JP3510447B2 - ガス濃度測定方法 - Google Patents
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
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- G—PHYSICS
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属酸化物半導体
を検出素子として用いるセンサ素子を利用してＮＯｘ、
ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 のいずれかの濃度を測定するガス
濃度測定方法に関するものである。
を検出素子として用いるセンサ素子を利用してＮＯｘ、
ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 のいずれかの濃度を測定するガス
濃度測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、焼却炉の燃焼排ガス等のＮＯｘを
含む被測定ガス中のＮＯｘ濃度を測定する方法として、
例えば煙道中のＮＯｘを含む被測定ガスをサンプリング
し、サンプリングしたガスを光学式測定器を用いて計測
する方法が行われている。しかし、上述した光学式の測
定器は高価であり、またサンプリングが必要なため、応
答性が悪くなる問題があった。
含む被測定ガス中のＮＯｘ濃度を測定する方法として、
例えば煙道中のＮＯｘを含む被測定ガスをサンプリング
し、サンプリングしたガスを光学式測定器を用いて計測
する方法が行われている。しかし、上述した光学式の測
定器は高価であり、またサンプリングが必要なため、応
答性が悪くなる問題があった。
【０００３】上記問題を解消するための技術として、煙
道直下型半導体センサが近年使用されている。例えば、
特開平６−２２２０２８号公報において、所定のペロブ
スカイト型酸化物からなる感応部と、この感応部の導電
性を測定するための導電性測定部とを備えるＮＯｘセン
サが開示されている。
道直下型半導体センサが近年使用されている。例えば、
特開平６−２２２０２８号公報において、所定のペロブ
スカイト型酸化物からなる感応部と、この感応部の導電
性を測定するための導電性測定部とを備えるＮＯｘセン
サが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た煙道直入型半導体センサにおいても、ＮＯｘ以外に被
測定ガス中に含まれるＯ2 およびＣＯのＮＯｘ測定値に
対する干渉について全く対策をとっていなかった。ま
た、感応部は、通常ＮＯｘ（ＮＯ2 ＋ＮＯ）の存在する
量すなわち濃度に応じて抵抗値が変化する。しかし、Ｎ
Ｏ2 とＮＯの存在する量（濃度）の比、言い換えるとＮ
Ｏ2 とＮＯの分圧の比が異なると、同じＮＯｘ量であっ
ても感応部で測定した抵抗値が変化する問題があった。
そのため、被測定ガス中のＮＯｘのみを選択的に測定し
ているとは考え難く、上述した煙道直入型半導体センサ
は、光学式のものに比べて安価で応答性が良いものの、
被測定ガス中のＮＯｘ濃度を選択的かつ高精度で測定す
ることができない問題があった。
た煙道直入型半導体センサにおいても、ＮＯｘ以外に被
測定ガス中に含まれるＯ2 およびＣＯのＮＯｘ測定値に
対する干渉について全く対策をとっていなかった。ま
た、感応部は、通常ＮＯｘ（ＮＯ2 ＋ＮＯ）の存在する
量すなわち濃度に応じて抵抗値が変化する。しかし、Ｎ
Ｏ2 とＮＯの存在する量（濃度）の比、言い換えるとＮ
Ｏ2 とＮＯの分圧の比が異なると、同じＮＯｘ量であっ
ても感応部で測定した抵抗値が変化する問題があった。
そのため、被測定ガス中のＮＯｘのみを選択的に測定し
ているとは考え難く、上述した煙道直入型半導体センサ
は、光学式のものに比べて安価で応答性が良いものの、
被測定ガス中のＮＯｘ濃度を選択的かつ高精度で測定す
ることができない問題があった。
【０００５】一方、特開平７−２００７５号公報におい
て、混合ガス中の成分ガス数と同数の検出器からの測定
値を用いて、所定の計算式から各成分ガスの濃度を求め
るガス濃度測定方法が開示されている。しかし、この方
法をＮＯｘの測定に用いても、この方法では計算式が線
型であるため、依然としてＯ2 のＮＯｘ測定値に対する
影響を除去することができず、高精度でＮＯｘ濃度を測
定することができなかった。
て、混合ガス中の成分ガス数と同数の検出器からの測定
値を用いて、所定の計算式から各成分ガスの濃度を求め
るガス濃度測定方法が開示されている。しかし、この方
法をＮＯｘの測定に用いても、この方法では計算式が線
型であるため、依然としてＯ2 のＮＯｘ測定値に対する
影響を除去することができず、高精度でＮＯｘ濃度を測
定することができなかった。
【０００６】本発明の目的は上述した課題を解消して、
被測定ガス中のＮＯｘ、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 のいずれ
かの濃度を選択的に精度良く測定することができるガス
濃度測定方法を提供しようとするものである。
被測定ガス中のＮＯｘ、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 のいずれ
かの濃度を選択的に精度良く測定することができるガス
濃度測定方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のガス濃度測定方
法は、金属酸化物半導体を検出素子として用いるセンサ
素子を利用してＮＯｘ、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 のいずれ
かの濃度を測定するガス濃度測定方法において、金属酸
化物半導体素子の抵抗値から、以下の式（１）に示す関
係式を用いて、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 のいずれかの分圧
を求め、求めた分圧からＮＯｘ、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2
のいずれかの濃度を求めることを特徴とするものであ
る；
法は、金属酸化物半導体を検出素子として用いるセンサ
素子を利用してＮＯｘ、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 のいずれ
かの濃度を測定するガス濃度測定方法において、金属酸
化物半導体素子の抵抗値から、以下の式（１）に示す関
係式を用いて、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 のいずれかの分圧
を求め、求めた分圧からＮＯｘ、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2
のいずれかの濃度を求めることを特徴とするものであ
る；
【数２】
【０００８】本発明では、金属酸化物半導体を検出素子
として用いるセンサ素子のＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 の分圧
ＰNO2 、ＰNO及びＰO2と抵抗値Ｒとの関係を予め上述し
た式（１）のように求めておき、実際の測定では、上記
３種のガスの分圧がすべて未知の場合は、３個のセンサ
素子を使用して上記式（１）を３セット求めることによ
り、またいずれか１種のガスの分圧が既知で他の２種の
ガスの分圧が未知である場合は、２個のセンサ素子を使
用して上記式（１）を２セット求めることにより、さら
にいずれか２種のガスの分圧が既知で残りの１種のガス
の分圧が既知である場合は、１個のセンサ素子を使用し
て上記式（１）を１セット求めることにより、いずれの
場合も、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 の分圧を計算して求める
ことができる。これらのＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 の分圧は
被測定ガスの全圧がわかっていれば各ガスの濃度と一義
的に対応するため、求めたＮＯ2 、ＮＯ及びＯ 2 の分圧
からＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 の濃度を求めることができ
る。また、ＮＯｘの濃度はＮＯ2 、ＮＯの濃度から求め
ることができる。
として用いるセンサ素子のＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 の分圧
ＰNO2 、ＰNO及びＰO2と抵抗値Ｒとの関係を予め上述し
た式（１）のように求めておき、実際の測定では、上記
３種のガスの分圧がすべて未知の場合は、３個のセンサ
素子を使用して上記式（１）を３セット求めることによ
り、またいずれか１種のガスの分圧が既知で他の２種の
ガスの分圧が未知である場合は、２個のセンサ素子を使
用して上記式（１）を２セット求めることにより、さら
にいずれか２種のガスの分圧が既知で残りの１種のガス
の分圧が既知である場合は、１個のセンサ素子を使用し
て上記式（１）を１セット求めることにより、いずれの
場合も、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 の分圧を計算して求める
ことができる。これらのＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 の分圧は
被測定ガスの全圧がわかっていれば各ガスの濃度と一義
的に対応するため、求めたＮＯ2 、ＮＯ及びＯ 2 の分圧
からＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 の濃度を求めることができ
る。また、ＮＯｘの濃度はＮＯ2 、ＮＯの濃度から求め
ることができる。
【０００９】
【発明の実施の態様】まず、本発明のガス濃度測定方法
における感応メカニズムについて説明する。図１は５５
０℃のＳｎＯ2 表面におけるガス吸着挙動をモデル化し
た図である。本発明者らは、ＦＴ−ＩＲの結果より、Ｎ
Ｏ及びＮＯ2 を含む雰囲気下においては、ＳｎＯ2 表面
上には、Ｓｎ−ＮＯ、Ｓｎ−ＮＯ2 及びＳｎ−Ｏ2 ＮＯ
が吸着種として存在することを確認した。また、Ｏ2 に
ついては５００℃以上においては酸化物の金属上に解離
吸着することが知られていることと、ＮＯ／Ｎ2 雰囲気
にＯ2 を導入することでＳｎ−ＮＯの吸収ピークが消滅
することから、Ｏ2 はＳｎ−Ｏの形態で吸着し、Ｓｎを
共通吸着サイトとする形でＮＯ、ＮＯ2 と競争吸着して
いるものと考えられる。
における感応メカニズムについて説明する。図１は５５
０℃のＳｎＯ2 表面におけるガス吸着挙動をモデル化し
た図である。本発明者らは、ＦＴ−ＩＲの結果より、Ｎ
Ｏ及びＮＯ2 を含む雰囲気下においては、ＳｎＯ2 表面
上には、Ｓｎ−ＮＯ、Ｓｎ−ＮＯ2 及びＳｎ−Ｏ2 ＮＯ
が吸着種として存在することを確認した。また、Ｏ2 に
ついては５００℃以上においては酸化物の金属上に解離
吸着することが知られていることと、ＮＯ／Ｎ2 雰囲気
にＯ2 を導入することでＳｎ−ＮＯの吸収ピークが消滅
することから、Ｏ2 はＳｎ−Ｏの形態で吸着し、Ｓｎを
共通吸着サイトとする形でＮＯ、ＮＯ2 と競争吸着して
いるものと考えられる。
【００１０】また、ＮＯ及びＮＯ2 ともＳｎ−Ｏ2 ＮＯ
を共通の吸着種としており、ＮＯの酸化反応２ＮＯ＋Ｏ
2 ＝２ＮＯ2 の反応中間体としての吸着種であると考え
られる。また、これらの吸着種はＴＰＤの結果より、５
５０℃において平衡状態である。以上の結果に基づき、
５５０℃のＳｎＯ2 表面におけるガス吸着挙動のモデル
を図１に示すように求めた。そのため、図１に示すよう
に吸着種が競争吸着して各々がＳｎＯ2 から伝導電子を
うばうことで、本発明の特徴となる以下の式（１）を導
入することができる；
を共通の吸着種としており、ＮＯの酸化反応２ＮＯ＋Ｏ
2 ＝２ＮＯ2 の反応中間体としての吸着種であると考え
られる。また、これらの吸着種はＴＰＤの結果より、５
５０℃において平衡状態である。以上の結果に基づき、
５５０℃のＳｎＯ2 表面におけるガス吸着挙動のモデル
を図１に示すように求めた。そのため、図１に示すよう
に吸着種が競争吸着して各々がＳｎＯ2 から伝導電子を
うばうことで、本発明の特徴となる以下の式（１）を導
入することができる；
【数３】
【００１１】図２は本発明のガス濃度測定方法を実施す
るための装置の一例を示す図である。図２に示す例にお
いて、１は煙道２中に挿入される金属酸化物半導体を検
出素子として用いるセンサ素子、３はケーブル、４はセ
ンサ素子１で測定した抵抗値をケーブル３を介して受け
取り、抵抗値に対し上記（１）式に基づいて所定の計算
を行うことにより、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 のうちの一種
の濃度を求める演算部である。
るための装置の一例を示す図である。図２に示す例にお
いて、１は煙道２中に挿入される金属酸化物半導体を検
出素子として用いるセンサ素子、３はケーブル、４はセ
ンサ素子１で測定した抵抗値をケーブル３を介して受け
取り、抵抗値に対し上記（１）式に基づいて所定の計算
を行うことにより、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 のうちの一種
の濃度を求める演算部である。
【００１２】本例は、１個のセンサ素子１のみを使用し
た例であり、通常求めたいＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 の分圧
のうち２種の分圧が既知で１種の分圧が未知の場合の例
を示している。また、６は本出願人が先に提案している
ＮＯ／ＮＯ2 分圧比を平衡状態にし且つＣＯを除去する
ための好ましくはＰｔからなる触媒であり、この触媒６
を通過した被測定ガスを、センサ素子１に接触するよう
構成することで、センサ素子１で測定した抵抗値変化と
ＮＯｘ濃度との関係は、酸素濃度に応じて一義的に決ま
るため、高精度の測定を行うことができる。
た例であり、通常求めたいＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 の分圧
のうち２種の分圧が既知で１種の分圧が未知の場合の例
を示している。また、６は本出願人が先に提案している
ＮＯ／ＮＯ2 分圧比を平衡状態にし且つＣＯを除去する
ための好ましくはＰｔからなる触媒であり、この触媒６
を通過した被測定ガスを、センサ素子１に接触するよう
構成することで、センサ素子１で測定した抵抗値変化と
ＮＯｘ濃度との関係は、酸素濃度に応じて一義的に決ま
るため、高精度の測定を行うことができる。
【００１３】
【実施例】以下、実際の例について説明する。実施例
本発明のガス濃度測定方法における上記式（１）の有効
性を確認するため、ＳｎＯ2 からなるセンサ素子を作製
し、キャリブレーションを行って上記（１）中の定数を
求め、実際にＮＯ2 、ＮＯ、Ｏ2 の分圧が既知のガスを
導入し、その設定分圧と、その場合のセンサ素子で得ら
れる抵抗値に基づき式（１）により計算した計算分圧と
を比較した。
性を確認するため、ＳｎＯ2 からなるセンサ素子を作製
し、キャリブレーションを行って上記（１）中の定数を
求め、実際にＮＯ2 、ＮＯ、Ｏ2 の分圧が既知のガスを
導入し、その設定分圧と、その場合のセンサ素子で得ら
れる抵抗値に基づき式（１）により計算した計算分圧と
を比較した。
【００１４】（１）素子作製：まず、塩化錫をアンモニ
ア水で加水分解し、濾過分離後、６００℃で２時間熱分
解して酸化錫粉末を得た。この酸化錫粉末を有機バイン
ダおよび可塑剤とともに、アセトンと２・エチルヘキサ
ノールの混合溶媒中、ジルコニア玉石を用い、１０時間
湿式混合し、その後アセトンを蒸発させ、素子印刷用イ
ンクを作製した。セル素子の気体には、１×５×６５ｍ
ｍのアルミナ板を用いた。この気体に予め白金電極およ
び白金ヒータを印刷しておき、電極の先端部分に素子印
刷用インクを印刷し、８００℃で２時間焼成し、センサ
素子を得た。このセンサ素子にＴａが入る場合は、湿式
混合の際、有機バインダとともに酸化タンタルを添加す
る。本例でのＴａ添加量は、Ｓｎ原子に対して３ａｔｍ
％添加した。
ア水で加水分解し、濾過分離後、６００℃で２時間熱分
解して酸化錫粉末を得た。この酸化錫粉末を有機バイン
ダおよび可塑剤とともに、アセトンと２・エチルヘキサ
ノールの混合溶媒中、ジルコニア玉石を用い、１０時間
湿式混合し、その後アセトンを蒸発させ、素子印刷用イ
ンクを作製した。セル素子の気体には、１×５×６５ｍ
ｍのアルミナ板を用いた。この気体に予め白金電極およ
び白金ヒータを印刷しておき、電極の先端部分に素子印
刷用インクを印刷し、８００℃で２時間焼成し、センサ
素子を得た。このセンサ素子にＴａが入る場合は、湿式
混合の際、有機バインダとともに酸化タンタルを添加す
る。本例でのＴａ添加量は、Ｓｎ原子に対して３ａｔｍ
％添加した。
【００１５】（２）キャリブレーション：以下の表１に
示すように、任意のＮＯ2 、ＮＯ、Ｏ2 分圧を９水準選
び、図２と同一の構成でセンサ素子１の上流側に触媒６
を設けない状態で、各分圧に調整したガスを流してセン
サ素子１で抵抗を測定し、これらから式（１）中のＡ〜
Ｈ及びＱの係数を計算して求めた。係数計算の結果を以
下の表２に示す。
示すように、任意のＮＯ2 、ＮＯ、Ｏ2 分圧を９水準選
び、図２と同一の構成でセンサ素子１の上流側に触媒６
を設けない状態で、各分圧に調整したガスを流してセン
サ素子１で抵抗を測定し、これらから式（１）中のＡ〜
Ｈ及びＱの係数を計算して求めた。係数計算の結果を以
下の表２に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】（３）比較測定：ＮＯ2 、ＮＯの分圧が既
知で、Ｏ2 分圧が０．２ａｔｍの混合ガスを、図２と同
一の構成の装置に導入し、センサ素子１の抵抗を測定し
た。センサ素子１の温度は５５０℃とした。触媒６の温
度は４００℃とした。この時のＮＯ／ＮＯｘ値は０．３
５とした。そして、上述したキャリブレーションを経て
予め求めた抵抗値と分圧との関係を示す上記式（１）
と、ＰNOx ＝ＰNO＋ＰNO2 及びＰNO／ＰNO x ＝０．３５
の関係とを用い、ＮＯｘ分圧を計算して求めた。そし
て、設定ＮＯｘ分圧と計算ＮＯｘ分圧とを、偏差（％）
＝｜計算ＮＯｘ−設定ＮＯｘ｜／設定ＮＯｘで比較し
た。結果を表３に示す。
知で、Ｏ2 分圧が０．２ａｔｍの混合ガスを、図２と同
一の構成の装置に導入し、センサ素子１の抵抗を測定し
た。センサ素子１の温度は５５０℃とした。触媒６の温
度は４００℃とした。この時のＮＯ／ＮＯｘ値は０．３
５とした。そして、上述したキャリブレーションを経て
予め求めた抵抗値と分圧との関係を示す上記式（１）
と、ＰNOx ＝ＰNO＋ＰNO2 及びＰNO／ＰNO x ＝０．３５
の関係とを用い、ＮＯｘ分圧を計算して求めた。そし
て、設定ＮＯｘ分圧と計算ＮＯｘ分圧とを、偏差（％）
＝｜計算ＮＯｘ−設定ＮＯｘ｜／設定ＮＯｘで比較し
た。結果を表３に示す。
【００１９】
【表３】
【００２０】表３の結果から、本発明の式（１）を使用
して求めた計算ＮＯｘ分圧は、設定ＮＯｘ分圧と偏差が
少なくほぼ同等の値を得ることができ、式（１）を使用
してガス濃度を測定することの有効性を確認することが
できた。
して求めた計算ＮＯｘ分圧は、設定ＮＯｘ分圧と偏差が
少なくほぼ同等の値を得ることができ、式（１）を使用
してガス濃度を測定することの有効性を確認することが
できた。
【００２１】比較例
比較例として、実施例と同一のセンサ素子及び触媒を使
用して、図２に示す構造の装置により、分圧と抵抗とが
線型の関係にあるとした場合を検討した。この場合、使
用した式は、Ｒ＝ｌＰNO2 ＋ｍＰNO＋ｎＰO2となり、ま
ず実施例と同様にキャリブレーションを行い上式の各係
数を求め、その後実施例と同様に比較測定をおこなっ
た。
用して、図２に示す構造の装置により、分圧と抵抗とが
線型の関係にあるとした場合を検討した。この場合、使
用した式は、Ｒ＝ｌＰNO2 ＋ｍＰNO＋ｎＰO2となり、ま
ず実施例と同様にキャリブレーションを行い上式の各係
数を求め、その後実施例と同様に比較測定をおこなっ
た。
【００２２】（１）キャリブレーション：以下の表４に
示すように、任意のＮＯ2 、ＮＯ、Ｏ2 分圧を３水準選
び、図２と同一の構成でセンサ素子１の上流側に触媒６
を設けない状態で、各分圧に調整したガスを流してセン
サ素子１で抵抗を測定し、これらから上式中のｌ〜ｎの
係数を計算して求めた。係数計算の結果を以下の表５に
示す。
示すように、任意のＮＯ2 、ＮＯ、Ｏ2 分圧を３水準選
び、図２と同一の構成でセンサ素子１の上流側に触媒６
を設けない状態で、各分圧に調整したガスを流してセン
サ素子１で抵抗を測定し、これらから上式中のｌ〜ｎの
係数を計算して求めた。係数計算の結果を以下の表５に
示す。
【００２３】
【表４】
【００２４】
【表５】
【００２５】（３）比較測定：実施例と同様の設定ＮＯ
ｘ分圧を有するガスに対し、センサ素子の抵抗値及び上
式から求めた計算ＮＯｘ分圧を求め、この計算ＮＯｘ分
圧と設定ＮＯｘ分圧とを実施例と同様に偏差で比較し
た。結果を表６に示す。表６の結果から、比較例では計
算ＮＯｘの値が設定ＮＯｘの値から大きくずれており、
線型の式は精度が悪いことがわかった。
ｘ分圧を有するガスに対し、センサ素子の抵抗値及び上
式から求めた計算ＮＯｘ分圧を求め、この計算ＮＯｘ分
圧と設定ＮＯｘ分圧とを実施例と同様に偏差で比較し
た。結果を表６に示す。表６の結果から、比較例では計
算ＮＯｘの値が設定ＮＯｘの値から大きくずれており、
線型の式は精度が悪いことがわかった。
【００２６】
【表６】
【００２７】上述した実施例においては、図２に示すよ
うに、センサ素子を１個使用した例を説明した。しか
し、本発明では、３種のガスの分圧がすべて未知の場合
は、３個の異なる酸化物半導体を用いたセンサ素子を使
用して上記式（１）を３セット求めて各濃度を求める構
成をとることもできる。また、２個の異なる酸化物半導
体を用いたセンサ素子と、１つのＯ2 分圧計測手段を併
用した構成をとることもできる。
うに、センサ素子を１個使用した例を説明した。しか
し、本発明では、３種のガスの分圧がすべて未知の場合
は、３個の異なる酸化物半導体を用いたセンサ素子を使
用して上記式（１）を３セット求めて各濃度を求める構
成をとることもできる。また、２個の異なる酸化物半導
体を用いたセンサ素子と、１つのＯ2 分圧計測手段を併
用した構成をとることもできる。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、上記式（１）に基づき、センサ素子からの抵
抗値を計算して各ガス成分の分圧を求め、その分圧から
各ガス成分の濃度を求めることで、ＮＯｘ、ＮＯ2 、Ｎ
Ｏ及びＯ2 のいずれかの濃度を高精度に求めることがで
きる。
によれば、上記式（１）に基づき、センサ素子からの抵
抗値を計算して各ガス成分の分圧を求め、その分圧から
各ガス成分の濃度を求めることで、ＮＯｘ、ＮＯ2 、Ｎ
Ｏ及びＯ2 のいずれかの濃度を高精度に求めることがで
きる。
【図１】本発明のガス濃度測定方法のメカニズムを説明
するための図である。
するための図である。
【図２】本発明のガス濃度測定方法を実施する装置の一
例の構成を示す図である。
例の構成を示す図である。
１ センサ素子、２ 煙道、３ ケーブル、４ 演算
部、６ 触媒
部、６ 触媒
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−20075（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−264861（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−66347（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−150340（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−278272（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−67850（ＪＰ，Ａ)
実開 昭56−157665（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 27/12
G01N 27/04
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】金属酸化物半導体を検出素子として用いる
センサ素子を利用してＮＯｘ、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 の
いずれかの濃度を測定するガス濃度測定方法において、
金属酸化物半導体素子の抵抗値から、以下の式（１）に
示す関係式を用いて、ＮＯ2 、ＮＯ及びＯ2 のいずれか
の分圧を求め、求めた分圧からＮＯｘ、ＮＯ2 、ＮＯ及
びＯ2 のいずれかの濃度を求めることを特徴とするガス
濃度測定方法； 【数１】 - 【請求項２】前記金属酸化物半導体として、Ｉｎ
2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、ＮｉＯのいずれかを用いる請求項１
記載のガス濃度測定方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06602097A JP3510447B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | ガス濃度測定方法 |
| US09/036,068 US6006586A (en) | 1997-03-19 | 1998-03-06 | Method of measuring gas concentration |
| DE69802449T DE69802449T2 (de) | 1997-03-19 | 1998-03-17 | Verfahren zur Messung der Gaskonzentration |
| EP98301996A EP0866333B1 (en) | 1997-03-19 | 1998-03-17 | Method of measuring gas concentration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06602097A JP3510447B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | ガス濃度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10260149A JPH10260149A (ja) | 1998-09-29 |
| JP3510447B2 true JP3510447B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=13303837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06602097A Expired - Fee Related JP3510447B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | ガス濃度測定方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6006586A (ja) |
| EP (1) | EP0866333B1 (ja) |
| JP (1) | JP3510447B2 (ja) |
| DE (1) | DE69802449T2 (ja) |
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| AU2002211746A1 (en) * | 2000-10-16 | 2002-04-29 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Method and apparatus for analyzing mixtures of gases |
| US6697729B2 (en) | 2002-04-08 | 2004-02-24 | Cummins, Inc. | System for estimating NOx content of exhaust gas produced by an internal combustion engine |
| DE102004005353B4 (de) | 2004-02-03 | 2016-08-11 | CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH | Verfahren zur Bestimmung der Parameter von Gasen |
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| US9389212B2 (en) * | 2011-02-28 | 2016-07-12 | Honeywell International Inc. | NOx gas sensor including nickel oxide |
| US9164080B2 (en) | 2012-06-11 | 2015-10-20 | Ohio State Innovation Foundation | System and method for sensing NO |
| CN104132967B (zh) * | 2014-06-20 | 2016-12-07 | 浙江理工大学 | 一种基于双阈值随机共振的低浓度气体检测方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5766347A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-22 | Hitachi Ltd | Detector for mixture gas |
| US4542640A (en) * | 1983-09-15 | 1985-09-24 | Clifford Paul K | Selective gas detection and measurement system |
| JPS61147145A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-04 | Katsumi Yoshino | ガス検知素子 |
| DE3804486A1 (de) * | 1988-02-12 | 1989-08-24 | Siemens Ag | Transformationsglied fuer eine anordnung zum messen der konzentrationen in gas- und stoffgemischen unter verwendung von sensorelementen mit nichtlinearen kennlinien |
| JPH06222028A (ja) * | 1993-01-27 | 1994-08-12 | Idemitsu Kosan Co Ltd | ＮＯｘセンサ |
| JPH0720075A (ja) * | 1993-05-06 | 1995-01-24 | Nippon Sanso Kk | ガス濃度測定方法および装置 |
| JPH08122287A (ja) * | 1994-10-24 | 1996-05-17 | Ngk Insulators Ltd | ガス成分の濃度の測定装置および方法 |
| JPH08278272A (ja) * | 1995-04-10 | 1996-10-22 | Ngk Insulators Ltd | ＮＯｘセンサ |
| JP3050781B2 (ja) * | 1995-10-20 | 2000-06-12 | 日本碍子株式会社 | 被測定ガス中の所定ガス成分の測定方法及び測定装置 |
| JPH09264861A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Ngk Insulators Ltd | ガス濃度測定方法および装置 |
-
1997
- 1997-03-19 JP JP06602097A patent/JP3510447B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-06 US US09/036,068 patent/US6006586A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-17 EP EP98301996A patent/EP0866333B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-17 DE DE69802449T patent/DE69802449T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69802449D1 (de) | 2001-12-20 |
| EP0866333A1 (en) | 1998-09-23 |
| EP0866333B1 (en) | 2001-11-14 |
| US6006586A (en) | 1999-12-28 |
| DE69802449T2 (de) | 2002-05-23 |
| JPH10260149A (ja) | 1998-09-29 |
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