
特開昭６１−３０５４号。
る水素または水蒸気の濃度を測定するだめの装置として
、少なくともその閉じられた先端部分カベ酸化ストロン
チウムおよび酸化セリウムから主としてなる、４００“
Ｃ以上の温度下においてプロトン導電性を有する固体電
解質によって構成された測定管を利用した装置が、例え
ば、特開昭５８−５０，４５８号公報をはじめ、特開昭
６０−２６３８５３号÷÷、特開昭６１−２０６４号、
特開昭６１−３０５４号。
特開昭６１−１４５６６号等の各公報によって開示され
ている。
ている。
例えば、特開昭５８−５０，４５８号公報に開示されて
いる装置は、下記からなっている。
いる装置は、下記からなっている。
その閉じられた先端が、酸化ストロンチウムおよび酸化
セリウムの混合物から主としてなる、４００ ’Ｃ以上
の温度下においてプロトン導電性を有する固体電解質で
構成された、その内部に、基準物質として所定濃度の水
素または水蒸気を含有する基準ガスが満たされた測定管
と、前記２１１＋１定管の前記先端の内表面および外表
面に、前記固体電解質を間にして張り合わされた多孔質
の内面電極および外面電極と、前記測定管内の前記基準
ガス中に含有されている水素または水蒸気の濃度と、被
測定物中に含有されている水素または水蒸気の濃度との
間の差によって、前記測定管の、前記先端の内表面と外
表面との間に発生する起電力を測定するための起電力検
出器とからなる測定装置（以下、ｒ先行技術」という）
。
セリウムの混合物から主としてなる、４００ ’Ｃ以上
の温度下においてプロトン導電性を有する固体電解質で
構成された、その内部に、基準物質として所定濃度の水
素または水蒸気を含有する基準ガスが満たされた測定管
と、前記２１１＋１定管の前記先端の内表面および外表
面に、前記固体電解質を間にして張り合わされた多孔質
の内面電極および外面電極と、前記測定管内の前記基準
ガス中に含有されている水素または水蒸気の濃度と、被
測定物中に含有されている水素または水蒸気の濃度との
間の差によって、前記測定管の、前記先端の内表面と外
表面との間に発生する起電力を測定するための起電力検
出器とからなる測定装置（以下、ｒ先行技術」という）
。
しかしながら、上述した先行技術の装置は、測定管の内
部に満たされる基準物質が、所定濃度の水素または水、
蒸気を含有するガスであるために、次に述べるような問
題を有している。
部に満たされる基準物質が、所定濃度の水素または水、
蒸気を含有するガスであるために、次に述べるような問
題を有している。
（＋１ 測定管の、固体電解質によって構成された先
端部と、その胴部との接着部、または測定管自体に亀裂
や破損が発生すると、測定管内の基準ガスが、測定され
るべきガスが存在する室内に漏出する。この結果、室内
のガス中に含有されている水素または水蒸気の濃度を正
確に測定することができず、基準ガスの漏出が甚だしい
場合には、測定不能になる。
端部と、その胴部との接着部、または測定管自体に亀裂
や破損が発生すると、測定管内の基準ガスが、測定され
るべきガスが存在する室内に漏出する。この結果、室内
のガス中に含有されている水素または水蒸気の濃度を正
確に測定することができず、基準ガスの漏出が甚だしい
場合には、測定不能になる。
（２） 溶融金属中に含有されている水素濃度を測定
する場合に、測定管に上述のような亀裂や破損が発生す
ると、基準ガスが溶融金属中に漏出する結果、正確な測
定ができないばかりが、溶融金属の品質を著しく劣化さ
せ、更に、溶融金属中への基準ガスの混入により、水蒸
気爆発を起す危険がある。
する場合に、測定管に上述のような亀裂や破損が発生す
ると、基準ガスが溶融金属中に漏出する結果、正確な測
定ができないばかりが、溶融金属の品質を著しく劣化さ
せ、更に、溶融金属中への基準ガスの混入により、水蒸
気爆発を起す危険がある。
（３） 測定管内への基準ガスの循環のためにガス循
環器等が必要になり、コンパクトな装置にすることがで
きない。
環器等が必要になり、コンパクトな装置にすることがで
きない。
本発明者等は、上述した問題を解決する手段として、先
に、従来の基準ガスに代り、測定管内に充填される下記
からなる固体状の基準物質を開発し、特許出願（特願昭
６２−１０１１４７号）した。
に、従来の基準ガスに代り、測定管内に充填される下記
からなる固体状の基準物質を開発し、特許出願（特願昭
６２−１０１１４７号）した。
（＾）測定温度において溶融しない例えば硫酸セリウム
（Ｃｅ（ＳＯ４）ｘ・８＋１□０）のような金属硫酸塩
の水和物と、測定温度において溶融する例えば炭酸カリ
ウム（ＫｇＣＯｚ）、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）
。
（Ｃｅ（ＳＯ４）ｘ・８＋１□０）のような金属硫酸塩
の水和物と、測定温度において溶融する例えば炭酸カリ
ウム（ＫｇＣＯｚ）、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）
。
炭酸リチウム（ＬｉｚＣＯｚ）のようなアルカリ炭酸塩
との混合塩の粉末、および、 （Ｂ）測定温度において溶融しない例えばニッケル、銅
、クロム等の金属粉末 上記（Ａ） と（Ｂ） とが所定割合で混合された
混合物。
との混合塩の粉末、および、 （Ｂ）測定温度において溶融しない例えばニッケル、銅
、クロム等の金属粉末 上記（Ａ） と（Ｂ） とが所定割合で混合された
混合物。
上述した固体状の基準物質を使用すれば、従来の基準ガ
スのような問題は生じない。しかしながら、その後の研
究の結果、この固体状の基準物質を使用した場合には、
次のような問題の生ずることがわかった。
スのような問題は生じない。しかしながら、その後の研
究の結果、この固体状の基準物質を使用した場合には、
次のような問題の生ずることがわかった。
（＋） 高温下で、の測定時に、固体電解質の結晶粒
界中に存在する不純物としてのＳｉＪと、基準物質中の
例えばに２０ 、 Ｎａ、Ｏのようなアルカリ成分とが
反応して低融点物質が生成する。このように生成した低
融点物質によって、固体電解質の組繊が、その７Ｓ４！
物質側から変化する結果、時間が経過するに従って測定
精度が劣化する。
界中に存在する不純物としてのＳｉＪと、基準物質中の
例えばに２０ 、 Ｎａ、Ｏのようなアルカリ成分とが
反応して低融点物質が生成する。このように生成した低
融点物質によって、固体電解質の組繊が、その７Ｓ４！
物質側から変化する結果、時間が経過するに従って測定
精度が劣化する。
例えば、下記からなるセンサーを使用し、比較的反応条
件の厳しくない６００°Ｃの温度で５０時間測定を行な
った後、固体電解質の基準物質側の面を調べた。
件の厳しくない６００°Ｃの温度で５０時間測定を行な
った後、固体電解質の基準物質側の面を調べた。
固体電解質： ５ｒＣｅａ、 ＊５Ｙｂｏ、 ｏｓＯｚ
−（ｙ基単物Ｍ＝金属硫酸塩の水和物−Ｃｅ（ＳＯａ）
ｚ、８１１ｇ０アルカリ炭酸塩・・・Ｎａ２ＣＯ３，Ｋ
ｔＣＯ＋金属粉末・・・ニッケル扮 その結果、固体電解質の基準物質側の面に約５０−の深
さの変質層が認められ、そして、起電力特性も、測定初
期に比較して約１０％低下した。
−（ｙ基単物Ｍ＝金属硫酸塩の水和物−Ｃｅ（ＳＯａ）
ｚ、８１１ｇ０アルカリ炭酸塩・・・Ｎａ２ＣＯ３，Ｋ
ｔＣＯ＋金属粉末・・・ニッケル扮 その結果、固体電解質の基準物質側の面に約５０−の深
さの変質層が認められ、そして、起電力特性も、測定初
期に比較して約１０％低下した。
（２） ％ＱＢ物質は、所定割合で混合された金属硫
酸塩の水和物とアルカリ炭酸塩とを加熱して溶融し、次
いで、冷却して固化させた後、粉砕し、得られた混合塩
粉末に金属粉末を添加、混合することによって製造され
る。このような金属硫酸塩の水和物とアルカリ炭酸塩と
の混合物の加熱、溶融時に、各塩の分解が生じ、金属硫
酸塩からは（０１１）水酸基が脱離しそしてアルカリ炭
酸塩からはＣＯ□が脱離する。この結果、製造された基
準物質の化学成分組成が変動して、その品質にバラツキ
が生ずるため、測定結果の変動を招く。
酸塩の水和物とアルカリ炭酸塩とを加熱して溶融し、次
いで、冷却して固化させた後、粉砕し、得られた混合塩
粉末に金属粉末を添加、混合することによって製造され
る。このような金属硫酸塩の水和物とアルカリ炭酸塩と
の混合物の加熱、溶融時に、各塩の分解が生じ、金属硫
酸塩からは（０１１）水酸基が脱離しそしてアルカリ炭
酸塩からはＣＯ□が脱離する。この結果、製造された基
準物質の化学成分組成が変動して、その品質にバラツキ
が生ずるため、測定結果の変動を招く。
従って、この発１９１の目的は、少なくともその閉じら
れた先端部分が固体電解質で構成され、その内部に所定
濃度の水素または水蒸気を含有する固体状の基準物質が
充填された測定管を使用し、被測定物中に含有されてい
る水素または水蒸気の濃度を、経時的な性能劣化や測定
結果の変動が生ずることなく、安定して正確に／Ｉｔｑ
定するための装置を提供することにある。
れた先端部分が固体電解質で構成され、その内部に所定
濃度の水素または水蒸気を含有する固体状の基準物質が
充填された測定管を使用し、被測定物中に含有されてい
る水素または水蒸気の濃度を、経時的な性能劣化や測定
結果の変動が生ずることなく、安定して正確に／Ｉｔｑ
定するための装置を提供することにある。
この発明は、少なくともその閉じられた先端部分が、プ
ロトン導電性を存する固体電解質で構成され、その内１
部に所定濃度の水素または水蒸気を含有する基準物質が
充填された測定管と、前記測定管内の前記）！ｉ準物質
中に含有されている水素または水蒸気の濃度と、被測定
物中に含有されている水素または水蒸気の濃度との間の
差によって、前記測定管の少なくとも先端部分の内表面
と外表面との間に発生する起電力を１１１１定するため
の起電力検出器とからなる、水素または水蒸気の濃度測
定装置において、前記基準物質が、水酸基を存する固体
状のハイドロキシアパタイトからなることに特徴を有す
るものである。
ロトン導電性を存する固体電解質で構成され、その内１
部に所定濃度の水素または水蒸気を含有する基準物質が
充填された測定管と、前記測定管内の前記）！ｉ準物質
中に含有されている水素または水蒸気の濃度と、被測定
物中に含有されている水素または水蒸気の濃度との間の
差によって、前記測定管の少なくとも先端部分の内表面
と外表面との間に発生する起電力を１１１１定するため
の起電力検出器とからなる、水素または水蒸気の濃度測
定装置において、前記基準物質が、水酸基を存する固体
状のハイドロキシアパタイトからなることに特徴を有す
るものである。
基準物質としてのハイドロキシアパタイトの化学成分組
成は、次の通りである。
成は、次の通りである。
Ａ＋ａ（ＭＯ４）、（０１１）を
但し、Ａ ： Ｃａ、 Ｂａ、 Ｍｇ、 ＳｒおよびＰ
ｄの何れか１つ。
ｄの何れか１つ。
Ｍ： Ｐ、Ａｓ、Ｖ、Ｓおよびｓｉの
何れか１つ。
ハイドロキシアパタイトは、約１，１００℃の温度にな
るまで水酸基を有しており、その間の各温度において、
一定の水素活量を示す。従って、上述の基準物質として
使用することができる。
るまで水酸基を有しており、その間の各温度において、
一定の水素活量を示す。従って、上述の基準物質として
使用することができる。
このようなハイドロキシアパタイトは、水溶液反応を利
用した湿式法または高温固相反応を利用した乾式法など
によって合成し、得られた合成物を高温で焼成した、均
一な結晶構造を有する結晶質の酸化物焼結体である。従
って、測定温度範囲の高温下においても、化学的に安定
で且つ均質であり、測定時に固体電解質と反応して固体
電解質を劣化させるようなことはなく、しかも、製造時
にその化学成分組成が変動し、品質にバラツキが生ずる
こともない。
用した湿式法または高温固相反応を利用した乾式法など
によって合成し、得られた合成物を高温で焼成した、均
一な結晶構造を有する結晶質の酸化物焼結体である。従
って、測定温度範囲の高温下においても、化学的に安定
で且つ均質であり、測定時に固体電解質と反応して固体
電解質を劣化させるようなことはなく、しかも、製造時
にその化学成分組成が変動し、品質にバラツキが生ずる
こともない。
次に、この発明の装置を、図面を参照しながら説明する
。第１図は、この発明の装置の一実施態様を示す概略垂
直断面図である。第１図に示すように、測定管１の管状
の胴部１ａは、非導電性の例エバアルミナ質の磁器から
なっている。測定管１の先端部分１ｂは、例えば酸化ス
トロンチウム、酸化セリウムおよび酸化イッテルビウム
の混合物からなる。４００°Ｃ以上の温度下においてプ
ロトン導電性を有する試験管状の固体電解質（ＳｒＣｅ
６． ｑｓＹｂｏ、 。ｓＯ＋−ｚ ）からなっている
。先端部分ｉｂは、胴部１ａの下端に、無機質の接着剤
２によって固定され、胴部１ａの下端を閉じている。
。第１図は、この発明の装置の一実施態様を示す概略垂
直断面図である。第１図に示すように、測定管１の管状
の胴部１ａは、非導電性の例エバアルミナ質の磁器から
なっている。測定管１の先端部分１ｂは、例えば酸化ス
トロンチウム、酸化セリウムおよび酸化イッテルビウム
の混合物からなる。４００°Ｃ以上の温度下においてプ
ロトン導電性を有する試験管状の固体電解質（ＳｒＣｅ
６． ｑｓＹｂｏ、 。ｓＯ＋−ｚ ）からなっている
。先端部分ｉｂは、胴部１ａの下端に、無機質の接着剤
２によって固定され、胴部１ａの下端を閉じている。
上述のような固体電解質からなる先端部分１ｂの内表面
には、そのほぼ全体にわたって、例えば白金からなる多
孔質の内面電極３が張り合わされている。内面電極３の
下端面には、例えば白金からなるネット状の内面電極集
電帯４が取り付けられている。先端部分１ｂの外表面に
は、固体電解質を間にして、内面電極３と向き合うよう
に、例えば白金からなる多孔質の外面電極５が張り合わ
されている。外面電極５の上部外周面には、例えば白金
からなるネット状の外面電極集電帯６が取り付けられて
いる。
には、そのほぼ全体にわたって、例えば白金からなる多
孔質の内面電極３が張り合わされている。内面電極３の
下端面には、例えば白金からなるネット状の内面電極集
電帯４が取り付けられている。先端部分１ｂの外表面に
は、固体電解質を間にして、内面電極３と向き合うよう
に、例えば白金からなる多孔質の外面電極５が張り合わ
されている。外面電極５の上部外周面には、例えば白金
からなるネット状の外面電極集電帯６が取り付けられて
いる。
内面電極集電帯４および外面電極集電帯６の各々には、
胴部１ａを通る例えば白金製のリード線７．７′の一端
が固定されている。外面電極集電帯６のリード線７′は
、胴部１ａから、先端部分１ｂとの接合部を通って、先
端部分１ｂの外に引き出されている。リード線７．７′
の、先端部分１ｂ以外の部分は、ムライト製の絶縁管８
．８′によって絶縁されている。
胴部１ａを通る例えば白金製のリード線７．７′の一端
が固定されている。外面電極集電帯６のリード線７′は
、胴部１ａから、先端部分１ｂとの接合部を通って、先
端部分１ｂの外に引き出されている。リード線７．７′
の、先端部分１ｂ以外の部分は、ムライト製の絶縁管８
．８′によって絶縁されている。
先端部分ｌｂ内には、基準物質としての粉末状のハイロ
ドキシアパタイト９が、内面電極３をすべて覆うように
充填されており、その上部には、アルミナ粉１０が、ハ
イロドキシアパタイト９を押し付けるように充填されて
いる。アルミナ粉１０の上面は、無機質の接着剤２によ
ってシールされている。
ドキシアパタイト９が、内面電極３をすべて覆うように
充填されており、その上部には、アルミナ粉１０が、ハ
イロドキシアパタイト９を押し付けるように充填されて
いる。アルミナ粉１０の上面は、無機質の接着剤２によ
ってシールされている。
第１図において、１１は、先端部分ｌｂ内の基準物質と
してのハイロドキシアパタイト９に含有されている水素
または水蒸気の濃度と、被測定物中に含有されている水
素または水蒸気の濃度との間の差によって、固体電解質
からなる先端部分１ｂの内表面と外表面との間に発生す
る起電力を測定するための起電力検出器である。内面電
極集電帯４および外面電極集電帯６の各々にその一端が
固定されたリード線７．７′の他端は、起電力検出器１
１に接続されている。
してのハイロドキシアパタイト９に含有されている水素
または水蒸気の濃度と、被測定物中に含有されている水
素または水蒸気の濃度との間の差によって、固体電解質
からなる先端部分１ｂの内表面と外表面との間に発生す
る起電力を測定するための起電力検出器である。内面電
極集電帯４および外面電極集電帯６の各々にその一端が
固定されたリード線７．７′の他端は、起電力検出器１
１に接続されている。
基準物質であるハイロドキシアパタイトは、次のように
して製造される。０．３ ｍｏｌ ％のＣａ （ＯＨ）
２懸濁溶液（試薬使用）にＩＩ、ＰＯ，水溶液を徐々
に滴下し、そして、所定時間撹拌することにより十分熟
成して、低結晶質のアパタイトを合成する。
して製造される。０．３ ｍｏｌ ％のＣａ （ＯＨ）
２懸濁溶液（試薬使用）にＩＩ、ＰＯ，水溶液を徐々
に滴下し、そして、所定時間撹拌することにより十分熟
成して、低結晶質のアパタイトを合成する。
次いで、このようにして合成された低結晶質のアパタイ
トを乾燥して粉末状にする。得られたアパタイト粉をア
ルミナ製るつぼによって、８００°Ｃの温度により空気
中で３時間焼成する。かくして、結晶質の塊状のハイロ
ドキシアパタイト（Ｃａ＋ｏ（ＰＯ４）ｈ（Ｏｌｌ）ｚ
）が得られる。この塊状のハイロドキシアバタイトを粉
砕することにより、例えば１００メツシユ以下の粒度の
粉末状にする。
トを乾燥して粉末状にする。得られたアパタイト粉をア
ルミナ製るつぼによって、８００°Ｃの温度により空気
中で３時間焼成する。かくして、結晶質の塊状のハイロ
ドキシアパタイト（Ｃａ＋ｏ（ＰＯ４）ｈ（Ｏｌｌ）ｚ
）が得られる。この塊状のハイロドキシアバタイトを粉
砕することにより、例えば１００メツシユ以下の粒度の
粉末状にする。
次に、この発明を実施例に基づいて説明する。
〔実施例１〕
第２図に示すように、上述した構造の測定管１を、温度
制御が可能な空気雰囲気の恒湿槽１２内に取り付けた。
制御が可能な空気雰囲気の恒湿槽１２内に取り付けた。
測定管ｌの先端部分１ｂの周囲には、先端部分近傍を加
熱するための、導線１４によって温度制御１１５に連結
されているヒータ１３を配置した。更に、先端部分１ｂ
に近接させて、先端部分近傍の温度を測定するための、
同じく導線１４′によって温度制御盤１５に連結されて
いる熱電対１６を配置した。起電力検出器１１には記録
計１７を接続し、起電力の電圧測定および電圧の経時変
化を記録できるようにした。
熱するための、導線１４によって温度制御１１５に連結
されているヒータ１３を配置した。更に、先端部分１ｂ
に近接させて、先端部分近傍の温度を測定するための、
同じく導線１４′によって温度制御盤１５に連結されて
いる熱電対１６を配置した。起電力検出器１１には記録
計１７を接続し、起電力の電圧測定および電圧の経時変
化を記録できるようにした。
ヒータ１３によって、４（す足前ｌの先端部近傍を７０
０°Ｃに加熱した。そして、前記温度下で恒湿槽１２内
の空気圧力を５から１００Ｔｏｒｒの範囲内で変化させ
ることにより、恒温槽１２内の空気中の水蒸気の量を変
化させた。
０°Ｃに加熱した。そして、前記温度下で恒湿槽１２内
の空気圧力を５から１００Ｔｏｒｒの範囲内で変化させ
ることにより、恒温槽１２内の空気中の水蒸気の量を変
化させた。
測定管１の先端部分ｌｂ内に充填されている、基準物質
としてのハイリドキシアパタイト９中に含有されている
水蒸気の濃度と、恒湿槽１２内の空気中の水蒸気の濃度
との間の差によって、測定管１の固体電解質からなる先
端部分１ｂの内表面と外表面との間に起電力が発生した
。
としてのハイリドキシアパタイト９中に含有されている
水蒸気の濃度と、恒湿槽１２内の空気中の水蒸気の濃度
との間の差によって、測定管１の固体電解質からなる先
端部分１ｂの内表面と外表面との間に起電力が発生した
。
このようにして発生した起電力を、内面電極集電帯４お
よび外面電極集電帯６を介し、リード線７．７′を通っ
て起電力検出器１１に伝達し、起電力検出器１１によっ
て測定した。第１表および第３図にその測定結果を示す
。
よび外面電極集電帯６を介し、リード線７．７′を通っ
て起電力検出器１１に伝達し、起電力検出器１１によっ
て測定した。第１表および第３図にその測定結果を示す
。
第 １
表
第１表および第３図から明らかなように、恒湿槽１２内
の圧力を高める即ち恒湿槽１２内の空気槽（水蒸気量）
を増やすに伴って、起電力は上昇した。
の圧力を高める即ち恒湿槽１２内の空気槽（水蒸気量）
を増やすに伴って、起電力は上昇した。
〔実施例２〕
実施例１と同じ方法により、恒湿槽１２内において、そ
の圧力即ち水蒸気量を変化させながら、約５００時間連
続的に起電力を測定した。第４図はその測定結果を示す
グラフである。
の圧力即ち水蒸気量を変化させながら、約５００時間連
続的に起電力を測定した。第４図はその測定結果を示す
グラフである。
第４図から明らかなように、この発明によれば約５００
時間連続的に測定を行なっても、基準物質であるハイロ
ドキシアパタイトの性能が変化することはなく１、正確
な測定を行なうことができた。
時間連続的に測定を行なっても、基準物質であるハイロ
ドキシアパタイトの性能が変化することはなく１、正確
な測定を行なうことができた。
〔発明の効果］
以上述べたように、この発明によれば、基準物質として
固体状のハイロドキシアバタイトを使用したことにより
、従来のガス状の基準物質のようにＷｌｌｌｌ炉管漏出
するような問題は生じないことは勿論、測定温度範囲の
高温下においても、基準物質は化学的に安定で且つ均質
であり、経時変化が生ずることはない。従って、被測定
物中に含有されている水素または水蒸気の濃度を、経時
的な性能劣化や変動が生ずることなく、安定して正確に
測定することができる工業上有用な効果がもたらされる
。
固体状のハイロドキシアバタイトを使用したことにより
、従来のガス状の基準物質のようにＷｌｌｌｌ炉管漏出
するような問題は生じないことは勿論、測定温度範囲の
高温下においても、基準物質は化学的に安定で且つ均質
であり、経時変化が生ずることはない。従って、被測定
物中に含有されている水素または水蒸気の濃度を、経時
的な性能劣化や変動が生ずることなく、安定して正確に
測定することができる工業上有用な効果がもたらされる
。
第１図はこの発明の装置の一実施態様を示す概略垂直断
面図、第２図はその使用状態を示す概略側面図、第３図
はこの発明の装置による測定結果を示す恒湿槽内の圧力
と起電力との関係を示すグラフ、第４図は同じく恒湿槽
内の圧力と起電力との関係を測定時間の経過と共に示す
グラフである。 図面において、 １・・・測定管、 １ａ・・・胴部、Ｉｂ・・
・先端部分、 ２・・・接着剤、３・・・内面
電極、 ４・・・内面電極集電帯、５・・・外面
電極、 ６・・・外面電極集電帯、７．７′・・
・リード線、 ８・・・絶縁管、９・・・ハイロドキ
シアパタイト、 １０・・・アルミナ扮、 １１・・・起電力検出器
、１２・・・恒湿槽、 １３・・・ヒータ、
１４．１４’・・・導線、 １５・・・温度制御
盤、１６・・・熱電対、 １７・・・記録計。 第３図 第４図 時 間 （ｈｒ）
面図、第２図はその使用状態を示す概略側面図、第３図
はこの発明の装置による測定結果を示す恒湿槽内の圧力
と起電力との関係を示すグラフ、第４図は同じく恒湿槽
内の圧力と起電力との関係を測定時間の経過と共に示す
グラフである。 図面において、 １・・・測定管、 １ａ・・・胴部、Ｉｂ・・
・先端部分、 ２・・・接着剤、３・・・内面
電極、 ４・・・内面電極集電帯、５・・・外面
電極、 ６・・・外面電極集電帯、７．７′・・
・リード線、 ８・・・絶縁管、９・・・ハイロドキ
シアパタイト、 １０・・・アルミナ扮、 １１・・・起電力検出器
、１２・・・恒湿槽、 １３・・・ヒータ、
１４．１４’・・・導線、 １５・・・温度制御
盤、１６・・・熱電対、 １７・・・記録計。 第３図 第４図 時 間 （ｈｒ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくともその閉じられた先端部分が、プロトン導
電性を有する固体電解質で構成され、その内部に所定濃
度の水素または水蒸気を含有する基準物質が充填された
測定管と、前記測定管内の前記基準物質中に含有されて
いる水素または水蒸気の濃度と、被測定物中に含有され
ている水素または水蒸気の濃度との間の差によって、前
記測定管の少なくとも先端部分の内表面と外表面との間
に発生する起電力を測定するための起電力検出器とから
なる、水素または水蒸気の濃度測定装置において、 前記基準物質が、水酸基を有する固体状のハイドロキシ
アパタイトからなっていることを特徴とする、水素また
は水蒸気の濃度測定装置。 ２、前記ハイドロキシアパタイトの化学成分組成は、 Ａ＿１＿０（ＭＯ＿４）＿６（ＯＨ）＾２ 但し、Ａ：Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、ＳｒおよびＰｄの何れか
１つ。 Ｍ：Ｐ、Ａｓ、Ｖ、ＳおよびＳｉの何れか１つ。 である、請求項１記載の水素または水蒸気の濃度測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142542A JPH0664002B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 水素または水蒸気の濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63142542A JPH0664002B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 水素または水蒸気の濃度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH021538A true JPH021538A (ja) | 1990-01-05 |
| JPH0664002B2 JPH0664002B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=15317773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63142542A Expired - Fee Related JPH0664002B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 水素または水蒸気の濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664002B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008514947A (ja) * | 2004-10-01 | 2008-05-08 | エンバイロンメンタル モニタリング アンド コントロール リミティド | 溶融金属中の水素濃度を測定する装置及び方法 |
| JP2016530544A (ja) * | 2013-09-12 | 2016-09-29 | コリア・アドバンスト・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー | 液体内の溶存水素ガス濃度測定用水素センサ素子およびこれを用いた水素ガス濃度測定方法 |
-
1988
- 1988-06-09 JP JP63142542A patent/JPH0664002B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008514947A (ja) * | 2004-10-01 | 2008-05-08 | エンバイロンメンタル モニタリング アンド コントロール リミティド | 溶融金属中の水素濃度を測定する装置及び方法 |
| US8152978B2 (en) | 2004-10-01 | 2012-04-10 | Environmental Monitoring And Control Limited | Apparatus and method for measuring hydrogen concentration in molten metals |
| JP2016530544A (ja) * | 2013-09-12 | 2016-09-29 | コリア・アドバンスト・インスティテュート・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー | 液体内の溶存水素ガス濃度測定用水素センサ素子およびこれを用いた水素ガス濃度測定方法 |
| US9977006B2 (en) | 2013-09-12 | 2018-05-22 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Hydrogen sensor element for measuring concentration of hydrogen gas dissolved in liquid and method for measuring concentration of hydrogen gas using same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0664002B2 (ja) | 1994-08-22 |
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Legal Events
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