JP4944972B2 - センサ素子の検査装置およびセンサ素子の電気的特性検査方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態に係る検査装置1(図2参照)における検査対象たるセンサ素子101の構造を模式的に示す断面図である。図1に示すセンサ素子101は、酸素イオン伝導性固体電解質であるジルコニアを主成分とするセラミックスを構造材料として構成されたNOxセンサである。
図2は、本実施の形態に係る検査装置1の構成を概略的に示す図である。検査装置1は、ガスセンサの一種であるNOxセンサに用いるセンサ素子101の電気的特性(素子特性)を検査する装置である。素子特性検査は、センサ素子101をNOxセンサの本体部に組み込むに先立ち、上述した各ポンプセルや種々のセンサセルなどがあらかじめ規格として定められた範囲内の特性を有することを確認するために行う、電気的特性の検査である。
図3は、測定チャンバ4の具体的構成を示す図である。なお、図3においては、測定チャンバ4の長手方向をx軸方向とする右手系のxyz座標を付している(以降の図においても同様)。図3(a)は、測定チャンバ4の長手方向に沿った断面図である。図3(b)は、測定チャンバ4を+x側からみた図である。
検査装置1における素子特性の検査は、それぞれの測定チャンバ4において、図5(b)に示す状態にセンサ素子101を配置し、プローブ6をセンサ素子101の基準ガス導入口105が設けられた側の先端部E2の近傍に備わる端子電極と接触させた状態で、混合ガス供給部2から所定の混合比にて混合ガスを流しつつ行われる。
2 混合ガス供給部
3 測定部
4 測定チャンバ
4a (測定チャンバの)開口部
4b (測定チャンバの)底部
5 分岐供給路
6 プローブ
7 測定手段
8 流量調整手段
15 気化器
16 混合ガス供給路
17 流量調整手段
19 ヒータ
41 素子挿脱部
42 テーパー部
43 ガス導入部
43a (ガス導入部の)内壁面
44 ヒータ
45 載置台
46 (素子挿脱部とセンサ素子の)隙間
101 センサ素子
104 ガス導入口
105 基準ガス導入口
Claims (7)
- ガスセンサ用のセンサ素子の検査装置であって、
一方端側が外部に開口した開口部であるとともに他方端側が有底端部である略筒状体であり、それぞれに1つのセンサ素子が挿入される複数のチャンバと、
前記複数のチャンバのそれぞれに所定の検査用ガスを供給するガス供給手段と、
前記複数のチャンバのそれぞれに対応させて設けられた、前記複数のチャンバのそれぞれにおける前記混合ガスの流量を個別に制御可能な複数の流量調整手段と、
前記複数のチャンバのそれぞれに挿入された状態のセンサ素子と電気的に接続されて所定の電気的測定を行う測定手段と、
を備え、
前記複数のチャンバのそれぞれが、
前記開口部から続く略筒状の空間であり、前記センサ素子が挿脱される素子挿脱部と、
前記素子挿脱部と連接し、かつ、前記チャンバの内部に向かうほど長手方向に垂直な断面が大きい断面視テーパー状の空間であるテーパー部と、
前記テーパー部から前記チャンバの底部まで連続する略筒状の空間であり、前記ガス供給手段からの前記検査用ガスの供給口が接続されるガス導入部と、
を備えることを特徴とする検査装置。 - ガスセンサ用のセンサ素子の検査装置であって、
一方端側が外部に開口した開口部であるとともに他方端側が有底端部である略筒状体であり、それぞれに1つのセンサ素子が挿入される複数のチャンバと、
前記複数のチャンバのそれぞれに所定の検査用ガスを供給するガス供給手段と、
前記複数のチャンバのそれぞれに対応させて設けられた、前記複数のチャンバのそれぞれにおける前記混合ガスの流量を個別に制御可能な複数の流量調整手段と、
前記複数のチャンバのそれぞれに挿入された状態のセンサ素子と電気的に接続されて所定の電気的測定を行う測定手段と、
を備え、
前記複数のチャンバのそれぞれが、
前記センサ素子が挿脱される素子挿脱部と、
前記ガス供給手段からの前記検査用ガスの供給口が接続されるガス導入部と、
前記素子挿脱部と前記ガス導入部とのそれぞれに連接するテーパー部と、
を備え、
前記素子挿脱部は、前記開口部から続く略筒状の空間であり、
前記ガス導入部は、前記テーパー部から前記チャンバの底部まで連続する略筒状の空間であり、
前記素子挿脱部の内径は前記ガス導入部の内径よりも小さく、
前記テーパー部においては、前記素子挿脱部の側から前記ガス導入部の側へ向かうほど前記チャンバの長手方向に垂直な断面が大きくなっている、
ことを特徴とする検査装置。 - 請求項1または請求項2に記載の検査装置であって、
前記検査用ガスの前記供給口が、前記ガス導入部の内壁面の接線方向に延在するように前記ガス導入部と接続されてなる、
ことを特徴とする検査装置。 - ガスセンサ用のセンサ素子の電気的特性を検査する方法であって、
一方端側が外部に開口した開口部であるとともに他方端側が有底端部である略筒状体であるチャンバであって、
前記開口部から続く略筒状の空間である素子挿脱部と、
前記素子挿脱部と連接し、かつ、内部に向かうほど長手方向に垂直な断面が大きい断面視テーパー状の空間であるテーパー部と、
前記テーパー部から底部まで連続する略筒状の空間であるガス導入部と、
を備えるチャンバを準備するチャンバ準備工程と、
前記センサ素子を、前記チャンバとの間に隙間を設けつつ先端が前記テーパー部に達するように前記チャンバ内へ挿入する挿入工程と、
前記チャンバに前記センサ素子が挿入された状態で、所定のガス供給手段から前記ガス導入部に設けた供給口を通じて前記チャンバに対し検査用ガスを供給するガス供給工程と、
前記チャンバに挿入された前記センサ素子の他端部近傍に備わる端子電極と所定の測定手段とを電気的に接続して電気的測定を行う測定工程と、
を備え、
前記検査用ガスを前記隙間から流出させつつ前記電気的測定を行う、
ことを特徴とするセンサ素子の電気的特性検査方法。 - ガスセンサ用のセンサ素子の電気的特性を検査する方法であって、
一方端側が外部に開口した開口部であるとともに他方端側が有底端部である略筒状体であるチャンバであって、
前記センサ素子が挿脱される素子挿脱部と、
前記ガス供給手段からの前記検査用ガスの供給口が接続されるガス導入部と、
前記素子挿脱部と前記ガス導入部とのそれぞれに連接するテーパー部と、
を備え、
前記素子挿脱部が、前記開口部から続く略筒状の空間であり、
前記ガス導入部が、前記テーパー部から底部まで連続する略筒状の空間であり、
前記素子挿脱部の内径が前記ガス導入部の内径よりも小さく、かつ、前記テーパー部においては、前記素子挿脱部の側から前記ガス導入部の側へ向かうほど長手方向に垂直な断面が大きくなっているチャンバを準備する、チャンバ準備工程と、
前記センサ素子を、前記チャンバとの間に隙間を設けつつ先端が前記テーパー部に達するように前記チャンバ内へ挿入する挿入工程と、
前記チャンバに前記センサ素子が挿入された状態で、所定のガス供給手段から前記ガス導入部に設けた供給口を通じて前記チャンバに対し検査用ガスを供給するガス供給工程と、
前記チャンバに挿入された前記センサ素子の他端部近傍に備わる端子電極と所定の測定手段とを電気的に接続して電気的測定を行う測定工程と、
を備え、
前記検査用ガスを前記隙間から流出させつつ前記電気的測定を行う、
ことを特徴とするセンサ素子の電気的特性検査方法。 - 請求項4または請求項5に記載の検査方法であって、
前記検査用ガスの前記供給口が、前記ガス導入部の内壁面の接線方向に延在するように前記ガス導入部と接続されてなる、
ことを特徴とするセンサ素子の電気的特性検査方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の検査装置を用いてガスセンサ用のセンサ素子の電気的特性を検査する方法であって、
前記複数のチャンバのそれぞれに、前記センサ素子を、当該チャンバとの間に隙間を設けつつ先端が前記テーパー部に達するように挿入した状態で、前記ガス供給手段から前記供給口を通じて前記複数のチャンバのそれぞれに対し前記検査用ガスを供給することにより、前記検査用ガスを前記隙間から流出させつつ前記測定手段による前記電気的測定を行う、
ことを特徴とするセンサ素子の電気的特性検査方法。
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