JPH0571762U - 酸素濃度計 - Google Patents
酸素濃度計Info
- Publication number
- JPH0571762U JPH0571762U JP1920992U JP1920992U JPH0571762U JP H0571762 U JPH0571762 U JP H0571762U JP 1920992 U JP1920992 U JP 1920992U JP 1920992 U JP1920992 U JP 1920992U JP H0571762 U JPH0571762 U JP H0571762U
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 酸素イオン固体電解質部材の両面に電極を配
設し酸素イオン濃淡電池の原理を利用して酸素濃度を測
定する酸素濃度計であって、被検ガス加熱手段と、電極
を含むセンサー部加熱手段とを設けたことを特徴とする
酸素濃度計。 【効果】 以上の様に、本考案によれば、被検ガスがセ
ンサ素子と同じ温度に加熱した後、センサ素子に導入さ
れるので、測定精度及び測定値の安定性に優れた酸素濃
度計を得る事が出来る。
設し酸素イオン濃淡電池の原理を利用して酸素濃度を測
定する酸素濃度計であって、被検ガス加熱手段と、電極
を含むセンサー部加熱手段とを設けたことを特徴とする
酸素濃度計。 【効果】 以上の様に、本考案によれば、被検ガスがセ
ンサ素子と同じ温度に加熱した後、センサ素子に導入さ
れるので、測定精度及び測定値の安定性に優れた酸素濃
度計を得る事が出来る。
Description
【０００１】
本考案は、測定精度に優れた酸素濃度計に関する。
【０００２】
ジルコニアに代表される酸素イオン固体電解質の両面に白金等の電極を設置し 、片側の電極が基準ガス，他の電極が被検ガスに接触する構造を有する酸素濃度 計は、ガス分析器等に多く用いられている。その測定原理は両電極に接する酸素 分圧が異なると、所謂濃淡電極を形成して、式（１）に示すＮｅｒｎｓｔ式に従 って起電力が発生する。 Ｅ＝（ＲＴ）／（４Ｆ）ｌｎ（Ｐ1 ）／（Ｐ2 ） ……（１） （ここで Ｅは起電力 Ｒは気体定数 Ｔは絶体温度 Ｆはファラデー定数 Ｐ1 はカソード側の酸素分圧 Ｐ2 はアノード側の酸素分圧 を表わす。）
【０００３】 酸素イオン固体電解質は高温に加熱されて始めて、センサ素子として使用可能 な酸素イオン導電率に達する。最も代表的なジルコニアを用いる場合、酸素濃度 計のジルコニアセンサ素子を電気炉にて加熱し、６００〜８００℃に加熱した状 態で測定が行なわれていた。標準酸素濃度を有する基準ガスには、通常空気が用 いられている。従来の酸素濃度計において被検ガスはセンサ素子部の温度と同温 に制御されることなく被検ガス導入管を通じて、センサ素子部に導入されていた 。上記Ｎｅｒｎｓｔ式からも明らかな通り、測定に際してはセンサ素子の温度を 一定とする事により、始めて正確な測定が可能となる。 従って従来の酸素濃度計は被検ガスの流量が多くなると、センサ素子部が被検 ガスによって冷却されて温度が定常状態となり難く、正確な酸素濃度の測定が困 難となる欠点があった。更に、被検ガスの流量が変化する場合は、センサ素子の 温度が変化し酸素濃度の測定値が変動するという問題点があった。
【０００４】
本考案者らは、既存の酸素濃度計が有する上記の問題点を解消するため鋭意研 究を続けた結果本考案を完成したものであって、その目的とするところは精度良 く安定に測定出来る酸素イオン固体電解質型の酸素濃度計を提供するにある。
【０００５】
上述の目的は酸素イオン固体電解質部材の両面に電極を配設し酸素イオン濃淡 電池の原理を利用して酸素濃度を測定する酸素濃度計であって、被検ガス加熱手 段と、電極を含むセンサー部加熱手段とを設けたことを特徴とする酸素濃度計に より達成される。
【０００６】 本考案の濃度計の実施態様の一例を図面に基いて説明する。 図１は本考案の酸素濃度計の説明図である。同図において、１は電気炉の外躯 体、２は発熱体、３は内躯体、４は被検ガス導入管、５は被検ガス流出管、６は 酸素イオン固体電解質のセンサ素子を表わす。 かかる図１に示す酸素濃度計において被検ガスは、電気炉内に螺旋状に配設さ れた被検ガス導入管４内を慣流する間に、電気炉内に設置された酸素イオン固体 電解質のセンサ素子６と略同一の温度に加温された後センサ素子６内部の電極と 接触する。一方センサ素子６の外部の電極は電気炉中の空気と接触しているので 、センサ素子内とセンサ素子外の電極の電位差を測定することによりネルンスト の式（１）から被検ガス濃度が算出される。図１に示す装置では、被検ガス導入 管４とセンサ素子６とを同一の電気炉内に設置し被検ガスとセンサ素子とを同一 の温度に加熱しているが、加熱手段は被検ガスとセンサ素子とで各別に設置し同 一の温度となる様制御してもよい。又、加熱手段として電熱を用いているが電熱 のみに限定されるものではなくガス加熱等公知の加熱手段から適宜の手段を選定 して実施すればよい。
【０００７】 本考案の加熱炉のその他の構成は公知の形状及び材質を用いる事が出来る。発 熱としてカンタル線，ニクロム線，炭化珪素発熱体を用いる。発熱体と外躯体と の間には、セラミックスファイバー，セラミックス粉体，セラミックス質煉瓦等 にて保温されている。酸素イオン固体電解質型のセンサ素子としては、白金等の 貴金属及び／又はペロブスガイト型結晶構造を有する酸化物半導体から成る電極 を両面に設置された、ジルコニア，セリア，トリア等のセラミックスを用いる。 更にセンサ素子の形状は一端を封じたタンマン管状，両端を開放した円筒状等を 適宜選定出来る。 本考案のガス導入管４はガス漏れのない緻密な耐熱物質を用いる必要があり、 材質としては例えばセラミックス，ガラス，金属の単独又はそれらの複合体等が 挙げられる。更に本考案の目的は、被検ガスをセンサ素子に至る迄にセンサ素子 と同じ温度に加熱する事であるので、被検ガス導入管の形状は、上記図１にて例 示したコイル状以外の形状も適宜選択出来る。要は被検ガスが本考案の目的を達 成するに充分な加熱時間が確保されればよい。
【０００８】
本考案の酸素濃度計用加熱炉は、センサ素子部の近傍に設置された導入管を通 してセンサ素子部に導かれる。その為、室温で導入された被検ガスは、導入管を 通過する間に、センサ素子部と同じ温度に加熱された後、センサ素子部に達する 。その結果、センサ素子部が被検ガスによって冷却される事もなく、更に被検ガ スの流量が変化してもセンサ素子の温度が変動する事もないので、酸素濃度の測 定値が極めて安定となる。
【０００９】
以上の様に、本考案によれば、被検ガスがセンサ素子と同じ温度に加熱された 後、センサ素子に導入されるので、測定精度及び測定値の安定性に優れた酸素濃 度計を得る事が出来る。
【図１】本考案の実施態様の説明を示す説明図である。
１ 電気炉の外躯体 ２ 発熱体 ３ 内躯体 ４ 被検ガス導入管 ５ 被検ガス流出管 ６ 酸素イオン固体電解質のセンサ素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 伊奈 克芳 大阪府箕面市今宮２丁目３番７−203号 (72)考案者 吉村 卓二 大阪府豊中市北緑丘２丁目１番10−104号
Claims (1)
- 【請求項１】 酸素イオン固体電解質部材の両面に電極
を配設し酸素イオン濃淡電池の原理を利用して酸素濃度
を測定する酸素濃度計であって、被検ガス加熱手段と、
電極を含むセンサー部加熱手段とを設けたことを特徴と
する酸素濃度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1920992U JPH0571762U (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 酸素濃度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1920992U JPH0571762U (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 酸素濃度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571762U true JPH0571762U (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=11992981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1920992U Pending JPH0571762U (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 酸素濃度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0571762U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025156726A (ja) * | 2024-04-02 | 2025-10-15 | 東京窯業株式会社 | 固体電解質センサ及び固体電解質センサの使用方法 |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP1920992U patent/JPH0571762U/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025156726A (ja) * | 2024-04-02 | 2025-10-15 | 東京窯業株式会社 | 固体電解質センサ及び固体電解質センサの使用方法 |
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