JPH08313467A - 一酸化炭素ガスセンサ - Google Patents
一酸化炭素ガスセンサInfo
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- JPH08313467A JPH08313467A JP11839195A JP11839195A JPH08313467A JP H08313467 A JPH08313467 A JP H08313467A JP 11839195 A JP11839195 A JP 11839195A JP 11839195 A JP11839195 A JP 11839195A JP H08313467 A JPH08313467 A JP H08313467A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】酸素濃度や二酸化炭素濃度、水分濃度、メタン
濃度が異なる排ガス中でも精度良く一酸化炭素濃度を測
定することができる一酸化炭素ガスセンサを提供する。 【構成】一酸化炭素を含む被測定ガスが接触することに
より、その一酸化炭素成分に感応して抵抗が変化する第
１および第２のセンサ素子からなる一酸化炭素ガスセン
サにおいて、被測定ガスに曝される第１のセンサ素子１
−１と、被測定ガスから一酸化炭素を除去して基準ガス
を得る一酸化炭素除去手段２と、この一酸化炭素除去手
段２で得た基準ガスに曝される第２のセンサ素子１−２
と、前記第１のセンサ素子１−１の抵抗値Ｒ1 と前記第
２のセンサ素子１−２の抵抗値Ｒ2との抵抗比より一酸
化炭素濃度を求める演算手段３とを設けて一酸化炭素ガ
スセンサを構成する。
濃度が異なる排ガス中でも精度良く一酸化炭素濃度を測
定することができる一酸化炭素ガスセンサを提供する。 【構成】一酸化炭素を含む被測定ガスが接触することに
より、その一酸化炭素成分に感応して抵抗が変化する第
１および第２のセンサ素子からなる一酸化炭素ガスセン
サにおいて、被測定ガスに曝される第１のセンサ素子１
−１と、被測定ガスから一酸化炭素を除去して基準ガス
を得る一酸化炭素除去手段２と、この一酸化炭素除去手
段２で得た基準ガスに曝される第２のセンサ素子１−２
と、前記第１のセンサ素子１−１の抵抗値Ｒ1 と前記第
２のセンサ素子１−２の抵抗値Ｒ2との抵抗比より一酸
化炭素濃度を求める演算手段３とを設けて一酸化炭素ガ
スセンサを構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一酸化炭素を含む被測
定ガスが接触することにより、その一酸化成分に感応し
て抵抗が変化するセンサ素子からなる一酸化炭素ガスセ
ンサに関するものである。
定ガスが接触することにより、その一酸化成分に感応し
て抵抗が変化するセンサ素子からなる一酸化炭素ガスセ
ンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、被測定ガス中の一酸化炭素濃
度を測定する方法は種々のものが知られている。そのう
ち、被測定ガスがボイラー等の煙道中を流れる排ガスで
ある場合は、排ガスをサンプリングし光学式測定器を用
いて一酸化炭素濃度を求めている。このように光学式測
定器を使用した場合は、排ガス中の一酸化炭素測定時に
酸素濃度および二酸化炭素濃度、水分濃度、メタン濃度
が変動しても、排ガス中の一酸化炭素濃度を測定するこ
とができる。しかし、光学式は高価であり、また、サン
プリングが必要であるため、燃焼制御を目的としたフィ
ードファワードやフィードバックによるリアルタイムの
制御が不可能となる問題があった。
度を測定する方法は種々のものが知られている。そのう
ち、被測定ガスがボイラー等の煙道中を流れる排ガスで
ある場合は、排ガスをサンプリングし光学式測定器を用
いて一酸化炭素濃度を求めている。このように光学式測
定器を使用した場合は、排ガス中の一酸化炭素測定時に
酸素濃度および二酸化炭素濃度、水分濃度、メタン濃度
が変動しても、排ガス中の一酸化炭素濃度を測定するこ
とができる。しかし、光学式は高価であり、また、サン
プリングが必要であるため、燃焼制御を目的としたフィ
ードファワードやフィードバックによるリアルタイムの
制御が不可能となる問題があった。
【０００３】一方、光学式のサンプリングに関わる問題
をなくし、リアルタイムで一酸化炭素濃度を求めること
ができる方法のうち、半導体式の２つのセンサ素子を用
いて一酸化炭素濃度を測定する装置が、特開昭５８−２
０１０５２号公報、特開平４−２６９６４８号公報にお
いて開示されている。特開昭５８−２０１０５２号公報
では、可燃ガスの干渉をなくすため、一酸化炭素以外の
可燃ガスに感応するセンサ素子の抵抗と、一酸化炭素に
対する感応性が大きいセンサ素子の抵抗とを比較して一
酸化炭素濃度を求めている。また、特開平４−２６９６
４８号公報では、水分および酸素の干渉を除去するた
め、２つのセンサ素子に温度差を与え、両センサ素子の
温度差に基づく導電性の違いから生ずる出力差を検出し
て一酸化炭素濃度を求めている。
をなくし、リアルタイムで一酸化炭素濃度を求めること
ができる方法のうち、半導体式の２つのセンサ素子を用
いて一酸化炭素濃度を測定する装置が、特開昭５８−２
０１０５２号公報、特開平４−２６９６４８号公報にお
いて開示されている。特開昭５８−２０１０５２号公報
では、可燃ガスの干渉をなくすため、一酸化炭素以外の
可燃ガスに感応するセンサ素子の抵抗と、一酸化炭素に
対する感応性が大きいセンサ素子の抵抗とを比較して一
酸化炭素濃度を求めている。また、特開平４−２６９６
４８号公報では、水分および酸素の干渉を除去するた
め、２つのセンサ素子に温度差を与え、両センサ素子の
温度差に基づく導電性の違いから生ずる出力差を検出し
て一酸化炭素濃度を求めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
式の２つのセンサ素子を用いた一酸化炭素ガスセンサ
は、燃焼装置が使用される室内等の被測定ガス濃度が比
較的一定である場所では、その機能を発揮することがで
きる。しかし、いずれの一酸化炭素ガスセンサも、被測
定ガス中の酸素濃度や二酸化炭素濃度、水分濃度、メタ
ン濃度が変動する煙道中の排ガスや自排ガス中では、一
酸化炭素濃度を精度良く測定することができない問題が
あった。それに加えて、特開平４−２６９６４８号公報
記載の一酸化炭素ガスセンサでは、２つのセンサ素子に
温度差をつける必要があるが、煙道中の排ガスまたは自
排ガスの排ガス温度は高く、温度差に制約を受けるとと
もに、構造が複雑となる問題があった。
式の２つのセンサ素子を用いた一酸化炭素ガスセンサ
は、燃焼装置が使用される室内等の被測定ガス濃度が比
較的一定である場所では、その機能を発揮することがで
きる。しかし、いずれの一酸化炭素ガスセンサも、被測
定ガス中の酸素濃度や二酸化炭素濃度、水分濃度、メタ
ン濃度が変動する煙道中の排ガスや自排ガス中では、一
酸化炭素濃度を精度良く測定することができない問題が
あった。それに加えて、特開平４−２６９６４８号公報
記載の一酸化炭素ガスセンサでは、２つのセンサ素子に
温度差をつける必要があるが、煙道中の排ガスまたは自
排ガスの排ガス温度は高く、温度差に制約を受けるとと
もに、構造が複雑となる問題があった。
【０００５】本発明の目的は上述した課題を解消して、
酸素濃度や二酸化炭素濃度、水分濃度、メタン濃度が異
なる排ガス中でも精度良く一酸化炭素濃度を測定するこ
とができる一酸化炭素ガスセンサを提供しようとするも
のである。
酸素濃度や二酸化炭素濃度、水分濃度、メタン濃度が異
なる排ガス中でも精度良く一酸化炭素濃度を測定するこ
とができる一酸化炭素ガスセンサ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】本発明の一酸化炭素ガス
センサは、一酸化炭素を含む被測定ガスが接触すること
により、その一酸化炭素成分に感応して抵抗が変化する
第１および第２のセンサ素子からなる一酸化炭素ガスセ
ンサにおいて、被測定ガスに曝される第１のセンサ素子
と、被測定ガスから一酸化炭素を除去して基準ガスを得
る一酸化炭素除去手段と、この一酸化炭素除去手段で得
た基準ガスに曝される第２のセンサ素子と、前記第１の
センサ素子の抵抗値と前記第２のセンサ素子の抵抗値と
の抵抗比より一酸化炭素濃度を求める演算手段とを有す
ることを特徴とするものである。
センサは、一酸化炭素を含む被測定ガスが接触すること
により、その一酸化炭素成分に感応して抵抗が変化する
第１および第２のセンサ素子からなる一酸化炭素ガスセ
ンサにおいて、被測定ガスに曝される第１のセンサ素子
と、被測定ガスから一酸化炭素を除去して基準ガスを得
る一酸化炭素除去手段と、この一酸化炭素除去手段で得
た基準ガスに曝される第２のセンサ素子と、前記第１の
センサ素子の抵抗値と前記第２のセンサ素子の抵抗値と
の抵抗比より一酸化炭素濃度を求める演算手段とを有す
ることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】上述した構成において、一酸化炭素成分に感応
して抵抗が変化する第１および第２のセンサ素子を、第
１のセンサ素子を被測定ガスに曝し、第２のセンサ素子
を一酸化炭素除去手段で被測定ガスから一酸化炭素を除
去して得た基準ガスに曝す。そして、第１のセンサ素子
の抵抗値Ｒ1 と第２のセンサ素子の抵抗値Ｒ2 との抵抗
比Ｒ1 ／Ｒ2 を求め、この抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 から、好ま
しくは予め求めたＲ1 ／Ｒ2 と一酸化炭素濃度との較正
曲線から一酸化炭素濃度を求めている。
して抵抗が変化する第１および第２のセンサ素子を、第
１のセンサ素子を被測定ガスに曝し、第２のセンサ素子
を一酸化炭素除去手段で被測定ガスから一酸化炭素を除
去して得た基準ガスに曝す。そして、第１のセンサ素子
の抵抗値Ｒ1 と第２のセンサ素子の抵抗値Ｒ2 との抵抗
比Ｒ1 ／Ｒ2 を求め、この抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 から、好ま
しくは予め求めたＲ1 ／Ｒ2 と一酸化炭素濃度との較正
曲線から一酸化炭素濃度を求めている。
【０００８】そのため、被測定ガス中の酸素濃度や二酸
化炭素濃度、水分濃度、メタン濃度が変化しても、一酸
化炭素以外のガス組成は被測定ガスと同一の基準ガスの
測定値となる第２のセンサ素子の抵抗値Ｒ2 で、被測定
ガスの測定値となる第１のセンサ素子の抵抗値Ｒ1 を除
しているため、測定結果を一般化できる。その結果、被
測定ガス中の酸素濃度や二酸化炭素濃度、水分濃度、メ
タン濃度が変化しても、一酸化炭素濃度を良好な精度で
測定でき、煙道中の排ガスや自排ガスの一酸化炭素濃度
を測定できるようになる。
化炭素濃度、水分濃度、メタン濃度が変化しても、一酸
化炭素以外のガス組成は被測定ガスと同一の基準ガスの
測定値となる第２のセンサ素子の抵抗値Ｒ2 で、被測定
ガスの測定値となる第１のセンサ素子の抵抗値Ｒ1 を除
しているため、測定結果を一般化できる。その結果、被
測定ガス中の酸素濃度や二酸化炭素濃度、水分濃度、メ
タン濃度が変化しても、一酸化炭素濃度を良好な精度で
測定でき、煙道中の排ガスや自排ガスの一酸化炭素濃度
を測定できるようになる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一酸化炭素ガスセンサの一例
の構成を示す図である。図１において、１−１は被測定
ガスとしての排ガスに曝される第１のセンサ素子、２は
排ガスから一酸化炭素を除去して基準ガスを得るための
一酸化炭素除去手段、１−２は一酸化炭素除去手段２で
得た基準ガスに曝される第２のセンサ素子、３は第１の
センサ素子１−１の抵抗値Ｒ1 と第２のセンサ素子１−
２の抵抗値Ｒ2 との抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 から一酸化炭素濃
度を求める演算手段である。第２のセンサ素子１−２
は、一酸化炭素除去手段２の下流側の直後に設けられ
る。また、４−１、４−２は第１のセンサ素子１−１お
よび第２のセンサ素子１−２と演算手段３との間の電気
的接続のための一対のリード線である。
の構成を示す図である。図１において、１−１は被測定
ガスとしての排ガスに曝される第１のセンサ素子、２は
排ガスから一酸化炭素を除去して基準ガスを得るための
一酸化炭素除去手段、１−２は一酸化炭素除去手段２で
得た基準ガスに曝される第２のセンサ素子、３は第１の
センサ素子１−１の抵抗値Ｒ1 と第２のセンサ素子１−
２の抵抗値Ｒ2 との抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 から一酸化炭素濃
度を求める演算手段である。第２のセンサ素子１−２
は、一酸化炭素除去手段２の下流側の直後に設けられ
る。また、４−１、４−２は第１のセンサ素子１−１お
よび第２のセンサ素子１−２と演算手段３との間の電気
的接続のための一対のリード線である。
【００１０】図１に示す例において、第１のセンサ素子
１−１および第２のセンサ素子１−２としては、一酸化
炭素を含む被測定ガスが接触することにより、その一酸
化炭素成分に感応して抵抗が変化する素子であれば、従
来から公知のいずれの素子でも使用することができる。
その中でも、価格および構成の簡単さの点を考慮する
と、酸化錫、酸化チタン、酸化インジウム等の酸化物半
導体を利用した半導体式センサ素子を使用することが望
ましい。
１−１および第２のセンサ素子１−２としては、一酸化
炭素を含む被測定ガスが接触することにより、その一酸
化炭素成分に感応して抵抗が変化する素子であれば、従
来から公知のいずれの素子でも使用することができる。
その中でも、価格および構成の簡単さの点を考慮する
と、酸化錫、酸化チタン、酸化インジウム等の酸化物半
導体を利用した半導体式センサ素子を使用することが望
ましい。
【００１１】また、一酸化炭素除去手段２としては、被
測定ガス中から一酸化炭素のみを除去できる手段であれ
ば、何でも使用できる。その中でも、構成の簡易な点を
考慮すると、一酸化炭素を燃焼して除去する一酸化炭素
燃焼装置を使用することが望ましい。さらに、演算手段
３では、抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 から一酸化炭素濃度を求める
よう構成することが望ましい。さらに、演算手段３で
は、抵抗比Ｒ 1 ／Ｒ2 と一酸化炭素濃度との較正曲線を
予め求めておき、その較正曲線を利用して、実際に測定
した得た抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 から一酸化炭素濃度を求める
よう較正することが望ましい。
測定ガス中から一酸化炭素のみを除去できる手段であれ
ば、何でも使用できる。その中でも、構成の簡易な点を
考慮すると、一酸化炭素を燃焼して除去する一酸化炭素
燃焼装置を使用することが望ましい。さらに、演算手段
３では、抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 から一酸化炭素濃度を求める
よう構成することが望ましい。さらに、演算手段３で
は、抵抗比Ｒ 1 ／Ｒ2 と一酸化炭素濃度との較正曲線を
予め求めておき、その較正曲線を利用して、実際に測定
した得た抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 から一酸化炭素濃度を求める
よう較正することが望ましい。
【００１２】図１に示す例では、第１のセンサ素子１−
１は被測定ガスに直接曝される一方、第２のセンサ素子
１−２は、一酸化炭素除去手段２の下流側の直後に設け
られているため、被測定ガス中から一酸化炭素成分を除
去した基準ガスに曝される。そのため、被測定ガス中の
酸素濃度や二酸化炭素濃度、水分濃度、メタン濃度が変
化しても、一酸化炭素以外のガス組成は被測定ガスと同
一の基準ガスの測定値となる第２のセンサ素子１−２の
抵抗値Ｒ2 で、被測定ガスの測定値となる第１のセンサ
素子１−１の抵抗値Ｒ1 を除しているため、測定結果を
一般化できる。
１は被測定ガスに直接曝される一方、第２のセンサ素子
１−２は、一酸化炭素除去手段２の下流側の直後に設け
られているため、被測定ガス中から一酸化炭素成分を除
去した基準ガスに曝される。そのため、被測定ガス中の
酸素濃度や二酸化炭素濃度、水分濃度、メタン濃度が変
化しても、一酸化炭素以外のガス組成は被測定ガスと同
一の基準ガスの測定値となる第２のセンサ素子１−２の
抵抗値Ｒ2 で、被測定ガスの測定値となる第１のセンサ
素子１−１の抵抗値Ｒ1 を除しているため、測定結果を
一般化できる。
【００１３】以下、実際の例について説明する。 実施例１ 第１および第２のセンサ素子１−１および１−２を、以
下の要領で作製した。まず、酸化錫粉末を、錫の塩化物
をアンモニア水で加水分解し、得られた沈澱物を濾過
後、６００℃で２時間熱分解して合成した。合成した酸
化錫粉末を、エタノール溶媒中でジルコニア玉石を用い
て１０時間湿式混合して、ディッピング用スラリーを作
製した。得られたスラリーを、両端に直径０．３ｍｍの
白金線を取り付けた直径１．５ｍｍ、長さ５ｍｍのアル
ミナ管からなるアルミナ基体にでディップコートした。
ディップコート後８００℃で２時間焼成してセンサ素子
１−１、１−２とした。
下の要領で作製した。まず、酸化錫粉末を、錫の塩化物
をアンモニア水で加水分解し、得られた沈澱物を濾過
後、６００℃で２時間熱分解して合成した。合成した酸
化錫粉末を、エタノール溶媒中でジルコニア玉石を用い
て１０時間湿式混合して、ディッピング用スラリーを作
製した。得られたスラリーを、両端に直径０．３ｍｍの
白金線を取り付けた直径１．５ｍｍ、長さ５ｍｍのアル
ミナ管からなるアルミナ基体にでディップコートした。
ディップコート後８００℃で２時間焼成してセンサ素子
１−１、１−２とした。
【００１４】また、一酸化炭素燃焼装置２は、一酸化炭
素燃焼触媒をウォッシュコート法でコージェライト質ハ
ニカム構造体に担持させて作製した。ウォッシュコート
液は水分６０％のアルミナゾル溶液中に白金ブラック粉
末１重量％添加、混合して作製した。ウォッシュコート
後５００℃で２時間焼成し、一酸化炭素燃焼装置２とし
た。上記酸化物半導体からなるセンサ素子１−１および
１−２と一酸化炭素燃焼装置２とを、図１に示すように
演算手段３とともに配置してセットし、５００℃のモデ
ル排ガス中で、以下の表１に示すように、第１のセンサ
素子１−１の抵抗Ｒ1 および第２のセンサ素子１−２の
抵抗Ｒ2 を測定し、抵抗比Ｒ 1 ／Ｒ2 で示されるセンサ
感度Ｓを評価した。結果を以下の表１に示す。
素燃焼触媒をウォッシュコート法でコージェライト質ハ
ニカム構造体に担持させて作製した。ウォッシュコート
液は水分６０％のアルミナゾル溶液中に白金ブラック粉
末１重量％添加、混合して作製した。ウォッシュコート
後５００℃で２時間焼成し、一酸化炭素燃焼装置２とし
た。上記酸化物半導体からなるセンサ素子１−１および
１−２と一酸化炭素燃焼装置２とを、図１に示すように
演算手段３とともに配置してセットし、５００℃のモデ
ル排ガス中で、以下の表１に示すように、第１のセンサ
素子１−１の抵抗Ｒ1 および第２のセンサ素子１−２の
抵抗Ｒ2 を測定し、抵抗比Ｒ 1 ／Ｒ2 で示されるセンサ
感度Ｓを評価した。結果を以下の表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１の結果から、まず試験Ｎｏ．１〜８の
データに基づく一酸化炭素濃度と感度Ｓとの関係を図２
に実線で示し、較正曲線とした。この較正曲線上に、酸
素濃度を変化させた試験Ｎｏ．９〜１１のデータを○印
で、メタン濃度を変化させた試験Ｎｏ．１２〜１４のデ
ータを□印で、二酸化炭素濃度を変化させた試験Ｎｏ．
１５、１６のデータを●印で、水分濃度を変化させた試
験Ｎｏ．１７、１８のデータを▲印で、それぞれプロッ
トした。
データに基づく一酸化炭素濃度と感度Ｓとの関係を図２
に実線で示し、較正曲線とした。この較正曲線上に、酸
素濃度を変化させた試験Ｎｏ．９〜１１のデータを○印
で、メタン濃度を変化させた試験Ｎｏ．１２〜１４のデ
ータを□印で、二酸化炭素濃度を変化させた試験Ｎｏ．
１５、１６のデータを●印で、水分濃度を変化させた試
験Ｎｏ．１７、１８のデータを▲印で、それぞれプロッ
トした。
【００１７】表１および図２の結果から、まず、被測定
ガス中で酸素濃度の変動、メタン濃度の変動、二酸化炭
素濃度の変動、水分濃度の変動がある場合、被測定ガス
に直接曝される第１のセンサ素子１−１の抵抗Ｒ1 は変
化していることがわかる。しかし、被測定ガスから一酸
化炭素を除去した基準ガスに曝される第２のセンサ素子
１−２の抵抗Ｒ2 を利用して求めた抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 か
ら得られる感度Ｓは、それぞれのガスの干渉を受けるこ
となく一酸化炭素濃度のみで決定でき、そのため一酸化
炭素以外のガスの濃度が変動する被測定ガス中でも一酸
化炭素濃度を高精度で測定できることがわかる。
ガス中で酸素濃度の変動、メタン濃度の変動、二酸化炭
素濃度の変動、水分濃度の変動がある場合、被測定ガス
に直接曝される第１のセンサ素子１−１の抵抗Ｒ1 は変
化していることがわかる。しかし、被測定ガスから一酸
化炭素を除去した基準ガスに曝される第２のセンサ素子
１−２の抵抗Ｒ2 を利用して求めた抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 か
ら得られる感度Ｓは、それぞれのガスの干渉を受けるこ
となく一酸化炭素濃度のみで決定でき、そのため一酸化
炭素以外のガスの濃度が変動する被測定ガス中でも一酸
化炭素濃度を高精度で測定できることがわかる。
【００１８】実施例２ センサ素子１−１および１−２の材料として硝酸塩を６
００℃で２時間熱分解して得られた酸化インジウムを、
一酸化炭素燃焼触媒として酸化マンガンを用いた以外は
実施例１と同じ方法で、センサ素子１−１、１−２と一
酸化炭素燃焼装置２を準備した。そして、実施例１と同
様の測定を、以下の表２に示す条件で実施した。結果を
以下の表２に示す。
００℃で２時間熱分解して得られた酸化インジウムを、
一酸化炭素燃焼触媒として酸化マンガンを用いた以外は
実施例１と同じ方法で、センサ素子１−１、１−２と一
酸化炭素燃焼装置２を準備した。そして、実施例１と同
様の測定を、以下の表２に示す条件で実施した。結果を
以下の表２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】実施例１と同様に、表２の結果から、まず
試験Ｎｏ．１９〜２４のデータに基づく一酸化炭素濃度
と感度Ｓとの関係を図３に実線で示し、較正曲線とし
た。そして、得られた較正曲線上に、実施例１と同様に
それぞれのガス濃度を変動させたデータである試験Ｎ
ｏ．２５〜２９のデータをプロットした。表２および図
３の結果から、実施例１と同様に、感度Ｓは一酸化炭素
濃度のみで決定でき、一酸化炭素以外のガスの濃度が変
動する被測定ガス中でも一酸化炭素濃度を高精度で測定
できることがわかる。
試験Ｎｏ．１９〜２４のデータに基づく一酸化炭素濃度
と感度Ｓとの関係を図３に実線で示し、較正曲線とし
た。そして、得られた較正曲線上に、実施例１と同様に
それぞれのガス濃度を変動させたデータである試験Ｎ
ｏ．２５〜２９のデータをプロットした。表２および図
３の結果から、実施例１と同様に、感度Ｓは一酸化炭素
濃度のみで決定でき、一酸化炭素以外のガスの濃度が変
動する被測定ガス中でも一酸化炭素濃度を高精度で測定
できることがわかる。
【００２１】実施例３ センサ素子１−１および１−２の材料として酸化チタン
を、一酸化炭素燃焼触媒として酸化錫を用いた以外は実
施例１と同じ方法で、センサ素子１−１、１−２と一酸
化炭素燃焼装置２とを準備した。そして、モデル排ガス
温度を６００℃とした以外は実施例１と同様の測定を、
以下の表３に示す条件で実施した。結果を以下の表３に
示す。
を、一酸化炭素燃焼触媒として酸化錫を用いた以外は実
施例１と同じ方法で、センサ素子１−１、１−２と一酸
化炭素燃焼装置２とを準備した。そして、モデル排ガス
温度を６００℃とした以外は実施例１と同様の測定を、
以下の表３に示す条件で実施した。結果を以下の表３に
示す。
【００２２】
【表３】
【００２３】実施例１と同様に、表３の結果から、まず
試験Ｎｏ．３０〜３６のデータに基づく一酸化炭素濃度
と感度Ｓとの関係を図４に実線で示し、較正曲線とし
た。そして、得られた較正曲線上に、実施例１と同様に
それぞれのガス濃度を変動させたデータである試験Ｎ
ｏ．３７〜４４のデータをプロットした。表３および図
４の結果から、実施例１と同様に、感度Ｓは一酸化炭素
濃度のみで決定でき、一酸化炭素以外のガスの濃度が変
動する被測定ガス中でも一酸化炭素濃度を高精度で測定
できることがわかる。
試験Ｎｏ．３０〜３６のデータに基づく一酸化炭素濃度
と感度Ｓとの関係を図４に実線で示し、較正曲線とし
た。そして、得られた較正曲線上に、実施例１と同様に
それぞれのガス濃度を変動させたデータである試験Ｎ
ｏ．３７〜４４のデータをプロットした。表３および図
４の結果から、実施例１と同様に、感度Ｓは一酸化炭素
濃度のみで決定でき、一酸化炭素以外のガスの濃度が変
動する被測定ガス中でも一酸化炭素濃度を高精度で測定
できることがわかる。
【００２４】
【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、一酸化炭素成分に感応して抵抗が変化する第
１および第２のセンサ素子を、第１のセンサ素子を被測
定ガスに曝し、第２のセンサ素子を一酸化炭素除去手段
で被測定ガスから一酸化炭素を除去して得た基準ガスに
曝した状態で、第１のセンサ素子の抵抗値Ｒ1 と第２の
センサ素子の抵抗値Ｒ2 との抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 を求め、
この抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 から、好ましくは予め求めたＲ1
／Ｒ2 と一酸化炭素濃度との較正曲線から一酸化炭素濃
度を求めている。
によれば、一酸化炭素成分に感応して抵抗が変化する第
１および第２のセンサ素子を、第１のセンサ素子を被測
定ガスに曝し、第２のセンサ素子を一酸化炭素除去手段
で被測定ガスから一酸化炭素を除去して得た基準ガスに
曝した状態で、第１のセンサ素子の抵抗値Ｒ1 と第２の
センサ素子の抵抗値Ｒ2 との抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 を求め、
この抵抗比Ｒ1 ／Ｒ2 から、好ましくは予め求めたＲ1
／Ｒ2 と一酸化炭素濃度との較正曲線から一酸化炭素濃
度を求めている。
【００２５】そのため、被測定ガス中の酸素濃度や二酸
化炭素濃度、水分濃度、メタン濃度が変化しても、一酸
化炭素以外のガス組成は被測定ガスと同一の基準ガスの
測定値となる第２のセンサ素子の抵抗値Ｒ2 で、被測定
ガスの測定値となる第１のセンサ素子の抵抗値Ｒ1 を除
しているため、測定結果を一般化できる。その結果、被
測定ガス中の酸素濃度や二酸化炭素濃度、水分濃度、メ
タン濃度が変化しても、一酸化炭素濃度を良好な精度で
測定でき、煙道中の排ガスや自排ガスの一酸化炭素濃度
を測定できるようになる。また、本発明の一酸化炭素ガ
スセンサは煙道に直入可能であるため、応答性の良い燃
焼制御が可能となる。さらに、本発明で酸化物半導体セ
ンサ素子を使用する場合は、従来の光学式測定器に比べ
て安価である。
化炭素濃度、水分濃度、メタン濃度が変化しても、一酸
化炭素以外のガス組成は被測定ガスと同一の基準ガスの
測定値となる第２のセンサ素子の抵抗値Ｒ2 で、被測定
ガスの測定値となる第１のセンサ素子の抵抗値Ｒ1 を除
しているため、測定結果を一般化できる。その結果、被
測定ガス中の酸素濃度や二酸化炭素濃度、水分濃度、メ
タン濃度が変化しても、一酸化炭素濃度を良好な精度で
測定でき、煙道中の排ガスや自排ガスの一酸化炭素濃度
を測定できるようになる。また、本発明の一酸化炭素ガ
スセンサは煙道に直入可能であるため、応答性の良い燃
焼制御が可能となる。さらに、本発明で酸化物半導体セ
ンサ素子を使用する場合は、従来の光学式測定器に比べ
て安価である。
【図１】本発明の一酸化炭素ガスセンサの一例の構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明の実施例における感度と一酸化炭素濃度
との間の較正曲線の一例を示すグラフである。
との間の較正曲線の一例を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例における感度と一酸化炭素濃度
との間の較正曲線の他の例を示すグラフである。
との間の較正曲線の他の例を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例における感度と一酸化炭素濃度
との間の較正曲線のさらに他の例を示すグラフである。
との間の較正曲線のさらに他の例を示すグラフである。
１−１，１−２ センサ素子 ２ 一酸化炭素除去手段
３演算手段 ４−１，４−２ リード線
３演算手段 ４−１，４−２ リード線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝田 祐司 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】一酸化炭素を含む被測定ガスが接触するこ
とにより、その一酸化炭素成分に感応して抵抗が変化す
る第１および第２のセンサ素子からなる一酸化炭素ガス
センサにおいて、被測定ガスに曝される第１のセンサ素
子と、被測定ガスから一酸化炭素を除去して基準ガスを
得る一酸化炭素除去手段と、この一酸化炭素除去手段で
得た基準ガスに曝される第２のセンサ素子と、前記第１
のセンサ素子の抵抗値と前記第２のセンサ素子の抵抗値
との抵抗比より一酸化炭素濃度を求める演算手段とを有
することを特徴とする一酸化炭素ガスセンサ。 - 【請求項２】前記演算手段において、予め求めた前記抵
抗比と一酸化炭素濃度との較正曲線に基づき、測定した
抵抗比から一酸化炭素濃度を求める請求項１記載の一酸
化炭素ガスセンサ。 - 【請求項３】前記第１および第２のセンサ素子が、酸化
物半導体からなるものである請求項１または２記載の一
酸化炭素ガスセンサ。 - 【請求項４】前記酸化物半導体が、酸化錫、酸化チタ
ン、酸化インジウムである請求項３記載の一酸化炭素ガ
スセンサ。 - 【請求項５】前記一酸化炭素除去手段が、一酸化炭素燃
焼装置である請求項１〜４のいずれか１項に記載の一酸
化炭素ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11839195A JPH08313467A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 一酸化炭素ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11839195A JPH08313467A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 一酸化炭素ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08313467A true JPH08313467A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=14735527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11839195A Withdrawn JPH08313467A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 一酸化炭素ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08313467A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017426A (ja) * | 2005-06-06 | 2007-01-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 大気中の一酸化炭素や炭化水素の濃度を検出するガスセンサ |
| JP2016133351A (ja) * | 2015-01-16 | 2016-07-25 | 日本写真印刷株式会社 | ガス検知装置 |
-
1995
- 1995-05-17 JP JP11839195A patent/JPH08313467A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017426A (ja) * | 2005-06-06 | 2007-01-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 大気中の一酸化炭素や炭化水素の濃度を検出するガスセンサ |
| JP2016133351A (ja) * | 2015-01-16 | 2016-07-25 | 日本写真印刷株式会社 | ガス検知装置 |
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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: 20020806 |