JPS61240154A - 插入型酸素濃度検出器 - Google Patents
插入型酸素濃度検出器Info
- Publication number
- JPS61240154A JPS61240154A JP60083086A JP8308685A JPS61240154A JP S61240154 A JPS61240154 A JP S61240154A JP 60083086 A JP60083086 A JP 60083086A JP 8308685 A JP8308685 A JP 8308685A JP S61240154 A JPS61240154 A JP S61240154A
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- Japan
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- gas
- detection element
- oxygen
- oxygen concentration
- outlet
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- Pending
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (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、？イラー、加熱炉などの各種燃焼装置の燃焼
室壁、又は排気管壁に設置して燃焼排ガス中の酸素分圧
を測定する固体電解質を用いた挿入型酸素濃度検出器に
関するものである。
室壁、又は排気管壁に設置して燃焼排ガス中の酸素分圧
を測定する固体電解質を用いた挿入型酸素濃度検出器に
関するものである。
従来酸素濃度検出器の検出素子として、酸素濃淡電池式
と限界電流式の２種類がある。そして、測定ガスの吸引
装置を不要とする念め、検出器本体を保護管中に収納し
、この保護管を測定ガス中に挿入する挿入型とじ九場合
、酸素濃淡電池式では、比較空気を送給してやる必要が
あ夛、また送給空気の洩れによる精度上の問題がある。
と限界電流式の２種類がある。そして、測定ガスの吸引
装置を不要とする念め、検出器本体を保護管中に収納し
、この保護管を測定ガス中に挿入する挿入型とじ九場合
、酸素濃淡電池式では、比較空気を送給してやる必要が
あ夛、また送給空気の洩れによる精度上の問題がある。
そこで、挿入型とした場合にも、比較空気を必要としな
い限界電流式の酸素濃度検出素子が用いられている。
い限界電流式の酸素濃度検出素子が用いられている。
限界電流式酸素濃度検出素子を組込んだ挿入型酸素濃度
検出器を第３図に示す。これは測定ガス中に挿入される
保護管２１中に、検出素子ｌを組込んだものである。保
護管２ノの先端部にがスの入口、出口２２．２３があけ
られ、基端部には排気管壁等に取付けるための７ラング
２１ｍが設けられている。保護管２ノ中に１検出素子ｌ
、ヒータ１１等を支持する支持体２６が設けられ、先端
部に測定室２０を形成している。検出素子１は、ジルコ
ニヤ等の酸素イオン透過性固体電解質よシなる円筒状の
素子水＃−２の端部に、ガスの拡散を律速する拡散律速
孔３ａを有するプラグ３を設けると共に、この素子本体
２の内面とそれに対応する外面とに多孔質白金電極４，
５を設は九構成となっている。
検出器を第３図に示す。これは測定ガス中に挿入される
保護管２１中に、検出素子ｌを組込んだものである。保
護管２ノの先端部にがスの入口、出口２２．２３があけ
られ、基端部には排気管壁等に取付けるための７ラング
２１ｍが設けられている。保護管２ノ中に１検出素子ｌ
、ヒータ１１等を支持する支持体２６が設けられ、先端
部に測定室２０を形成している。検出素子１は、ジルコ
ニヤ等の酸素イオン透過性固体電解質よシなる円筒状の
素子水＃−２の端部に、ガスの拡散を律速する拡散律速
孔３ａを有するプラグ３を設けると共に、この素子本体
２の内面とそれに対応する外面とに多孔質白金電極４，
５を設は九構成となっている。
電極４，５からの信号は、信号取出線６．７を介して計
器に伝送される。ヒータ１１は、検出素子ノを所定の温
度に加熱するもので、ヒータ線１２が接続され、熱電対
１３からの信号で温度制御されるようになっている。
器に伝送される。ヒータ１１は、検出素子ノを所定の温
度に加熱するもので、ヒータ線１２が接続され、熱電対
１３からの信号で温度制御されるようになっている。
そして、検出素子ｌを、必要な温度まで加熱し、１対の
電極の内側電極４を（ハ）、外側、電極を（→として適
当な電圧を印加することにより、内側電極では酸素ガス
を酸素イオンにイオン化し、この酸素イオンは固体電解
質素子本体２を通って外側電極に流れ、ここで酸素ガス
となる。いわゆる一種の酸素ポンプを構成している。十
分な酸素汲み出し能力を持った素子においては拡散律速
孔３ａより拡散して来た酸素ガスはイオン化されてすべ
て汲み出され電流として測定される。そして拡散律速孔
３１から拡散して来る酸素ガスは測定ガスの酸素分圧に
比例しているため、電流値から酸素濃度を知ることがで
きるようになっている。
電極の内側電極４を（ハ）、外側、電極を（→として適
当な電圧を印加することにより、内側電極では酸素ガス
を酸素イオンにイオン化し、この酸素イオンは固体電解
質素子本体２を通って外側電極に流れ、ここで酸素ガス
となる。いわゆる一種の酸素ポンプを構成している。十
分な酸素汲み出し能力を持った素子においては拡散律速
孔３ａより拡散して来た酸素ガスはイオン化されてすべ
て汲み出され電流として測定される。そして拡散律速孔
３１から拡散して来る酸素ガスは測定ガスの酸素分圧に
比例しているため、電流値から酸素濃度を知ることがで
きるようになっている。
しかし、上記構成の酸素濃度検出器では、常に高温に保
持され九素子電極、ヒータ等が、測定室内に配設され、
腐蝕性ガス又は毒性物質をの劣化を早める原因となって
いる・ 本発明は、上記問題点を解決するため、酸素検出素子電
極及びヒータ等に腐蝕性ガスが直接接触しない簡易な構
造を有する長期間安定して使用可能な挿入型酸素濃度検
出器を提供することを目的とするものである・ 〔間一点を解決するための手段〕 本発明の挿入型酸素濃度検出器は被測定がス中に挿入さ
れるガスの入口、出口を側方に有する耐熱保護−管中に
、上記ガスの入口、出口を挾んで１対の隔壁を設けて測
定室を形成し、１側の隔壁に限界電流方式の酸素濃度検
出素子をその先端部を上記測定室に臨ませて嵌装すると
共に、上記検出素子の加熱装置及び温度検出器を゛ 収
納してなるものである。
持され九素子電極、ヒータ等が、測定室内に配設され、
腐蝕性ガス又は毒性物質をの劣化を早める原因となって
いる・ 本発明は、上記問題点を解決するため、酸素検出素子電
極及びヒータ等に腐蝕性ガスが直接接触しない簡易な構
造を有する長期間安定して使用可能な挿入型酸素濃度検
出器を提供することを目的とするものである・ 〔間一点を解決するための手段〕 本発明の挿入型酸素濃度検出器は被測定がス中に挿入さ
れるガスの入口、出口を側方に有する耐熱保護−管中に
、上記ガスの入口、出口を挾んで１対の隔壁を設けて測
定室を形成し、１側の隔壁に限界電流方式の酸素濃度検
出素子をその先端部を上記測定室に臨ませて嵌装すると
共に、上記検出素子の加熱装置及び温度検出器を゛ 収
納してなるものである。
更に詳しく本発明の実施例に基づいて説明する。
一実施例を第１図に示す。測定ガス中に挿入される保護
管２ノの側方に、ガスの入口、出口２２．２３があけら
れている。このガスの入口、出口を挾んで１対の隔壁２
４．２５が保護管２１中に設けられて、測定室２０を形
成している。１側の隔壁２４ＩＫ：酸素濃度検出素子ｌ
が、その先端部を測定室２０に臨ませて嵌装されている
。固体電解質よりなる素子本体２は、コ。
管２ノの側方に、ガスの入口、出口２２．２３があけら
れている。このガスの入口、出口を挾んで１対の隔壁２
４．２５が保護管２１中に設けられて、測定室２０を形
成している。１側の隔壁２４ＩＫ：酸素濃度検出素子ｌ
が、その先端部を測定室２０に臨ませて嵌装されている
。固体電解質よりなる素子本体２は、コ。
グ状部２ａに鍔付脚部２ｂを接続した形状となってお９
、開放端部にガス拡散の律速孔３ａを有するプラグ３が
設けられている。コツプ状部２ａの内外に設けられた白
金電極４．５の白金リード線４ｍ、５ｍが脚部２ｂにプ
リントされている。素子本体２は保護管２１の先端から
、支持体２６に挿入され、素子先端のプラグ面が耐熱ノ
苧ツキング９を介して、隔壁２４の中央孔部に嵌装され
ている。そしてセラミックスファイバ２９を詰め、キヤ
、デ２８で押えて固定されている・ 白金リード線４ｍ、５ｍは、信号取出線６゜７に接続さ
れて、計器に達している。１１は、隔壁２４及び支持体
２６／Ｃ支持された加熱装置としてのヒータで、このヒ
ータにヒータ線１２が接続されている。熱電対１５が、
検出端を測定室２０内に位置させ、隔壁２５及び基端側
の支持体２７に気密を保って支持されて設けられ、支持
体２２の外側で、補償導線１５ａに接続されている。１
６は、計器校正用の校正がス導管で、先端を測定室２０
内に位置させて、熱電対１５と同様に配設されている。
、開放端部にガス拡散の律速孔３ａを有するプラグ３が
設けられている。コツプ状部２ａの内外に設けられた白
金電極４．５の白金リード線４ｍ、５ｍが脚部２ｂにプ
リントされている。素子本体２は保護管２１の先端から
、支持体２６に挿入され、素子先端のプラグ面が耐熱ノ
苧ツキング９を介して、隔壁２４の中央孔部に嵌装され
ている。そしてセラミックスファイバ２９を詰め、キヤ
、デ２８で押えて固定されている・ 白金リード線４ｍ、５ｍは、信号取出線６゜７に接続さ
れて、計器に達している。１１は、隔壁２４及び支持体
２６／Ｃ支持された加熱装置としてのヒータで、このヒ
ータにヒータ線１２が接続されている。熱電対１５が、
検出端を測定室２０内に位置させ、隔壁２５及び基端側
の支持体２７に気密を保って支持されて設けられ、支持
体２２の外側で、補償導線１５ａに接続されている。１
６は、計器校正用の校正がス導管で、先端を測定室２０
内に位置させて、熱電対１５と同様に配設されている。
上記の構成では、測定ガスは検出素子１のプラグ３に直
接接触するのみで、素子電極やヒータに直接接触する午
とがないので、長期間安定して使用することができる。
接接触するのみで、素子電極やヒータに直接接触する午
とがないので、長期間安定して使用することができる。
尚拡散律速孔３ａを介した素子本体１内と測定がスは同
一圧力にあり測定がスが素子本体１内に流入してくるこ
とはない。
一圧力にあり測定がスが素子本体１内に流入してくるこ
とはない。
、 次に他の実施例を第２図に示す。これは保護
管２１の先端部にガスの入口、出口２２．２３をあけ友
もので、測定室２０は、キャラｆ２８′と隔壁２５とに
よって形成されている。基端側の隔壁２５に、酸素濃度
検出素子１′が、その先端部を測定室２０に臨ませて嵌
装されている。
管２１の先端部にガスの入口、出口２２．２３をあけ友
もので、測定室２０は、キャラｆ２８′と隔壁２５とに
よって形成されている。基端側の隔壁２５に、酸素濃度
検出素子１′が、その先端部を測定室２０に臨ませて嵌
装されている。
素子本体２′はコツプ状部２ａの開放端側に鍔付脚部２
ｂを接続した形状となっており、この接続部にプラグ３
が設けられている。電極４，５及びリード線４ｍ、５ｍ
の配設状態は、上記第１実施例と同様である。素子本体
２′は、保護管２１の先端から隔壁２５／Ｃ嵌装され、
耐熱ノ臂。
ｂを接続した形状となっており、この接続部にプラグ３
が設けられている。電極４，５及びリード線４ｍ、５ｍ
の配設状態は、上記第１実施例と同様である。素子本体
２′は、保護管２１の先端から隔壁２５／Ｃ嵌装され、
耐熱ノ臂。
キン９を介してキャップ２８′で押えて固定されている
。ヒータ１１は隔壁２５と中間部支持体２６とにより支
持されている。熱電対１５が、検出端を検出素子１′の
外側に位置させて設けられている。校正ガス導管１６が
、隔壁２５に気密を保りて貫通され、中間及び基端側支
持体２６．２７ＩＩｃ支持されている。
。ヒータ１１は隔壁２５と中間部支持体２６とにより支
持されている。熱電対１５が、検出端を検出素子１′の
外側に位置させて設けられている。校正ガス導管１６が
、隔壁２５に気密を保りて貫通され、中間及び基端側支
持体２６．２７ＩＩｃ支持されている。
この例では、測定ガスは検出素子本体の脚部２ｂの内側
及びプラグ３に接触するのみで、素子電極に直接するこ
とはない。またヒータ１１、熱電対１５等も、検出素子
１′の外側で、且隔壁２５よシ基燗側に配されており、
測定ガスが直接接触することがないので、長期間安定し
て使用することができる。
及びプラグ３に接触するのみで、素子電極に直接するこ
とはない。またヒータ１１、熱電対１５等も、検出素子
１′の外側で、且隔壁２５よシ基燗側に配されており、
測定ガスが直接接触することがないので、長期間安定し
て使用することができる。
以上に説明する様に本発明による酸素検出器は限界電流
式酸素検出器の原理に着眼し素子電極を保傾する為電極
に直接測定がスを接触させる事なく拡散律速孔に測定ガ
スを導く構造とした。その結果、極めて簡易な構成にし
てゲイラー加熱炉等の腐蝕性がスあるいは被毒物を含む
排ガス中に直接挿入する事ができるようＫなり〜従って
極めて応答が早く且つ耐久性くすぐれ長期間安定して使
用できる。
式酸素検出器の原理に着眼し素子電極を保傾する為電極
に直接測定がスを接触させる事なく拡散律速孔に測定ガ
スを導く構造とした。その結果、極めて簡易な構成にし
てゲイラー加熱炉等の腐蝕性がスあるいは被毒物を含む
排ガス中に直接挿入する事ができるようＫなり〜従って
極めて応答が早く且つ耐久性くすぐれ長期間安定して使
用できる。
第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は他
の実施例を示す縦断面図、第３図は従来の酸素濃度検出
器の縦断面図である。 ｌ、１′・・・検出素子、２・・・素子本体、３・・・
プラグ、３ａ・・・拡散律速孔、４ 、５−・・電極、
１１・・・加熱装置（ヒータ）、１３・・・温度検出器
（熱電対）、１６・・・校正ガス導管、２０・・・測定
室、２２．２３・・・ガス入口、出口、２４．２５・・
・隔壁。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 １１１コａ 第２図 第３図
の実施例を示す縦断面図、第３図は従来の酸素濃度検出
器の縦断面図である。 ｌ、１′・・・検出素子、２・・・素子本体、３・・・
プラグ、３ａ・・・拡散律速孔、４ 、５−・・電極、
１１・・・加熱装置（ヒータ）、１３・・・温度検出器
（熱電対）、１６・・・校正ガス導管、２０・・・測定
室、２２．２３・・・ガス入口、出口、２４．２５・・
・隔壁。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 １１１コａ 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）被測定ガス中に挿入されるガスの入口、出口を側方
に有する耐熱保護管中に、上記ガスの入口、出口を挾ん
で１対の隔壁を設けて測定室を形成し、１側の隔壁に酸
素濃度検出素子をその先端部を上記測定室に臨ませて嵌
装すると共に、上記検出素子の加熱装置及び温度検出器
を収納してなり、上記検出素子はジルコニヤ等の酸素イ
オン透過性固体電解質よりなるコップ状素子本体の開口
端部に、ガスの拡散を律速する拡散律速孔を有するプラ
グを設けると共に、該素子本体の内面とそれに対応する
外面に電極を配設した構成となっている挿入型酸素濃度
検出器。 ２）酸素濃度検出素子が、保護管の基端側の隔壁に嵌装
されると共に、上記検出素子の加熱装置及び温度検出器
が保護管の基端側に配設されている特許請求の範囲第１
項に記載の挿入型酸素濃度検出器。 ３）測定室に校正ガス導管が接続されている特許請求の
範囲第１項又は第２項に記載の挿入型酸素濃度検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083086A JPS61240154A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 插入型酸素濃度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083086A JPS61240154A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 插入型酸素濃度検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61240154A true JPS61240154A (ja) | 1986-10-25 |
Family
ID=13792367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60083086A Pending JPS61240154A (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 插入型酸素濃度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61240154A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005181331A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | General Electric Co <Ge> | 可燃性ガスを監視するシステム |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5585247A (en) * | 1978-10-13 | 1980-06-27 | Milton Roy Co | Probe for oxygen estimation meter |
| JPS5669553A (en) * | 1979-11-13 | 1981-06-10 | Ngk Insulators Ltd | Oxygen concentration detecting device |
| JPS5697741U (ja) * | 1979-12-27 | 1981-08-03 | ||
| JPS5776448A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-13 | Toyota Motor Corp | Oxygen sensor element |
| JPS57194348A (en) * | 1981-05-26 | 1982-11-29 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Solid electrolyte oxygen meter |
| JPS5972549U (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-17 | トヨタ自動車株式会社 | 酸素濃度センサ |
-
1985
- 1985-04-18 JP JP60083086A patent/JPS61240154A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5585247A (en) * | 1978-10-13 | 1980-06-27 | Milton Roy Co | Probe for oxygen estimation meter |
| JPS5669553A (en) * | 1979-11-13 | 1981-06-10 | Ngk Insulators Ltd | Oxygen concentration detecting device |
| JPS5697741U (ja) * | 1979-12-27 | 1981-08-03 | ||
| JPS5776448A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-13 | Toyota Motor Corp | Oxygen sensor element |
| JPS57194348A (en) * | 1981-05-26 | 1982-11-29 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Solid electrolyte oxygen meter |
| JPS5972549U (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-17 | トヨタ自動車株式会社 | 酸素濃度センサ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005181331A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | General Electric Co <Ge> | 可燃性ガスを監視するシステム |
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