JPS6140938B2 - - Google Patents
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- JPS6140938B2 JPS6140938B2 JP5542880A JP5542880A JPS6140938B2 JP S6140938 B2 JPS6140938 B2 JP S6140938B2 JP 5542880 A JP5542880 A JP 5542880A JP 5542880 A JP5542880 A JP 5542880A JP S6140938 B2 JPS6140938 B2 JP S6140938B2
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- Japan
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- applied voltage
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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
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/14—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature
- G01N27/16—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by burning or catalytic oxidation of surrounding material to be tested, e.g. of gas
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、一酸化炭素ガスを選択的に検出で
きるようにし、かつ、出力電圧を大きくして安定
した増幅を行えるようにした一酸化炭素ガス検出
素子に関するものである。
きるようにし、かつ、出力電圧を大きくして安定
した増幅を行えるようにした一酸化炭素ガス検出
素子に関するものである。
一酸化炭素ガス（CO）を選択的に検出できる
固体素子で実用に足るものは見当らないのが現状
である。例えば、ホプカライト触媒使用の場合、
水の影響をとり除くのに除湿器が必要であり、メ
ンテナンスが繁雑である。また、半導体式素子に
おいても水とH2の影響をとり除くのに困難さが
ある。さらに接触燃焼式素子においても、H2の
影響を受けずにCOのみ測定することには成功し
てはいなかつた。
固体素子で実用に足るものは見当らないのが現状
である。例えば、ホプカライト触媒使用の場合、
水の影響をとり除くのに除湿器が必要であり、メ
ンテナンスが繁雑である。また、半導体式素子に
おいても水とH2の影響をとり除くのに困難さが
ある。さらに接触燃焼式素子においても、H2の
影響を受けずにCOのみ測定することには成功し
てはいなかつた。
第１図は白金触媒を用いた従来の接触燃焼式素
子の印加電圧と出力電圧の特性を示すもので、曲
線Ａは0.1％H2の場合、曲線Ｂは0.2％のCOの場
合、曲線Ｃは0.1％COの場合である。この場合、
印加電圧は接触燃焼式素子の温度を規定すること
になる。第１図からわかるように印加電圧が
0.6V（DC）より低いときにはH2のみ検出される
が、その出力電圧は５ｍＶ以下である。そして、
印加電圧が約0.4V以下になればH2の検出もでき
なくなり、検出できる印加電圧の範囲わずかに
0.2Vの幅しかない。しかも、印加電圧に対する
出力電圧の変化率はきわめて大きい。このように
狭い幅の中で低い出力電圧しか得られないため、
実用上、H2とCOとを分けて検出することはでき
ないばかりか、分けて検出しようとする枝術思想
もあまり存在しなかつた。
子の印加電圧と出力電圧の特性を示すもので、曲
線Ａは0.1％H2の場合、曲線Ｂは0.2％のCOの場
合、曲線Ｃは0.1％COの場合である。この場合、
印加電圧は接触燃焼式素子の温度を規定すること
になる。第１図からわかるように印加電圧が
0.6V（DC）より低いときにはH2のみ検出される
が、その出力電圧は５ｍＶ以下である。そして、
印加電圧が約0.4V以下になればH2の検出もでき
なくなり、検出できる印加電圧の範囲わずかに
0.2Vの幅しかない。しかも、印加電圧に対する
出力電圧の変化率はきわめて大きい。このように
狭い幅の中で低い出力電圧しか得られないため、
実用上、H2とCOとを分けて検出することはでき
ないばかりか、分けて検出しようとする枝術思想
もあまり存在しなかつた。
たゞ、特開昭51−7996号公報にみられるように
COとH2を分けて検出しようとするものもないで
はないが、これは白金中にロジウムを添加した白
金−ロジウム合金を用いるものであり、特にロジ
ウム含有量を10重量％以上としたものである。そ
して、得られる出力電圧については記載はない
が、このような白金−ロジウム合金を用いると、
使用温度が高いばかりでなく、その抵抗温度係数
は0.00166／℃となり、白金の場合の抵抗温度係
数0.0039／℃に比較して半分以下であり、実用上
きわめて取扱いにくいばかりでなく、均質なもの
を得るのも困難であるなどの欠点は避けられな
い。
COとH2を分けて検出しようとするものもないで
はないが、これは白金中にロジウムを添加した白
金−ロジウム合金を用いるものであり、特にロジ
ウム含有量を10重量％以上としたものである。そ
して、得られる出力電圧については記載はない
が、このような白金−ロジウム合金を用いると、
使用温度が高いばかりでなく、その抵抗温度係数
は0.00166／℃となり、白金の場合の抵抗温度係
数0.0039／℃に比較して半分以下であり、実用上
きわめて取扱いにくいばかりでなく、均質なもの
を得るのも困難であるなどの欠点は避けられな
い。
上述の欠点にかんがみ、接触燃焼式素子におけ
る触媒を変えることにより、ある温度以下で使用
すればH2の影響を受けずにCOが検出できること
を見出した事実を基礎としてなされた一酸化炭素
ガス検出素子を先に提案した、これについて以下
に説明する。
る触媒を変えることにより、ある温度以下で使用
すればH2の影響を受けずにCOが検出できること
を見出した事実を基礎としてなされた一酸化炭素
ガス検出素子を先に提案した、これについて以下
に説明する。
第２図は先に提案した一酸化炭素ガスの一例を
示す正断面図である。１１は白金線でコイル状を
なしていて、ヒータと抵抗温度計の抵抗体とを兼
ねており、純粋の白金から出来たものを用いる。
１２はロジウム触媒付焼結触媒担体で、白金線１
１のコイル状部分を覆うように形成される。
示す正断面図である。１１は白金線でコイル状を
なしていて、ヒータと抵抗温度計の抵抗体とを兼
ねており、純粋の白金から出来たものを用いる。
１２はロジウム触媒付焼結触媒担体で、白金線１
１のコイル状部分を覆うように形成される。
ロジウム触媒付焼結触媒担体１２の形成には、
まず白金線１１に触媒担体としてAl2O3、SiO2の
混合物の焼結体を作り、この触媒担体に、例えば
含浸法によりロジウムを分散させて作る。あるい
は混合法等により作つてもよい。かくして一酸化
炭素ガス検出素子（以下単に検出素子という）１
０ができる。
まず白金線１１に触媒担体としてAl2O3、SiO2の
混合物の焼結体を作り、この触媒担体に、例えば
含浸法によりロジウムを分散させて作る。あるい
は混合法等により作つてもよい。かくして一酸化
炭素ガス検出素子（以下単に検出素子という）１
０ができる。
第３図は補償素子２０の一例を示すもので、第
２図の白金線１１と同一材料、同一形状の白金線
２１のコイル状部分を、ガス不活性焼結体２２で
覆つたものである。
２図の白金線１１と同一材料、同一形状の白金線
２１のコイル状部分を、ガス不活性焼結体２２で
覆つたものである。
次に、第２図の検出素子１０の使用方法を第４
図の一酸化炭素ガス検出装置によつて説明する。
図の一酸化炭素ガス検出装置によつて説明する。
第４図に示すように、検出素子１０、補償素子
２０、抵抗器R1，R′1，R2，R′2および可変抵抗器
VR，VR′とでダブルブリツジ回路（通常のブリ
ツジ回路でもよい）を構成し、出力端子を増幅器
Ａの入力に接続し、直流電源Ｅにより検出素子１
０と補償素子２０とに電流を流し所要温度に加熱
しておく、COが検出素子１０と補償素子２０と
に触れると、補償素子２０には何の変化も生じな
いが、検出素子１０はロジウム触媒付焼結触媒担
体１２により接触燃焼を生じ、白金線１１の抵抗
値が増大し、ダブルブリツジ回路から出力が出
て、それが増幅器Ａで増幅され、図示しない警報
器等の負荷を駆動する。
２０、抵抗器R1，R′1，R2，R′2および可変抵抗器
VR，VR′とでダブルブリツジ回路（通常のブリ
ツジ回路でもよい）を構成し、出力端子を増幅器
Ａの入力に接続し、直流電源Ｅにより検出素子１
０と補償素子２０とに電流を流し所要温度に加熱
しておく、COが検出素子１０と補償素子２０と
に触れると、補償素子２０には何の変化も生じな
いが、検出素子１０はロジウム触媒付焼結触媒担
体１２により接触燃焼を生じ、白金線１１の抵抗
値が増大し、ダブルブリツジ回路から出力が出
て、それが増幅器Ａで増幅され、図示しない警報
器等の負荷を駆動する。
第５図、第６図は第４図の一酸化炭素ガス検出
装置の特性図で、第５図は印加電圧と出力電圧と
の特性を、第６図はガス濃度と出力電圧との特性
をそれぞれ示すものである。
装置の特性図で、第５図は印加電圧と出力電圧と
の特性を、第６図はガス濃度と出力電圧との特性
をそれぞれ示すものである。
第５図において、曲線ＡはCOが2000ppm、曲
線ＢはCOが1000ppm、曲線ＣはH2が2000ppm、
曲線ＤはH2が1000ppmの場合をそれぞれ示して
いる。印加電圧1.6V以下ではCOのみが検出され
ることがあきらかであり、出力電圧も６ｍＶ程度
得られる。そして、第１図の曲線Ａのように印加
電圧の変動に対し不安定な形でなく、安定したも
のであることは明瞭である。そして、印加電圧
1.6Vは約100℃相当であり、従来のものにくらべ
てはるかに低い温度である。
線ＢはCOが1000ppm、曲線ＣはH2が2000ppm、
曲線ＤはH2が1000ppmの場合をそれぞれ示して
いる。印加電圧1.6V以下ではCOのみが検出され
ることがあきらかであり、出力電圧も６ｍＶ程度
得られる。そして、第１図の曲線Ａのように印加
電圧の変動に対し不安定な形でなく、安定したも
のであることは明瞭である。そして、印加電圧
1.6Vは約100℃相当であり、従来のものにくらべ
てはるかに低い温度である。
また、第６図の曲線ＡはCO、曲線ＢはH2を示
しており、H2の濃度変化に対しては、ほとんど
出力電圧の変化はないが、COに対してほゞ直線
的に出力が変化することがわかる。
しており、H2の濃度変化に対しては、ほとんど
出力電圧の変化はないが、COに対してほゞ直線
的に出力が変化することがわかる。
しかしながら、上記の従来のロジウム触媒付焼
結触媒担体１２において、使用温度が低いところ
で使用できるということは印加電圧（1.6V以
下）が低いということで、第４図に示すダブルブ
リツジ回路の直流電源Ｅの電圧が低いということ
に他ならない。ところが、増幅器Ａの入力電位
（増幅器Ａの（−）端子、（＋）端子の接地電位に
対する電位であつて、（−）端子と（＋）端子の
電位差である入力電圧とは区別されるものであ
る）が1V以下であると、安定な動作を行わせる
ことがむずかしい。すなわち、第４図の回路で、
電源電圧Ｅが2V以上ないと、ダブルブリツジ回
路の出力電圧、換言すれば増幅器Ａの入力電圧位
は1V以上にならない。
結触媒担体１２において、使用温度が低いところ
で使用できるということは印加電圧（1.6V以
下）が低いということで、第４図に示すダブルブ
リツジ回路の直流電源Ｅの電圧が低いということ
に他ならない。ところが、増幅器Ａの入力電位
（増幅器Ａの（−）端子、（＋）端子の接地電位に
対する電位であつて、（−）端子と（＋）端子の
電位差である入力電圧とは区別されるものであ
る）が1V以下であると、安定な動作を行わせる
ことがむずかしい。すなわち、第４図の回路で、
電源電圧Ｅが2V以上ないと、ダブルブリツジ回
路の出力電圧、換言すれば増幅器Ａの入力電圧位
は1V以上にならない。
この発明は上記の欠点を解消するためになされ
たもので、接触燃焼式素子における触媒を変えて
ブリツジ回路への印加電圧を高くして増幅器への
入力電位を1V以上としながらH2の影響を受けず
にCOが検出できる一酸化炭素ガス検出素子を提
供することを目的とするものである。以下、この
発明について説明する。
たもので、接触燃焼式素子における触媒を変えて
ブリツジ回路への印加電圧を高くして増幅器への
入力電位を1V以上としながらH2の影響を受けず
にCOが検出できる一酸化炭素ガス検出素子を提
供することを目的とするものである。以下、この
発明について説明する。
第７図はこの発明の一実施例を示す検出素子の
正断面図である。この図において、４１は例えば
ロジウム97.5％、銅2.5％の重量比による合金に
より構成されたロジウム−銅触媒付焼結触媒担体
で、コイル状の白金線１１のコイル状部分を覆う
ことにより第２図と同一形状の検出素子４０が形
成される。
正断面図である。この図において、４１は例えば
ロジウム97.5％、銅2.5％の重量比による合金に
より構成されたロジウム−銅触媒付焼結触媒担体
で、コイル状の白金線１１のコイル状部分を覆う
ことにより第２図と同一形状の検出素子４０が形
成される。
なお、補償素子も第３図と同様に構成され、こ
れらは第４図のように接続されるが、図示は省略
する。
れらは第４図のように接続されるが、図示は省略
する。
第８図は第２図の検出素子１０とこの発明の検
出素子４０の印加電圧による素子温度と出力電圧
との特性を比較して示した特性図である。この図
において、曲線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは従来の特性曲
線、曲線A′，B′，C′，D′はこの発明による特性
曲線である。曲線Ａ，A′はCOが2000ppm、曲線
Ｂ，B′はCOが1000ppm、曲線Ｃ，C′はH2が
2000ppm、曲線Ｄ，D′はH2が1000ppmの場合を
それぞれ示しており、曲線A′，B′，C′，D′は曲
線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをそのまま素子温度の高い方の
領域へほぼ同様の傾向を保持してそれぞれ平行移
動した形で示されている。
出素子４０の印加電圧による素子温度と出力電圧
との特性を比較して示した特性図である。この図
において、曲線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは従来の特性曲
線、曲線A′，B′，C′，D′はこの発明による特性
曲線である。曲線Ａ，A′はCOが2000ppm、曲線
Ｂ，B′はCOが1000ppm、曲線Ｃ，C′はH2が
2000ppm、曲線Ｄ，D′はH2が1000ppmの場合を
それぞれ示しており、曲線A′，B′，C′，D′は曲
線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをそのまま素子温度の高い方の
領域へほぼ同様の傾向を保持してそれぞれ平行移
動した形で示されている。
第８図において、従来は素子温度100℃におけ
る印加電圧約1.6V以下でないとCOのみの検出が
できなかつたものが、この発明によれば、素子温
度が170℃必要となるため、印加電圧も2.3Vとな
り、ダブルブリツジ回路の入力電位は1V以上と
なり、そのため、増幅器で安定した増幅を行うこ
とができる。
る印加電圧約1.6V以下でないとCOのみの検出が
できなかつたものが、この発明によれば、素子温
度が170℃必要となるため、印加電圧も2.3Vとな
り、ダブルブリツジ回路の入力電位は1V以上と
なり、そのため、増幅器で安定した増幅を行うこ
とができる。
以上説明したようにこの発明は、白金線の所定
部にロジウム−銅触媒付焼結触媒担体を固着して
一酸化炭素ガス検出素子としたので、ロジウム触
媒付焼結触媒担体に比べて高い素子温度でCOの
みを分別して出力電圧を取り出すことができる。
このため、印加電圧を高くすることができ、増幅
器への入力電位を1V以上として安定した増幅が
できるので、従来のように特別に設定した増幅器
が不用となり、一酸化炭素ガス検出装置の構成が
簡単になるという利点がある。
部にロジウム−銅触媒付焼結触媒担体を固着して
一酸化炭素ガス検出素子としたので、ロジウム触
媒付焼結触媒担体に比べて高い素子温度でCOの
みを分別して出力電圧を取り出すことができる。
このため、印加電圧を高くすることができ、増幅
器への入力電位を1V以上として安定した増幅が
できるので、従来のように特別に設定した増幅器
が不用となり、一酸化炭素ガス検出装置の構成が
簡単になるという利点がある。
第１図は従来の白金触媒を用いた接触燃焼式素
子の印加電圧と出力電圧との特性図、第２図は従
来の検出素子の一例を示す正断面図、第３図は補
償素子の一例を示す正断面図、第４図は検出素子
の使用方法の一例を説明するための一酸化炭素ガ
ス検出装置の回路図、第５図は第４図の一酸化炭
素ガス検出装置の印加電圧と出力電圧との特性
図、第６図は同じくガス濃度と出力電圧との特性
図、第７図はこの発明の一実施例を示す検出素子
の正断面図、第８図は従来の一酸化炭素ガス検出
素子とこの発明の一酸化炭素ガス検出素子の印加
電圧による素子温度と出力電圧との特性を比較し
て示した特性図である。 図中、１１は白金線、４０は検出素子、４１は
ロジウム−銅触媒付焼結触媒担体である。
子の印加電圧と出力電圧との特性図、第２図は従
来の検出素子の一例を示す正断面図、第３図は補
償素子の一例を示す正断面図、第４図は検出素子
の使用方法の一例を説明するための一酸化炭素ガ
ス検出装置の回路図、第５図は第４図の一酸化炭
素ガス検出装置の印加電圧と出力電圧との特性
図、第６図は同じくガス濃度と出力電圧との特性
図、第７図はこの発明の一実施例を示す検出素子
の正断面図、第８図は従来の一酸化炭素ガス検出
素子とこの発明の一酸化炭素ガス検出素子の印加
電圧による素子温度と出力電圧との特性を比較し
て示した特性図である。 図中、１１は白金線、４０は検出素子、４１は
ロジウム−銅触媒付焼結触媒担体である。
Claims (1)
- １ 白金線のコイル状部分にロジウム一銅触媒付
焼結触媒担体を固着したことを特徴とする一酸化
炭素ガス検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5542880A JPS56153246A (en) | 1980-04-28 | 1980-04-28 | Detecting element for carbon monoxide gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5542880A JPS56153246A (en) | 1980-04-28 | 1980-04-28 | Detecting element for carbon monoxide gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56153246A JPS56153246A (en) | 1981-11-27 |
| JPS6140938B2 true JPS6140938B2 (ja) | 1986-09-11 |
Family
ID=12998302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5542880A Granted JPS56153246A (en) | 1980-04-28 | 1980-04-28 | Detecting element for carbon monoxide gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56153246A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06102225A (ja) * | 1992-07-27 | 1994-04-15 | Ford Motor Co | 一酸化炭素選択的センサー |
| JP4941835B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2012-05-30 | Ｔｏｔｏ株式会社 | キャビネット及びキャビネットの施工方法 |
-
1980
- 1980-04-28 JP JP5542880A patent/JPS56153246A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56153246A (en) | 1981-11-27 |
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