JP4573514B2 - 定電位電解式ガス測定方法 - Google Patents
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Description
(1)定電位電解式ガスセンサの被検ガスに対する感度低下を防止することができる。
(2)定電位電解式ガスセンサの被検ガスに対する感度低下を防止して、該センサの交換周期、校正周期を著しく延長することができる。
といった格別なる効果を奏し得る。
先ず、本発明の一実施例によれば、作用極5に対して被検ガスの電解電流と同方向の電流を生じさせる電圧を印加する回復動作を行う。
SO2センサ:+100〜+500mV
NOセンサ:+400〜+500mV
NO2センサ:−100〜−500mV
COセンサ:+100〜+500mV
に設定することで好結果が得られる。
SO2センサを用い、ガス成分としてSO2がほとんど無く、NOxが100ppmほどに管理された煙道ガス(SO2ガスが1ppm以下、NOガスが100ppm、NO2ガスが3ppmの環境)を連続測定すると、図3に示すように、感度が経時的に低下し(1週間で10%程度の感度低下)、1500時間で初期の感度の22%になった。SO2センサが常に還元電流が流れた状態になったためであると考えられる。図3中の縦軸は相対感度(対初期感度比)(%)を示し、横軸は経過時間を示す。
図5は、SO2センサの40日の連続使用テスト(フィールドテスト)後の、経過時間に対する相対感度(対初期(テスト前)感度比)(%)を示す。連続使用テストにて約20%まで低下した感度は、空気中でエージング(通電状態)しても徐々に回復する傾向はあるが、19日経過した時点で約50%程度までしか回復しなかった。
実施例1にて説明したように、本発明に従えば、基本的にセンサ1はその感度低下が防止されて、連続的に使用することができる。しかし、例えば、定期的にあるセンサ1の感度をより完全に初期の感度に回復させるなどの目的で、比較的長時間回復動作を実施することが考えられる。
次に、本発明の他の実施態様について説明する。本実施例では、干渉ガスに対して、被検ガスと同方向の最小の電流を生じさせる電圧であって、且つ、被検ガスに対して限界電流が得られる電圧を作用極5に印加することで、作用極5の活性の劣化を防ぐ。
SO2センサ、NOセンサ、NO2センサ、COセンサについて、それぞれ干渉ガスを多量に含む試料ガスについて、上記電極保護電位を作用極に与えた状態で連続測定を実施したが、飛躍的に感度低下を防止することができ、センサ1の交換周期、構成周期を著しく延長することができた。
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例では、作用極5と対極7との間に流れる電流の極性を検知して、電流が被検ガスによる電解電流(酸化或いは還元電流)と同方向の場合(順方向電流)は通常の電流測定を行い、被検ガスによる電解電流(酸化或いは還元電流)とは逆方向の場合(逆方向電流)は高抵抗で電流がほとんど流れないように切り替える機構を持った回路を備えることで、作用極5の活性の劣化を防ぐ。
SO2センサと変換器20との間に上記構成の保護回路(基板)200を組み込んだ基板を取り付けた。低抵抗リード線31の抵抗が10Ωであるのに対して、高抵抗リード線32の抵抗は、1MΩとした。センサ1からの信号は、この保護回路200を通じて変換器20に取り込んだ。
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例では、乾燥状態で保存したことにより感度が劣化したセンサ1において、作用極5に対して、被検ガスと同方向の電流を生じる電圧を印加することで、作用極5の活性を回復させる。
図7は、SO2センサをデシケータ内で保存した際の、初期の感度に対する相対感度(%)と、経過日数の関係を示す。図7から分かるように、SO2センサでは、乾燥保存すると、径時的に感度が低下する。
2 演算表示部
3 ガス透過性隔膜
4 電解液
5 作用極
6 参照極
7 対極
20 変換器
31 低抵抗リード線(第1の接続部材)
32 高抵抗リード線(第2の接続部材)
41 リードリレースイッチ(切り替え部材)
42 リードリレー切り替え回路(切り替え制御手段)
50 電流極性判定手段
51 極性反転回路
Claims (4)
- 作用極及び対極を具備する定電位電解式ガスセンサを用い、前記作用極を所定の電位に制御すると共に、被検ガスの電解電流を検知して被検ガスを測定する定電位電解式ガス測定方法において、
少なくとも被検ガスと干渉ガスとを含む試料ガスの測定時に、干渉ガスに対して被検ガスの電解電流と同方向の電流を生じさせる電位であって、且つ、被検ガスに対して限界電流が得られる所定の電位を前記作用極に与えて測定動作を行うことを特徴とする定電位電解式ガス測定方法。 - 前記所定の電位は、試料ガス中の被検ガスの濃度によらずに、干渉ガスに対して安定して被検ガスの電解電流と同方向の電流を生じさせる範囲で該電流が最小となるように設定されることを特徴とする請求項1の定電位電解式ガス測定方法。
- 前記所定の電位は、前記センサを用いて求められる干渉ガスの酸化還元平衡電位よりも、被検ガスの電解電流と同方向の電流を生じさせる極性側に100mV〜150mV大きいことを特徴とする請求項1又は2の定電位電解式ガス測定方法。
- 前記センサは、二酸化硫黄ガスセンサ、一酸化窒素ガスセンサ、二酸化窒素ガスセンサ又は一酸化炭素ガスセンサであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載の定電位電解式ガス測定方法。
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