JPS6111651A - 電池としてのガスセンサ - Google Patents
電池としてのガスセンサInfo
- Publication number
- JPS6111651A JPS6111651A JP60127299A JP12729985A JPS6111651A JP S6111651 A JPS6111651 A JP S6111651A JP 60127299 A JP60127299 A JP 60127299A JP 12729985 A JP12729985 A JP 12729985A JP S6111651 A JPS6111651 A JP S6111651A
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- JP
- Japan
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- gas sensor
- electrode
- membrane
- glass
- sensor according
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- 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
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/404—Cells with anode, cathode and cell electrolyte on the same side of a permeable membrane which separates them from the sample fluid, e.g. Clark-type oxygen sensors
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は、対立電極たる電極を有しかつ電解質の入った
室から成り、膜−電極装置によってその一側面が閉鎖さ
れている電池としてのガスセンサに関する。
室から成り、膜−電極装置によってその一側面が閉鎖さ
れている電池としてのガスセンサに関する。
従来の技術
この種のガス↓ンサは、西独国特許出願公開第２０２７
６９０号からすでに公知である。
６９０号からすでに公知である。
ガスセンサの場合、膜中を貫通する被検出ガスは電解質
によって反応される。電極の電気化学的活動位置は、ガ
ス流の到達する、電解質で湿潤された電極領域である。
によって反応される。電極の電気化学的活動位置は、ガ
ス流の到達する、電解質で湿潤された電極領域である。
膜中のガス道、膜の設計及び形態によるガス作用及び膜
の電極への接触によって測定の安定性が決まる。
の電極への接触によって測定の安定性が決まる。
西独国特許出願公開第２０２７６９０号からは、ガスセ
ンサとして、電解液の入った容器中に対立電極を含む電
池が公知である。前記容器の端面ば、膜−電極装置によ
って形成されている。この装置は、内側は例えば金被覆
特殊鋼から成る有孔金属板の形の、電解質に接触した測
定電極から成り、外側は前記電極の外面上に存在する、
例えばテフロンシートから成る膜から成る。電極の厚さ
及びその孔の直径は例えば０．２朋である。前記膜は０
．０５ ｍｍ未満の厚さを有しかつ強い機械的結合によ
って電極に結合されており、センサの使用中にも離れな
い。測定信号を発信する反応は測定電極の孔の壁土で起
こる。孔の直径に比して膜厚が小さいために、測定電極
から発生する拡散場の大部分がガスセンサの外部に存在
する。そのためにガスセンサは外部の影響に対する高い
感受性を有する。また膜の外面上の水分の凝縮に対して
も感受性がある。このような水滴は電極の小孔上の面を
被いやすく、拡散を妨害して測定信号を減少させる。
ンサとして、電解液の入った容器中に対立電極を含む電
池が公知である。前記容器の端面ば、膜−電極装置によ
って形成されている。この装置は、内側は例えば金被覆
特殊鋼から成る有孔金属板の形の、電解質に接触した測
定電極から成り、外側は前記電極の外面上に存在する、
例えばテフロンシートから成る膜から成る。電極の厚さ
及びその孔の直径は例えば０．２朋である。前記膜は０
．０５ ｍｍ未満の厚さを有しかつ強い機械的結合によ
って電極に結合されており、センサの使用中にも離れな
い。測定信号を発信する反応は測定電極の孔の壁土で起
こる。孔の直径に比して膜厚が小さいために、測定電極
から発生する拡散場の大部分がガスセンサの外部に存在
する。そのためにガスセンサは外部の影響に対する高い
感受性を有する。また膜の外面上の水分の凝縮に対して
も感受性がある。このような水滴は電極の小孔上の面を
被いやすく、拡散を妨害して測定信号を減少させる。
西独国特許第２４５４１１１号には、熱的相分離とそれ
に続く溶出による多孔性ガラス物体の製造方法が記載さ
れており、その生産物はガラス膜の形で種々の用途の隔
膜として使用することができる。この方法は、二酸化珪
素、硼酸及び酸化ナトリウムから成るガラスが相平衡状
態図で混合間隙を示すという事実を基礎とじている。こ
の場合にはガラスが２種の相に分離し、一方の相は大体
において鉱酸中で不溶の二酸化珪素より成るが、他の相
は可溶で、硼酸ナトリウムに豊むつながりのある硼酸相
である。この分相に対して適当な熱処理をし、不均質ガ
ラス構造から硼酸相を鉱酸で溶出する。後に十分に不溶
性の二酸化珪素から成る多孔性骨格が残る。次に、形成
された、網目構造として存在する孔の直径を熱処理によ
って縮めるか又はエツチングによって拡張することもで
きる。完成ガラス膜は、孔径相互の均一性が大きい場合
には好ましくは０．５〜１００ ｎｍの孔径に調整して
あってもよい。
に続く溶出による多孔性ガラス物体の製造方法が記載さ
れており、その生産物はガラス膜の形で種々の用途の隔
膜として使用することができる。この方法は、二酸化珪
素、硼酸及び酸化ナトリウムから成るガラスが相平衡状
態図で混合間隙を示すという事実を基礎とじている。こ
の場合にはガラスが２種の相に分離し、一方の相は大体
において鉱酸中で不溶の二酸化珪素より成るが、他の相
は可溶で、硼酸ナトリウムに豊むつながりのある硼酸相
である。この分相に対して適当な熱処理をし、不均質ガ
ラス構造から硼酸相を鉱酸で溶出する。後に十分に不溶
性の二酸化珪素から成る多孔性骨格が残る。次に、形成
された、網目構造として存在する孔の直径を熱処理によ
って縮めるか又はエツチングによって拡張することもで
きる。完成ガラス膜は、孔径相互の均一性が大きい場合
には好ましくは０．５〜１００ ｎｍの孔径に調整して
あってもよい。
発明の解決しようとする問題点
本発明の課題は、監視すべき媒体の流動作用及び同媒体
の凝縮物に対する感受性の小さ℃・、電池としてのガス
センサを製造することである前記課題は、室を閉鎖する
膜−電極装置がガス側で、室側に付着する透過性電極、
を有するガラス膜から構成されていることによって解決
される。
の凝縮物に対する感受性の小さ℃・、電池としてのガス
センサを製造することである前記課題は、室を閉鎖する
膜−電極装置がガス側で、室側に付着する透過性電極、
を有するガラス膜から構成されていることによって解決
される。
膜−電極装置の設計の場合、電極は、ガラス膜の厚さＳ
よりも小さい孔径（Ｌ□ｃｈｄｕｒｃｈｍｅｓｓｅｒ
） Ｄの孔を有する金属層である。透過性電極は、ガラ
ス膜の厚さＳよりも小さ℃・孔径りの孔を有する、室内
部に対向する有孔絶縁性被覆を有する多孔性金属層から
構成されて℃・でもよい。
よりも小さい孔径（Ｌ□ｃｈｄｕｒｃｈｍｅｓｓｅｒ
） Ｄの孔を有する金属層である。透過性電極は、ガラ
ス膜の厚さＳよりも小さ℃・孔径りの孔を有する、室内
部に対向する有孔絶縁性被覆を有する多孔性金属層から
構成されて℃・でもよい。
他の実施態様によれば、凝縮物の閉鎖膜の形成を阻止す
る波形、林状等のガラス膜のガス側凹凸面が提供される
。またこの目的のために（まガラス膜の疎水性が役立つ
。
る波形、林状等のガラス膜のガス側凹凸面が提供される
。またこの目的のために（まガラス膜の疎水性が役立つ
。
本発明によって得られる利点は、特に、測定がそこで遅
延されない特定の網状孔構造を有するガラス膜の厚さに
より、ガスセンサの外部の測定すべき媒体内の流動作用
が除去される点にある。また前記孔構造により、ガラス
膜の表面部分を被う凝縮物の影響が阻止される。
延されない特定の網状孔構造を有するガラス膜の厚さに
より、ガスセンサの外部の測定すべき媒体内の流動作用
が除去される点にある。また前記孔構造により、ガラス
膜の表面部分を被う凝縮物の影響が阻止される。
次に本発明を、実施例を図示せる図面により詳述する。
実施例
第１図のガスセンサは０２ センサである。ポット状
容器としての室１は膜−電極装置２で密閉されている。
容器としての室１は膜−電極装置２で密閉されている。
リード線３が室壁を通って外部に導かれている。
室内部５の底部４には、リード線７を有する対立電極６
が存在する。室１には、液状電解質８が入っている。
が存在する。室１には、液状電解質８が入っている。
膜−電極装置２は、詳細な第２図によると、外側から内
側へと、ガラス膜９及び孔１１を有する電極１０から成
る。ガラス膜９は液状電解質８に関しては不透過性であ
るが、ガスに対して透過性である。電極１０は金のコロ
イド懸濁液としてガラス膜９の内面上にプリントされか
つ不透過層としてガラス膜上に付着する。プリントの間
に直径りを有する孔１１が形成された。直径りはガラス
膜９の厚さＳよりも小さい。
側へと、ガラス膜９及び孔１１を有する電極１０から成
る。ガラス膜９は液状電解質８に関しては不透過性であ
るが、ガスに対して透過性である。電極１０は金のコロ
イド懸濁液としてガラス膜９の内面上にプリントされか
つ不透過層としてガラス膜上に付着する。プリントの間
に直径りを有する孔１１が形成された。直径りはガラス
膜９の厚さＳよりも小さい。
孔１１の相互間隔しは、個々の電気化学的活動領域の拡
散場が相互に妨害しあわないように、孔径りの少な（と
も２倍に等しい。電極１０の活動は孔１１に限定されて
いる。それらの孔で外部からガラス膜９を通って侵入す
るガスの反応が行われる。孔径りの特定によって拡散場
が決定的にガラス膜９に存在する。従って環境条件は測
定に影響を及ぼさない。凝縮物によってできるかも知れ
ない、ガラス膜９０部分的な被いは、網状孔構造で除去
されて測定値に対して影響を及ぼさなくなっている。
散場が相互に妨害しあわないように、孔径りの少な（と
も２倍に等しい。電極１０の活動は孔１１に限定されて
いる。それらの孔で外部からガラス膜９を通って侵入す
るガスの反応が行われる。孔径りの特定によって拡散場
が決定的にガラス膜９に存在する。従って環境条件は測
定に影響を及ぼさない。凝縮物によってできるかも知れ
ない、ガラス膜９０部分的な被いは、網状孔構造で除去
されて測定値に対して影響を及ぼさなくなっている。
第３図による膜−電極装置１２の場合には、透過性電極
１３は蒸着された金より成る多孔性金属層１４及び絶縁
性被覆１５としてのＡｌ２Ｏ３層によって形成される。
１３は蒸着された金より成る多孔性金属層１４及び絶縁
性被覆１５としてのＡｌ２Ｏ３層によって形成される。
この被覆１５に孔径り及び間隔りの前記のような値を有
する孔が形成された。電解質８は孔１６を通って多孔性
金属層に侵入する。この侵入位置でのみ侵入ガスによっ
て生起された活動は行われる。
する孔が形成された。電解質８は孔１６を通って多孔性
金属層に侵入する。この侵入位置でのみ侵入ガスによっ
て生起された活動は行われる。
第１図は本発明によるガスセンサの略示断面図であり、
第２図は有孔電極を有する膜−電極装置の断面図であり
、第３図は多孔性電極を有する該装置の断面図である： ２．１２・・・膜−電極装置、５・・・室内部、６・・
・対立電極、８・・・電解質、９・・・ガラス膜、１０
゜１３・・・透過性電極、１１．１６・・・孔、１４・
・・多孔性金属層、１５・・・絶縁性被覆 ２吸Ｉしし侠！ を 尾１図
第２図は有孔電極を有する膜−電極装置の断面図であり
、第３図は多孔性電極を有する該装置の断面図である： ２．１２・・・膜−電極装置、５・・・室内部、６・・
・対立電極、８・・・電解質、９・・・ガラス膜、１０
゜１３・・・透過性電極、１１．１６・・・孔、１４・
・・多孔性金属層、１５・・・絶縁性被覆 ２吸Ｉしし侠！ を 尾１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、対立電極たる電極を有しかつ電解質の入つた室から
成り、膜−電極装置によつてその一側面の閉鎖された電
池としてのガスセンサにおいて、該膜−電極装置（２、
１２）がガス側で、室側に付着する透過性電極（１０、
１３）を有するガラス膜（９）から構成されていること
を特徴とする前記ガスセンサ。 ２、電極（１０）が、ガラス膜の厚さＳよりも小さい孔
径Ｄの孔（１１）を有する金属層である特許請求の範囲
第１項記載のガスセンサ。 ３、電極（１０）が、金のコロイド懸濁液としてガラス
膜（９）の内面上にプリントされている特許請求の範囲
第１項又は第２項記載のガスセンサ。 ４、透過性電極（１３）が、ガラス膜の厚さＳよりも小
さい孔径Ｄの孔（１６）を有する室内部（５）に対向す
る有孔絶縁性被覆（１５）を有する多孔性金属層（１４
）から構成されている特許請求の範囲第１項記載のガス
センサ。 ５、多孔性金属層（１４）が、蒸着された多孔性金属層
によつて形成されている特許請求の範囲第１項又は第４
項記載のガスセンサ。 ６、絶縁性被覆（１５）が酸化アルミニウム層である特
許請求の範囲第１項、第４項及び第５項のいづれか１項
記載のガスセンサ。 ７、ガラス膜（９）がガス側に凹凸表面を有する特許請
求の範囲第１項から第６項までのいづれか１項記載のガ
スセンサ。 ８、ガラス膜（９）が疎水性である特許請求の範囲第１
項から第７項までのいづれか１項記載のガスセンサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3422233.2 | 1984-06-15 | ||
| DE19843422233 DE3422233A1 (de) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | Gassensor als elektrochemische zelle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111651A true JPS6111651A (ja) | 1986-01-20 |
Family
ID=6238417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60127299A Pending JPS6111651A (ja) | 1984-06-15 | 1985-06-13 | 電池としてのガスセンサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6111651A (ja) |
| DE (1) | DE3422233A1 (ja) |
| FR (1) | FR2566129B1 (ja) |
| GB (1) | GB2160322B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3921526A1 (de) * | 1989-06-30 | 1991-01-10 | Draegerwerk Ag | Diffusionsbarriere mit temperaturfuehler fuer einen elektrochemischen gassensor |
| DE19515392C2 (de) * | 1995-04-26 | 1997-07-17 | Prominent Dosiertechnik Gmbh | Elektrochemische Meßzelle |
| DE29623438U1 (de) | 1996-05-06 | 1998-06-04 | Meta Meßtechnische Systeme GmbH, 48341 Altenberge | Transportable Meßvorrichtung zum Nachweis von durch die Haut abgegebenen oder ausgedunsteten Substanzen |
| DE19617964C2 (de) * | 1996-05-06 | 1998-07-09 | Trace Analysensysteme Gmbh | Verfahren und Meßvorrichtung zum Nachweis von durch die Haut abgegebenen oder ausgedunsteten Substanzen und zugehörige Meßvorrichtung |
| DE10214713A1 (de) * | 2002-04-03 | 2003-10-30 | C Cit Ag Waedenswill | Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung und zur kontinuierlichen Überwachung von chemischen und/oder biologischen Reaktionen |
| DE102006005949B3 (de) * | 2006-02-09 | 2007-10-25 | Chmiel, Horst, Prof. Dr.-Ing. | Messelektrode zur Analyse von Flüssigkeiten |
| IT201700046831A1 (it) * | 2017-05-03 | 2018-11-03 | Tecnosens S R L | Nuovi sensori stampati nano e/o microstrutturati. |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3711395A (en) * | 1969-06-06 | 1973-01-16 | Biomarine Industries | Galvanic cells |
| DE2454111C3 (de) * | 1974-11-14 | 1978-08-03 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz | Verfahren zur Herstellung von porösen Glasgegenständen durch thermische Phasentrennung und anschließende Auslaugung, sowie Verwendung der porösen Glasgegenstände |
| IT1130955B (it) * | 1980-03-11 | 1986-06-18 | Oronzio De Nora Impianti | Procedimento per la formazione di elettroci sulle superficie di membrane semipermeabili e sistemi elettrodo-membrana cosi' prodotti |
| DE3010461A1 (de) * | 1980-03-19 | 1981-10-01 | Dr. Eduard Fresenius, Chemisch-pharmazeutische Industrie KG, 6380 Bad Homburg | Ionenselektive elektrode |
| US4302315A (en) * | 1980-06-18 | 1981-11-24 | Becton, Dickinson And Company | Gas sensing unit |
| JPS5865561U (ja) * | 1981-10-29 | 1983-05-04 | オリンパス光学工業株式会社 | イオン選択電極 |
| US4477403A (en) * | 1983-05-26 | 1984-10-16 | Teledyne Industries, Inc. | Method of making an electrochemical sensor |
| GB2140566B (en) * | 1983-05-26 | 1986-10-22 | Teledyne Ind | Powdered liquid electrolyte |
-
1984
- 1984-06-15 DE DE19843422233 patent/DE3422233A1/de active Granted
-
1985
- 1985-05-23 GB GB08513098A patent/GB2160322B/en not_active Expired
- 1985-06-13 JP JP60127299A patent/JPS6111651A/ja active Pending
- 1985-06-14 FR FR8509518A patent/FR2566129B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3422233C2 (ja) | 1988-12-01 |
| GB2160322A (en) | 1985-12-18 |
| DE3422233A1 (de) | 1985-12-19 |
| FR2566129A1 (fr) | 1985-12-20 |
| GB2160322B (en) | 1988-04-07 |
| FR2566129B1 (fr) | 1988-09-09 |
| GB8513098D0 (en) | 1985-06-26 |
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