JPH0781972B2 - 油中溶存水素ガスセンサ - Google Patents
油中溶存水素ガスセンサInfo
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- JPH0781972B2 JPH0781972B2 JP25130987A JP25130987A JPH0781972B2 JP H0781972 B2 JPH0781972 B2 JP H0781972B2 JP 25130987 A JP25130987 A JP 25130987A JP 25130987 A JP25130987 A JP 25130987A JP H0781972 B2 JPH0781972 B2 JP H0781972B2
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- hydrogen gas
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は油中に溶存している水素ガスの検知に使用す
るガスセンサに関する。
るガスセンサに関する。
（従来の技術） 周知のように変圧器、コンデンサ、リアクトルその他の
油入電気機器においては、局部的にコロナ放電が発生す
るような異常或いは局部加熱により、絶縁油が分解され
て水素ガスが発生することが知られている。したがって
水素ガスを検出することによって、電気機器の異常を、
事故が発生する以前に検知することができるようにな
る。
油入電気機器においては、局部的にコロナ放電が発生す
るような異常或いは局部加熱により、絶縁油が分解され
て水素ガスが発生することが知られている。したがって
水素ガスを検出することによって、電気機器の異常を、
事故が発生する以前に検知することができるようにな
る。
従来ではこのような水素ガスの検出に、電気機器より絶
縁油を採取し、これより溶存ガスを抽出し、これをガス
クロマトグラフにより分析するようにしている。しかし
このような手段によると、電気機器の設置現場では分析
できないし、またオンライン分析ができないなどの不便
がある。
縁油を採取し、これより溶存ガスを抽出し、これをガス
クロマトグラフにより分析するようにしている。しかし
このような手段によると、電気機器の設置現場では分析
できないし、またオンライン分析ができないなどの不便
がある。
（発明が解決しようとする問題点） この発明は油中に溶存している水素ガスの測定に際し、
これより絶縁油を採取したり、溶存ガスを抽出したりす
ることを必要とせず、その絶縁油中に浸漬するだけの簡
単な作業で、その測定を可能にすることを目的とする。
これより絶縁油を採取したり、溶存ガスを抽出したりす
ることを必要とせず、その絶縁油中に浸漬するだけの簡
単な作業で、その測定を可能にすることを目的とする。
（問題点を解決するための手段） この発明は絶縁性の基板の表面に、金属酸化物の薄膜を
設け、その表面に互いに向かい合う一対の電極を形成す
ることによってセンサ本体を構成し、前記センサ本体の
表面を、フッ素系樹脂からなる薄膜により被覆したこと
を特徴とする。
設け、その表面に互いに向かい合う一対の電極を形成す
ることによってセンサ本体を構成し、前記センサ本体の
表面を、フッ素系樹脂からなる薄膜により被覆したこと
を特徴とする。
（実施例） この発明の実施例を図によって説明する。１はたとえば
ポリエチレンテレフタレートのような樹脂からなるフイ
ルム状の基板、或いはAl2O3,SiO2などの無機絶縁材料か
らなる基板、２は基板１の表面に設けられた金属酸化物
からなる薄膜である。これはたとえばSnO2、TiO2、W
O3、InO2その他の単体またはこれらのうちの２種以上の
複合体が使用できる。
ポリエチレンテレフタレートのような樹脂からなるフイ
ルム状の基板、或いはAl2O3,SiO2などの無機絶縁材料か
らなる基板、２は基板１の表面に設けられた金属酸化物
からなる薄膜である。これはたとえばSnO2、TiO2、W
O3、InO2その他の単体またはこれらのうちの２種以上の
複合体が使用できる。
この種の金属酸化物類は、水素ガスによってその表面抵
抗が変化するものとして知られている。なおこれらの金
属酸化物の薄膜は、IVD法、IBS法、真空蒸着法、プラズ
マCVD法などによって適当に設けられる。
抗が変化するものとして知られている。なおこれらの金
属酸化物の薄膜は、IVD法、IBS法、真空蒸着法、プラズ
マCVD法などによって適当に設けられる。
薄膜２の表面には互いに向かい合う一対の電極３が形成
される。これは図のように櫛型とするのが好ましい。電
極３はたとえばAu,Pdなどよって形成される。なお電極
３にはリードが接続され、後記する袋より外部に導出さ
れる。
される。これは図のように櫛型とするのが好ましい。電
極３はたとえばAu,Pdなどよって形成される。なお電極
３にはリードが接続され、後記する袋より外部に導出さ
れる。
以上のようにしてセンサ本体４が構成されるが、この発
明ではこのセンサ本体４を、フッ素系樹脂からなる薄膜
５で被覆する。フッ素系樹脂は水素ガスを透過する特性
を具備している。薄膜５で被覆したセンサ本体４を、分
析対象の電気機器の絶縁油中にそのまま浸漬する。
明ではこのセンサ本体４を、フッ素系樹脂からなる薄膜
５で被覆する。フッ素系樹脂は水素ガスを透過する特性
を具備している。薄膜５で被覆したセンサ本体４を、分
析対象の電気機器の絶縁油中にそのまま浸漬する。
ここで薄膜５を透過してきた水素ガスに金属酸化物の薄
膜２が接触して反応すると、その薄膜２の表面抵抗が、
水素ガスの濃度に応じて変化する。したがってこの表面
抵抗を電極３間の抵抗として検知することによって、水
素ガスの濃度を知ることができるようになる。
膜２が接触して反応すると、その薄膜２の表面抵抗が、
水素ガスの濃度に応じて変化する。したがってこの表面
抵抗を電極３間の抵抗として検知することによって、水
素ガスの濃度を知ることができるようになる。
なおここに使用できるフッ素系樹脂としては、４フッ化
エチレン−パーフロロアルキルビニル共重合物、４フッ
化エチレン−６フッ化プロピレン共重合物、４フッ化エ
チレン−エチレン共重合物、４フッ化エチレンなどが使
用できる。
エチレン−パーフロロアルキルビニル共重合物、４フッ
化エチレン−６フッ化プロピレン共重合物、４フッ化エ
チレン−エチレン共重合物、４フッ化エチレンなどが使
用できる。
次のこの発明の実験例について説明する。厚さ15μｍ、
50mm平方のポリエチレンテレフタレートフイルムからな
る基板１の表面に、IVD法により厚さ1.0μｍに金属酸化
物であるSnO2の薄膜２を設け、この薄膜２の表面にAuに
よって櫛状の電極３を形成して、センサ本体４を構成し
た。そしてこれを厚さ1.0μｍの４フッ化エチレン−パ
ーフロロアルキルビニル共重合物からなる薄膜５で被覆
した。
50mm平方のポリエチレンテレフタレートフイルムからな
る基板１の表面に、IVD法により厚さ1.0μｍに金属酸化
物であるSnO2の薄膜２を設け、この薄膜２の表面にAuに
よって櫛状の電極３を形成して、センサ本体４を構成し
た。そしてこれを厚さ1.0μｍの４フッ化エチレン−パ
ーフロロアルキルビニル共重合物からなる薄膜５で被覆
した。
第３図は前記のようにして製作したガスセンサを、水素
ガスが溶存している油中に浸漬して、そのときの水素ガ
ス濃度に対する抵抗変化率（水素ガスと反応した後の抵
抗値／反応前の初期の抵抗値）をグラフにした特性曲線
である。これによれば水素ガス濃度に対して抵抗変化率
は、ほぼ直線的に変化していることが判明する。
ガスが溶存している油中に浸漬して、そのときの水素ガ
ス濃度に対する抵抗変化率（水素ガスと反応した後の抵
抗値／反応前の初期の抵抗値）をグラフにした特性曲線
である。これによれば水素ガス濃度に対して抵抗変化率
は、ほぼ直線的に変化していることが判明する。
第４図は同じ油内の水素ガス濃度を、ガスクロマトグラ
フによって測定したときの測定値Ａと、この発明による
ガスセンサによって測定したときの測定値（油中濃度換
算値）Ｂとの相関関係を示す特性曲線である。これによ
ると水素ガス濃度が50ppm以上のとき、両測定値A,Bは互
いにほぼ同じ値を呈するようになる。
フによって測定したときの測定値Ａと、この発明による
ガスセンサによって測定したときの測定値（油中濃度換
算値）Ｂとの相関関係を示す特性曲線である。これによ
ると水素ガス濃度が50ppm以上のとき、両測定値A,Bは互
いにほぼ同じ値を呈するようになる。
以上の結果、この発明によるガスセンサによって水素ガ
ス濃度を計測するとき、その濃度に対応して感度よく抵
抗が変化するとともに、これによる測定値は、ガスクロ
マトグラフによる測定値とほぼ匹敵する正確な値となる
ことが理解される。
ス濃度を計測するとき、その濃度に対応して感度よく抵
抗が変化するとともに、これによる測定値は、ガスクロ
マトグラフによる測定値とほぼ匹敵する正確な値となる
ことが理解される。
なお水素ガスを選択的に透過する物質としてポリイミド
樹脂がある。しかしこの種ポリイミド樹脂は水素ガスの
透過係数がフッ素系樹脂に比較して小さく、そのため反
応速度が遅い欠点がある。すなわちポリイミド（膜厚50
μｍ）の透過係数（ml・cm/cm2・Ｓ・cm・Hg）が1.3で
あるのに対し、４フッ化エチレン−パーフロロアルキル
ビニル共重合物（膜厚75μｍ）では16、４フッ化エチレ
ン−６フッ化プロピレン共重合物（膜厚75μｍ）では1
1、４フッ化エチレン−エチレン共重合物（膜厚38μ
ｍ）では3.3、４フッ化エチレン（膜厚50μｍ）では8.9
であって、いずれもポリイミドよりも大きい。したがっ
てこの発明による方が水素ガスに迅速に反応することが
理解されよう。
樹脂がある。しかしこの種ポリイミド樹脂は水素ガスの
透過係数がフッ素系樹脂に比較して小さく、そのため反
応速度が遅い欠点がある。すなわちポリイミド（膜厚50
μｍ）の透過係数（ml・cm/cm2・Ｓ・cm・Hg）が1.3で
あるのに対し、４フッ化エチレン−パーフロロアルキル
ビニル共重合物（膜厚75μｍ）では16、４フッ化エチレ
ン−６フッ化プロピレン共重合物（膜厚75μｍ）では1
1、４フッ化エチレン−エチレン共重合物（膜厚38μ
ｍ）では3.3、４フッ化エチレン（膜厚50μｍ）では8.9
であって、いずれもポリイミドよりも大きい。したがっ
てこの発明による方が水素ガスに迅速に反応することが
理解されよう。
（発明の効果） 以上詳述したようにこの発明によれば、油中に溶存する
水素ガス濃度の測定を、その測定対象の油の中に単に浸
漬するだけの簡単な操作で可能となるし、またポリイミ
ド膜を使用する場合よりも、反応速度が早まるといった
効果を奏する。
水素ガス濃度の測定を、その測定対象の油の中に単に浸
漬するだけの簡単な操作で可能となるし、またポリイミ
ド膜を使用する場合よりも、反応速度が早まるといった
効果を奏する。
第１図はこの発明の実施例を示す断面図、第２図は同じ
くセンサ本体の正面図、第３図は抵抗変化率を示す特性
曲線図、第４図は測定値の相関関係を示す特性曲線図で
ある。 １……基板、２……薄膜、３……電極、４……センサ本
体、５……薄膜、
くセンサ本体の正面図、第３図は抵抗変化率を示す特性
曲線図、第４図は測定値の相関関係を示す特性曲線図で
ある。 １……基板、２……薄膜、３……電極、４……センサ本
体、５……薄膜、
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁性の基板の表面に、金属酸化物の薄膜
を設け、その表面に互いに向かい合う一対の電極を形成
することによってセンサ本体を構成し、前記センサ本体
の表面を、フッ素系樹脂からなる薄膜により被覆してな
る油中溶存水素ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25130987A JPH0781972B2 (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 油中溶存水素ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25130987A JPH0781972B2 (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 油中溶存水素ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0194253A JPH0194253A (ja) | 1989-04-12 |
| JPH0781972B2 true JPH0781972B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=17220890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25130987A Expired - Fee Related JPH0781972B2 (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 油中溶存水素ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781972B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4714825B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2011-06-29 | 国立大学法人東北大学 | 金属薄膜を用いた溶存水素センサ |
| JP5275099B2 (ja) * | 2009-03-24 | 2013-08-28 | パナソニック株式会社 | 水素検知素子及び水素検知センサ |
| CN109459560A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-12 | 日新电机（无锡）有限公司 | 一种高压并联电容器装置及电力设备 |
-
1987
- 1987-10-05 JP JP25130987A patent/JPH0781972B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0194253A (ja) | 1989-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |