DE19509027C2 - Kohlenmonoxid-Sensor - Google Patents
Kohlenmonoxid-SensorInfo
- Publication number
- DE19509027C2 DE19509027C2 DE19509027A DE19509027A DE19509027C2 DE 19509027 C2 DE19509027 C2 DE 19509027C2 DE 19509027 A DE19509027 A DE 19509027A DE 19509027 A DE19509027 A DE 19509027A DE 19509027 C2 DE19509027 C2 DE 19509027C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- carbon monoxide
- space
- oxygen
- gas
- adsorbent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- G01N27/416—Systems
- G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
- G01N27/419—Measuring voltages or currents with a combination of oxygen pumping cells and oxygen concentration cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kohlen
monoxid-Sensor zum Bestimmen von Kohlenmonoxid in einem Gas,
insbesondere von seiner Konzentration dem Gas. Durch den
Sensor der vorliegenden Erfindung wird der Fehler verringert,
der durch Sauerstoff in dem zu messenden Gas verursacht wird.
Kohlenmonoxid ist ein farbloses, geruchloses und toxisches
Gas. Der Kohlenmonoxid-Sensor kann industriell und privat
verwendet werden.
Es ist wichtig, eine Kohlenmonoxid-Konzentration in einem
Abgas von einer Verbrennungsmaschine zu bestimmen, da die
Konzentration mit einem Luft-zu-Brennstoff-Verhältnis der
Verbrennungsmaschine in Wechselwirkung steht, wodurch deren
Reaktion beeinflusst wird.
In der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2-91443
wird ein Kohlenmonoxid-Sensor mit einem Zirkoniumdioxid
Substrat, einem Paar Platin-Elektroden und einem weiteren
Paar Gold-Elektroden beschrieben. Der Sensor bestimmt eine
Kohlenmonoxid-Konzentration auf der Grundlage der Differenz
zwischen einer Potentialdifferenz der Platin-Elektroden und
einer Potentialdifferenz der Gold-Elektroden. Der Sensor
wird jedoch durch einen Sauerstoff-Partialdruck in einem Gas
beeinflusst. Daher kann selbst, wenn eine Kohlenmonoxid-
Konzentration konstant ist, der Sensor einen variierenden
Wert der Kohlenmonoxid-Konzentration in Abhängigkeit von dem
Sauerstoff-Partialdruck ergeben.
Aus der DE 40 30 873 A1 ist ein Verfahren zur Konzentra
tionsbestimmung von elektrochemisch umsetzbaren Gasen, wie
CO2, CO, H2S, Kohlenwasserstoffen, Nox, SO2 und dergleichen
bekannt. Die Konzentrationsbestimmung beruht darauf, dass
der elektrische Strom ermittelt wird, der für eine
Elektrolyse der zu messenden Komponenten benötigt wird.
Dabei werden die zu messenden Gase an ein Adsorbens
adsorbiert, das als Elektrode dient, und eine Spannung wird
an die Elektrode zur Messung des elektrischen Stroms
angelegt. Bei der elektrochemischen Elektrolyse nach diesem
Prinzip können jedoch nachteilhafte Effekte dadurch
auftreten, dass gasförmige Komponenten entstehen. Somit ist
das bekannte System angesichts eines drohenden Berstdrucks
einer Kompaktbauweise nicht zugänglich.
Die DE 37 44 206 A1 betrifft einen Sauerstoff-Sensor zur
Bestimmung eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses. Diese
Druckschrift hat zum Ziel, den Diffusionswiderstand eines
Sauerstoff-Sensors durch die Verwendung eines ZrO2-Festelek
trolyten zu korrigieren, da der Diffusionswiderstand sich
infolge der Sedimentation von Feinteilchen oder dergleichem
in einem Abgas ändert. Dementsprechend hat diese Druckschrift
eine grundsätzlich andere Zielrichtung und folglich auch
einen anderen Konstruktionsaufbau als ein Kohlenmonoxid-
Sensor. Die Druckschrift offenbart allenfalls einen Weg zum
Konstanthalten des Sauerstoffpartialdrucks in einem Messraum
unter Verwendung einer elektrochemischen Sensorzelle und
einer elektrochemischen Druckzelle. Die Druckschrift gibt
jedoch keine Hinweise dahingehend, wie ein Kohlenmonoxid-
Sensor auszugestalten ist, dass der Sauerstoff-Partialdruck
in einem Messraum auf definierte Weise eingestellt und
geändert werden kann, geschweige denn, welche Konstruktion
eine Kohlenmonoxidmessung in Abhängigkeit einer zur statt
findenden Sauerstoffdiffusion erforderlichen Zeitdauer
erlaubt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Genauigkeit
des Kohlenmonoxid-Sensors zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Kohlenmonoxid-Sensor, der
folgendes umfasst:
ein Substrat, in dem ein erster Raum, in den ein zu messendes Gas eingeleitet wird, und ein zweiter Raum, in dem ein Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von Kohlenmonoxid und eine Elektrode zum Bestimmen eines Sauerstoff-Partialdrucks in dem Adsorptionsmittel angeordnet sind, definiert sind; und
ein im ersten Raum ausgestaltetes Pumpelement, welches ein Elementteil aus einem Festkörperelektrolyten und ein Paar Elektroden umfasst und zum Steuern eines Sauerstoff-Partial drucks im ersten Raum dient.
ein Substrat, in dem ein erster Raum, in den ein zu messendes Gas eingeleitet wird, und ein zweiter Raum, in dem ein Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von Kohlenmonoxid und eine Elektrode zum Bestimmen eines Sauerstoff-Partialdrucks in dem Adsorptionsmittel angeordnet sind, definiert sind; und
ein im ersten Raum ausgestaltetes Pumpelement, welches ein Elementteil aus einem Festkörperelektrolyten und ein Paar Elektroden umfasst und zum Steuern eines Sauerstoff-Partial drucks im ersten Raum dient.
In einem weiteren Gegenstand der Erfindung wird ein Verfahren
zum Bestimmen einer Kohlenmonoxid-Konzentration in einem Gas
zur Verfügung gestellt, welches die folgenden Schritte
umfasst:
im wesentlichen Entfernen von Sauerstoff-Gas in einem Gas in einem ersten Raum durch ein Pumpelement zum Steuern eines Sauerstoff-Partialdrucks in einem ersten Raum, sodass Kohlenmonoxid in dem Gas auf einem Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von Kohlenmonoxid adsorbiert wird, wobei das Adsorptionsmittel in einem zweiten Raum angeordnet ist, der mit dem ersten Raum verbunden ist;
Erhöhen des Sauerstoff-Partialdrucks in dem ersten Raum durch das Pumpelement;
Messen der Zeit, in der das Sauerstoff-Gas in dem ersten Raum eine Elektrode zum Bestimmen des Sauerstoff- Partialdrucks in dem Adsorptionsmittel erreicht; und
Bestimmen der Kohlenmonoxid-Konzentration in dem Gas über die gemessene Zeit.
im wesentlichen Entfernen von Sauerstoff-Gas in einem Gas in einem ersten Raum durch ein Pumpelement zum Steuern eines Sauerstoff-Partialdrucks in einem ersten Raum, sodass Kohlenmonoxid in dem Gas auf einem Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von Kohlenmonoxid adsorbiert wird, wobei das Adsorptionsmittel in einem zweiten Raum angeordnet ist, der mit dem ersten Raum verbunden ist;
Erhöhen des Sauerstoff-Partialdrucks in dem ersten Raum durch das Pumpelement;
Messen der Zeit, in der das Sauerstoff-Gas in dem ersten Raum eine Elektrode zum Bestimmen des Sauerstoff- Partialdrucks in dem Adsorptionsmittel erreicht; und
Bestimmen der Kohlenmonoxid-Konzentration in dem Gas über die gemessene Zeit.
Bei der Bestimmung wird die gemessene Zeit in die Kohlen
monoxid-Konzentration umgewandelt.
Bei einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens zum
Bestimmen einer Kohlenmonoxid-Konzentration in einem Gas wird
die Zeitdifferenz zwischen der Zeit, in der das Sauerstoffgas
in dem ersten Raum eine erste Nachweiselektrode zum Bestimmen
des Sauerstoff-Partialdrucks in dem Adsorptionsmittel
erreicht, und der Zeit, in der das Sauerstoffgas in dem
ersten Raum eine zweite Nachweiselektrode zum Bestimmen des
Sauerstoffpartialdrucks in einem mit dem ersten Raum verbun
denen dritten Raum erreicht, gemessen, wonach die Kohlen
monoxid-Konzentration in dem Gas über die gemessene Zeit
differenz bestimmt wird.
Fig. 1 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht
einer Ausführungsform eines Kohlenmonoxid-Sensors der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 2(a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie
A-A' in Fig. 1, und Fig. 2(b) ist eine Querschnittsansicht
entlang der Linie B-B' in Fig. 1.
Die Fig. 3(a), 3(b), 3(c), 3(d) und 3(e) sind Ansichten
zur Veranschaulichung des Betriebs des Kohlenmonoxid-Sensors
gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 3(a) zeigt die
Sauerstoff-Konzentration (%) in einem ersten Raum, Fig. 3(b)
zeigt eine Kohlenmonoxid-Menge, die von einem Kohlenmonoxid-
Adsorptionsmittel adsorbiert wurde, Fig. 3(c) zeigt die
elektromotorische Kraft einer ersten Nachweiselektrode,
Fig. 3(d) zeigt die elektromotorische Kraft einer zweiten
Nachweiselektrode 27, und Fig. 3(e) zeigt eine Potential
differenz zwischen der ersten Nachweiselektrode 26 und der
zweiten Nachweiselektrode 27.
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung
zwischen der Kohlenmonoxid-Konzentration in einem zu
messenden Gas und einer Kohlenmonoxid-Menge, die von dem
Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel adsorbiert wird, zeigt.
Fig. 5 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht
einer weiteren Ausführungsform des Kohlenmonoxid-Sensors der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 ist eine veranschaulichende Querschnittsansicht des
Kohlenmonoxid-Sensors entlang der Linie C-C' in Fig. 5.
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung
zwischen der Kohlenmonoxid-Konzentration und einer Zeit-
Differenz tc in dem Kohlenmonoxid-Sensor von Fig. 5 zeigt.
Fig. 8 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht
eines Kohlenmonoxid-Sensors 70, der noch eine weitere
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D'
in Fig. 8.
In Fig. 5 und Fig. 6 hat ein Kohlenmonoxid-Sensor 40 ein
Substrat 41, in dem eine Kammer 43 definiert ist, Elektroden
51 und 52, eine Elektrode 56 (erste Nachweiselektrode) zum
Bestimmen des Sauerstoff-Partialdrucks in einem Kohlen
monoxid-Adsorptionsmittel 61, und eine Referenzelektrode 58.
Das Substrat 41 kann durch die Schritte zur Bildung dreier
Lagen 41a, 41b, 41c und die Integration der drei Lagen in
eine einheitliche Struktur hergestellt werden. Die drei Lagen
können durch Bearbeitung mittels Rakel hergestellt werden,
und die drei Rohlagen können zusammen laminiert werden,
gepresst und dann gebrannt werden. Alternativ können die drei
Lagen durch Glaskleben integriert werden.
Das Substrat 41 ist mit einer Kammer 43 darin gebildet. Die
Kammer 43 enthält den ersten Raum 43a und den zweiten Raum
43b. Der erste Raum 43a ist mit einem Raum außerhalb des
Substrats durch eine Öffnung 45 verbunden, sodass ein zu
messendes Gas in den Raum 43a eingeleitet wird. Die Öffnung
45 bestimmt eine Diffusionsrate eines zu messenden Gases in
die Kammer 43.
Der erste Raum 43a ist mit dem zweiten Raum 43b verbunden.
Das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 61 belegt einen zweiten
Raum 43b. Das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 61 bedeckt die
erste Nachweiselektrode 56, sodass ein zu messendes Gas durch
das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 61 durchgeht und dann
durch die erste Nachweiselektrode 56 bestimmt wird.
Ein Elementteil 42 ist ein Teil des Substrats 41. Ein Pump
element umfasst das Elementteil 42 und ein Paar Elektroden
51, 52, und das Pumpelement steuert den Partialdruck von
Sauerstoff bei dem ersten Raum 43a. Das Elementteil 42
befindet sich zwischen dem Elektrodenpaar, sodass Sauerstoff-
Ionen das Elementteil 42 durchdringen können.
Das Elementteil 42 ist aus einem Festelektrolyt, der
Sauerstoff-Ionen leitet, zusammengesetzt. Der Festelektrolyt
umfasst beispielsweise teilweise stabilisiertes Zirkonium
dioxid und vollständig stabilisiertes Zirkoniumdioxid, das
im wesentlichen aus Zirkoniumdioxid und einem Stabilisator
wie beispielsweise Calciumoxid, Magnesiumoxid, Yttriumoxid,
Scandiumoxid, Ytterbiumoxid, Ceroxid usw. besteht. Die Lage
41a kann aus dem Festelektrolyt zusammengesetzt sein.
Die Elektrode 51 ist auf einer Außenfläche 41s des Substrats
41 aufgetragen, sodass sie der Umgebungsluft ausgesetzt ist.
Die äußere Elektrode 52 ist auf einer Innenfläche 43s des
Substrats aufgetragen. Vorzugsweise hat die Elektrode 52
durch das Elementteil eine Form, die der Elektrode 51
entspricht. Die Elektroden 51, 52 können ein Film sein. Der
Film kann aus einem Metall, umfassend beispielsweise Platin,
zusammengesetzt sein. Der Film kann ein Cermet-Gewebe sein,
das aus einer Pastenmischung aus einem Metall wie beispiels
weise Platin und einer Keramik wie beispielsweise
Zirkoniumdioxid gedruckt wurde.
In dem Pumpelement wird durch eine elektrische Quelle
Gleichstrom an ein Elektrodenpaar 51, 52 angelegt, sodass
Sauerstoffgas in der Kammer 43 in einen Raum außerhalb des
Substrats durch das Elementteil 42 übertragen wird. Das
Sauerstoffgas in der Kammer 43 verändert sich in ein
Sauerstoff-Ion bei einer Grenzfläche einer Innenfläche 43s
und der Elektrode 52, und das Sauerstoff-Ion bewegt sich
durch das Elementteil 42. Das Sauerstoff-Ion verändert sich
in Sauerstoff-Gas an der Grenzfläche einer Außenfläche 41s
und der Elektrode 51. Andererseits kann die Reaktion umge
kehrt werden, indem man die Richtung des Gleichstroms
verändert. Bei Anlegen von Gleichstrom in der Umkehrrichtung
wird Sauerstoffgas in dem Raum außerhalb des Substrats in die
Kammer 43 durch das Elementteil 42 übertragen. Das
Sauerstoffgas in dem Raum außerhalb des Substrats verändert
sich in ein Sauerstoff-Ion bei einer Grenzfläche der
Außenfläche 41s und der Elektrode 51, und das Sauerstoff-Ion
bewegt sich durch das Elementteil 42. Das Sauerstoff-Ion
verändert sich in Sauerstoff-Gas an einer Grenzfläche einer
Innenfläche 43s und der Elektrode 52.
Die erste Nachweiselektrode 56 wirkt als eine erste
Nachweisvorrichtung zum Bestimmen eines Sauerstoff-Partial
drucks in dem zweiten Raum 43b. Das Adsorptionsmittel 61 zum
Adsorbieren von Kohlenmonoxid füllt den zweiten Raum 43b.
Die erste Elektrode 56 ist auf einer Innenfläche 43b des
Substrats 41 aufgetragen. Die erste Elektrode 56 ist von
dem Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 61 bedeckt, sodass der
Sauerstoff-Partialdruck in dem Kohlenmonoxid-Adsorptions
mittel 61 bestimmt wird. Die erste Nachweiselektrode kann
mindestens Platin und/oder Gold enthalten.
Das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 61 ist bevorzugt porös.
Ein Material für das Adsorptionsmittel 61 ist nicht einge
schränkt, vorausgesetzt, dass das Material Kohlenmonoxid
adsorbiert. Das Adsorptionsmittel enthält beispielsweise
poröses ZnO, SnO2, Al2O3 usw. Das Adsorptionsmittel kann aus
einer porösen Mischung aus CuO und ZnO hergestellt sein.
In dem Substrat 41 ist ein Hohlraum 47 definiert, der sich
innerhalb des Substrats 41 erstreckt, und der Hohlraum 47
wird einem anderem als dem zu messenden Gas ausgesetzt,
beispielsweise der Umgebungsluft. Daher ist der Hohlraum 47
vorzugsweise getrennt von der Öffnung 45 gebildet. Eine
Referenzelektrode 58 ist auf einer Innenfläche des Hohlraums
47 angeordnet. Ein Voltmeter 59 zum Messen einer Potential
differenz zwischen der Referenzelektrode 58 und der ersten
Nachweiselektrode 56 ist mit der Referenzelektrode 58 und der
ersten Nachweiselektrode 56 verbunden.
Eine Heizeinrichtung zum Steuern der Temperaturen des
Elementteils 42 und der ersten Nachweiselektrode 56 ist
vorzugsweise in dem Substrat 41 eingegraben. Leitungen
erstrecken sich von den Elektroden 51, 52, der ersten
Nachweiselektrode 56 und der Referenzelektrode 58, und sie
können mit Anschluss-Kontaktflecken, die nicht gezeigt sind,
verbunden sein.
Die Verwendung des Kohlenmonoxid-Sensors 40 der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend beschrieben.
Sauerstoff-Gas wird aus dem Gas in dem ersten Raum 43a durch
das Pumpelement im wesentlichen entfernt, während Kohlen
monoxid in dem Gas auf dem Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 61
adsorbiert wird. Darauf folgend wird das Sauerstoff-Gas in
den ersten Raum 43a durch das Pumpelement eingeleitet, und
eine Flusszeit wird gemessen, in der das Sauerstoff-Gas von
dem ersten Raum 43a zu der ersten Nachweiselektrode 56
fließt.
Die gemessene Flusszeit bestimmt die Kohlenmonoxid-
Konzentration. Das Sauerstoff-Gas reagiert mit dem auf dem
Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 61 adsorbierten Kohlen
monoxid. Daher erreicht, nachdem ein anfänglicher Fluss des
Sauerstoff-Gases von der Reaktion verbraucht worden ist,
ein darauf folgender Fluss des Sauerstoff-Gases die erste
Nachweiselektrode 56. Mit anderen Worten, je mehr Kohlen
monoxid adsorbiert ist, um so länger braucht der Sauerstoff,
um die erste Nachweiselektrode 56 zu erreichen. Diese Fluss
Zeit ist mit der Kohlenmonoxid-Konzentration korreliert, und
daher ergibt die Messung der Flusszeit die Messung der
Kohlenmonoxid-Konzentration.
In Fig. 3 wird zuerst ein zu messendes Gas in die Kammer 43
durch die Öffnung 45 eingeleitet. Dann wird zu einer Zeit t0
ein Gleichstrom von einer Stromquelle 53 an die Elektroden
51, 52 angelegt, sodass die Beseitigung des Sauerstoff-Gases
in dem Gas in dem ersten Raum 43a der Kammer 43 beginnt.
Das Sauerstoff-Gas wird aus dem ersten Raum 34a im wesentli
chen entfernt, sodass verhindert wird, dass Kohlenmonoxid
mit Sauerstoff auf einer Oberfläche des Kohlenmonoxid-
Adsorptionsmittels 61 reagiert. Folglich kann der Sauerstoff-
Partialdruck in dem ersten Raum 43a der Kammer beispielsweise
nicht mehr als 10-10, vorzugsweise nicht mehr als 10-20 im Ver
gleich zu dem Gesamtdruck im ersten Raum 43a werden. Der
Sauerstoff-Partialdruck kann in bestimmten Fällen ungefähr
10-30 werden.
Das Sauerstoff-Gas reagiert mit Kohlenmonoxid auf dem
Adsorptionsmittel 61, sodass sich Kohlendioxid ergibt. Daher
erhöht, wie in Fig. 3(b) gezeigt, die Abnahme an Sauerstoff-
Gas die Menge des auf dem Adsorptionsmittel 61 adsorbierten
Kohlenmonoxids. Die Zunahme an Kohlenmonoxid ist mit der
Konzentration an Kohlenmonoxid in dem Gas korreliert.
Ein Teil des Gases, von dem das Sauerstoff-Gas im wesent
lichen entfernt worden ist, diffundiert von dem ersten
Raum 43a in das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 61 und
erreicht dann die erste Nachweiselektrode 56. Bei der ersten
Nachweiselektrode 56 wird eine elektromotorische Kraft, die
durch die Nernst'sche Gleichung ausgedrückt werden kann, auf
der Grundlage der Differenz zwischen dem Sauerstoff-
Partialdruck bei der Referenzelektrode 58 und dem Sauerstoff
Partialdruck bei der Nachweiselektrode 56 erzeugt.
Nachdem das Gas ausreichend in den zweiten Raum 43b
diffundiert ist, sodass das Gleichgewicht erreicht ist, hat
das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 61 eine Gleichgewichts
menge Kohlenmonoxid adsorbiert.
Zur Zeit t1 unter Gleichgewicht wird das Pumpelement so
betrieben, dass Sauerstoff-Gas eingeleitet wird, sodass der
erste Raum 43a in vorbestimmte magere Bedingungen gebracht
wird. Zum Beispiel verändert sich in Fig. 3(a) die Sauer
stoff-Gaskonzentration in dem ersten Raum 43a von 0% zu 1%
zur Zeit t1.
Das Sauerstoff-Gas in dem ersten Raum 43a diffundiert in das
Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 61, sodass es die erste
Nachweiselektrode 56 erreicht. Bei dem Diffusionsschritt
reagiert das Sauerstoff-Gas unter Bildung von Kohlendioxid
mit Kohlenmonoxid, das auf dem Kohlenmonoxid-Adsorptions
mittel 61 adsorbiert ist, wobei das Sauerstoff-Gas
verbraucht wird. Daher verzögert der Verbrauch des
Sauerstoff-Gases mit der Adsorption des Kohlenmonoxids die
Flusszeit, in der das Sauerstoffgas die erste Nachweis
elektrode 56 erreicht. Die Zeitverzögerung hängt von einer
Kohlenmonoxidmenge ab, die auf dem Kohlenmonoxid-Adsorp
tionsmittel 61 adsorbiert ist, und die Menge an adsorbiertem
Kohlenmonoxid hängt von der Konzentration des Kohlenmonoxids
in dem zu messenden Gas ab.
Zum Beispiel nimmt in Fig. 3(c) die elektromotorische Kraft
der ersten Nachweiselektrode 56 auf 400 mV zur Zeit t3 ab.
Dann wird eine Differenz tc zwischen der Zeit t3 und der Zeit
t1 berechnet.
Fig. 7 zeigt die Korrelation der Zeitdifferenz tc mit der
Konzentration des Kohlenmonoxids in dem Gas. Wenn die
Kohlenmonoxid-Konzentration ansteigt, steigt die Zeit
differenz tc an. Unter Verwendung der Korrelation als eine
Kalibrierungskurve bestimmt die Zeitdifferenz tc die
Kohlenmonoxid-Konzentration in dem Gas.
In Fig. 3(b) beginnt die Menge an auf dem Kohlenmonoxid
Adsorptionsmittel 61 adsorbiertem Kohlenmonoxid zur Zeit t1
abzunehmen. Die unmittelbare Reaktion kann jedoch nur
theoretisch stattfinden. In dem tatsächlichen Kohlenmonoxid
Sensor vergeht Zeit von der Zeit t1, bei der die Sauerstoff
Konzentration anzusteigen beginnt, zu einer Zeit, bei der
eine Menge an adsorbiertem Kohlenmonoxid abzunehmen beginnt,
und die Zeitverzögerung entspricht der Diffusion des Sauer
stoffgases von dem ersten Raum 13a in das Kohlenmonoxid
Adsorptionsmittel 61.
In Fig. 1 wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Fig. 1 ist eine auseinander gezogene
perspektivische Ansicht eines Kohlenmonoxid-Sensors 10 der
vorliegenden Erfindung. Fig. 2(a) ist eine Querschnitts
ansicht entlang der Linie A-A' in Fig. 1, und Fig. 2(b) ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' in Fig. 1.
Der Kohlenmonoxid-Sensor 10 hat ein Substrat 11, in dem eine
Kammer 13 gebildet ist, Elektroden 21, 22, eine erste
Nachweiselektrode 26, eine zweite Nachweiselektrode 27 und
eine Referenzelektrode 28. In dem Kohlenmonoxid-Sensor 10
werden hauptsächlich die Elemente beschrieben, die von denen
des Kohlenmonoxid-Sensors 40 unterschiedlich sind.
Das Substrat 11 hat wie das Substrat 41 eine einstückig
ausgebildete Struktur. In dem Substrat 11 ist die Kammer 13
definiert. Die Kammer 13 enthält einen ersten Raum 13a, einen
zweiten Raum 13b und einen dritten Raum 13c. Der erste Raum
13a steht mit der Umgebung durch eine Öffnung 15 in
Verbindung, die auf dem Substrat 11 gebildet ist, sodass
Probengas zu dem ersten Raum 13a der Kammer 13 eingeleitet
wird. Die Öffnung 15 bestimmt eine Diffusionsrate des Gases
in die Kammer 13.
Der zweite Raum 13b und der dritte Raum 13c sind von einander
getrennt, und sie stehen mit dem ersten Raum 13a in Verbin
dung. Ein Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 31 füllt mindestens
einen Teil des zweiten Raums 13b, und eine erste Nachweis
elektrode 26 ist von dem Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 31
bedeckt. Der Sauerstoff-Partialdruck in dem Gas, das durch
das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 31 hindurch gegangen ist,
kann durch die erste Nachweiselektrode bestimmt werden.
Vorzugsweise füllt das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 31 den
gesamten zweiten Raum 13b. In ähnlicher Weise füllt ein
Gas-Gleichgewichtselement 32 mindestens einen Teil des
dritten Raums 13c, und die zweite Nachweiselektrode 27 ist
mit dem Gas-Gleichgewichtselement 32 bedeckt. Der
Sauerstoff-Partialdruck in dem Gas, das durch das Gas-
Gleichgewichtselement 32 durchgegangen ist, kann durch die
zweite Nachweiselektrode 27 bestimmt werden.
Vorzugsweise füllt das Gas-Gleichgewichtselement 32 den
gesamten dritten Raum 13c. Der Kohlenmonoxid-Sensor 10 der
vorliegenden Erfindung bestimmt die Kohlenmonoxid-Konzen
tration durch die Tatsache, dass eine Menge an auf dem
Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 31 adsorbiertem Kohlenmonoxid
von der Kohlenmonoxid-Konzentration in dem Gas abhängt.
Wie in dem Fall des Pumpelements des Kohlenmonoxid-Sensors 40
hat das Pumpelement des Kohlenmonoxid-Sensors 10 ein Paar
Elektroden 21, 22 und ein Elementteil 12 mit einem Fest
körperelektrolyten, das ein Teil des Substrats 11 ist.
Das Pumpelement kann die Sauerstoff-Konzentration in dem
ersten Raum 13a steuern. Das Elementteil 12 befindet sich
zwischen dem Paar Elektroden 21, 22, sodass Sauerstoff-Ionen
den Elementteil 12 durchdringen können. In Fig. 1 ist der
Elementteil 12 rund um die Öffnung 15 gebildet. Die Elektro
den 21, 22 und eine Stromquelle 23 sind jeweils ähnlich den
Elektroden 51, 52 und der Stromquelle 53.
Die erste Nachweiselektrode 26 zum Bestimmen des Sauerstoff
Partialdrucks in dem zweiten Raum 13b ist auf einer Innen
fläche eines Festelektrolyts angeordnet, sodass die erste
Nachweiselektrode 26 den Sauerstoff-Partialdruck in dem
Gas bestimmen kann, das durch das Kohlenmonoxid-Adsorptions
mittel 31 durchgegangen ist. In ähnlicher Weise ist die
zweite Nachweiselektrode 27 zum Bestimmen des Sauerstoff-
Partialdrucks in dem dritten Raum 13c auf einer Innenfläche
des Festelektrolyts angeordnet, sodass die zweite Nachweis
elektrode 27 den Sauerstoff-Partialdruck in dem Gas
bestimmen kann, das durch das Gas-Gleichgewichtselement 32
durchgegangen ist. Darüber hinaus ist vorzugsweise ein
Voltmeter 25 zum Messen einer Potentialdifferenz zwischen der
ersten Nachweiselektrode 26 und der zweiten Nachweiselektrode
27 angeordnet.
In dem Kohlenmonoxid-Sensor 10 der vorliegenden Erfindung ist
die Differenz zwischen der Zeit, zu der das Gas die erste
Nachweiselektrode 26 durch das Kohlenmonoxid-Adsorptions
mittel 31 erreicht, und einer Zeit, zu der das Gas die zweite
Nachweiselektrode 27 durch das Gas-Gleichgewichtselement 32
erreicht, wichtig. Daher ist die Form des zweiten Raums 13b
vorzugsweise dieselbe wie die des dritten Raums 13c, und es
ist auch bevorzugt, dass der zweite Raum 13b und der dritte
Raum 13c im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf den ersten
Raum 13a sind. Darüber hinaus ist die Position der ersten
Nachweiselektrode 26 vorzugsweise im wesentlichen symmetrisch
in Bezug auf die der zweiten Nachweiselektrode 27, und die
Diffusionsbeständigkeit des Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittels
31 gegenüber Sauerstoff ist vorzugsweise im wesentlichen
gleich der des Gas-Gleichgewichtselements 32 gegenüber
Sauerstoff. Vorzugsweise ist die Nachweiselektrode aus einem
Material hergestellt, das ein Metall enthält, das als
Oxidationskatalysator dient, beispielsweise Platin.
Alternativ kann ein Gold enthaltendes Material verwendet
werden. Das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 31 entspricht dem
Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 61.
Das Gas-Gleichgewichtselement 32 ist passender Weise aus
einem Keramikmaterial hergestellt, das kaum Kohlenmonoxid
adsorbiert. Das Element 32 ist vorzugsweise porös. Im
allgemeinen wird Kohlenmonoxid mehr oder weniger auf einer
Oberfläche von jedem Keramikmaterial adsorbiert. Ein
Keramikmaterial, das eine ausreichend kleine Menge an
Kohlenmonoxid adsorbiert, wird für das Keramikmaterial für
das Gas-Gleichgewichtselement verwendet. Das Keramikmaterial
für das Gas-Gleichgewichtselement ist für das Kohlenmonoxid-
Adsorptionsmittel ungeeignet. Das Gas-Gleichgewichtselement
kann beispielsweise aus porösem ZrO2 hergestellt sein.
Die Diffusionsbeständigkeit des Gas-Gleichgewichtselements
32 gegenüber Sauerstoff ist vorzugsweise im wesentlichen
gleich der des Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittels gegenüber
Sauerstoff, sodass die Differenz zwischen der Zeit, in der
das Gas die erste Nachweiselektrode 26 erreicht, und der
Zeit, in der das Gas die zweite Nachweiselektrode 27 erreicht
hat, abnimmt.
Ein Hohlraum 17 und eine Referenzelektrode 28 entsprechen
jeweils dem Hohlraum 47 und der Referenzelektrode 58. Ein
Voltmeter 29 zum Messen einer Potentialdifferenz zwischen der
Referenzelektrode 28 und der ersten Nachweiselektrode 26 ist
angeordnet, und ein weiteres Voltmeter 30 zum Messen einer
Potentialdifferenz zwischen der Referenzelektrode 28 und der
zweiten Nachweiselektrode 27 ist angeordnet.
Eine Heizeinrichtung zum Steuern der Temperaturen des
Elementteils 12, der ersten Nachweiselektrode 26 und der
zweiten Nachweiselektrode 27 ist vorzugsweise innerhalb des
Substrats 11 vergraben.
Die Verwendung des Kohlenmonoxid-Sensors 10 der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend beschrieben. Die Kohlenmonoxid
Konzentration kann wie folgt gemessen werden. Zu Anfang hat
die Kammer 13 eine fette Umgebungsluft, in der die Sauer
stoff-Konzentration niedrig ist, und die Potentialdifferenz
zwischen der ersten Nachweiselektrode 26 und der zweiten
Nachweiselektrode 27 wird überwacht. Danach wird die fette
Umgebungsluft in eine magere Umgebungsluft verändert,
in der die Sauerstoff-Konzentration in der Kammer 13 hoch
ist, und eine Zeitdifferenz zwischen der Zeit, zu der
Sauerstoff-Gas die erste Nachweiselektrode 26 erreicht,
und der Zeit, zu der Sauerstoff-Gas die zweite Nachweis
elektrode 27 erreicht, wird bestimmt. Es gibt zwei Verfahren
zur Bestimmung der Zeitdifferenz. Ein Verfahren ist, die
Potentialdifferenz zwischen der ersten Nachweiselektrode 26
und der zweiten Nachweiselektrode 27 zu ermitteln. Das andere
Verfahren ist, die elektromotorische Kraft der ersten Nach
weiselektrode 26 zu der Referenzelektrode 28 und die elektro
motorische Kraft der zweiten Nachweiselektrode 27 zu der
Referenzelektrode 28 zu ermitteln.
In Fig. 3 wird das zu messende Gas in die Kammer 13 durch die
Öffnung 15 eingeleitet. Nachdem ein Gleichgewicht erreicht
ist, ist im Idealfall der Sauerstoff-Partialdruck bei
der ersten Nachweiselektrode 26 im wesentlichen gleich dem
Sauerstoff-Partialdruck bei der zweiten Nachweiselektrode 27,
wodurch die elektromotorischen Kräfte von beiden Elektroden
im wesentlichen einander gleich sind und die Potential
differenz zwischen beiden Elektroden sehr klein ist.
Zur Zeit t0 wird ein Gleichstrom von der Stromquelle 23 an
die Elektroden 21, 22 angelegt, sodass die Entfernung von
Sauerstoff-Gas von dem Gas in dem ersten Raum 13a der Kammer
13 beginnt. Das Sauerstoff-Gas wird zu solch einem Grad
entfernt, dass Kohlenmonoxid nicht mit Sauerstoff auf einer
Oberfläche des Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittels 31 reagieren
kann. Folglich wird der Sauerstoff-Partialdruck in dem ersten
Raum 13a der Kammer 13 nicht mehr als beispielsweise 10-15,
vorzugsweise nicht mehr als 10-20 im Vergleich zum Gesamtdruck
im ersten Raum 13a. Dieser Sauerstoff-Partialdruck wird in
bestimmten Fällen ungefähr 10-30.
Das Sauerstoff-Gas reagiert unter Bildung von Kohlendioxid
mit auf dem Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 31 adsorbiertem
Kohlenmonoxid. Die Konzentration des Sauerstoff-Gases nimmt
ab, sodass die Menge an auf dem KohlenmonoxidAdsorptions
mittel adsorbiertem Kohlenmonoxid zunimmt, wie in Fig. 3(b)
gezeigt. Die Zunahme an Kohlenmonoxid ist mit der Kohlen
monoxid-Konzentration in dem Gas korreliert.
Ein Teil des Gases, von dem das Sauerstoff-Gas im wesentli
chen entfernt worden ist, diffundiert von dem ersten Raum 13a
in das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 31, wobei es die erste
Nachweiselektrode 26 erreicht. Andererseits diffundiert der
andere Teil des Gases in das Gas-Gleichgewichtselement 32,
wobei es die zweite Nachweiselektrode 27 erreicht. Entspre
chend wird in der ersten Nachweiselektrode 26 eine elektro
motorische Kraft, die durch die Nernst'sche Gleichung ausge
drückt werden kann, auf der Grundlage der Differenz zwischen
dem Sauerstoff-Partialdruck an der Referenzelektrode 28 und
dem Sauerstoff-Partialdruck in der ersten Nachweiselektrode
26 erzeugt. In ähnlicher Weise wird in der zweiten Nachweis
elektrode 27 eine elektromotorische Kraft zu der Referenz
elektrode 28 erzeugt.
Nachdem das Gas ausreichend in den zweiten Raum 13b und den
dritten Raum 13c diffundiert ist, wobei es ein Gleichgewicht
erreicht, ist der Sauerstoff-Partialdruck an der ersten
Nachweiselektrode 26 im wesentlichen gleich dem Sauerstoff
Partialdruck an der zweiten Nachweiselektrode 27, sodass die
elektromotorische Kraft der ersten Nachweiselektrode 26 im
wesentlichen gleich der elektromotorischen Kraft der zweiten
Nachweiselektrode 27 ist. Unter dem Gleichgewicht adsorbiert
das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 31 Kohlenmonoxid,
während das Gas-Gleichgewichtselement 32 kaum Kohlenmonoxid
adsorbiert.
Zur Zeit t1 unter dem Gleichgewicht wird das Pumpelement so
betrieben, dass das Sauerstoff-Gas eingeleitet wird, wodurch
der erste Raum 13a in eine vorbestimmte magere Bedingung
gebracht wird. Zum Beispiel verändert sich in Fig. 3(a) die
Konzentration des Sauerstoff-Gases in dem ersten Raum 13a
von 0% zu 1% zur Zeit t1.
Ein Teil des Sauerstoff-Gases in dem ersten Raum 13a diffun
diert in das Kohlenmonoxid-Adsorptionsittel 31, wobei es die
erste Nachweiselektrode 26 erreicht. In dem Diffusionsschritt
reagiert das Sauerstoff-Gas unter Bildung von Kohlendioxid
mit auf dem Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 31 adsorbiertem
Kohlenmonoxid. Somit wird ein anfänglicher Fluss des
Sauerstoff-Gases durch die Reaktion verbraucht. Daher
braucht, je mehr Kohlenmonoxid auf dem Adsorptionsmittel 31
adsorbiert ist, der Sauerstoff umso länger, um die Nachweis
elektrode 26 zu erreichen.
Andererseits diffundiert der andere Teil des Sauerstoff-Gases
in den ersten Raum 13a in das Gas-Gleichgewichtselement 32
und erreicht dann die zweite Nachweiselektrode 27. Das Gas
Gleichgewichtselement 32 adsorbiert kaum Kohlenmonoxid, und
daher erreicht das Sauerstoff-Gas die zweite Nachweiselek
trode 27, ohne von der Reaktion verbraucht zu werden.
Daher hängt die Differenz zwischen einer Zeit, zu der das
Sauerstoff-Gas die erste Nachweiselektrode 26 erreicht, und
einer Zeit, zu der das Sauerstoff-Gas die zweite Nachweis
elektrode 27 erreicht, von der Menge an auf dem Kohlen
monoxid-Adsorptionsmittel adsorbiertem Kohlenmonoxid ab, und
diese Menge an adsorbiertem Kohlenmonoxid hängt von der
Kohlenmonoxid-Konzentration in dem zu messenden Gas ab.
Die Differenz zwischen den Zeiten, zu der das Sauerstoff-Gas
die erste Nachweiselektrode 26 und die zweite Nachweiselek
trode 27 erreicht hat, kann erhalten werden, indem man die
elektromotorische Kraft der ersten Nachweiselektrode 26 und
die elektromotorische Kraft der zweiten Nachweiselektrode 27
ermittelt. Zum Beispiel kann, wie in den Fig. 3(c) und 3(d)
gezeigt, eine Zeitdifferenz ta von einer Zeit t2, zu der die
elektromotorische Kraft der zweiten Nachweiselektrode 27 auf
400 mV abnimmt, und einer Zeit t3, zu der die elektromotori
sche Kraft der ersten Nachweiselektrode 26 auf 400 mV ab
nimmt, erhalten werden.
Alternativ kann die Differenz zwischen den Zeiten, zu denen
das Sauerstoff-Gas die erste Nachweiselektrode 26 und die
zweite Nachweiselektrode 27 erreicht hat, erhalten werden,
indem man die Potentialdifferenz zwischen der ersten
Nachweiselektrode 26 und der zweiten Nachweiselektrode 27
ermittelt. Zum Beispiel kann in Fig. 3(e) eine Zeitdifferenz
tb von einer Zeit t4, zu der eine Potentialdifferenz zwischen
der ersten Nachweiselektrode 26 und der zweiten Nachweiselek
trode 27 auf 50 mV ansteigt, und einer Zeit t5, zu der diese
Potentialdifferenz auf 50 mV abnimmt, erhalten werden.
Fig. 4 zeigt eine Beziehung zwischen der Kohlenmonoxid-
Konzentration in dem zu messenden Gas und der Menge an auf
dem Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel adsorbiertem Kohlen
monoxid. Hohe Temperaturen des Kohlenmonoxid-Adsorptions
mittels beschränken die Menge an adsorbiertem Kohlenmonoxid.
Bei hohen Temperaturen ist jedoch die Menge an adsorbiertem
Kohlenmonoxid proportional zu einer Kohlenmonoxid-Konzentra
tion, bis die Konzentration ein bestimmtes hohes Niveau
erreicht. Andererseits wird durch eine niedrige Temperatur
des Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittels leicht das Kohlen
monoxid-Adsorptionsmittel mit Kohlenmonoxid gesättigt. Daher
kann bei niedrigen Temperaturen nur eine niedrige Kohlen
monoxid-Konzentration gemessen werden. In dem Bereich
niedriger Konzentration bei niedriger Temperatur ist jedoch
die Empfindlichkeit bei der Bestimmung einer kleinen Kohlen
monoxid-Menge hoch. Daher können die Temperaturen des
Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittels als ein Messbereich verän
dert werden, in Abhängigkeit von den Kohlenmonoxid-Konzentra
tionen. Der Messbereich kann auch von einer Menge und einem
Typ des Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittels abhängen.
Eine dritte Nachweiselektrode kann vorzugsweise auf einer
Oberfläche des ersten Raums 13a angeordnet sein. Ein Rück
kopplungskreis, umfassend das dritte Nachweiselement, zum
Steuern des Stroms oder der Spannung des Pumpelements kann
vorzugsweise verwendet werden, um die elektromotorische
Kraft der dritten Nachweiselektrode zu der Referenzelektrode
28 konstant zu halten. Somit wird durch eine konstante
elektromotorische Kraft der dritten Nachweiselektrode die
Sauerstoff-Konzentration in dem ersten Raum 13a konstant
gehalten.
Sowohl in dem Verfahren zur Messung der Kohlenmonoxid-
Konzentration unter Verwendung des dritten Raums als auch in
dem Verfahren unter Verwendung des zweiten Raums und des
dritten Raums gibt es, wie in Fig. 3(a) gezeigt, während
einem Messzyklus eine Periode mit einer fetten Umgebungsluft
ohne Sauerstoffgas und eine weitere Periode mit einer mageren
Umgebungsluft, die das Sauerstoffgas enthält. Somit ist es
bevorzugt, die Zyklen mit der fetten Umgebungsluft und der
mageren Umgebungsluft zu wiederholen, sodass die Zeiten
gemittelt werden, wodurch die Genauigkeit bei der Messung der
Zeit verbessert wird.
Fig. 8 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht
eines Kohlenmonoxid-Sensors 70, der noch eine weitere
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D'
in Fig. 8.
Der Kohlenmonoxid-Sensor 70 hat ein Substrat 71, in dem eine
Kammer 73 definiert ist, Elektroden 81, 82, eine erste
Nachweiselektrode 86 und eine Bezugselektrode 88.
Das Substrat 71 hat eine einstückig ausgebildete Struktur mit
drei Lagen 71a, 71b, 71c, wie bei dem Substrat 41. In dem
Substrat 71 ist die Kammer 73 definiert. Die Kammer 73 ist
teilweise mit einem Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 91
gefüllt. Im Gegensatz zu dem Kohlenmonoxid-Sensor 40 ist das
Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 91 auf der Seite einer
Öffnung 75 der Kammer 73 angeordnet, wobei ein eingeschlosse
ner Raum 87 in der Kammer 73 bleibt. Eine erste Nachweiselek
trode 86 ist auf einer Innenfläche des Substrats 71, die den
eingeschlossenen Raum 87 definiert, angeordnet.
Das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 91 steht durch die
Öffnung 75 des Substrats 71 mit der Umgebung in Verbindung,
sodass ein zu messendes Gas in die Kammer 73 eingeleitet
wird. Durch die Öffnung 75 kann eine Diffusionsrate des Gases
in die Kammer 73 bestimmt werden.
Das zu messende Gas geht durch die Öffnung 75 und das
Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 91 durch und erreicht dann
die erste Nachweiselektrode 86 in dem eingeschlossenen Raum
87 in der Kammer 73, wodurch die erste Nachweiselektrode 86
den Sauerstoff-Partialdruck in dem Gas bestimmt.
Wie in dem Fall des Pumpelements des Kohlenmonoxid-Sensors 40
umfasst ein Pumpelement des Kohlenmonoxid-Sensors 70 ein Paar
Elektroden 81, 82 und ein Elementteil 72, der Teil des
Substrats 71 ist. Das Pumpelement kann die Sauerstoff-
Konzentration in dem eingeschlossenen Raum 87 in der Kammer
73 steuern. Das Elementteil 72 befindet sich zwischen dem
Paar Elektroden 21, 22, sodass Sauerstoff-Ionen das Element
teil 72 durchdringen können. Die Elektroden 81, 82 und
eine Stromquelle 83 sind jeweils den Elektroden 51, 52 und
der Stromquelle 53 ähnlich.
Die erste Nachweiselektrode 86 zum Bestimmen eines Sauer
stoff-Partialdrucks in dem Raum 87 ist auf einer Innenfläche
des Festelektrolyts, die den Raum 87 definiert, angeordnet,
wodurch die erste Nachweiselektrode 86 den Sauerstoff-
Partialdruck in dem Gas, das durch das Kohlenmonoxid-
Adsorptionsmittel 91 durchgegangen ist, bestimmen kann.
Die anderen Elemente des Kohlenmonoxid-Sensors 70 sind denen
des Kohlenmonoxid-Sensors 40 ähnlich. Beispielsweise bezieht
sich Bezugszeichen 89 auf einen Voltmeter zum Messen der
Potentialdifferenz zwischen der Referenzelektrode 88 und der
ersten Nachweiselektrode 86. Ein Hohlraum 90 ist in dem
Substrat 71 gebildet, und der Hohlraum 90 ist einem anderen
Gas als dem zu messenden Gas ausgesetzt, beispielsweise der
Umgebungsluft.
Die Verwendung des Kohlenmonoxid-Sensors 70 der vorliegenden
Ausführungsform wird nachstehend beschrieben.
Sauerstoff-Gas des Gases in dem eingeschlossenen Raum 87 wird
im wesentlichen durch das Pumpelement entfernt, während das
Kohlenmonoxid in dem Gas auf dem Kohlenmonoxid-Adsorptions
mittel 91 adsorbiert wird. Dann wird das Sauerstoff-Gas in
den Raum 87 durch das Pumpelement eingeleitet, sodass das
Sauerstoff-Gas mit dem auf dem Adsorptionsmittel 91 adsor
bierten Kohlenmonoxid reagiert, wobei das Sauerstoff-Gas
verbraucht wird. Die Konzentration des Sauerstoff-Gases in
dem Raum 87 bleibt stabil, während die erste Nachweiselek
trode 86 weiterhin Sauerstoff-Partialdrücke bestimmt. Nachdem
das ganze auf dem Adsorptionsmittel 91 adsorbierte Kohlen
monoxid mit dem eingeleiteten Sauerstoff-Gas reagiert hat,
beginnt das Ansteigen des Sauerstoff-Partialdrucks im Raum
87. Dann wird die Zeitdauer gemessen, die von der Einleitung
des Sauerstoff-Gases durch das Pumpelement zu dem Beginn des
Anstiegs des Sauerstoff-Partialdrucks dauert, wodurch die
Dauer in die Kohlenmonoxid-Konzentration in dem Gas umge
wandelt wird.
In dem Kohlenmonoxid-Sensor 70 der vorliegenden Erfindung ist
das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel 91 auf der Seite der
Öffnung in der Kammer 73 angeordnet. Daher ist ein Durch
messer der Öffnung 75 vorzugsweise klein, sodass die Störung
des Adsorptionsmittels 91 durch die Umgebungsluft verringert
wird.
Der Kohlenmonoxid-Sensor der vorliegenden Erfindung umfasst
ein Pumpelement zum Entfernen von Sauerstoff-Gas in einer
Probe, wodurch der Sauerstoff in der Probe nicht die Mess
genauigkeit einer Kohlenmonoxid-Konzentration beeinflusst.
Darüber hinaus misst der Sensor eine Zeit, wodurch er
weniger anfällig für elektrisches Rauschen ist, was die
Genauigkeit der Messung der Kohlenmonoxid-Konzentration
verbessert.
Der Kohlenmonoxid-Sensor hat ein Substrat, in dem ein
erster Raum, in den ein Gas eingeleitet wird, und ein
zweiter Raum, der mit dem ersten Raum in Verbindung steht,
definiert sind. Das Kohlenmonoxid-Adsorptionsmittel ist in
dem zweiten Raum angeordnet, und eine Elektrode bestimmt
den Sauerstoff-Partialdruck in dem Kohlenmonoxid-Adsorptions
mittel. Das Pumpelement umfasst das Elementteil aus einem
Festkörper-Elektrolyten, der Sauerstoff-Ionen leitet, und ein
Elektrodenpaar. Das Pumpelement entfernt im wesentlichen
Sauerstoff von einem Gas in dem ersten Raum, während
Kohlenmonoxid in dem Gas auf dem Kohlenmonoxid-Adsorptions
mittel adsorbiert wird. Dann leitet das Pumpelement Sauer
stoff in den ersten Raum ein, und die Zeit wird gemessen, in
der der Sauerstoff von dem ersten Raum zu der ersten Nach
weiselektrode durch das Adsorptionsmittel diffundiert.
Nachdem nur ein anfänglicher Fluss des Sauerstoffs mit dem
Kohlenmonoxid auf dem Adsorptionsmittel reagiert, erreicht
der Sauerstoff die erste Nachweiselektrode. Daher steht die
Zeit mit der Kohlenmonoxid-Menge des Gases in Beziehung. Der
Kohlenmonoxid-Sensor wird nicht durch die Sauerstoff
Konzentration in dem Gas beeinflusst, wodurch die Mess
genauigkeit der Kohlenmonoxid-Konzentration verbessert wird.
Claims (11)
1. Kohlenmonoxid-Sensor, umfassend:
ein Substrat, in dem ein erster Raum, in den ein zu messendes Gas eingeleitet wird, und ein zweiter Raum, in dem ein Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von Kohlenmonoxid und eine Elektrode zum Bestimmen eines Sauerstoff-Partialdrucks in dem Adsorptionsmittel angeordnet sind, definiert sind; und
ein im ersten Raum ausgestaltetes Pumpelement, welches ein Elementteil aus einem Festkörperelektrolyten und ein Paar Elektroden umfasst und zum Steuern eines Sauerstoff- Partialdrucks im ersten Raum dient.
ein Substrat, in dem ein erster Raum, in den ein zu messendes Gas eingeleitet wird, und ein zweiter Raum, in dem ein Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von Kohlenmonoxid und eine Elektrode zum Bestimmen eines Sauerstoff-Partialdrucks in dem Adsorptionsmittel angeordnet sind, definiert sind; und
ein im ersten Raum ausgestaltetes Pumpelement, welches ein Elementteil aus einem Festkörperelektrolyten und ein Paar Elektroden umfasst und zum Steuern eines Sauerstoff- Partialdrucks im ersten Raum dient.
2. Kohlenmonoxid-Sensor nach Anspruch 1, wobei der
Kohlenmonoxid-Sensor ferner ein Nachweisgerät zum Bestimmen
eines Sauerstoff-Partialdrucks in dem ersten Raum umfasst.
3. Kohlenmonoxid-Sensor nach Anspruch 1, wobei der Raum
ferner einen dritten Raum umfasst, und der
Kohlenmonoxid-Sensor ferner eine zweite Nachweiselektrode
zum Bestimmen eines Sauerstoff-Partialdrucks in dem dritten
Raum umfasst.
4. Kohlenmonoxid-Sensor nach Anspruch 1, wobei der
Festelektrolyt im Pumpelement zum Leiten von Sauerstoff-
Ionen dient, mindestens ein Teil des Substrats bildet und
sich zwischen den Elektroden befindet.
5. Kohlenmonoxid-Sensor nach Anspruch 4, wobei die Elektro
den einen Film, der ein Metall enthält, umfassen.
6. Kohlenmonoxid-Sensor nach Anspruch 1, wobei das Substrat
mit einer Aussparung gebildet ist, die mit einer Umgebung
verbunden ist, der Kohlenmonoxid-Sensor ferner eine
Referenzelektrode, die in der Aussparung angeordnet ist, und
eine Überwachungseinrichtung zum Überwachen des Potentials
der Elektrode zum Bestimmen des Sauerstoff-Partialdrucks
und/oder ggf. einer zweiten Nachweiselektrode zum Bestimmen
des Sauerstoff-Partialdrucks auf der Grundlage der Referenz
elektrode umfasst.
7. Kohlenmonoxid-Sensor nach Anspruch 1, wobei das Substrat
mit einer Öffnung zum Einleiten des zu messenden Gases in
den ersten Raum gebildet ist.
8. Kohlenmonoxid-Sensor nach Anspruch 1, wobei das
Adsorptionsmittel mindestens einen der Stoffe ZnO, SnO2 und
Al2O3 enthält und das Adsorptionsmittel porös ist.
9. Kohlenmonoxid-Sensor nach Anspruch 1, wobei das Substrat
im wesentlichen aus einem teilweise stabilisierten
Zirkoniumdioxid besteht, das ZrO2 und einen Stabilisator
enthält.
10. Verfahren zum Bestimmen einer Kohlenmonoxid-
Konzentration in einem Gas, umfassend die folgenden
Schritte:
im wesentlichen Entfernen von Sauerstoff-Gas in einem Gas in einem ersten Raum durch ein Pumpelement zum Steuern eines Sauerstoff-Partialdrucks in einem ersten Raum, sodass Kohlenmonoxid in dem Gas auf einem Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von Kohlenmonoxid adsorbiert wird, wobei das Adsorptionsmittel in einem zweiten Raum angeordnet ist, der mit dem ersten Raum verbunden ist;
Erhöhen des Sauerstoff-Partialdrucks in dem ersten Raum durch das Pumpelement;
Messen der Zeit, in der das Sauerstoff-Gas in dem ersten Raum eine Elektrode zum Bestimmen des Sauerstoff- Partialdrucks in dem Adsorptionsmittel erreicht; und
Bestimmen der Kohlenmonoxid-Konzentration in dem Gas über die gemessene Zeit.
im wesentlichen Entfernen von Sauerstoff-Gas in einem Gas in einem ersten Raum durch ein Pumpelement zum Steuern eines Sauerstoff-Partialdrucks in einem ersten Raum, sodass Kohlenmonoxid in dem Gas auf einem Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von Kohlenmonoxid adsorbiert wird, wobei das Adsorptionsmittel in einem zweiten Raum angeordnet ist, der mit dem ersten Raum verbunden ist;
Erhöhen des Sauerstoff-Partialdrucks in dem ersten Raum durch das Pumpelement;
Messen der Zeit, in der das Sauerstoff-Gas in dem ersten Raum eine Elektrode zum Bestimmen des Sauerstoff- Partialdrucks in dem Adsorptionsmittel erreicht; und
Bestimmen der Kohlenmonoxid-Konzentration in dem Gas über die gemessene Zeit.
11. Verfahren zum Bestimmen einer Kohlenmonoxid-
Konzentration in einem Gas, umfassend die folgenden Schritte:
im wesentlichen Entfernen von Sauerstoff-Gas in einem Gas in einem ersten Raum durch ein Pumpelement zum Steuern eines Sauerstoff-Partialdrucks in dem ersten Raum, sodass Kohlenmonoxid in dem Gas auf einem Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von Kohlenmonoxid adsorbiert wird, wobei das Adsorptionsmittel in einem zweiten Raum angeordnet ist, der mit dem ersten Raum verbunden ist;
Erhöhen des Sauerstoff-Partialdrucks in dem ersten Raum durch das Pumpelement,
Messen der Zeitdifferenz zwischen der Zeit, in der das Sauerstoff-Gas in dem ersten Raum eine erste Nachweis elektrode zum Bestimmen des Sauerstoff-Partialdrucks in dem Adsorptionsmittel erreicht, und der Zeit, in der das Sauer stoff-Gas in dem ersten Raum eine zweite Nachweiselektrode zum Bestimmen des Sauerstoff-Partialdrucks in einem dritten Raum, der mit dem ersten Raum verbunden ist, erreicht; und
Bestimmen der Kohlenmonoxid-Konzentration in dem Gas über die gemessene Zeitdifferenz.
im wesentlichen Entfernen von Sauerstoff-Gas in einem Gas in einem ersten Raum durch ein Pumpelement zum Steuern eines Sauerstoff-Partialdrucks in dem ersten Raum, sodass Kohlenmonoxid in dem Gas auf einem Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von Kohlenmonoxid adsorbiert wird, wobei das Adsorptionsmittel in einem zweiten Raum angeordnet ist, der mit dem ersten Raum verbunden ist;
Erhöhen des Sauerstoff-Partialdrucks in dem ersten Raum durch das Pumpelement,
Messen der Zeitdifferenz zwischen der Zeit, in der das Sauerstoff-Gas in dem ersten Raum eine erste Nachweis elektrode zum Bestimmen des Sauerstoff-Partialdrucks in dem Adsorptionsmittel erreicht, und der Zeit, in der das Sauer stoff-Gas in dem ersten Raum eine zweite Nachweiselektrode zum Bestimmen des Sauerstoff-Partialdrucks in einem dritten Raum, der mit dem ersten Raum verbunden ist, erreicht; und
Bestimmen der Kohlenmonoxid-Konzentration in dem Gas über die gemessene Zeitdifferenz.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6042704A JPH07253411A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 一酸化炭素センサ及び一酸化炭素濃度の検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19509027A1 DE19509027A1 (de) | 1995-09-21 |
DE19509027C2 true DE19509027C2 (de) | 2002-09-12 |
Family
ID=12643458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19509027A Expired - Fee Related DE19509027C2 (de) | 1994-03-14 | 1995-03-13 | Kohlenmonoxid-Sensor |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5608154A (de) |
JP (1) | JPH07253411A (de) |
DE (1) | DE19509027C2 (de) |
GB (1) | GB2287543B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10340146A1 (de) * | 2003-08-25 | 2005-03-24 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung eines Gases, insbesondere zur Steuerung eines Elektrogeräts |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4439901C2 (de) * | 1994-11-08 | 1998-01-15 | Bosch Gmbh Robert | Elektrochemischer Meßfühler zur Bestimmung von Stickoxiden in Gasgemischen |
US5879526A (en) * | 1994-11-08 | 1999-03-09 | Robert Bosch Gmbh | Electrochemical measuring sensor for determining nitrogen oxides in gas mixtures |
DE19547150C2 (de) * | 1995-12-16 | 2000-08-03 | Draegerwerk Ag | Gassensor |
US5747669A (en) * | 1995-12-28 | 1998-05-05 | Fujitsu Limited | Oxygen electrode and its manufacture |
DE19612706A1 (de) * | 1996-03-29 | 1997-10-02 | Sick Ag | Meßvorrichtung sowie Verfahren für deren Betrieb |
US5795545A (en) * | 1996-05-20 | 1998-08-18 | Motorola Inc. | Integrated ceramic exhaust gas sensors |
DE19652968C2 (de) * | 1996-09-02 | 2003-11-13 | Bosch Gmbh Robert | Meßanordnung zur Bestimmung von Gasbestandteilen in Gasgemischen |
US6133042A (en) * | 1998-02-10 | 2000-10-17 | Ford Global Technologies, Inc. | Modulated oxygen-flux method and apparatus to improve the performance of a calorimetric gas sensor |
US6474138B1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-11-05 | Honeywell International Inc. | Adsorption based carbon monoxide sensor and method |
US7096895B2 (en) * | 2003-03-27 | 2006-08-29 | Barker R Keth | Method and apparatus for dispensing motor vehicle fuel at unattended locations |
GB2417083B (en) * | 2004-08-13 | 2006-08-16 | Mark Sinclair Varney | An electrochemical carbon dioxide gas sensor |
EP1717566A1 (de) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Mettler-Toledo AG | Thermoanalytischer Sensor |
AU2007274795A1 (en) | 2006-07-21 | 2008-01-24 | Anaxsys Technology Limited | Gas sensor |
US8449473B2 (en) | 2006-10-18 | 2013-05-28 | Anaxsys Technology Limited | Gas sensor |
US8079269B2 (en) * | 2007-05-16 | 2011-12-20 | Rosemount Inc. | Electrostatic pressure sensor with porous dielectric diaphragm |
US20090101501A1 (en) * | 2007-10-17 | 2009-04-23 | Tao Xiao-Ming | Room temperature gas sensors |
EP2436310A1 (de) | 2008-04-10 | 2012-04-04 | Anaxsys Technology Limited | Gassensor |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2617031A1 (de) * | 1976-04-01 | 1977-11-03 | Battelle Institut E V | Elektrochemischer sensor zur messung des brennstoff/luftverhaeltnisses in gasgemischen |
DE2922131A1 (de) * | 1979-05-31 | 1980-12-18 | Bosch Gmbh Robert | Polarographischer messfuehler fuer die bestimmung des sauerstoffgehaltes in gasen, insbesondere in abgasen von verbrennungsmotoren |
DE2918932C2 (de) * | 1978-05-10 | 1983-12-15 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Meßfühler für Gase |
DE2909201C2 (de) * | 1979-03-09 | 1986-11-20 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektrochemischer Meßfühler für die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes in Gasen, insbesondere in Abgasen von Brennkraftmaschninen |
DE3744206A1 (de) * | 1986-12-27 | 1988-08-04 | Ngk Insulators Ltd | Sauerstoffsensor zur bestimmung eines luft/brennstoff-verhaeltnisses |
DE4030873A1 (de) * | 1990-09-29 | 1992-04-02 | Conducta Mess & Regeltech | Verfahren zur konzentrationsbestimmung von elektrochemisch umsetzbaren gasen |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6024445A (ja) * | 1983-07-20 | 1985-02-07 | Toyota Motor Corp | 空燃比検出器 |
JPS6147553A (ja) * | 1984-08-13 | 1986-03-08 | Hitachi Ltd | 空燃比センサ |
JPH0711497B2 (ja) * | 1985-06-29 | 1995-02-08 | 博明 柳田 | ガス検出方法およびガスセンサ |
US4820386A (en) * | 1988-02-03 | 1989-04-11 | Giner, Inc. | Diffusion-type sensor cell containing sensing and counter electrodes in intimate contact with the same side of a proton-conducting membrane and method of use |
DE3805734A1 (de) * | 1988-02-24 | 1989-08-31 | Bosch Gmbh Robert | Verwendung von zeolithen als spezifische adsorbentien fuer no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts) und co |
US5168068A (en) * | 1989-06-20 | 1992-12-01 | President And Fellows Of Harvard College | Adsorbent-type gas monitor |
US5057436A (en) * | 1989-10-02 | 1991-10-15 | Agmaster, Inc. | Method and apparatus for detecting toxic gases |
DE3941837C2 (de) * | 1989-12-19 | 1994-01-13 | Bosch Gmbh Robert | Widerstandsmeßfühler zur Erfassung des Sauerstoffgehaltes in Gasgemischen und Verfahren zu seiner Herstellung |
JP2902162B2 (ja) * | 1991-06-14 | 1999-06-07 | 日本碍子株式会社 | 空燃比センサの出力補正方法 |
US5252949A (en) * | 1991-08-28 | 1993-10-12 | Hughes Aircraft Company | Chemical sensor for carbon monoxide detection |
DE4311849C2 (de) * | 1992-12-23 | 2003-04-24 | Bosch Gmbh Robert | Sensor zur Bestimmung von Gaskomponenten und/oder Gaskonzentrationen von Gasgemischen |
DE4243732A1 (de) * | 1992-12-23 | 1994-06-30 | Bosch Gmbh Robert | Sensoranordnung zur Bestimmung von Gaskomponenten und/oder Gaskonzentrationen von Gasgemischen |
DE4308767A1 (de) * | 1993-03-19 | 1994-09-22 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Bestimmung von Gaskomponenten und/oder Gaskonzentrationen von Gasgemischen |
US5397442A (en) * | 1994-03-09 | 1995-03-14 | Gas Research Institute | Sensor and method for accurately measuring concentrations of oxide compounds in gas mixtures |
-
1994
- 1994-03-14 JP JP6042704A patent/JPH07253411A/ja not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-03-03 US US08/397,969 patent/US5608154A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-10 GB GB9504935A patent/GB2287543B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-13 DE DE19509027A patent/DE19509027C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2617031A1 (de) * | 1976-04-01 | 1977-11-03 | Battelle Institut E V | Elektrochemischer sensor zur messung des brennstoff/luftverhaeltnisses in gasgemischen |
DE2918932C2 (de) * | 1978-05-10 | 1983-12-15 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Meßfühler für Gase |
DE2909201C2 (de) * | 1979-03-09 | 1986-11-20 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektrochemischer Meßfühler für die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes in Gasen, insbesondere in Abgasen von Brennkraftmaschninen |
DE2922131A1 (de) * | 1979-05-31 | 1980-12-18 | Bosch Gmbh Robert | Polarographischer messfuehler fuer die bestimmung des sauerstoffgehaltes in gasen, insbesondere in abgasen von verbrennungsmotoren |
DE3744206A1 (de) * | 1986-12-27 | 1988-08-04 | Ngk Insulators Ltd | Sauerstoffsensor zur bestimmung eines luft/brennstoff-verhaeltnisses |
DE4030873A1 (de) * | 1990-09-29 | 1992-04-02 | Conducta Mess & Regeltech | Verfahren zur konzentrationsbestimmung von elektrochemisch umsetzbaren gasen |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10340146A1 (de) * | 2003-08-25 | 2005-03-24 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung eines Gases, insbesondere zur Steuerung eines Elektrogeräts |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5608154A (en) | 1997-03-04 |
GB2287543A (en) | 1995-09-20 |
GB9504935D0 (en) | 1995-04-26 |
GB2287543B (en) | 1998-03-11 |
JPH07253411A (ja) | 1995-10-03 |
DE19509027A1 (de) | 1995-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19509027C2 (de) | Kohlenmonoxid-Sensor | |
DE69521451T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen von einem Gaskomponenten | |
DE3782584T2 (de) | Elektrochemischer nox-sensor. | |
EP0241751B2 (de) | Verfahren zum kontinuierlichen Überwachen von gasförmigen Bestandteilen in Gasgemischen, ausgenommen O2 | |
DE69622121T2 (de) | Verfahren un Vorrichtung zum Messen von einem vorbestimmten Gaskomponenten eines Messgases | |
EP0627078B1 (de) | Sensor zur bestimmung von gaskomponenten und/oder von gaskonzentrationen von gasgemischen | |
DE3632456C2 (de) | ||
DE4410016C2 (de) | Sauerstoff-Nachweis-Vorrichtung und Verfahren zur Bereitstellung von Referenzgas durch elektrochemische Sauerstoff-Pump-Wirkung | |
DE4037740C2 (de) | ||
DE68917821T2 (de) | Messung und Kontrolle des Abgaskreislaufs mit einer Sauerstoffpumpvorrichtung. | |
DE4333232A1 (de) | Meßfühler zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes von Gasgemischen | |
DE3343405A1 (de) | Fuehler zum bestimmen des luft/brennstoff-verhaeltnisses im ansauggas einer brennkraftmaschine | |
EP0019731B1 (de) | Polarographischer Messfühler für die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes in Gasen, insbesondere in Abgasen von Verbrennungsmotoren | |
DE3876056T2 (de) | Verfahren zur herstellung von mikrohohlraeumen und anwendung fuer einen elektrochemischen sensor und fuer einen gaschromatografen. | |
EP0738386B1 (de) | Elektrochemischer messfühler zur bestimmung von stickoxiden in gasgemischen | |
DE4341278A1 (de) | Grenzstromsensor zur Bestimmung des Lambdawertes in Gasgemischen | |
DE69613757T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen der Verschlechterung eines Abgaskatalysators | |
DE3606044C2 (de) | ||
DE10308395A1 (de) | Sensorelement eines Gassensors | |
WO2008012127A1 (de) | Gassensor zur bestimmung von wasserstoffhaltigen gaskomponenten in verbrennungsgasgemischen | |
EP0607384B1 (de) | Polarographischer sensor | |
DE69838084T2 (de) | Sauerstoffsensor | |
DE3742014A1 (de) | Verfahren zur gleichzeitigen bestimmung des gehaltes an oxidierbaren gasbestandteilen und des gehaltes an sauerstoff in gasen mit einem festelektrolyt-sensor | |
DE10023062B4 (de) | Messeinrichtung zur Konzentrationsbestimmung von Gaskomponenten im Abgas einer Brennkraftmaschine und Verfahren zur Steuerung eines Betriebs der Messeinrichtung | |
DE4243734C2 (de) | Sensor zur Bestimmung von Gaskomponenten und/oder von Gaskonzentrationen von Gasgemischen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |