JPH03167466A - 酸素センサの試験方法 - Google Patents
酸素センサの試験方法Info
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- JPH03167466A JPH03167466A JP1307984A JP30798489A JPH03167466A JP H03167466 A JPH03167466 A JP H03167466A JP 1307984 A JP1307984 A JP 1307984A JP 30798489 A JP30798489 A JP 30798489A JP H03167466 A JPH03167466 A JP H03167466A
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Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
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】
Ａ．産業上の利用分野
本発明は酸素センサの試験方法に関するものである。
Ｂ．発明の概要
本発明は、白金電極を用いた酸素センサにモデルガスを
供給して酸素センサの性能を試験する方法において、 酸素を含まないモデルガスを用いるときに一酸化炭素ガ
スを混合し、白金の触媒作用で一酸化炭素と酸素との反
応を起こすことによって、モデルガスに混入する酸素の
影響をなくそうとするものである。
供給して酸素センサの性能を試験する方法において、 酸素を含まないモデルガスを用いるときに一酸化炭素ガ
スを混合し、白金の触媒作用で一酸化炭素と酸素との反
応を起こすことによって、モデルガスに混入する酸素の
影響をなくそうとするものである。
Ｃ．従来の技術
内燃エンジンの排気ガス中の酸素濃度や各種炉内の酸素
濃度を調べるために酸素センサが用いられている。この
酸素センサは、例えば酸素イオンを自由に通す電解質の
両面に多孔質の白金電極を取り付けて構成され、濃淡電
池と同じ原理によって下記（１）式で表されるように両
電極の酸素濃度比に応じた起電力が電桶間に発生するも
のである。
濃度を調べるために酸素センサが用いられている。この
酸素センサは、例えば酸素イオンを自由に通す電解質の
両面に多孔質の白金電極を取り付けて構成され、濃淡電
池と同じ原理によって下記（１）式で表されるように両
電極の酸素濃度比に応じた起電力が電桶間に発生するも
のである。
Ｅ＝（ＲＴ／ｎＦＸ’ｎＰ／Ｐ’ −・・・−（１
）ただしＴは絶対温度、Ｒは気体定数、Ｆはファラデ一
定数、ｎはグラム当量、Ｐは大気側酸素分圧、Ｐ′は測
定対象雰囲気側酸素分圧である。
）ただしＴは絶対温度、Ｒは気体定数、Ｆはファラデ一
定数、ｎはグラム当量、Ｐは大気側酸素分圧、Ｐ′は測
定対象雰囲気側酸素分圧である。
このような酸素センサを内燃エンジンの排気ガス中の酸
素濃度検出に適用する場合、予めモデルガスを用いてそ
の性能試験が実施される。この性能試験では、ガス流速
を実際のエンジン排気ガス流速に合わせると多量のガス
を必要とし、ガス代が高価になるため、実際の排気ガス
流速よりも遅い流速で実験が行われている。
素濃度検出に適用する場合、予めモデルガスを用いてそ
の性能試験が実施される。この性能試験では、ガス流速
を実際のエンジン排気ガス流速に合わせると多量のガス
を必要とし、ガス代が高価になるため、実際の排気ガス
流速よりも遅い流速で実験が行われている。
Ｄ．発明が解決しようとする課題
ところでこのようにガス流速を遅くすると、空気過剰ガ
ス（リーン）を模擬して酸索センサに供給ずる場合には
問題はないが、燃料過刺ガス（リッヂ）を模擬する場合
には例えば窒素やアルゴンガスのような純不活ｒｈガス
を流すため、次のような問題がある。即ちモデルガスボ
ンベから性能評価を行う酸素センサに至る管路において
、ガス導入管の接続部分、主磁弁等ガスリークの起こる
個所が多くある。そのためモデルガスとしては燃料過剰
ガスを模擬した純不活性ガスとしたにもかかわらず、酸
素センサにモデルガスが到達したときｊこはガス中の酸
素分圧が高くなり、この酸素分圧によって（１）式から
わかるように酸素が混入しない場合に比べて酸素センサ
の起電力が著しく低くなる。またガスリークがない場合
においても、ガス導入管中に残留している酸素分子が多
い場合には起電力が低下する。
ス（リーン）を模擬して酸索センサに供給ずる場合には
問題はないが、燃料過刺ガス（リッヂ）を模擬する場合
には例えば窒素やアルゴンガスのような純不活ｒｈガス
を流すため、次のような問題がある。即ちモデルガスボ
ンベから性能評価を行う酸素センサに至る管路において
、ガス導入管の接続部分、主磁弁等ガスリークの起こる
個所が多くある。そのためモデルガスとしては燃料過剰
ガスを模擬した純不活性ガスとしたにもかかわらず、酸
素センサにモデルガスが到達したときｊこはガス中の酸
素分圧が高くなり、この酸素分圧によって（１）式から
わかるように酸素が混入しない場合に比べて酸素センサ
の起電力が著しく低くなる。またガスリークがない場合
においても、ガス導入管中に残留している酸素分子が多
い場合には起電力が低下する。
このように従来では酸素を含まないモデルガスを流した
場合に正しい起電力を測定できず、このため起電力一応
答速度特性等について正しい評価ができないという問題
があった。本発明はこのような問題を解決することを目
的とする。
場合に正しい起電力を測定できず、このため起電力一応
答速度特性等について正しい評価ができないという問題
があった。本発明はこのような問題を解決することを目
的とする。
Ｅ．課題を解決するための手段及び作用本発明者は、酸
素センサの電極として白金を用いた場合、電極の役割の
他に次の（２）式の反応を促進する触媒作用があること
に着目し、ＧＯ＋１／２０ｔ→Ｃｏ． ・・・
・・・（２）酸素を含まないモデルガス例えば純不活性
ガスや炭化水素ガス等を用いるときにこれに微崖の一酸
化炭素ガスを混合するようにした。モデルガス中に、ガ
スリークによる酸素あるいはガス導入管中に残留してい
る酸素が混入したとしても、（２）式の反応が白金電桶
上で起こることによって、残ｎずる低濃度の酸素が一酸
化炭素と反応し、白企表面４の酸素濃度は零になる。従
って（１）式のＰ／Ｐ’ の値が著しく大きくなり、酸
素センサの同体電解質としてジルコニアを用いた場合、
ＩＶ楳度の起電力が発生する。なお酸素を含まないモデ
ルガスとは、酸素濃度が例えば０．５ｐｐｍ以下の実質
的に零のガスに相当するものである。
素センサの電極として白金を用いた場合、電極の役割の
他に次の（２）式の反応を促進する触媒作用があること
に着目し、ＧＯ＋１／２０ｔ→Ｃｏ． ・・・
・・・（２）酸素を含まないモデルガス例えば純不活性
ガスや炭化水素ガス等を用いるときにこれに微崖の一酸
化炭素ガスを混合するようにした。モデルガス中に、ガ
スリークによる酸素あるいはガス導入管中に残留してい
る酸素が混入したとしても、（２）式の反応が白金電桶
上で起こることによって、残ｎずる低濃度の酸素が一酸
化炭素と反応し、白企表面４の酸素濃度は零になる。従
って（１）式のＰ／Ｐ’ の値が著しく大きくなり、酸
素センサの同体電解質としてジルコニアを用いた場合、
ＩＶ楳度の起電力が発生する。なお酸素を含まないモデ
ルガスとは、酸素濃度が例えば０．５ｐｐｍ以下の実質
的に零のガスに相当するものである。
Ｆ．実施例
白金電極と固体電解質であるジルコニアとよりなる酸累
センサを用い、これを６００℃に加熱すると共に燃料過
剰ガスを模擬したＮ，ガス９９．８％とＣＯガス０．２
％の混合ガス、純Ｎ，ガス、及び純Ａｒガスの３種類の
モデルガスを４ｅ／ｍｉｎの流量で酸素センサに与え、
起電力一応答速度特姓を調べたところ第１図に示す結果
が得られた。
センサを用い、これを６００℃に加熱すると共に燃料過
剰ガスを模擬したＮ，ガス９９．８％とＣＯガス０．２
％の混合ガス、純Ｎ，ガス、及び純Ａｒガスの３種類の
モデルガスを４ｅ／ｍｉｎの流量で酸素センサに与え、
起電力一応答速度特姓を調べたところ第１図に示す結果
が得られた。
第１図中（１）は混合ガス、（２）は純Ｎ，ガス、（３
）は純Ａｒガスを用いた場合の結果である。このグラフ
からわかるように、純Ｎ，ガス、純Ａｒガスを用いた場
合には起電力は夫々２６０ｍＶ．１５０ ｍ Ｖと低く
、かつ応答速度も遅い。これに対してＣＯを含むガスを
用いた場合には起電力は６５０ｍＶ以上となり、かつ応
答速度も著しく速くなった。
）は純Ａｒガスを用いた場合の結果である。このグラフ
からわかるように、純Ｎ，ガス、純Ａｒガスを用いた場
合には起電力は夫々２６０ｍＶ．１５０ ｍ Ｖと低く
、かつ応答速度も遅い。これに対してＣＯを含むガスを
用いた場合には起電力は６５０ｍＶ以上となり、かつ応
答速度も著しく速くなった。
次にＣＯガスの混合量が起電力一応答速度特性とどのよ
うな関係があるかを把握するために、Ｎ，ガスと混合さ
れるＣＯガスの量を変え、その他は上ス己の実施例と同
−の条件で起電カ一応答速度特ヤＬを調べた。第２図は
各ＣＯガス積毎に得た起電力の時間変化パターンを並べ
たグラフであり、（Ｉ）〜（５）は夫々ＣＯガス濃度１
％、０．８％、０．６％、０．４％及び０．２％を用い
た場合の結果を示し、（６）は純Ｎ，ガスを用いた場合
の結果を示す。
うな関係があるかを把握するために、Ｎ，ガスと混合さ
れるＣＯガスの量を変え、その他は上ス己の実施例と同
−の条件で起電カ一応答速度特ヤＬを調べた。第２図は
各ＣＯガス積毎に得た起電力の時間変化パターンを並べ
たグラフであり、（Ｉ）〜（５）は夫々ＣＯガス濃度１
％、０．８％、０．６％、０．４％及び０．２％を用い
た場合の結果を示し、（６）は純Ｎ，ガスを用いた場合
の結果を示す。
第２図からわかるようにＮ，ガス中に混合するＣＯガス
員を増加させると起電力が高くなっていくことがわかる
。なおこの実施例で用いた純Ｎ，ガス中にはＯｔ及びＣ
Ｏが夫々０．５ｐｐｍ以下、ｉｐｐｍ以下含まれている
。
員を増加させると起電力が高くなっていくことがわかる
。なおこの実施例で用いた純Ｎ，ガス中にはＯｔ及びＣ
Ｏが夫々０．５ｐｐｍ以下、ｉｐｐｍ以下含まれている
。
Ｇ．発明の効果
本発明によれば、酸素を含まないモデルガスにより酸素
センサの試験を行うにあたって、ＣＯガスをモデルガス
に混合して酸素センサに供給しているため、ガスリーク
等により混入した酸素は白金電極上でＣＯ，になるから
、混入した酸素の影響を受けることなく起電カ一応答速
度特性等の評価を行うことができる。
センサの試験を行うにあたって、ＣＯガスをモデルガス
に混合して酸素センサに供給しているため、ガスリーク
等により混入した酸素は白金電極上でＣＯ，になるから
、混入した酸素の影響を受けることなく起電カ一応答速
度特性等の評価を行うことができる。
第１図は酸素センサの起電力一応答速度特性を示すグラ
フ、第２図は起電力一応答速度特性とＣＯガス濃度との
関係を示すグラフである。 外２名
フ、第２図は起電力一応答速度特性とＣＯガス濃度との
関係を示すグラフである。 外２名
Claims (1)
- （１）白金電極を用いた酸素センサにモデルガスを供給
して酸素センサの性能を試験する方法において、 酸素を含まないモデルガスを用いるときに、混入する酸
素を白金の触媒作用により二酸化炭素に変化させるため
に、微量の一酸化炭素ガスを当該モデルガスに混合させ
たことを特徴とする酸素センサの試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1307984A JPH03167466A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 酸素センサの試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1307984A JPH03167466A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 酸素センサの試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03167466A true JPH03167466A (ja) | 1991-07-19 |
Family
ID=17975506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1307984A Pending JPH03167466A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 酸素センサの試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03167466A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009097861A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Hitachi Ltd | 酸素センサの検査方法、酸素センサの製造方法及び酸素センサの検査装置 |
| JP2010210252A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 酸素センサ検査方法 |
-
1989
- 1989-11-28 JP JP1307984A patent/JPH03167466A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009097861A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Hitachi Ltd | 酸素センサの検査方法、酸素センサの製造方法及び酸素センサの検査装置 |
| JP2010210252A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 酸素センサ検査方法 |
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