JPH04142455A - 窒素酸化物センサとその使用方法 - Google Patents
窒素酸化物センサとその使用方法Info
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- JPH04142455A JPH04142455A JP2266048A JP26604890A JPH04142455A JP H04142455 A JPH04142455 A JP H04142455A JP 2266048 A JP2266048 A JP 2266048A JP 26604890 A JP26604890 A JP 26604890A JP H04142455 A JPH04142455 A JP H04142455A
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Landscapes
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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】
［産業上の利用分野コ
本発明は、窒素酸化物センサとその使用方法に関する。
Ｅ従来の技術と発明が解決しようとする課題〕燃焼炉や
自動車から出る窒素酸化物ＮＯ は大気汚染の原因物
質の−っであり、その濃度の迅速で精度の高い検出が重
要視されている。
自動車から出る窒素酸化物ＮＯ は大気汚染の原因物
質の−っであり、その濃度の迅速で精度の高い検出が重
要視されている。
従来の化学発光方式の市販装置は、例えばＮＯ２をＮＯ
に変換する一方、昇圧トランスの出力で無声放電を起こ
してオゾンを発生させ、暗室である恒温槽の中でＮＯと
オゾンとを反応させ、この反応の際に発せられる光量を
検知する構成であった。このようにＮＯ 濃度測定の
ための従来の装置は昇圧トランス、オゾン発生器及び恒
温槽を使用していたので、装置が大型でありかつ重く、
高価であるという問題かあった。
に変換する一方、昇圧トランスの出力で無声放電を起こ
してオゾンを発生させ、暗室である恒温槽の中でＮＯと
オゾンとを反応させ、この反応の際に発せられる光量を
検知する構成であった。このようにＮＯ 濃度測定の
ための従来の装置は昇圧トランス、オゾン発生器及び恒
温槽を使用していたので、装置が大型でありかつ重く、
高価であるという問題かあった。
操作か複雑でもあった。吸光度分析方式の場合も同様の
問題があった。
問題があった。
本発明の目的は、小型・軽量かつ操作かたやすい窒素酸
化物センサを低コストで提供することにある。
化物センサを低コストで提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明に係る第１の窒素酸化物センサは、管の一端を金
属イオン導電体からなる固体電解質片で閉塞し、この固
体電解質片の管外方を向く面に集電体を配置したうえで
この集電体を金属の硝酸塩で被覆するとともに、固体電
解質片の管内力を向く面に他の集電体を配置してなる。
属イオン導電体からなる固体電解質片で閉塞し、この固
体電解質片の管外方を向く面に集電体を配置したうえで
この集電体を金属の硝酸塩で被覆するとともに、固体電
解質片の管内力を向く面に他の集電体を配置してなる。
以下、この構造の窒素酸化物センサを分離型センサとい
う。
う。
本発明に係る他の窒素酸化物センサは、金属イオン導電
体からなる固体電解質柱上に２つの集電体を配置し、一
方の集電体を金属の硝酸塩で被覆してなる。以下、この
構造の窒素酸化物センサをチップ型センサという。
体からなる固体電解質柱上に２つの集電体を配置し、一
方の集電体を金属の硝酸塩で被覆してなる。以下、この
構造の窒素酸化物センサをチップ型センサという。
分離型・チップ型のいずれの場合にも、酸素過剰のＮＯ
ガス、ＮＯ２ガス又はＮＯとＮＯ２との混合ガスを与え
ながら両集電体間の電位差を測定することにより、窒素
酸化物濃度の間接測定を実施することができる。以下、
この場合の窒素酸化物センサの動作を電圧動作という。
ガス、ＮＯ２ガス又はＮＯとＮＯ２との混合ガスを与え
ながら両集電体間の電位差を測定することにより、窒素
酸化物濃度の間接測定を実施することができる。以下、
この場合の窒素酸化物センサの動作を電圧動作という。
特に分離型センサの場合には、金属硝酸塩被覆側だけに
酸素過剰のＮＯガス、ＮＯ２ガス又はＮＯとＮＯ２との
混合ガスを与えながら両集電体間の短絡電流を測定する
ことにより、窒素酸化物濃度を測定することができる。
酸素過剰のＮＯガス、ＮＯ２ガス又はＮＯとＮＯ２との
混合ガスを与えながら両集電体間の短絡電流を測定する
ことにより、窒素酸化物濃度を測定することができる。
以下、この場合の窒素酸化物センサの動作を電流動作と
いう。
いう。
［作 用］
固体電解質片を構成する金属イオン導電体と＋
してＮａ 導電体を用い、Ｎ ａ Ｎ Ｏａからなる
金属硝酸塩被覆を施す場合を例に挙げて、本発明に係る
窒素酸化物センサの作用を説明する。
金属硝酸塩被覆を施す場合を例に挙げて、本発明に係る
窒素酸化物センサの作用を説明する。
分離型であるとチップ型であるとを問わず、電圧動作の
場合には各集電体で次の反応が生じる。
場合には各集電体で次の反応が生じる。
Ｎ ａ Ｎ Ｏ３被覆側の集電体（検知極）Ｎ ａ
＋ 、ｌ ／ ２０ ＋Ｎ Ｏ２＋ ｅ −Ｎ ａ
Ｎ Ｏａ反対側の集電体（対極）： １ ／ ２ Ｎ ａ ２０−Ｎ ａ ＋ １ ／ ４
０２ ＋ ｅ全反応は、次のとおりである。
＋ 、ｌ ／ ２０ ＋Ｎ Ｏ２＋ ｅ −Ｎ ａ
Ｎ Ｏａ反対側の集電体（対極）： １ ／ ２ Ｎ ａ ２０−Ｎ ａ ＋ １ ／ ４
０２ ＋ ｅ全反応は、次のとおりである。
１／２ Ｎａ２Ｏ＋１／４０２＋ＮＯ２−ＮａＮＯ３し
たかって、画集電体間に次の起電力Ｅが生じる。
たかって、画集電体間に次の起電力Ｅが生じる。
Ｅ ＝ Ｅ ＋ ２．１ （ＲＴ／ｎＦ）ｌｏｇ
Ｐ（ＮＯ２）ｏｎｓｔ ただし、Ｅ ：定数 ｏｎｓｔ Ｒ：気体定数 Ｔ：絶対温度 ｎ：反応電子数 Ｆ：ファラデ一定数 Ｐ（ＮＯ２）＝ＮＯ２ａ度 である。つまり、起電力変化ΔＥがＮＯ２Ｏ２濃度間Ｏ
２）の対数に比例する。上記の例ではｎ−１であるから
、Ｔ−５２３Ｋ （２５０℃）の場合にはΔＥの勾配が
１０４ ｍ Ｖ／ｄｅｃａｄｅ （理論値）となる。
Ｐ（ＮＯ２）ｏｎｓｔ ただし、Ｅ ：定数 ｏｎｓｔ Ｒ：気体定数 Ｔ：絶対温度 ｎ：反応電子数 Ｆ：ファラデ一定数 Ｐ（ＮＯ２）＝ＮＯ２ａ度 である。つまり、起電力変化ΔＥがＮＯ２Ｏ２濃度間Ｏ
２）の対数に比例する。上記の例ではｎ−１であるから
、Ｔ−５２３Ｋ （２５０℃）の場合にはΔＥの勾配が
１０４ ｍ Ｖ／ｄｅｃａｄｅ （理論値）となる。
対極はＮａの活量が一定の参照極であるのに対して、検
知極ではＮＯ２濃度に応じてＮａの活量か変化し、この
検知極の単極電位が変化するのである。
知極ではＮＯ２濃度に応じてＮａの活量か変化し、この
検知極の単極電位が変化するのである。
分離型窒素酸化物センサの電流動作の場合には、各集電
体で次の反応が生じる。
体で次の反応が生じる。
Ｎ ａ Ｎ Ｏｓ被覆側の集電体（検知極）：＋
Ｎ Ｏ＋ １ ／ ２０２ ＋ Ｎ ａ ＋ ｅ
−Ｉ−Ｎ ａ Ｎ Ｏａ反対側の集電体（対極）： ＋ Ｎ ａ Ｎ Ｏ−１−Ｎ Ｏ２±１／２０２＋Ｎａ
＋ｅ対極側で発生するＮＯ２ガスと酸素とは、管を通し
て排出される。これら両極の反応により画集電体間に電
子濃度差が生じ、この間を短絡する外部回路に短絡電流
Ｉｓが流れる。短絡電流Ｉｓは検知極側のＮＯ２濃度と
酸素濃度との関数であるが、検知極側は酸素過剰である
から短絡電流ＩｓがＮＯ２濃度だけに依存する。この際
、短絡電流値変化ΔＩｓがＮＯ２濃度にほぼ比例するこ
とがわかっている。
−Ｉ−Ｎ ａ Ｎ Ｏａ反対側の集電体（対極）： ＋ Ｎ ａ Ｎ Ｏ−１−Ｎ Ｏ２±１／２０２＋Ｎａ
＋ｅ対極側で発生するＮＯ２ガスと酸素とは、管を通し
て排出される。これら両極の反応により画集電体間に電
子濃度差が生じ、この間を短絡する外部回路に短絡電流
Ｉｓが流れる。短絡電流Ｉｓは検知極側のＮＯ２濃度と
酸素濃度との関数であるが、検知極側は酸素過剰である
から短絡電流ＩｓがＮＯ２濃度だけに依存する。この際
、短絡電流値変化ΔＩｓがＮＯ２濃度にほぼ比例するこ
とがわかっている。
ＮＯに対する酸化能を有する材料で検知極側の集電体を
構成する場合には、ＮＯ３濃度のみならずＮＯ濃度も測
定可能となる。
構成する場合には、ＮＯ３濃度のみならずＮＯ濃度も測
定可能となる。
［実施例コ
第１図は、本発明の一実施例に係る分離型窒素酸化物セ
ンサの断面図である。
ンサの断面図である。
この窒素酸化物センサでは、ガラス管ｌＯの一端に固体
電解質片１２が半分程度露出するようにこれを挿入し、
この固体電解質片１２の周囲を無機接着剤１４で気密に
封止している。固体電解質片１２としては、Ｎａ＋導電
体であるβ／β′アルミナ又はＮａ Ｚｒ Ｐｓｉ
２０１２の直径５ｍｍ５長さ１０ｍｍの棒状焼結体を使
用することができる。固体電解質片１２のガラス管外方
を向く面には、白金黒２０を塗布したうえで、これに白
金メツシュ２２を密着させている。これら白金黒２０と
白金メツシュ２２とが一方の集電体を構成し、白金メツ
シュ２２にリード線としての白金ワイヤ２４の一端が接
続されている。更にこの白金メツシュ２２を覆うように
Ｎ ａ Ｎ Ｏａからなる金属硝酸塩被覆２６が施され
ている。固体電解質片１２のガラス管内方を向く面にも
白金黒３ｏと白金メツシュ３２とからなる集電体が配置
され、白金メツシュ３２に白金ワイヤ３４の一端か接続
されている。更にこの白金メツシュ３２を覆うように、
Ｎ ａ Ｎ Ｏｓからなる金属硝酸塩被覆３６が施され
ている。なお、白金黒２０．３０の介在により固体電解
質片１２と白金メツシュ２２．３２との間の接触抵抗が
低減する。
電解質片１２が半分程度露出するようにこれを挿入し、
この固体電解質片１２の周囲を無機接着剤１４で気密に
封止している。固体電解質片１２としては、Ｎａ＋導電
体であるβ／β′アルミナ又はＮａ Ｚｒ Ｐｓｉ
２０１２の直径５ｍｍ５長さ１０ｍｍの棒状焼結体を使
用することができる。固体電解質片１２のガラス管外方
を向く面には、白金黒２０を塗布したうえで、これに白
金メツシュ２２を密着させている。これら白金黒２０と
白金メツシュ２２とが一方の集電体を構成し、白金メツ
シュ２２にリード線としての白金ワイヤ２４の一端が接
続されている。更にこの白金メツシュ２２を覆うように
Ｎ ａ Ｎ Ｏａからなる金属硝酸塩被覆２６が施され
ている。固体電解質片１２のガラス管内方を向く面にも
白金黒３ｏと白金メツシュ３２とからなる集電体が配置
され、白金メツシュ３２に白金ワイヤ３４の一端か接続
されている。更にこの白金メツシュ３２を覆うように、
Ｎ ａ Ｎ Ｏｓからなる金属硝酸塩被覆３６が施され
ている。なお、白金黒２０．３０の介在により固体電解
質片１２と白金メツシュ２２．３２との間の接触抵抗が
低減する。
以上に説明した窒素酸化物センサを電圧動作させる場合
には、白金ワイヤ２４．３４をエレクトロメータに接続
し、ガラス管１０の外方たけに酸素過剰のＮＯ２ガスを
与えながら両集電体間の電位差を測定する。第２図は２
５０℃における起電力変化ΔＥのＮＯ２４度依存性を示
すグラフであり、第３図はこの電圧動作時における４２
ｐｐｍＮＯ２に対する応答曲線を示す図である。ＮＯ２
濃度を２．５〜２００ｐｐｍの範囲で変化させ、１００
ｃｍ３／ｍｉｎの流速でセンサに導入した。このセンサ
の起電力変化ΔＥはＮＯ２濃度の対数にほぼ比例し、Δ
Ｅの勾配が１０１ ｍＶ／ｄｅｃａｄｅとなっている。
には、白金ワイヤ２４．３４をエレクトロメータに接続
し、ガラス管１０の外方たけに酸素過剰のＮＯ２ガスを
与えながら両集電体間の電位差を測定する。第２図は２
５０℃における起電力変化ΔＥのＮＯ２４度依存性を示
すグラフであり、第３図はこの電圧動作時における４２
ｐｐｍＮＯ２に対する応答曲線を示す図である。ＮＯ２
濃度を２．５〜２００ｐｐｍの範囲で変化させ、１００
ｃｍ３／ｍｉｎの流速でセンサに導入した。このセンサ
の起電力変化ΔＥはＮＯ２濃度の対数にほぼ比例し、Δ
Ｅの勾配が１０１ ｍＶ／ｄｅｃａｄｅとなっている。
４２ｐｐｍ Ｎ Ｏ２に対する９０％応答時間は約１ｍ
１ｎと比較的速い。
１ｎと比較的速い。
上記窒素酸化物センサを電流動作させる場合には、白金
ワイヤ２４．３４間を短絡させた状態で、ガラス管１０
の外方だけに酸素過剰のＮＯ２ガスを与えながら両集電
体間の短絡電流をゼロシャントアンメータで測定する。
ワイヤ２４．３４間を短絡させた状態で、ガラス管１０
の外方だけに酸素過剰のＮＯ２ガスを与えながら両集電
体間の短絡電流をゼロシャントアンメータで測定する。
ガラス管１０の内側で発生するＮ Ｏ２ガスと酸素とは
、このガラス管１０の内部を通して排出される。第４図
は、２６０℃での短絡電流値変化ΔＩｓのＮＯ２濃度依
存性を示すグラフであり、第５図は、この電流動作時に
おける２ ０ ｐｐｍ Ｎ Ｏ２に対する応答曲線を示
す図である。短絡電流値変化ΔＩｓは、約１１００ｐｐ
以下のＮＯ２濃度範囲でＮＯ濃度にほぼ比例する。２０
ｐｐｍＮＯ２に対する９０％応答時間は約１ｍ１ｎと比
較的速く、約２５ｎＡの定常的な電流応答が得られる。
、このガラス管１０の内部を通して排出される。第４図
は、２６０℃での短絡電流値変化ΔＩｓのＮＯ２濃度依
存性を示すグラフであり、第５図は、この電流動作時に
おける２ ０ ｐｐｍ Ｎ Ｏ２に対する応答曲線を示
す図である。短絡電流値変化ΔＩｓは、約１１００ｐｐ
以下のＮＯ２濃度範囲でＮＯ濃度にほぼ比例する。２０
ｐｐｍＮＯ２に対する９０％応答時間は約１ｍ１ｎと比
較的速く、約２５ｎＡの定常的な電流応答が得られる。
第６図は、本発明の他の実施例に係る分離型窒素酸化物
センサの断面図である。
センサの断面図である。
この窒素酸化物センサは、Ｎａ＋導電体から２＋
なる固体電解質片１２に代えてＢａ 導電体２＋
（例えばＢａ 型β／β′−アルミナ）からなる固
体電解質片１３か用いられ、Ｎ ａ Ｎ Ｏａ被覆２６
に代えてＢａ（ＮＯ３）２からなる金属硝酸塩被覆２７
が施されている点が第１図の場合と異なる。また、固体
電解質片１３のガラス管内方を向く面には白金黒３０と
白金メツシュ３２とからなる集電体が配置されているだ
けで、この面には金属硝酸塩被覆が施されていない。他
の構成は第１図の場合と同様である。
体電解質片１３か用いられ、Ｎ ａ Ｎ Ｏａ被覆２６
に代えてＢａ（ＮＯ３）２からなる金属硝酸塩被覆２７
が施されている点が第１図の場合と異なる。また、固体
電解質片１３のガラス管内方を向く面には白金黒３０と
白金メツシュ３２とからなる集電体が配置されているだ
けで、この面には金属硝酸塩被覆が施されていない。他
の構成は第１図の場合と同様である。
この窒素酸化物センサを電圧動作させる場合には、前記
と同様に白金ワイヤ２４．３４をエレクトロメータに接
続し、ガラス管１０の外方だけに酸素過剰のＮＯ２ガス
を与えながら画集電体間の電位差を測定する。
と同様に白金ワイヤ２４．３４をエレクトロメータに接
続し、ガラス管１０の外方だけに酸素過剰のＮＯ２ガス
を与えながら画集電体間の電位差を測定する。
この場合の各集電体での反応は次のとおりであると考え
られる。
られる。
管外方の集電体（検知極）：
２＋
１７２ Ｂ ａ ＋ ｌ／２０ ＋ Ｎ Ｏ２＋
ｅ一１／２ Ｂ ａ （ＮＯ３） ２ 管内方の集電体（対極）： ２＋ １／２ Ｂ ａ Ｏ＝１／２８ ａ ＋１／４０２
＋ ｅ全反応は、次のとおりである。
ｅ一１／２ Ｂ ａ （ＮＯ３） ２ 管内方の集電体（対極）： ２＋ １／２ Ｂ ａ Ｏ＝１／２８ ａ ＋１／４０２
＋ ｅ全反応は、次のとおりである。
１／２ＢａＯ＋ｌ／４０２＋ＮＯ２
＝ ｌ／２ Ｂ ａ （Ｎ Ｏａ ） ２第７図は４
５０℃における起電力変化ΔＥのＮＯ２濃度依存性を示
すグラフであり、第８図はこの電圧動作時における２０
ｐｐｍＮＯ２に対する応答曲線を示す図である。この場
合にも１０〜２００ｐｐｍのＮＯ２濃度範囲で起電力変
化ΔＥがＮ Ｏ２濃度の対数にほぼ比例し、ΔＥの勾配
が１４２ ｍ Ｖ ／ ｄｅｃａｄｅとなっている。
５０℃における起電力変化ΔＥのＮＯ２濃度依存性を示
すグラフであり、第８図はこの電圧動作時における２０
ｐｐｍＮＯ２に対する応答曲線を示す図である。この場
合にも１０〜２００ｐｐｍのＮＯ２濃度範囲で起電力変
化ΔＥがＮ Ｏ２濃度の対数にほぼ比例し、ΔＥの勾配
が１４２ ｍ Ｖ ／ ｄｅｃａｄｅとなっている。
２０ｐｐｍＮＯ２に対する９０％応答時間は約２＋
２ｍ１ｎである。なお、このＢａ 型センサを電流
動作させることもできる。
動作させることもできる。
第９図は、本発明の更に他の実施例に係るチップ型窒素
酸化物センサの一部破断正面図である。
酸化物センサの一部破断正面図である。
この窒素酸化物センサではＮａ 導電体からなる固体
電解質片１２の各端部に白金メツシュ２２３２を密着さ
せて２つの集電体を構成している。
電解質片１２の各端部に白金メツシュ２２３２を密着さ
せて２つの集電体を構成している。
各白金メツシュ２２．３２には、リード線として白金ワ
イヤ２４．３４が接続されている。更に一方の白金メツ
シュ２２だけを覆うようにＮ ａ Ｎ Ｏａからなる金
属硝酸塩被覆２６が施されている。
イヤ２４．３４が接続されている。更に一方の白金メツ
シュ２２だけを覆うようにＮ ａ Ｎ Ｏａからなる金
属硝酸塩被覆２６が施されている。
この窒素酸化物センサの電圧動作時における９ ００
ｐ ｐ ｍ Ｎ Ｏ２に対する応答曲線を第１０図に示
す。このチップ型センサではＮ ａ Ｎ Ｏａ被覆２６
側の集電体を検知極とし、反対側の集電体を対極とする
電圧動作だけが可能である。酸素過剰のＮＯ２ガスは両
極に達するけれども、十 Ｎａ ＋ １／２０ ＋ＮＯ＋ｅ −ＮａＮＯ
３なる検知極反応は、ＮＯ２濃度に応じてＮａの活量が
変化するＮ ａ Ｎ Ｏａ被覆２６側だけに生じるので
ある。
ｐ ｐ ｍ Ｎ Ｏ２に対する応答曲線を第１０図に示
す。このチップ型センサではＮ ａ Ｎ Ｏａ被覆２６
側の集電体を検知極とし、反対側の集電体を対極とする
電圧動作だけが可能である。酸素過剰のＮＯ２ガスは両
極に達するけれども、十 Ｎａ ＋ １／２０ ＋ＮＯ＋ｅ −ＮａＮＯ
３なる検知極反応は、ＮＯ２濃度に応じてＮａの活量が
変化するＮ ａ Ｎ Ｏａ被覆２６側だけに生じるので
ある。
なお、Ｎａ 導電体の検知極にＮ ａ Ｎ Ｏｓ被覆
を施す場合にはセンサ動作温度がＮ ａ Ｎ Ｏａの融
点（３０７℃）で制限を受けるが、Ｂａ（ＮＯ３）２被
覆（融点５９５℃）を採用する場合には４００〜５００
℃の高温動作が可能となる。検知極側の被覆としてＮ
ａ Ｎ ＯａとＢａ（ＮＯ３）２との混合物を使用して
もよい。ただし、分離型であるとチップ型であるとを問
わず、任意の金属イオン導電体で固体電解質片を構成す
ることができる。また、金属硝酸塩被覆として任意の金
属Ｍの硝酸塩Ｍ （ＮＣ！３）工を採用することができ
る。金属Ｍの例としてＮａ。
を施す場合にはセンサ動作温度がＮ ａ Ｎ Ｏａの融
点（３０７℃）で制限を受けるが、Ｂａ（ＮＯ３）２被
覆（融点５９５℃）を採用する場合には４００〜５００
℃の高温動作が可能となる。検知極側の被覆としてＮ
ａ Ｎ ＯａとＢａ（ＮＯ３）２との混合物を使用して
もよい。ただし、分離型であるとチップ型であるとを問
わず、任意の金属イオン導電体で固体電解質片を構成す
ることができる。また、金属硝酸塩被覆として任意の金
属Ｍの硝酸塩Ｍ （ＮＣ！３）工を採用することができ
る。金属Ｍの例としてＮａ。
Ｂａ以外にＬｉ、に、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ。
Ｃａ、Ｓｒ、Ｒａ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ（ｘ−１〜
３）等を挙げることができる。固体電解質片と金属硝酸
塩被覆との材質の組み合わせも任意である。
３）等を挙げることができる。固体電解質片と金属硝酸
塩被覆との材質の組み合わせも任意である。
ＮＯに対する酸化能を有する材料で検知極側の集電体を
構成すれば、ＮＯ２濃度だけでなくＮＯ濃度も測定可能
となる。つまり、ＮＯガス、ＮＯガス、ＮＯとＮＯ２と
の混合ガスのいずれの窒素酸化物も濃度測定の対象とす
ることができる。
構成すれば、ＮＯ２濃度だけでなくＮＯ濃度も測定可能
となる。つまり、ＮＯガス、ＮＯガス、ＮＯとＮＯ２と
の混合ガスのいずれの窒素酸化物も濃度測定の対象とす
ることができる。
［発明の効果］
以上に説明したように、本発明に係る窒素酸化物センサ
は、分離型・チップ型のいずれの場合も金属イオン導電
体からなる固体電解質片の検知極側に金属硝酸塩被覆を
施したものであるから、小型・軽量かつ安価である。ま
た、集電体間の電位差又は短絡電流の測定によりＮＯガ
ス、ＮＯガス又はＮＯとＮＯ２との混合ガスの濃度の間
接測定を容易に実施することができ、操作が簡単である
。すなわち、本発明によれば小型・軽量かつ操作がたや
すい窒素酸化物センサを低コストで提供することができ
る。
は、分離型・チップ型のいずれの場合も金属イオン導電
体からなる固体電解質片の検知極側に金属硝酸塩被覆を
施したものであるから、小型・軽量かつ安価である。ま
た、集電体間の電位差又は短絡電流の測定によりＮＯガ
ス、ＮＯガス又はＮＯとＮＯ２との混合ガスの濃度の間
接測定を容易に実施することができ、操作が簡単である
。すなわち、本発明によれば小型・軽量かつ操作がたや
すい窒素酸化物センサを低コストで提供することができ
る。
第１図は、本発明の一実施例に係る分離型窒素酸化物セ
ンサの断面図、 第２図は、前回の窒素酸化物センサの電圧動作時におけ
る起電力変化ΔＥのＮＯ２濃度依存性を示すグラフ、 第３図は、第１図の窒素酸化物センサの電圧動作時にお
ける４２ｐｐｍＮＯ２に対する応答曲線を示す図、 第４図は、第１図の窒素酸化物センサの電流動作時にお
ける短絡電流値変化Δ１ｓのＮ Ｏ２濃度依存性を示す
グラフ、 第５図は、第１図の窒素酸化物センサの電流動作時にお
ける２０ｐｐｍＮＯ２に対する応答曲線を示す図、 第６図は、本発明の他の実施例に係る分離型窒素酸化物
センサの断面図、 第７図は、前図の窒素酸化物センサの電圧動作時におけ
る起電力変化ΔＥのＮＯ２濃度依存性を示すグラフ、 第８図は、第６図の窒素酸化物センサの電圧動作時にお
ける２０ｐｐｍＮＯ２に対する応答曲線を示す図、 第９図は、本発明の更に他の実施例に係るチップ型窒素
酸化物センサの一部破断正面図、第１０図は、前図の窒
素酸化物センサの電圧動作時における９００ｐｐｍＮＯ
２に対する応答曲線を示す図である。 符号の説明 １０・・・ガラス管、１２・・・固体電解質片（Ｎａ
導２＋ 電体）、Ｉ３・・・固体電解質片（Ｂａ 導電体）
、１４・・・無機接着剤、２０．３０・・・白金黒、２
２．３２・・・白金メツシュ、２４．３４・・・白金ワ
イヤ、 ２６．３６・・・金属硝酸塩被覆（Ｎ ａ Ｎ
Ｏａ ） 、２７・・・金属硝酸塩被覆（Ｂａ（ＮＯ
３）２）。
ンサの断面図、 第２図は、前回の窒素酸化物センサの電圧動作時におけ
る起電力変化ΔＥのＮＯ２濃度依存性を示すグラフ、 第３図は、第１図の窒素酸化物センサの電圧動作時にお
ける４２ｐｐｍＮＯ２に対する応答曲線を示す図、 第４図は、第１図の窒素酸化物センサの電流動作時にお
ける短絡電流値変化Δ１ｓのＮ Ｏ２濃度依存性を示す
グラフ、 第５図は、第１図の窒素酸化物センサの電流動作時にお
ける２０ｐｐｍＮＯ２に対する応答曲線を示す図、 第６図は、本発明の他の実施例に係る分離型窒素酸化物
センサの断面図、 第７図は、前図の窒素酸化物センサの電圧動作時におけ
る起電力変化ΔＥのＮＯ２濃度依存性を示すグラフ、 第８図は、第６図の窒素酸化物センサの電圧動作時にお
ける２０ｐｐｍＮＯ２に対する応答曲線を示す図、 第９図は、本発明の更に他の実施例に係るチップ型窒素
酸化物センサの一部破断正面図、第１０図は、前図の窒
素酸化物センサの電圧動作時における９００ｐｐｍＮＯ
２に対する応答曲線を示す図である。 符号の説明 １０・・・ガラス管、１２・・・固体電解質片（Ｎａ
導２＋ 電体）、Ｉ３・・・固体電解質片（Ｂａ 導電体）
、１４・・・無機接着剤、２０．３０・・・白金黒、２
２．３２・・・白金メツシュ、２４．３４・・・白金ワ
イヤ、 ２６．３６・・・金属硝酸塩被覆（Ｎ ａ Ｎ
Ｏａ ） 、２７・・・金属硝酸塩被覆（Ｂａ（ＮＯ
３）２）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、管の一端を金属イオン導電体からなる固体電解質片
で閉塞し、この固体電解質片の管外方を向く面に集電体
を配置したうえでこの集電体を金属の硝酸塩で被覆する
とともに、前記固体電解質片の管内方を向く面に他の集
電体を配置してなる窒素酸化物センサ。 ２、金属イオン導電体からなる固体電解質片上に２つの
集電体を配置し、一方の集電体を金属の硝酸塩で被覆し
てなる窒素酸化物センサ。 ３、酸素過剰のＮＯガス、ＮＯ＿２ガス又はＮＯとＮＯ
＿２との混合ガスを与えながら両集電体間の電位差を測
定する請求項１又は２に記載の窒素酸化物センサの使用
方法。 ４、金属硝酸塩被覆側だけに酸素過剰のＮＯガス、ＮＯ
＿２ガス又はＮＯとＮＯ＿２との混合ガスを与えながら
両集電体間の短絡電流を測定する請求項１記載の窒素酸
化物センサの使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2266048A JPH04142455A (ja) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | 窒素酸化物センサとその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2266048A JPH04142455A (ja) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | 窒素酸化物センサとその使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04142455A true JPH04142455A (ja) | 1992-05-15 |
Family
ID=17425670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2266048A Pending JPH04142455A (ja) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | 窒素酸化物センサとその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04142455A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09127051A (ja) * | 1995-11-02 | 1997-05-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体電解質型酸素ポンプ |
| US5861092A (en) * | 1996-04-08 | 1999-01-19 | Riken Corporation | Nitrogen oxide detector |
| US6303011B1 (en) | 1997-06-23 | 2001-10-16 | Kabushiki Kaisha Riken | Gas sensor |
| US6319377B1 (en) | 1997-11-14 | 2001-11-20 | Kabushiki Kaisha Riken | Nitrogen oxide sensor |
| US6551497B1 (en) | 1996-09-17 | 2003-04-22 | Kabushiki Kaisha Riken | Measuring NOx concentration |
| CN102890109A (zh) * | 2012-10-16 | 2013-01-23 | 常州联德电子有限公司 | 一种氮氧传感器及其制作方法 |
-
1990
- 1990-10-02 JP JP2266048A patent/JPH04142455A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09127051A (ja) * | 1995-11-02 | 1997-05-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体電解質型酸素ポンプ |
| US5861092A (en) * | 1996-04-08 | 1999-01-19 | Riken Corporation | Nitrogen oxide detector |
| EP0903575A1 (en) * | 1996-04-08 | 1999-03-24 | Riken Corporation | Nitrogen oxide detector |
| US6551497B1 (en) | 1996-09-17 | 2003-04-22 | Kabushiki Kaisha Riken | Measuring NOx concentration |
| US6303011B1 (en) | 1997-06-23 | 2001-10-16 | Kabushiki Kaisha Riken | Gas sensor |
| DE19827927C2 (de) * | 1997-06-23 | 2003-08-21 | Riken Tokio Tokyo Kk | Gassensor |
| US6319377B1 (en) | 1997-11-14 | 2001-11-20 | Kabushiki Kaisha Riken | Nitrogen oxide sensor |
| CN102890109A (zh) * | 2012-10-16 | 2013-01-23 | 常州联德电子有限公司 | 一种氮氧传感器及其制作方法 |
| CN102890109B (zh) * | 2012-10-16 | 2014-08-06 | 常州联德电子有限公司 | 一种氮氧传感器及其制作方法 |
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