CN110161104B - 特定气体浓度测定装置以及特定气体浓度测定系统 - Google Patents

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Abstract

特定气体浓度测定装置利用传感器元件对被测定气体中的特定气体浓度进行测定，该传感器元件具备混合电位传感器，该混合电位传感器具有检测电极和参照电极。特定气体浓度测定装置的特定气体浓度导出部将检测电极暴露于作为被视为不含氨及可燃性气体的状态的被测定气体的补正值导出用气体中的定时作为补正值导出定时，在补正值导出定时获取电动势，并导出用于将作为所获取的电动势的补正值导出用电动势(Vb)、与基于存储于存储部的基准电动势信息的基准电动势(Va)之间的差值消除的补正值(ΔV)，在补正值导出定时以后的浓度导出处理中，利用以补正值对所获取的电动势进行了补正的补正后电动势而导出特定气体浓度。

Description

特定气体浓度测定装置以及特定气体浓度测定系统
技术领域
本发明涉及特定气体浓度测定装置以及特定气体浓度测定系统。
背景技术
以往，已知对汽车的废气等被测定气体中的氨浓度等特定气体浓度进行检测的气体传感器。例如，专利文献1中记载有具备设置于氧离子传导性固体电解质的检测电极以及基准电极的混合电位型的气体传感器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-116371号公报
发明内容
但是，在使用混合电位型的气体传感器导出特定气体浓度的情况下，预先求出特定气体浓度与电动势之间的对应关系。然后，基于该对应关系和气体传感器的输出(检测电极与参照电极之间的电动势)而求出特定气体浓度。例如使用特定气体浓度已知且彼此不同的多种气体、并预先通过实验对多种气体各自的气体传感器的输出进行测定，由此能够获得上述对应关系。
但是，例如在长时间使用气体传感器等情况下，电动势与特定气体浓度之间的关系有时会相对于预先求出的对应关系而发生变化。如果在引起这种现象的状态下使用预先求出的对应关系而导出特定气体浓度，则有时特定气体浓度的测定精度会降低。
本发明是为了解决上述这种课题而完成的，其主要目的在于，高精度地导出被测定气体中的特定气体浓度。
为了达成上述主要目的，本发明采用了以下方法。
本发明的特定气体浓度测定装置利用传感器元件对作为氨及可燃性气体中的任一种特定气体在被测定气体中的浓度的、特定气体浓度进行测定，该传感器元件具备混合电位单元，该混合电位单元具有：固体电解质体；检测电极，该检测电极配设于所述固体电解质体；以及参照电极，该参照电极配设于所述固体电解质体，
所述特定气体浓度测定装置具备：
电动势获取部，该电动势获取部获取所述检测电极暴露于所述被测定气体中的状态下的所述混合电位单元的电动势；
氧浓度获取部，该氧浓度获取部获取所述被测定气体的氧浓度；
存储部，该存储部对作为所述特定气体浓度、所述氧浓度以及所述电动势之间的对应关系的测定用对应关系、以及与作为所述检测电极暴露于不含氨及可燃性气体的气体中时的所述电动势的基准电动势相关的基准电动势信息进行存储；以及
特定气体浓度导出部，该特定气体浓度导出部进行如下浓度导出处理，即，基于所述存储的测定用对应关系而导出与所述获取的电动势以及所述获取的氧浓度相对应的所述特定气体浓度，
所述特定气体浓度导出部将所述检测电极暴露于作为视为不含氨及可燃性气体的状态的所述被测定气体的补正值导出用气体中的定时作为补正值导出定时，在所述补正值导出定时由所述电动势获取部获取所述电动势，并导出用于将作为该获取的电动势的补正值导出用电动势与基于所述存储的基准电动势信息的所述基准电动势之间的差值消除的补正值，在该补正值导出定时以后的所述浓度导出处理中，利用以所述补正值对所述获取的电动势进行补正的补正后电动势而导出所述特定气体浓度。
在该特定气体浓度测定装置中，能够高精度地导出被测定气体中的特定气体浓度。对该理由进行说明。在长时间使用传感器元件等情况下，有时被测定气体中的特定气体浓度及氧浓度与混合电位单元的电动势之间的关系发生变化(将该变化称为输出特性变化)。关于这一点，本发明的发明人发现，该输出特性变化为如下变化：无论特定气体浓度及氧浓度的值如何，电动势的值都以大致相同的值而出现偏差(增减)。因此，如果利用将输出特性变化前后的电动势的偏差量消除这样的补正值，则能够高精度地导出特定气体浓度。在本发明的特定气体浓度测定装置中，导出用于将基准电动势与补正值导出用电动势之间的差值消除的补正值。基准电动势是根据预先存储的基准电动势信息而导出的值，且是引起上述输出特性变化之前的电动势。另一方面，补正值导出用电动势是若引起输出特性变化则会反映出上述电动势的偏差的电动势。另外，补正值导出用电动势及基准电动势均为不会受到(或者视为不会受到)氨及可燃性气体的影响的状态下的电动势。由此，补正值导出用电动势与基准电动势之间的差值为相当于输出特性变化前后的电动势的偏差量的值。因此，通过导出用于将该差值消除的补正值，在补正值导出定时以后，利用以该补正值对电动势进行补正后的补正后电动势，即便在产生输出特性变化之后，也能够高精度地导出被测定气体中的特定气体浓度。
此处，可燃性气体是指一氧化碳(CO)以及烃(HC)。即，所述特定气体为氨(NH3)、CO以及HC中的任一种。另外，“视为不含氨及可燃性气体的状态”是指：能够忽视这些气体的浓度对电动势造成的影响的程度的状态。“视为不含氨及可燃性气体的状态”例如可以设为氨(NH3)、CO以及HC在被测定气体中的浓度不足1ppm的状态，也可以设为不足0.1ppm的状态。“获取电动势”包括获取能够换算为电动势的信息、以及能够视为电动势的信息的情形。“获取氧浓度”包括获取能够换算为氧浓度的信息、以及能够视为氧浓度的信息的情形。
在本发明的特定气体浓度测定装置中，所述被测定气体可以为内燃机的废气，所述补正值导出用气体可以为所述内燃机的燃油切断时的废气。由于在燃油切断时的废气中几乎不存在氨及可燃性气体，所以，通过以此时的废气为补正值导出用气体而将补正值导出，能够适当地导出补正值。
这种情况下，本发明的特定气体浓度测定装置可以具备信息获取部，该信息获取部获取主旨为所述燃油被切断的燃油切断执行信息，所述特定气体浓度导出部基于所述获取的燃油切断执行信息而检测所述补正值导出定时。由此，特定气体浓度导出部能够适当地检测出补正值导出定时。
在本发明的特定气体浓度测定装置中，所述补正值导出用气体可以是所述被测定气体被视为大气的状态的该被测定气体。由于在大气中几乎不存在氨及可燃性气体，所以，通过以此时的废气为补正值导出用气体而将补正值导出，能够适当地导出补正值。此外，上述的燃油切断时的废气也可以称为被视为大气的状态的被测定气体的一种。
这种情况下，所述特定气体浓度导出部可以判定由所述氧浓度获取部获取的氧浓度是否是视为与大气中的氧浓度相同的规定范围的值，基于该判定结果而检测所述补正值导出定时。由此，特定气体浓度导出部能够以比较简单的方法检测出补正值导出定时。
在本发明的特定气体浓度测定装置中，所述基准电动势信息可以为包含所述检测电极暴露于不含氨及可燃性气体的气体中时的该气体中的氧浓度、与所述基准电动势之间的对应关系的信息，所述特定气体浓度导出部基于所述存储的基准电动势信息而导出与由所述氧浓度获取部获取的所述补正值导出用气体中的氧浓度相对应的所述基准电动势，基于该导出的基准电动势和所述补正值导出用电动势而导出所述补正值。此处，即便在检测电极暴露于不含氨及可燃性气体的气体中的情况下，有时基准电动势也根据氧浓度而变为不同的值。补正值导出用电动势也一样。因此，预先对氧浓度与基准电动势之间的对应关系进行存储并利用与补正值导出用气体中的氧浓度相对应的基准电动势而将补正值导出，由此能够导出更适当的补正值。因此，能够以更高的精度而测定特定气体浓度。
本发明的特定气体浓度测定系统具备上述任一方案的特定气体浓度测定装置、以及所述传感器元件。因此，该特定气体浓度测定系统能够获得与上述的本发明的特定气体浓度测定装置同样的效果，例如能够获得高精度地导出被测定气体中的特定气体浓度的效果。
附图说明
图1是发动机1的废气处理系统2的说明图。
图2是氨浓度测定系统20的说明图。
图3是示出控制例程的一例的流程图。
图4是在氨浓度测定装置70的存储部72中存储的测定用对应关系73的概念图。
图5是示出氧浓度与电动势之间的对应关系的曲线图。
图6是示出氨浓度与电动势之间的对应关系的曲线图。
图7是示出CO浓度与电动势之间的对应关系的曲线图。
具体实施方式
接下来，利用附图对本发明的实施方式进行说明。图1是具备作为本发明的一个实施方式的氨浓度测定系统20的、发动机1的废气处理系统2的说明图。图2是对废气中的特定气体(此处为氨)的浓度进行测定的氨浓度测定系统20的说明图。
废气处理系统2是对作为被测定气体的发动机1的废气进行处理的系统。发动机1在本实施方式中设为柴油发动机。如图1所示，废气处理系统2具备：废气路径3，其与发动机1连接；以及氨浓度测定系统20，其包括在废气路径3中配设的气体传感器30。在废气处理系统2中从废气的上游朝向下游按如下顺序配置有：DOC(Diesel Oxidation Catalyst：柴油用氧化催化器)4、DPF(Diesel particulate filter：柴油微粒捕集过滤器)5、喷射器6、SCR(Selective Catalytic Reduction：选择性还原型催化器)7、气体传感器30以及ASC(Ammonia Slip Catalyst：氨逃逸催化器)8。DOC4是废气处理系统2所具备的氧化催化器之一，将废气中的HC以及CO转化为水和二氧化碳而使得这些物质实现无毒化。DPF5对废气中的PM进行捕捉。喷射器6是将氨和能够生成氨的物质(例如尿素)中的至少一方注入排气管内并向SCR7送入的装置。本实施方式中，喷射器6将尿素注入，注入的尿素被水解而生成氨。SCR7利用由喷射器6供给到排气管内的氨对废气中的氮氧化物(NOx)进行还原而将其分解为无害的N2和H2O。从SCR7通过之后的废气在配管10内流动。气体传感器30安装于该配管10。ASC8配置于配管10的下游。ASC8是废气处理系统2所具备的氧化催化器之一，相对于DOC4(前段DOC)而言，还被称为后段DOC。ASC8对从SCR7通过后的废气中的过剩的氨实施氧化而将其分解为无害的N2和H2O。从ASC8通过之后的废气例如向大气中排放。
氨浓度测定系统20具备：上述气体传感器30；以及与气体传感器30电连接的氨浓度测定装置70。气体传感器30构成为如下氨传感器：产生与从SCR7通过之后的配管10内的被测定气体中含有的过剩的氨浓度相应的电信号。另外，气体传感器30还具备作为产生与被测定气体中的氧浓度相应的电信号的氧传感器的功能，从而构成为多功能传感器(multisensor)。氨浓度测定装置70基于气体传感器30产生的电信号而导出被测定气体中的氨浓度，并将其向发动机ECU9发送。发动机ECU9对从喷射器6向排气管注入的尿素量进行控制，以使得检测出的过剩的氨浓度接近于零。以下，对氨浓度测定系统20进行详细说明。
如图1的放大截面图所示，气体传感器30具备：传感器元件31；保护罩32，其将作为传感器元件31的长度方向上的一端侧的前端侧(图1中的下端侧)覆盖而进行保护；元件固定部33，其对传感器元件31进行封入固定；以及螺母37，其安装于元件固定部33。另外，传感器元件31的一端侧由多孔质保护层48覆盖。
保护罩32是将传感器元件31的一端覆盖的有底筒状的罩，虽然图1中设为单重罩，不过，也可以设为例如具有内侧保护罩和外侧保护罩的双重以上的罩。在保护罩32形成有用于使被测定气体向保护罩32内流通的多个孔。传感器元件31的一端以及多孔质保护层48配置于由保护罩32包围的空间内。
元件固定部33具备：圆筒状的主体金属配件34；陶瓷制的支承件35，其封入于主体配件34的内侧的贯通孔内；以及压粉体36，其通过对滑石粉等陶瓷粉末进行成型而成，且封入于主体配件34的内侧的贯通孔内。传感器元件31沿前后方向将元件固定部33贯穿。压粉体36在主体配件34与传感器元件31之间被压缩。由此，压粉体36将主体配件34内的贯通孔密封，并且对传感器元件31进行固定。
螺母37相对于主体配件34同轴地固定，并在外周面形成有外螺纹部。螺母37的外螺纹部插入于安装用部件12内，该安装用部件12焊接于配管10、且在内周面设置有内螺纹部。由此，气体传感器30能够以传感器元件31的一端侧、保护罩32突出到配管10内的状态而固定于配管10。
利用图2对传感器元件31进行说明。图2的传感器元件31的截面图示出了沿着传感器元件31的长度方向的中心轴的截面(沿着图1中的上下方向的截面)。传感器元件31具备：基部40，其含有氧离子传导性的固体电解质；检测电极51和辅助电极52，它们设置于传感器元件31的一端(图1的下端、图2的左端)侧、且设置于基部40的上表面；参照电极53，其设置于基部40的内部；以及加热器部60，其对基部40的温度进行调整。
基部40具有自图2中的下侧开始按以下顺序层叠如下四个层而得到的板状的结构：分别含有氧化锆(ZrO2)等氧离子传导性固体电解质的第一基板层41、第二基板层42、隔离层43以及固体电解质层44。形成这四个层的固体电解质是致密的气密性固体电解质。基部40中的存在于保护罩32内的部分的周围暴露于导入到保护罩32内的被测定气体中。另外。在基部40中的、第二基板层42的上表面与固体电解质层44的下表面之间、且在侧部被隔离层43的侧面区划出的位置设置有基准气体导入空间46。基准气体导入空间46在作为远离传感器元件31的一端侧的位置的另一端侧(图2的右端侧)设置有开口部。例如大气作为进行氨浓度及氧浓度的测定时的基准气体而导入至基准气体导入空间46。此外，基部40的各层可以设为含有作为稳定剂而添加有3mol％～15mol％的三氧化二钇(Y2O3)的氧化锆固体电解质的基板(三氧化二钇稳定氧化锆(YSZ)基板)。
检测电极51是配设于基部40中的、图2中的固体电解质层44的上表面的多孔质的电极。由该检测电极51、固体电解质层44以及参照电极53构成混合电位单元55。在混合电位单元55中，在检测电极51产生与被测定气体中的氨浓度相应的混合电位(电动势EMF)。并且，检测电极51与参照电极53之间的电动势EMF的值被用于被测定气体中的氨浓度的导出。以产生与氨浓度相应的混合电位、且具有针对氨浓度的检测灵敏度的材料为主成分而构成检测电极51。检测电极51例如可以以金(Au)等贵金属为主成分。优选检测电极51以Au-Pt合金为主成分。此处，主成分是指：所含有的所有成分中的存在量(atm％、原子量比)最多的成分。检测电极51的、利用X射线光电子分光法(XPS)和俄歇电子分光法(AES)中的至少一种方法测定所得的浓化度(＝Au的存在量[atom％]/Pt的存在量[atom％])优选为0.1以上，更优选为0.3以上。检测电极51的浓化度是指：检测电极51的贵金属粒子表面的表面浓化度。作为检测电极51的贵金属粒子表面的Au存在量而求出Au的存在量[atom％]。同样地，作为检测电极51的贵金属粒子表面的Pt存在量而求出Pt的存在量[atom％]。贵金属粒子表面可以设为检测电极51的表面(例如图2中的上表面)，也可以设为检测电极51的断裂面。例如，在检测电极51的表面(图2中的上表面)露出的情况下，能够在该表面对浓化度进行测定，因此，只要利用XPS进行测定即可。不过，也可以利用AES对浓化度进行测定。另一方面，在像本实施方式这样检测电极51由多孔质保护层48覆盖的情况下，利用XPS或AES对检测电极51的断裂面(沿着图2中的上下方向的断裂面)进行测定而测定出浓化度。浓化度的值越大，检测电极51表面的Pt的存在比例越减小，由此，能够抑制被测定气体中的氨在检测电极51周围被Pt分解。因此，浓化度的值越大，氨浓度测定系统20的氨浓度的导出精度越得以提高。此外，浓化度的值的上限并未特别限定，例如检测电极51可以不含Pt。另外，检测电极51整体可以由Au构成。检测电极51也可以设为Au-Pt合金与氧化锆的多孔质金属陶瓷电极。
辅助电极52是与检测电极51同样地配设于固体电解质层44的上表面的多孔质的电极。由该辅助电极52、固体电解质层44以及参照电极53构成电化学式的浓淡电池单元56。该浓淡电池单元56中，产生作为与辅助电极52和参照电极53之间的氧浓度差相应的电位差的电动势差V。并且，该电动势差V的值用于被测定气体中的氧浓度(氧分压)的导出。此外，辅助电极52只要是具有催化活性的贵金属即可。例如作为辅助电极52，可以使用Pt、Ir、Rh、Pd或者含有这些金属中的至少1种以上的合金。本实施方式中，辅助电极52设为Pt。辅助电极52也可以设为Pt与氧化锆的多孔质金属陶瓷电极。
参照电极53是配设于固体电解质层44的下表面、即固体电解质层44中的检测电极51以及辅助电极52的相反侧的多孔质的电极。参照电极53在基准气体导入空间46内露出，基准气体导入空间46内的基准气体(此处为大气)被导入其中。该参照电极53的电位为上述的电动势EMF以及电动势差V的基准。此外，参照电极53只要是具有催化活性的贵金属即可。例如作为参照电极53，可以使用Pt、Ir、Rh、Pd或者含有这些金属中的至少1种以上的合金。本实施方式中，参照电极53设为Pt。参照电极53也可以设为Pt与氧化锆的多孔质金属陶瓷电极。
多孔质保护层48将包括检测电极51以及辅助电极52在内的传感器元件31的表面覆盖。该多孔质保护层48发挥如下作用：抑制例如因被测定气体中的水分等附着而使得传感器元件31产生裂纹。多孔质保护层48例如以氧化铝、氧化锆、尖晶石、堇青石、二氧化钛以及氧化镁中的任一种为主成分。本实施方式中，设为多孔质保护层48含有氧化铝。多孔质保护层48的膜厚例如为20μm～1000μm。多孔质保护层48的气孔率例如为5％～60％。传感器元件31可以不具备多孔质保护层48。
加热器部60承担着对基部40(特别是固体电解质层44)进行加热并保温的温度调整作用，以便使基部40的固体电解质实现活化而提高氧离子传导性。加热器部60具备加热器电极61、加热器62、通孔63、加热器绝缘层64以及导线66。加热器电极61是形成为与第一基板层41的下表面接触的形态的电极。加热器电极61与氨浓度测定装置70的加热器电源77连接。
加热器62是形成为由第一基板层41和第二基板层42从上下方夹持的形态的电阻体。加热器62借助导线66及通孔63而与加热器电极61连接，并通过该加热器电极61从加热器电源77供电而发热，由此对形成传感器元件31的基部40进行加热和保温。加热器62构成为：能够利用温度传感器(此处为温度获取部78)对输出进行控制，以使得混合电位单元55以及浓淡电池单元56(特别是固体电解质层44)达到规定的驱动温度。为了能够使混合电位单元55的固体电解质层44适当地实现活化，优选将驱动温度设为450℃以上。驱动温度可以设为600℃以上700℃以下，也可以设为650℃以上660℃以下。加热器绝缘层64是在加热器62的上下表面含有由氧化铝等绝缘体形成的多孔质氧化铝的绝缘层。
氨浓度测定装置70是利用传感器元件31对被测定气体中的氨浓度进行测定的装置。另外，氨浓度测定装置70兼用作传感器元件31的控制装置。氨浓度测定装置70具备控制部71(特定气体浓度导出部以及信息获取部的一例)、存储部72、电动势获取部75、氧浓度获取部76、加热器电源77以及温度获取部78。
控制部71掌管对整个装置的控制，且构成为例如具备CPU以及RAM等的微处理器。存储部72对控制部71中所使用的处理程序及各种数据进行存储。在存储部72中存储有测定用对应关系73以及基准电动势信息74(后文中进行详细叙述)。电动势获取部75构成为与混合电位单元55的检测电极51以及参照电极53连接而获取电动势EMF的电压检测回路。氧浓度获取部76构成为与浓淡电池单元56的辅助电极52以及参照电极53连接而获取作为氧浓度的电动势差V的电压检测回路。电动势获取部75以及氧浓度获取部76将各自测定所得的电动势EMF以及电动势差V向控制部71输出。控制部71基于该电动势EMF、与电动势差V相对应的氧浓度、以及测定用对应关系73，而导出与电动势EMF以及被测定气体中的氧浓度相对应的氨浓度。加热器电源77是向加热器62供电的电源，其输出被控制部71控制。温度获取部78是获取与加热器62的温度相关的值(此处为电阻值)的模块。温度获取部78例如与加热器电极61连接，使微小的电流流通而测定此时的电压，由此，获取加热器62的电阻值。
此外，虽然图2中省略了图示，但是，检测电极51、辅助电极52以及参照电极53的各电极与朝向传感器元件31的另一端(图2中的右侧)而形成的多个导线一对一地导通。电动势获取部75及氧浓度获取部76分别借助该导线而测定电动势EMF及电动势差V。
接下来，对这样构成的氨浓度测定系统20的动作进行说明。图3是示出控制部71执行的控制例程的一例的流程图。控制部71将该例程存储于例如存储部72，当将来自发动机ECU9的氨浓度的导出开始指令输入时，开始执行该例程。此外，控制部71预先对加热器电源77的输出进行控制而使加热器62发热，并进行控制而使得混合电位单元55以及浓淡电池单元56的温度达到规定的驱动温度(例如600℃以上700℃以下的任一温度)。控制部71对加热器电源77的输出进行控制，以使得例如温度获取部78获取的加热器62的温度(此处为电阻值)达到规定的值，由此对驱动温度进行控制。另外，来自发动机1的废气已经向保护罩32内流通，检测电极51及辅助电极52设为暴露于废气中的状态。
当开始执行控制例程时，控制部71首先判定是否处于将导出氨浓度时的补正值导出的补正值导出定时(步骤S100)。补正值导出定时是：将视为不含氨及可燃性气体的状态的被测定气体作为补正值导出用气体、且使得检测电极51暴露于该补正值导出用气体中的定时。本实施方式中，补正值导出用气体设为发动机1的燃油切断时的废气。控制部71例如每隔规定时间而判定是否从发动机ECU9获取到主旨为发动机1的燃油被切断的燃油切断执行信息，在获取到燃油切断执行信息时，判定为发动机1的燃油被切断。然后，在获取到燃油切断执行信息之后经过了规定的滞后时间时，控制部71判定为检测电极51暴露于燃油切断时的废气中的状态、即处于补正值导出定时。基于被测定气体从发动机1流动至气体传感器30所需的时间而预先规定滞后时间。
如果在步骤S100中判定为并未处于补正值导出定时，则控制部71判定是否处于氨的浓度导出定时(步骤S200)。控制部71例如每当经过规定时间或从发动机ECU9输入了浓度导出指令时等，判定为处于浓度导出定时。如果在步骤S200中判定为处于浓度导出定时，则控制部71执行步骤S210～S230的浓度导出处理。
在浓度导出处理中，控制部71首先借助电动势获取部75而获取混合电位单元55的电动势EMF(步骤S210)。由此，控制部71获取检测电极51暴露于被测定气体的状态下的混合电位单元55的电动势EMF。此处，混合电位单元55中，在检测电极51、固体电解质层44以及被测定气体的三相界面产生被测定气体中的氨的氧化以及氧的离子化等电化学反应，在检测电极51产生混合电位。因此，电动势EMF变为基于被测定气体中的氨浓度以及氧浓度的值。接下来，在补正值被导出的情况下，控制部71利用补正值而导出补正后电动势(步骤S215)。此处，考虑到补正值尚未被导出的情形，所以控制部71跳过补正后电动势的导出。
接下来，作为被测定气体的氧浓度，控制部71借助氧浓度获取部76而获取浓淡电池单元56的电动势差V(步骤S220)。此处，在浓淡电池单元56中，根据被测定气体中的氧浓度与基准气体导入空间46内的大气的氧浓度之间的差值，在辅助电极52与参照电极53之间产生电动势差V。此外，通过作为辅助电极52的Pt的催化作用，使得被测定气体中的烃、NH3、CO、NO、NO2被氧化还原。不过，通常被测定气体中的这些气体成分的浓度与被测定气体中的氧浓度相比非常小，因此，即便发生这些氧化还原，也几乎不会对被测定气体中的氧浓度造成影响。因此，电动势差V变为基于被测定气体中的氧浓度的值。在存储部72中存储有例如预先通过实验等而导出的电动势差V与氧浓度之间的对应关系，控制部71基于该对应关系而获取电动势差V换算为被测定气体中的氧浓度所得的值。此外，控制部71可以先执行步骤S210及步骤S220中的任一个步骤，也可以并行执行上述步骤。
接下来，控制部71基于步骤S210中获取的电动势EMF或步骤S215中导出的补正后电动势、步骤S220中获取的氧浓度、以及测定用对应关系73而导出被测定气体中的氨浓度(步骤S230)。此处，考虑到未导出补正后电动势的情形，所以，控制部71基于电动势EMF而导出氨浓度。本实施方式中，测定用对应关系73设为预先通过实验而求出的以下的式(1)的关系。在图4中示出由该式(1)表示的测定用对应关系73的概念图。
EMF＝A×ln(pNH3)+B×ln(pO2)+C(1)
(EMF为电动势[mV]，pNH3为被测定气体中的氨浓度[ppm]，pO2为被测定气体中的氧浓度[％]，A～C为常数)
本实施方式的测定用对应关系73中，如图4所示，氨浓度、氧浓度以及电动势EMF相互关联而呈现出如下趋势：氨浓度越高，则电动势EMF越大，氧浓度越低，则电动势EMF越大。此外，图4中，横轴表示为对数轴，氧浓度恒定时的氨浓度的对数(式(1)中的ln(pNH3))与电动势EMF之间的关系呈直线(参照直线La～Ld)。测定用对应关系73可以为式(1)那样的关系式，也可以为图4那样的映射(使值建立关联所得的表)。步骤S230中，控制部71基于该测定用对应关系73的关系而导出氨浓度。例如，在电动势EMF为电压V1[mV]、且氧浓度为10％时，作为氨浓度，控制部71导出“10ppm”(参照图4)。当步骤S230中将氨浓度导出时，控制部71将导出的氨浓度向发动机ECU9输出(步骤S240)，由此执行步骤S100以后的处理。
测定用对应关系73是使用例如传感器元件31预先通过实验而求出的对应关系，通常能够使用该测定用对应关系73和步骤S210、S220中获取的电动势EMF及氧浓度而适当地导出氨浓度。但是，例如在长时间使用气体传感器30等情况下，有时发生上述的输出特性变化，从而有时对应关系产生偏差。以下，对研究该输出特性变化所得的结果进行说明。
首先，制作传感器元件31，该传感器元件31具备：检测电极51，其含有Au-Pt合金且浓化度为0.92；以及辅助电极52，其含有Pt。然后，使该传感器元件31处于不同的状态1～4，对各状态下的输出特性进行研究。以如下方式获得状态1的传感器元件31。首先，将传感器元件31如图1那样配置于发动机1(柴油发动机)的废气路径3。接下来，在使得发动机1运转、且利用加热器62将混合电位单元55保持为驱动温度(650℃)的状态持续2小时之后，使发动机1及加热器62停止。然后，将配置于废气路径3的状态下保管了24小时之后的传感器元件31作为状态1的传感器元件31。在使得大气气氛中利用加热器62将混合电位单元55保持为驱动温度(650℃)的状态持续24小时之后，使加热器62停止，并将大气气氛中保持原样地保管24小时之后的传感器元件作为状态2的传感器元件31。以如下方式获得状态3的传感器元件31。首先，将传感器元件31配置于配管内。接下来，利用加热器62将混合电位单元55保持为驱动温度(650℃)，并且，使模拟废气的试样气体(氧浓度为10％，氨浓度为50ppm，CO浓度为100ppm，C2H4浓度为100ppm，H2O浓度为5％，剩余为氮)以200L/min的流量在配管内流动，使该状态持续2小时。然后，将在试样气体不流动且加热器62也停止的状态下保管24小时后的传感器元件作为状态3的传感器元件31。在大气气氛中利用加热器62将混合电位单元55保持为驱动温度(650℃)的状态持续24小时之后，使加热器62停止，然后，将传感器元件31加热至850℃后的传感器元件作为状态4的传感器元件31。
接下来，针对状态1～4的传感器元件31，分别测定检测电极51暴露于不含氨及可燃性气体的试样气体中的状态下的电动势EMF。关于试样气体，将H2O浓度设为5％，将剩余的成分设为氧和氮，从而使氧浓度发生变化而对电动势EMF进行多次测定。试样气体的温度设为120℃，流量设为200L/min，并使其在直径为70mm的配管内流通，从而使得传感器元件31的检测电极51在该配管内暴露于试样气体中。混合电位单元55的驱动温度设为650℃。表1中示出了对状态1～4的传感器元件31分别进行测定所得的电动势EMF。在表1中，还一并示出了与检测电极51暴露于不含氨及可燃性气体的气体中时的气体中的氧浓度相对应的电动势EMF的理想值(理想输出特性)。在表1中，还一并示出了理想输出特性的式子、以及状态1～4的电动势各自的近似式(对数近似式)。通过以下示出的能斯特公式(式(2))而导出表1的理想输出特性的式子以及理想输出特性的各电动势的值。图5是示出氧浓度与电动势之间的对应关系的曲线图，其示出了理想输出特性以及状态1、2的传感器元件31的测定结果。根据表1可知：状态3的电动势与状态2的电动势为大致相同的值，状态4的电动势与理想输出特性的电动势为大致相同的值，因此，若如图5所示则难以观察，所以省略了状态3、4的图示。图5中的直线L0是由表1中的理想输出特性的式子表示的直线。图5中的直线L1、L2是由表1中的状态1、2的传感器元件31的近似式表示的直线。
EMF＝(RT/4F)×ln(PO2air/PO2gas)(2)
(EMF为电动势[V]，R为气体常数[J/(K·mol)]，T为混合电位单元55的温度[K]，F为法拉第常数[C/mol]，PO2gas为试样气体中的氧浓度[％]，PO2air为大气中的氧浓度[％])
表1
Figure BDA0001964274810000131
※近似式中的x为氧浓度[％]，y为电动势[mV]。
根据表1及图5的状态1～4的测定结果可知：氧浓度与电动势之间的关系根据传感器元件31的使用状态而发生变化，能确认到产生了输出特性变化。并且，该状态1～4的传感器元件31之间的输出特性变化是如下变化：彼此的近似式的直线斜率几乎不变，只有截距的值发生增减。状态1～3的近似式的直线的斜率与理想输出特性的直线的斜率为大致相同的值，只有截距的值发生增减。状态4的传感器元件31的电动势与理想输出特性大致一致。可以认为：这样的输出特性变化是由于废气中的杂质(例如背离H2O的OH基、CO气体、燃料中含有的硫成分等)附着于检测电极51而产生的。状态4的传感器元件31被加热至高温(850℃)，由此可以认为：该杂质被除去的结果使得输出特性与理想输出特性相同。
接下来，对于状态1～4的传感器元件31，分别利用含有氨和可燃性气体中的至少任一种的试样气体，同样地测定检测电极51暴露于试样气体中的状态下的电动势EMF。表2、表3以及图6、图7中示出了结果。表2及图6是使用含有氨的试样气体时的、与氨浓度相对应的电动势EMF的测定结果。该试样气体中，H2O浓度设为5％，氧浓度设为10％，剩余成分设为氨和氮。其它测定条件设为与表1的测定相同的条件。表3及图7是使用含有作为可燃性气体的一种的CO的试样气体时的、与CO浓度相对应的电动势EMF的测定结果。该试样气体中，H2O浓度设为5％，氧浓度设为10％，剩余成分设为CO和氮。其它测定条件设为与表1的测定相同的条件。表2、表3中，与表1同样地还示出了近似式。图6、图7中，与图5同样地考虑了观察容易度而省略了状态3的图示。图6中的直线L1n、L2n、L4n为由表2中的状态1、2、4的传感器元件31的近似式表示的直线。图7中的直线L1c、L2c、L4c为由表3中的状态1、2、4的传感器元件31的近似式表示的直线。
表2
Figure BDA0001964274810000141
※近似式中的x为氨浓度[ppm]，y为电动势[mV]。
表3
Figure BDA0001964274810000142
※近似式中的x为CO浓度[ppm]，y为电动势[mV]。
根据表2及图6的测定结果可知：状态1～4的传感器元件31之间的输出特性变化是如下的变化：彼此的近似式的直线的斜率几乎没有变化，只有截距的值发生增减。表3及图7的测定结果也相同。另外，这些截距的值的增减与针对不含氨及可燃性气体的试样气体的输出特性中的增减相比为大致相同的值。例如，将图5～图7的各图中的状态1、2的传感器元件31之间的截距的值的增减值设为ΔV12、ΔV12n、ΔV12c。由表1～表3中的近似式导出的值为ΔV12＝14.642mV(＝57.604-42.962)、ΔV12n＝14.4497mV(＝11.513-2.9367)、ΔV12c＝14.42mV(＝(-152.61)-(-167.03))，ΔV12、ΔV12n以及ΔV12c为大致相同的值。
根据以上的表1～3以及图5～7的结果发现，传感器元件31的输出特性变化为如下变化：与氨浓度、可燃性气体浓度、氧浓度的值无关，电动势EMF的值以大致相同的值而出现偏差(增减)。因此，只要能够导出将输出特性变化前后的电动势EMF的偏差量消除的补正值，即便对应关系相对于预先存储的测定用对应关系73而发生变化，也能够高精度地导出特定气体浓度。
此外，本实施方式中，通过使用状态4的传感器元件31的实验而求出测定用对应关系73(式(1)及图4的关系)。因此，例如图4中的直线Lc和图6中的直线L4n均为表示氧浓度为10％时的氨浓度与电动势EMF之间的关系的直线，斜率及截距大致相等。另外，上述的式(1)中的常数A与表2中的状态4的传感器元件31的近似式中的氨浓度这一项的系数(＝30.627)大致相等。同样地，上述的式(1)中的常数B与表1中的状态4的传感器元件31的近似式中的氧浓度这一项的系数(＝-19.74)大致相等。
返回至图3的控制例程的说明。在步骤S100中判定为处于补正值导出定时的情况下，控制部71执行步骤S110～S140的补正值导出处理。在补正值导出处理中，控制部71首先获取被测定气体中的电动势EMF以及氧浓度(步骤S110、S120)。与上述的步骤S210、S220同样地执行该处理。不过，由于在检测电极51暴露于补正值导出定时、即燃油切断时的被测定气体中的状态下执行步骤S110、S120，所以获取的电动势EMF以及氧浓度变为基于视为不含氨及可燃性气体的状态的被测定气体(称为补正值导出用气体)的值。将此时的电动势EMF称为补正值导出用电动势。
接下来，控制部71基于步骤S120中获取的氧浓度和基准电动势信息74而导出与氧浓度相对应的基准电动势(步骤S130)。基准电动势是检测电极51在引起上述的输出特性变化之前的状态下暴露于不含氨及可燃性气体的气体中时的电动势EMF。基准电动势信息74是与该基准电动势相关的信息，本实施方式中，是包含氧浓度与基准电动势之间的对应关系的信息。本实施方式中，基准电动势信息74设为由表1中示出的理想输出特性的式子(图5中的直线L0)表示的对应关系的信息。基准电动势信息74可以为关系式，也可以为映射(使得值建立关联的表)。另外，基准电动势信息74可以为由表1中的状态4的近似式表示的对应关系的信息。总之，通过能斯特公式或实验而求出基准电动势信息74并预先将其存储于存储部72。步骤S130中，控制部71基于该基准电动势信息74而导出基准电动势。例如，在步骤S120中获取的补正值导出用气体中的氧浓度为Pa[％]的情况下，控制部71导出Va[mV]作为基准电动势(参照图5)。
接下来，控制部71导出用于消除步骤S110中获取的补正值导出用电动势与步骤S130中导出的基准电动势之间的差值的补正值并将其存储于存储部72(步骤S140)。本实施方式中，将补正值导出用电动势与基准电动势之间的差值直接作为补正值而导出。此处，基准电动势是如上所述那样引起输出特性变化之前的电动势EMF。另一方面，补正值导出用电动势为如果引起输出特性变化则反映出上述的电动势EMF的偏差的电动势。另外，补正值导出用电动势及基准电动势均为不受(或视为不受)氨及可燃性气体的影响的状态下的电动势。由此，补正值导出用电动势与基准电动势之间的差值为相当于输出特性变化前后的电动势的偏差量的值。例如，考虑传感器元件31因使用而变化为与上述的状态1相同的状态(直线L1的关系)的情形。这种情况下，在补正值导出用气体中的氧浓度为Pa[％]时，作为补正值导出用电动势进行测定所得的值为图5中的Vb[mV]。该Va与Vb之间的差值相当于由输出特性变化引起的电动势的偏差量(上述的近似式的截距增减)。因此，控制部71作为用于消除该偏差量的补正值而导出ΔV(＝Vb-Va)。
当在步骤S140中导出补正值并对其进行存储时，控制部71执行步骤S200以后的处理。并且，在导出补正值并将其存储于存储部72之后执行上述的浓度导出处理的步骤S215时，控制部71利用补正值而导出补正后电动势。具体而言，控制部71将从步骤S210中获取的电动势EMF减去补正值所得的值作为补正后电动势而导出。然后，控制部71在步骤S230中基于补正后电动势、步骤S220中获取的氧浓度、以及测定用对应关系73而导出氨浓度。如上所述，传感器元件31的输出特性变化是如下变化：与氨浓度、可燃性气体浓度、氧浓度的值无关，电动势EMF的值均以大致相同的值而出现偏差(增减)。因此，引起输出变化时的传感器元件31的氨浓度、氧浓度以及电动势EMF之间的实际对应关系相对于图4中示出的测定用对应关系73而形成为使得电动势EMF一律以相同的值而出现偏差的状态。例如，如果是状态1的传感器元件31，则形成为如下状态：图4中的直线La～Ld的斜率没有变化，只有截距以图5中示出的ΔV而出现偏差。本实施方式中，控制部71利用补正值对电动势EMF进行补正以便消除该偏差量，因此，即便在产生输出特性变化之后，也能够利用测定用对应关系73而高精度地导出被测定气体中的特定气体浓度。
此外，每当在步骤S100中判定为补正值导出定时时，控制部71都导出补正值，因此，只要在步骤S215中使用最后导出的补正值、即最新的补正值即可。
根据以上详细叙述的本实施方式的氨浓度测定装置70，控制部71导出用于将检测电极51暴露于补正值导出用气体中的补正值导出定时的补正值导出用电动势、与利用基准电动势信息74导出的基准电动势之间的差值消除的补正值。然后，在补正值导出定时以后的浓度导出处理中，利用导出的补正值而导出被测定气体中的氨浓度。因此，即便在产生输出特性变化之后，也能够高精度地导出被测定气体中的特定气体浓度。
另外，被测定气体为内燃机的废气，补正值导出用气体为内燃机的燃油切断时的废气。由于燃油切断时的废气中几乎不存在氨及可燃性气体，所以，将此时的废气作为补正值导出用气体而导出补正值，由此能够适当地导出补正值。另外，控制部71基于从发动机ECU9获取的燃油切断执行信息而对补正值导出定时进行检测，因此，能够适当地检测出补正值导出定时。
此外，基准电动势信息74是包含检测电极51暴露于不含氨及可燃性气体的气体中时的气体中的氧浓度与基准电动势之间的对应关系的信息。另外，控制部71基于存储于存储部72的基准电动势信息74，而导出与由氧浓度获取部76获取的补正值导出用气体中的氧浓度相对应的基准电动势。然后，控制部71基于导出的基准电动势和获取的补正值导出用电动势，而导出补正值。此处，即便在检测电极51暴露于不含氨及可燃性气体的气体中的情况下，也有时如图5所示，基准电动势及补正值导出用电动势根据气体中的氧浓度而变为不同的值。因此，预先对氧浓度与基准电动势之间的对应关系进行存储，并利用与补正值导出用气体中的氧浓度相对应的基准电动势将补正值导出，由此能够导出更适当的补正值。因此，能够以更高的精度测定特定气体浓度。
此外，本发明并未受到上述实施方式的任何限定，当然，只要属于本发明的技术范围，则能够以各种方案而实施。
例如，在上述实施方式中，补正值导出用气体设为发动机1的燃油切断时的废气，但并不局限于此。补正值导出用气体只要是视为不含氨及可燃性气体的状态的被测定气体即可。例如，补正值导出用气体可以设为被测定气体被视为大气的状态的被测定气体。由于大气中几乎不存在氨及可燃性气体，所以，通过将此时的废气作为补正值导出用气体而导出补正值，控制部71能够适当地导出补正值。这种情况下，控制部71可以判定由氧浓度获取部76获取的氧浓度是否为视为与大气中的氧浓度相同的规定范围的值(例如20％～22％等)，基于该判定结果而检测出补正值导出定时。由此，控制部71能够通过比较简单的方法而检测出补正值导出定时。特别是在被测定气体为发动机1的废气的情况下，如果废气中的氧浓度与大气中的氧浓度相同，则该废气为发动机1的燃油切断时的废气的可能性较高、即处于被视为不含氨及可燃性气体的状态的可能性较高。因此，控制部71能够适当地检测出补正值导出定时。这种情况下，控制部71可以不从发动机ECU9获取燃油切断执行信息。
在上述实施方式中，基准电动势信息74设为包含氧浓度与基准电动势之间的对应关系的信息，但并不局限于此。例如，可以将检测电极51暴露于不含氨及可燃性气体、且氧浓度为与大气中的氧浓度相同的值(例如21％)的气体中时的电动势EMF的值作为基准电动势，基准电动势信息74可以设为该基准电动势的值。这种情况下，控制部71可以省略图3中的步骤S120、S130，取而代之地从存储部72读出基准电动势信息74即基准电动势的值。例如，在补正值导出用气体为视为大气的状态的被测定气体(包括燃油切断时的废气在内)的情况下，补正值导出用气体的氧浓度与大气中的氧浓度大致相同。因此，控制部71可以视为补正值导出用气体的氧浓度与大气中的氧浓度相同而省略步骤S120、S130，基于获取的补正值导出用电动势和基于基准电动势信息74的基准电动势而导出补正值。这种情况下，基准电动势信息74可以仅设为1个基准电动势的值而并非表示直线L0的信息，因此，能够减少基准电动势信息74的数据量。不过，如上述实施方式那样利用氧浓度与基准电动势之间的对应关系会使得特定气体浓度的导出精度进一步提高，所以为优选方式。
在上述实施方式中，传感器元件31具备浓淡电池单元56，从而还能够测定氧浓度，但并不局限于此。传感器元件31可以不具备浓淡电池单元56(具体而言为辅助电极52)。这种情况下，氨浓度测定装置70只要从传感器元件31以外的传感器元件获取氧浓度即可。例如，氨浓度测定装置70可以从配设于废气路径3的其它传感器(例如氧传感器、A/F传感器、或NOx传感器等)、其它装置(例如发动机ECU9)获取氧浓度。这种情况下，在获取的氧浓度为废气路径3中的与传感器元件31不同的测定位置处的被测定气体中的氧浓度的情况下，优选还考虑因与传感器元件31的测定位置的不同而导致的测定时刻的偏差(滞后时间)。具体而言，在废气路径3中，将被测定气体从传感器元件31的位置和氧浓度的测定位置中的位于上游的一方流动至位于下游的一方所需的时间设为滞后时间。控制部71还考虑该滞后时间而获取补正值导出用气体中的氧浓度，并将其用于步骤S130的处理。因此，控制部71还有时根据滞后时间而预先将在步骤S100中判定为补正值导出定时之前的时刻测定所得的氧浓度存储于存储部72，并将该氧浓度用于步骤S130的处理。
虽然在上述实施方式中并未特别进行说明，但是，优选地，在求出测定用对应关系73时与预先求出基准电动势信息74时之间，使得传感器元件31中未产生输出特性变化(输出特性相同的状态)。例如，在作为基准电动势信息74而使用理想输出特性或状态4的输出特性的情况下，优选在求出测定用对应关系73时的实验之前预先使传感器元件31形成为与状态4相同的状态(例如预先在高温下进行加热)。另外，在上述实施方式中，基准电动势信息74利用理想输出特性或状态4的输出特性，但并不局限于此。例如可以将状态1～3等相对于理想输出特性产生了输出特性变化之后的状态下的对应关系的信息设为基准电动势信息74。这种情况下，只要将测定用对应关系73设为在与其相同的状态下进行实验而得到的对应关系即可。
在上述实施方式中，存储部72对测定用对应关系73和基准电动势信息74分别进行存储，但并不局限于此，例如测定用对应关系73可以兼用作基准电动势信息74。例如在测定用对应关系73还包括氨浓度为0ppm时的氧浓度与电动势EMF之间的关系的情况下，控制部71可以将基于测定用对应关系73和补正值导出用气体中的氧浓度而导出的氨浓度为0ppm时的电动势EMF设为基准电动势。
虽然上述实施方式中并未特别进行说明，但是，例如根据式(2)可知：混合电位单元55的输出特性也根据混合电位单元55的温度T、即传感器元件31的使用时的驱动温度而变化。因此，测定用对应关系73及基准电动势信息74均优选在使得混合电位单元55升温到相同的驱动温度的状态下而求出。另外，当有时在多个驱动温度下使用1个传感器元件31时，优选针对多个驱动温度的各温度预先分别求出测定用对应关系73及基准电动势信息74并将它们存储于存储部72。
在上述实施方式中，特定气体设为氨，但并不局限于此。特定气体可以设为一氧化碳(CO)，也可以设为烃(HC)。在特定气体为烃的情况下，特定气体浓度可以设为所有烃的碳换算浓度。例如，如图7所示，CO浓度与电动势EMF之间的对应关系也以使得电动势的值根据输出特性变化而以相同的值出现偏差的方式变化。因此，并不局限于特定气体为氨的情形，通过与上述实施方式同样地使用用于将补正值导出用电动势与基准电动势之间的差值消除的补正值，能够高精度地测定特定气体浓度。
在上述实施方式中，测定用对应关系73设为式(1)的关系，但并不局限于此。测定用对应关系73只要为预先通过实验而求出的特定气体浓度、氧浓度以及电动势之间的对应关系即可。
在上述实施方式中，虽然将发动机1设为柴油发动机，不过，也可以设为汽油发动机。
本申请以2018年2月23日申请的日本专利申请第2018-023322号为基础而主张优先权，并通过引用而将其全部内容都并入本说明书中。
产业上的可利用性
本发明能够用于对汽车的废气等被测定气体中的氨浓度等特定气体浓度进行检测的气体传感器的制造产业等。

Claims (9)

1.一种特定气体浓度测定装置，其利用传感器元件对作为氨及可燃性气体中的任一种特定气体在被测定气体中的浓度的、特定气体浓度进行测定，该传感器元件具备混合电位单元，该混合电位单元具有：固体电解质体；检测电极，该检测电极配设于所述固体电解质体；以及参照电极，该参照电极配设于所述固体电解质体，
所述特定气体浓度测定装置的特征在于，具备：
电动势获取部，该电动势获取部获取所述检测电极暴露于所述被测定气体中的状态下的所述混合电位单元的电动势；
氧浓度获取部，该氧浓度获取部获取所述被测定气体的氧浓度；
存储部，该存储部对作为所述特定气体浓度、所述氧浓度以及所述电动势之间的对应关系的测定用对应关系、以及与作为所述检测电极暴露于不含氨及可燃性气体的气体中时的所述电动势的基准电动势相关的基准电动势信息进行存储；以及
特定气体浓度导出部，该特定气体浓度导出部进行如下浓度导出处理，即，基于所述存储的测定用对应关系而导出与所述获取的电动势以及所述获取的氧浓度相对应的所述特定气体浓度，
所述特定气体浓度导出部将所述检测电极暴露于作为被视为不含氨及可燃性气体的状态的所述被测定气体的补正值导出用气体中的定时作为补正值导出定时，在所述补正值导出定时由所述电动势获取部获取所述电动势，并导出用于将作为该获取的电动势的补正值导出用电动势与基于所述存储的基准电动势信息的所述基准电动势之间的差值消除的补正值，在该补正值导出定时以后的所述浓度导出处理中，利用以所述补正值对所述获取的电动势进行补正的补正后电动势而导出所述特定气体浓度。
2.根据权利要求1所述的特定气体浓度测定装置，其特征在于，
所述被测定气体为内燃机的废气，
所述补正值导出用气体为所述内燃机的燃油切断时的废气。
3.根据权利要求2所述的特定气体浓度测定装置，其特征在于，
具备信息获取部，该信息获取部获取主旨为所述燃油被切断的燃油切断执行信息，
所述特定气体浓度导出部基于所述获取的燃油切断执行信息而检测所述补正值导出定时。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的特定气体浓度测定装置，其特征在于，
所述补正值导出用气体是所述被测定气体被视为大气的状态的该被测定气体。
5.根据权利要求4所述的特定气体浓度测定装置，其特征在于，
所述特定气体浓度导出部判定由所述氧浓度获取部获取的氧浓度是否是被视为与大气中的氧浓度相同的规定范围的值，基于该判定结果而检测所述补正值导出定时。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的特定气体浓度测定装置，其特征在于，
所述基准电动势信息为包含所述检测电极暴露于不含氨及可燃性气体的气体中时的该气体中的氧浓度与所述基准电动势之间的对应关系的信息，
所述特定气体浓度导出部基于所述存储的基准电动势信息而导出与由所述氧浓度获取部获取的所述补正值导出用气体中的氧浓度相对应的所述基准电动势，基于该导出的基准电动势和所述补正值导出用电动势而导出所述补正值。
7.根据权利要求4所述的特定气体浓度测定装置，其特征在于，
所述基准电动势信息为包含所述检测电极暴露于不含氨及可燃性气体的气体中时的该气体中的氧浓度与所述基准电动势之间的对应关系的信息，
所述特定气体浓度导出部基于所述存储的基准电动势信息而导出与由所述氧浓度获取部获取的所述补正值导出用气体中的氧浓度相对应的所述基准电动势，基于该导出的基准电动势和所述补正值导出用电动势而导出所述补正值。
8.根据权利要求5所述的特定气体浓度测定装置，其特征在于，
所述基准电动势信息为包含所述检测电极暴露于不含氨及可燃性气体的气体中时的该气体中的氧浓度与所述基准电动势之间的对应关系的信息，
所述特定气体浓度导出部基于所述存储的基准电动势信息而导出与由所述氧浓度获取部获取的所述补正值导出用气体中的氧浓度相对应的所述基准电动势，基于该导出的基准电动势和所述补正值导出用电动势而导出所述补正值。
9.一种特定气体浓度测定系统，其特征在于，具备：
权利要求1～8中任一项所述的特定气体浓度测定装置；以及
所述传感器元件。
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