JPS613039A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
- Publication number
- JPS613039A JPS613039A JP12397684A JP12397684A JPS613039A JP S613039 A JPS613039 A JP S613039A JP 12397684 A JP12397684 A JP 12397684A JP 12397684 A JP12397684 A JP 12397684A JP S613039 A JPS613039 A JP S613039A
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- JP
- Japan
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- gas
- electrodes
- unit
- polymer
- org
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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
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/125—Composition of the body, e.g. the composition of its sensitive layer
- G01N27/126—Composition of the body, e.g. the composition of its sensitive layer comprising organic polymers
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- Pathology (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）
この発明はガスセンサ、特に分解ガス等によりガス雰囲
気が変動したような場合の、その新たなガス雰囲気を検
知するためのガスセンサに関する。
気が変動したような場合の、その新たなガス雰囲気を検
知するためのガスセンサに関する。
（従来の技術）
近時絶縁性のガスを封入した電気機器たとえばガスしゃ
断器、ガス入開閉器、ガス変流器、ガス変圧器等が広く
使用されている。使用されるガスとしては六フッ化硫黄
（ｓ Ｆｇ）ガスが一般に用いられている。これは熱的
、化学的に極めて安定であり、又耐熱性、不燃性、非腐
食性などのいくたの特長を有していることに基＜、シか
しながら、このような優れた特性を有するガスであって
も。
断器、ガス入開閉器、ガス変流器、ガス変圧器等が広く
使用されている。使用されるガスとしては六フッ化硫黄
（ｓ Ｆｇ）ガスが一般に用いられている。これは熱的
、化学的に極めて安定であり、又耐熱性、不燃性、非腐
食性などのいくたの特長を有していることに基＜、シか
しながら、このような優れた特性を有するガスであって
も。
電気機器内のたとえば接点の開閉の際に発生するアーク
や部分放電などにより、分解してその結果フッ化チオニ
ル等の分解ガスが発生し、いわゆるガスの劣化がおこる
といった欠点がある。このようなガス劣化がおきれば、
絶縁性能が低下するので、分解ガスが発生した状態のま
ま使用を継続するのは極めて危険である。
や部分放電などにより、分解してその結果フッ化チオニ
ル等の分解ガスが発生し、いわゆるガスの劣化がおこる
といった欠点がある。このようなガス劣化がおきれば、
絶縁性能が低下するので、分解ガスが発生した状態のま
ま使用を継続するのは極めて危険である。
このためこの種電気機器の絶縁低下の予防保全に、機器
内の六フッ化硫黄ガスの分析が要求される。この分析方
法は５機器内からガスをサンプリング採取し、これを別
の分析機器に付してガス劣化を調べるのであるが、この
ような方法では極めて手数のかかる作業であるし、又結
果がでるまでに長い時間を必要とするなどの不便がある
。
内の六フッ化硫黄ガスの分析が要求される。この分析方
法は５機器内からガスをサンプリング採取し、これを別
の分析機器に付してガス劣化を調べるのであるが、この
ような方法では極めて手数のかかる作業であるし、又結
果がでるまでに長い時間を必要とするなどの不便がある
。
一方種々のガス検知用のセンサとして高分子化合物を用
いる試みがなされている。たとえばＮＡＳＡのリポート
（ＮＡＳＡ ＣＲ１３４８８５）によれば、ＳＯ２、Ｎ
Ｏｘ、ＨＣＮ及びＮＨ，の各ガスに対して感応する高分
子化合物として、ポリイミダゾール、ポリシシソフ塩基
、ポリフタロシアニン、ポリ（Ｐ−ジメチルアミノフェ
ニルアセチレン）、ポリエステルーフタロシアニン共重
合系が検討されているが、いずれも感度、安定性などの
面で不充分な結果となっている。
いる試みがなされている。たとえばＮＡＳＡのリポート
（ＮＡＳＡ ＣＲ１３４８８５）によれば、ＳＯ２、Ｎ
Ｏｘ、ＨＣＮ及びＮＨ，の各ガスに対して感応する高分
子化合物として、ポリイミダゾール、ポリシシソフ塩基
、ポリフタロシアニン、ポリ（Ｐ−ジメチルアミノフェ
ニルアセチレン）、ポリエステルーフタロシアニン共重
合系が検討されているが、いずれも感度、安定性などの
面で不充分な結果となっている。
さらにＥＰＲＩリポート（ＥＰＲＩ ＥＬ−２２４９
Ｒｅ５ｅａｒｃｈ Ｐｒｏｊｅｃｔ １３６０−２）に
よれば、六フッ化硫黄ガス絶縁機器の予防保全のため、
六フッ化硫黄分解ガス検知用ガスセンサとして、ポリフ
ェニレンオキサイド、ポリフェロセンイミダゾール、ポ
リビニルカルバゾール、ポリアミノフェニルアセチレン
、ポリニトロフェニルアセチレン、ポリスチレン誘導体
、ポリジメチルビニルピリジニウムクロライド等が検討
されているが、いずれにおいても感度が低く、不充分な
ために実用化にはいたっていない。
Ｒｅ５ｅａｒｃｈ Ｐｒｏｊｅｃｔ １３６０−２）に
よれば、六フッ化硫黄ガス絶縁機器の予防保全のため、
六フッ化硫黄分解ガス検知用ガスセンサとして、ポリフ
ェニレンオキサイド、ポリフェロセンイミダゾール、ポ
リビニルカルバゾール、ポリアミノフェニルアセチレン
、ポリニトロフェニルアセチレン、ポリスチレン誘導体
、ポリジメチルビニルピリジニウムクロライド等が検討
されているが、いずれにおいても感度が低く、不充分な
ために実用化にはいたっていない。
（発明が解決しようとする問題点）
この発明はガスの分解等によるガス雰囲気の変動を高感
度で安定よく検出可能とすることを目的とする。
度で安定よく検出可能とすることを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
この発明は、共役構造であり、かつ環状構造を有するフ
ェニレン単位、アリーレン単位、１，６−へブタジイン
単位または置換フェニレン単位を有する有機重合体を一
対の電極間に形成し、前記電極間の抵抗値の変化からガ
ス雰囲気の変動を検知することを特徴とする。
ェニレン単位、アリーレン単位、１，６−へブタジイン
単位または置換フェニレン単位を有する有機重合体を一
対の電極間に形成し、前記電極間の抵抗値の変化からガ
ス雰囲気の変動を検知することを特徴とする。
前記有機重合体としては、たとえば０−１ｍ−１及びＰ
−フェニレン単位、ビスフェニレン単位、ナフチレン単
位等のアリーレン単位、フェニレンビニレン単位等のア
リーレン単位２１，６−へブタジイン単位及び上記の単
位の置換体、例えばジメチルフェニレン単位、ジ−ｎ−
ブチルフェニレン単位、フェニルフェニレン単位、シア
ノ置換体。
−フェニレン単位、ビスフェニレン単位、ナフチレン単
位等のアリーレン単位、フェニレンビニレン単位等のア
リーレン単位２１，６−へブタジイン単位及び上記の単
位の置換体、例えばジメチルフェニレン単位、ジ−ｎ−
ブチルフェニレン単位、フェニルフェニレン単位、シア
ノ置換体。
ニトロ置換体、ハロゲン置換体等の単位を有する化合物
等がある。
等がある。
上記有機重合体の形状及び形成方法は特に制限がないが
、形状としてはたとえばフィルム、繊維、粉末圧縮等の
任意のものが適当であるし、又形成方法も特に制限はな
いが、対象の重合体は、溶融性、溶剤可溶性、焼結性等
の成形能力が各々異なるので、成形方法は重合体により
各々異なる。
、形状としてはたとえばフィルム、繊維、粉末圧縮等の
任意のものが適当であるし、又形成方法も特に制限はな
いが、対象の重合体は、溶融性、溶剤可溶性、焼結性等
の成形能力が各々異なるので、成形方法は重合体により
各々異なる。
（作用）
上記有機重合体からなるガス感応膜に分解ガスたとえば
六フッ化がアーク放電によって分解されてフッ化スルフ
リル、フッ化チオニル等の分解ガスが発生すると、その
分解ガスがガス感応膜中に拡散し、その結果ガス感応膜
が分解ガスでドープされた形となり、導電性等のいわゆ
る電気的変化が生じる。ガス感応膜が形成されである電
極間の抵抗値を抵抗計等により測定して、抵抗値の変化
を検出するようにすれば、分解ガスの発生、したがって
六フッ化硫黄ガスの劣化、ガス雰囲気の変動を検出する
ことができるようになる。
六フッ化がアーク放電によって分解されてフッ化スルフ
リル、フッ化チオニル等の分解ガスが発生すると、その
分解ガスがガス感応膜中に拡散し、その結果ガス感応膜
が分解ガスでドープされた形となり、導電性等のいわゆ
る電気的変化が生じる。ガス感応膜が形成されである電
極間の抵抗値を抵抗計等により測定して、抵抗値の変化
を検出するようにすれば、分解ガスの発生、したがって
六フッ化硫黄ガスの劣化、ガス雰囲気の変動を検出する
ことができるようになる。
（実施例）
第１図はこの発明の実施例を示し、１はガラス、セラミ
ック、エポキシ樹脂、テフロン等からなる絶縁性の支持
板、２Ａ、２Ｂは支持板に形成された一対の電極で、図
の例は互いにかみ合うような、くし状に形成されである
。電極はたとえばＡｕを蒸着により、或いはＡｕペイン
トを塗布するなどして形成される。３は前記有機重合体
からなるガス感応膜で、電極２Ａ、２Ｂ間に介在するよ
うに形成する。この場合電極２Ａ、２Ｂ間に、予め形成
したガス感応膜を接合するか、或いはその場ガス感応膜
を電極２Ａ、２Ｂ上に成膜するようにしてもよい。
ック、エポキシ樹脂、テフロン等からなる絶縁性の支持
板、２Ａ、２Ｂは支持板に形成された一対の電極で、図
の例は互いにかみ合うような、くし状に形成されである
。電極はたとえばＡｕを蒸着により、或いはＡｕペイン
トを塗布するなどして形成される。３は前記有機重合体
からなるガス感応膜で、電極２Ａ、２Ｂ間に介在するよ
うに形成する。この場合電極２Ａ、２Ｂ間に、予め形成
したガス感応膜を接合するか、或いはその場ガス感応膜
を電極２Ａ、２Ｂ上に成膜するようにしてもよい。
なお支持体１は必ずしも必要ではなく、ガス感応膜自体
に直接一対の電極を構成してもよい、要は少なくとも一
対の電極間にガス感応膜が介在する構成となっていれば
よい。
に直接一対の電極を構成してもよい、要は少なくとも一
対の電極間にガス感応膜が介在する構成となっていれば
よい。
第２図はこの発明によるセンサをガス遮断器に使用した
場合を示すもので、１１は遮断器本体、１２は可動コン
タクト、１３はガスが噴射するノズル、１４は固定コン
タクト、１５はスペーサコーン、１６は母線、１７はハ
ンドホールの蓋である。遮断器本体１１内に絶縁ガスと
して六フッ化硫黄ガスが封入されている。１８はこの発
明によるセンサで、図の例では蓋１７に設置されている
。
場合を示すもので、１１は遮断器本体、１２は可動コン
タクト、１３はガスが噴射するノズル、１４は固定コン
タクト、１５はスペーサコーン、１６は母線、１７はハ
ンドホールの蓋である。遮断器本体１１内に絶縁ガスと
して六フッ化硫黄ガスが封入されている。１８はこの発
明によるセンサで、図の例では蓋１７に設置されている
。
１９はセンサ１８の各電極２Ａ、２Ｂに連なるリードで
、遮断器本体１１の外側に引き出され、抵抗計等に接続
されてあり、これによって電極２Ａ、２Ｂ間の抵抗値を
計測する。
、遮断器本体１１の外側に引き出され、抵抗計等に接続
されてあり、これによって電極２Ａ、２Ｂ間の抵抗値を
計測する。
この例ではセンサ１８として、既知の方法により合成し
たポリ（パラフェニレン）の粉末を圧縮成形し、４００
℃で焼結して成形し、これにＡｕを蒸着して電極を形成
して構成した。このセンサ１８を第２図のように遮断器
本体１１内に２気圧で封入した。そして遮断器をアーク
電圧４００Ｖ。
たポリ（パラフェニレン）の粉末を圧縮成形し、４００
℃で焼結して成形し、これにＡｕを蒸着して電極を形成
して構成した。このセンサ１８を第２図のように遮断器
本体１１内に２気圧で封入した。そして遮断器をアーク
電圧４００Ｖ。
アーク電流１１ＫＡの遮断条件アークを発生させ、この
ときの電極２Ａ、２Ｂ間の抵抗値を測定した。
ときの電極２Ａ、２Ｂ間の抵抗値を測定した。
その結果によればアーク発生前の抵抗値は、３Ｘ１０１
１Ωであったのに対し、前記の条件でのアーク発生の後
の抵抗値は、ｌＸｌ０９Ωとなった。前記アークを更に
連続的に発生させてところ、抵抗値は、５Ｘ１０ＧΩま
で減少した。この状態における六フッ化硫黄の分解ガス
成分を調べるために、封入ガスをサンプリングしてガス
クロマトグラフにより調べたところ、分解ガスの成分は
、フッ化スルフリル（ＳＯ，Ｆ、）が１．２％、フッ化
チオニル（ＳＯＦ２）が０．２％であった。
１Ωであったのに対し、前記の条件でのアーク発生の後
の抵抗値は、ｌＸｌ０９Ωとなった。前記アークを更に
連続的に発生させてところ、抵抗値は、５Ｘ１０ＧΩま
で減少した。この状態における六フッ化硫黄の分解ガス
成分を調べるために、封入ガスをサンプリングしてガス
クロマトグラフにより調べたところ、分解ガスの成分は
、フッ化スルフリル（ＳＯ，Ｆ、）が１．２％、フッ化
チオニル（ＳＯＦ２）が０．２％であった。
上記の結果から明らかなように、このガスセンサによれ
ば、分解ガスが微量でも生成すれば、ガスセンサの抵抗
値が、数桁にわたって変化する程高感度である。又抵抗
値の計測から分解ガスの生成が検出可能であるから、そ
の検出のためにサンプリングして分析装置まで運ぶ必要
はなく、現場で即座に検出することができるようになる
。
ば、分解ガスが微量でも生成すれば、ガスセンサの抵抗
値が、数桁にわたって変化する程高感度である。又抵抗
値の計測から分解ガスの生成が検出可能であるから、そ
の検出のためにサンプリングして分析装置まで運ぶ必要
はなく、現場で即座に検出することができるようになる
。
以上の実施例は、ガス感応膜としてポリ（バラフェニレ
ン）で形成したが、前記有機重合体として他のものでも
ほぼ同等の効果が確認されている。
ン）で形成したが、前記有機重合体として他のものでも
ほぼ同等の効果が確認されている。
又ガス絶縁電気機器に限られず、ガス雰囲気の変動が起
こり得るもの、場所に使用して好適である。
こり得るもの、場所に使用して好適である。
（発明の効果）
以上詳述したようにこの発明によれば、分解ガス等の生
成によるガス雰囲気の変化を抵抗値として検出するので
、その検出は極めて簡単であるとともに、抵抗値変化は
数桁にも及ぶほど、高感度の検出が可能となるといった
効果を奏する。
成によるガス雰囲気の変化を抵抗値として検出するので
、その検出は極めて簡単であるとともに、抵抗値変化は
数桁にも及ぶほど、高感度の検出が可能となるといった
効果を奏する。
第１図はこの発明の実施例を示す平面図、第２図は同じ
く使用例を示す断面図である。 １・支持体、２Ａ、２Ｂ 電極、３ ・ガス感応膜（有
機重合体） −ＩＱ″
く使用例を示す断面図である。 １・支持体、２Ａ、２Ｂ 電極、３ ・ガス感応膜（有
機重合体） −ＩＱ″
Claims (1)
- 共役構造であり、かつ環状構造を有するフェニレン単位
、アリーレン単位、１，６−ヘプタジイソ単位または置
換フェニレン単位を有する化合物よりなる有機重合体を
、一対の電極間に介在するように配置してなり、前記電
極間の抵抗値の変化からガス雰囲気の変動を検出するよ
うにしたガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12397684A JPS613039A (ja) | 1984-06-16 | 1984-06-16 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12397684A JPS613039A (ja) | 1984-06-16 | 1984-06-16 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS613039A true JPS613039A (ja) | 1986-01-09 |
Family
ID=14873964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12397684A Pending JPS613039A (ja) | 1984-06-16 | 1984-06-16 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS613039A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7189353B2 (en) | 1999-05-10 | 2007-03-13 | The California Institute Of Technology | Use of spatiotemporal response behavior in sensor arrays to detect analytes in fluids |
| US8394330B1 (en) * | 1998-10-02 | 2013-03-12 | The California Institute Of Technology | Conductive organic sensors, arrays and methods of use |
-
1984
- 1984-06-16 JP JP12397684A patent/JPS613039A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8394330B1 (en) * | 1998-10-02 | 2013-03-12 | The California Institute Of Technology | Conductive organic sensors, arrays and methods of use |
| US7189353B2 (en) | 1999-05-10 | 2007-03-13 | The California Institute Of Technology | Use of spatiotemporal response behavior in sensor arrays to detect analytes in fluids |
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