JP2012511713A - ガス濃度のモニタリングの方法と装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】その方法と装置は、液体またはガス媒体などの流体媒体中のガスの濃度をモニタすることを意図されている。流体媒体中の温度とガス濃度を測るためのプローブにおいて、第1および第2の電極を備えるガス濃度センサが、管状支持部のプローブ端部で支えられる。プローブ端部は、使用中に、流体媒体に接触する。熱電対接合部と2つの熱電対ワイヤを備える熱電対が、管状支持部内を延びており、ガス濃度センサの第1の電極は、熱電対に電気的に接続される。ガス濃度をモニタする本方法において、ガス濃度は、熱電対ワイヤの少なくとも1つと、第2の電極との間の電圧をモニタすることによって、測定される。
【選択図】図3
Description
Claims (31)
- 管状支持部であって、使用中に、該支持部のプローブ端部が、前記流体媒体において接触するための管状支持部と、
熱電対接合部と前記管状支持部内に広がる2つの熱電対ワイヤを備える熱電対と、
第1および第2の電極を備えるガス濃度センサであって、該センサは、前記管状支持部の前記プローブ端部において支持され、前記第1の電極は、前記熱電対に電気的に接続される、ガス濃度センサと、
を備える流体媒体で温度とガス濃度を測るためのプローブ。 - 前記管状支持部は電気伝導性であり、前記第2の電極は、前記管状支持部に電気的に接続される、請求項1に記載のプローブ。
- 前記センサは、
固体電解質と、
該電解質の第1の面であって、該第1の面に前記第1の電極があり、使用中に、測定すべきガス濃度に露出している、第1の面と、
該電解質の第2の面であって、該第2の面に前記第2の電極があり、使用中に、基準物質に露出している、第2の面と、を備える、
請求項1又は請求項2に記載のプローブ。 - 前記センサは、
固体電解質と、該電解質の第1の面であって、該第1の面に前記第1の電極があり、使用中に、基準物質に露出している、第1の面と、
該電解質の第2の面であって、該第2の面に前記第2の電極があり、使用中に、測定すべきガス濃度に露出している、第2の面と、を備える、
請求項1又は請求項2に記載のプローブ。 - 前記基準物質は、固体基準物質である、請求項4又は請求項5に記載のプローブ。
- 前記センサは、前記第1の電極に電気的に接続された第1の接点を備える自己内蔵型ユニットであり、前記第1の接点は、圧着接続の手段により、または溶接、ろう付けまたははんだ付けによって前記熱電対に接続される、
請求項1ないし5のいずれか1項に記載のプローブ。 - 前記第1の電極は、前記熱電対接合部に電気的に接続される、請求項1ないし6のいずれか1項に記載のプローブ。
- どちらの熱電対ワイヤも、使用中に、前記第1の電極において電圧を感知するために用いることができる、請求項7に記載のプローブ。
- 前記第1の電極は、前記熱電対ワイヤの1つに電気的に接続され、該ワイヤは、使用中に、該第1の電極において電圧を感知するため用いることができる、請求項1ないし6のいずれか1項に記載のプローブ。
- 前記支持部内においてガスの流れを防止するための前記管状支持部の中のプラグを備える請求項1ないし9のいずれか1項に記載のプローブ。
- 管状支持部のプローブ端部に固定されるキャップであって、前記センサが該キャップの内部に存在する、キャップを備える請求項1ないし10のいずれか1項に記載のプローブ。
- 前記キャップは、金属キャップであって、使用中に、前記ガスが前記流体媒体から前記センサの方への拡散するのを許容するために孔が空いている、請求項11に記載のプローブ。
- 前記キャップは、前記流体媒体による化学的攻撃に抵抗するためにコートされている、請求項12に記載のプローブ。
- 前記管状支持部は、前記流体媒体による化学攻撃に抵抗するためにコートされている、請求項1ないし13のいずれか1項に記載のプローブ。
- 前記キャップは、セラミック材料を備える、請求項11に記載のプローブ。
- 前記キャップは、使用中に、前記ガスが前記流体媒体から前記センサの方への拡散するのを許容するために、多孔質黒鉛部等の多孔質部分を備える、を備える請求項11ないし15のいずれか1項に記載のプローブ。
- 流体媒体における温度とガス濃度を測るためのプローブを製造するための方法であって、
第1および第2の電極を備えるガス濃度センサの第1の電極を、熱電対接合部と管状支持部の内部に延びる2つの熱電対ワイヤを備える熱電対に電気的に接続するステップと、
前記管状支持部の端部で前記センサを支持するステップと、
を含む方法。 - ブラインド端部の管内で延びる熱電対を備え、管状支持部を形成するために管からブラインド端部を除去する熱電対装置を得ることによって、前記管状支持部と該支持部の内部に延びる前記熱電対を提供するステップを含む請求項17に記載の方法。
- 管状支持部は電気伝導性であり、前記管状支持部に前記第2の電極を電気的に接続するステップを含む、請求項17又は請求項18に記載の方法。
- 圧着、金属塗装、溶接、ろう付け、又は、はんだ付けによって前記熱電対に前記第1の電極を電気的に接続するステップを含む請求項17ないし19のいずれか1項に記載の方法。
- 前記管状支持部内にガス気密シールを形成するステップを含む請求項17ないし20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記管状支持部の端部上にセンサを含んでいるキャップを固定するステップを含む請求項17ないし21のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1ないし16のいずれか1項に記載のプローブを使用して、流体媒体中の温度とガス濃度とのモニタリングの方法であって、
前記プローブ端部を前記流体媒体と接触させるようにするステップと、
温度を測るために、熱電対ワイヤの間で電圧をモニタするステップと、
ガス濃度を測るために、前記熱電対ワイヤの少なくとも1つと、前記第2の電極と間の電圧をモニタするステップと、
を含む方法。 - 請求項2に記載のプローブに対して、前記第2の電極の電圧は、前記管状支持部を通して作られる電気的接続によって、モニタされる、請求項23に記載の方法。
- 前記ガスは、水素または酸素である、請求項1ないし24のいずれか1項に記載のプローブ又は方法。
- 前記流体媒体は、溶融金属である、請求項1ないし25のいずれか1項に記載のプローブ又は方法。
- 請求項23又は請求項24で規定された温度測定及びガス濃度測定を実施する測定装置。
- 実質的にここに、図面を参照して記述されるプローブ。
- 実質的にここに、図面を参照して記述されるプローブを製造するための方法。
- 実質的にここに、図面を参照して記述される、流体媒体における温度とガス濃度を測るための方法。
- 実質的にここに、図面を参照して記述される、測定装置。
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