JPH0623725B2 - ガスセンサの調整法 - Google Patents
ガスセンサの調整法Info
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- JPH0623725B2 JPH0623725B2 JP60294440A JP29444085A JPH0623725B2 JP H0623725 B2 JPH0623725 B2 JP H0623725B2 JP 60294440 A JP60294440 A JP 60294440A JP 29444085 A JP29444085 A JP 29444085A JP H0623725 B2 JPH0623725 B2 JP H0623725B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えばいわゆる拡散限界電流方式等のように
ガス拡散部へのガス拡散制限作用によって周囲雰囲気中
の測定の対象となるガス（例えば酸素や酸素と反応する
成分等）の濃度である測定ガス濃度を測定するガスセン
サの調整法に関するものである。
ガス拡散部へのガス拡散制限作用によって周囲雰囲気中
の測定の対象となるガス（例えば酸素や酸素と反応する
成分等）の濃度である測定ガス濃度を測定するガスセン
サの調整法に関するものである。
［従来の技術］ 現在、公害防止や工業上の必要性等のために、雰囲気中
のガス濃度をより精度よく制御することが求められてい
る。
のガス濃度をより精度よく制御することが求められてい
る。
そのためのガスセンサとして、例えば、特定ガス成分の
イオンを伝導する固体電解質体に１対の電極を設けたポ
ンプ素子を、ガス拡散制限作用を有する多孔質を介して
周囲雰囲気と連通するガス拡散部に接して設け、このポ
ンプ素子に電圧をかけることによってガス拡散部内の特
定ガス成分をガス拡散部外に排出し、この時の限界電流
により周囲雰囲気中の測定ガス濃度を測定するいわゆる
拡散限界電流方式のガスセンサや、上記ポンプ素子に加
えて、ポンプ素子と同様の構造の濃淡電池素子あるいは
ガス検出素子を上記ガス拡散部に接して設け、濃淡電池
素子あるいはガス検出素子の出力が一定となるように上
記ポンプ素子の電流を調節し、その電流から周囲雰囲気
中の測定ガス濃度を測定するガスセンサ等がある。
イオンを伝導する固体電解質体に１対の電極を設けたポ
ンプ素子を、ガス拡散制限作用を有する多孔質を介して
周囲雰囲気と連通するガス拡散部に接して設け、このポ
ンプ素子に電圧をかけることによってガス拡散部内の特
定ガス成分をガス拡散部外に排出し、この時の限界電流
により周囲雰囲気中の測定ガス濃度を測定するいわゆる
拡散限界電流方式のガスセンサや、上記ポンプ素子に加
えて、ポンプ素子と同様の構造の濃淡電池素子あるいは
ガス検出素子を上記ガス拡散部に接して設け、濃淡電池
素子あるいはガス検出素子の出力が一定となるように上
記ポンプ素子の電流を調節し、その電流から周囲雰囲気
中の測定ガス濃度を測定するガスセンサ等がある。
これらガスセンサのガス濃度−出力特性は、ガス拡散部
に設けられた多孔質のガス拡散制限作用の程度によって
規定されるものであり、このガス拡散制限作用の程度を
調整する方法として、例えば、ガラス等のガス不透過膜
で多孔質の表面の一部を覆って開口面積を調整すること
により、ガス拡散制限作用の程度を調整する方法（特開
昭５７−１８２１５６、実開昭６０−１７４５２等）が
知られている。
に設けられた多孔質のガス拡散制限作用の程度によって
規定されるものであり、このガス拡散制限作用の程度を
調整する方法として、例えば、ガラス等のガス不透過膜
で多孔質の表面の一部を覆って開口面積を調整すること
により、ガス拡散制限作用の程度を調整する方法（特開
昭５７−１８２１５６、実開昭６０−１７４５２等）が
知られている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のようなガス拡散制限作用の程度の
調整方法では、必要な開口面積を残して他を被覆する様
にする作業が実際上困難であり、従ってガスセンサを所
望のガス拡散制限作用の程度に調整することが難しいと
いう問題点がある。
調整方法では、必要な開口面積を残して他を被覆する様
にする作業が実際上困難であり、従ってガスセンサを所
望のガス拡散制限作用の程度に調整することが難しいと
いう問題点がある。
また、更に多孔質の表面層部分により集中してガス拡散
制限作用を行わせることになるので、周囲雰囲気に燃焼
ガスを含む場合には、デポジットの付着により多孔質の
ガス拡散制限作用の程度が変化し易いという問題や、多
孔質の表面のガラス等のガス不透過膜の耐熱性が乏しい
という問題があった。
制限作用を行わせることになるので、周囲雰囲気に燃焼
ガスを含む場合には、デポジットの付着により多孔質の
ガス拡散制限作用の程度が変化し易いという問題や、多
孔質の表面のガラス等のガス不透過膜の耐熱性が乏しい
という問題があった。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり、本発明のガスセンサの調整法は、 固体電解質の両側に電極を備えたポンプ素子と、 該ポンプ素子の一方の電極側に設けられて、該一方の電
極と周囲雰囲気との間のガスの拡散を制限する多孔質
と、 を備え、 上記周囲雰囲気中の測定ガス成分の拡散流量に該当する
上記ポンプ素子への通電電流値をセンサ出力として、該
周囲雰囲気中の測定ガス成分濃度を検出するガスセンサ
の、該センサ出力対測定ガス成分濃度の対応関係を調整
する方法であって、 上記多孔質のガス拡散制限作用の程度を測定する測定工
程と、 該測定されたガス拡散制限作用の程度に応じて、加熱ま
たは乾燥により上記多孔質と付着あるいは結合する調整
成分を溶解した状態で含む含浸液で、上記多孔質を処理
する処理工程と、 を備えたことを特徴とするガスセンサの調整法を要旨と
する。
あり、本発明のガスセンサの調整法は、 固体電解質の両側に電極を備えたポンプ素子と、 該ポンプ素子の一方の電極側に設けられて、該一方の電
極と周囲雰囲気との間のガスの拡散を制限する多孔質
と、 を備え、 上記周囲雰囲気中の測定ガス成分の拡散流量に該当する
上記ポンプ素子への通電電流値をセンサ出力として、該
周囲雰囲気中の測定ガス成分濃度を検出するガスセンサ
の、該センサ出力対測定ガス成分濃度の対応関係を調整
する方法であって、 上記多孔質のガス拡散制限作用の程度を測定する測定工
程と、 該測定されたガス拡散制限作用の程度に応じて、加熱ま
たは乾燥により上記多孔質と付着あるいは結合する調整
成分を溶解した状態で含む含浸液で、上記多孔質を処理
する処理工程と、 を備えたことを特徴とするガスセンサの調整法を要旨と
する。
多孔質のガス拡散制限作用の程度によって周囲雰囲気中
の測定ガス濃度を測定するガスセンサとしては、［従来
技術］の項で述べた２つの形式が代表的である。第２図
（イ）〜（ニ）の断面斜視図はその一例である。
の測定ガス濃度を測定するガスセンサとしては、［従来
技術］の項で述べた２つの形式が代表的である。第２図
（イ）〜（ニ）の断面斜視図はその一例である。
（イ）は小間隙であるガス拡散部を固体電解質と遮蔽板
との間に形成したものである。多孔質は上記ガス拡散部
と周囲との連通部に設けられる。このガスセンサは限界
電流型として働き、ポンプ素子がガス拡散部内の特定ガ
ス成分を排出する時の限界電流よりガス濃度を求める。
との間に形成したものである。多孔質は上記ガス拡散部
と周囲との連通部に設けられる。このガスセンサは限界
電流型として働き、ポンプ素子がガス拡散部内の特定ガ
ス成分を排出する時の限界電流よりガス濃度を求める。
（ロ）は（イ）の固体電解質のガス拡散部と対向しない
面に大気導入路を設けたものであって、固体電解質は
（イ）と同様ポンプ素子として働く。
面に大気導入路を設けたものであって、固体電解質は
（イ）と同様ポンプ素子として働く。
（ハ）は上記（イ）のガス拡散部を多孔質とし、この多
孔質によってガス拡散制限を行う。このガスセンサは
（イ）、（ロ）と同じく限界電流型として働く。
孔質によってガス拡散制限を行う。このガスセンサは
（イ）、（ロ）と同じく限界電流型として働く。
（ニ）はガス拡散部内にガス検出素子を設け、ガス検出
素子の出力が一定となるようポンプ素子によりガス拡散
部内の測定ガス成分を調整するものであって、調整に必
要としたポンプ電流によって測定ガス濃度を知ることが
できる。
素子の出力が一定となるようポンプ素子によりガス拡散
部内の測定ガス成分を調整するものであって、調整に必
要としたポンプ電流によって測定ガス濃度を知ることが
できる。
なお、前述の如く第２図（イ）〜（ニ）は単なる一例で
あって、本発明は、固体電解質の両側に電極を備えたポ
ンプ素子と、該ポンプ素子の一方の電極側に設けられ
て、該一方の電極と周囲雰囲気との間のガスの拡散を制
限する多孔質とを備え、上記周囲雰囲気中の測定ガス成
分の拡散流量に該当する上記ポンプ素子への通電電流値
をセンサ出力として、該周囲雰囲気中の測定ガス成分濃
度を検出するガスセンサであればいずれも適用できる。
あって、本発明は、固体電解質の両側に電極を備えたポ
ンプ素子と、該ポンプ素子の一方の電極側に設けられ
て、該一方の電極と周囲雰囲気との間のガスの拡散を制
限する多孔質とを備え、上記周囲雰囲気中の測定ガス成
分の拡散流量に該当する上記ポンプ素子への通電電流値
をセンサ出力として、該周囲雰囲気中の測定ガス成分濃
度を検出するガスセンサであればいずれも適用できる。
これらのガスセンサは固体電解質としてβ−Ａｌ2Ｏ3を
使用するとＮａガスが、安定化ＺｒＯ2、二酸化セリウ
ム、二酸化トリウム、二酸化ハフニウムの各固溶体等を
用いるとＯ２ガスの測定が可能である。また、ポンプ素
子とガス検出素子または濃淡電池素子を用いる形式のガ
スセンサでは、固体電解質として酸素イオン伝導性のも
のを使用すると可燃物、例えばＨ2、ＣＯ、ＣＨ４等の
濃度を測定することが可能である。又、上記ガス検出素
子としては遷移金属酸化物等を用いればよく、これは周
囲の酸素分圧によりその導電率が変化しやすいものであ
る。
使用するとＮａガスが、安定化ＺｒＯ2、二酸化セリウ
ム、二酸化トリウム、二酸化ハフニウムの各固溶体等を
用いるとＯ２ガスの測定が可能である。また、ポンプ素
子とガス検出素子または濃淡電池素子を用いる形式のガ
スセンサでは、固体電解質として酸素イオン伝導性のも
のを使用すると可燃物、例えばＨ2、ＣＯ、ＣＨ４等の
濃度を測定することが可能である。又、上記ガス検出素
子としては遷移金属酸化物等を用いればよく、これは周
囲の酸素分圧によりその導電率が変化しやすいものであ
る。
更に上記ガスセンサに用いられる多孔質としては、Ａｌ
2Ｏ3、ムライト、スピネル等を用いることができ、原料
の粒度、耐火度等を調整することにより気孔率が変化
し、ある程度ガス拡散制限作用の程度を調整することが
できる。
2Ｏ3、ムライト、スピネル等を用いることができ、原料
の粒度、耐火度等を調整することにより気孔率が変化
し、ある程度ガス拡散制限作用の程度を調整することが
できる。
測定工程では、例えば、ガスセンサを、（ポンピングを
行なう成分である）特定ガス成分が所定量含まれるガス
中に晒して、実際に（測定対象である）測定ガス成分濃
度を測定し、その時のガスセンサの出力（即ちポンプ素
子への通電電流量）と対応すべき測定ガス成分濃度値
と、実際の測定ガス成分濃度との差からガス拡散制限作
用の程度を測定することができる。例えば、酸素ガスセ
ンサの場合には、大気中の酸素ガス分圧を測定すること
により、上記多孔質のガス拡散制限作用の程度を測定す
ることができる。
行なう成分である）特定ガス成分が所定量含まれるガス
中に晒して、実際に（測定対象である）測定ガス成分濃
度を測定し、その時のガスセンサの出力（即ちポンプ素
子への通電電流量）と対応すべき測定ガス成分濃度値
と、実際の測定ガス成分濃度との差からガス拡散制限作
用の程度を測定することができる。例えば、酸素ガスセ
ンサの場合には、大気中の酸素ガス分圧を測定すること
により、上記多孔質のガス拡散制限作用の程度を測定す
ることができる。
つづく処理工程では、多孔質と付着あるいは結合する調
整成分を溶解した状態で含む含浸液で、ガスセンサの多
孔質を処理することによって、多孔質のガス拡散制限作
用の程度を所望の程度とする。
整成分を溶解した状態で含む含浸液で、ガスセンサの多
孔質を処理することによって、多孔質のガス拡散制限作
用の程度を所望の程度とする。
即ち、上記測定されたガス拡散制限作用の程度と所望の
ガス拡散制限作用の程度との差に応じた調整成分濃度の
含浸液を多孔質に含浸し、加熱または乾燥する処理を行
ったり、あるいは上記測定されたガス拡散制限作用の程
度と所望のガス拡散制限作用の程度との差に応じた回数
だけ所定濃度の調整成分を含む含浸液を多孔質に含浸
し、加熱または乾燥する処理を行うことにより、含浸液
中の調整成分は固形成分を生じて多孔質と付着あるいは
結合して多孔質の気孔率を低下させ、多孔質のガス拡散
制限作用の程度を所望とする。
ガス拡散制限作用の程度との差に応じた調整成分濃度の
含浸液を多孔質に含浸し、加熱または乾燥する処理を行
ったり、あるいは上記測定されたガス拡散制限作用の程
度と所望のガス拡散制限作用の程度との差に応じた回数
だけ所定濃度の調整成分を含む含浸液を多孔質に含浸
し、加熱または乾燥する処理を行うことにより、含浸液
中の調整成分は固形成分を生じて多孔質と付着あるいは
結合して多孔質の気孔率を低下させ、多孔質のガス拡散
制限作用の程度を所望とする。
この付着あるいは結合は、上記調整成分の加熱による分
解反応、焼結反応、あるいは乾燥時の化学反応を経て行
われる。
解反応、焼結反応、あるいは乾燥時の化学反応を経て行
われる。
また、ここで使用する調整成分は、ガスセンサの使用は
通常高温下であるため、多孔質と付着あるいは結合した
後に耐熱性に優れたものとなることが好ましい。
通常高温下であるため、多孔質と付着あるいは結合した
後に耐熱性に優れたものとなることが好ましい。
この様な含浸液としては、溶解度の高い金属及び珪素の
塩の溶液や金属及び珪素のアルコキシド等の有機金属化
合物の溶液をあげることができる。金属塩としては、金
属元素の硝酸塩、硫酸塩、塩化物等を用いることができ
る。中でもＡｌ（ＮＯ3）3は溶解度が高く、又多孔質と
付着あるいは結合後Ａｌ2Ｏ3となり、安定であるため好
ましい。ＣａＣｌ２も溶解度が比較的大きく、結合後Ｃ
ａＯとなり安定となる。又、白金酸（Ｈ2［ＰｔＣ
ｌ4］）は付着あるいは結合後Ｐｔとなるため、多孔質
に触媒性を付与することができる。
塩の溶液や金属及び珪素のアルコキシド等の有機金属化
合物の溶液をあげることができる。金属塩としては、金
属元素の硝酸塩、硫酸塩、塩化物等を用いることができ
る。中でもＡｌ（ＮＯ3）3は溶解度が高く、又多孔質と
付着あるいは結合後Ａｌ2Ｏ3となり、安定であるため好
ましい。ＣａＣｌ２も溶解度が比較的大きく、結合後Ｃ
ａＯとなり安定となる。又、白金酸（Ｈ2［ＰｔＣ
ｌ4］）は付着あるいは結合後Ｐｔとなるため、多孔質
に触媒性を付与することができる。
また、上記含浸液によるガスセンサの多孔質の含浸は、
滴下あるいは通常使用される他の手段によることができ
る。
滴下あるいは通常使用される他の手段によることができ
る。
［作用］ 本発明は、測定工程にてガスセンサの多孔質のガス拡散
制限作用の程度を測定し、つづく処理工程にて多孔質の
ガス拡散制限作用の程度が所望となるように、調整成分
を溶解した状態で含む含浸液をガスセンサの多孔質に滴
下あるいは他の手段によって含浸させ、加熱または乾燥
して、上記含浸液中の調整成分から分解反応、焼結反
応、化学反応等で固形成分を生じさせる。この固形成分
は、非常に活性が強いので上記多孔質の孔の表面と強固
に付着あるいは結合し、多孔質の気孔率多孔質の全面に
わたって均一に低下させ、ガス拡散制限作用の程度を所
望とする。
制限作用の程度を測定し、つづく処理工程にて多孔質の
ガス拡散制限作用の程度が所望となるように、調整成分
を溶解した状態で含む含浸液をガスセンサの多孔質に滴
下あるいは他の手段によって含浸させ、加熱または乾燥
して、上記含浸液中の調整成分から分解反応、焼結反
応、化学反応等で固形成分を生じさせる。この固形成分
は、非常に活性が強いので上記多孔質の孔の表面と強固
に付着あるいは結合し、多孔質の気孔率多孔質の全面に
わたって均一に低下させ、ガス拡散制限作用の程度を所
望とする。
即ち、含浸液中の調整成分の濃度が大きくなれば、それ
によって処理された多孔質のガス拡散制限作用の程度も
大きくなる。あるいは、一定の調整成分を含有する含浸
液で多孔質を複数回処理すれば、処理回数が増えると共
に、多孔質のガス拡散制限作用の程度も大きくなる。こ
の調整成分濃度とガス拡散制限作用の程度の増大との関
係、あるいは処理回数とガス拡散制限作用の程度の増大
との関係を予め求めておくことによって、ガスセンサの
多孔質のガス制限作用を多孔質の全面にわたって均一に
調整して、多孔質の全体としてのガス拡散制限作用の程
度を所望の値に調整することが容易に行えるのである。
によって処理された多孔質のガス拡散制限作用の程度も
大きくなる。あるいは、一定の調整成分を含有する含浸
液で多孔質を複数回処理すれば、処理回数が増えると共
に、多孔質のガス拡散制限作用の程度も大きくなる。こ
の調整成分濃度とガス拡散制限作用の程度の増大との関
係、あるいは処理回数とガス拡散制限作用の程度の増大
との関係を予め求めておくことによって、ガスセンサの
多孔質のガス制限作用を多孔質の全面にわたって均一に
調整して、多孔質の全体としてのガス拡散制限作用の程
度を所望の値に調整することが容易に行えるのである。
［実施例］ 本発明の一実施例について説明する。
本実施例は、第１図の分解斜視図に示される空燃比セン
サに本発明を適用したものである。
サに本発明を適用したものである。
本実施例に用いる空燃比センサは第１図に示す如く、 電極ａ１と電極ｂ２と固体電解質板３とからなる第１の
素子Ａと、 電極ｃ４と電極ｄ５と固体電解質板６とからなる第２の
素子Ｂと、 第１の素子Ａと遮蔽体７との重ね合わせ部分に、ここで
は埋設多孔質電極として形成された電極ａ１からなる内
部基準酸素源Ｒと、 一端が電極ａ１のリード部に接し他端が多孔質電極ｂ２
のスルーホールと接する多孔質絶縁体Ｚと電極ｂ２のリ
ード部とからなる漏出抵抗部と、 第１の素子Ａと第２の素子Ｂとが層状中間部材としての
スペーサ８を介して積層されてそれらの対向する電極ｂ
２、電極ｃ４間に形成される測定ガス室９とからなる。
本実施例ではスペーサ８の４ヶ所を多孔質で置き換え、
ガス拡散制限部Ｔとした。
素子Ａと、 電極ｃ４と電極ｄ５と固体電解質板６とからなる第２の
素子Ｂと、 第１の素子Ａと遮蔽体７との重ね合わせ部分に、ここで
は埋設多孔質電極として形成された電極ａ１からなる内
部基準酸素源Ｒと、 一端が電極ａ１のリード部に接し他端が多孔質電極ｂ２
のスルーホールと接する多孔質絶縁体Ｚと電極ｂ２のリ
ード部とからなる漏出抵抗部と、 第１の素子Ａと第２の素子Ｂとが層状中間部材としての
スペーサ８を介して積層されてそれらの対向する電極ｂ
２、電極ｃ４間に形成される測定ガス室９とからなる。
本実施例ではスペーサ８の４ヶ所を多孔質で置き換え、
ガス拡散制限部Ｔとした。
電極ｄ５は端子１０に、電極ａ１、電極ｂ２、電極ｃ４
は各々スルーホールを介して端子１１，１２，１３な接
続される。
は各々スルーホールを介して端子１１，１２，１３な接
続される。
各部の寸法は、固体電解質板３，６は厚さ 0.5mm×幅 4
mm×長さ25mm、電極ａ１、電極ｂ２、電極ｃ４、電極ｄ
５は 2.4mm× 7.2mm、スペーサ８は厚さ60μｍ×幅 4mm
×長さ25mmであって 2.4mm× 7.7mmの測定ガス室９を有
し、４ヶ所幅 1.7mmの多孔質アルミナからなるガス拡散
制限部Ｔを有する。遮蔽体７は厚さ 0.5mm×幅 4mm×長
さ25mmである。又、多孔質絶縁体はＡｌ2Ｏ3製で幅 1mm
×長さ10mm×厚さ30μｍである。
mm×長さ25mm、電極ａ１、電極ｂ２、電極ｃ４、電極ｄ
５は 2.4mm× 7.2mm、スペーサ８は厚さ60μｍ×幅 4mm
×長さ25mmであって 2.4mm× 7.7mmの測定ガス室９を有
し、４ヶ所幅 1.7mmの多孔質アルミナからなるガス拡散
制限部Ｔを有する。遮蔽体７は厚さ 0.5mm×幅 4mm×長
さ25mmである。又、多孔質絶縁体はＡｌ2Ｏ3製で幅 1mm
×長さ10mm×厚さ30μｍである。
本実施例の各素子の固体電解質板３，６はいずれもＹ2
Ｏ3−ＺｒＯ２固体電解質である。各素子の電極１，
２，４，５は白金に10重量％のＹ2Ｏ3−ＺｒＯ２を添加
した多孔質体である。遮蔽体７及びスペーサ８はジルコ
ニアである。
Ｏ3−ＺｒＯ２固体電解質である。各素子の電極１，
２，４，５は白金に10重量％のＹ2Ｏ3−ＺｒＯ２を添加
した多孔質体である。遮蔽体７及びスペーサ８はジルコ
ニアである。
上記空燃比センサの多孔質ガス拡散制限部Ｔに各種含浸
液を含浸後、焼成し、含浸焼成の前後でガス拡散制限作
用の程度の変化を調べた。
液を含浸後、焼成し、含浸焼成の前後でガス拡散制限作
用の程度の変化を調べた。
このガス拡散制限作用の程度の測定は、上記空燃比セン
サで大気の酸素濃度を測定することで行った。
サで大気の酸素濃度を測定することで行った。
即ち、空燃比センサの両側から図示しない板状ヒータで
空燃比センサをほぼ 800℃一定とし、大気中で、第３図
に示すように第１の素子Ａに定電流Is＝25μＡを流すと
ともに、第２の素子Ｂには第１の素子の起電力Vsが 450
mVになるように電流Ipを流し、この電流Ipをもってガス
拡散制限部Ｔとしての多孔質のガス拡散制限作用の程度
とした。このIpが小さいほどガス拡散制限作用の程度が
大きいといえる。なお、ガス拡散制限作用の程度を測定
する方法としては、上記の方法のほかにポンプ素子にあ
る一定電圧を加え、その時流れる電流Ipを測定すること
で行うことができる。但し、この場合、上記印加電圧
は、ポンプ素子の多孔質によって拡散制限を受ける側の
電極部分の雰囲気の酸素分圧が10-5気圧（atm）以下の
極めて小さい値にまで低下するに十分な電圧であること
が望ましい。
空燃比センサをほぼ 800℃一定とし、大気中で、第３図
に示すように第１の素子Ａに定電流Is＝25μＡを流すと
ともに、第２の素子Ｂには第１の素子の起電力Vsが 450
mVになるように電流Ipを流し、この電流Ipをもってガス
拡散制限部Ｔとしての多孔質のガス拡散制限作用の程度
とした。このIpが小さいほどガス拡散制限作用の程度が
大きいといえる。なお、ガス拡散制限作用の程度を測定
する方法としては、上記の方法のほかにポンプ素子にあ
る一定電圧を加え、その時流れる電流Ipを測定すること
で行うことができる。但し、この場合、上記印加電圧
は、ポンプ素子の多孔質によって拡散制限を受ける側の
電極部分の雰囲気の酸素分圧が10-5気圧（atm）以下の
極めて小さい値にまで低下するに十分な電圧であること
が望ましい。
第１表に各種含浸液によって処理した空燃比センサにつ
いて上記ガス拡散制限作用の程度を測定した結果を示
す。
いて上記ガス拡散制限作用の程度を測定した結果を示
す。
この実験例から、含浸液の種類、濃度を決めると処理前
の電流Ipに関わりなく、減少率はほぼ一定となることが
わかった。特に試料No.１〜４と試料No.５〜６のように
含浸液の濃度のみを変えるとその濃度に応じた減少率と
なる。
の電流Ipに関わりなく、減少率はほぼ一定となることが
わかった。特に試料No.１〜４と試料No.５〜６のように
含浸液の濃度のみを変えるとその濃度に応じた減少率と
なる。
本実施例の試料は、いずれも多孔質に含浸液から生じた
固形成分が強固に付着あるいは結合しており、容易に固
形成分がとれるようなことはなかった。
固形成分が強固に付着あるいは結合しており、容易に固
形成分がとれるようなことはなかった。
［発明の効果］ 本発明は、多孔質をガス拡散制限に用いるガスセンサの
多孔質を調整成分を溶解した状態で含む含浸液で処理す
るものである。
多孔質を調整成分を溶解した状態で含む含浸液で処理す
るものである。
本発明では、含浸液の種類、濃度、処理回数とガス拡散
制限作用の程度の変化との間には一定の関係があること
を見いだしてなされたものであり、この関係を予め求め
ておくことにより、必要に応じてガスセンサのガス拡散
制限作用の程度を容易かつどの程度にも精密に所望とす
ることができ、ガスセンサ個体間の出力対ガス成分濃度
の関係のバラツキの少ないガスセンサの製造が可能とな
る。この様な本発明のガスセンサの調整法を用いること
により、ガスセンサの多孔質のガス拡散制限作用を多孔
質全体に対して均一に調整できるので、ガス拡散制限作
用の程度の調整が安定して行える。また、調整後のガス
センサを長期間使用したとき、多孔質にデポジットが付
着しても揃ってガス拡散制限作用の程度への影響が少な
く、耐熱性も揃って優れたものとなる。
制限作用の程度の変化との間には一定の関係があること
を見いだしてなされたものであり、この関係を予め求め
ておくことにより、必要に応じてガスセンサのガス拡散
制限作用の程度を容易かつどの程度にも精密に所望とす
ることができ、ガスセンサ個体間の出力対ガス成分濃度
の関係のバラツキの少ないガスセンサの製造が可能とな
る。この様な本発明のガスセンサの調整法を用いること
により、ガスセンサの多孔質のガス拡散制限作用を多孔
質全体に対して均一に調整できるので、ガス拡散制限作
用の程度の調整が安定して行える。また、調整後のガス
センサを長期間使用したとき、多孔質にデポジットが付
着しても揃ってガス拡散制限作用の程度への影響が少な
く、耐熱性も揃って優れたものとなる。
第１図は本発明の一実施例に用いる空燃比センサの分解
斜視図、 第２図（イ）〜（ニ）は多孔質を用いたガスセンサの例
を示す断面斜視図、 第３図は本発明の一実施例におけるガス拡散制限作用の
程度測定の説明図である。 Ａ……第１の素子 Ｂ……第２の素子 Ｚ……漏出抵抗部 Ｒ……内部基準酸素源 Ｔ……多孔質（ガス拡散制限部） １，２，４，５……電極ａ，ｂ，ｃ，ｄ ３，６……固体電解質板 ９……測定ガス室
斜視図、 第２図（イ）〜（ニ）は多孔質を用いたガスセンサの例
を示す断面斜視図、 第３図は本発明の一実施例におけるガス拡散制限作用の
程度測定の説明図である。 Ａ……第１の素子 Ｂ……第２の素子 Ｚ……漏出抵抗部 Ｒ……内部基準酸素源 Ｔ……多孔質（ガス拡散制限部） １，２，４，５……電極ａ，ｂ，ｃ，ｄ ３，６……固体電解質板 ９……測定ガス室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−15552（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−79259（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−145390（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−163558（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−93342（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】固体電解質の両側に電極を備えたポンプ素
子と、 該ポンプ素子の一方の電極側に設けられて、該一方の電
極と周囲雰囲気との間のガスの拡散を制限する多孔質
と、 を備え、 上記周囲雰囲気中の測定ガス成分の拡散流量に該当する
上記ポンプ素子への通電電流値をセンサ出力として、該
周囲雰囲気中の測定ガス成分濃度を検出するガスセンサ
の、該センサ出力対測定ガス成分濃度の対応関係を調整
する方法であって、 上記多孔質のガス拡散制限作用の程度を測定する測定工
程と、 該測定されたガス拡散制限作用の程度に応じて、加熱ま
たは乾燥により上記多孔質と付着あるいは結合する調整
成分を溶解した状態で含む含浸液で、上記多孔質を処理
する処理工程と、 を備えたことを特徴とするガスセンサの調整法。 - 【請求項２】上記処理工程が、 上記測定されたガス拡散制限作用の程度に応じた濃度の
上記調整成分を含む含浸液を上記多孔質に含浸または滴
下し、 当該多孔質を加熱または乾燥する特許請求の範囲第１項
記載のガスセンサの調整法。 - 【請求項３】上記処理工程が、 所定濃度の調整成分を含む含浸液を上記測定されたガス
拡散制限作用の程度に応じた回数だけ、上記多孔質に含
浸または滴下し、 当該多孔質を加熱または乾燥する特許請求の範囲第１項
または第２項いずれか記載のガスセンサの調整法。 - 【請求項４】上記調整成分が、金属塩、珪素塩もしくは
有機金属化合物である特許請求の範囲第１項ないし第３
項いずれか記載のガスセンサの調整法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60294440A JPH0623725B2 (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | ガスセンサの調整法 |
| GB8628664A GB2184843B (en) | 1985-12-25 | 1986-12-01 | Method of producing a gas sensor |
| DE3642409A DE3642409C2 (de) | 1985-12-25 | 1986-12-11 | Verfahren zum Einstellen des Gasdiffusionswiderstandes eines porösen Körpers in einem Gassensor |
| US07/420,694 US5064693A (en) | 1985-12-25 | 1989-10-11 | Method of adjusting a gas sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60294440A JPH0623725B2 (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | ガスセンサの調整法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62150156A JPS62150156A (ja) | 1987-07-04 |
| JPH0623725B2 true JPH0623725B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=17807797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60294440A Expired - Fee Related JPH0623725B2 (ja) | 1985-12-25 | 1985-12-25 | ガスセンサの調整法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
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| US (1) | US5064693A (ja) |
| JP (1) | JPH0623725B2 (ja) |
| DE (1) | DE3642409C2 (ja) |
| GB (1) | GB2184843B (ja) |
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| US5795545A (en) * | 1996-05-20 | 1998-08-18 | Motorola Inc. | Integrated ceramic exhaust gas sensors |
| DE19710559A1 (de) * | 1997-03-14 | 1998-09-17 | Bosch Gmbh Robert | Sensor mit einem Dünnfilmelement |
| JPH11166911A (ja) * | 1997-12-04 | 1999-06-22 | Denso Corp | 空燃比センサ |
| DE19846487C5 (de) * | 1998-10-09 | 2004-12-30 | Basf Ag | Meßsonde für die Detektion der Momentankonzentrationen mehrerer Gasbestandteile eines Gases |
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| US6638416B2 (en) * | 2001-09-24 | 2003-10-28 | Delphi Technologies, Inc. | Hydrogen sensing process |
| US7361313B2 (en) * | 2003-02-18 | 2008-04-22 | Intel Corporation | Methods for uniform metal impregnation into a nanoporous material |
| JP4106243B2 (ja) * | 2002-06-25 | 2008-06-25 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサの製造方法 |
| DE102005059594A1 (de) * | 2005-12-14 | 2007-06-21 | Robert Bosch Gmbh | Sensorelement sowie Verfahren und Mittel zu dessen Herstellung |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3564474A (en) * | 1968-06-04 | 1971-02-16 | Nat Res Dev | Electrically heatable elements |
| US3978006A (en) * | 1972-02-10 | 1976-08-31 | Robert Bosch G.M.B.H. | Methods for producing oxygen-sensing element, particularly for use with internal combustion engine exhaust emission analysis |
| JPS5033892A (ja) * | 1973-07-24 | 1975-04-01 | ||
| JPS51145390A (en) * | 1975-06-10 | 1976-12-14 | Nissan Motor Co Ltd | Manufacturing method of a coated layer of oxygen senser |
| DE2621676C3 (de) * | 1976-05-15 | 1979-01-11 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Elektrochemischer Gasdetektor zum Nachweis von Gasspuren |
| GB1516039A (en) * | 1976-06-18 | 1978-06-28 | English Electric Valve Co Ltd | Combustible gas detectors |
| JPS5922900B2 (ja) * | 1976-10-29 | 1984-05-29 | 日本碍子株式会社 | 主として内燃機関よりの排気ガス中の酸素分圧測定装置 |
| DE2711880C2 (de) * | 1977-03-18 | 1985-01-17 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Polarographischer Meßfühler zum Messen der Sauerstoffkonzentration und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US4199425A (en) * | 1978-11-30 | 1980-04-22 | General Motors Corporation | Solid electrolyte exhaust gas sensor with increased NOx sensitivity |
| DE2911042C2 (de) * | 1979-03-21 | 1985-10-31 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektrochemischer Meßfühler für die Bestimmung der Sauerstoffkonzentration und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE2928496A1 (de) * | 1979-07-14 | 1981-01-29 | Bosch Gmbh Robert | Elektrochemischer messfuehler fuer die bestimmung des sauerstoffgehaltes in gasen |
| JPS59163558A (ja) * | 1983-03-09 | 1984-09-14 | Ngk Insulators Ltd | 電気化学的装置 |
| JPS6093342A (ja) * | 1983-10-27 | 1985-05-25 | Toyota Motor Corp | 酸素濃度検出素子の出力調整方法 |
-
1985
- 1985-12-25 JP JP60294440A patent/JPH0623725B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-12-01 GB GB8628664A patent/GB2184843B/en not_active Expired
- 1986-12-11 DE DE3642409A patent/DE3642409C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-10-11 US US07/420,694 patent/US5064693A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5064693A (en) | 1991-11-12 |
| DE3642409C2 (de) | 2001-08-16 |
| JPS62150156A (ja) | 1987-07-04 |
| GB2184843B (en) | 1989-12-28 |
| DE3642409A1 (de) | 1987-07-02 |
| GB8628664D0 (en) | 1987-01-07 |
| GB2184843A (en) | 1987-07-01 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |