JPH08233762A - 希土類クロマイトを用いた酸素センサおよびその使用方法 - Google Patents
希土類クロマイトを用いた酸素センサおよびその使用方法Info
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- JPH08233762A JPH08233762A JP3854395A JP3854395A JPH08233762A JP H08233762 A JPH08233762 A JP H08233762A JP 3854395 A JP3854395 A JP 3854395A JP 3854395 A JP3854395 A JP 3854395A JP H08233762 A JPH08233762 A JP H08233762A
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- oxygen
- rare earth
- sensor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ガスシールが不必要で故障せず構造簡単で取付
けおよび操作の容易な希土類クロマイトを使用した酸素
センサおよびその使用方法を提供すること。 【構成】一般式Ｍ1-x Ｍ´x Ｃｒ1-y Ｎy Ｏ3 で表さ
れ、ＭがＹまたはランタノイド元素を任意比率で混合し
たもの、Ｍ´がＣａ、Ｓｒ、Ｂａの少なくとも１つで置
換したもの、ＮがＭｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎの少なくとも１つで置換し
たもの（ｘ、ｙはモル分率を示す）からなる希土類クロ
マイトを使用した。
けおよび操作の容易な希土類クロマイトを使用した酸素
センサおよびその使用方法を提供すること。 【構成】一般式Ｍ1-x Ｍ´x Ｃｒ1-y Ｎy Ｏ3 で表さ
れ、ＭがＹまたはランタノイド元素を任意比率で混合し
たもの、Ｍ´がＣａ、Ｓｒ、Ｂａの少なくとも１つで置
換したもの、ＮがＭｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎの少なくとも１つで置換し
たもの（ｘ、ｙはモル分率を示す）からなる希土類クロ
マイトを使用した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は希土類クロマイトを用い
た酸素センサおよびその使用方法に関する。
た酸素センサおよびその使用方法に関する。
【０００２】
【従来技術】従来使用されている酸素センサは、ジルコ
ニア（ＺｒＯ2 ）にイットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）などを数モ
ル〜数十モル％ドープしたいわゆる安定化ジルコニアセ
ラミックスを固体電解質として機能させ、その両面に白
金などの電極を焼き付けることにより酸素濃淡電池を構
成している。この酸素センサを使用して基準電極（通常
は空気雰囲気）と被検ガスにさらされる検出電極との間
に発生する電位差を測定することにより、被検ガス中の
酸素分圧を知るようになっている。このようなジルコニ
ア酸素センサは自動車エンジンの空燃費制御あるいは製
鋼のプロセス管理などの用途で広く普及している。
ニア（ＺｒＯ2 ）にイットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）などを数モ
ル〜数十モル％ドープしたいわゆる安定化ジルコニアセ
ラミックスを固体電解質として機能させ、その両面に白
金などの電極を焼き付けることにより酸素濃淡電池を構
成している。この酸素センサを使用して基準電極（通常
は空気雰囲気）と被検ガスにさらされる検出電極との間
に発生する電位差を測定することにより、被検ガス中の
酸素分圧を知るようになっている。このようなジルコニ
ア酸素センサは自動車エンジンの空燃費制御あるいは製
鋼のプロセス管理などの用途で広く普及している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の酸素
センサでは、基準電極と検出電極の雰囲気は互いに独立
していなければならない。すなわち、両電極に流通する
ガスは混合してはならない。混合防止の対策として酸素
センサをチューブ状に形成し、検出部分から十分離れ
た、温度が高くならない部分においてガスシールを行っ
ている。しかしながら、検査個所までの高温領域が非常
に広い場合には、非常に長いセンサ管を用意する必要が
あり、そのため非経済的となるばかりか、シールそのも
のが困難または不可能となる欠点がある。
センサでは、基準電極と検出電極の雰囲気は互いに独立
していなければならない。すなわち、両電極に流通する
ガスは混合してはならない。混合防止の対策として酸素
センサをチューブ状に形成し、検出部分から十分離れ
た、温度が高くならない部分においてガスシールを行っ
ている。しかしながら、検査個所までの高温領域が非常
に広い場合には、非常に長いセンサ管を用意する必要が
あり、そのため非経済的となるばかりか、シールそのも
のが困難または不可能となる欠点がある。
【０００４】本発明は、上述の点にかんがみてなされた
もので、従来のセンサ管がなく、ガスシールが不必要で
故障せず構造簡単で取付けおよび操作の容易な希土類ク
ロマイト使用の酸素センサおよびその使用方法を提供す
ることを目的とする。
もので、従来のセンサ管がなく、ガスシールが不必要で
故障せず構造簡単で取付けおよび操作の容易な希土類ク
ロマイト使用の酸素センサおよびその使用方法を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の酸素センサは一般式Ｍ1-x Ｍ´x Ｃｒ1-y
Ｎy Ｏ3 で表され、ＭがＹまたはランタノイド元素を任
意比率で混合したもの、Ｍ´がＣａ、Ｓｒ、Ｂａの少な
くとも１つで置換したもの、ＮがＭｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎの少なくとも
１つで置換したもの（ｘ、ｙはモル分率を示す）からな
る希土類クロマイトを使用したことを特徴とする。ま
た、希土類クロマイトが多孔質に形成されていること、
また薄膜状に形成されていることを特徴とする。
め、本発明の酸素センサは一般式Ｍ1-x Ｍ´x Ｃｒ1-y
Ｎy Ｏ3 で表され、ＭがＹまたはランタノイド元素を任
意比率で混合したもの、Ｍ´がＣａ、Ｓｒ、Ｂａの少な
くとも１つで置換したもの、ＮがＭｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎの少なくとも
１つで置換したもの（ｘ、ｙはモル分率を示す）からな
る希土類クロマイトを使用したことを特徴とする。ま
た、希土類クロマイトが多孔質に形成されていること、
また薄膜状に形成されていることを特徴とする。
【０００６】また、本発明にかかる酸素センサは８００
℃以上の雰囲気で使用されること、また上記酸素センサ
により被検ガスの導電率を測定して該ガス中の酸素分圧
を判定すること、また なる実験式（σが導電率、Ｐｏ2 が酸素分圧、ｋ1 、ｋ
2 、ｋ3 が係数）により導電率から酸素分圧を算出する
ことを特徴とする。
℃以上の雰囲気で使用されること、また上記酸素センサ
により被検ガスの導電率を測定して該ガス中の酸素分圧
を判定すること、また なる実験式（σが導電率、Ｐｏ2 が酸素分圧、ｋ1 、ｋ
2 、ｋ3 が係数）により導電率から酸素分圧を算出する
ことを特徴とする。
【０００７】
【作用】希土類クロマイトの導電率と酸素分圧には次の
ような関係がある。
ような関係がある。
【０００８】希土類クロマイトは還元雰囲気下において
その結晶格子中の酸素を放出し、結晶格子中に酸素空孔
を生成する。この反応はＭｇをドープしたＬａＣｒＯ3
（Ｍ＝Ｌａ、Ｎ＝Ｍｇ、ｘ＝０、ｙ＝ｚとした場合）に
ついて と表される（式中ｚ、δはモル分率を示す）。希土類ク
ロマイトの導電キャリヤーはＣｒ4+である。上式の平衡
は酸素分圧の低下とともに右にずれ、Ｃｒ4+濃度が減少
する。したがって、希土類クロマイトの導電率は酸素分
圧の低下とともに減少することになる。したがって、還
元ガス中の希土類クロマイトの導電率がわかれば、この
ガス中の酸素分圧がわかる。
その結晶格子中の酸素を放出し、結晶格子中に酸素空孔
を生成する。この反応はＭｇをドープしたＬａＣｒＯ3
（Ｍ＝Ｌａ、Ｎ＝Ｍｇ、ｘ＝０、ｙ＝ｚとした場合）に
ついて と表される（式中ｚ、δはモル分率を示す）。希土類ク
ロマイトの導電キャリヤーはＣｒ4+である。上式の平衡
は酸素分圧の低下とともに右にずれ、Ｃｒ4+濃度が減少
する。したがって、希土類クロマイトの導電率は酸素分
圧の低下とともに減少することになる。したがって、還
元ガス中の希土類クロマイトの導電率がわかれば、この
ガス中の酸素分圧がわかる。
【０００９】
【実施例】以下本発明を図面に基づいて説明する。
【００１０】本発明の酸素センサは上述の希土類クロマ
イトの導電率の酸素分圧依存性を利用したものである。
イトの導電率の酸素分圧依存性を利用したものである。
【００１１】本発明の酸素センサに使用する希土類クロ
マイトは下記の一般式で表される。
マイトは下記の一般式で表される。
【００１２】Ｍ1-x Ｍ´x Ｃｒ1-y Ｎy Ｏ3 ここで、ＭはＹまたはランタノイド元素を任意比率で混
合したもの、Ｍ´はＣａ、Ｓｒ、Ｂａの少なくとも１つ
で置換（置換量は３０モル％以下が好ましい）したも
の、ＮはＭｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎの少なくとも１つで置換（置換量は２
０モル％以下が好ましい）したものである。ｘ、ｙはモ
ル分率を示す。
合したもの、Ｍ´はＣａ、Ｓｒ、Ｂａの少なくとも１つ
で置換（置換量は３０モル％以下が好ましい）したも
の、ＮはＭｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎの少なくとも１つで置換（置換量は２
０モル％以下が好ましい）したものである。ｘ、ｙはモ
ル分率を示す。
【００１３】上記組成の希土類クロマイトは多孔質（好
ましくは相対密度８０％以下）に形成されたものが、応
答速度を速めるために好ましい。
ましくは相対密度８０％以下）に形成されたものが、応
答速度を速めるために好ましい。
【００１４】また、上記組成の希土類クロマイトは薄膜
（好ましくは膜厚が１０μｍ以下）状に形成されたもの
が、応答速度を速めるために好ましい。
（好ましくは膜厚が１０μｍ以下）状に形成されたもの
が、応答速度を速めるために好ましい。
【００１５】また、本発明の酸素センサは、８００℃以
上の高温雰囲気中で使用される場合に応答速度を速め、
高性能を発揮することができる。
上の高温雰囲気中で使用される場合に応答速度を速め、
高性能を発揮することができる。
【００１６】本発明の酸素センサを次の工程に従って試
作した。 （１）Ｌａ3+、Ｍｇ2+、Ｃｒ3+の硝酸塩水溶液を調製
し、イオンＬａ 、Ｍｇ、Ｃｒの各濃度をＩＣＰ法によ
り測定する。 （２）イオンＬａ3+、イオンＭｇ2+およびイオンＣｒ3+
の濃度比が５：０．５：４．５となるように各溶液を分
取して混合する。 （３）この混合溶液をスプレー熱分解した後に１．００
０℃でか焼する。 （４）得られた粉末を造粒し加圧成型した後に１．７０
０℃で焼成し、組成物ランタンクロマイトＬａＣｒ0.9
Ｍｇ0.1 Ｏ3 （Ｍ＝Ｌａ、Ｎ＝Ｍｇ、ｘ＝０、ｙ＝０．
１に相当）の焼結体を得た。この焼結体の相対密度は約
７２％であった。 （５）この焼結体から幅５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ３０
ｍｍの板を切り出したものに、直径０．２ｍｍの白金線
を４本巻きつけて本発明の希土類クロマイトを用いた酸
素センサとした。
作した。 （１）Ｌａ3+、Ｍｇ2+、Ｃｒ3+の硝酸塩水溶液を調製
し、イオンＬａ 、Ｍｇ、Ｃｒの各濃度をＩＣＰ法によ
り測定する。 （２）イオンＬａ3+、イオンＭｇ2+およびイオンＣｒ3+
の濃度比が５：０．５：４．５となるように各溶液を分
取して混合する。 （３）この混合溶液をスプレー熱分解した後に１．００
０℃でか焼する。 （４）得られた粉末を造粒し加圧成型した後に１．７０
０℃で焼成し、組成物ランタンクロマイトＬａＣｒ0.9
Ｍｇ0.1 Ｏ3 （Ｍ＝Ｌａ、Ｎ＝Ｍｇ、ｘ＝０、ｙ＝０．
１に相当）の焼結体を得た。この焼結体の相対密度は約
７２％であった。 （５）この焼結体から幅５ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ３０
ｍｍの板を切り出したものに、直径０．２ｍｍの白金線
を４本巻きつけて本発明の希土類クロマイトを用いた酸
素センサとした。
【００１７】図１は本発明の酸素センサの検定装置の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【００１８】図１において、電気炉４の中にアルミナ炉
心管３が入れられている。このアルミナ炉心管３の中に
被検ガス５が矢印方向に通される。アルミナ炉心管３の
中に酸素センサ１が封入され、また検定用ジルコニア酸
素センサ２が酸素センサ１のごく近傍に設置されてい
る。酸素センサ１は上述の方法により作製されたランタ
ンクロマイトＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 の焼結体であ
り、その外周に直径０．２ｍｍの白金線が４本巻きつけ
られている。これら白金線の真中の２本に導電率測定用
の電圧計６が取り付けられ、他の２本に導電率測定用の
電流計７が取り付けられ、この電流計７に直流電源８が
接続されている。検定用ジルコニア酸素センサ２に出力
を計測するための電圧計９が接続されている。なお、後
述するように本発明の酸素センサ１を実際に酸素分圧の
測定に使用する場合は、図１の検定装置からジルコニア
酸素センサ２を取り除き、本発明の酸素センサ１のみ残
して使用される。
心管３が入れられている。このアルミナ炉心管３の中に
被検ガス５が矢印方向に通される。アルミナ炉心管３の
中に酸素センサ１が封入され、また検定用ジルコニア酸
素センサ２が酸素センサ１のごく近傍に設置されてい
る。酸素センサ１は上述の方法により作製されたランタ
ンクロマイトＬａＣｒ0.9 Ｍｇ0.1 Ｏ3 の焼結体であ
り、その外周に直径０．２ｍｍの白金線が４本巻きつけ
られている。これら白金線の真中の２本に導電率測定用
の電圧計６が取り付けられ、他の２本に導電率測定用の
電流計７が取り付けられ、この電流計７に直流電源８が
接続されている。検定用ジルコニア酸素センサ２に出力
を計測するための電圧計９が接続されている。なお、後
述するように本発明の酸素センサ１を実際に酸素分圧の
測定に使用する場合は、図１の検定装置からジルコニア
酸素センサ２を取り除き、本発明の酸素センサ１のみ残
して使用される。
【００１９】本発明の酸素センサ１の検定は次のように
実施される。
実施される。
【００２０】図１の検定装置を使用し、直流４端子法に
より本発明の酸素センサ１の導電率の酸素分圧依存性を
１．０００℃にて測定した。雰囲気の温度上昇は電気炉
４により行う。酸素分圧はＺｒＯ2 −８ｍｏｌ％Ｙ2 Ｏ
3 チューブで構成されるジルコニア酸素センサ２を本発
明の酸素センサ１の近傍に置いて（図１参照）測定し
た。本発明の酸素センサ１の電流の通路方向の断面積を
ｓ、電位差計測用の真中の２端子間の距離をｌ、電圧計
６の指示をｖ、電流計７の指示をＩとすると、導電率σ
は数１
より本発明の酸素センサ１の導電率の酸素分圧依存性を
１．０００℃にて測定した。雰囲気の温度上昇は電気炉
４により行う。酸素分圧はＺｒＯ2 −８ｍｏｌ％Ｙ2 Ｏ
3 チューブで構成されるジルコニア酸素センサ２を本発
明の酸素センサ１の近傍に置いて（図１参照）測定し
た。本発明の酸素センサ１の電流の通路方向の断面積を
ｓ、電位差計測用の真中の２端子間の距離をｌ、電圧計
６の指示をｖ、電流計７の指示をＩとすると、導電率σ
は数１
【００２１】
【数１】σ＝Ｉ／ｖ×ｓ／ｌ［Ω-1cm-1］ から求めることができる。
【００２２】図２は本発明の酸素センサ１の検定結果を
示す図である。
示す図である。
【００２３】図２は横軸に酸素分圧の対数を、縦軸に導
電率の対数をとる。このグラフに上記測定値を黒丸で記
入すると図示の曲線を得ることができる。発明者は実験
の結果、この曲線が
電率の対数をとる。このグラフに上記測定値を黒丸で記
入すると図示の曲線を得ることができる。発明者は実験
の結果、この曲線が
【００２４】
【数２】 で表されることを発見した。すなわち、導電率σの測定
データのすべてが酸素分圧Ｐｏの関数として数２で極め
て精度よく表現できることが判明した。上記試作のセン
サ特性を決定するパラメータはｋ1 ＝０．１５７±０．
００４、ｋ2 ＝３．３５×１０-5±０．２１×１０-5、
ｋ3 ＝−０．２５０±６×１０-5であることが決まっ
た。
データのすべてが酸素分圧Ｐｏの関数として数２で極め
て精度よく表現できることが判明した。上記試作のセン
サ特性を決定するパラメータはｋ1 ＝０．１５７±０．
００４、ｋ2 ＝３．３５×１０-5±０．２１×１０-5、
ｋ3 ＝−０．２５０±６×１０-5であることが決まっ
た。
【００２５】このようにして検定された酸素センサ１を
使用して新規ガスの酸素分圧を測定する場合は、図１の
検定装置からジルコニア酸素センサ２を取り除いて、こ
の新規ガスを実際に流してそのσを測定すれば、図２ま
たは上記数２から酸素分圧Ｐｏ2 を見出すことができ
る。
使用して新規ガスの酸素分圧を測定する場合は、図１の
検定装置からジルコニア酸素センサ２を取り除いて、こ
の新規ガスを実際に流してそのσを測定すれば、図２ま
たは上記数２から酸素分圧Ｐｏ2 を見出すことができ
る。
【００２６】試作センサの特性評価は次のように行われ
た。
た。
【００２７】電気炉４により雰囲気の温度を１．０００
℃に上昇し、ＣＯとＣＯ2 の混合ガスを用いてセンサ特
性を評価した。確認のために試作センサ１の近傍にジル
コニア酸素センサ２を置いて測定値を比較した。なお、
酸素分圧の絶対値を精度よく測定するためには４端子測
定にすることが好ましいが、相対変化を知るだけでよい
場合は２端子測定でも十分である。
℃に上昇し、ＣＯとＣＯ2 の混合ガスを用いてセンサ特
性を評価した。確認のために試作センサ１の近傍にジル
コニア酸素センサ２を置いて測定値を比較した。なお、
酸素分圧の絶対値を精度よく測定するためには４端子測
定にすることが好ましいが、相対変化を知るだけでよい
場合は２端子測定でも十分である。
【００２８】図３は試作センサの応答性評価の結果を示
したもので、横軸に時間をとり、左側縦軸に試作センサ
１の中間２端子間の電位差をとったものである。この電
位差は試作センサ１の導電率に逆比例する。また、右側
縦軸にジルコニア酸素センサ２の空気基準の起電力をと
っている。図中の矢印は本発明による試作センサ１及び
ジルコニア酸素センサ２にそれぞれ対応する縦軸を指示
するものである。
したもので、横軸に時間をとり、左側縦軸に試作センサ
１の中間２端子間の電位差をとったものである。この電
位差は試作センサ１の導電率に逆比例する。また、右側
縦軸にジルコニア酸素センサ２の空気基準の起電力をと
っている。図中の矢印は本発明による試作センサ１及び
ジルコニア酸素センサ２にそれぞれ対応する縦軸を指示
するものである。
【００２９】図３において、本発明による試作センサ１
の場合も、ジルコニア酸素センサ２の場合も各曲線の途
中で２回被検ガス５の組成を同時に変化させているが、
センサ出力の急変は両者ほぼ同時に起こり、両者の応答
速度が同一であることを明瞭に示している。
の場合も、ジルコニア酸素センサ２の場合も各曲線の途
中で２回被検ガス５の組成を同時に変化させているが、
センサ出力の急変は両者ほぼ同時に起こり、両者の応答
速度が同一であることを明瞭に示している。
【００３０】本発明のセンサで測定した酸素分圧とジル
コニア酸素センサで測定した酸素分圧を比較すれば次表
のようになる。実験番号１〜６はＣＯとＣＯ2 の混合ガ
スを模擬被検ガスとし、実験番号が大きい例ほどＣＯの
含有量を増やした。実験番号７〜１１はＮ2 とＨ2 の混
合ガスを模擬被検ガスとし、実験番号が大きい例ほどＨ
2 の含有量を増やした。なお、測定結果はａｔｍ単位で
とった酸素分圧の対数で表示した。この表から本発明の
酸素センサがジルコニア酸素センサの指示と極めて近い
値を与えていることがわかる。
コニア酸素センサで測定した酸素分圧を比較すれば次表
のようになる。実験番号１〜６はＣＯとＣＯ2 の混合ガ
スを模擬被検ガスとし、実験番号が大きい例ほどＣＯの
含有量を増やした。実験番号７〜１１はＮ2 とＨ2 の混
合ガスを模擬被検ガスとし、実験番号が大きい例ほどＨ
2 の含有量を増やした。なお、測定結果はａｔｍ単位で
とった酸素分圧の対数で表示した。この表から本発明の
酸素センサがジルコニア酸素センサの指示と極めて近い
値を与えていることがわかる。
【００３１】以上の本発明による試作センサ１を用いた
実験結果から次の２点が確認された。 （１）試作センサ１の導電率と、検定で定めたｋ1 、ｋ
2 、ｋ3 から求めた酸素分圧はジルコニア酸素センサ２
の起電力から求めた値と一致した。 （２）被検ガス５の組成すなわちＣＯとＣＯ2 の混合比
を急変させた場合の試作センサ１の応答速度はジルコニ
ア酸素センサ２と同等であった。
実験結果から次の２点が確認された。 （１）試作センサ１の導電率と、検定で定めたｋ1 、ｋ
2 、ｋ3 から求めた酸素分圧はジルコニア酸素センサ２
の起電力から求めた値と一致した。 （２）被検ガス５の組成すなわちＣＯとＣＯ2 の混合比
を急変させた場合の試作センサ１の応答速度はジルコニ
ア酸素センサ２と同等であった。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は一般式Ｍ
1-x Ｍ´x Ｃｒ1-y Ｎy Ｏ3 で表され、ＭがＹまたはラ
ンタノイド元素を任意比率で混合したもの、Ｍ´がＣ
ａ、Ｓｒ、Ｂａの少なくとも１つで置換したもの、Ｎが
Ｍｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇ
ａ、Ｉｎの少なくとも１つで置換したもの（ｘ、ｙはモ
ル分率を示す）からなる希土類クロマイトを使用したの
で、次のような優れた効果が得られる。 （１）基準電極を必要としない。 （２）シールの問題を発生しない。したがって同一精度
を永く維持できる。 （３）構成部品が少なく構造簡単で小型である。 （４）取付け場所が制限されない。 （５）取付け、取扱いが容易である。 （６）特に高温度で応答速度が速い。 （７）故障しにくく、耐久性が大である。 （８）廉価である。 （９）従来のジルコニア酸素センサと同等の測定精度を
有する。
1-x Ｍ´x Ｃｒ1-y Ｎy Ｏ3 で表され、ＭがＹまたはラ
ンタノイド元素を任意比率で混合したもの、Ｍ´がＣ
ａ、Ｓｒ、Ｂａの少なくとも１つで置換したもの、Ｎが
Ｍｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇ
ａ、Ｉｎの少なくとも１つで置換したもの（ｘ、ｙはモ
ル分率を示す）からなる希土類クロマイトを使用したの
で、次のような優れた効果が得られる。 （１）基準電極を必要としない。 （２）シールの問題を発生しない。したがって同一精度
を永く維持できる。 （３）構成部品が少なく構造簡単で小型である。 （４）取付け場所が制限されない。 （５）取付け、取扱いが容易である。 （６）特に高温度で応答速度が速い。 （７）故障しにくく、耐久性が大である。 （８）廉価である。 （９）従来のジルコニア酸素センサと同等の測定精度を
有する。
【図１】本発明の酸素センサの検定装置の一例を示す図
である。
である。
【図２】本発明の酸素センサ１の検定結果を示す図であ
る。
る。
【図３】試作センサの応答性評価を示す図である。
１ 本発明の酸素センサ ２ 検定用ジルコニア酸素センサ ３ アルミナ炉心管 ４ 電気炉 ５ 被検ガス ６ 導電率測定用電圧計 ７ 導電率測定用電流計 ８ 直流電源 ９ ジルコニア酸素センサ出力計測用電圧計
Claims (6)
- 【請求項１】 一般式Ｍ1-x Ｍ´x Ｃｒ1-y Ｎy Ｏ3 で
表され、ＭがＹまたはランタノイド元素を任意比率で混
合したもの、Ｍ´がＣａ、Ｓｒ、Ｂａの少なくとも１つ
で置換したもの、ＮがＭｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎの少なくとも１つで置換
したもの（ｘ、ｙはモル分率を示す）からなる希土類ク
ロマイトを使用したことを特徴とする酸素センサ。 - 【請求項２】 前記希土類クロマイトが多孔質に形成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の酸素セン
サ。 - 【請求項３】 前記希土類クロマイトが薄膜状に形成さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の酸素セン
サ。 - 【請求項４】 請求項１、２または３に記載の酸素セン
サが８００℃以上の雰囲気で使用されることを特徴とす
る酸素センサの使用方法。 - 【請求項５】 請求項１、２または３に記載の酸素セン
サにより被検ガスの導電率を測定して該ガス中の酸素分
圧を判定することを特徴とする酸素センサの使用方法。 - 【請求項６】 なる式（σが導電率、Ｐｏ2 が酸素分圧、ｋ1 、ｋ2 、
ｋ3 が係数）により導電率から酸素分圧を算出すること
を特徴とする請求項５に記載の酸素センサの使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3854395A JPH08233762A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 希土類クロマイトを用いた酸素センサおよびその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3854395A JPH08233762A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 希土類クロマイトを用いた酸素センサおよびその使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233762A true JPH08233762A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12528208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3854395A Pending JPH08233762A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 希土類クロマイトを用いた酸素センサおよびその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08233762A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100378869B1 (ko) * | 2000-10-05 | 2003-04-07 | 한국전력공사 | 자동화된 고온 전기전도도/산소분압 측정장치 |
-
1995
- 1995-02-27 JP JP3854395A patent/JPH08233762A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100378869B1 (ko) * | 2000-10-05 | 2003-04-07 | 한국전력공사 | 자동화된 고온 전기전도도/산소분압 측정장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030304 |