JPH08152383A - ガス濃度測定装置 - Google Patents

ガス濃度測定装置

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JPH08152383A
JPH08152383A JP6296307A JP29630794A JPH08152383A JP H08152383 A JPH08152383 A JP H08152383A JP 6296307 A JP6296307 A JP 6296307A JP 29630794 A JP29630794 A JP 29630794A JP H08152383 A JPH08152383 A JP H08152383A
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JP
Japan
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gas
concentration measuring
measuring device
filter
probe
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Application number
JP6296307A
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English (en)
Inventor
Motosuke Nishiwaki
基祐 西脇
Takao Murase
隆生 村瀬
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NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】異物の侵入による影響や結露の影響のないガス
濃度測定装置を提供する。 【構成】測定ガスをサンプリングするプローブ2と、こ
のプローブ2に一体的に設けられ、被測定ガスの濃度を
検出するガスセンサ24とからなるガス濃度測定装置4
0において、前記ガスセンサ24の被測定ガスと接する
部分の周囲に保護フィルタ26を設けるとともに、前記
プローブ2の保護フィルタ26に対応する位置に保温手
段10を設けるか(第1発明)、前記プローブ2のガス
取入口3に異物除去フィルタ5を設けるとともに、前記
ガスセンサ24の被測定ガスと接する部分の周囲に、前
記異物除去フィルタ5より密な保護フィルタ26を設け
る(第2発明)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼炉等の煙道中に挿
入して燃焼排ガス中のガス成分濃度を測定するガス濃度
測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、燃焼炉等の燃焼排ガス中のガス成
分濃度を検出するガス濃度測定装置例えば酸素濃度測定
装置としては、図2に一例を示すように、プローブ51
の先端を炉壁52から煙道53に挿入するとともに、プ
ローブ51の基部に被測定ガス通路54を設け、この被
測定ガス通路54に面して有底円筒状のジルコニア電解
質からなる酸素センサ55とエゼクタ56とを設置する
構造のものが知られている。
【0003】上述した構造の酸素濃度測定装置では、エ
ゼクタ56からエア等を煙道54に吹き込むことで、煙
道52中の被測定ガスをプローブ51から取り込み、取
り込んだ被測定ガスを酸素センサ55と接触させて被測
定ガス中の酸素濃度を測定し、最後に酸素濃度測定に使
用された被測定ガスを被測定ガス通路54を介してエゼ
クタ56からのエアと一緒に煙道52中へ戻している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の酸素濃
度測定装置では、被測定ガス中に含まれる炉材の破片等
の異物がプローブ51を介して酸素センサ55の位置ま
で侵入して、酸素センサ55等を破損する問題があっ
た。また、フランジの取付座付近において、被測定ガス
が急激に冷やされて結露することがあり、被測定ガスが
HCl、SOx、NOx等を含んでいる場合ではこの結
露によりプローブ51や被測定ガス通路54が腐食して
しまうだけでなく、この位置に酸素センサ55が配置さ
れている場合は、酸素センサ55が機能しなくなり酸素
濃度を測定できなくなる問題もあった。
【0005】本発明の目的は上述した課題を解消して、
異物の侵入による影響や結露の影響のないガス濃度測定
装置を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のガス濃度測定装
置の第1発明は、測定ガスをサンプリングするプローブ
と、このプローブに一体的に設けられ、被測定ガスの濃
度を検出するガスセンサとからなるガス濃度測定装置に
おいて、前記ガスセンサの被測定ガスと接する部分の周
囲に保護フィルタを設けるとともに、前記プローブの保
護フィルタに対応する位置に保温手段を設けることを特
徴とするものである。
【0007】また、本発明のガス濃度測定装置の第2発
明は、測定ガスをサンプリングするプローブと、このプ
ローブに一体的に設けられ、被測定ガスの濃度を検出す
るガスセンサとからなるガス濃度測定装置において、前
記プローブのガス取入口に異物除去フィルタを設けると
ともに、前記ガスセンサの被測定ガスと接する部分の周
囲に、前記異物除去フィルタより密な保護フィルタを設
けた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、まず本発明の第1発明
では、ガスセンサの被測定ガスと接する部分の周囲に設
けた保護フィルタが異物によるガスセンサの破損あるい
は特性劣化を防止でき異物の侵入による影響を防止でき
るとともに、プローブの保護フィルタに対応する位置に
設けた好ましくは配管あるいはジャケットに蒸気を通し
て構成した保温手段が、保護フィルタ近傍の温度を結露
温度以上に保つことができ、この部分における結露によ
る保護フィルタの目詰まりあるいは腐食をなくすことが
できる。この第1発明に係るガス濃度測定装置は、排ガ
ス中の異物が比較的少なく、結露による影響の方が大き
い場合に使用されることが好ましい。
【0009】また、本発明の第2発明では、ガス取入口
に設けた異物除去フィルタが異物のプローブ内への侵入
を防止するとともに、ガスセンサの被測定ガスと接する
部分の周囲に設けた保護フィルタが異物除去フィルタを
通過して侵入した比較的小さい形状の異物によるガスセ
ンサの破損あるいは特性劣化を防止でき、異物の侵入に
よる影響をなくすことができる。そのため、保護フィル
タは異物除去フィルタより密に構成することが必須とな
る。この第2発明に係るガス濃度測定装置は、排ガス中
の異物が比較的多い場合に使用されることが好ましい。
【0010】なお、ガスセンサと外部との電気的な接続
に使用する端子台を設け、この端子台とガスセンサとを
一体化すれば、プローブ等を炉壁から取り外さずにガス
センサの交換ができるため好ましい。また、保護フィル
タは、通気性を必要とする一方異物の衝撃にも耐える強
度が必要なため、ステンレス、青銅等よりなる焼結金属
フィルタから構成されると好ましいとともに、厚みが2
mm以上で濾過径が10〜100μmであることが、ガ
スセンサの応答性確保と機械強度確保の点で好ましい。
ここで、濾過径とは焼結金属フィルタの平均細孔径をい
う。さらに、ガス取入口に設けられた異物除去フィルタ
は通気性能を維持しつつ比較的大きい形状の異物の侵入
を防止できれば十分なため、桟あるいは格子から構成さ
れることが好ましく、桟あるいは格子の間隔を1〜10
mmとすることが好ましい。
【0011】
【実施例】図1は本発明のガス濃度測定装置の一例とし
て酸素濃度測定装置の一例の構成を示す図である。図1
に示す例において、酸素濃度測定装置40は、被測定ガ
ス導入部1と酸素検出部21とから構成されている。被
測定ガス導入部1において、円筒形状のプローブ2の先
端側方には、ガス取入口3とガス排出口4とを形成して
いる。ガス取入口3には、図1(b)に示すように格子
5を所定間隔で設けるとともに、ガス排出口4には、図
1(c)に示すように格子6を所定間隔で設けている。
プローブ2内には、フランジ7aを有する内管7をプロ
ーブ2と同心円状に設けている。そして、図中矢印を示
すように、ガス取入口3から取り入れられる被測定ガス
は内管7の内部を通り侵入し、内管7の端部で内管7と
プローブ2との間を戻り、ガス排出口4からプローブ2
外へ排出される。
【0012】プローブ2の基部には、装置を炉壁等に取
り付けるためのフランジ8と、被測定ガス導入部1と酸
素検出部21とを接続するためのフランジ9とを間隔を
あけて設ける。間隔をあけて設けたフランジ8とフラン
ジ9との間のプローブ2の外周には、保温用ジャケット
10を設ける。保温用ジャケット10の構成は特に規定
するものではないが、本例では、保温用ジャケット10
に蒸気導入口11と蒸気排出口12とを設け、蒸気導入
口11から蒸気排出口12へ蒸気を流して構成してい
る。なお、この保温用ジャケット10の内部に、後述す
る酸素センサが位置している。
【0013】また、図1に示す例において、酸素検出部
21は、検出部本体22内に酸素センサユニット23を
収納して構成されている。酸素センサユニット23は、
従来から知られている板状の酸素センサ24を一端に露
出させて設けるとともに、他端には酸素センサ24の外
部との電気的な接続を取るのに使用される端子台25を
ネジ込み等の手段により一体化して設けている。検出部
本体22の一端の中心部には、セットした際に酸素セン
サ24の被測定ガスと接する部分の周囲に位置するよう
保護フィルタ26を設けるとともに、その端部の外周部
には、フランジ9と接続して被測定ガス導入部1と酸素
検出部21とを接続するためのフランジ27を設けてい
る。
【0014】保護フィルタ26は被測定ガスを通す一方
異物による衝撃あるいは特性劣化から酸素センサ24を
保護する役目を有するため、好ましくは焼結金属フィル
タから構成する。焼結金属フィルタから構成される保護
フィルタ26は、検出部本体22の一端とネジによる嵌
合、溶接、ろう付け、一体焼結、圧入等の手段により一
体構造となっている。
【0015】検出部本体22の中間部には、校正ガスを
酸素センサ24に供給するための校正ガス取入口28を
設ける。また、検出部本体22の酸素センサ24を設け
た端部と反対側の端部には、端子台25を収納するため
のフランジ29と蓋30とを設けている。そして、フラ
ンジ29の側面には端子台25からの電極等を外部へ導
出するための配線口31を設けている。
【0016】端子台25には、端子台25と酸素センサ
ユニット23を酸素検出部21に固定するネジが取り付
けられており、酸素検出部21にはこのネジが嵌合する
メネジが設けられている。さらに端子台25には、取り
外し用のネジが取り付けられており、このネジと嵌合す
るメネジが酸素検出部21には設けられていないので、
取り外し用ネジを回転させるとジャッキ効果により酸素
センサユニット23が浮き上がってくるので、酸素セン
サユニット23を酸素検出部21より取り外しやすい構
造となっている。さらに、酸素センサユニット23に
は、測定ガスが端子台25側へ漏れないように凹リング
32によるガスシール部が設けられている。
【0017】上述した酸素濃度測定装置では、異物の侵
入による酸素センサ24の破損を防止するための格子
5、格子6、保護フィルタ26を設けるとともに、結露
を防止するための保温ジャケット10を設けているが、
これらすべての構成を本発明で必須としないことはいう
までもない。すなわち、異物の侵入防止を課題とする場
合は、少なくとも格子5と保護フィルタ26とを具備さ
せれば良い。また、結露による影響の防止、すなわち結
露による腐食防止と保護フィルタ26の結露による目詰
まり防止を課題とする場合は、保護フィルタ26と保温
ジャケット10とを具備させれば良い。
【0018】また、上述した酸素濃度測定装置は、プロ
ーブ2を二重管として非測定ガスの流速を利用して被測
定ガスをプローブ2の内部へ吸引する例を示したが、例
えば本例では煙道内の被測定ガスの流速が2m/sec
未満だと十分に被測定ガスを吸引できなくなる。その場
合は、被測定ガスのプローブ2内の吸引のために従来か
ら知られているエアエゼクタを設けると好ましい。その
場合でも、基本的な構成は図1に示した例と同じ構成を
とることができる。
【0019】本発明は上述した実施例にのみ限定するも
のでなく、幾多の変形、変更が可能である。例えば、上
述した実施例では、ガス濃度測定装置の一例として酸素
濃度測定装置を例にとって説明したが、酸素センサ24
の位置に他のガスセンサを設ければ他のガス濃度測定装
置でも本発明を適用できることは明らかである。また、
異物除去フィルタを構成する格子5は、ガス取入口に限
定されず、保護フィルタ26までのガス流通路に設けて
も良い。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第1発明によれば、ガスセンサの被測定ガスと接する
部分の周囲に保護フィルタを設けたため異物によるガス
センサの破損あるいは特性劣化を防止でき異物の侵入に
よるガスセンサへの影響を防止できるとともに、プロー
ブの保護フィルタに対応する位置に保温手段を設けたた
め保護フィルタ近傍の温度を結露温度以上に保つことが
でき、この部分における結露による保護フィルタの目詰
まりあるいは腐食をなくすことができる。
【0021】また、本発明の第2発明では、ガス取入口
に異物除去フィルタを設けたため異物のプローブ内への
侵入を防止できるとともに、ガスセンサの被測定ガスと
接する部分の周囲に保護フィルタを設けたためフィルタ
を通過して侵入した比較的小さい形状の異物によるガス
センサの破損を防止でき、異物の侵入による影響をなく
すことができる。そのため、本発明の第1発明および第
2発明とも構造に高い信頼性、耐久性があるため、危険
場所で使用する防爆構造のガス濃度測定装置としても使
用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガス濃度測定装置の一例として酸素濃
度測定装置の一例の構成を示す図である。
【図2】従来の酸素濃度測定装置の一例の構成を示す図
である。
【符号の説明】
1 被測定ガス導入部、2 プローブ、3 ガス取入
口、4 ガス排出口、5格子、6 格子、10 保温ジ
ャケット、21 酸素検出部、24 酸素センサ、26
保護フィルタ、40 酸素濃度測定装置

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】測定ガスをサンプリングするプローブと、
    このプローブに一体的に設けられ、被測定ガスの濃度を
    検出するガスセンサとからなるガス濃度測定装置におい
    て、前記ガスセンサの被測定ガスと接する部分の周囲に
    保護フィルタを設けるとともに、前記プローブの保護フ
    ィルタに対応する位置に保温手段を設けることを特徴と
    するガス濃度測定装置。
  2. 【請求項2】測定ガスをサンプリングするプローブと、
    このプローブに一体的に設けられ、被測定ガスの濃度を
    検出するガスセンサとからなるガス濃度測定装置におい
    て、前記プローブのガス取入口に異物除去フィルタを設
    けるとともに、前記ガスセンサの被測定ガスと接する部
    分の周囲に、前記異物除去フィルタより密な保護フィル
    タを設けたことを特徴とするガス濃度測定装置。
  3. 【請求項3】前記プローブの前記保護フィルタに対応す
    る位置に保温手段を設けた請求項2記載のガス濃度測定
    装置。
  4. 【請求項4】前記異物除去フィルタが桟または格子から
    なる請求項2または3記載のガス濃度測定装置。
  5. 【請求項5】前記異物除去フィルタの桟または格子の間
    隔が1〜10mmである請求項2〜4のいずれか1項に
    記載のガス濃度測定装置。
  6. 【請求項6】前記保温手段が、前記プローブに設けられ
    た配管あるいはジャケットに通した蒸気である請求項
    1、3〜5のいずれか1項に記載のガス濃度測定装置。
  7. 【請求項7】前記保護フィルタが焼結金属フィルタから
    なる請求項1〜6のいずれか1項に記載のガス濃度測定
    装置。
  8. 【請求項8】前記ガスセンサと外部との電気的接続に使
    用する端子台を設け、この端子台とガスセンサとを一体
    化して構成した請求項1〜7のいずれか1項に記載のガ
    ス濃度測定装置。
  9. 【請求項9】前記保護フィルタの濾過径が10〜100
    μmである請求項1〜8のいずれか1項に記載のガス濃
    度測定装置。
  10. 【請求項10】前記保護フィルタの厚さが2mm以上で
    ある請求項1〜9のいずれか1項に記載のガス濃度測定
    装置。
  11. 【請求項11】前記保護フィルタと前記ガスセンサとの
    間に、校正用の標準ガスを導入する請求項1〜10のい
    ずれか1項に記載のガス濃度測定装置。
  12. 【請求項12】前記ガスセンサに凹リングよりなるガス
    シール手段を設けた請求項1〜11のいずれか1項に記
    載のガス濃度測定装置。
JP6296307A 1994-11-30 1994-11-30 ガス濃度測定装置 Pending JPH08152383A (ja)

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JP (1) JPH08152383A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011133304A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Riken Keiki Co Ltd ガス測定装置
JP2013029474A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 New Cosmos Electric Corp 吸引式ガス検知器
JP2016133351A (ja) * 2015-01-16 2016-07-25 日本写真印刷株式会社 ガス検知装置
JP2016194536A (ja) * 2016-08-25 2016-11-17 新コスモス電機株式会社 吸引式ガス検知器
KR20230000490U (ko) * 2021-08-30 2023-03-08 지에스칼텍스 주식회사 이중 구조 에어 흡입기

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Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030204