JPH11271269A - Hydrocarbon gas component detecting method, and detecting sensor - Google Patents

Hydrocarbon gas component detecting method, and detecting sensor

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JPH11271269A
JPH11271269A JP10095440A JP9544098A JPH11271269A JP H11271269 A JPH11271269 A JP H11271269A JP 10095440 A JP10095440 A JP 10095440A JP 9544098 A JP9544098 A JP 9544098A JP H11271269 A JPH11271269 A JP H11271269A
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hydrocarbon gas
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忠司 稲葉
Keiichi Saji
啓市 佐治
Katsuji Yamashita
勝次 山下
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily, quickly and precisely measure components of a hydrocabon gas in detected gas, irrespective of concentrations of hydrogen, carbon monoxide and oxygen in the detected gas. SOLUTION: Two different electrodes 14, 16 are provided in surfaces, exposed to same detected gas, of oxide ion conductive solid electrolytes 10a-10e, and an oxide containing a specific rare-earth element is made to be contained at least in one of the electrodes 14, 16 to constitute a sensor element. Oxygen partial pressure of a gas detecting space 23 is controlled using an electrochemical oxygen pump cell, and hydrocarbon components in the detected gas are detected with high precision from a potential difference between the different electrodes 14, 16 formed in the solid electrolytes 10a-10e.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、雰囲気中の、特に
内燃機関から排出される燃焼ガス中の炭化水素ガス成分
の検出に係るものであり、なかでも炭化水素ガス成分の
みの濃度を簡便迅速且つ精度良く測定することができる
炭化水素ガス成分の検出方法、及び前記方法に用いるこ
とができる炭化水素ガス成分の検出センサに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the detection of a hydrocarbon gas component in an atmosphere, particularly in a combustion gas discharged from an internal combustion engine. The present invention relates to a method for detecting a hydrocarbon gas component that can be measured with high accuracy, and a sensor for detecting a hydrocarbon gas component that can be used in the method.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
産業において、触媒劣化の検知やエンジン制御への応用
をめざし、内燃機関の排出ガス中に含まれる炭化水素ガ
ス成分の濃度を簡易に検出することができる方法及び前
記方法に用いることができるセンサの開発が行われてい
る。前記種類のセンサとしては、これまでに熱電対・測
温抵抗体を利用したセンサや、ジルコニア固体電解質を
利用したセンサが提案されている。
2. Description of the Related Art In the automobile industry, the concentration of a hydrocarbon gas component contained in an exhaust gas of an internal combustion engine is simply detected with the aim of detecting catalyst deterioration and applying it to engine control. A method that can be used and a sensor that can be used in the method are being developed. As sensors of the type described above, sensors using a thermocouple and a resistance thermometer, and sensors using a zirconia solid electrolyte have been proposed.

【0003】熱電対・測温抵抗体を用いたセンサは、測
温体に酸化触媒を塗布し、酸化触媒の触媒作用によって
測温体上で可燃性ガスが燃焼する時に発生する熱による
温度変化を、測温体の起電力又は抵抗の変化として検出
するものである。これらのセンサは、非常に簡易ではあ
るが、その反面、水素,一酸化炭素などの炭化水素以外
の可燃性ガスの影響を受けやすいこと、更に、雰囲気の
流速変化に伴う放熱条件の変化の影響を受けやすいこと
などの問題がある。
A sensor using a thermocouple and a resistance temperature detector applies an oxidation catalyst to the temperature sensor, and changes in temperature due to heat generated when combustible gas is burned on the temperature sensor by the catalytic action of the oxidation catalyst. Is detected as a change in electromotive force or resistance of the temperature measuring element. Although these sensors are very simple, they are susceptible to flammable gases other than hydrocarbons, such as hydrogen and carbon monoxide. There are problems such as being susceptible.

【0004】また、ジルコニア固体電解質を利用したセ
ンサでは、起電力方式及び電流方式のセンサが提案され
ている。起電力方式のセンサとしては、例えば、ジルコ
ニア固体電解質上に、Pt電極とBiを含有するPt電
極とを電極対として設け、両極の触媒活性の差より生じ
る電極電位の相違を起電力として検出するセンサ(特表
平8−510561号公報,同8−51084号公報)
が挙げられる。このセンサは、炭化水素に対する選択性
は高いものの、酸素濃度の変化を受けやすく、それ故、
炭化水素ガス成分に関しては、定量的検知よりも平衡点
検知に向いている。
As sensors using a zirconia solid electrolyte, electromotive force type and current type sensors have been proposed. As an electromotive force sensor, for example, a Pt electrode and a Pt electrode containing Bi are provided as an electrode pair on a zirconia solid electrolyte, and a difference in electrode potential resulting from a difference in catalytic activity between the two electrodes is detected as an electromotive force. Sensor (Japanese Unexamined Patent Publication Nos. Hei 8-510561 and Hei 8-51084)
Is mentioned. Although this sensor is highly selective for hydrocarbons, it is susceptible to changes in oxygen concentration and therefore
For hydrocarbon gas components, it is more suitable for equilibrium point detection than quantitative detection.

【0005】一方、電流方式のセンサとしては、例え
ば、ジルコニアボンプセルを有する2つの空間(前室及
び後室)をガス流入方向に対し平行に設け、前室で酸素
を排出し、後室で残った可燃性ガスを燃焼させるために
送り込んだ酸素量(ポンプ電流)から可燃性ガス濃度を
検出するセンサ(特開平8−247995号公報)が挙
げられる。これは、雰囲気中の酸素濃度変化の影響を受
けることなく炭化水素ガス成分の定量検知が可能である
ものの、その出力は小さく、微少濃度域の定量検知を行
うためには更なる高感度化が必要である。
On the other hand, as a current sensor, for example, two spaces (a front chamber and a rear chamber) each having a zirconia pump cell are provided in parallel to the gas inflow direction, oxygen is exhausted in the front chamber, and oxygen is exhausted in the rear chamber. A sensor for detecting the concentration of flammable gas from the amount of oxygen (pump current) sent to burn the remaining flammable gas (JP-A-8-247995) may be mentioned. This means that although it is possible to quantitatively detect hydrocarbon gas components without being affected by changes in the oxygen concentration in the atmosphere, the output is small, and even higher sensitivity is required to perform quantitative detection in the minute concentration range. is necessary.

【0006】前述の如く、従来のセンサを用いる場合に
は、炭化水素ガス成分以外の可燃性ガスの影響を受けや
すい,測定条件の変動の影響を受けやすい,検出感度が
低い,等の種々の問題があった。
As described above, when the conventional sensor is used, various sensors such as those that are susceptible to flammable gases other than hydrocarbon gas components, susceptible to fluctuations in measurement conditions, and have low detection sensitivity. There was a problem.

【0007】本発明は、係る従来技術の方法及びセンサ
の問題点を解消するためになされたものであり、その目
的とするところは、被検ガス中の数百ppm以下の低濃
度の炭化水素ガス成分を、被検ガス中の水素,一酸化炭
素及び酸素の濃度に影響されることなく、簡便迅速且つ
精度良く測定することができる炭化水素ガス成分の検出
方法、及び前記方法に用いることもできる炭化水素ガス
成分の検出センサを提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art method and sensor, and an object of the present invention is to provide a low concentration hydrocarbon of several hundred ppm or less in a test gas. The method for detecting a hydrocarbon gas component, which can easily and quickly and accurately measure a gas component without being affected by the concentrations of hydrogen, carbon monoxide and oxygen in a test gas, and the method may be used for the method. An object of the present invention is to provide a sensor for detecting a hydrocarbon gas component.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の炭化
水素ガス成分の検出方法は、周囲から区画されたガス検
知空間に、所定の拡散抵抗の下で被検ガスを導き、電気
化学的酸素ボンプセルに電圧を印加して検知空間の酸素
分圧を制御せしめ、酸化物イオン導電性固体電解質に形
成された異なる二つの電極の間の電位差から被検ガス中
の炭化水素ガス成分を検出することを特徴とする。ま
た、本発明の炭化水素ガス成分の検出センサは、酸化物
イオン導電性固体電解質の同一被検ガスに晒される面に
異なる二つの電極が形成されており、前記電極は、P
t,Pd,Rh,Ag,Ni,Au、或いはLa,C
e,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,H
o,Er,Tm,Yb,Luから選択された希士類元素
を含む酸化物、から選択された少なくとも一つの材料に
よって形成され、前記二つの電極のうちの少なくとも一
方の電極は前記希土類元素を含む酸化物を有するセンサ
素子を備えてなることを特徴とする。本発明の検出セン
サにおいて、所定の拡散抵抗の下で被検ガスを導くため
の周囲から区画されたガス検知空間と、該検知空間の酸
素分圧を制御せしめるための電気化学的酸素ボンプセル
とを有する検出センサは特に好ましい。
That is, according to the method for detecting a hydrocarbon gas component of the present invention, a test gas is guided under a predetermined diffusion resistance into a gas detection space defined from the surroundings, and the electrochemical oxygen is detected. Applying a voltage to the pump cell to control the oxygen partial pressure in the detection space, and detecting hydrocarbon gas components in the test gas from the potential difference between two different electrodes formed in the oxide ion conductive solid electrolyte It is characterized by. Further, in the hydrocarbon gas component detection sensor of the present invention, two different electrodes are formed on a surface of the oxide ion conductive solid electrolyte exposed to the same test gas.
t, Pd, Rh, Ag, Ni, Au, or La, C
e, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, H
an oxide containing a rare earth element selected from the group consisting of o, Er, Tm, Yb, and Lu; and at least one of the two electrodes is formed of the rare earth element. A sensor element having an oxide containing the same. In the detection sensor of the present invention, a gas detection space partitioned from the surroundings for guiding a test gas under a predetermined diffusion resistance, and an electrochemical oxygen pump cell for controlling the oxygen partial pressure of the detection space are provided. Is particularly preferred.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、説明の都合上、最初に本発
明のセンサについて、次いで本発明の方法について説明
する。 <本発明のセンサ>本発明の炭化水素ガス成分の検出セ
ンサでは、酸化物イオン導電性固体電解質の表面に異な
る二つの電極部を設けたセンサ素子を用いる。前記の固
体電解質及び二つの電極部の大きさや形状は適宜選択し
てよい。また、炭化水素ガス成分に対する選択性を向上
させるために二つの電極を同一被検ガスに晒されるよう
に配置する。この場合、二つの電極は固体電解質の同一
面上にあってもよいし、又は、固体電解質の異なる面上
にあってもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION For convenience of explanation, the sensor of the present invention will be described first, and then the method of the present invention will be described. <Sensor of the Present Invention> The sensor for detecting a hydrocarbon gas component of the present invention uses a sensor element in which two different electrode portions are provided on the surface of an oxide ion conductive solid electrolyte. The size and shape of the solid electrolyte and the two electrode portions may be appropriately selected. Further, two electrodes are arranged so as to be exposed to the same test gas in order to improve the selectivity to the hydrocarbon gas component. In this case, the two electrodes may be on the same side of the solid electrolyte or on different sides of the solid electrolyte.

【0010】ここで、本発明のセンサの炭化水素ガスに
対する選択性を特に得やすくするために、二つの電極の
うちの少なくとも一方の電極が希土類元素を含む酸化物
を有するように形成する。すなわち、二つの電極のうち
の少なくとも一方の電極は、前記希土類元素を含む酸化
物又は前記酸化物と適する材料(例えば、Pt,Auな
どの材料)との混合物から形成されてよい。
Here, in order to particularly easily obtain the selectivity to the hydrocarbon gas of the sensor of the present invention, at least one of the two electrodes is formed so as to have an oxide containing a rare earth element. That is, at least one of the two electrodes may be formed of an oxide containing the rare earth element or a mixture of the oxide and a suitable material (for example, a material such as Pt or Au).

【0011】希土類元素を含む酸化物としては、希土類
酸化物,希土類を固溶させた酸化物イオン導電性固体電
解質,(La,Sr)MnO3 のような電子伝導性酸化
物に希土類を添加したものが好ましく、希土類のうちで
も特に、La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,
Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Luを含有する
ものが大きな効果を示す。本発明のセンサにおける二つ
の電極の触媒活性及び電極反応活性の差の制御は、前記
材料を用いて混合電極を作製したり、酸化触媒を用いた
り、又は電極間に温度勾配を設けることによっても行う
ことができる。
As the oxide containing a rare earth element, rare earth is added to a rare earth oxide, an oxide ion conductive solid electrolyte in which rare earth is dissolved, or an electron conductive oxide such as (La, Sr) MnO 3 . Are preferred, and among rare earths, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd,
Those containing Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu show a great effect. The control of the difference between the catalytic activity and the electrode reaction activity of the two electrodes in the sensor of the present invention can also be performed by producing a mixed electrode using the above materials, using an oxidation catalyst, or providing a temperature gradient between the electrodes. It can be carried out.

【0012】本発明のセンサで用いるセンサ素子及び電
極は、この分野における慣用法、例えば、焼成法、印刷
法、スパッタ法、グリーンシート積層法等により製造し
てよく、大きさや形状はセンサの大きさや形状に応じて
適宜選択する。電気化学セルの固体電解質としては、酸
化物イオン導電性を示すものを用いることができる。具
体的には、ジルコニウム系固体電解質(ZrO2 −M2
3 固溶体又はZrO2 −MO固溶体、M=Y、Yb、
Gd、Ca、Mg等)、セリア系固体電解質(CeO2
−M2 3 固溶体又はCeO2 −M固溶体、M=Y、S
m等)を使用することができる。排出ガス中での安定性
と酸化物イオン導電性の面から、ジルコニウム系固体電
解質が好ましく、特に3〜8mol%のY2 3を固溶
させたZrO2 が最も好ましい。
The sensor element and the electrode used in the sensor of the present invention may be manufactured by a conventional method in this field, for example, a firing method, a printing method, a sputtering method, a green sheet laminating method, etc. It is appropriately selected according to the sheath shape. As the solid electrolyte of the electrochemical cell, those having oxide ion conductivity can be used. Specifically, a zirconium-based solid electrolyte (ZrO 2 -M 2
O 3 solid solution or ZrO 2 -MO solid solution, M = Y, Yb,
Gd, Ca, Mg, etc.), ceria-based solid electrolyte (CeO 2
-M 2 O 3 solid solution or CeO 2 -M solid solution, M = Y, S
m etc.) can be used. From the viewpoints of stability in exhaust gas and oxide ion conductivity, a zirconium-based solid electrolyte is preferable, and ZrO 2 in which 3 to 8 mol% of Y 2 O 3 is dissolved is most preferable.

【0013】本発明のセンサにおいては適する電流源及
び/又は電圧源、電流計及び/又は電位差計などの各種
測定装置を適宜選択して用いる。また、前記電流源及び
/又は電圧源を制御・管理したり、又はセンサ素子から
の信号を処理するために、パーソナルコンピューターな
どの装置を使用することもできる。
In the sensor of the present invention, various measuring devices such as a suitable current source and / or voltage source, ammeter and / or potentiometer are appropriately selected and used. In addition, a device such as a personal computer can be used to control and manage the current source and / or the voltage source or to process a signal from the sensor element.

【0014】本発明のセンサにおけるセンサ素子は、単
独でも用いることができるが、他の機能を有するセンサ
素子、例えば酸素センサ素子と組み合わせて使用するこ
ともできる。機能を異にする複数のセンサ素子におい
て、その構成要素、例えば酸化物イオン導電性固体電解
質を共有することができる場合には、一つの酸化物イオ
ン導電性固体電解質上に本発明のセンサのセンサ素子を
含む複数のセンサ素子を形成して複合型センサを構成し
てもよい。
The sensor element in the sensor of the present invention can be used alone, but can also be used in combination with a sensor element having another function, for example, an oxygen sensor element. In the case where a plurality of sensor elements having different functions can share a component thereof, for example, an oxide ion conductive solid electrolyte, the sensor of the sensor of the present invention is placed on one oxide ion conductive solid electrolyte. A composite sensor may be formed by forming a plurality of sensor elements including the element.

【0015】<本発明の方法>本発明の方法において
は、電気化学的ポンプセルを用いて検知空間の酸素濃度
を制御することにより、高酸素分圧下や酸素分圧が変動
する条件下でも微量の炭化水素ガス成分を高感度で検出
することができる。ここで、本発明のセンサを用いれ
ば、より選択的に炭化水素成分を検出することができ
る。本発明の方法における電気化学的ポンプセルとして
は、従来の金属電極を形成したポンプセルを用いること
ができるが、検知空間から炭化水素ガス成分に影響を与
えることなく酸素を排出するには、炭化水素ガス成分に
対して電極反応活性が低く、酸素に対して高いことが好
ましい。このような観点から、本発明のセンサをポンプ
セルとして使用すると炭化水素ガス成分の検出精度がよ
り向上する。
<Method of the Present Invention> In the method of the present invention, by controlling the oxygen concentration in the detection space using an electrochemical pump cell, a very small amount of oxygen can be obtained even under a high oxygen partial pressure or a condition where the oxygen partial pressure fluctuates. Hydrocarbon gas components can be detected with high sensitivity. Here, if the sensor of the present invention is used, the hydrocarbon component can be detected more selectively. As the electrochemical pump cell in the method of the present invention, a pump cell having a conventional metal electrode can be used. However, in order to discharge oxygen from the sensing space without affecting the hydrocarbon gas component, it is necessary to use a hydrocarbon gas. It is preferable that the electrode reaction activity is low with respect to the components and high with respect to oxygen. From such a viewpoint, when the sensor of the present invention is used as a pump cell, the detection accuracy of hydrocarbon gas components is further improved.

【0016】また、本発明の方法で行う検知空間の酸素
濃度制御は、センサ出力の酸素濃度変化に対する安定性
を向上させる一方で、低濃度の炭化水素ガス成分の検出
感度を向上させる効果を有する。以下、この効果を、濃
淡電池に発生する混成起電力のうち、最も簡単な例であ
るネルンスト起電力において考察する。
Further, the control of the oxygen concentration in the detection space performed by the method of the present invention has the effect of improving the stability of the sensor output against changes in the oxygen concentration and improving the detection sensitivity of low-concentration hydrocarbon gas components. . Hereinafter, this effect will be considered in the Nernst electromotive force, which is the simplest example, of the hybrid electromotive force generated in the concentration cell.

【0017】本発明の方法における検知空間の酸素濃度
制御の効果に関する考察 いま、ジルコニア固体電解質の上に触媒機能の無い二つ
の電極が設置され、その一方の電極に可燃性ガスを完全
に酸化することができる触媒が塗布されているものとす
る。ここで、10%の酸素ガスを両電極と接触させても
両電極の間には起電力は発生しない。しかし、10%の
酸素ガスと100ppmの可燃性ガスとを混合した混合
ガスを両電極と接触させると、前記触媒により可燃性ガ
スの燃焼が起こり、触媒が塗布された電極上の酸素ガス
の濃度が低下し、両電極と接触する酸素ガスの濃度が異
なるものとなるため、両電極の間には起電力が発生す
る。
The oxygen concentration in the detection space in the method of the present invention
Consideration of Control Effect It is assumed that two electrodes having no catalytic function are provided on a zirconia solid electrolyte, and one of the electrodes is coated with a catalyst capable of completely oxidizing a combustible gas. Here, even if 10% oxygen gas is brought into contact with both electrodes, no electromotive force is generated between both electrodes. However, when a mixed gas of 10% oxygen gas and 100 ppm of flammable gas is brought into contact with both electrodes, combustion of the flammable gas occurs by the catalyst, and the concentration of oxygen gas on the electrode coated with the catalyst is increased. Is reduced and the concentration of oxygen gas in contact with both electrodes becomes different, so that an electromotive force is generated between both electrodes.

【0018】可燃性ガスの燃焼に使用される酸素が10
0ppmであるなら、両電極上の酸素濃度は各々10
%、9.99%(触媒が塗布された電極)となり酸素濃
度の変化率は僅か0.1%である。しかし、酸素濃度を
10%から0.1%に下げると、両電極上の酸素濃度は
各々0.1%、0.09%となり、酸素濃度の変化率は
10%に達するので、大きな変化率が得られるようにな
る。このように、雰囲気の酸素濃度を低濃度側に制御
し、両電極に関する酸素濃度の変化率を大きくすること
により、発生起電力を大きくすることができ、それ故、
低濃度の炭化水素ガス成分の検出感度が向上する。ま
た、この手法は、希望する検出濃度域及びガス平衡点に
合わせて自由に酸素濃度を設定できる利点を有する。更
に、雰囲気制御用のポンプセルに流れる電流から、酸素
分圧の検出もできるという利点も備えている。
The amount of oxygen used for combustible gas combustion is 10
If it is 0 ppm, the oxygen concentration on both electrodes is 10
%, 9.99% (electrode coated with catalyst), and the rate of change of oxygen concentration is only 0.1%. However, when the oxygen concentration is reduced from 10% to 0.1%, the oxygen concentration on both electrodes becomes 0.1% and 0.09%, respectively, and the change rate of the oxygen concentration reaches 10%. Can be obtained. Thus, by controlling the oxygen concentration of the atmosphere to the low concentration side and increasing the rate of change of the oxygen concentration for both electrodes, the generated electromotive force can be increased, and therefore,
The detection sensitivity for low-concentration hydrocarbon gas components is improved. Further, this method has an advantage that the oxygen concentration can be freely set according to a desired detection concentration range and a gas equilibrium point. Further, there is an advantage that the oxygen partial pressure can be detected from the current flowing through the atmosphere control pump cell.

【0019】[0019]

【実施例】以下の検討例(実施例及び比較例を含む)に
より、本発明を更に詳細に説明する。各検討例におい
て、基本的な構造のセンサ素子を用いて種々の条件下に
おける本発明のセンサの諸特性を検討した。検討例1 1−1:センサ素子の製造とその構造 図1は本実施例で用いたセンサ素子(電気化学セル)の
概略構造図である。固体電解質1は、酸化物イオン導電
性を有し、安定性の点からイットリア、カルシア等で安
定化したジルコニアが好ましい。本例では、6mol%
イットリアで安定化したジルコニアを用いた。測定電極
2はPtにて、電極6はAuにて各々形成し、測定電極
5はCeO2 ,Pr6 11,Tb4 7 ,Sm2 3
希土類酸化物から選択された1種にて形成した。また、
比較のために、測定電極5をAuのみにて形成した試料
を作製した。測定電極2の上には導電性メッシュ3を、
電極6の上には同じく導電性メッシュ4を、各々形成
し、リード線を取り出した。ここで、電極6は、主とし
て集電の役割を担い、触媒活性が無い電極である。測定
電極2,測定電極5及び電極6は、板状の固体電解質1
の表面にスパッタ法により形成した。形成した各電極の
厚さは約8000Åであった。また、前記の固体電解質
(6mol%イットリアで安定化したジルコニア)とP
rを固溶させた酸化物電極とを有するセンサも作製し
た。電極の作製にあたっては、Pr6 11と固体電解質
とを所定比率で混合し、1400℃で焼結させた粉末を
ターゲットに用い、スパッタリング法によって形成し
た。更に、Prの硝酸塩を電解質表面に塗布し熱処理す
ることにより電解質表面に固溶層を形成させる手法によ
ってもセンサを作製した。
The present invention will be described in more detail with reference to the following study examples (including examples and comparative examples). In each examination example, various characteristics of the sensor of the present invention under various conditions were examined using a sensor element having a basic structure. Study Example 1-1: Manufacturing and Structure of Sensor Element FIG. 1 is a schematic structural view of a sensor element (electrochemical cell) used in the present embodiment. The solid electrolyte 1 is preferably zirconia which has oxide ion conductivity and is stabilized with yttria, calcia or the like from the viewpoint of stability. In this example, 6 mol%
Zirconia stabilized with yttria was used. The measurement electrode 2 is formed of Pt, the electrode 6 is formed of Au, and the measurement electrode 5 is formed of one of rare earth oxides of CeO 2 , Pr 6 O 11 , Tb 4 O 7 , and Sm 2 O 3. Formed. Also,
For comparison, a sample in which the measurement electrode 5 was formed only of Au was prepared. A conductive mesh 3 is placed on the measurement electrode 2,
The conductive mesh 4 was similarly formed on the electrode 6, and the lead wire was taken out. Here, the electrode 6 mainly plays a role of current collection and has no catalytic activity. The measurement electrode 2, the measurement electrode 5 and the electrode 6 are a plate-shaped solid electrolyte 1
Was formed on the surface by sputtering. The thickness of each of the formed electrodes was about 8000 °. The solid electrolyte (zirconia stabilized with 6 mol% yttria) and P
A sensor having an oxide electrode in which r was dissolved was also manufactured. In producing the electrode, Pr 6 O 11 and a solid electrolyte were mixed at a predetermined ratio, and the powder was sintered at 1400 ° C. as a target and formed by a sputtering method. Further, a sensor was also manufactured by a method of forming a solid solution layer on the electrolyte surface by applying Pr nitrate to the surface of the electrolyte and heat-treating the solution.

【0020】1−2 ガス検知セルとして用いた時の各
種可燃性ガスに対する起電力応答 1−1で調製した各種セルを電気炉中で750℃に加熱
し、0.1%O2 −N2 雰囲気下で、CH4 ,C
3 8 ,H2 ,COの各種可燃性ガスを0〜500pp
mの範囲で変化させ、測定電極2と測定電極5との間に
発生する起電力を測定電極2をもとに測定した。結果を
図2〜7に示す。ここで、図2はCeO2 電極セルの特
性を、図3はPr6 11電極セルの特性を、図4はTb
4 7 電極セルの特性を、図5はSm2 3 電極セルの
特性を、図6はPr固溶ジルコニア電極セルの特性を、
そして図7はAu電極セルの特性を、各々示す。測定電
極5としてCeO2 ,Pr6 11,Sm2 3 ,Tb4
7 の各種希土類酸化物及びAuからなる電極を用いた
センサの特性(図2〜5)は、ガス種により異なり、C
4 、C3 8 といったHC(炭化水素)ガスには濃度
に対応して大きな変化を示すものの、H2 ,COに対す
る変化は極めて小さく、HCガスに対する選択性が極め
て高いことが判った。また、Prを固溶させた酸化物電
極を用いたセンサでは、その形成法に関わらず、CeO
2 ,Pr6 11,Sm2 3 ,Tb4 7 の各種希土類
酸化物及びAuからなる電極の時と同様、HCガスに対
して選択的な特性(図6)を示した。一方、電極5にA
uを用いたセンサでは、各可燃性ガスに対して感度を有
し(図7)、CH4 ,C3 8 よりもむしろH2 ,CO
に対する感度が強くなりHCガスに対する選択性が得ら
れないことが判った。このことから、希土類含有酸化物
を電極材料に用いることにより、HCに対する選択性が
大きく向上することが判った。更に、前述の各センサに
ついて測定温度を変化させて特性の測定を行ったとこ
ろ、出力特性は変化した。このことから、温度を変化さ
せることにより電極の感度を制御できることが判り、温
度を異ならしめた電極間の信号からも、HC濃度を検知
し得ることが判った。
1-2 Electromotive force response to various flammable gases when used as a gas detection cell The various cells prepared in 1-1 were heated to 750 ° C. in an electric furnace, and 0.1% O 2 —N 2 Under atmosphere, CH 4 , C
3 H 8, 0~500pp the H 2, CO various combustible gases
m, and the electromotive force generated between the measurement electrode 2 and the measurement electrode 5 was measured based on the measurement electrode 2. The results are shown in FIGS. Here, FIG. 2 shows the characteristics of the CeO 2 electrode cell, FIG. 3 shows the characteristics of the Pr 6 O 11 electrode cell, and FIG.
The characteristics of the 4 O 7 electrode cell, the characteristic of FIG. 5 is Sm 2 O 3 electrode cell, FIG. 6 shows the characteristics of the Pr solid solution of zirconia electrode cell,
FIG. 7 shows the characteristics of the Au electrode cell. CeO 2 , Pr 6 O 11 , Sm 2 O 3 , Tb 4
The characteristics (FIGS. 2 to 5) of the sensor using electrodes made of various rare earth oxides of O 7 and Au differ depending on the gas type,
Although HC (hydrocarbon) gas such as H 4 and C 3 H 8 showed a large change corresponding to the concentration, the change for H 2 and CO was extremely small and the selectivity for HC gas was found to be extremely high. Further, in a sensor using an oxide electrode in which Pr is dissolved as a solid solution, CeO is used regardless of the formation method.
As with the electrodes made of various rare earth oxides of Au, Pr 6 O 11 , Sm 2 O 3 , and Tb 4 O 7 and Au, characteristics selective to HC gas were exhibited (FIG. 6). On the other hand, A
The sensor using u has sensitivity to each combustible gas (FIG. 7), and H 2 , CO rather than CH 4 , C 3 H 8.
It has been found that the sensitivity to HC gas becomes strong and the selectivity to HC gas cannot be obtained. From this, it was found that the use of the rare earth-containing oxide as the electrode material greatly improved the selectivity to HC. Further, when the characteristics of the above-mentioned sensors were measured while changing the measurement temperature, the output characteristics changed. This indicates that the sensitivity of the electrodes can be controlled by changing the temperature, and that the HC concentration can be detected from the signal between the electrodes having different temperatures.

【0021】検討例2 2−1:O2 ,HC(C3 8 )共存下でのポンプ特性 図8の如きセンサ素子(電気化学セル)を作製し、
2 ,HC(C3 8 )共存下でのセルのポンプ特性を
検討した。図8中、固体電解質1,測定電極2,電極
6,導電性メッシュ3,4は実施例1の如くであり、測
定電極5はPt(比較例)又はPr6 11(実施例)を
用いた。また、導電性メッシュ3と導電性メッシュ4と
は、電流計8及び定電圧電源9を介してリード線7(例
えば、Ptリード線)によって接続した。本実験では、
Pt電極である測定電極2の触媒活性の影響を避けるた
め、固体電解質1を隔壁にして図中上下に二つの異なる
ガス室(図示せず)を設け、二つの電極の雰囲気を独立
に変えられる装置を用いた。本実験は、同一の0.2%
2 −N2 を両ガス室に導入し、測定電極5から測定電
極2に酸素イオンが流れる向きに電圧を印加し、その時
流れる電流を測定した。更に、測定電極5が面するガス
室に300ppmC3 8 を導入し、同様の測定を行っ
た。測定電極5にPtを用いたセルの電流−電圧特性を
図9に示す。C3 8 の導入により、特性が高電位側に
シフトしていることが判る。これは、測定電極5(Pt
電極)の触媒活性によりC3 8 が燃焼し、対極との間
に酸素濃度差が生じたことに起因する。測定電極5にP
6 11を用いたセルの電流−電圧特性を図10に示
す。この場合は、C3 8 の導入にも係わらず、その特
性は変化しなかった。これは、電極5(Pr6 11
極)がHCに対する触媒活性を有しないので、電極反応
活性がないことを示している。このことから、La,C
e,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,H
o,Er,Tm,Yb,Luから選択された希士類元素
を含む酸化物によって形成された電極を有するセンサ素
子は、炭化水素に影響を与えることなく酸素を汲み出す
用途においては、有効なポンプ機能を有していることが
判った。
Study Example 2 2-1: Pump Characteristics in the Presence of O 2 and HC (C 3 H 8 ) A sensor element (electrochemical cell) as shown in FIG.
The pump characteristics of the cell in the presence of O 2 and HC (C 3 H 8 ) were studied. 8, the solid electrolyte 1, the measuring electrode 2, the electrode 6, the conductive meshes 3, 4 are as in Example 1, and the measuring electrode 5 is made of Pt (Comparative Example) or Pr 6 O 11 (Example). Was. The conductive mesh 3 and the conductive mesh 4 were connected by a lead wire 7 (for example, a Pt lead wire) via an ammeter 8 and a constant voltage power supply 9. In this experiment,
In order to avoid the influence of the catalytic activity of the measurement electrode 2 which is a Pt electrode, two different gas chambers (not shown) are provided above and below in the figure using the solid electrolyte 1 as a partition so that the atmospheres of the two electrodes can be changed independently. The device was used. In this experiment, the same 0.2%
O 2 -N 2 was introduced into both gas chambers, a voltage was applied in the direction in which oxygen ions flow from the measurement electrode 5 to the measurement electrode 2, and the current flowing at that time was measured. Further, 300 ppm C 3 H 8 was introduced into the gas chamber facing the measurement electrode 5, and the same measurement was performed. FIG. 9 shows a current-voltage characteristic of a cell using Pt as the measurement electrode 5. It can be seen that the characteristics are shifted to the higher potential side by the introduction of C 3 H 8 . This is because the measurement electrode 5 (Pt
This is because C 3 H 8 burns due to the catalytic activity of the electrode, and a difference in oxygen concentration occurs between the electrode and the counter electrode. P for measuring electrode 5
FIG. 10 shows current-voltage characteristics of a cell using r 6 O 11 . In this case, the characteristics did not change despite the introduction of C 3 H 8 . This indicates that the electrode 5 (Pr 6 O 11 electrode) has no catalytic activity for HC, and thus has no electrode reaction activity. From this, La, C
e, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, H
A sensor element having an electrode formed of an oxide containing a rare earth element selected from o, Er, Tm, Yb, and Lu is effective in applications in which oxygen is pumped without affecting hydrocarbons. It was found to have a pump function.

【0022】検討例3 3−1:炭化水素ガス成分測定装置の構造及び作製 図11に本発明の方法に用いる炭化水素ガス成分測定装
置の代表的な例を示す。図11の装置は本発明のセンサ
の一例でもある。本実施例の装置は、互いに焼き付けら
れた複数のセラミックシートを積層して作られた板状の
素子形態をしている。セラミックシートは酸化物イオン
導電性固体電解質により形成され、酸化物イオン導電性
固体電解質の材料としては、安定化ジルコニアで代表さ
れる公知の材料を使用することができる。ここでは、6
mol%イットリアで安定化したジルコニアを用いた。
各々の固体電解質(固体電解質10a〜e)の層の表面
には幾つかの電極が設けられており、ポンプ電極12,
13、測定電極14,16はPtにて、測定電極15は
Pr6 11及びAuにて形成した。素子内には、ガス検
知空間23(拡散制御通路11から被検ガスが流入す
る)と大気導入空間24が設けられている。固体電解質
10aは主としてガス検知空間23の酸素分圧を制御す
る電気化学的ポンプセルとして作用し、固体電解質10
bは主としてガス濃度の検知を行う電気化学セルとして
作用する。また、固体電解質10bによってガス検知空
間23と大気導入空間24とを隔離せしめ、両空間に設
けられた電極間(例えば測定電極14と測定電極16、
測定電極15と測定電極16)に発生する起電力(V1
又はV2)から、大気を基準に検知空間の雰囲気をモニ
ターできるようにした。更に、この起電力をもとにポン
プセルへの印加電圧を制御し、検知空間の酸素分圧を制
御できるようにした。前記の各電極には、電位差計1
8,19,20、電流計21及び可変電圧電源22が接
続されている。
Study Example 3 3-1: Structure and Production of Hydrocarbon Gas Component Measuring Device FIG. 11 shows a typical example of a hydrocarbon gas component measuring device used in the method of the present invention. The device of FIG. 11 is also an example of the sensor of the present invention. The device of the present embodiment is in the form of a plate-like element made by laminating a plurality of ceramic sheets that are baked together. The ceramic sheet is formed of an oxide ion conductive solid electrolyte, and as the material of the oxide ion conductive solid electrolyte, a known material represented by stabilized zirconia can be used. Here, 6
Zirconia stabilized with mol% yttria was used.
Several electrodes are provided on the surface of each solid electrolyte (solid electrolytes 10a to 10e) layer.
13, the measurement electrodes 14 and 16 were made of Pt, and the measurement electrode 15 was made of Pr 6 O 11 and Au. In the element, a gas detection space 23 (a test gas flows in from the diffusion control passage 11) and an air introduction space 24 are provided. The solid electrolyte 10a mainly acts as an electrochemical pump cell for controlling the oxygen partial pressure in the gas detection space 23, and the solid electrolyte 10a
b mainly functions as an electrochemical cell for detecting gas concentration. Further, the gas detection space 23 and the air introduction space 24 are separated by the solid electrolyte 10b, and the electrodes provided in both spaces (for example, the measurement electrode 14 and the measurement electrode 16,
The electromotive force (V1) generated at the measurement electrodes 15 and 16)
Or from V2), the atmosphere in the detection space can be monitored based on the atmosphere. Further, the voltage applied to the pump cell is controlled based on the electromotive force, so that the oxygen partial pressure in the detection space can be controlled. Each of the above electrodes is provided with a potentiometer 1
8, 19, 20, an ammeter 21 and a variable voltage power supply 22 are connected.

【0023】3−2:酸素濃度制御の効果 測定素子をヒータ17により750℃に加熱し、20%
2 −N2 雰囲気下に放置した。ここで、測定電極14
と測定電極16との間に発生する起電力V1(電位差計
18による)をもとに、検知空間23の酸素濃度を制御
した。使用した基準電圧は、ネルンスト起電力をもとに
算出した15.3mV,66.0mV,101.2mV
の値を用いた。これらの値は、検知空間の酸素濃度がお
およそ10%,1%,0.2%に対応する。検知空間の
酸素濃度が制御されている時に、被検ガス雰囲気に0〜
500ppmのC3 8 を導入し、センサ出力V3(電
位差計20による)の変化を測定した。結果を図12に
示す。検知出力は、制御電圧が大きくなる(制御された
酸素濃度が低下する)に従って大きくなり、その結果、
微量ガスの検知性が向上することが判った。
3-2: Effect of oxygen concentration control The measuring element was heated to 750 ° C.
It was left in an O 2 -N 2 atmosphere. Here, the measurement electrode 14
The oxygen concentration in the detection space 23 was controlled based on the electromotive force V1 generated between the sensor electrode 16 and the measurement electrode 16 (by the potentiometer 18). The reference voltages used were 15.3 mV, 66.0 mV, and 101.2 mV calculated based on the Nernst electromotive force.
Was used. These values correspond to oxygen concentrations in the sensing space of approximately 10%, 1%, 0.2%. When the oxygen concentration in the detection space is controlled, 0 to 0
500 ppm of C 3 H 8 was introduced, and the change of the sensor output V3 (by the potentiometer 20) was measured. The result is shown in FIG. The detection output increases as the control voltage increases (the controlled oxygen concentration decreases), and as a result,
It was found that the detectability of trace gas was improved.

【0024】3−3:炭化水素ガス成分の検出性 750℃に加熱した測定素子を、20%O2 −N2 雰囲
気下に放置し、検知空間23の酸素濃度を約0.2%
(制御電圧101.2mV)に制御した。この状態で、
CH4 ,C3 8 ,H2 ,COの各種可燃性ガスを0〜
500ppmの範囲で被検ガス中に導入し、測定電極1
4と測定電極15との間に発生する起電力を測定電極1
4をもとに測定した。結果を図13に示す。センサ出力
は炭化水素ガス成分に対して大きく変化し、H2 ,CO
に対する変化は非常に小さかった。
3-3: Detectability of hydrocarbon gas components The measurement element heated to 750 ° C. is left in a 20% O 2 —N 2 atmosphere, and the oxygen concentration in the detection space 23 is reduced to about 0.2%.
(Control voltage: 101.2 mV). In this state,
CH 4 , C 3 H 8 , H 2 , CO various flammable gas is 0 to
Introduced into the test gas in the range of 500 ppm,
The electromotive force generated between the measuring electrode 1 and the measuring electrode 15 is
4 was measured. FIG. 13 shows the results. The sensor output greatly changes with respect to the hydrocarbon gas component, and H 2 , CO
The change to was very small.

【0025】3−4:ポンプセルの特性 検知空間23の酸素濃度を約0.2%(制御電圧10
1.2mV)に制御し、被検ガス中の酸素濃度を変化さ
せた時の、ポンプセルに流れる電流の変化を測定した。
結果を図14に示す。酸素濃度が大きくなる程、電流も
大きくなった。このことから、ポンプセルの電流変化か
ら被検ガス中の酸素濃度を検出できることが判った。
3-4: Characteristics of Pump Cell The oxygen concentration in the detection space 23 is set to about 0.2% (control voltage 10
1.2 mV), and the change in the current flowing through the pump cell when the oxygen concentration in the test gas was changed was measured.
FIG. 14 shows the results. The higher the oxygen concentration, the higher the current. From this, it was found that the oxygen concentration in the test gas can be detected from the change in the current of the pump cell.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の炭化水素ガス成分の検出方法及び検出センサによれ
ば、被検ガス中の水素,一酸化炭素及び酸素ガスによる
影響を受けることなく、被検ガス中の炭化水素ガス成分
の濃度を小型の測定装置で簡便迅速且つ精度良く測定す
ることができる。これにより、例えば自動車などの内燃
機関やボイラーなどの燃焼制御、排気ガス浄化触媒の状
態監視・劣化診断技術の開発に大きな効果を発揮する。
また、本発明のセンサは熱的及び化学的に安定な固体電
解質から構成されているので燃焼排気ガス中での安定性
に優れており、700℃近い高温でも使用できるため、
排気管などの高温排ガス雰囲気中に直接挿入することが
可能であり、小型化や軽量化も容易である。
As is apparent from the above description, according to the method for detecting a hydrocarbon gas component and the detection sensor of the present invention, the method is not affected by hydrogen, carbon monoxide and oxygen gas in the test gas. Further, the concentration of the hydrocarbon gas component in the test gas can be measured simply, quickly and accurately with a small measuring device. As a result, the present invention exerts a great effect on, for example, combustion control of an internal combustion engine such as an automobile and a boiler, and development of a state monitoring / deterioration diagnosis technique for an exhaust gas purification catalyst.
Further, since the sensor of the present invention is composed of a thermally and chemically stable solid electrolyte, it has excellent stability in combustion exhaust gas, and can be used even at a high temperature close to 700 ° C.
It can be directly inserted into a high-temperature exhaust gas atmosphere such as an exhaust pipe, and it is easy to reduce the size and weight.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の炭化水素ガス成分の検出センサの一例
のセンサ素子の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a sensor element as an example of a hydrocarbon gas component detection sensor of the present invention.

【図2】図1のセンサ素子において、CeO2 電極を用
いた場合のガス検知特性を示す図である(実施例)。
FIG. 2 is a view showing gas detection characteristics when a CeO 2 electrode is used in the sensor element of FIG. 1 (Example).

【図3】図1のセンサ素子において、Pr6 11電極を
用いた場合のガス検知特性を示す図である(実施例)。
FIG. 3 is a diagram showing gas detection characteristics when a Pr 6 O 11 electrode is used in the sensor element of FIG. 1 (Example).

【図4】図1のセンサ素子において、Tb3 7 電極を
用いた場合のガス検知特性を示す図である(実施例)。
FIG. 4 is a diagram showing gas detection characteristics when a Tb 3 O 7 electrode is used in the sensor element of FIG. 1 (Example).

【図5】図1のセンサ素子において、Sm2 3 電極を
用いた場合のガス検知特性を示す図である(実施例)。
FIG. 5 is a diagram showing gas detection characteristics when an Sm 2 O 3 electrode is used in the sensor element of FIG. 1 (Example).

【図6】図1のセンサ素子において、Pr固溶ジルコニ
ア電極を用いた場合のガス検知特性を示す図である(実
施例)。
FIG. 6 is a view showing gas detection characteristics when a Pr solid solution zirconia electrode is used in the sensor element of FIG. 1 (Example).

【図7】図1のセンサ素子において、Au電極を用いた
場合のガス検知特性を示す図である(比較例)。
FIG. 7 is a view showing gas detection characteristics when an Au electrode is used in the sensor element of FIG. 1 (comparative example).

【図8】本発明の炭化水素ガス成分の検出センサの別の
例の概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of another example of the hydrocarbon gas component detection sensor of the present invention.

【図9】図8のセンサにおいて、Pt電極を用いた場合
のポンプ特性を示す図である(比較例)。
FIG. 9 is a diagram illustrating pump characteristics when a Pt electrode is used in the sensor of FIG. 8 (comparative example).

【図10】図8のセンサにおいて、Pr6 11電極を用
いた場合のポンプ特性を示す図である(実施例)。
FIG. 10 is a graph showing pump characteristics when a Pr 6 O 11 electrode is used in the sensor of FIG. 8 (Example).

【図11】本発明の炭化水素ガス成分の検出方法に用い
る炭化水素ガス成分測定装置の一例(本発明のセンサ)
の概略構成図である。
FIG. 11 shows an example of a hydrocarbon gas component measuring device used in the method for detecting a hydrocarbon gas component of the present invention (sensor of the present invention).
FIG.

【図12】図11のセンサの酸素濃度の制御効果を示す
図である。
FIG. 12 is a diagram showing an effect of controlling the oxygen concentration of the sensor of FIG. 11;

【図13】図11のセンサの炭化水素ガスの検知特性を
示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the detection characteristics of hydrocarbon gas of the sensor of FIG. 11;

【図14】図11のセンサの酸素濃度―ポンプ電流特性
を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an oxygen concentration-pump current characteristic of the sensor of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,10a,10b,10c,10d,10e:固体電
解質 2,5,14,15,16:測定電極 3,4:導電性メッシュ 6:電極 7:リード線 8,21:電流計 9:定電圧電源 11:拡散制御通路 12,13:ポンプ電極 17:ヒータ 18,19,20:電位差計 21:電流計 22:可変電圧電源 23:検知空間 24:大気導入空間
1, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e: solid electrolyte 2, 5, 14, 15, 16: measuring electrode 3, 4: conductive mesh 6: electrode 7: lead wire 8, 21: ammeter 9: constant voltage Power supply 11: Diffusion control passage 12, 13: Pump electrode 17: Heater 18, 19, 20: Potentiometer 21: Ammeter 22: Variable voltage power supply 23: Detection space 24: Atmospheric introduction space

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周囲から区画されたガス検知空間に、所
定の拡散抵抗の下で被検ガスを導き、電気化学的酸素ボ
ンプセルに電圧を印加して検知空間の酸素分圧を制御せ
しめ、酸化物イオン導電性固体電解質に形成された異な
る二つの電極の間の電位差から被検ガス中の炭化水素ガ
ス成分を検出することを特徴とする炭化水素ガス成分の
検出方法。
1. A gas to be detected is guided under a predetermined diffusion resistance into a gas detection space partitioned from the surroundings, and a voltage is applied to an electrochemical oxygen pump cell to control the oxygen partial pressure in the detection space. A method for detecting a hydrocarbon gas component, comprising detecting a hydrocarbon gas component in a test gas from a potential difference between two different electrodes formed on a solid ion-conductive solid electrolyte.
【請求項2】 酸化物イオン導電性固体電解質の同一被
検ガスに晒される面に異なる二つの電極が形成されてお
り、前記電極は、 Pt,Pd,Rh,Ag,Ni,Au、或いはLa,C
e,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,H
o,Er,Tm,Yb,Luから選択された希士類元素
を含む酸化物、 から選択された少なくとも一つの材料によって形成さ
れ、 前記二つの電極のうちの少なくとも一方の電極は前記希
土類元素を含む酸化物を有するセンサ素子を備えてなる
ことを特徴とする炭化水素ガス成分の検出センサ。
2. Two different electrodes are formed on a surface of an oxide ion conductive solid electrolyte exposed to the same test gas, and said electrodes are made of Pt, Pd, Rh, Ag, Ni, Au, or La. , C
e, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, H
an oxide containing a rare earth element selected from o, Er, Tm, Yb, and Lu; and at least one of the two electrodes is formed of the rare earth element. A sensor for detecting a hydrocarbon gas component, comprising a sensor element having an oxide containing the same.
【請求項3】 請求項2記載の炭化水素ガス成分の検出
センサにおいて、所定の拡散抵抗の下で被検ガスを導く
ための周囲から区画されたガス検知空間と、該検知空間
の酸素分圧を制御せしめるための電気化学的酸素ボンプ
セルとを有することを特徴とする炭化水素ガス成分の検
出センサ。
3. The sensor for detecting a hydrocarbon gas component according to claim 2, wherein a gas detection space defined from the periphery for guiding a test gas under a predetermined diffusion resistance, and an oxygen partial pressure of the detection space. A sensor for detecting a hydrocarbon gas component, the sensor comprising: an electrochemical oxygen pump cell for controlling the pressure of the hydrocarbon gas.
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