TW202032119A

TW202032119A - 氣體感測器單元及氣體檢測方法

Info

Publication number: TW202032119A
Application number: TW108142962A
Authority: TW
Inventors: 森本章太郎; 中谷淳司
Original assignee: 日商光洋熱系統股份有限公司
Priority date: 2019-02-22
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2020-09-01
Also published as: TWI754861B; KR102523749B1; KR20200102925A; JP7217169B2; JP2020134397A

Abstract

本發明之課題為，於測定常溫下產生冷凝之氣體之氣體感測器單元及氣體檢測方法中，可更確實地抑制感測器元件之破裂。

本發明之解決手段為，氣體感測器單元1具有氣體感測器9及乾燥氣體供給部6。氣體感測器9具有曝露於常溫下產生冷凝之氣體(例如過熱水蒸氣)中之元件13，檢測該氣體之例如氧濃度。乾燥氣體供給部6向元件13供給使元件13乾燥之乾燥氣體。

Description

氣體感測器單元及氣體檢測方法

本發明係關於一種氣體感測器單元及氣體檢測方法。

已知有一種測定氣體濃度等之氣體感測器(例如參照專利文獻1)。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2018-180002號公報

已知例如過熱水蒸氣等因水分含量較多而於常溫下產生冷凝之氣體。如此，作為測定常溫下產生冷凝之氣體之感測器，已知有使用二氧化鋯等陶瓷之感測器。此種感測器藉由自元件所獲得之電動勢測定氣體濃度。又，此種感測器就感測器之性質而言有時於利用內置於感測器之加熱器而加熱至例如500℃以上之狀態下測定氣體濃度。

然而，有時測定於常溫下產生冷凝之氣體之感測器元件會產生破裂。產生該破裂之原因在於：對上述感測器內之加熱器之通電導致因冷凝而附著於感測器元件之水分蒸發，從而於感測器元件產生較大之應力等。

本發明鑒於上述情況，目的在於在測定常溫下產生冷凝之氣體之氣體感測器單元及氣體檢測方法中，更確實地抑制感測器元件之破裂。

(1)為了解決上述課題，本發明之一態樣之氣體感測器單元具備：氣體感測器，其具有曝露於常溫下產生冷凝之氣體中之元件，用以對上述氣體進行檢測；及乾燥氣體供給部，其用以向上述元件供給使上述元件乾燥之乾燥氣體。

根據該構成，可利用乾燥氣體對氣體感測器之元件進行乾燥。藉此，可更確實地抑制因附著於氣體感測器之水分而使元件產生破裂之情況。

(2)存在如下情形：上述乾燥氣體供給部具有向上述元件吹送上述乾燥氣體之噴嘴。

根據該構成，可更確實地提高利用乾燥氣體對元件進行乾燥之程度。

(3)存在如下情形：上述乾燥氣體供給部構成為供給經加熱之上述乾燥氣體。

根據該構成，可進一步提高乾燥氣體使元件乾燥之能力。

(4)存在如下情形：上述乾燥氣體供給部包含加熱上述乾燥氣體之乾燥氣體加熱器，上述乾燥氣體加熱器加熱供給至上述元件前之上述乾燥氣體，使其溫度變得高於上述乾燥氣體之露點溫度。

根據該構成，可利用乾燥氣體而明顯減少元件周圍之環境氣體中水分之比例。

(5)存在如下情形：上述元件構成為輸出與上述氣體之特性相應的電動勢，上述氣體感測器單元進而具備加熱上述元件之元件加熱器，上述元件加熱器構成為從開始供給來自上述乾燥氣體供給部之上述乾燥氣體起經過既定時間後開始加熱動作。

根據該構成，使元件充分乾燥後開始元件加熱器之加熱動作，藉由元件而進行氣體測定。藉此，可更確實地抑制伴隨元件加熱器之動作而產生之元件破裂。

(6)存在如下情形：上述元件構成為輸出與上述氣體之特性相應的電動勢，上述氣體感測器單元進而具備用以檢測上述元件是否處於乾燥狀態之感測器、及加熱上述元件之元件加熱器，上述氣體感測器單元構成為於藉由上述感測器檢測出上述元件處於乾燥狀態後，開始由上述元件加熱器所進行之加熱動作。

根據該構成，於確認元件處於乾燥狀態之後，開始元件加熱器之加熱動作。藉此，可更確實地抑制在水分附著於元件之狀態下加熱元件導致之元件破裂。

(7)存在如下情形：上述氣體感測器單元進而具有：腔室，其形成與供上述氣體通過之氣體管內之空間不同之空間，收容上述元件；導入管，其用以自上述氣體管向上述腔室內導入上述氣體；及切換部，其對藉由上述導入管向上述腔室導入上述氣體之導入動作的開啟與關閉進行切換。

根據該構成，元件收容於腔室。並且，例如於需要藉由氣體感測器進行氣體測定時，可藉由導入管而向腔室導入氣體。另一方面，例如於不藉由氣體感測器進行氣體測定時，可不向腔室導入氣體。其結果，例如一方面於被污染之氣體通過氣體管時可使元件不曝露於氣體，另一方面於清潔氣體通過氣體管時可使元件曝露於氣體。如此，可僅於必要時使元件曝露於氣體，故而可進一步減小對元件之負擔。

(8)為了解決上述課題，本發明之一態樣之氣體檢測方法係向具有曝露於常溫下產生冷凝之氣體中之元件且用以對上述氣體進行檢測之氣體感測器之上述元件供給使上述元件乾燥之乾燥氣體後，開始藉由上述氣體感測器所進行之檢測動作。

根據該構成，可利用乾燥氣體對氣體感測器之元件進行乾燥。藉此，可更確實地抑制附著於感測器之水分導致元件產生破裂之情況。

根據本發明，可更確實地抑制測定常溫下產生冷凝之氣體時感測器元件之破裂。

1:氣體感測器單元

2:氣體管

3:測量部

4:導入管

5:切換部

6:乾燥氣體供給部

7:控制部

8:腔室

9:氣體感測器

10:腔室加熱器

11:乾燥檢測感測器(用以檢測元件是否處於乾燥狀態之感測器)

12:感測器本體

13:元件

14:元件加熱器

21:乾燥氣體管

22:噴嘴

23:乾燥氣體加熱器

24:開關閥

25:乾燥氣體供給源

41:第1管

42:第2管

圖1係表示本發明之一實施形態之氣體感測器單元及氣體管之示意圖。

圖2係用以說明氣體感測器單元中之過熱水蒸氣之氧濃度檢測動作之一例之流程圖。

圖3係用以說明氣體感測器單元中之過熱水蒸氣之氧濃度檢測動作之一例之流程圖。

圖4係用以說明氣體感測器單元中之過熱水蒸氣之氧濃度檢測動作之一例之時序圖。

圖5(A)係用以說明氣體感測器單元不進行過熱水蒸氣之氧濃度之檢測動作之狀態之圖，圖5(B)係用以說明氣體感測器單元進行過熱水蒸氣之氧濃度之檢測動作之狀態之圖。

以下，參照圖式對用以實施本發明之形態進行說明。

圖1係表示本發明之一實施形態之氣體感測器單元1及氣體管2之示意圖。再者，於圖1中，實線箭頭表示要素間之機械性連接。又，於圖1中，虛線箭頭表示要素間之電性連接。參照圖1，氣體感測器單元1係為了對常溫下產生冷凝之氣體進行檢測而設置。作為此種氣體，於本實施形態中，以過熱水蒸氣為例進行說明。再者，利用氣體感測器單元1檢測之氣體只要為常溫下產生冷凝之氣體即可，可例示氮氣、空氣、及作為水分較多之氣體之濕氣(wet gas)。

於本實施形態中，氣體感測器單元1構成為檢測過熱水蒸氣中之氧濃度。再者，氣體感測器單元1亦可構成為檢測常溫下產生冷凝之氣體中氧以外之成分。

於本實施形態中，氣體感測器單元1檢測通過氣體管2之過程中於常溫下產生冷凝之過熱水蒸氣之氧濃度。氣體管2例如連接於熱處理裝置之熱處理室(於熱處理時配置被處理物之房間，未圖示)。並且，氣體管2將自熱處理室排出之氣體導向未圖示之排氣口。於圖1中示意性地表示氣體管2為直線管之狀態。氣體管2連接有氣體感測器單元1。於本實施形態中，氣體感測器單元1於熱處理裝置中不進行被處理物之熱處理時測定過熱水蒸氣之氧濃度。作為上述被處理物，可例示陶瓷、電子零件、半導體、及金屬零件。

氣體感測器單元1具有測量部3、導入管4、切換部5、乾燥氣體供給部6、及控制部7。

測量部3係檢測過熱水蒸氣中之氧濃度之部分。測量部3對自通過氣體管2之過熱水蒸氣擷取之一部分過熱水蒸氣測量氧濃度。

測量部3具有腔室8、氣體感測器9、腔室加熱器10、及乾燥檢測感測器11。

腔室8形成與供過熱水蒸氣通過之氣體管2內之空間不同之空間。腔室8係為了於與氣體管2隔開之部位測量過熱水蒸氣之氧濃度而設置。腔室8形成為中空之容器狀，收容氣體感測器9之下述元件13及元件加熱器14、腔室加熱器10、及乾燥檢測感測器11。於腔室8內，氣體感測器9測量過熱水蒸氣之氧濃度。

氣體感測器9具有感測器本體12、元件13、及元件加熱器14。

感測器本體12設置於腔室8之外側、例如腔室8之上表面。又，感測器本體12構成為接收來自元件13之電氣訊號。元件13自感測器本體12延伸。

元件13作為曝露於過熱水蒸氣(常溫下產生冷凝之氣體)中之部分而設置。元件13例如形成為柱狀，於本實施形態中上下延伸。於本實施形態中，元件13包含二氧化鋯等陶瓷。元件13配置於腔室8內。元件13構成為向感測器本體12輸出與過熱水蒸氣中之氧濃度(氣體之特性)相應的電動勢。

於元件13設置有元件加熱器14。元件加熱器14例如為電熱加熱器，埋設於元件13內，構成為自感測器本體12被供給電力。元件加熱器14藉由自感測器本體12被供給電力，將元件13加熱至既定之溫度(例如攝氏約700℃)。從該元件13之特性來看，元件13於上述既定溫度左右之高溫時，可輸出與過熱水蒸氣中之氧濃度相應的電動勢。於是，藉由利用元件加熱器14加熱元件13，可藉由元件13檢測氧濃度。腔室加熱器10係與元件13鄰接地設置。

腔室加熱器10係為了加熱腔室8內之環境氣體而設置。腔室加熱器10例如為電熱加熱器。腔室加熱器10藉由對腔室8內之元件13之周圍進行加熱，使因朝元件13冷凝而附著於元件13之水分蒸發，並且使元件13之周圍之環境氣體乾燥。腔室加熱器10既可視為乾燥氣體供給部6之一部分，亦可視為與乾燥氣體供給部6不同之要素。腔室加熱器10例如具有配置於元件13之周圍之1個或複數個發熱部。腔室加熱器10將腔室8內之環境氣體加熱至例如200℃。藉由腔室加熱器10加熱腔室8內之環境氣體之溫度低於藉由元件加熱器14加熱元件13之溫度。

乾燥檢測感測器11係用以檢測元件13是否處於乾燥狀態之感測器，為了測定元件13之溫度而配置於腔室8內。乾燥檢測感測器11例如使用熱電偶而形成，測量腔室8內之環境氣體溫度。即，於本實施形態中，乾燥狀態檢測感測器11藉由溫度檢測而檢測元件13之乾燥狀態。乾燥檢測感測器11於腔室8內之配置位置並無特別限定，就可更準確地掌握元件13之溫度之方面而言，較佳為配置於元件13之附近。再者，乾燥檢測感測器11亦可配置於元件13內。

具有上述構成之測量部3之腔室8連接於導入管4。導入管4係自供過熱水蒸氣通過之氣體管2分支而延伸，用以自氣體管2向腔室8內導入過熱水蒸氣之管。

於本實施形態中，導入管4具有連接氣體管2與腔室8之第1管41、及連接於腔室8而用以向未圖示之排氣口排出腔室8內之氣體之第2管42。

第1管41及第2管42中之氣體相對於氣體管2中之氣體之流動方向的流動方向並無特別限定。氣體管2內之過熱水蒸氣係通過第1管41而朝腔室8內導入。於本實施形態中，於第2管42設置有切換部5。切換部5係對藉由導入管4向腔室8導入過熱水蒸氣之導入動作之開啟與關閉進行切換之部分。於本實施形態中，切換部5為泵，安裝於第2管42。作為泵，可例示隔膜泵等容積移送式泵、或軸流泵等渦輪型泵。於本實施形態中，泵具有電動馬達，利用電動馬達之旋轉而驅動泵之隔膜與葉輪。藉此，將過熱水蒸氣自氣體管2通過第1管41而朝腔室8導入。

再者，切換部5只要可對藉由導入管4進行之過熱水蒸氣之導入動作之開啟與關閉進行切換即可，不限定具體構成。例如，切換部5亦可具有上述泵、及設置於第1管41或第2管42之開關閥。於此情形時，開關閥於自氣體管2向腔室8導入過熱水蒸氣時打開，於不使過熱水蒸氣自氣體管2向腔室8通過時關閉。

又，於本實施形態中，乾燥氣體供給部6朝向測量部3之腔室8內之元件13供給使元件13乾燥之乾燥氣體。作為乾燥氣體，可例示氮氣等惰性氣體。再者，乾燥氣體只要為可使元件13 乾燥之氣體即可，不限定具體組成。

乾燥氣體供給部6具有乾燥氣體管21、噴嘴22、乾燥氣體加熱器23、及開關閥24。

乾燥氣體管21係供乾燥氣體通過之管。乾燥氣體管21之一端連接於貯存有乾燥氣體之箱等乾燥氣體供給源25。再者，乾燥氣體供給源25例如亦可為具有外部氣體導入部、及將藉由該外部氣體導入部而導入之外部氣體(空氣)進行壓縮之壓縮機之構成等。乾燥氣體管21之另一端連接於腔室8，將來自乾燥氣體供給源25之乾燥氣體向腔室8內供給。於乾燥氣體管21之另一端設置有噴嘴22。

噴嘴22係為了向元件13直接吹送乾燥氣體而設置。噴嘴22配置於腔室8內。噴嘴22之前端(吐出口)朝向元件13。根據該構成，噴嘴22向元件13之外周部吹送乾燥氣體。於乾燥氣體管21之中途，設置有乾燥氣體加熱器23及開關閥24。

乾燥氣體加熱器23係為了於乾燥氣體管21內加熱乾燥氣體而設置。乾燥氣體加熱器23例如為電熱加熱器。藉由設置乾燥氣體加熱器23，乾燥氣體供給部6供給經加熱之乾燥氣體。乾燥氣體加熱器23構成為於乾燥氣體之加熱時加熱供給至元件13前之乾燥氣體，使其溫度變得高於乾燥氣體之露點溫度。乾燥氣體加熱器23將乾燥氣體加熱至例如200℃。

開關閥24係為了開關乾燥氣體管21而設置。開關閥24例如為電磁閥，藉由被賦予指令信號而進行開關動作。開關閥24例如將乾燥氣體管21切換成全開狀態與全閉狀態。再者，開關閥24只要可開關乾燥氣體管21即可，亦可由電磁閥以外之閥構成。

再者，亦可於乾燥氣體管21設置用以向腔室8輸送乾燥氣體之泵。

控制部7具有基於既定之輸入信號而輸出既定之輸出信號之構成，例如可使用安全可程式化控制器等形成。安全可程式化控制器係指具有JIS(日本工業規格，Japanese Industrial Standards)C0508-1之SIL2或SIL3之安全功能之經官方認證之可程式化控制器。再者，加熱控制部7亦可使用包含CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)及ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)之電腦等而形成。

於本實施形態中，控制部7電性連接於測量部3之氣體感測器9、腔室加熱器10、切換部5(泵)、及乾燥檢測感測器11。於本實施形態中，控制部7連接於氣體感測器9中之感測器本體12，經由該感測器本體12連接於元件13及元件加熱器14。又，控制部7電性連接於乾燥氣體供給部6之乾燥氣體加熱器23及開關閥24。

控制部7連接於感測器本體12，接收元件13檢測過熱水蒸氣中之氧濃度所得之結果。又，控制部7控制元件加熱器14之開啟/關閉。又，控制部7控制腔室加熱器10之開啟/關閉。又，控制部7接收表示乾燥檢測感測器11中之溫度測定結果之信號。又，控制部7藉由控制切換部5之開啟/關閉，控制自氣體管2向腔室8導入過熱水蒸氣之開啟/關閉。又，控制部7控制乾燥氣體供給部6之乾燥氣體加熱器23之開啟/關閉，並且控制開關閥24之開啟/關閉動作。

其次，對氣體感測器單元1中之過熱水蒸氣之氧濃度檢測動作之一例進行說明。圖2及圖3係用以說明氣體感測器單元1中之過熱水蒸氣之氧濃度檢測動作之一例之流程圖。圖4係用以說明氣體感測器單元1中之過熱水蒸氣之氧濃度檢測動作之一例之時序圖。以下，於參照流程圖進行說明之情形時，亦適當參照流程圖以外之圖進行說明。於該流程圖中，於藉由氣體感測器9進行之過熱水蒸氣之氧濃度檢測動作之前後之雙方均將抑制冷凝用乾燥氣體朝腔室8內之元件13供給。

參照圖1~圖4，氣體感測器單元1中之過熱水蒸氣之氧濃度檢測動作例如由作業人員操作觸控面板等未圖示之操作盤而開始。操作盤連接於控制部7。若過熱水蒸氣之氧濃度檢測指令自操作盤朝控制部7輸出，則控制部7使腔室加熱器10開啟(步驟S1)。並且，控制部7於與使腔室加熱器10開啟之相同時點、或使腔室加熱器10開啟後即刻使乾燥氣體加熱器23開啟，並打開開關閥24(步驟S2)。即，控制部7開始乾燥氣體之加熱，並且開始向腔室8內供給乾燥氣體。藉此，開始使腔室8內加熱乾燥之處理。

控制部7待機至腔室加熱器10及乾燥氣體加熱器23之溫度達到各自之既定溫度(步驟S3中為NO)。此時，控制部7亦可利用計時器而對自腔室加熱器10及乾燥氣體加熱器23被開啟後至經過既定時間為止進行計時，藉此判定腔室加熱器10及乾燥氣體加熱器23之溫度到達了既定溫度。又，控制部7亦可參照藉由乾燥檢測感測器11所測定之腔室8內之測定溫度，藉由該測定溫度到達既定值而判定腔室加熱器10及乾燥氣體加熱器23之溫度到達既定溫度。換言之，控制部7亦可構成為於藉由乾燥檢測感測器 11檢測出元件13處於乾燥狀態之後，開始藉由元件加熱器14進行加熱動作。

若判定為腔室加熱器10及乾燥氣體加熱器23之溫度到達既定溫度(步驟S3中為YES)，則控制部7進一步待機既定時間(步驟S4)。即，控制部7於腔室8內之包含乾燥氣體之氣體、及元件13被充分乾燥為止之期間待機。

然後，控制部7於步驟S4中待機既定時間之後，使乾燥氣體加熱器23關閉，並且關閉開關閥24(步驟S5)。即，控制部7停止自乾燥氣體供給部6供給乾燥氣體。

其次，控制部7使向元件加熱器14之電力供給開啟(步驟S6)。藉此，元件加熱器14開始加熱動作而加熱元件13，將元件13加熱至適於氧濃度檢測之溫度(例如約700℃)。元件13若被加熱至該適當溫度，則輸出與腔室8內之氣體中之氧濃度相應的電動勢。再者，開始向元件加熱器14供給電力(元件13之加熱)之前，對於腔室8內之元件13，藉由經加熱之乾燥氣體、及腔室加熱器10而使水分充分蒸發。如此，於本實施形態中，從開始供給來自乾燥氣體供給部6之乾燥氣體起經過既定時間後(步驟S6之時點)，開始向元件加熱器14供給電力。

於開始向氣體感測器9供給電力之後之既定時間之期間，控制部7待機(步驟S7)。即，於開始向元件加熱器14供給電力(及開始藉由元件加熱器14加熱元件13)之後至元件13藉由元件加熱器14被充分加熱之期間，控制部7待機(步驟S7)。

然後，於步驟S7中待機之後，控制部7藉由驅動切換部5之泵，開始自氣體管2向腔室8內導入過熱水蒸氣(步驟S8)。於不進行藉由切換部5而自氣體管2向腔室8導入過熱水蒸氣時，如圖5(A)之粗線所示，氣體管2內之全部氣體通過氣體管2。即，氣體管2內之氣體不流向導入管4。另一方面，若開始自氣體管2向腔室8內導入過熱水蒸氣，則如圖5(B)之粗線所示，於氣體管2中流動之氣體之一部分自氣體管2通過導入管4而被朝腔室8內導入。並且，導入腔室8內之過熱水蒸氣自腔室8流向第2管42，而被朝外部排出。並且，控制部7於與開始導入過熱水蒸氣(步驟S8)相同之時點、或導入過熱水蒸氣後即刻開始自元件13經由感測器本體12接收氧濃度檢測結果(步驟S9)。

如此，使氣體感測器9之元件13之溫度變為既定溫度，進而自氣體管2向腔室8導入過熱水蒸氣，藉此，元件13經由感測器本體12向控制部7輸出與過熱水蒸氣中之氧濃度相應的電動勢。該氧濃度檢測結果藉由控制部7而例如顯示於上述控制盤。

其次，控制部7判定是否發出了停止藉由氣體感測器9測定氧濃度之指令(停止指令)(步驟S10)。停止指令例如亦可由作業人員操作操作盤而自操作盤賦予至控制部7。又，停止指令例如亦可藉由氣體感測器9之氧濃度檢測值成為既定值以下、或成為與該既定值不同之既定值以上而自控制部7自身發出。若發出停止指令(步驟S10中為YES)，則控制部7進行氣體感測器9之測量之停止準備(步驟S11~S16)。

具體而言，首先，控制部7停止接收自元件13輸出之氧濃度檢測結果，進而，關閉向元件加熱器14之電力供給，並且停止設置於導入管4之切換部5之泵之驅動(步驟S11)。藉此，結束藉由氣體感測器9進行之氧濃度之測定。因停止元件加熱器14 之加熱動作，故元件13之溫度自然下降。進而，停止自氣體管2向導入管4導入過熱水蒸氣。

並且，於元件加熱器14之電源關閉及與停止向腔室8導入過熱水蒸氣之同時或於元件加熱器14之電源關閉等之後即刻進行使腔室8內乾燥之處理。具體而言，控制部7使乾燥氣體加熱器23開啟，並且打開開關閥24(步驟S12)。即，控制部7開始加熱乾燥氣體，並且開始向腔室8供給乾燥氣體。藉此，開始使腔室8內乾燥之處理。

其次，控制部7待機至乾燥氣體加熱器23之溫度達到既定溫度(步驟S13中為NO)。此時，控制部7亦可用計時器對自乾燥氣體加熱器23被開啟至經過既定時間為止進行計時，藉此判定乾燥氣體加熱器23之溫度到達了既定溫度。又，控制部7亦可參照藉由乾燥檢測感測器11所測定之腔室8內之測定溫度，藉由該測定溫度到達既定值而判定乾燥氣體加熱器23之溫度到達既定溫度。

若判定為乾燥氣體加熱器23之溫度到達了既定溫度(步驟S13中為YES)，則控制部7進一步待機既定時間(步驟S14)。即，控制部7於至腔室8內之環境氣體、及元件13被充分乾燥為止之期間待機。

並且，控制部7於步驟S14中待機既定時間之後，使乾燥氣體加熱器23關閉，並且關閉開關閥24(步驟S15)。即，控制部7停止自乾燥氣體供給部6供給乾燥氣體。控制部7藉由於與步驟S15之處理之同時、或步驟S15之處理之後即刻關閉腔室加熱器10(步驟S16)，而結束氣體感測器9之停止動作。

如以上說明，根據本實施形態，氣體感測器單元1於向氣體感測器9之元件13供給乾燥氣體後，可開始藉由氣體感測器9進行過熱水蒸氣之氧濃度之檢測動作。根據該構成，可利用乾燥氣體對氣體感測器9之元件13進行乾燥。藉此，可更確實地抑制因附著於氣體感測器9之水分導致元件13產生破裂之情況。

又，根據本實施形態，乾燥氣體供給部6具有對元件13吹送乾燥氣體之噴嘴22。根據該構成，可更確實地提高利用乾燥氣體對元件13進行乾燥之程度。

又，根據本實施形態，乾燥氣體供給部6供給經加熱之乾燥氣體。根據該構成，可進一步提高乾燥氣體使元件13乾燥之能力。

又，根據本實施形態，乾燥氣體加熱器23可加熱供給至元件13前之乾燥氣體，使其溫度變得高於乾燥氣體之露點溫度。根據該構成，可利用乾燥氣體明顯地減少元件13之周圍環境氣體中之水分之比例。

又，根據本實施形態，元件13構成為輸出與過熱水蒸氣中之氧濃度相應的電動勢。並且，藉由從開始供給來自乾燥氣體供給部6之乾燥氣體(步驟S2)起經過既定時間後對元件加熱器14供給電力，從而開始加熱動作(步驟S6)。根據該構成，於元件13被充分地乾燥之後，開始元件加熱器14之加熱動作，進行藉由元件13之氧濃度之測定。藉此，可更確實地抑制伴隨元件加熱器14之動作導致之元件13之破裂。

又，根據本實施形態，元件13構成為輸出與過熱水蒸氣中之氧濃度之特性相應的電動勢。並且，存在於利用乾燥檢測感測器11檢測出元件13處於乾燥狀態之後，開始藉由元件加熱器14進行加熱動作之情形。根據該構成，於確認元件13處於乾燥狀態之後，開始元件加熱器14之加熱動作。藉此，可更確實地抑制於水分附著於元件13之狀態下加熱元件13所導致之元件13破裂。

又，根據本實施形態，元件13收容於腔室8。並且，例如於需要藉由氣體感測器9進行氧濃度測定時，可利用導入管4向腔室8導入過熱水蒸氣。另一方面，例如，於不藉由氣體感測器9進行氧濃度測定時，可不向腔室8導入過熱水蒸氣。其結果，例如一方面於被污染之過熱水蒸氣通過氣體管2時可使元件13不曝露於過熱水蒸氣，另一方面於清潔之過熱水蒸氣通過氣體管2時可使元件13曝露於氣體。如此，可僅於必要時將元件13曝露於氣體，故而可進一步減小對元件13之負擔。

以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明不限於上述實施形態。本發明只要在申請專利範圍所記載之範圍內，便可進行各種變更。再者，本發明只要具有氣體感測器9、及向該氣體感測器9供給乾燥氣體之構成(例如乾燥氣體供給部6)即可，亦可無其他構成。

(產業上之可利用性)

本發明可作為氣體感測器單元及氣體檢測方法而廣泛應用。