JPH065619Y2 - プロ−ブ発信器 - Google Patents
プロ−ブ発信器Info
- Publication number
- JPH065619Y2 JPH065619Y2 JP12229186U JP12229186U JPH065619Y2 JP H065619 Y2 JPH065619 Y2 JP H065619Y2 JP 12229186 U JP12229186 U JP 12229186U JP 12229186 U JP12229186 U JP 12229186U JP H065619 Y2 JPH065619 Y2 JP H065619Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zirconia cell
- protection tube
- gas
- metal protection
- end surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は浸炭焼入炉のような強い還元性雰囲気の炉内で
酸素濃度を測定するために用いられるプローブ発信器の
改良に関するものである。
酸素濃度を測定するために用いられるプローブ発信器の
改良に関するものである。
（従来の技術） プローブ発信器は金属保護管の内側端面にジルコニアセ
ルをスプリングにより押圧するとともに、ジルコニアセ
ルの端面の外側と内側とに白金等からなる多孔質電極を
形成して、金属保護管とジルコニアセルとの間に導入さ
れた測定ガスと、ジルコニアセルの内部に導入された基
準ガスとの間の酸素濃度差を起電力として取出し、測定
ガス中の酸素濃度を検知するものである。ところがこの
種の従来のプローブ発信器をCOガスを含む雰囲気中で使
用すると、ジルコニアセルの外側の多孔質電極の部分に
COガスが還元された遊離カーボンが煤となって次第に堆
積するため、その物理的圧力によってジルコニアセルが
破損したり、測定ガスの拡散が阻止されて測定応答時間
が60秒以上必要となる等のトラブルを生じていた。この
ため従来から堆積した煤を燃焼させて除去するバーンア
ウトが行われているが、煤は金属保護管とジルコニアセ
ルとが密着した部分に堆積しているので容易には燃焼さ
せることができず、１時間以上のバーンアウトを行って
も中心部分の煤はなかなか除去することができなかっ
た。
ルをスプリングにより押圧するとともに、ジルコニアセ
ルの端面の外側と内側とに白金等からなる多孔質電極を
形成して、金属保護管とジルコニアセルとの間に導入さ
れた測定ガスと、ジルコニアセルの内部に導入された基
準ガスとの間の酸素濃度差を起電力として取出し、測定
ガス中の酸素濃度を検知するものである。ところがこの
種の従来のプローブ発信器をCOガスを含む雰囲気中で使
用すると、ジルコニアセルの外側の多孔質電極の部分に
COガスが還元された遊離カーボンが煤となって次第に堆
積するため、その物理的圧力によってジルコニアセルが
破損したり、測定ガスの拡散が阻止されて測定応答時間
が60秒以上必要となる等のトラブルを生じていた。この
ため従来から堆積した煤を燃焼させて除去するバーンア
ウトが行われているが、煤は金属保護管とジルコニアセ
ルとが密着した部分に堆積しているので容易には燃焼さ
せることができず、１時間以上のバーンアウトを行って
も中心部分の煤はなかなか除去することができなかっ
た。
（考案が解決しようとする問題点） 本考案は上記のような従来の問題点を解決して、測定応
答時間が短く、煤の堆積によるジルコニアセルの破損が
生ずることがなく、更にバーンアウトを容易に行うこと
ができるプローブ発信器を目的として完成されたもので
ある。
答時間が短く、煤の堆積によるジルコニアセルの破損が
生ずることがなく、更にバーンアウトを容易に行うこと
ができるプローブ発信器を目的として完成されたもので
ある。
（問題点を解決するための手段） 本考案はガス導入孔を備えた金属保護管の内側端面に、
内外両面に多孔質電極を備えたジルコニアセルをスプリ
ング力により圧接させたプローブ発信器において、ジル
コニアセルが圧接される金属保護管の内側端面にガス拡
散用の凹溝を多数形成したことを特徴とするものであ
る。
内外両面に多孔質電極を備えたジルコニアセルをスプリ
ング力により圧接させたプローブ発信器において、ジル
コニアセルが圧接される金属保護管の内側端面にガス拡
散用の凹溝を多数形成したことを特徴とするものであ
る。
（実施例） 次に本考案を図示の実施例により更に詳細に説明する
と、(1)はインコネルのような耐熱性と耐食性に優れた
材料からなる金属保護管、(2)はその先端部付近の側面
に透設されたガス導入孔、(3)は金属保護管(1)の先端に
ねじ込みにより固定された金属製のキャップであって、
このキャップ(3)の内面が金属保護管(1)の内側端面(4)
を実質的に形成している。また(5)は有底円筒状のジル
コニアセルであり、その底部(6)の内外両面に多孔質電
極(7)、(8)が形成されている。本実施例では内側の多孔
質電極(7)としては白金電極を使用したが、外側の多孔
質電極(8)としては厚さが例えば２mm程度のサーメット
電極を使用している。ここで使用するサーメットとして
は、ジルコニアと白金とを４：６〜３：７の比率で含有
させたものや、アルミナと白金とを上記と同様の比率で
含有させたものが用いられる。これらのサーメット電極
は白金電極よりも安価であるうえに使用命数が長く耐久
性に優れる利点がある。
と、(1)はインコネルのような耐熱性と耐食性に優れた
材料からなる金属保護管、(2)はその先端部付近の側面
に透設されたガス導入孔、(3)は金属保護管(1)の先端に
ねじ込みにより固定された金属製のキャップであって、
このキャップ(3)の内面が金属保護管(1)の内側端面(4)
を実質的に形成している。また(5)は有底円筒状のジル
コニアセルであり、その底部(6)の内外両面に多孔質電
極(7)、(8)が形成されている。本実施例では内側の多孔
質電極(7)としては白金電極を使用したが、外側の多孔
質電極(8)としては厚さが例えば２mm程度のサーメット
電極を使用している。ここで使用するサーメットとして
は、ジルコニアと白金とを４：６〜３：７の比率で含有
させたものや、アルミナと白金とを上記と同様の比率で
含有させたものが用いられる。これらのサーメット電極
は白金電極よりも安価であるうえに使用命数が長く耐久
性に優れる利点がある。
本考案においては、金属保護管(1)の内側端面(4)にガス
拡散用の凹溝(9)が多数形成されている。凹溝(9)の幅及
び深さは0.1〜0.2mm程度、間隔は１〜２mm程度が適当で
あり、また凹溝(9)の形状は格子状であっても、放射状
であっても、同心円と放射線とを組合わせたものであっ
てもよく、その他外周と中心部とを短い経路で結ぶこと
ができる任意の形状とすることができる。本実施例では
これらの凹溝(9)は金属保護管(1)の先端にねじ込まれた
キャップ(3)の内面に凹設されているが、必ずしもこれ
に限定されるものではない。しかしこのキャップ(3)を
図示のように肉厚のものとしてその熱容量を大きくして
おけば、プローブ発信器全体が急熱又は急冷された場合
にもジルコニアセル(5)が受ける熱衝撃を緩和すること
ができる。なお(10)は内側の多孔質電極(7)に接続され
たリード線である。
拡散用の凹溝(9)が多数形成されている。凹溝(9)の幅及
び深さは0.1〜0.2mm程度、間隔は１〜２mm程度が適当で
あり、また凹溝(9)の形状は格子状であっても、放射状
であっても、同心円と放射線とを組合わせたものであっ
てもよく、その他外周と中心部とを短い経路で結ぶこと
ができる任意の形状とすることができる。本実施例では
これらの凹溝(9)は金属保護管(1)の先端にねじ込まれた
キャップ(3)の内面に凹設されているが、必ずしもこれ
に限定されるものではない。しかしこのキャップ(3)を
図示のように肉厚のものとしてその熱容量を大きくして
おけば、プローブ発信器全体が急熱又は急冷された場合
にもジルコニアセル(5)が受ける熱衝撃を緩和すること
ができる。なお(10)は内側の多孔質電極(7)に接続され
たリード線である。
（作用） このように構成されたものは、全体を炉内雰囲気中に挿
入して金属保護管(1)のガス導入孔(2)から測定ガスを金
属保護管(1)とジルコニアセル(5)との間の空間に導入す
るとともに、ジルコニアセル(5)の内部には一定酸素濃
度の基準ガスを導入し、多孔質電極(7)、(8)を通じてジ
ルコニアセル(5)の底部(6)の両表面に達したガスがジル
コニアセル(5)の両表面間で形成する酸素濃度差を多孔
質電極(7)、(8)間の電位差として取り出すことにより測
定ガス中の酸素濃度を測定するものであることは従来と
同様である。しかし本考案においてはジルコニアセル
(5)がスプリング力により圧接されている金属保護管(1)
の内側端面(4)にガス拡散用の凹溝(9)が多数形成されて
いるので、測定ガスはこれらの凹溝(9)を介して速やか
に多孔質電極(8)の全表面に拡散することとなり、その
測定応答時間を15秒以下にまで短縮することができる。
また本考案のプローブ発信器もCOガスを含む強還元性雰
囲気内では煤を析出させて多孔質電極(8)の部分に煤の
堆積が生ずることは避けられないが、上記した凹溝(9)
の作用によりバーンアウトの際に空気を十分に多孔質電
極(8)の表面全体に供給できるためバーンアウトを短時
間で確実に行わせることができる。このため煤の析出に
伴うジルコニアセル(5)の破損は完全に防止される。
入して金属保護管(1)のガス導入孔(2)から測定ガスを金
属保護管(1)とジルコニアセル(5)との間の空間に導入す
るとともに、ジルコニアセル(5)の内部には一定酸素濃
度の基準ガスを導入し、多孔質電極(7)、(8)を通じてジ
ルコニアセル(5)の底部(6)の両表面に達したガスがジル
コニアセル(5)の両表面間で形成する酸素濃度差を多孔
質電極(7)、(8)間の電位差として取り出すことにより測
定ガス中の酸素濃度を測定するものであることは従来と
同様である。しかし本考案においてはジルコニアセル
(5)がスプリング力により圧接されている金属保護管(1)
の内側端面(4)にガス拡散用の凹溝(9)が多数形成されて
いるので、測定ガスはこれらの凹溝(9)を介して速やか
に多孔質電極(8)の全表面に拡散することとなり、その
測定応答時間を15秒以下にまで短縮することができる。
また本考案のプローブ発信器もCOガスを含む強還元性雰
囲気内では煤を析出させて多孔質電極(8)の部分に煤の
堆積が生ずることは避けられないが、上記した凹溝(9)
の作用によりバーンアウトの際に空気を十分に多孔質電
極(8)の表面全体に供給できるためバーンアウトを短時
間で確実に行わせることができる。このため煤の析出に
伴うジルコニアセル(5)の破損は完全に防止される。
なおこのほか、実施例のようにキャップ(3)の熱容量を
大きくしておけば熱衝撃によるジルコニアセル(5)の破
損を防止することができ、また測定ガス側の多孔質電極
(8)をサーメット電極としたものはその劣化を従来の白
金電極よりもはるかに少なくすることができる効果もあ
る。
大きくしておけば熱衝撃によるジルコニアセル(5)の破
損を防止することができ、また測定ガス側の多孔質電極
(8)をサーメット電極としたものはその劣化を従来の白
金電極よりもはるかに少なくすることができる効果もあ
る。
（考案の効果） 本考案は以上の説明からも明らかなように、ジルコニア
セルが圧接される金属保護管の内側端面にガス拡散用の
凹溝を形成することにより、測定ガスの拡散を速めて測
定応答時間を短縮することができ、またバーンアウト時
の空気の拡散を速めてバーンアウトを短時間で確実に行
わせることができ、更にまた煤の析出によるジルコニア
セルの破損を防止することができたものである。よって
本考案は従来の問題点を一掃したプローブ発信器とし
て、その実用的価値は極めて大きいものである。
セルが圧接される金属保護管の内側端面にガス拡散用の
凹溝を形成することにより、測定ガスの拡散を速めて測
定応答時間を短縮することができ、またバーンアウト時
の空気の拡散を速めてバーンアウトを短時間で確実に行
わせることができ、更にまた煤の析出によるジルコニア
セルの破損を防止することができたものである。よって
本考案は従来の問題点を一掃したプローブ発信器とし
て、その実用的価値は極めて大きいものである。
図面は本考案の実施例を示す中央縦断面図である。 (1)：金属保護管、(2)：ガス導入孔、(4)：内側端面、
(5)：ジルコニアセル、(7)、(8)：多孔質電極、(9)：凹
溝。
(5)：ジルコニアセル、(7)、(8)：多孔質電極、(9)：凹
溝。
Claims (1)
- 【請求項１】ガス導入孔(2)を備えた金属保護管(1)の内
側端面(4)に、内外両面に多孔質電極(7)、(8)を備えたジ
ルコニアセル(5)をスプリング力により圧接させたプロ
ーブ発信器において、ジルコニアセル(5)が圧接される
金属保護管(1)の内側端面(4)にガス拡散用の凹溝(9)を
多数形成したことを特徴とするプローブ発信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12229186U JPH065619Y2 (ja) | 1986-08-09 | 1986-08-09 | プロ−ブ発信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12229186U JPH065619Y2 (ja) | 1986-08-09 | 1986-08-09 | プロ−ブ発信器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6329755U JPS6329755U (ja) | 1988-02-26 |
| JPH065619Y2 true JPH065619Y2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=31012342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12229186U Expired - Lifetime JPH065619Y2 (ja) | 1986-08-09 | 1986-08-09 | プロ−ブ発信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065619Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2500712B2 (ja) * | 1991-08-29 | 1996-05-29 | いすゞ自動車株式会社 | 酸素センサ |
-
1986
- 1986-08-09 JP JP12229186U patent/JPH065619Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6329755U (ja) | 1988-02-26 |
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