JPH05164727A - 酸素分析装置 - Google Patents

酸素分析装置

Info

Publication number
JPH05164727A
JPH05164727A JP3330656A JP33065691A JPH05164727A JP H05164727 A JPH05164727 A JP H05164727A JP 3330656 A JP3330656 A JP 3330656A JP 33065691 A JP33065691 A JP 33065691A JP H05164727 A JPH05164727 A JP H05164727A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
range
oxygen
output
linear range
linear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP3330656A
Other languages
English (en)
Inventor
Heizo Ohashi
平三 大橋
Eiji Suzuki
英治 鈴木
Yuichi Sasaki
雄一 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP3330656A priority Critical patent/JPH05164727A/ja
Publication of JPH05164727A publication Critical patent/JPH05164727A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンジ切り替え操作およびレンジの選択状態
を示す選択状態出力信号が各2レベルのみで済む酸素分
析装置を提供する。 【構成】 酸素濃度を測定するためのジルコニア式酸素
センサ1と、測定した酸素濃度を外部へ出力する出力手
段9、10、11と、測定した酸素濃度を表示する表示
手段7と、前記酸素センサ、出力手段、表示手段を制御
する演算手段5とからなる酸素分析装置において、前記
出力手段が、ノンリニア(対数)レンジおよびリニアレ
ンジの2つのアナログ信号を出力するアナログ信号出力
手段と、ノンリニアレンジとリニアレンジの選択状態を
示す選択状態出力手段とを有するとともに、前記演算装
置が、測定酸素濃度に対し、上記ノンリニアレンジある
いはリニアレンジのいずれか一方を自動あるいは手動に
て切り替える切り替え手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体やフェライトの
焼成炉、N2リフロー炉等の炉内雰囲気中の酸素濃度を測
定する酸素分析装置に関し、特にノンリニアレンジとリ
ニアレンジの2つのアナログ信号出力を有する酸素分析
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、酸素濃度を測定するためのジルコ
ニア式酸素センサと、測定した酸素濃度を外部へ出力す
る出力手段と、測定した酸素濃度を表示する表示手段
と、前記酸素センサと、出力手段と、表示手段とを制御
する演算手段とからなる酸素分析装置が知られている。
この酸素分析装置において、高濃度から低濃度までをア
ナログ信号出力とする場合、出力時の種々の範囲の精度
が要求されるため、予め複数個のリニアレンジが準備さ
れ、実際に測定した酸素濃度とレンジの選択状態を比較
し自動あるいは手動でレンジを選択し、そのレンジ選択
信号とともにそのレンジでのアナログ出力信号を外部へ
供給し、外部に設けたペンレコーダ等の装置に出力して
いた。
【0003】通常の酸素分析装置は、この出力手段とは
別に表示手段を有しているため、測定した酸素濃度をリ
アルタイムで直読することができるが、本発明の対象と
するこのような酸素分析装置では監視人が常時その値を
読むといったことはなく、無人の状態で使用されること
が多いため、上記アナログ出力は重要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の酸素分
析装置の複数個のリニアレンジの一例として、6レベル
で切り替えて表示する場合、0〜10ppm、0〜10
0ppm、1〜1000ppm、0〜1%、0〜10
%、0〜100%の6レベルで出力する方法がとられて
いる。しかしながら、上述したように6レベルで出力す
る場合は、その一例を図7(a)〜(f)に示すよう
に、アナログ出力信号のレンジ切り替えのための操作が
煩雑になるとともに、レンジ選択状態を示す接点信号の
出力方法も煩雑となる問題があった。
【0005】また、例えば、N2リフロー炉では、大気か
らN2雰囲気に炉内をするため、20%程度の高濃度の状
態から数十ppmまでの酸素濃度変化を連続して観察す
る必要があるが、高濃度から低濃度へ連続的に変化する
場合、図7に示すように、各レンジが自動的に切り替わ
って表示されるため、連続した変化の状態を把握しずら
い問題もあった。
【0006】本発明の目的は上述した課題を解消して、
レンジ切り替え操作およびレンジの選択状態を示す選択
状態出力信号が各2レベルのみで済む酸素分析装置を提
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】本発明の酸素分析装置
は、酸素濃度を測定するためのジルコニア式酸素センサ
と、測定した酸素濃度を外部へ出力する出力手段と、測
定した酸素濃度を表示する表示手段と、前記酸素セン
サ、出力手段、表示手段を制御する演算手段とからなる
酸素分析装置において、前記出力手段が、ノンリニア
(対数)レンジおよびリニアレンジの2つのアナログ信
号を出力するアナログ信号出力手段と、ノンリニアレン
ジとリニアレンジの選択状態を示す選択状態出力手段と
を有するとともに、前記演算装置が、測定酸素濃度に対
し、上記ノンリニアレンジあるいはリニアレンジのいず
れか一方を自動あるいは手動にて切り替える切り替え手
段を有することを特徴とするものである。
【0008】
【作用】上述した構成において、出力手段がノンリニア
(対数)レンジとリニアレンジの両レンジにおいて各1
種類の範囲のアナログ信号出力手段を有するよう構成し
ているため、本発明の酸素分析装置からのアナログ信号
出力を供給された外部の装置例えばペンレコーダーの出
力においては、広い範囲の表示に向くノンリニア(対
数)レンジとリニアレンジとの2レンジのみで、高濃度
から低濃度までをこれらのアナログ出力で判別可能とな
る。
【0009】すなわち、例えばノンリニアレンジを1p
pm〜100%とし、リニアレンジを0〜100ppm
とすれば、大気状態から数十ppmの酸素濃度範囲を1
度の切り替えで出力表示可能となる。その結果、ノンリ
ニアレンジまたはリニアレンジの選択状態を外部の装置
に供給する選択状態出力信号も2つのレベルで済むこと
となる。
【0010】
【実施例】図1は本発明の酸素分析装置の一例の構成を
示すブロック図である。図1において、酸素センサ1で
測定した酸素濃度を示す信号はA/D変換器2によりデ
ジタル信号に変換後入力ポート3を介してCPU5に供
給される。また、入力ポート3を介してCPU5には、
自動と手動の状態を示すとともに手動によりレンジを選
択したときのレンジ選択信号入力回路4からの信号も供
給される。CPU5に供給された上記各種のデータは一
旦メモリ6に蓄積され、そのデータに基づき種々の予め
定められている演算例えばネルンストの式から酸素濃度
を求める計算などを行う。その後、必要なデータをデジ
タル形式で表示部7に表示するとともに、出力ポート8
を介して、D/A変換器9、V/I変換器10、V/V
変換器11からなるアナログ信号出力手段および選択状
態出力回路12へ供給される。
【0011】このアナログ信号出力手段では、CPU5
の制御のもとノンリニアレンジまたはリニアレンジのデ
ジタル信号をD/A変換器9でアナログ信号とする。こ
のアナログ信号をV/I変換器10により例えば4〜2
0mAの範囲の電流出力とするとともに、V/V変換器
11により例えば0〜1Vの範囲の電圧出力としてい
る。ここで、電流出力と電圧出力とを求めたのは、需要
者の要望があるためであり、この両者でノンリニアレン
ジまたはリニアレンジにおける1つのアナログ出力とな
っている。また、選択状態出力回路12からは、CPU
5での演算処理(図3 )において、レンジ選択信号入力
回路4の信号に応じて自動または手動でノンリニアレン
ジまたはリニアレンジのいずれか一方に切り替えた選択
状態を示す信号が出力される。
【0012】図2は本発明の酸素センサ1の一例の構成
を示す図である。図2に示す例において、21は固体電
解質である円筒形状のジルコニアセル、22はジルコニ
アセル21の内側へサンプルガスを導入するためのサン
プルガス入口、23は同じくそのサンプルガス出口、2
4はジルコニアセル21のサンプルガスと接触する内周
面および基準ガスと接触する外周面に設けた図示しない
電極間の電圧をセンサ信号として取り出すための電圧
計、25はジルコニアセル21の温度を測定するための
熱電対、26はジルコニアセル21を加熱するためのヒ
ータである。この酸素センサ1における上記センサ信号
が、A/D変換器2に供給される。
【0013】以下、上述した本発明の酸素分析装置の動
作について説明する。図3はノンリニアレンジとリニア
レンジとの切り替え方法の一例を示すフローチャートで
ある。図1における、レンジ選択信号入力回路4に入力
されるレンジ選択信号が、例えば手動設定のノンリニア
レンジ、手動設定のリニアレンジ、自動設定の3ポジシ
ョンをとるとすると、図3に示すように順番にそのレン
ジ選択信号が手動設定のノンリニアレンジかどうか、手
動設定のリニアレンジかどうか、自動設定かどうかを判
断して、リニア出力処理のサブルーチンを実行するかノ
ンリニア出力処理のサブルーチンを実行するかを選択す
る。自動設定の場合は、予めノンリニアレンジとリニア
レンジとを切り替える酸素濃度SVを設定しておき、こ
のSVより酸素濃度が大きいときはノンリニア出力処理
を、SVよりも酸素濃度が小さいときはリニア出力処理
を選択するよう構成している。
【0014】図4は本発明におけるリニア出力方法の一
例を示すフローチャートである。上述したノンリニアレ
ンジとリニアレンジとの切り替えによりリニア出力が選
択された場合は、従来から公知の方法に従って、リニア
レンジのスパン値(ex. 100ppm)Ls 、リニアレン
ジのゼロ値(ex. 0ppm)Lz 、サンプルガス導入に
より得られる測定O2 濃度値xからy={(x−Lz
/(Ls −Lz )}×100を計算し、この値yを出力
としてD/A変換器9によりアナログ信号として外部へ
供給するとともに、リニアレンジを選択していることを
示すリニアレンジ判別信号を選択状態出力回路12から
出力している。
【0015】ノンリニア出力が選択された場合は、図5
にそのフローチャートを示すように、同様にノンリニア
レンジのスパン値(ex. 100 %)、ゼロ値(ex. 0.01%
=100 ppm)、サンプルガス導入により得られる測定
2 濃度値NLs 、NLz 、xを求め、これらの値から
y={(log(x)−log(NLz ) )/(log(NLs ) −log(NL
z ) )}×100を計算し、この値yを出力するととも
にノンリニアレンジ判別信号を出力している。
【0016】図6は本発明の酸素分析装置からの出力を
外部のペンレコーダで記録した結果を示す図であり、図
6(a)は1ppm〜100%の範囲のノンリニアレン
ジの出力結果を、図6(b)は0〜100ppmの範囲
のリニアレンジの出力結果を示す。本発明における出力
結果は、図6(a)、(b)に示す2つのみであるた
め、両者を見比べることにより連続した酸素濃度の変化
を容易にとらえることができる。また、レンジ判別信号
も、ノンリニアレンジかリニアレンジかを示すだけで良
いため、0か1の1ビットの信号で済む。
【0017】
【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、ノンリニア(対数)レンジとリニアレンジの
いずれかを選択的にアナログ信号として出力可能として
いるため、2レンジのみで高濃度から低濃度までをアナ
ログ出力で判別可能となる。その結果、レンジ切り替え
操作およびレンジの選択状態を示す接点信号を各2レベ
ルのみで済ますことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の酸素分析装置の一例の構成を示すブロ
ック図である。
【図2】本発明の酸素センサの一例の構成を示す図であ
る。
【図3】ノンリニアレンジとリニアレンジとの切り替え
方法の一例を示すフローチャートである。
【図4】本発明におけるリニア出力方法の一例を示すフ
ローチャートである。
【図5】本発明におけるノンリニア出力方法の一例を示
すフローチャートである。
【図6】本発明の酸素分析装置からの出力を外部のペン
レコーダーで記録した結果を示す図である。
【図7】従来の酸素分析装置からの出力を外部のペンレ
コーダーで記録した結果を示す図である。
【符号の説明】
1 酸素センサ 2 A/D変換器 3 入力ポート 4 レンジ選択信号入力回路 5 CPU 6 メモリ 7 表示部 8 出力ポート 9 D/A変換器 10 V/I変換器 11 V/V変換器 12 選択状態出力回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸素濃度を測定するためのジルコニア式
    酸素センサと、測定した酸素濃度を外部へ出力する出力
    手段と、測定した酸素濃度を表示する表示手段と、前記
    酸素センサ、出力手段、表示手段を制御する演算手段と
    からなる酸素分析装置において、前記出力手段が、ノン
    リニア(対数)レンジおよびリニアレンジの2つのアナ
    ログ信号を出力するアナログ信号出力手段と、ノンリニ
    アレンジとリニアレンジの選択状態を示す選択状態出力
    手段とを有するとともに、前記演算装置が、測定酸素濃
    度に対し、上記ノンリニアレンジあるいはリニアレンジ
    のいずれか一方を自動あるいは手動にて切り替える切り
    替え手段を有することを特徴とする酸素分析装置。
  2. 【請求項2】 前記ノンリニアレンジが1ppm〜10
    0%の範囲であり、前記リニアレンジが0〜100pp
    mである請求項1記載の酸素分析装置。
JP3330656A 1991-12-13 1991-12-13 酸素分析装置 Withdrawn JPH05164727A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3330656A JPH05164727A (ja) 1991-12-13 1991-12-13 酸素分析装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3330656A JPH05164727A (ja) 1991-12-13 1991-12-13 酸素分析装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05164727A true JPH05164727A (ja) 1993-06-29

Family

ID=18235113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3330656A Withdrawn JPH05164727A (ja) 1991-12-13 1991-12-13 酸素分析装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05164727A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5772428A (en) * 1996-02-09 1998-06-30 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for heat treatment including H2 /H2 O furnace region control
JP2012107892A (ja) * 2010-11-15 2012-06-07 Canon Machinery Inc 酸素分圧検知方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5772428A (en) * 1996-02-09 1998-06-30 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for heat treatment including H2 /H2 O furnace region control
JP2012107892A (ja) * 2010-11-15 2012-06-07 Canon Machinery Inc 酸素分圧検知方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3514377A (en) Measurement of oxygen-containing gas compositions and apparatus therefor
US4376026A (en) Oxygen concentration measurement and control
CA2129113C (en) Multiple k factor, selectable gas detector
US4290296A (en) Method and apparatus for gas dosing for linearization
JPH0587772A (ja) 限界電流式酸素濃度測定装置
JPH05164727A (ja) 酸素分析装置
JPH02226074A (ja) 計測装置
JP3263446B2 (ja) 電極式イオン濃度計
US4264328A (en) Method for recording measured values in an automatically performed blood gas analysis
EP0440820B1 (en) Automatic measurement-range changeover device for surface area measurement apparatus
Phillips et al. Controlled-potential coulometers based upon modular electronic units. Part I. Development of equipment
JPS5811878A (ja) 開閉器測定装置
JP2780057B2 (ja) 酸化還元電極良否判定装置
JPS6142816B2 (ja)
EP0139638B1 (en) Insulation analyzer and method
Bode et al. On-line failure detection for potentiometric solid-electrolyte oxygen gas sensors
JPS5858439A (ja) 血小板計数装置
JP2597580B2 (ja) 半導体測定装置
JP3111449U (ja) バイオセンサ
JP3062572B2 (ja) 磁束密度計
KR100405862B1 (ko) 사용이 간편한 휴대용 계측기
JPH0233715A (ja) Dat用のエンベロープメータ
JPH03243824A (ja) 計測装置
JPH04296647A (ja) ガスセンサ
SU1753383A2 (ru) Устройство цифрового программного управлени дл измерени теплофизических характеристик материалов

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990311