JPH01307636A - 水素濃度検出装置及び検出方法 - Google Patents
水素濃度検出装置及び検出方法Info
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- JPH01307636A JPH01307636A JP13899088A JP13899088A JPH01307636A JP H01307636 A JPH01307636 A JP H01307636A JP 13899088 A JP13899088 A JP 13899088A JP 13899088 A JP13899088 A JP 13899088A JP H01307636 A JPH01307636 A JP H01307636A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、雰囲気中に於ける水素濃１１検出する装置及
び方法に関する。
び方法に関する。
（→ 従来の技術
各機の混合ガス中の水素濃度を検出するもの、即ち水素
ガスセンサーとして、半導体式、接触燃焼式、熱伝導式
のものが知られている。例えば、半導体式、接触燃焼式
のカスセンサーは、特開昭６１−６６９５６号公報、特
開昭６１−２２３６４２号公報に開示されている。
ガスセンサーとして、半導体式、接触燃焼式、熱伝導式
のものが知られている。例えば、半導体式、接触燃焼式
のカスセンサーは、特開昭６１−６６９５６号公報、特
開昭６１−２２３６４２号公報に開示されている。
ｅウ 発明が解決しようとする課題
しかし、半導体式、接触燃焼式のものは、数１０ｐｐｍ
、数％程度の比較的低濃度の水素だけしか検圧できす、
また熱伝導式のものは、検出範囲鉱床いもののガス種を
明確にする選択性が悪くて結果的に精度も低い。
、数％程度の比較的低濃度の水素だけしか検圧できす、
また熱伝導式のものは、検出範囲鉱床いもののガス種を
明確にする選択性が悪くて結果的に精度も低い。
本発明は、数％から１００４近くまでの範囲に亘る水素
濃度を選択性良く検出できるようにしたものである。
濃度を選択性良く検出できるようにしたものである。
に）課題を解決するための手段
本弁明による解決手段は、互いに連結された水素吸蔵合
金及び歪素子と、上記歪素子の出力に基ついて水素濃度
を判定する濃度判定手段とから構成しである。
金及び歪素子と、上記歪素子の出力に基ついて水素濃度
を判定する濃度判定手段とから構成しである。
また、本発明による解決手段は、水素吸蔵合金を水素濃
度に応じて体積変化させると共に、この体積変化によつ
て歪素子に出力を加え、歪素子の歪量を電気的に或いは
機械的に変換して測定し、との測足僅に基づいて氷像濃
度を判定する構成である。
度に応じて体積変化させると共に、この体積変化によつ
て歪素子に出力を加え、歪素子の歪量を電気的に或いは
機械的に変換して測定し、との測足僅に基づいて氷像濃
度を判定する構成である。
（ホ）作 用
ＬａＮｉ＠、パラジウム系合金、鉄系合金、チタン系合
金、ニッケル系合金等の水素吸蔵合金、好ましくは薄膜
化された合金と、銅−ニッケル系合金や圧電素子等の歪
素子とを重合、接合等の手段で連結してセンサーとし、
濃度を測定せんとする雰囲気中に置く。水素吸蔵合金は
、雰囲気中の水素たけを吸蔵し、ｅ、蔵度合に応じて体
積膨張する。斯る体積変化は歪素子に出力として印加さ
れ、歪素子は電気的出力或いは機械的出力を示す。この
センサー出力は水素吸蔵蓋と相関々係を有しておシ、か
くして出力対水素吸蔵量（水素濃度）の基準データと照
会することによシ、水素濃度が判定される。
金、ニッケル系合金等の水素吸蔵合金、好ましくは薄膜
化された合金と、銅−ニッケル系合金や圧電素子等の歪
素子とを重合、接合等の手段で連結してセンサーとし、
濃度を測定せんとする雰囲気中に置く。水素吸蔵合金は
、雰囲気中の水素たけを吸蔵し、ｅ、蔵度合に応じて体
積膨張する。斯る体積変化は歪素子に出力として印加さ
れ、歪素子は電気的出力或いは機械的出力を示す。この
センサー出力は水素吸蔵蓋と相関々係を有しておシ、か
くして出力対水素吸蔵量（水素濃度）の基準データと照
会することによシ、水素濃度が判定される。
（へ）実施例
水素吸蔵合金としてＬａＮｉ、を、歪素子として銅−ニ
ッケル系合金を夫々使用し、歪素子からｖｔ電気的出力
祷て濃度判定を行なう例を図面に基づいて説明する。
ッケル系合金を夫々使用し、歪素子からｖｔ電気的出力
祷て濃度判定を行なう例を図面に基づいて説明する。
センサー１は、樹脂等の電気伝導性の無い、即ち絶縁性
基板２の上面に歪素子３ ｔ−０，０５〜０．１鱈の厚
みで接着している。この歪素子３は、エツチング等によ
つて線幅０，０１〜０．１ ｆｆ程度で並行Ｎｉ線化さ
れ、両端を交互に連結することにより全体の抵抗値がｌ
ＯＯΩ程度を示すよう加工される（第２図参照）。加工
された歪素子３の両側には、リードｉＩ４．４をボンデ
ィングしている。
基板２の上面に歪素子３ ｔ−０，０５〜０．１鱈の厚
みで接着している。この歪素子３は、エツチング等によ
つて線幅０，０１〜０．１ ｆｆ程度で並行Ｎｉ線化さ
れ、両端を交互に連結することにより全体の抵抗値がｌ
ＯＯΩ程度を示すよう加工される（第２図参照）。加工
された歪素子３の両側には、リードｉＩ４．４をボンデ
ィングしている。
こうして、加工された歪素子３及びリード線４．４上に
は、耐熱性を有するホリアミド樹脂層５を被覆して絶縁
している。
は、耐熱性を有するホリアミド樹脂層５を被覆して絶縁
している。
そして、このポリアミド樹脂層５の上面には、水素吸蔵
合金６を蒸１６法或いはスパック法によって５〜１０．
ａｍの厚みで膜形成する。
合金６を蒸１６法或いはスパック法によって５〜１０．
ａｍの厚みで膜形成する。
このセンサーｌは、純水素雰囲気中で活性化された後に
、感度を上げるべくリード線４．４をホイートストンブ
リッジ７に組込み（第３図参照〕、しかる後に測定せん
とする雰囲気中に配置される。
、感度を上げるべくリード線４．４をホイートストンブ
リッジ７に組込み（第３図参照〕、しかる後に測定せん
とする雰囲気中に配置される。
測定雰囲気中で、センサー１は存在する水素を水素吸蔵
合金６によって吸蔵し、該合金６の体積をｉ＆＆量に応
じて膨張させる。斯る体積変化は、歪素子３に対して出
力として印加され、歪素子３は全度合（歪ｔ）に応じて
数メΩ〜数１０＃ｌΩの範囲で抵抗値を変化させる。
合金６によって吸蔵し、該合金６の体積をｉ＆＆量に応
じて膨張させる。斯る体積変化は、歪素子３に対して出
力として印加され、歪素子３は全度合（歪ｔ）に応じて
数メΩ〜数１０＃ｌΩの範囲で抵抗値を変化させる。
この抵抗値変化をブリッジ７によつて出力電圧に７に換
し、東に差動アンプ８で増幅して測定する。
し、東に差動アンプ８で増幅して測定する。
そして、−度判定手段として例えばマイクロコンピュー
タ９は、この測定値を基準データと比較し且つ比Ｖｉ鮎
果に泰ついて水素吸蔵量（水素濃度）を判定し、更に表
示器１０でディジタル表示器い鉱＠度表示等を行なうの
である。
タ９は、この測定値を基準データと比較し且つ比Ｖｉ鮎
果に泰ついて水素吸蔵量（水素濃度）を判定し、更に表
示器１０でディジタル表示器い鉱＠度表示等を行なうの
である。
水素ａ蔵合金は、一定圧力の雰囲気中では水素分圧（水
素濃度）に比例した量の水素だけをａ蔵して膨張する。
素濃度）に比例した量の水素だけをａ蔵して膨張する。
従、て、体積変化を調べることにより、低濃度から極め
て高濃度までの広範囲に亘シ水素濃度を選択性良く検出
することができる。
て高濃度までの広範囲に亘シ水素濃度を選択性良く検出
することができる。
本実施例では、水素吸蔵合金６を薄膜化したことによシ
、歳大約２０９６の膨張、収縮を繰返すときに、耐久性
の点で有利と成る。
、歳大約２０９６の膨張、収縮を繰返すときに、耐久性
の点で有利と成る。
尚、本実施例に於ける水素濃度センサー１は、歪素子３
上に水素吸蔵合金６の薄膜を設けているが、逆に合金６
の薄膜上に歪素子３を設けても良い。
上に水素吸蔵合金６の薄膜を設けているが、逆に合金６
の薄膜上に歪素子３を設けても良い。
（ト） 発明の効果
本発明に依れは、水素吸蔵合金と歪素子とを組合せるだ
けの簡単な構造で水素濃度を高稍度で且つ広範囲に亘、
て検出できるものである。
けの簡単な構造で水素濃度を高稍度で且つ広範囲に亘、
て検出できるものである。
′ＩＰ、１図は本発明による水素濃度センサーの断面図
、第２図は全素子接合時の平面図、第３図は検出回路図
でるる。 ３・・・歪素子、６・・・水素吸蔵合金。
、第２図は全素子接合時の平面図、第３図は検出回路図
でるる。 ３・・・歪素子、６・・・水素吸蔵合金。
Claims (2)
- （１）互いに連結された水素吸蔵合金及び歪素子と、上
記歪素子の出力に基づいて水素濃度を判定する濃度判定
手段とから成る水素濃度検出装置。 - （２）水素吸蔵合金を水素濃度に応じて体積変化させる
と共に、この体積変化によって歪素子に出力を加え、歪
素子の歪量を電気的に或いは機械的に変換して測定し、
この測定値に基づいて水素濃度を判定して成る水素濃度
検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13899088A JPH01307636A (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 水素濃度検出装置及び検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13899088A JPH01307636A (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 水素濃度検出装置及び検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01307636A true JPH01307636A (ja) | 1989-12-12 |
Family
ID=15234906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13899088A Pending JPH01307636A (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 水素濃度検出装置及び検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01307636A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5184500A (en) * | 1990-03-20 | 1993-02-09 | J And N Associates, Inc. | Gas detector |
| US5708190A (en) * | 1996-04-02 | 1998-01-13 | Ssi Technologies, Inc. | Gas concentration sensor |
| US7134317B2 (en) * | 2003-09-30 | 2006-11-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of detecting a hydrogen concentration and apparatus for detecting hydrogen |
| JP2021001881A (ja) * | 2019-06-21 | 2021-01-07 | マテリオン ゲーエムベーハー | 水素センサおよび水素センサの生産方法、測定デバイスならびに水素濃度を測定する方法 |
| JP2023500083A (ja) * | 2019-10-30 | 2023-01-04 | 江▲蘇▼多▲維▼科技有限公司 | 電気的に隔絶されたトンネル磁気抵抗応力感知素子を利用した水素ガス・センサ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5766357A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-22 | Sekisui Chem Co Ltd | Reaction measuring device for metal hydride |
-
1988
- 1988-06-06 JP JP13899088A patent/JPH01307636A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5766357A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-22 | Sekisui Chem Co Ltd | Reaction measuring device for metal hydride |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5184500A (en) * | 1990-03-20 | 1993-02-09 | J And N Associates, Inc. | Gas detector |
| US5708190A (en) * | 1996-04-02 | 1998-01-13 | Ssi Technologies, Inc. | Gas concentration sensor |
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| JP2021001881A (ja) * | 2019-06-21 | 2021-01-07 | マテリオン ゲーエムベーハー | 水素センサおよび水素センサの生産方法、測定デバイスならびに水素濃度を測定する方法 |
| JP2023500083A (ja) * | 2019-10-30 | 2023-01-04 | 江▲蘇▼多▲維▼科技有限公司 | 電気的に隔絶されたトンネル磁気抵抗応力感知素子を利用した水素ガス・センサ |
| EP4053551A4 (en) * | 2019-10-30 | 2023-12-06 | MultiDimension Technology Co., Ltd. | HYDROGEN SENSOR BASED ON A VOLTAGE SENSITIVE ELEMENT WITH ELECTRICAL INSULATION AND MAGNETIC RESISTANCE |
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