JPS61246660A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
- Publication number
- JPS61246660A JPS61246660A JP8650685A JP8650685A JPS61246660A JP S61246660 A JPS61246660 A JP S61246660A JP 8650685 A JP8650685 A JP 8650685A JP 8650685 A JP8650685 A JP 8650685A JP S61246660 A JPS61246660 A JP S61246660A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- platinum
- wire
- gas sensor
- sensor
- Prior art date
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (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、接触燃焼タイプの白金系合金線からなるガス
センサーに関する。
センサーに関する。
検知すべきガスを接触させて燃焼しその出力をガス感度
とし微量のガスの存在を検知する接触燃焼タイプのガス
センサーとして従来使用されていたものは、比較的高純
度の直径３５〜５０ミクロン程度の白金線をコイル状に
巻き、該コイル表面上にアルミナ粒子を付着させ、さら
に、該アルミナ粒子上に酸化ノ４ラジウム等の触媒を付
着して活性部を構成したものであった。
とし微量のガスの存在を検知する接触燃焼タイプのガス
センサーとして従来使用されていたものは、比較的高純
度の直径３５〜５０ミクロン程度の白金線をコイル状に
巻き、該コイル表面上にアルミナ粒子を付着させ、さら
に、該アルミナ粒子上に酸化ノ４ラジウム等の触媒を付
着して活性部を構成したものであった。
しかしながら、この種センサーのコイル抵抗は、白金の
比抵抗が１０．６μ−と小さいために、たかだか２〜４
Ωの小さな値であシ、ガス感度を生じるに適する素子温
度にするためには、１．８〜２．２Ｖ程度しかツリ、ジ
電圧を印加できないのが実状であった。
比抵抗が１０．６μ−と小さいために、たかだか２〜４
Ωの小さな値であシ、ガス感度を生じるに適する素子温
度にするためには、１．８〜２．２Ｖ程度しかツリ、ジ
電圧を印加できないのが実状であった。
また、本発明者は、数年前から集中管理用には、できる
だけ、高電圧、小電流が使い易く、また、寿命の点では
触媒表面の温度分布にムラが主い方が有利であるという
理由から、直径２０ミクロンの白金線を用いて１４〜１
５Ωのコイルを製作し、６ｖ用のガスセンサーとして製
造販売していた。
だけ、高電圧、小電流が使い易く、また、寿命の点では
触媒表面の温度分布にムラが主い方が有利であるという
理由から、直径２０ミクロンの白金線を用いて１４〜１
５Ωのコイルを製作し、６ｖ用のガスセンサーとして製
造販売していた。
しかしながら、このものは、巻径Ｏ１５φで１４〜１５
０に巻くと、ピッチ間隔が均一にならず、歩留シが極め
て悪かった。そのうちの仕上シが良品であったものが、
現在横浜駅地下街におけるガス漏れ集中管理用に、また
、ミーロ、ノ母各国等で使用されているが、一般の２ｖ
品が１〜２年で完全に劣化するのに対し本品は５年以上
経過してもなお十分く安定な機能を有していた。
０に巻くと、ピッチ間隔が均一にならず、歩留シが極め
て悪かった。そのうちの仕上シが良品であったものが、
現在横浜駅地下街におけるガス漏れ集中管理用に、また
、ミーロ、ノ母各国等で使用されているが、一般の２ｖ
品が１〜２年で完全に劣化するのに対し本品は５年以上
経過してもなお十分く安定な機能を有していた。
一般に、接触燃焼タイプのガスセンサーにおけるガス感
度ΔＶは、 ΔＲ＝α・ａ−ｍ−Ｑ／Ｃ（２） 但シ、ｖｌはプリッゾ電圧、αはコイル数、ａはコイル
材料の温度係数、ｍはガス濃度、Ｑはガスの分子燃焼熱
、Ｃはセンサーの熱容量を示す。
度ΔＶは、 ΔＲ＝α・ａ−ｍ−Ｑ／Ｃ（２） 但シ、ｖｌはプリッゾ電圧、αはコイル数、ａはコイル
材料の温度係数、ｍはガス濃度、Ｑはガスの分子燃焼熱
、Ｃはセンサーの熱容量を示す。
であられされ、ガス感度ΔＶはツリ、ゾ電圧Ｖｚ Ｋ比
例する。
例する。
また、接触燃焼タイプのセンサーは、触媒上で被検ガス
が接触燃焼し、そこで発生する熱量を白金線の抵抗変化
でとらえるものであって、ガスの種類によってセンサー
の表面最適温度が定められ、例えばイソブタンでは３５
０℃〜４００℃、メタンでは４００°〜４５０℃位とな
っている。
が接触燃焼し、そこで発生する熱量を白金線の抵抗変化
でとらえるものであって、ガスの種類によってセンサー
の表面最適温度が定められ、例えばイソブタンでは３５
０℃〜４００℃、メタンでは４００°〜４５０℃位とな
っている。
いま、白金線のブリッジ印加電圧、コイル抵抗値及び電
流値との関係をみるに ブリッジ 印加電圧 コイル抵抗値 電流値 備 考
２Ｖ２〜４Ω 約２５０ ｍＡ 直径４０〜５０ミ
クロン・市販品 ３１ ６〜８” １６０’ 直径３５〜４０ミクロ
ン・発明者が製作 であシまた、接触燃焼タイプの場合には、その寿命が最
上層の触媒ＰｄＯの飛散蒸発の多少に影響することが判
明している。即ち、規定電圧よシやや高い印加電圧で使
用すると、上記のＰｄＯが盛んに蒸発し、数ケ月で消失
し、あとＫは保持体の白いアルミナのみ残留する。
流値との関係をみるに ブリッジ 印加電圧 コイル抵抗値 電流値 備 考
２Ｖ２〜４Ω 約２５０ ｍＡ 直径４０〜５０ミ
クロン・市販品 ３１ ６〜８” １６０’ 直径３５〜４０ミクロ
ン・発明者が製作 であシまた、接触燃焼タイプの場合には、その寿命が最
上層の触媒ＰｄＯの飛散蒸発の多少に影響することが判
明している。即ち、規定電圧よシやや高い印加電圧で使
用すると、上記のＰｄＯが盛んに蒸発し、数ケ月で消失
し、あとＫは保持体の白いアルミナのみ残留する。
さらに、センサーの表面温度を赤外線スキャナーを使用
して調べてみると、白金線コイルのビ。
して調べてみると、白金線コイルのビ。
チ間隔にム２があったシ又は白金線の大径のものを使用
した場合には、核表面温度にムラがあることが実験的に
確かめられ、さらに、ＰｄＯ触媒の蒸発は局部加熱され
た部分から行われることが認められた。従って、白金細
線をできるだけムラなく巻いたもの程寿命の長いセンサ
ーが得られることが知られた。
した場合には、核表面温度にムラがあることが実験的に
確かめられ、さらに、ＰｄＯ触媒の蒸発は局部加熱され
た部分から行われることが認められた。従って、白金細
線をできるだけムラなく巻いたもの程寿命の長いセンサ
ーが得られることが知られた。
以上の如き知見に基づいて、本発明は高感度で集中管理
用として使用し易く、シかも寿命の長いガスセンサーを
製作しようとするもので、特に、ｐｔ系合金線をその対
象とし、 ａ、比抵抗がｐｔの約２倍程度あるものす、温度係数が
３．０００ ｐｐｍ程度のものＣ・ ２０ミクロン程度
に容易に伸線可能なものを所望の具備すべき要件とする
ガスセンチ−について種々検討を重ねた。
用として使用し易く、シかも寿命の長いガスセンサーを
製作しようとするもので、特に、ｐｔ系合金線をその対
象とし、 ａ、比抵抗がｐｔの約２倍程度あるものす、温度係数が
３．０００ ｐｐｍ程度のものＣ・ ２０ミクロン程度
に容易に伸線可能なものを所望の具備すべき要件とする
ガスセンチ−について種々検討を重ねた。
白金合金の主なるものの比抵抗及び温度係数は下表のと
おシであって、 組 成 比抵抗 温度係数 Ｐｔ ｔｏ、６４０ｃｍ ３，９００
ｐｐｍＰｔ−Ｎ１（１０チ） ２０．５ ＃
２，５００ ＃Ｐｔ−Ｎ１（５０ＳＪＸ）Ｊ ２０
〜２５ ’ ２．５００〜３．ＯＯＯｐｐｍＰｔ−
Ｒｈ（１０％） １８〜１９μΩｃｍ ２，００
０ ｐｐｍＰｔ−Ｗ （５％） ３７〜３８
’ ４００〜５００ ｐｐｍＰｔ−ｃｏ（ｓｏｑ６
） ４０〜５０ ’ ４，５００ ｐｐｍ
いずれも比抵抗がｐｔの約２倍以上であシ、また、温度
係＆４ Ｐｔ−Ｎｉ （１０％）、同−Ｎ１（５０％以
上）、ｐｔ−ｕｈ （ｔｏｑｂ）等は概ね所ｉ１ｏ ３
．０００ ｐｐｍ Ｋ近い。
おシであって、 組 成 比抵抗 温度係数 Ｐｔ ｔｏ、６４０ｃｍ ３，９００
ｐｐｍＰｔ−Ｎ１（１０チ） ２０．５ ＃
２，５００ ＃Ｐｔ−Ｎ１（５０ＳＪＸ）Ｊ ２０
〜２５ ’ ２．５００〜３．ＯＯＯｐｐｍＰｔ−
Ｒｈ（１０％） １８〜１９μΩｃｍ ２，００
０ ｐｐｍＰｔ−Ｗ （５％） ３７〜３８
’ ４００〜５００ ｐｐｍＰｔ−ｃｏ（ｓｏｑ６
） ４０〜５０ ’ ４，５００ ｐｐｍ
いずれも比抵抗がｐｔの約２倍以上であシ、また、温度
係＆４ Ｐｔ−Ｎｉ （１０％）、同−Ｎ１（５０％以
上）、ｐｔ−ｕｈ （ｔｏｑｂ）等は概ね所ｉ１ｏ ３
．０００ ｐｐｍ Ｋ近い。
かくして、本発明は、該白金系合金を使用することＫよ
シ、 島、接触燃焼タイプであって、 ｂ、比抵抗が白金線の２倍以上あシ、がっ、線径が１５
〜３０ぽクロンの白金系合金線のコイルからなり、 Ｃ，ブリ、ゾ電圧６ｖ以上において使用することを特徴
とする 以上を要旨とするガスセンサーを提供するに到たるもの
である◎ 以下図面を参照し実施例に基づいて本発明を説明する。
シ、 島、接触燃焼タイプであって、 ｂ、比抵抗が白金線の２倍以上あシ、がっ、線径が１５
〜３０ぽクロンの白金系合金線のコイルからなり、 Ｃ，ブリ、ゾ電圧６ｖ以上において使用することを特徴
とする 以上を要旨とするガスセンサーを提供するに到たるもの
である◎ 以下図面を参照し実施例に基づいて本発明を説明する。
まず、Ｐｔ−Ｎｉ （１０％） （Ｄ ２０ ミ？ ０
７径ｆ）細１１Ｊで巻芯０．５φでコイルを製作し九〇
このコイルの抵抗は２０℃で下記のとおシであった。
７径ｆ）細１１Ｊで巻芯０．５φでコイルを製作し九〇
このコイルの抵抗は２０℃で下記のとおシであった。
種類 ターン巻数 抵 抗
６ｖ用 １２Ｔ １４〜１！Ｍ１１２Ｖ用
２５’ ２８〜３０’ついで、このコイ
ルを２個１組としてガスセンサー用ステムに一定ピッチ
になる如く引張してスポ、ト溶接し、このあとアルコー
ルで洗滌、乾燥し、第１図に示す如き形状のコイルを得
た。
２５’ ２８〜３０’ついで、このコイ
ルを２個１組としてガスセンサー用ステムに一定ピッチ
になる如く引張してスポ、ト溶接し、このあとアルコー
ルで洗滌、乾燥し、第１図に示す如き形状のコイルを得
た。
夫々活性部、補償部となるコイル人、コイルＢは、直線
部１と線輪部２とからなり、その全表面にアルミナの電
着塗装が施され乾燥後肢アルミナを焼結させた。次に１
コイルＡを塩化／臂２ゾウム（１：１０）水溶液に、
また、コイルＢを硝酸鋼（１：１５）水溶液に浸漬し、
通電分解を行って、コイルＡの表面に活性化Ｐ２Ｏ層を
、また、コイルＢの表面にアルコール感度を相殺するＣ
ｕＯ層を形成せしめた。さらに１夫々のコイルに対し、
規定電圧６ｖ又は１２Ｖを印加し２〜３日間エーシング
を行って仕上げた〇 第２図は、本発明に係るセンサーを使用する場合のツリ
、−／回路を示し、活性部となるコイルＡ及び補償部と
なるコイルＢが６ｖ直流電源３、抵抗４，５及び出力測
定用の電圧計６と図示の如く連結される。
部１と線輪部２とからなり、その全表面にアルミナの電
着塗装が施され乾燥後肢アルミナを焼結させた。次に１
コイルＡを塩化／臂２ゾウム（１：１０）水溶液に、
また、コイルＢを硝酸鋼（１：１５）水溶液に浸漬し、
通電分解を行って、コイルＡの表面に活性化Ｐ２Ｏ層を
、また、コイルＢの表面にアルコール感度を相殺するＣ
ｕＯ層を形成せしめた。さらに１夫々のコイルに対し、
規定電圧６ｖ又は１２Ｖを印加し２〜３日間エーシング
を行って仕上げた〇 第２図は、本発明に係るセンサーを使用する場合のツリ
、−／回路を示し、活性部となるコイルＡ及び補償部と
なるコイルＢが６ｖ直流電源３、抵抗４，５及び出力測
定用の電圧計６と図示の如く連結される。
この回路を使用して、種々の濃度のＣＨ４に適用せしめ
た結果夫々下記の如きガス感度が得られた。
た結果夫々下記の如きガス感度が得られた。
墓１ ４５ｍＶ ９０ｍＶ １３５ｍＶＡ２
４６＃ ９２＃ １３８＃憲３ ４７＃
９４＃ １４０’４１ ９ｍＶ １
８ｍＶ ４５ｍＶＡ２ １０’ ２０＃
４９’上表の如（、ｓ ｖ ｅ １２ Ｖのいずれ
においても、１４濃度に比例するガス感度が得られる。
４６＃ ９２＃ １３８＃憲３ ４７＃
９４＃ １４０’４１ ９ｍＶ １
８ｍＶ ４５ｍＶＡ２ １０’ ２０＃
４９’上表の如（、ｓ ｖ ｅ １２ Ｖのいずれ
においても、１４濃度に比例するガス感度が得られる。
本発明は以上の如き構成に基づくものであって、ガス濃
度に正確に比例してガス感度があられれ、また、ｐｔ合
金線であるためｐｔ線よシ硬度があって、伸線に係る作
業性が遥かに良好であシ、６Ｖ。
度に正確に比例してガス感度があられれ、また、ｐｔ合
金線であるためｐｔ線よシ硬度があって、伸線に係る作
業性が遥かに良好であシ、６Ｖ。
１２Ｖ共に容易に製作できるので、他の電気部品例えば
トランス、１．Ｃ，等と組合わせてガス漏れ警報器等を
製作する場合有利であシ、さらに、比較的高電圧、小電
流で使用可能であるため、特に集中管理用に適し、また
、従来品に較べ寿命が長く例えば数倍である等多くの利
点を有するもので極めて有用なるセンサーである。
トランス、１．Ｃ，等と組合わせてガス漏れ警報器等を
製作する場合有利であシ、さらに、比較的高電圧、小電
流で使用可能であるため、特に集中管理用に適し、また
、従来品に較べ寿命が長く例えば数倍である等多くの利
点を有するもので極めて有用なるセンサーである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係るガスセンサを示す説明図、第２
図は該センチ−を使用する場合のツリ。 ゾ回路を示す説明図である。 Ａ・・・（活性部となる）コイル、Ｂ・・・（補償部と
なる）コイル、ｌ・・・直線部、２・・・線輪部、３・
・・直流電源、４，５・・・抵抗、６・・・（ガス感度
を示す）電圧計・
図は該センチ−を使用する場合のツリ。 ゾ回路を示す説明図である。 Ａ・・・（活性部となる）コイル、Ｂ・・・（補償部と
なる）コイル、ｌ・・・直線部、２・・・線輪部、３・
・・直流電源、４，５・・・抵抗、６・・・（ガス感度
を示す）電圧計・
Claims (1)
- 接触燃焼タイプであって、その比抵抗が白金線の２倍以
上ありかつ線径が１５〜３０ミクロンの白金系合金線の
コイルからなり、ブリッジ電圧６Ｖ以上において使用す
ることを特徴とするガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8650685A JPS61246660A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8650685A JPS61246660A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61246660A true JPS61246660A (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=13888863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8650685A Pending JPS61246660A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61246660A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5061447A (en) * | 1988-09-14 | 1991-10-29 | Yoshio Ono | Catalytic combustion type co gas sensor |
-
1985
- 1985-04-24 JP JP8650685A patent/JPS61246660A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5061447A (en) * | 1988-09-14 | 1991-10-29 | Yoshio Ono | Catalytic combustion type co gas sensor |
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