JPS59208454A - ガス中の酸素含量を測定するためのポ−ラログラフイツクセンサ - Google Patents
ガス中の酸素含量を測定するためのポ−ラログラフイツクセンサInfo
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- JPS59208454A JPS59208454A JP59084252A JP8425284A JPS59208454A JP S59208454 A JPS59208454 A JP S59208454A JP 59084252 A JP59084252 A JP 59084252A JP 8425284 A JP8425284 A JP 8425284A JP S59208454 A JPS59208454 A JP S59208454A
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
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- G01N27/416—Systems
- G01N27/48—Systems using polarography, i.e. measuring changes in current under a slowly-varying voltage
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
従来の技術および発明が解決しようとする問題点：
本発明は特許請求の範囲第１頂上位概念に記載のポーラ
ログラフイックセンサに関する。拡散限界電流原理によ
り動作するこのような、ｔｒ −ラログラフィックセン
サによれば、この拡散限界電流はセンサの２つの電極に
一定の電圧を印加した際に測定される。この電流は燃焼
過程で発生する空気過剰に調節された排ガス中では、カ
ソードへのガスの拡散が反応の進行速度を決定する限り
酸素濃度に依存する。このようなポーラログラフイック
センサを、アノードもカソードも被検ガスにさらされ、
拡散限界電流範囲内の動作を達成するためカソードが拡
散ノζリヤを支持するように形成することはすでに提案
された。アノ−Ｐはこのような拡散ノ々リヤなしで測定
ガスにさらされ、その結果参照電極として役立つこのア
ノードは一定の酸素分圧に支配されないことになり、特
性曲線はλ−１で電流の急変を示し、空気過剰から燃料
過剰へ連続的に変化しないので、空気過剰範囲での測定
に対して不利である。
ログラフイックセンサに関する。拡散限界電流原理によ
り動作するこのような、ｔｒ −ラログラフィックセン
サによれば、この拡散限界電流はセンサの２つの電極に
一定の電圧を印加した際に測定される。この電流は燃焼
過程で発生する空気過剰に調節された排ガス中では、カ
ソードへのガスの拡散が反応の進行速度を決定する限り
酸素濃度に依存する。このようなポーラログラフイック
センサを、アノードもカソードも被検ガスにさらされ、
拡散限界電流範囲内の動作を達成するためカソードが拡
散ノζリヤを支持するように形成することはすでに提案
された。アノ−Ｐはこのような拡散ノ々リヤなしで測定
ガスにさらされ、その結果参照電極として役立つこのア
ノードは一定の酸素分圧に支配されないことになり、特
性曲線はλ−１で電流の急変を示し、空気過剰から燃料
過剰へ連続的に変化しないので、空気過剰範囲での測定
に対して不利である。
発明の構成および作用：
特許請求の範囲第１項特徴部に記載の特徴を有スる本発
明のポーラログラフイックセンサは公知技術に比して、
内部的参照酸素を得ることによってセンサの信号が空気
過剰から燃料過剰へ連続的に経過し、この曲線中にもは
や電流急変が現れない利点を有し、その際外気と結合す
る必要なしにこの参照酸素が得られ、る事実がとくに強
調される。この事実によりセンサの構造が簡単になり、
アノードを参照酸素としての外気と結合するセンサに比
して組込場所の選択に大きい融通性が得られる。
明のポーラログラフイックセンサは公知技術に比して、
内部的参照酸素を得ることによってセンサの信号が空気
過剰から燃料過剰へ連続的に経過し、この曲線中にもは
や電流急変が現れない利点を有し、その際外気と結合す
る必要なしにこの参照酸素が得られ、る事実がとくに強
調される。この事実によりセンサの構造が簡単になり、
アノードを参照酸素としての外気と結合するセンサに比
して組込場所の選択に大きい融通性が得られる。
特許請求の範囲第２〜５項記載の手段によって特許請求
の範囲第１項記載のセンサをさらに有利に改善すること
ができる。とくに２つのアノードを結合する通路を多孔
層として形成し、この層を気密層で蔽い、第１セルのア
ノード−１−の気密層が多孔層内の過圧制限に役立つ細
孔を備えるのが有利である。
の範囲第１項記載のセンサをさらに有利に改善すること
ができる。とくに２つのアノードを結合する通路を多孔
層として形成し、この層を気密層で蔽い、第１セルのア
ノード−１−の気密層が多孔層内の過圧制限に役立つ細
孔を備えるのが有利である。
次に本発明の実施例を図面により説明する。
実施例：
センサは安定化された２酸化ジルコニウムからなるたと
えば５０ ａｍ Ｘ ８ ａｍ Ｘ １ ｍｍの固体電
解質板１からなる。この板は白金または白金および約４
０容量係の安定化された２酸化ジルコニウムの混合物か
らなる２つの電極２ａおよび２ｂを支持する。電極２ａ
および２ｂならびに電解質１からなる第１セルは本来の
測定セルを形成し、このセルへ電極２ａがカッーＰ１電
極２ｂがアノードを形成するように数ゼルトの直流電圧
を印加する。カッ−ｒ２ａは厚さ約１５μｍの孔または
通路を有する層７いわゆる拡散・々リヤによって完全に
蔽われ、ガスはこの拡散・Ｑ ＋）ヤを貫通してのみカ
ソード２ａに達することができる。拡散・々リヤ７はた
とえば同様２酸化ジルコニウムからなり、全センサのカ
ソード２ａおよびアノード２ｂならびに固体電解質板１
からなる部分ができるだけ広い酸素分圧にわたって限界
電流範囲内で動作するような多孔度を有する。第２セル
を形成するため固体電解質板１は電極２ａおよび２ｂか
ら少し離れてさらに前記電極と同様に形成した２つの電
極３ａおよび３ｂを支持する。この第２セルの場合電極
３ａはカソード、電極３ｂはアノードを形成する。
えば５０ ａｍ Ｘ ８ ａｍ Ｘ １ ｍｍの固体電
解質板１からなる。この板は白金または白金および約４
０容量係の安定化された２酸化ジルコニウムの混合物か
らなる２つの電極２ａおよび２ｂを支持する。電極２ａ
および２ｂならびに電解質１からなる第１セルは本来の
測定セルを形成し、このセルへ電極２ａがカッーＰ１電
極２ｂがアノードを形成するように数ゼルトの直流電圧
を印加する。カッ−ｒ２ａは厚さ約１５μｍの孔または
通路を有する層７いわゆる拡散・々リヤによって完全に
蔽われ、ガスはこの拡散・Ｑ ＋）ヤを貫通してのみカ
ソード２ａに達することができる。拡散・々リヤ７はた
とえば同様２酸化ジルコニウムからなり、全センサのカ
ソード２ａおよびアノード２ｂならびに固体電解質板１
からなる部分ができるだけ広い酸素分圧にわたって限界
電流範囲内で動作するような多孔度を有する。第２セル
を形成するため固体電解質板１は電極２ａおよび２ｂか
ら少し離れてさらに前記電極と同様に形成した２つの電
極３ａおよび３ｂを支持する。この第２セルの場合電極
３ａはカソード、電極３ｂはアノードを形成する。
２つのカソード２ａと３ａの間にまず酸化アルミニウム
からなる絶縁層６ａが被覆され、この層は一部電極２ａ
および３ａを蔽ってこれらの電極を電気的に結合する導
体路４ａを支持する。
からなる絶縁層６ａが被覆され、この層は一部電極２ａ
および３ａを蔽ってこれらの電極を電気的に結合する導
体路４ａを支持する。
もう１つの導体路５ａが電極３ａの反対側に設置され、
２つのカソード２ａと３ａを電気的に接触させる。２つ
の電極２ｂと３ｂの間の固体電解質上には同様まず酸化
アルミニウムからなる絶縁層６ｂが配置され、この層は
電極２ｂに接触するけれど電極３ｂに接触しないもう１
つの導体路４ｂを支持する。電極３ｂの接触はもう１つ
の導体路５ｂを介して行われる。導体路は同様白金また
は白金−２酸化ジルコニウム混合物または他の電導性材
、料からなる。電極２ｂおよび３ｂならびに導体路４ｂ
の一部に高度に多孔性の層８があり、この層はたとえば
炭酸アンモニウムのような発泡剤を高率に含む酸化アル
ミニウムからなる。この多孔層８は再結晶性ガラスたと
えばアルカリ土ケイ酸塩ガラスからなる気密層９によっ
て蔽われ、この層９は電極２ｂを包囲して固体電解質１
まで達し、他端で導体路５ｂの一部を蔽う。
２つのカソード２ａと３ａを電気的に接触させる。２つ
の電極２ｂと３ｂの間の固体電解質上には同様まず酸化
アルミニウムからなる絶縁層６ｂが配置され、この層は
電極２ｂに接触するけれど電極３ｂに接触しないもう１
つの導体路４ｂを支持する。電極３ｂの接触はもう１つ
の導体路５ｂを介して行われる。導体路は同様白金また
は白金−２酸化ジルコニウム混合物または他の電導性材
、料からなる。電極２ｂおよび３ｂならびに導体路４ｂ
の一部に高度に多孔性の層８があり、この層はたとえば
炭酸アンモニウムのような発泡剤を高率に含む酸化アル
ミニウムからなる。この多孔層８は再結晶性ガラスたと
えばアルカリ土ケイ酸塩ガラスからなる気密層９によっ
て蔽われ、この層９は電極２ｂを包囲して固体電解質１
まで達し、他端で導体路５ｂの一部を蔽う。
第２図は板状センサのカソード側、第３図はアノード側
を示す。電極２ａおよび２ｂがセンサ先端の中心に配置
されていることが明らかである。電極３ａはリング状に
、電極３ｂはＵ形に形成される。この配置のため導体路
４ａおよび５ｂは連続した１つの帯にすることができる
。
を示す。電極２ａおよび２ｂがセンサ先端の中心に配置
されていることが明らかである。電極３ａはリング状に
、電極３ｂはＵ形に形成される。この配置のため導体路
４ａおよび５ｂは連続した１つの帯にすることができる
。
アノード側で導体路４ｂおよび５ｂは別個に走る。カソ
ード２ａは拡散ノ々リヤ７で蔽われる。
ード２ａは拡散ノ々リヤ７で蔽われる。
アノード側を示す第３図では層８および９は除去されて
いる。
いる。
導体路５ａおよび４ｂへ電極２ａと２ｂの間の酸素濃度
を測定するだめの拡散限界電流を発生する約１ゼルトの
直流電圧が印加される。導体路５ａおよび５ｂへ、両方
の場合に導体路５ａに直流電圧源の陰極があるように、
もう１つの約１ゼルトの直流電圧源が接続される。導体
路５ａと５ｂの間の直流電圧によりいわゆるポンプ電流
が得られ、これは酸素分子が電極３ａからイオンの形で
固体電解質１を通って電極３ｂへ移動し、そこで放電し
、したがって酸素分子が発生するために役立つ。電極３
ａは電極２ａと異なり拡散バリヤを備えず、したがって
測定ガスの酸素分子は妨げられずに電極３ａに入るので
、電極３ｂの酸素濃度は電極２ｂにおけるより高い。こ
の酸素分子は多孔層８を通って電極２ｂまで達し、そこ
で微細な孔１０によって酸素過圧が防止される。しかし
電極２ｂは酸素過剰に支配されるので、電極２ａおよび
２ｂならびに固体電解質１からなるセルは酸素過剰によ
って、すなわち外気の酸素と結合する必要なく、参照酸
素によって動作する。
を測定するだめの拡散限界電流を発生する約１ゼルトの
直流電圧が印加される。導体路５ａおよび５ｂへ、両方
の場合に導体路５ａに直流電圧源の陰極があるように、
もう１つの約１ゼルトの直流電圧源が接続される。導体
路５ａと５ｂの間の直流電圧によりいわゆるポンプ電流
が得られ、これは酸素分子が電極３ａからイオンの形で
固体電解質１を通って電極３ｂへ移動し、そこで放電し
、したがって酸素分子が発生するために役立つ。電極３
ａは電極２ａと異なり拡散バリヤを備えず、したがって
測定ガスの酸素分子は妨げられずに電極３ａに入るので
、電極３ｂの酸素濃度は電極２ｂにおけるより高い。こ
の酸素分子は多孔層８を通って電極２ｂまで達し、そこ
で微細な孔１０によって酸素過圧が防止される。しかし
電極２ｂは酸素過剰に支配されるので、電極２ａおよび
２ｂならびに固体電解質１からなるセルは酸素過剰によ
って、すなわち外気の酸素と結合する必要なく、参照酸
素によって動作する。
第１図は本発明による板状センサ先端部の断面図、第２
図はカソード側平面図、第３図はアノード側平面図であ
る。
図はカソード側平面図、第３図はアノード側平面図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 酸素イオン電導性固体電解質（１）を有し、この
固体電解質が第１セルに属するアノード（２ｂ）および
測定ガスにさらされるカソード（２ａ）を支持し、これ
らの電極へ一定電圧を印加することができ、カソード（
２ａ）が孔または通路を有する層（７）で蔽われている
、限界電流原理により動作するガス中の酸素含量を測定
するだめのポーラログラフイックセンサにおいて、アノ
ード（２ｂ）が通路（８）を介して第２セルのアノード
（３ｂ ）と結合し、第２セルのカン−１’（３ａ）が
測定ガスに直接さらされ、第２セル（３ａ、１．３ｂ）
へ第１セルのアノード（２ｂ）に過剰酸素が存在するよ
うに、電圧を印加しうろことを特徴とする一ｔｆス中の
酸素含量を測定するだめのポーラログラフイックセンサ
。 ２、通路（８）が多孔層からなり、この層が気密層（９
）で蔽われている特許請求の範囲第１項記載のセンサ。 ３、７ノード（２ｂ）上の気密層（９）が過圧制限に作
用する細孔（１０）を有する特許請求の範囲第１項記載
のセンサ。 ４．２つのカソード（２ａおよび３ａ）が１つの導体路
（４ａ）で結合され、かつ共通の接続導体路（５ａ）を
有する特許請求の範囲第１項記載のセンサ。 ５、 導体路（４ａおよび４ｂ）が層（６ａおよび６ｂ
）によって固体電解質（１）に対し電気的に絶縁されて
いる特許請求の範囲第４項記載のセンサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3315654.9 | 1983-04-29 | ||
| DE19833315654 DE3315654A1 (de) | 1983-04-29 | 1983-04-29 | Polarographischer messfuehler fuer die bestimmung des sauerstoff-gehaltes in gasen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208454A true JPS59208454A (ja) | 1984-11-26 |
| JPH0556464B2 JPH0556464B2 (ja) | 1993-08-19 |
Family
ID=6197738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59084252A Granted JPS59208454A (ja) | 1983-04-29 | 1984-04-27 | ガス中の酸素含量を測定するためのポ−ラログラフイツクセンサ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4496455A (ja) |
| JP (1) | JPS59208454A (ja) |
| DE (1) | DE3315654A1 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6135269A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-19 | Toshiba Corp | 画像形成装置 |
| JPS6151555A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-14 | Ngk Insulators Ltd | 電気化学的装置 |
| JPH067119B2 (ja) * | 1985-06-18 | 1994-01-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 空燃比センサ |
| US4769124A (en) * | 1985-08-10 | 1988-09-06 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Oxygen concentration detection device having a pair of oxygen pump units with a simplified construction |
| GB2183042B (en) * | 1985-09-27 | 1989-09-20 | Ngk Spark Plug Co | Air/fuel ratio sensor |
| JPH0668483B2 (ja) * | 1985-10-26 | 1994-08-31 | 日本碍子株式会社 | 電気化学的装置 |
| JPH07111412B2 (ja) * | 1986-12-27 | 1995-11-29 | 日本特殊陶業株式会社 | 空燃比センサ |
| US4925609A (en) * | 1987-03-02 | 1990-05-15 | Stemcor Corporation | Oxygen-sensing element |
| US4740288A (en) * | 1987-03-02 | 1988-04-26 | Stemcor Corporation | Oxygen-sensing element |
| US5049254A (en) * | 1987-05-29 | 1991-09-17 | Ford Motor Company | Exhaust gas recirculation sensor |
| US4990235A (en) * | 1989-02-23 | 1991-02-05 | Toyota Jidosha Kabushiki | Oxygen sensor |
| DE4225775C2 (de) * | 1992-08-04 | 2002-09-19 | Heraeus Electro Nite Int | Anordnung zum kontinuierlichen Überwachen der Konzentration von NO in Gasgemischen |
| DE4226537C2 (de) * | 1992-08-11 | 2003-03-27 | Bosch Gmbh Robert | Polarographischer Sensor |
| DE4243732A1 (de) * | 1992-12-23 | 1994-06-30 | Bosch Gmbh Robert | Sensoranordnung zur Bestimmung von Gaskomponenten und/oder Gaskonzentrationen von Gasgemischen |
| DE4333230B4 (de) * | 1993-09-30 | 2004-03-25 | Robert Bosch Gmbh | Elektrochemischer Meßfühler zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts in Gasen |
| KR960024356A (ko) * | 1994-12-26 | 1996-07-20 | 이형도 | 광역공연비 센서 및 이의 구동방법 |
| US20040092494A9 (en) * | 2000-08-30 | 2004-05-13 | Dudley Robert E. | Method of increasing testosterone and related steroid concentrations in women |
| US6503894B1 (en) * | 2000-08-30 | 2003-01-07 | Unimed Pharmaceuticals, Inc. | Pharmaceutical composition and method for treating hypogonadism |
| US7258772B2 (en) * | 2002-05-17 | 2007-08-21 | Hitachi, Ltd. | Oxygen sensor and method of manufacturing same |
| US20070088012A1 (en) * | 2005-04-08 | 2007-04-19 | Woun Seo | Method of treating or preventing type-2 diabetes |
| SI2450041T1 (sl) | 2005-10-12 | 2019-02-28 | Unimed Pharmaceuticals, Llc | Izboljšan testosteronski gel za uporabo pri zdravljenju hipogonadizma |
| DE102008002735A1 (de) * | 2008-06-27 | 2009-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Sensorelement einer Lambdasonde |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2711880C2 (de) * | 1977-03-18 | 1985-01-17 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Polarographischer Meßfühler zum Messen der Sauerstoffkonzentration und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE3010632A1 (de) * | 1980-03-20 | 1981-10-01 | Bosch Gmbh Robert | Polarographischer messfuehler fuer die bestimmung des sauerstoffgehalts in gasen |
| DE3104986A1 (de) * | 1981-02-12 | 1982-08-19 | Bosch Gmbh Robert | Polarographischer messfuehler fuer die bestimmung des sauerstoffgehaltes in gasen |
-
1983
- 1983-04-29 DE DE19833315654 patent/DE3315654A1/de active Granted
-
1984
- 1984-04-27 US US06/604,985 patent/US4496455A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-04-27 JP JP59084252A patent/JPS59208454A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3315654C2 (ja) | 1990-11-22 |
| JPH0556464B2 (ja) | 1993-08-19 |
| US4496455A (en) | 1985-01-29 |
| DE3315654A1 (de) | 1984-10-31 |
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