JPH06288965A - 酸素濃度測定器 - Google Patents

酸素濃度測定器

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Publication number
JPH06288965A
JPH06288965A JP5076945A JP7694593A JPH06288965A JP H06288965 A JPH06288965 A JP H06288965A JP 5076945 A JP5076945 A JP 5076945A JP 7694593 A JP7694593 A JP 7694593A JP H06288965 A JPH06288965 A JP H06288965A
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JP
Japan
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oxygen concentration
concentration measuring
container
electrolytic solution
measuring instrument
Prior art date
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Pending
Application number
JP5076945A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeo Yoshioka
武男 吉岡
Shiro Yamauchi
四郎 山内
Arinobu Nagahata
有信 長畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 負極12及び正極3のうちの一方の電極が電
解液容器11の内壁面に沿って配置されていることを特
徴としている。 【効果】 低湿度・高温の環境下においても長期間安定
して動作するとともに、この酸素濃度測定器が取り付け
られる電気装置の設計の自由度を向上させることができ
るという効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、負極、正極、電解液
及び電解液容器を備え、雰囲気中の酸素濃度に対応した
量の電子を生じる化学反応を応用するガルバニック電池
式の酸素濃度測定器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、例えば、「電気化学」No.
7.60.1992の619ページに示された従来の酸素濃度
測定器の側断面図である。図において、11〜13は全体
を覆うABS製容器であり3個の部分から構成されてい
る。2、3はガルバニック電池を構成する負極及び正
極、3aは正極3に接続されたリード線、4はABS製
容器11の内部に満たされた電解液である。負極2は電
解液4内に配置され、棒状の形状をなしている。
【0003】5はこの酸素濃度測定器を反転させたとき
に、電解液4内の気泡6が正極3の方へ移動して負極2
及び正極3の間の電解液4が遮断されるのを防止するセ
パレーターである。気泡6は温度変化による電解液4の
体積変化を吸収するために電解液4中に入れられてお
り、気泡6の大きさは後述のように成長する。7は周囲
の温度が変化したときに酸素濃度測定器の出力電圧を補
正するサーミスター、8、9は雰囲気に含まれる酸素が
拡散するFEP隔膜及び多孔性PTFE板、10はAB
S製容器11及び13の間の気密を保持するOリング、1
1はこの酸素濃度測定器の出力を電圧に変換する抵抗で
ある。
【0004】次に、上記従来の酸素濃度測定器の動作に
ついて説明する。酸素濃度測定器を検査すべき雰囲気中
に置くと、雰囲気中に含まれる酸素が多孔性PTFE板
9及びFEP隔膜8内を拡散した後、電解液4中へ溶解
する。電解液4が、例えば、酢酸−酢酸カリ−酢酸鉛水
溶液等の酸性電解液である場合には、以下の化学反応が
起こる。 正極3において:O2+4H++4e-→2H2O 負極2において:2Pb+2H2O→2PbO+4H++4
- 全反応 :O2+2Pb→2PbO なお、正極3は炭素(C)、負極2は鉛(Pb)で製作
されている。
【0005】電解液4へ溶解する雰囲気中の酸素の量
は、酸素濃度及びFEP隔膜8によって決定されるた
め、FEP隔膜8の厚さを一定にすると、上記反応の速
度は酸素濃度によって決定されることになる。従って、
負極2において酸素濃度に対応した量の電子が生じるた
め、この電子による電流を抵抗11に流すことにより電
圧出力を得ることができ、この出力電圧から雰囲気中の
酸素濃度を検出することができる。
【0006】この酸素濃度測定器は、例えば、SF6
スが封入された電気装置内に設置して、ガス漏れ検知装
置等として使用される。図5はこのような電気装置の一
例を示すものである。図において、101は密封容器、
102は可動電極、103は可動側端子、104はブッ
シング、105は固定側電極、106は固定側端子、1
07はブッシング、108は可動電極102を駆動する
駆動軸、109は駆動軸108に接続された駆動レバ
ー、110は駆動レバーをロックするロック機構、11
1は密封容器101内に満たされたSF6ガス、112
はガス漏れ検知装置に使用されている従来の酸素濃度測
定器、113は酸素濃度測定器112の出力信号に基づ
いて警報を表示する警報表示装置である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記の電気装置が屋外
に設置されている場合のように、湿度が低く、日照の影
響によって温度が高くなるような環境下でこの酸素濃度
測定器を使用する場合には、電解液4の液枯れが経年的
に進行し、その結果、電解液4内の気泡6が気相となっ
て成長する。これは、湿度が低いと雰囲気中の水蒸気の
分圧が低くなり、温度が高いと拡散が盛んになり、AB
S製容器11の容器壁及びFEP隔膜8から電解液4が
蒸発するためである。このとき、ABS製容器11の容
器壁からの透過による電解液4の蒸発を抑制してもFE
P隔膜8からの蒸発を抑制することはできない。
【0008】従って、従来の酸素濃度測定器は、上記電
気装置に使用した場合に、振動等によって棒状の負極2
の回りを気相が取り囲んで、負極2と正極3との間の電
解液4が遮断される場合が生じるようになり、その出力
電圧が不安定になるという課題があった。また、気相が
大きくなると、酸素濃度測定器の配置方向によっては棒
状の負極2と正極3との間の電解液4が遮断されるた
め、酸素濃度測定器の配置方向が限定される結果、上記
電気装置の設計の自由度が低くなるという課題があっ
た。
【0009】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、低湿度・高温の環境下においても
長期間安定して動作するとともに、この酸素濃度測定器
が取り付けられる電気装置の設計の自由度を向上させる
ことができる酸素濃度測定器を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る酸素濃度測定器は、負極、正極、電解液及び電解液を
満たした電解液容器を備え、雰囲気中の酸素濃度に対応
した量の電子を生じる化学反応を応用するガルバニック
電池式のものであって、負極及び正極のうちの一方の電
極が電解液容器の内壁面に沿って配置されているもので
ある。
【0011】この発明の請求項2に係る酸素濃度測定器
は、電解液容器の内壁面に負極に接触する位置から正極
に接触する位置まで切込部が形成され、切込部が電解液
で満たされているものである。
【0012】
【作用】この発明の請求項1に係る酸素濃度測定器にお
いては、電解液内の気相が成長してその容積が大きくな
った場合にも、電解液容器の内壁面に沿って配置された
電極と電解液との接触が保たれる。従って、このような
場合にも長期間正常かつ安定に動作する。また、設置の
向きが限定されなくなる。
【0013】この発明の請求項2に係る酸素濃度測定器
においては、切込部内の電解液によって負極と正極との
間の電解液の遮断が防止される。従って、長期間安定に
動作し、また、設置の向きが限定されなくなる。
【0014】
【実施例】
実施例1.この実施例1は、この発明の請求項1に係る
一実施例である。図1はこの発明の実施例1を示す酸素
濃度測定器の側断面図である。図において、図4に示し
た従来の酸素濃度測定器と同一又は相当部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。図において、12は電
解液容器としてのABS製容器11の内壁面に沿って配
置された筒状の負極、13は前述の気泡が成長した気相
である。
【0015】次に、この実施例1の酸素濃度測定器の動
作について説明する。低湿度・高温の環境下、例えば、
屋外に設置されたSF6ガス封入電気装置の内部に置か
れた酸素濃度測定器においては、前述のように、FEP
隔膜8を介した電解液4の蒸発によって酸素濃度測定器
内の電解液4は徐々に減少し、ABS製容器11内の気
泡が成長して気相13の容積が拡大する。ところが、こ
の実施例1の酸素濃度測定器においては、ABS製容器
1内の電解液4の回りを取り囲んで負極12が配置さ
れているため、正極3が下になる縦置き(図1の向き)
の場合はもちろん、図1を90°回転した向きである横
置きの場合にも、負極12と正極3との間には電解液4
が存在するので、正常かつ安定に酸素の濃度を測定する
ことができる。
【0016】なお、図4に示した従来の酸素濃度測定器
では、セパレーター5によって気泡6が正極3に接触す
るのを防止し、負極2と正極3との間に電解液4が必ず
存在するように工夫されている。このセパレーター5
は、気泡6の成長がわずかで縦置きの場合には効果的で
あるが、気泡6が成長して気相になっている場合や横置
きの場合には、棒状の負極2と電解液4とが接触しなく
なるため、負極2と正極3との間の電解液4の遮断を防
止することはできない。
【0017】ところが、この実施例1の酸素濃度測定器
においては、上記電解液4の遮断防止は、セパレーター
にはよらず負極12をABS製容器11の内壁面に沿っ
て配置することによっているため、正常かつ安定な動作
を得ることができる。また、セパレーターが存在する場
合には外部からFEP隔膜8を通して侵入してきたSF
6ガスが正極3の近傍に滞留して正極3を覆うため出力
電圧の低下を生じることがあるが、この実施例1の酸素
濃度測定器にはセパレーターが設けられていないため、
このようなことは生じない。
【0018】また、上記電気装置内のSF6ガス空間に
は水分等の不純物除去のための吸着剤が配置されてお
り、電解液4が蒸発してもその吸着剤にすみやかに吸着
されてしまうため、ガス雰囲気を汚損するおそれはな
い。なお、負極12は筒状としたが、開口部を有する筒
状あるいはカゴ状であってもよい。
【0019】実施例2.この実施例2はこの発明の請求
項2に係る一実施例である。上記実施例1では、負極1
2の形状及び配置によって気相が存在する場合や横置き
の場合にも正常かつ安定に動作するようにしたが、この
実施例2では、図2に示すように切込部14を電解液4
と接するABS製容器11の内壁に設けることによって
正常かつ安定な動作を得ている。図3は図2のIII−III
線についての断面図であり、図において12aはカゴ状
となった負極、14はABS製容器11の内壁面に負極
12aに接触する位置から正極3に接触する位置まで形
成された切込部である。切込部14は、その内部が電解
液4で満たされており、負極12aと正極3との間の電
解液4が途切れないようにする働きをしている。切込部
14内に電解液4を注入する作業は、酸素濃度測定器の
組立の際にABS製容器11内が減圧状態になっている
とき行われる。これは、切込部14の内部に酸素が吸着
するのを防止するためである。
【0020】切込部14内に注入された電解液4は、表
面張力のため、切込部14から容易には抜け出ない。電
解液4の蒸発が進行してABS製容器11内に気相が成
長しても、切込部14内の電解液4がなくなることはな
い。従って、等間隔に4ケ所程度の切込部14を設けて
おけば、横置きや逆に置いた状態(正極3が上になった
状態)においても正常かつ安定な出力電圧を得ることが
できる。
【0021】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果がある。
【0022】この発明の請求項1の酸素濃度測定器によ
れば、負極及び正極のうちの一方の電極が電解液容器の
内壁面に沿って配置されているので、低湿度・高温の環
境下においても長期間安定して動作するとともに、この
酸素濃度測定器が取り付けられる電気装置の設計の自由
度を向上させることができるという効果がある。
【0023】この発明の請求項2の酸素濃度測定器によ
れば、電解液容器の内壁面に負極に接触する位置から正
極に接触する位置まで切込部が形成され、切込部が電解
液で満たされているので、低湿度・高温の環境下におい
ても長期間安定して動作するとともに、この酸素濃度測
定器が取り付けられる電気装置の設計の自由度を向上さ
せることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示す酸素濃度測定器の側
断面図である。
【図2】この発明の実施例2を示す酸素濃度測定器の側
断面図である。
【図3】図2のIII−III線についての断面図である。
【図4】従来の酸素濃度測定器を示す側断面図である。
【図5】酸素濃度測定器が使用されるSF6ガス封入電
気装置の内部構造図である。
【符号の説明】
1〜13 ABS製容器(電解液容器) 3 正極 4 電解液 12、12a 負極 14 切込部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負極、正極、電解液及び前記電解液を満
    たした電解液容器を備え、雰囲気中の酸素濃度に対応し
    た量の電子を生じる化学反応を応用するガルバニック電
    池式の酸素濃度測定器において、 前記負極及び前記正極のうちの一方の電極が前記電解液
    容器の内壁面に沿って配置されていることを特徴とする
    酸素濃度測定器。
  2. 【請求項2】 電解液容器の内壁面に、負極に接触する
    位置から正極に接触する位置まで切込部が形成され、前
    記切込部が電解液で満たされていることを特徴とする請
    求項1記載の酸素濃度測定器。
JP5076945A 1993-04-02 1993-04-02 酸素濃度測定器 Pending JPH06288965A (ja)

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JP5076945A JPH06288965A (ja) 1993-04-02 1993-04-02 酸素濃度測定器

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JP5076945A JPH06288965A (ja) 1993-04-02 1993-04-02 酸素濃度測定器

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JPH06288965A true JPH06288965A (ja) 1994-10-18

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JP (1) JPH06288965A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017187279A (ja) * 2016-03-31 2017-10-12 株式会社Gsユアサ 電気化学式酸素センサ
CN119715252A (zh) * 2024-11-21 2025-03-28 国网湖北省电力有限公司直流公司 基于多参数采集和自动温度补偿sf6数字化密度表及其控制方法

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