JPH1164268A - ポーラログラフ式ガスセンサ - Google Patents
ポーラログラフ式ガスセンサInfo
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- JPH1164268A JPH1164268A JP9233368A JP23336897A JPH1164268A JP H1164268 A JPH1164268 A JP H1164268A JP 9233368 A JP9233368 A JP 9233368A JP 23336897 A JP23336897 A JP 23336897A JP H1164268 A JPH1164268 A JP H1164268A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 校正用サンプルなどを用いなくても、また、
測定を長時間にわたって中断しなくても感度劣化の検出
を簡単にしかも確実に行なえるようにしたポーラログラ
フ式ガスセンサを提供すること。 【解決手段】 センサボディ１の一端に測定対象ガスの
みを通過させる隔膜３によって外部と区画された室４を
形成し、この室４内に電解液５を収容するとともに、こ
の電解液５中に作用極６と対極７とを配置し、これら作
用極６と対極７との間に電圧を印加し、隔膜３を通過し
た測定対象ガスの電解により、前記両極６，７間に流れ
る電流を測定するように構成されたポーラログラフ式ガ
スセンサにおいて、前記作用極６と対極７とに間に印加
する電圧を変化させてから一定時間経過後のセンサ出力
を測定し、このセンサ出力と前記電圧変化前のセンサ出
力と比較し、その変化度合いに基づいて感度劣化の有無
を検出するようにした。
測定を長時間にわたって中断しなくても感度劣化の検出
を簡単にしかも確実に行なえるようにしたポーラログラ
フ式ガスセンサを提供すること。 【解決手段】 センサボディ１の一端に測定対象ガスの
みを通過させる隔膜３によって外部と区画された室４を
形成し、この室４内に電解液５を収容するとともに、こ
の電解液５中に作用極６と対極７とを配置し、これら作
用極６と対極７との間に電圧を印加し、隔膜３を通過し
た測定対象ガスの電解により、前記両極６，７間に流れ
る電流を測定するように構成されたポーラログラフ式ガ
スセンサにおいて、前記作用極６と対極７とに間に印加
する電圧を変化させてから一定時間経過後のセンサ出力
を測定し、このセンサ出力と前記電圧変化前のセンサ出
力と比較し、その変化度合いに基づいて感度劣化の有無
を検出するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、液体中または気
体中のガスの濃度を測定するポーラログラフ式ガスセン
サに関する。
体中のガスの濃度を測定するポーラログラフ式ガスセン
サに関する。
【０００２】
【従来の技術】上記ポーラログラフ式ガスセンサの一つ
に、液体中に溶存している酸素の濃度を測定する溶存酸
素センサがある。図６は、この溶存酸素センサの従来の
構成、特に、電極部とこれに連なる回路部の構成を概略
的に示すもので、この図において、１は合成樹脂など適
宜の材料よりなる例えば筒状のセンサボディで、その先
端に電極部２が形成されている。
に、液体中に溶存している酸素の濃度を測定する溶存酸
素センサがある。図６は、この溶存酸素センサの従来の
構成、特に、電極部とこれに連なる回路部の構成を概略
的に示すもので、この図において、１は合成樹脂など適
宜の材料よりなる例えば筒状のセンサボディで、その先
端に電極部２が形成されている。
【０００３】前記電極部２は、次のように構成されてい
る。すなわち、３は筒状のセンサボディ１の先端部に設
けられる隔膜で、この隔膜３によってセンサボディ１の
先端部に外部と隔離された状態で室４が形成される。隔
膜３は、液体に溶けている測定対象ガスである酸素は通
過させるが室４内に充填される電解液５としてのＫＣｌ
溶液は通過させない材料、例えば、四フッ化エチレン樹
脂、高圧法ポリエチレン、シリコンゴムなどのような材
料からなり、その膜厚は数〜５０μｍ程度である。
る。すなわち、３は筒状のセンサボディ１の先端部に設
けられる隔膜で、この隔膜３によってセンサボディ１の
先端部に外部と隔離された状態で室４が形成される。隔
膜３は、液体に溶けている測定対象ガスである酸素は通
過させるが室４内に充填される電解液５としてのＫＣｌ
溶液は通過させない材料、例えば、四フッ化エチレン樹
脂、高圧法ポリエチレン、シリコンゴムなどのような材
料からなり、その膜厚は数〜５０μｍ程度である。
【０００４】６，７は電解液５に浸漬されるようにして
室４内にそれぞれ設けられるカソードとしての作用極、
アノードとしての対極で、作用極６は例えばＡｇ（銀）
よりなり、細長い円柱状でその一端部は隔膜３に接して
おり、対極７は例えばＰｔ（白金）またはＡｕ（金）よ
りなり、リング状で作用極６を中心としてこれを取り囲
むようにして設けられている。
室４内にそれぞれ設けられるカソードとしての作用極、
アノードとしての対極で、作用極６は例えばＡｇ（銀）
よりなり、細長い円柱状でその一端部は隔膜３に接して
おり、対極７は例えばＰｔ（白金）またはＡｕ（金）よ
りなり、リング状で作用極６を中心としてこれを取り囲
むようにして設けられている。
【０００５】そして、８は作用極６と対極７との間に電
圧を印加する電圧印加回路で、直流電源９と、この電源
９が一方の入力端子に入力抵抗１０を介して接続され、
他方の入力端子が接地されるとともに、帰還抵抗１１を
備えた演算増幅器１２とからなり、この演算増幅器１２
の出力側は対極７に接続されている。また、１３は電流
検出回路で、一方の入力端子に作用極６が接続され、他
方の端子が接地された接続され、演算増幅器１４とその
帰還抵抗１５とからなり、１６はその出力端子である。
圧を印加する電圧印加回路で、直流電源９と、この電源
９が一方の入力端子に入力抵抗１０を介して接続され、
他方の入力端子が接地されるとともに、帰還抵抗１１を
備えた演算増幅器１２とからなり、この演算増幅器１２
の出力側は対極７に接続されている。また、１３は電流
検出回路で、一方の入力端子に作用極６が接続され、他
方の端子が接地された接続され、演算増幅器１４とその
帰還抵抗１５とからなり、１６はその出力端子である。
【０００６】このように構成された溶存酸素センサにお
いては、図示してないＣＰＵなど演算制御部からの指令
に基づいて、電圧印加回路８によって対極７と作用極６
との間に酸素の還元波を与える電圧を印加したときに対
極７と作用極６との間に流れる電流（拡散電流）を電流
検出回路１３で検出し、この検出された電流に基づいて
適宜演算を行うことにより、溶存酸素濃度を得ることが
できる。
いては、図示してないＣＰＵなど演算制御部からの指令
に基づいて、電圧印加回路８によって対極７と作用極６
との間に酸素の還元波を与える電圧を印加したときに対
極７と作用極６との間に流れる電流（拡散電流）を電流
検出回路１３で検出し、この検出された電流に基づいて
適宜演算を行うことにより、溶存酸素濃度を得ることが
できる。
【０００７】そして、上記溶存酸素センサにおいては、
電極部２が隔膜３によって外部から隔離されているの
で、検査対象である液体中に溶存している物質など干渉
を受けない利点があるが、長期使用の間に隔膜３の汚れ
や弛緩によって酸素の拡散定数が変化して、所謂感度劣
化を生じてくる。
電極部２が隔膜３によって外部から隔離されているの
で、検査対象である液体中に溶存している物質など干渉
を受けない利点があるが、長期使用の間に隔膜３の汚れ
や弛緩によって酸素の拡散定数が変化して、所謂感度劣
化を生じてくる。
【０００８】そこで、従来においては、校正用サンプル
を用いて、作用極６と対極７との間に所定の電圧を印加
し、そのとき得られる電流信号をモニターすることで、
感度劣化の検出を行うようにしていた。
を用いて、作用極６と対極７との間に所定の電圧を印加
し、そのとき得られる電流信号をモニターすることで、
感度劣化の検出を行うようにしていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、連続測定中
の感度劣化による測定誤差を少なくするために、校正を
頻繁に行わなければならないが、上記従来の手法におい
ては、校正用サンプルを用いるようにしているため、校
正の都度、連続測定を中断しなければならないといった
不都合があった。
の感度劣化による測定誤差を少なくするために、校正を
頻繁に行わなければならないが、上記従来の手法におい
ては、校正用サンプルを用いるようにしているため、校
正の都度、連続測定を中断しなければならないといった
不都合があった。
【００１０】上述のような不都合は、溶存酸素センサの
みならず、他の溶存ガスセンサや、気体中のガスの濃度
を測定するポーラログラフ式ガスセンサにおいても生じ
ているところである。
みならず、他の溶存ガスセンサや、気体中のガスの濃度
を測定するポーラログラフ式ガスセンサにおいても生じ
ているところである。
【００１１】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、校正用サンプルなどを用いなく
ても、また、測定を長時間にわたって中断しなくても感
度劣化の検出を簡単にしかも確実に行なえるようにした
ポーラログラフ式ガスセンサを提供することである。
たもので、その目的は、校正用サンプルなどを用いなく
ても、また、測定を長時間にわたって中断しなくても感
度劣化の検出を簡単にしかも確実に行なえるようにした
ポーラログラフ式ガスセンサを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この出願の第１発明では、センサボディの一端に測
定対象ガスのみを通過させる隔膜によって外部と区画さ
れた室を形成し、この室内に電解液を収容するととも
に、この電解液中に作用極と対極とを配置し、これら作
用極と対極との間に電圧を印加し、隔膜を通過した測定
対象ガスの電解により、前記両極間に流れる電流を測定
するように構成されたポーラログラフ式ガスセンサにお
いて、前記作用極と対極とに間に印加する電圧を変化さ
せてから一定時間経過後のセンサ出力を測定し、このセ
ンサ出力と前記電圧変化前のセンサ出力と比較し、その
変化度合いに基づいて感度劣化の有無を検出するように
している（請求項１）。
め、この出願の第１発明では、センサボディの一端に測
定対象ガスのみを通過させる隔膜によって外部と区画さ
れた室を形成し、この室内に電解液を収容するととも
に、この電解液中に作用極と対極とを配置し、これら作
用極と対極との間に電圧を印加し、隔膜を通過した測定
対象ガスの電解により、前記両極間に流れる電流を測定
するように構成されたポーラログラフ式ガスセンサにお
いて、前記作用極と対極とに間に印加する電圧を変化さ
せてから一定時間経過後のセンサ出力を測定し、このセ
ンサ出力と前記電圧変化前のセンサ出力と比較し、その
変化度合いに基づいて感度劣化の有無を検出するように
している（請求項１）。
【００１３】そして、この出願の第２発明では、センサ
ボディの一端に測定対象ガスのみを通過させる隔膜によ
って外部と区画された室を形成し、この室内に電解液を
収容するとともに、この電解液中に作用極と対極とを配
置し、これら作用極と対極との間に電圧を印加し、隔膜
を通過した測定対象ガスの電解により、前記両極間に流
れる電流を測定するように構成されたポーラログラフ式
ガスセンサにおいて、前記作用極と対極とに間に印加す
る電圧を変化させてからセンサ出力が安定するまでの時
間を測定し、その安定に要する時間に基づいて感度劣化
の有無を検出するようにしている（請求項２）。
ボディの一端に測定対象ガスのみを通過させる隔膜によ
って外部と区画された室を形成し、この室内に電解液を
収容するとともに、この電解液中に作用極と対極とを配
置し、これら作用極と対極との間に電圧を印加し、隔膜
を通過した測定対象ガスの電解により、前記両極間に流
れる電流を測定するように構成されたポーラログラフ式
ガスセンサにおいて、前記作用極と対極とに間に印加す
る電圧を変化させてからセンサ出力が安定するまでの時
間を測定し、その安定に要する時間に基づいて感度劣化
の有無を検出するようにしている（請求項２）。
【００１４】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
ながら説明する。以下の図において、図６に示した符号
と同一の符号は同一物であるので、その詳細な説明は省
略する。
ながら説明する。以下の図において、図６に示した符号
と同一の符号は同一物であるので、その詳細な説明は省
略する。
【００１５】図１は、第１の実施の形態に係るポーラロ
グラフ式ガスセンサの一例としての溶存酸素センサの要
部の構成を示すもので、この図において、１７は電圧印
加回路８と対極７との間に介装される切換えスイッチ
で、対極７に対して電圧印加回路８の出力電圧を印加す
る状態と、電圧印加回路８の出力電圧が印加されず、ア
ース電位にする状態とに切り換えるもので、電圧印加回
路８に接続された端子１７ａ、アース電位に接続された
端子１７ｂ、対極７に接続された端子１７ｃ、端子１７
ｃを中心にして揺動する切換え切片１７ｄからなる。こ
の切換えスイッチ１７の切換え制御は、演算制御を行う
ＣＰＵ（図示してない）からの指令に基づいて行われ
る。
グラフ式ガスセンサの一例としての溶存酸素センサの要
部の構成を示すもので、この図において、１７は電圧印
加回路８と対極７との間に介装される切換えスイッチ
で、対極７に対して電圧印加回路８の出力電圧を印加す
る状態と、電圧印加回路８の出力電圧が印加されず、ア
ース電位にする状態とに切り換えるもので、電圧印加回
路８に接続された端子１７ａ、アース電位に接続された
端子１７ｂ、対極７に接続された端子１７ｃ、端子１７
ｃを中心にして揺動する切換え切片１７ｄからなる。こ
の切換えスイッチ１７の切換え制御は、演算制御を行う
ＣＰＵ（図示してない）からの指令に基づいて行われ
る。
【００１６】上記構成の溶存酸素センサにおいては、液
体中の溶存酸素を測定するときは、切換えスイッチ１７
を操作して端子１７ａ，１７ｃ間を接続し、電圧印加回
路８によって作用極６と対極７との間に所定の測定電圧
を印加し、このとき、作用極６と対極７との間に流れる
電流を電流検出回路１３によって検出し、この検出され
た電流値を適宜処理することによって溶存酸素の濃度を
得ることができる。
体中の溶存酸素を測定するときは、切換えスイッチ１７
を操作して端子１７ａ，１７ｃ間を接続し、電圧印加回
路８によって作用極６と対極７との間に所定の測定電圧
を印加し、このとき、作用極６と対極７との間に流れる
電流を電流検出回路１３によって検出し、この検出され
た電流値を適宜処理することによって溶存酸素の濃度を
得ることができる。
【００１７】そして、前記通常の測定を行っているとき
において、電極部２の感度劣化の度合いを検出するに
は、切換えスイッチ１７を操作して端子１７ｂ，１７ｃ
間を接続して、電圧印加回路８からの出力電圧が作用極
６と対極７との間に印加されないようにし、電極部２が
それ自身で発生する電流を電流検出回路１３によって検
出する。この場合、測定試料としての液体は、前記通常
の測定のときの液体と同じものである。
において、電極部２の感度劣化の度合いを検出するに
は、切換えスイッチ１７を操作して端子１７ｂ，１７ｃ
間を接続して、電圧印加回路８からの出力電圧が作用極
６と対極７との間に印加されないようにし、電極部２が
それ自身で発生する電流を電流検出回路１３によって検
出する。この場合、測定試料としての液体は、前記通常
の測定のときの液体と同じものである。
【００１８】そして、作用極６と対極７との間に通常の
電圧印加を行って得られるときのセンサ出力（電流値Ｉ
o ）と、作用極６と対極７との間に印加する電圧をゼロ
に変更した直後から一定時間経過後電圧を印加しない状
態（印加電圧がゼロ）で得られたときのセンサ出力（電
流値Ｉs ）とを比較し、例えば、両者の比、Ｉs ／Ｉo
を求め、この比の大きさに基づいて電極部２の劣化の度
合いを検出し、通常の測定に耐える測定精度を有するか
否かを判定するのである。これを、図２を参照しながら
説明する。
電圧印加を行って得られるときのセンサ出力（電流値Ｉ
o ）と、作用極６と対極７との間に印加する電圧をゼロ
に変更した直後から一定時間経過後電圧を印加しない状
態（印加電圧がゼロ）で得られたときのセンサ出力（電
流値Ｉs ）とを比較し、例えば、両者の比、Ｉs ／Ｉo
を求め、この比の大きさに基づいて電極部２の劣化の度
合いを検出し、通常の測定に耐える測定精度を有するか
否かを判定するのである。これを、図２を参照しながら
説明する。
【００１９】図２（Ａ），（Ｂ）は、ダメージを受けて
いない正常な電極部２とダメージを受けている異常な電
極部２におけるセンサ出力（電流値）を示すもので、こ
れらの図において、符号ｔは、作用極６と対極７との間
に印加する電圧をゼロにした時点を示している。この変
更時点ｔから例えば３０秒経過後のセンサ出力Ｉs と、
変更時点におけるセンサ出力Ｉo との比をとると、正常
な電極部２においては、１．１９であるのに対し、ダメ
ージを受けた電極部２においては、１．２３と大きくな
っている。つまり、前記Ｉs ／Ｉo の大きさがどの程度
であるか、すなわち、作用極６と対極７とに間に印加す
る電圧を変化させてから一定時間経過後のセンサ出力
を、電圧変化前のセンサ出力と比較し、その変化度合い
が所定の設定値と比べるなどすることにより、感度劣化
の有無を検出することができるのである。
いない正常な電極部２とダメージを受けている異常な電
極部２におけるセンサ出力（電流値）を示すもので、こ
れらの図において、符号ｔは、作用極６と対極７との間
に印加する電圧をゼロにした時点を示している。この変
更時点ｔから例えば３０秒経過後のセンサ出力Ｉs と、
変更時点におけるセンサ出力Ｉo との比をとると、正常
な電極部２においては、１．１９であるのに対し、ダメ
ージを受けた電極部２においては、１．２３と大きくな
っている。つまり、前記Ｉs ／Ｉo の大きさがどの程度
であるか、すなわち、作用極６と対極７とに間に印加す
る電圧を変化させてから一定時間経過後のセンサ出力
を、電圧変化前のセンサ出力と比較し、その変化度合い
が所定の設定値と比べるなどすることにより、感度劣化
の有無を検出することができるのである。
【００２０】上述の説明から理解されるように、上記構
成の溶存酸素センサにおいては、通常の試料とは別の試
料を用いなくても、電極部２の劣化の度合いを検出する
ことができる。そして、この検出結果に基づいて、劣化
の予告や警報などを出力させることができるので、測定
精度が低下する前に、センサのメンテナンス時期を検知
することが可能になる。
成の溶存酸素センサにおいては、通常の試料とは別の試
料を用いなくても、電極部２の劣化の度合いを検出する
ことができる。そして、この検出結果に基づいて、劣化
の予告や警報などを出力させることができるので、測定
精度が低下する前に、センサのメンテナンス時期を検知
することが可能になる。
【００２１】上述の第１の実施の形態においては、劣化
チェック時に作用極６と対極７との間に電圧を全く印加
しないようにしていたが、通常の測定時と異なったゼロ
ではない電圧を作用極６と対極７との間に印加するよう
にしてもよい。図２は、このようにするための構成例を
示すもので、この図において、８’は電圧印加回路８と
同様に構成され、これと並列的に設けられる別の電圧印
加回路で、対応する部材には、’を付した同じ符号を付
してある。１８は電圧印加回路８，８’と対極７との間
に介装される切換えスイッチで、電圧印加回路８に接続
された端子１８ａ、電圧印加回路８’に接続された端子
１８ｂ、対極７に接続された端子１８ｃ、端子１８ｃを
中心にして揺動する切換え切片１８ｄとからなる。
チェック時に作用極６と対極７との間に電圧を全く印加
しないようにしていたが、通常の測定時と異なったゼロ
ではない電圧を作用極６と対極７との間に印加するよう
にしてもよい。図２は、このようにするための構成例を
示すもので、この図において、８’は電圧印加回路８と
同様に構成され、これと並列的に設けられる別の電圧印
加回路で、対応する部材には、’を付した同じ符号を付
してある。１８は電圧印加回路８，８’と対極７との間
に介装される切換えスイッチで、電圧印加回路８に接続
された端子１８ａ、電圧印加回路８’に接続された端子
１８ｂ、対極７に接続された端子１８ｃ、端子１８ｃを
中心にして揺動する切換え切片１８ｄとからなる。
【００２２】この第２の実施の形態においては、通常の
測定時には、作用極６と対極７との間に、電圧印加回路
８によって所定の測定電圧を印加し、劣化チェック時に
は、他の電圧印加回路８’によって所定の試験電圧を印
加するのである。この実施の形態においては、それぞれ
の電圧印加によって得られる電流値の比に基づいて電極
部２の劣化の度合いを検出することができる。この場合
も、電圧切換え後、所定時間経過後の電流値を測定する
ことはいうまでもない。
測定時には、作用極６と対極７との間に、電圧印加回路
８によって所定の測定電圧を印加し、劣化チェック時に
は、他の電圧印加回路８’によって所定の試験電圧を印
加するのである。この実施の形態においては、それぞれ
の電圧印加によって得られる電流値の比に基づいて電極
部２の劣化の度合いを検出することができる。この場合
も、電圧切換え後、所定時間経過後の電流値を測定する
ことはいうまでもない。
【００２３】図３は、第３の実施の形態を示すもので、
この実施の形態においては、図１に示した実施の形態に
おいて、帰還抵抗１１に、抵抗１９とオンオフスイッチ
２０とを直列接続したものを並列的に設けている。この
実施の形態によれば、劣化チェックに際して、オンオフ
スイッチ１７をオフにすることにより、第１の実施の形
態と同様に、作用極６と対極７との間にゼロ電位の電圧
を印加することができ、また、オンオフスイッチ１７を
オンにすることにより、第２の実施の形態と同様に、所
定の試験電圧を印加することができる。この実施例の動
作は、第１および第２の実施の形態と同様であるので、
その説明は省略する。
この実施の形態においては、図１に示した実施の形態に
おいて、帰還抵抗１１に、抵抗１９とオンオフスイッチ
２０とを直列接続したものを並列的に設けている。この
実施の形態によれば、劣化チェックに際して、オンオフ
スイッチ１７をオフにすることにより、第１の実施の形
態と同様に、作用極６と対極７との間にゼロ電位の電圧
を印加することができ、また、オンオフスイッチ１７を
オンにすることにより、第２の実施の形態と同様に、所
定の試験電圧を印加することができる。この実施例の動
作は、第１および第２の実施の形態と同様であるので、
その説明は省略する。
【００２４】上記第２および第３の実施の形態において
も、前記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは
いうまでもない。
も、前記第１の実施の形態と同様の効果を奏することは
いうまでもない。
【００２５】ところで、上述した第１〜第３の実施の形
態においては、作用極６と対極７とに間に印加する電圧
を変化させてから一定時間経過後のセンサ出力を測定
し、このセンサ出力と前記電圧変化前のセンサ出力と比
較し、その変化度合いに基づいて感度劣化の有無を検出
するようにしていたが、これに代えて、前記印加される
電圧を変化したときにおけるセンサ出力が安定するまで
の時間を測定し、その安定に要する時間に基づいて感度
劣化の有無を検出するようにしてもよい。以下、この第
４の実施の形態について、図５を参照しながら説明す
る。
態においては、作用極６と対極７とに間に印加する電圧
を変化させてから一定時間経過後のセンサ出力を測定
し、このセンサ出力と前記電圧変化前のセンサ出力と比
較し、その変化度合いに基づいて感度劣化の有無を検出
するようにしていたが、これに代えて、前記印加される
電圧を変化したときにおけるセンサ出力が安定するまで
の時間を測定し、その安定に要する時間に基づいて感度
劣化の有無を検出するようにしてもよい。以下、この第
４の実施の形態について、図５を参照しながら説明す
る。
【００２６】すなわち、図５（Ａ），（Ｂ）は、ダメー
ジを受けていない正常な電極部２とダメージを受けてい
る異常な電極部２におけるセンサ出力（電流値）の変化
を示すものである。すなわち、作用極６と対極７とに間
に印加する電圧を変化させてからセンサ出力が安定する
までに要する時間を調べたもので、正常な電極部２にお
いては、同図（Ａ）に示すように、印加電圧を所定の電
圧からゼロに変更した時点をｔ1 とすると、この時点ｔ
1 から約１０秒経過後にはセンサ出力が安定している
が、異常な電極部２においては、同図（Ｂ）に示すよう
に、センサ出力が安定するまでに約１３０秒と、１０倍
以上も要している。ｔ1
ジを受けていない正常な電極部２とダメージを受けてい
る異常な電極部２におけるセンサ出力（電流値）の変化
を示すものである。すなわち、作用極６と対極７とに間
に印加する電圧を変化させてからセンサ出力が安定する
までに要する時間を調べたもので、正常な電極部２にお
いては、同図（Ａ）に示すように、印加電圧を所定の電
圧からゼロに変更した時点をｔ1 とすると、この時点ｔ
1 から約１０秒経過後にはセンサ出力が安定している
が、異常な電極部２においては、同図（Ｂ）に示すよう
に、センサ出力が安定するまでに約１３０秒と、１０倍
以上も要している。ｔ1
【００２７】すなわち、作用極６と対極７とに間に印加
する加される電圧を変化したときにおけるセンサ出力が
安定するまでの時間を測定し、これが所定の時間より長
くなったか否かで感度劣化の検出を行うことができるの
である。なお、図５（Ａ），（Ｂ）において、ｔ2 は、
作用極６と対極７とに間に印加する電圧をゼロからある
所定の値に変化させた時点を示している。
する加される電圧を変化したときにおけるセンサ出力が
安定するまでの時間を測定し、これが所定の時間より長
くなったか否かで感度劣化の検出を行うことができるの
である。なお、図５（Ａ），（Ｂ）において、ｔ2 は、
作用極６と対極７とに間に印加する電圧をゼロからある
所定の値に変化させた時点を示している。
【００２８】なお、この実施の形態において、作用極６
と対極７とに間に印加する電圧を変化させる手法とし
て、前記第１〜第３の実施の形態における手法を採用し
てもよいことはいうまでもない。
と対極７とに間に印加する電圧を変化させる手法とし
て、前記第１〜第３の実施の形態における手法を採用し
てもよいことはいうまでもない。
【００２９】また、上述の各実施の形態において、対極
７をＰｂで構成してあってもよい。
７をＰｂで構成してあってもよい。
【００３０】ところで、上述した各実施例においては、
作用極６が所定の測定対象成分を検出しているときに有
用であるが、比較的低濃度域の測定時においては、セン
サ出力（検出される電流出力）が小さく、適用が困難で
あるが、定期的に校正用試料で感度チェックを行うよう
な場合には、センサ出力が大きくなるので、このときに
は、劣化チェックモードにセットし、劣化の度合いを判
定する機能を持たせるようにしてもよい。
作用極６が所定の測定対象成分を検出しているときに有
用であるが、比較的低濃度域の測定時においては、セン
サ出力（検出される電流出力）が小さく、適用が困難で
あるが、定期的に校正用試料で感度チェックを行うよう
な場合には、センサ出力が大きくなるので、このときに
は、劣化チェックモードにセットし、劣化の度合いを判
定する機能を持たせるようにしてもよい。
【００３１】上述の実施の形態は、いずれも溶存酸素セ
ンサであったが、この発明はこれに限られるものではな
く、気体中の酸素を検出するポーラログラフ式ガスセン
サや、液体中の他の溶存ガスあるいは気体中の他のガス
を検出するポーラログラフ式ガスセンサにも同様に適用
できる。
ンサであったが、この発明はこれに限られるものではな
く、気体中の酸素を検出するポーラログラフ式ガスセン
サや、液体中の他の溶存ガスあるいは気体中の他のガス
を検出するポーラログラフ式ガスセンサにも同様に適用
できる。
【００３２】
【発明の効果】この発明においては、作用極と対極とに
間に印加する電圧を変化させたときにおけるセンサ出力
の特性に基づいて感度劣化の有無を検出するようにして
いるので、従来のように、校正用サンプルを用いる必要
がなく、したがって、感度劣化チェックのために測定を
長時間中断する必要がなく、所定の感度劣化チェックを
非常に簡単にしかも短時間で行うことができる。
間に印加する電圧を変化させたときにおけるセンサ出力
の特性に基づいて感度劣化の有無を検出するようにして
いるので、従来のように、校正用サンプルを用いる必要
がなく、したがって、感度劣化チェックのために測定を
長時間中断する必要がなく、所定の感度劣化チェックを
非常に簡単にしかも短時間で行うことができる。
【００３３】そして、この発明によれば、ポーラログラ
フ式ガスセンサの測定精度が低下してしまうより前に、
そのメンテナンス時期を予め予知できるので、メンテナ
ンスに対して予め対応することができる。
フ式ガスセンサの測定精度が低下してしまうより前に、
そのメンテナンス時期を予め予知できるので、メンテナ
ンスに対して予め対応することができる。
【図１】第１の実施の形態におけるポーラログラフ式ガ
スセンサの構成の要部を概略的に示す図である。
スセンサの構成の要部を概略的に示す図である。
【図２】前記実施の形態の動作説明図である。
【図３】第２の実施の形態におけるポーラログラフ式ガ
スセンサの構成の要部を概略的に示す図である。
スセンサの構成の要部を概略的に示す図である。
【図４】第３の実施の形態におけるポーラログラフ式ガ
スセンサの構成の要部を概略的に示す図である。
スセンサの構成の要部を概略的に示す図である。
【図５】第４の実施の形態の動作を説明するための図で
ある。
ある。
【図６】従来のポーラログラフ式ガスセンサの構成の要
部を概略的に示す図である。
部を概略的に示す図である。
１…センサボディ、３…隔膜、４…室、５…電解液、６
…作用極、７…対極、８，８’…電圧印加回路、１７，
１８…切換えスイッチ。
…作用極、７…対極、８，８’…電圧印加回路、１７，
１８…切換えスイッチ。
Claims (2)
- 【請求項１】 センサボディの一端に測定対象ガスのみ
を通過させる隔膜によって外部と区画された室を形成
し、この室内に電解液を収容するとともに、この電解液
中に作用極と対極とを配置し、これら作用極と対極との
間に電圧を印加し、隔膜を通過した測定対象ガスの電解
により、前記両極間に流れる電流を測定するように構成
されたポーラログラフ式ガスセンサにおいて、前記作用
極と対極とに間に印加する電圧を変化させてから一定時
間経過後のセンサ出力を測定し、このセンサ出力と前記
電圧変化前のセンサ出力と比較し、その変化度合いに基
づいて感度劣化の有無を検出するようにしたことを特徴
とするポーラログラフ式ガスセンサ。 - 【請求項２】 センサボディの一端に測定対象ガスのみ
を通過させる隔膜によって外部と区画された室を形成
し、この室内に電解液を収容するとともに、この電解液
中に作用極と対極とを配置し、これら作用極と対極との
間に電圧を印加し、隔膜を通過した測定対象ガスの電解
により、前記両極間に流れる電流を測定するように構成
されたポーラログラフ式ガスセンサにおいて、前記作用
極と対極とに間に印加する電圧を変化させてからセンサ
出力が安定するまでの時間を測定し、その安定に要する
時間に基づいて感度劣化の有無を検出するようにしたこ
とを特徴とするポーラログラフ式ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23336897A JP3842875B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | ポーラログラフ式ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23336897A JP3842875B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | ポーラログラフ式ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1164268A true JPH1164268A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3842875B2 JP3842875B2 (ja) | 2006-11-08 |
Family
ID=16954045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23336897A Expired - Fee Related JP3842875B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | ポーラログラフ式ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3842875B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030017878A (ko) * | 2001-08-23 | 2003-03-04 | 박종욱 | 건드림 전압의 회복속도에 의한 고체 전해질 화학센서의신뢰성 진단방법 |
-
1997
- 1997-08-13 JP JP23336897A patent/JP3842875B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030017878A (ko) * | 2001-08-23 | 2003-03-04 | 박종욱 | 건드림 전압의 회복속도에 의한 고체 전해질 화학센서의신뢰성 진단방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3842875B2 (ja) | 2006-11-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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|
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