JPS612064A - ガス中の水素または水蒸気濃度検出器 - Google Patents
ガス中の水素または水蒸気濃度検出器Info
- Publication number
- JPS612064A JPS612064A JP59122807A JP12280784A JPS612064A JP S612064 A JPS612064 A JP S612064A JP 59122807 A JP59122807 A JP 59122807A JP 12280784 A JP12280784 A JP 12280784A JP S612064 A JPS612064 A JP S612064A
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- JP
- Japan
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- gas
- hydrogen
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- plug
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4073—Composition or fabrication of the solid electrolyte
- G01N27/4074—Composition or fabrication of the solid electrolyte for detection of gases other than oxygen
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、酸化ストロンチウム、酸化セリウムを主成
分とした素子を用いたガス中の水素または水蒸気濃度検
出器に関するものである。
分とした素子を用いたガス中の水素または水蒸気濃度検
出器に関するものである。
図面第１図に近年−発された前記″素子を用いたガス中
の水素または水蒸気濃度検出器の構造及び装着状態を示
す。即ちこの従来のものでは、／ａは水素または水蒸気
濃度検出器、２ａは測定ガス室であり、水素または水蒸
気濃度検出器／ａは、栓体１１ａのネジ部で測定ガス室
２ａのガス室壁１０ａに螺合されている。また栓体１１
ａにより保持された前記素子３ａは、円管状をなし、測
定ガス室２ａ内部に突出した側は気密的に閉塞されてお
り、他端は開口して起電力引き出し用の端子ｓａが固装
されている。それから前記素子３ａの外表面及び内表面
には、それぞれ白金などよりなる外面電極層１ｆａ及び
内面電極層９ａがあり、これらの両電極層ざａ、９ａが
前記素子３ａ表面に接触できるよう多孔質状に接着され
、外面電極層ｆａは導電性ガスケット乙ａを通して栓体
１１ａに内面電極層ｑａは端子Ｓａにそれぞれ電気的に
接続され、内部標準カスと外部測定ガスとの水素または
水蒸気濃度との比に対数比例した起電力が栓体１１ａと
端子Ｓａとの間に発生する構造となっている。なお７ａ
はガスケットである。
の水素または水蒸気濃度検出器の構造及び装着状態を示
す。即ちこの従来のものでは、／ａは水素または水蒸気
濃度検出器、２ａは測定ガス室であり、水素または水蒸
気濃度検出器／ａは、栓体１１ａのネジ部で測定ガス室
２ａのガス室壁１０ａに螺合されている。また栓体１１
ａにより保持された前記素子３ａは、円管状をなし、測
定ガス室２ａ内部に突出した側は気密的に閉塞されてお
り、他端は開口して起電力引き出し用の端子ｓａが固装
されている。それから前記素子３ａの外表面及び内表面
には、それぞれ白金などよりなる外面電極層１ｆａ及び
内面電極層９ａがあり、これらの両電極層ざａ、９ａが
前記素子３ａ表面に接触できるよう多孔質状に接着され
、外面電極層ｆａは導電性ガスケット乙ａを通して栓体
１１ａに内面電極層ｑａは端子Ｓａにそれぞれ電気的に
接続され、内部標準カスと外部測定ガスとの水素または
水蒸気濃度との比に対数比例した起電力が栓体１１ａと
端子Ｓａとの間に発生する構造となっている。なお７ａ
はガスケットである。
以上述べたこの従来構造において、前記素子３ａは、一
種のセラミックスであり、成形、仮焼成。
種のセラミックスであり、成形、仮焼成。
加工１本焼成など複雑な工程を必要とするため、一端閉
状の円筒形状では製作が困難である。また内外面への白
金などの電極層の吹付は塗布、焼付は作業においても電
極層の不均一、特殊加工の困難などが問題となって°ハ
る。さらにまた上記素子３ａを導電性ガスケット乙ａを
介して栓体ｌｌａ内に嵌装し、電気的１機械的に固定さ
れているが、測定ガスの熱による温度上昇により、特に
栓体ｔａが上記素子３ａより膨張して栓体１１ａと素子
３０間にゆるみを生じ、外面電極層ｆａと導電性カスケ
ア）乙ａと栓体１１ａとの間の電気的導通が不完全とな
り、両電極層ｇａ、９ａに発生した起電力の取出しか不
安定となる。
状の円筒形状では製作が困難である。また内外面への白
金などの電極層の吹付は塗布、焼付は作業においても電
極層の不均一、特殊加工の困難などが問題となって°ハ
る。さらにまた上記素子３ａを導電性ガスケット乙ａを
介して栓体ｌｌａ内に嵌装し、電気的１機械的に固定さ
れているが、測定ガスの熱による温度上昇により、特に
栓体ｔａが上記素子３ａより膨張して栓体１１ａと素子
３０間にゆるみを生じ、外面電極層ｆａと導電性カスケ
ア）乙ａと栓体１１ａとの間の電気的導通が不完全とな
り、両電極層ｇａ、９ａに発生した起電力の取出しか不
安定となる。
以上述べたように従来の水素または水蒸気濃度検出器は
製作固唾にもとづく性能不均一、コスト高騰を招き、構
造的に電気的導通不安定を起し易く、耐久性に劣るなど
の欠点をもっている。
製作固唾にもとづく性能不均一、コスト高騰を招き、構
造的に電気的導通不安定を起し易く、耐久性に劣るなど
の欠点をもっている。
この発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、
安価で安定した性能が得られ、良好な耐久性を有する水
素゛または水蒸気濃度検出器を提供するにある。
安価で安定した性能が得られ、良好な耐久性を有する水
素゛または水蒸気濃度検出器を提供するにある。
この発明の目的特徴とするところは、さらに詳しくは第
１にプロトン導電性固体電解質素子の形状を単純化し、
加工を容易にすると共に内面、外面の両電極の塗布、焼
付は作業を容易にし、かつ電極面への耐久性向上のため
の加工をも容易にすること、第２に栓体への上記素子の
固定法を改良し、温度上昇に伴う栓体と上記素子との熱
膨張差による両者間のゆるみを防止したなどの構造を提
供するためにある。
１にプロトン導電性固体電解質素子の形状を単純化し、
加工を容易にすると共に内面、外面の両電極の塗布、焼
付は作業を容易にし、かつ電極面への耐久性向上のため
の加工をも容易にすること、第２に栓体への上記素子の
固定法を改良し、温度上昇に伴う栓体と上記素子との熱
膨張差による両者間のゆるみを防止したなどの構造を提
供するためにある。
図面第２囚はこの発明の構造をもつ上記素子を用いたカ
ス中の水素または水蒸気濃度検出器の実施例を示したも
ので、第１図の従来の水素または水蒸気濃度検出器に対
し、原理的には全く同じであり、構造的に改良されたも
のである。以下この発明を第、２ ｌ：ｙＪについて詳
しく説明する。
ス中の水素または水蒸気濃度検出器の実施例を示したも
ので、第１図の従来の水素または水蒸気濃度検出器に対
し、原理的には全く同じであり、構造的に改良されたも
のである。以下この発明を第、２ ｌ：ｙＪについて詳
しく説明する。
先ず水素または水蒸気濃度検出器／の栓不弘は測定ガス
室２のガス室壁１０とネジ部で螺合し、一方上記素子３
は、外周に円筒形の突起縁を４、つ円形平板をなし、栓
体ｌの測定ガス室２内部への突出部に嵌装、かしめられ
、これにより、検出器／の標準ガスと測定ガスとは気密
的に遮断される。
室２のガス室壁１０とネジ部で螺合し、一方上記素子３
は、外周に円筒形の突起縁を４、つ円形平板をなし、栓
体ｌの測定ガス室２内部への突出部に嵌装、かしめられ
、これにより、検出器／の標準ガスと測定ガスとは気密
的に遮断される。
また上記素子３の外面、即ち測定ガス室内部側の面には
白金粉の焼付けなどによる外面電極層ざが接着されてい
るが、この外面電極層ｇは第を図のように全面に塗布さ
れて栓４４と圧接し、電気的接触を保つ。一方上記素子
３の内面、即ち標準ガス側の面には、外面電極層ざと同
様に内面電極層９が接着され、第３図のように上記素子
３の外周部には電極層がなく、内面電極層ヲと栓体ｌｌ
とは、上記素子３により絶縁された構造とする。栓体ｑ
の外部に端子ｊを担持した端子用絶縁物／／を固定して
あり、内面電極層９に発生した起電力は接着部／３によ
り電気的接続されたり一ド／Ｉｌを通り、端子Ｓに導か
れる。ここに端子用絶縁物／／には、７個以上の換気用
穴／２を設けてあり、標準ガスは換気可能である。
白金粉の焼付けなどによる外面電極層ざが接着されてい
るが、この外面電極層ｇは第を図のように全面に塗布さ
れて栓４４と圧接し、電気的接触を保つ。一方上記素子
３の内面、即ち標準ガス側の面には、外面電極層ざと同
様に内面電極層９が接着され、第３図のように上記素子
３の外周部には電極層がなく、内面電極層ヲと栓体ｌｌ
とは、上記素子３により絶縁された構造とする。栓体ｑ
の外部に端子ｊを担持した端子用絶縁物／／を固定して
あり、内面電極層９に発生した起電力は接着部／３によ
り電気的接続されたり一ド／Ｉｌを通り、端子Ｓに導か
れる。ここに端子用絶縁物／／には、７個以上の換気用
穴／２を設けてあり、標準ガスは換気可能である。
以上に説明した本発明の構造をもつ水素または水蒸気濃
度検出器／において上記素子３の両面に接するガス中の
水素または水蒸気濃度がお互に異なる場合には、上記素
子３をＨ２イオンが濃い側より薄い側へ移動するので、
外面電極層ｇと内面電極層ワとの間に起電力を発生し、
これが栓体を及び端子夕より外部に導かれるのである。
度検出器／において上記素子３の両面に接するガス中の
水素または水蒸気濃度がお互に異なる場合には、上記素
子３をＨ２イオンが濃い側より薄い側へ移動するので、
外面電極層ｇと内面電極層ワとの間に起電力を発生し、
これが栓体を及び端子夕より外部に導かれるのである。
この原理は従来の検出器と同じである。なお７はガスケ
ットである。
ットである。
この発明の水素または水蒸気濃度検出器は以上のように
構成したものであるから、従来の検出器と比べて、プロ
トン導電性固体電解質素Ｐの形状が極めて単純化されて
いるため、製作容易であり、両面への電極層の接着作業
も容易となり、コスト低減と共に水素７または水蒸気濃
度検出特性の均一性も確保できるなどの効果が大きい。
構成したものであるから、従来の検出器と比べて、プロ
トン導電性固体電解質素Ｐの形状が極めて単純化されて
いるため、製作容易であり、両面への電極層の接着作業
も容易となり、コスト低減と共に水素７または水蒸気濃
度検出特性の均一性も確保できるなどの効果が大きい。
さらに電極層に対し、耐久性向上のための加工が容易で
あるため、耐久性向上の可能性にも寄与している。
あるため、耐久性向上の可能性にも寄与している。
また上記素子の栓体へのかしめ部の幅が短かくできるの
で、温度上昇による熱膨張差でかしめ部がゆるみ、気密
漏れ、電気的接触不良の問題が防止できるなど本発明に
よる効果は大きい。
で、温度上昇による熱膨張差でかしめ部がゆるみ、気密
漏れ、電気的接触不良の問題が防止できるなど本発明に
よる効果は大きい。
第１図は従来の検出器の縦断面図、第２図はこの発明の
検出器の縦断面図、第３図は同上円形平板状素子の平面
図、第１図は同底面図である。 ／、／ａ・・検出器、２，２ｔ１．、測定ガス室、３．
３ａ、、素子、ｇ、＋ａ、、、栓体、５，５ａ・・端子
、乙ａ・ 、導電性ガスケット、７，７ａ・・ガスケッ
ト、ざ、ざａ・、外面電極層、９゜ｑａ・、内面電極層
、１０，１０ｔｌ・、ガス室壁、／／、、端子用絶縁物
、／２・１通気用穴、／３、・接着部、／４Ｚ、、リー
ド、 特許出願人 東京窯業株式会社 第１図 第２図
検出器の縦断面図、第３図は同上円形平板状素子の平面
図、第１図は同底面図である。 ／、／ａ・・検出器、２，２ｔ１．、測定ガス室、３．
３ａ、、素子、ｇ、＋ａ、、、栓体、５，５ａ・・端子
、乙ａ・ 、導電性ガスケット、７，７ａ・・ガスケッ
ト、ざ、ざａ・、外面電極層、９゜ｑａ・、内面電極層
、１０，１０ｔｌ・、ガス室壁、／／、、端子用絶縁物
、／２・１通気用穴、／３、・接着部、／４Ｚ、、リー
ド、 特許出願人 東京窯業株式会社 第１図 第２図
Claims (1)
- 酸化ストロンチウム、酸化セリウムを主成分としたプロ
トン導電性固体電解質素子を用いたガス中の水素または
水蒸気濃度検出器において、外周に環状突部を持つた円
形平板状の素子を金属製栓体に嵌入、かしめて保持し、
該素子の外面電極層を直接栓体に圧接せしめて電気的接
触を保ち、同素子の内面電極層を栓体と不導通になる形
状とし、別に前記栓体に固定した絶縁物に担持した端子
と電気的接続を行ない、前記内面電極層側には、標準ガ
ス、外面電極層側には雰囲気ガスが接触できるようにし
たことを特徴とするガス中の水素または水蒸気濃度検出
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59122807A JPS612064A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | ガス中の水素または水蒸気濃度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59122807A JPS612064A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | ガス中の水素または水蒸気濃度検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS612064A true JPS612064A (ja) | 1986-01-08 |
Family
ID=14845119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59122807A Pending JPS612064A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | ガス中の水素または水蒸気濃度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS612064A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002179404A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-06-26 | Toho Gas Co Ltd | 燃料改質器の運転制御システム |
| JP2017096659A (ja) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | 三菱重工業株式会社 | 水素濃度計測装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS503393A (ja) * | 1973-05-11 | 1975-01-14 | ||
| JPS5850458A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-24 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | ガルバニ−電池式湿度センサ− |
-
1984
- 1984-06-14 JP JP59122807A patent/JPS612064A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS503393A (ja) * | 1973-05-11 | 1975-01-14 | ||
| JPS5850458A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-24 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | ガルバニ−電池式湿度センサ− |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002179404A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-06-26 | Toho Gas Co Ltd | 燃料改質器の運転制御システム |
| JP2017096659A (ja) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | 三菱重工業株式会社 | 水素濃度計測装置 |
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