JPH0678986B2 - 水素センサ - Google Patents
水素センサInfo
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- JPH0678986B2 JPH0678986B2 JP9517486A JP9517486A JPH0678986B2 JP H0678986 B2 JPH0678986 B2 JP H0678986B2 JP 9517486 A JP9517486 A JP 9517486A JP 9517486 A JP9517486 A JP 9517486A JP H0678986 B2 JPH0678986 B2 JP H0678986B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
- G01N21/783—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour for analysing gases
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、触媒金属内に解離吸着した水素原子による固
体化合物の還元による光吸収量の変化を利用して水素又
は含水素化合物ガスを検出するようにした水素センサに
関する。
体化合物の還元による光吸収量の変化を利用して水素又
は含水素化合物ガスを検出するようにした水素センサに
関する。
（従来技術） 従来、この種の水素センサとしては、例えば第８図のも
のが知られている。
のが知られている。
第８図において、１は水素センサの検出素子であり、水
素または含水素化合物ガスを解離吸着するパラジウムPd
等を用いた触媒金属２と、触媒金属２中の水素原子によ
り還元されて光吸収量が変化する三酸化タングステンWO
3等の固体化合物３との積層構造をもち、この検出素子
１における固体化合物３の光吸収量の変化を電源４によ
り駆動される発光素子５からの光を受光素子６で受光し
て透過光量の変化として検出し、受光素子６の受光出力
に基づいて検出回路７によりガス濃度を検出するように
している。
素または含水素化合物ガスを解離吸着するパラジウムPd
等を用いた触媒金属２と、触媒金属２中の水素原子によ
り還元されて光吸収量が変化する三酸化タングステンWO
3等の固体化合物３との積層構造をもち、この検出素子
１における固体化合物３の光吸収量の変化を電源４によ
り駆動される発光素子５からの光を受光素子６で受光し
て透過光量の変化として検出し、受光素子６の受光出力
に基づいて検出回路７によりガス濃度を検出するように
している。
また検出素子１、発光素子５及び受光素子６は検出対象
となる外気が流入できるようにしたチャンバー８内に組
込まれている。
となる外気が流入できるようにしたチャンバー８内に組
込まれている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の水素センサを常温で動
作させた場合にあっては、監視区域の雰囲気中に含まれ
る水素又は含水素化合物ガスの流入を受けたときに水素
原子による還元で固体化合物の光吸収量が速やかに変化
して水素ガスを鋭敏に検出することができるが、水素ガ
スが雰囲気中からなくなった場合、触媒金属２内での水
素原子の自然拡散により固体化合物３の光吸収量を定常
状態に回復させるようにしていたため、ガス検出後の回
復応答性があまりよくないという問題があった。
作させた場合にあっては、監視区域の雰囲気中に含まれ
る水素又は含水素化合物ガスの流入を受けたときに水素
原子による還元で固体化合物の光吸収量が速やかに変化
して水素ガスを鋭敏に検出することができるが、水素ガ
スが雰囲気中からなくなった場合、触媒金属２内での水
素原子の自然拡散により固体化合物３の光吸収量を定常
状態に回復させるようにしていたため、ガス検出後の回
復応答性があまりよくないという問題があった。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、水素又は含水素化合物ガスを解離吸着する触媒金
属と、この触媒金属中の水素原子により還元されて光吸
収量が変化する固体化合物との積層構造をもつ検出素子
を有する常温動作型の水素センサの検出動作後の回復応
答性を高めることによってガス検出の繰り返し周期を短
くできるようにした水素センサを提供することを目的と
する。
ので、水素又は含水素化合物ガスを解離吸着する触媒金
属と、この触媒金属中の水素原子により還元されて光吸
収量が変化する固体化合物との積層構造をもつ検出素子
を有する常温動作型の水素センサの検出動作後の回復応
答性を高めることによってガス検出の繰り返し周期を短
くできるようにした水素センサを提供することを目的と
する。
この目的を達成するため本発明にあっては、触媒金属と
固体化合物の積層構造でなる検出素子に対しガス検出動
作後に酸素発生装置及び又は水蒸気発生装置等から酸素
及び又は水蒸気を供給し、酸素及び又は水蒸気の触媒に
より触媒金属内での水素原子の拡散速度を早めて素子の
回復応答性を高めるようにしたものである。
固体化合物の積層構造でなる検出素子に対しガス検出動
作後に酸素発生装置及び又は水蒸気発生装置等から酸素
及び又は水蒸気を供給し、酸素及び又は水蒸気の触媒に
より触媒金属内での水素原子の拡散速度を早めて素子の
回復応答性を高めるようにしたものである。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示した説明図である。
まず構成を説明すると、１は水素センサを構成する検出
素子であり、水素ガスまたは含水素化合物ガスの接触を
受けて水素ガス分子の解離吸着により水素原子を内部に
生成する触媒金属２と、触媒金属２の中で生成された水
素原子の還元作用により光吸収量が変化する固体化合物
３との積層構造を備える。ここで触媒金属２としてはパ
ラジウムPdが用いられ、また固体化合物３としては三酸
化タングステンWO3が用いられる。
素子であり、水素ガスまたは含水素化合物ガスの接触を
受けて水素ガス分子の解離吸着により水素原子を内部に
生成する触媒金属２と、触媒金属２の中で生成された水
素原子の還元作用により光吸収量が変化する固体化合物
３との積層構造を備える。ここで触媒金属２としてはパ
ラジウムPdが用いられ、また固体化合物３としては三酸
化タングステンWO3が用いられる。
この触媒金属２と固体化合物３の積層構造で成る検出素
子の製造は、例えば透明なガラス基板の上にWO3で成る
固体化合物３を所定の厚さに蒸着し、続いて固体化合物
３の上にPdで成る触媒金属２を透明性を保つ程度に蒸着
することで作り出せる。
子の製造は、例えば透明なガラス基板の上にWO3で成る
固体化合物３を所定の厚さに蒸着し、続いて固体化合物
３の上にPdで成る触媒金属２を透明性を保つ程度に蒸着
することで作り出せる。
このような積層構造をもつ検出素子１は、水素または含
水素化合物ガスの接触を受けたときに次のようにして光
吸収量が変化する。
水素化合物ガスの接触を受けたときに次のようにして光
吸収量が変化する。
例えば、水素ガスが接触すると、触媒金属２により水素
分子は解離吸着されて水素原子を触媒金属２の中に生成
し、この水素原子が固体化合物の中に注入される。触媒
金属２によるプロトンH+の注入を受けた固体化合物３は
還元されてＨ×WO3を生成し、色中心密度が変化し、光
吸収量が変化する。ここで固体化合物３としてのWO3を
使用したときには水素原子による還元作用を受けて固体
化合物３の光吸収量が増大し、即ち固体化合物３が青色
に着色するようになり、この着色の度合はガス濃度に応
じて強くなる。一方、水素ガスがなくなった場合には、
固体化合物３に注入されたプロトンH+は触媒金属２に抜
け出し、触媒金属２からH2Oとなって外部に自然拡散
し、固体化合物３は光吸収量を減じもとの、より透明な
状態に戻るようになる。
分子は解離吸着されて水素原子を触媒金属２の中に生成
し、この水素原子が固体化合物の中に注入される。触媒
金属２によるプロトンH+の注入を受けた固体化合物３は
還元されてＨ×WO3を生成し、色中心密度が変化し、光
吸収量が変化する。ここで固体化合物３としてのWO3を
使用したときには水素原子による還元作用を受けて固体
化合物３の光吸収量が増大し、即ち固体化合物３が青色
に着色するようになり、この着色の度合はガス濃度に応
じて強くなる。一方、水素ガスがなくなった場合には、
固体化合物３に注入されたプロトンH+は触媒金属２に抜
け出し、触媒金属２からH2Oとなって外部に自然拡散
し、固体化合物３は光吸収量を減じもとの、より透明な
状態に戻るようになる。
このような検出素子１の光吸収量の変化は水素ガスの他
にアンモニアガスNH3、硫化水素ガスH2S、シランガスSi
H4等の含水素化合物ガスの接触に対しても同様に生ず
る。
にアンモニアガスNH3、硫化水素ガスH2S、シランガスSi
H4等の含水素化合物ガスの接触に対しても同様に生ず
る。
尚、上記の実施例は検出素子１の触媒金属としてパラジ
ウムPd、固体化合物３としてWO3を例にとるものであっ
たが、この他に触媒金属２としては白金Ptを使用するこ
とができ、また固体化合物３としては三酸化モリブデン
MoO3、二酸化チタンTiO2、水酸化イリジウムIr（OH）
ｎ、五酸化バナジウムV2O5を用いても所定の光波長帯域
で光吸収量の変化を起こすことができる。
ウムPd、固体化合物３としてWO3を例にとるものであっ
たが、この他に触媒金属２としては白金Ptを使用するこ
とができ、また固体化合物３としては三酸化モリブデン
MoO3、二酸化チタンTiO2、水酸化イリジウムIr（OH）
ｎ、五酸化バナジウムV2O5を用いても所定の光波長帯域
で光吸収量の変化を起こすことができる。
触媒金属２と固体化合物３の積層構造をもった検出素子
１を間に挟んで対向した両側の位置には発光素子５と受
光素子６が設けられ、発光素子５からの光を検出素子１
を介して受光素子６に入射させている。発光素子５には
電源４が外部接続され、発光素子５を連続発光若しくは
間欠発光している。受光素子６は検出回路７に接続さ
れ、受光素子６で得られた透過光量の変化に応じた受光
出力を電気的に検出し、ガス濃度を演算表示する。若し
くは受光出力が一定レベルを越えたときにガス漏れ警報
を行なうようにしている。また、検出素子１、発光素子
５及び受光素子６は検出空間の外気が流入自在となるチ
ャンバー８内に組込まれている。
１を間に挟んで対向した両側の位置には発光素子５と受
光素子６が設けられ、発光素子５からの光を検出素子１
を介して受光素子６に入射させている。発光素子５には
電源４が外部接続され、発光素子５を連続発光若しくは
間欠発光している。受光素子６は検出回路７に接続さ
れ、受光素子６で得られた透過光量の変化に応じた受光
出力を電気的に検出し、ガス濃度を演算表示する。若し
くは受光出力が一定レベルを越えたときにガス漏れ警報
を行なうようにしている。また、検出素子１、発光素子
５及び受光素子６は検出空間の外気が流入自在となるチ
ャンバー８内に組込まれている。
一方、チャンバー８内に設けた検出素子１に対してはポ
ンプ９で加圧された空気が流量調整弁10を介して吹付ノ
ズル11から吹き付けられるように構成しており、ポンプ
９は回復制御回路12の制御出力に基づいて検出素子１に
対する水素ガスまたは含水素化合物ガスの流入がなくな
ったときに、一定時間作動して検出素子１に加圧空気を
吹付ノズル11から吹き付けるようにしている。回復制御
回路12の制御タイミングは検出回路７の検出出力に基づ
いて行なうことができ、検出素子１のガス検出動作によ
る光吸収量の増加で受光素子６の受光レベルが低下して
一定レベルに安定した後、水素ガスがなくなって検出素
子１における光吸収量の回復により受光出力がもとのレ
ベルに回復する立上りを検知して回復制御回路12に回復
動作を指令する。また、回復制御回路12の他の制御タイ
ミングとしては、例えば電源４により発光素子５を間欠
駆動している場合には、発光素子５の発光停止期間のタ
イミングで回復制御回路12を起動してポンプ９の駆動に
より加圧空気を吹き付けるようにしても良い。
ンプ９で加圧された空気が流量調整弁10を介して吹付ノ
ズル11から吹き付けられるように構成しており、ポンプ
９は回復制御回路12の制御出力に基づいて検出素子１に
対する水素ガスまたは含水素化合物ガスの流入がなくな
ったときに、一定時間作動して検出素子１に加圧空気を
吹付ノズル11から吹き付けるようにしている。回復制御
回路12の制御タイミングは検出回路７の検出出力に基づ
いて行なうことができ、検出素子１のガス検出動作によ
る光吸収量の増加で受光素子６の受光レベルが低下して
一定レベルに安定した後、水素ガスがなくなって検出素
子１における光吸収量の回復により受光出力がもとのレ
ベルに回復する立上りを検知して回復制御回路12に回復
動作を指令する。また、回復制御回路12の他の制御タイ
ミングとしては、例えば電源４により発光素子５を間欠
駆動している場合には、発光素子５の発光停止期間のタ
イミングで回復制御回路12を起動してポンプ９の駆動に
より加圧空気を吹き付けるようにしても良い。
次に第１図の実施例の作用を説明する。
まず定常監視状態にあっては、回復制御回路12の制御出
力は断たれていることから、ポンプ９は停止状態となっ
ている。また、チャンバー８内に水素ガスを含んだ雰囲
気の流入がないことから、検出素子１の光吸収量は水素
ガスの接触を受けない略透明状態にあり、発光素子５か
らの透過光量は最大となって受光素子６による受光出力
は最大レベルに保たれている。
力は断たれていることから、ポンプ９は停止状態となっ
ている。また、チャンバー８内に水素ガスを含んだ雰囲
気の流入がないことから、検出素子１の光吸収量は水素
ガスの接触を受けない略透明状態にあり、発光素子５か
らの透過光量は最大となって受光素子６による受光出力
は最大レベルに保たれている。
この状態でチャンバー８内に水素ガスを含む雰囲気が流
入したとすると、検出素子１の触媒金属２により水素分
子が解離吸着されて内部に水素原子を生成し、固体化合
物３に対しプロトンH+として注入されて還元作用を起こ
し、例えば固体化合物３として三酸化タングステンWO3
を使用した場合には、固体化合物３が青色に着色して光
吸収量が増加し、ガス濃度に応じて受光素子６に対する
透過光量が減少するようになる。
入したとすると、検出素子１の触媒金属２により水素分
子が解離吸着されて内部に水素原子を生成し、固体化合
物３に対しプロトンH+として注入されて還元作用を起こ
し、例えば固体化合物３として三酸化タングステンWO3
を使用した場合には、固体化合物３が青色に着色して光
吸収量が増加し、ガス濃度に応じて受光素子６に対する
透過光量が減少するようになる。
続いてチャンバー８内の水素ガスがなくなると、固体化
合物３に注入されていたプロトンH+は自然拡散により触
媒金属２に抜け出し、ガス濃度に応じて増大した光吸収
量が再びもとの状態に向かって戻るようになり、このと
きの受光素子６による受光レベル増加を検出回路７から
受けて回復制御回路12がポンプ９を起動し、流量調整弁
10で定まる所定流量及び圧力をもって吹付ノズル11より
チャンバー８内の検出素子１における触媒金属２の表面
に加圧空気を吹き付ける。このポンプ９による加圧空気
の中には所定の割合で酸素O2が含まれていることから、
触媒金属２は酸素分子O2の接触を受けると、触媒金属２
の中に戻された水素原子が酸素原子と接触してH2Oを生
成し、触媒金属２の水素原子は強制的に酸素原子との接
触で外部に拡散され、検出素子１の光吸収特性の回復速
度を早めるようになる。このようなポンプ９による加圧
空気の吹き付けで検出素子１の光吸収量が定常状態に回
復すると、受光素子６の受光レベルも再び最大透過量と
なる初期レベルに回復することから、このときの検出回
路７の検出出力に基づいて回復制御回路12はポンプ９の
駆動を停止し、次の水素ガスの流入に備える。勿論、回
復制御回路12は一定時間ポンプ９を駆動するものであっ
ても良い。
合物３に注入されていたプロトンH+は自然拡散により触
媒金属２に抜け出し、ガス濃度に応じて増大した光吸収
量が再びもとの状態に向かって戻るようになり、このと
きの受光素子６による受光レベル増加を検出回路７から
受けて回復制御回路12がポンプ９を起動し、流量調整弁
10で定まる所定流量及び圧力をもって吹付ノズル11より
チャンバー８内の検出素子１における触媒金属２の表面
に加圧空気を吹き付ける。このポンプ９による加圧空気
の中には所定の割合で酸素O2が含まれていることから、
触媒金属２は酸素分子O2の接触を受けると、触媒金属２
の中に戻された水素原子が酸素原子と接触してH2Oを生
成し、触媒金属２の水素原子は強制的に酸素原子との接
触で外部に拡散され、検出素子１の光吸収特性の回復速
度を早めるようになる。このようなポンプ９による加圧
空気の吹き付けで検出素子１の光吸収量が定常状態に回
復すると、受光素子６の受光レベルも再び最大透過量と
なる初期レベルに回復することから、このときの検出回
路７の検出出力に基づいて回復制御回路12はポンプ９の
駆動を停止し、次の水素ガスの流入に備える。勿論、回
復制御回路12は一定時間ポンプ９を駆動するものであっ
ても良い。
第1a図は第１図においてポンプ９による空気の強制的な
吹き付けを行なったときの検出素子１の回復特性を従来
の自然拡散による回復特性と対比して示したグラフ図で
ある。まずポンプ９を起動して検出素子１に加圧空気を
吹き付け、続いて加圧空気の供給を停止した状態で水素
ガスを流入すると、検出素子１の光吸収量ODが速やかに
増加してガス濃度に応じた最大光吸収量ODmaxに達す
る。続いて、水素ガスの流入を止めた後にポンプ９を起
動して加圧空気を検出素子１に吹き付けると、検出素子
の光吸収量急速に回復して定常監視状態における光吸収
量ゼロの状態に戻る。一方、加圧空気を吹き付けなかっ
た場合には、点線で示すように触媒金属２における水素
原子の自然拡散によって検出素子１の光吸収量が回復
し、加圧空気を吹き付けた場合に比べその回復時間が長
くなり、本発明における加圧空気の吹き付けによる回復
応答性の改善が確認されている。
吹き付けを行なったときの検出素子１の回復特性を従来
の自然拡散による回復特性と対比して示したグラフ図で
ある。まずポンプ９を起動して検出素子１に加圧空気を
吹き付け、続いて加圧空気の供給を停止した状態で水素
ガスを流入すると、検出素子１の光吸収量ODが速やかに
増加してガス濃度に応じた最大光吸収量ODmaxに達す
る。続いて、水素ガスの流入を止めた後にポンプ９を起
動して加圧空気を検出素子１に吹き付けると、検出素子
の光吸収量急速に回復して定常監視状態における光吸収
量ゼロの状態に戻る。一方、加圧空気を吹き付けなかっ
た場合には、点線で示すように触媒金属２における水素
原子の自然拡散によって検出素子１の光吸収量が回復
し、加圧空気を吹き付けた場合に比べその回復時間が長
くなり、本発明における加圧空気の吹き付けによる回復
応答性の改善が確認されている。
第２図は本発明の他の実施例を示した説明図であり、こ
の実施例は検出素子１を備えたチャンバー８に対し切換
弁13を介してO2発生装置14を装着したことを特徴とす
る。
の実施例は検出素子１を備えたチャンバー８に対し切換
弁13を介してO2発生装置14を装着したことを特徴とす
る。
この第２図の実施例にあっても、検出素子１に対する水
素ガスがなくなったとき、回復制御回路12が電磁弁13を
開き、O2発生装置14で発生した酸素O2を検出素子１に供
給するようになり、酸素原子と水素原子の結合によりH2
Oを生成することで検出素子の回復応答性を高めること
ができる。
素ガスがなくなったとき、回復制御回路12が電磁弁13を
開き、O2発生装置14で発生した酸素O2を検出素子１に供
給するようになり、酸素原子と水素原子の結合によりH2
Oを生成することで検出素子の回復応答性を高めること
ができる。
第３図は本発明の他の実施例を示した説明図であり、こ
の実施例は検出素子１を備えたチャンバー８に対し水蒸
気発生装置15を接続し、回復制御回路12によって水蒸気
発生装置15を作動して検出素子１に対し水蒸気を供給す
るようにしたことを特徴とする。この水蒸気発生装置15
としては、例えば超音波振動方式の水蒸気発生装置を用
いることができ、検出素子１に水素ガスの流入がなくな
ったとき回復制御装置12によって水蒸気発生装置15を起
動して水蒸気を検出素子１に供給し、水蒸気に含まれる
酸素原子と触媒金属２の中の水素原子との結合により検
出素子１の回復応答性を高めることができる。
の実施例は検出素子１を備えたチャンバー８に対し水蒸
気発生装置15を接続し、回復制御回路12によって水蒸気
発生装置15を作動して検出素子１に対し水蒸気を供給す
るようにしたことを特徴とする。この水蒸気発生装置15
としては、例えば超音波振動方式の水蒸気発生装置を用
いることができ、検出素子１に水素ガスの流入がなくな
ったとき回復制御装置12によって水蒸気発生装置15を起
動して水蒸気を検出素子１に供給し、水蒸気に含まれる
酸素原子と触媒金属２の中の水素原子との結合により検
出素子１の回復応答性を高めることができる。
第４図は本発明の他の実施例を示した説明図であり、こ
の実施例は第１図に設けたポンプ９の吸い込み側にO2発
生装置14を設け、ポンプ９の起動でO2発生装置14で発生
した酸素を吹付ノズル11から検出素子１に吹き付け、多
量の酸素を供給することで検出素子１の回復応答性を更
に高めるようにしている。
の実施例は第１図に設けたポンプ９の吸い込み側にO2発
生装置14を設け、ポンプ９の起動でO2発生装置14で発生
した酸素を吹付ノズル11から検出素子１に吹き付け、多
量の酸素を供給することで検出素子１の回復応答性を更
に高めるようにしている。
第５図は本発明の他の実施例を示した説明図であり、こ
の実施例は第１図の実施例におけるポンプ９と流量調整
弁10の間に水蒸気発生装置15を設けたことを特徴とし、
ポンプ９で加圧した空気に水蒸気発生装置15で発生した
水蒸気を混入し、流量調整弁10で定まる圧力及び流量を
もって吹付ノズル11から検出素子１に吹き付けるように
しており、十分に水蒸気を含む加圧空気を検出素子１が
受けることで回復応答性を更に高めることができる。
の実施例は第１図の実施例におけるポンプ９と流量調整
弁10の間に水蒸気発生装置15を設けたことを特徴とし、
ポンプ９で加圧した空気に水蒸気発生装置15で発生した
水蒸気を混入し、流量調整弁10で定まる圧力及び流量を
もって吹付ノズル11から検出素子１に吹き付けるように
しており、十分に水蒸気を含む加圧空気を検出素子１が
受けることで回復応答性を更に高めることができる。
第６図は本発明の他の実施例を示した説明図であり、こ
の実施例にあっては、ポンプ９の吸い込み側にO2発生装
置14を設ける共に、ポンプ９と流量調整弁10の間に水蒸
気発生装置15を設け、吹付ノズル11より検出素子１に対
しO2発生装置14で発生した酸素及び水蒸気発生装置15で
発生した水蒸気を含む加圧空気を吹き付けるようにして
おり、酸素及び水蒸気の強制的な吹き付けで検出素子１
の回復応答性により一層高めることができる。
の実施例にあっては、ポンプ９の吸い込み側にO2発生装
置14を設ける共に、ポンプ９と流量調整弁10の間に水蒸
気発生装置15を設け、吹付ノズル11より検出素子１に対
しO2発生装置14で発生した酸素及び水蒸気発生装置15で
発生した水蒸気を含む加圧空気を吹き付けるようにして
おり、酸素及び水蒸気の強制的な吹き付けで検出素子１
の回復応答性により一層高めることができる。
第７図は本発明の他の実施例を示した説明図であり、こ
の実施例にあっては複数の検出空間の雰囲気をサンプリ
ングして順次検出素子に供給するようにしたことを特徴
とする。即ち、ポンプ９の吸い込み側には電磁切換弁16
a,16b,…16nを介して複数の検出空間の雰囲気が配管接
続されており、更にポンプ９の吸い込み側には電磁切換
弁18を介して例えばO2発生装置14が接続されている。
の実施例にあっては複数の検出空間の雰囲気をサンプリ
ングして順次検出素子に供給するようにしたことを特徴
とする。即ち、ポンプ９の吸い込み側には電磁切換弁16
a,16b,…16nを介して複数の検出空間の雰囲気が配管接
続されており、更にポンプ９の吸い込み側には電磁切換
弁18を介して例えばO2発生装置14が接続されている。
この第７図の実施例にあっては、図示しないサンプリン
グ制御回路により電磁切換弁16a〜16nが順次作動されて
異なる検出領域からの空気をポンプ９により密閉構造を
もったチャンバー8a内の検出素子１に吹き付けて水素ガ
スまたは含水素化合物ガスを検出しており、一方、電磁
切換弁16aを開いてサンプリングを行なった後に次の電
磁切換弁16bの開動作に切換える際には、電磁切換弁16a
を閉じると同時に電磁切換弁18を開いてO2発生装置14か
らの発生酸素をポンプ９で加圧して検出素子１に吹き付
けることで回復動作を行なわせ、続いて電磁切換弁18を
閉じると同時に次の電磁切換弁16bを開いて次のサンプ
リングを行なうようになる。このような複数のサンプリ
ング方式の場合には、サンプリング終了毎にO2発生装置
14からの発生酸素を検出素子１に吹き付けて強制的に回
復させているため、水素ガスにより光吸収量が変化して
も酸素の吹き付けで速やかに回復して検出素子１が定常
状態に戻り、このため電磁切換弁16a〜16nの切換制御に
よるサンプリングの繰り返し周期を自然拡散による検出
素子の回復に比べ大幅に短縮することができる。
グ制御回路により電磁切換弁16a〜16nが順次作動されて
異なる検出領域からの空気をポンプ９により密閉構造を
もったチャンバー8a内の検出素子１に吹き付けて水素ガ
スまたは含水素化合物ガスを検出しており、一方、電磁
切換弁16aを開いてサンプリングを行なった後に次の電
磁切換弁16bの開動作に切換える際には、電磁切換弁16a
を閉じると同時に電磁切換弁18を開いてO2発生装置14か
らの発生酸素をポンプ９で加圧して検出素子１に吹き付
けることで回復動作を行なわせ、続いて電磁切換弁18を
閉じると同時に次の電磁切換弁16bを開いて次のサンプ
リングを行なうようになる。このような複数のサンプリ
ング方式の場合には、サンプリング終了毎にO2発生装置
14からの発生酸素を検出素子１に吹き付けて強制的に回
復させているため、水素ガスにより光吸収量が変化して
も酸素の吹き付けで速やかに回復して検出素子１が定常
状態に戻り、このため電磁切換弁16a〜16nの切換制御に
よるサンプリングの繰り返し周期を自然拡散による検出
素子の回復に比べ大幅に短縮することができる。
（発明の効果） 以上説明してきたように本発明によれば、触媒金属と固
体化合物の積層構造で成る検出素子に対しガス検出動作
後に酸素発生装置及びまたは水蒸気発生装置等から酸素
及びまたは水蒸気を供給し、酸素及びまたは水蒸気の接
触により触媒金属内での水素原子の拡散速度を早めて素
子の回復応答性を高めるようにしたため、水素ガスの接
触により光吸収量が変化してガス検出が行なわれた後
に、水素ガスがなくなると素子の光吸収量は速やかに回
復して定常状態に戻り、これによってガス検出の繰り返
し周期を大幅に短縮してセンサとしての応答速度を飛躍
的に高めることができる。
体化合物の積層構造で成る検出素子に対しガス検出動作
後に酸素発生装置及びまたは水蒸気発生装置等から酸素
及びまたは水蒸気を供給し、酸素及びまたは水蒸気の接
触により触媒金属内での水素原子の拡散速度を早めて素
子の回復応答性を高めるようにしたため、水素ガスの接
触により光吸収量が変化してガス検出が行なわれた後
に、水素ガスがなくなると素子の光吸収量は速やかに回
復して定常状態に戻り、これによってガス検出の繰り返
し周期を大幅に短縮してセンサとしての応答速度を飛躍
的に高めることができる。
第１図は本発明の一実施例を示した説明図、第1a図は第
１図の実施例による回復特性を従来の自然拡散と対比し
て示したグラフ図、第2,3,4,5,6及び７図は本発明の他
の実施例を示した説明図、第８図は従来例を示した説明
図である。 1:検出素子 2:触媒金属 3:固体化合物 4:電源 5:発光素子 6:受光素子 7:検出回路 8:チャンバー 9:ポンプ 10:流量調整弁 11:吹付ノズル 12:回復制御回路 14:O2発生装置 15:水蒸気発生装置 13,16a〜16n,18:電磁切換弁
１図の実施例による回復特性を従来の自然拡散と対比し
て示したグラフ図、第2,3,4,5,6及び７図は本発明の他
の実施例を示した説明図、第８図は従来例を示した説明
図である。 1:検出素子 2:触媒金属 3:固体化合物 4:電源 5:発光素子 6:受光素子 7:検出回路 8:チャンバー 9:ポンプ 10:流量調整弁 11:吹付ノズル 12:回復制御回路 14:O2発生装置 15:水蒸気発生装置 13,16a〜16n,18:電磁切換弁
Claims (1)
- 【請求項１】水素又は含水素化合物ガスを解離吸着する
触媒金属と、該触媒金属中の水素原子により還元される
固体化合物との積層構造とでなる検出素子を備え、該固
体化合物の還元による光吸収量の変化を検出する水素セ
ンサに於いて、 前記検出素子に酸素及び又は水蒸気を供給して前記水素
又は含水素化合物ガスの接触で変化した前記固体化合物
の光吸収量を定常状態に回復させる回復手段を設けたこ
とを特徴とする水素センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9517486A JPH0678986B2 (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | 水素センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9517486A JPH0678986B2 (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | 水素センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62251638A JPS62251638A (ja) | 1987-11-02 |
| JPH0678986B2 true JPH0678986B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=14130387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9517486A Expired - Lifetime JPH0678986B2 (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | 水素センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678986B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3743684A1 (de) * | 1987-12-23 | 1989-07-06 | Draegerwerk Ag | Vorrichtung zur messung der konzentration gas- bzw. dampffoermiger bestandteile eines fluidgemisches |
| DE4303858C2 (de) * | 1993-02-10 | 1995-08-31 | Draegerwerk Ag | Vorrichtung für den kolorimetrischen Nachweis von gas- und/oder dampfförmigen Komponenten eines Gasgemisches aufgrund der Verfärbung einer in einem Kanal angeordneten Reaktionszone |
| AUPM551994A0 (en) * | 1994-05-09 | 1994-06-02 | Unisearch Limited | Method and device for optoelectronic chemical sensing |
| DE4440572C2 (de) * | 1994-11-14 | 1997-05-07 | Fraunhofer Ges Forschung | Verglasungselement mit variabler Transmission |
| JP4625906B2 (ja) * | 2005-11-14 | 2011-02-02 | 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 | イオン照射を用いた光学式水素検出材料及びその製造方法 |
| JP2013152091A (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Riken Keiki Co Ltd | 光学式ガス測定装置 |
-
1986
- 1986-04-24 JP JP9517486A patent/JPH0678986B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62251638A (ja) | 1987-11-02 |
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