JP2002350394A - Electrochemical detecting device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明はガスなどを検出す
るセンサに関し、たとえば、ＳＦ6ガスの封入されてい
るガス絶縁機器内部における異常を検出するガスセンサ
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor for detecting a gas or the like, and more particularly to a gas sensor for detecting an abnormality in a gas insulating device in which SF 6 gas is sealed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４，５は例えば特開平８−２７１４７
７号公報に示されている従来のガスセンサの構造図であ
る。図５はＨＦガスを検出するガスセンサを示した図で
ある。図において、１は被検出ガスに接触する第１多孔
性電極、２は被検出ガスに接触する第２多孔性電極、３
は第１および第２多孔性電極１，２の間に介在するイオ
ン導電性の固体電解質である。第１および第２多孔性電
極１，２、固体電解質３からなる積層体で検出対象ガス
を検出する電気化学的素子（ガスセンサ）が構成されて
いる。４は上記第１，第２多孔性電極１，２にリード線
５を介して接続された直流電源、６はこの直流電源４か
ら上記第１，第２多孔性電極への電流をオン，オフする
スイッチ、７はスイッチ６を介して上記電気化学的素子
に流れる電流を測定する電流計である。2. Description of the Related Art FIGS.
FIG. 8 is a structural view of a conventional gas sensor disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-No. FIG. 5 shows a gas sensor for detecting HF gas. In the figure, reference numeral 1 denotes a first porous electrode that contacts a gas to be detected, 2 denotes a second porous electrode that contacts a gas to be detected,
Is an ion-conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes 1 and 2. An electrochemical element (gas sensor) for detecting a gas to be detected is constituted by a laminated body including the first and second porous electrodes 1 and 2 and the solid electrolyte 3. Reference numeral 4 denotes a DC power source connected to the first and second porous electrodes 1 and 2 via a lead wire 5, and 6 turns on and off a current from the DC power source 4 to the first and second porous electrodes. A switch 7 is an ammeter for measuring a current flowing through the electrochemical device through the switch 6.
【０００３】図５はガスセンサをガス封入機器に取り付
けた構造図を示すものである。図において、１０はガス
封入容器，１１は中心導体，１２はガス封入容器１０に
接続されているガス配管，２０はフッ素ガスを検知する
電気化学的素子である。FIG. 5 shows a structural diagram in which a gas sensor is attached to a gas filling device. In the figure, 10 is a gas filled container, 11 is a central conductor, 12 is a gas pipe connected to the gas filled container 10, and 20 is an electrochemical element for detecting fluorine gas.
【０００４】次に、ＧＩＳ(Gas Insulated Switchgea
r：ガス絶縁開閉装置)内に封入されているＳＦ６ガスの
放電分解生成物であるＨＦガスの検出を例に、その動作
について説明する。ＧＩＳは内部に高圧のＳＦ６ガスが
封入された機器である。まず、ＧＩＳのガス封入容器１
１内で部分放電や地絡等の異常１５が発生すると以下の
反応が起こる。 ＳＦ６ ＋ Ｍ → ２ＭＦ ＋ ＳＦ４ ・・・（１） ＳＦ４ ＋ Ｈ２Ｏ → ＳＯＦ２ ＋ ２ＨＦ ・・・（２） ＳＯＦ２ ＋ Ｈ２Ｏ → ＳＯ２ ＋ ２ＨＦ ・・・（３） 式（１）におけるＭはＧＩＳを構成する１価の金属であ
る。式（２），（３）におけるＨ２ＯはＧＩＳ内に封入
されているＳＦ６中に拡散しているものである。この式
により生成したＳＦ４などの分解ガスは、ガス封入容器
１０につながっているガス配管１２を通って、センサ２
０に到達する。Next, GIS (Gas Insulated Switchgea)
(r: gas insulated switchgear) The operation will be described by taking as an example the detection of HF gas, which is a discharge decomposition product of SF 6 gas enclosed in the gas insulated switchgear. GIS is a device in which high-pressure SF 6 gas is sealed. First, the gas filling container 1 of GIS
When an abnormality 15 such as a partial discharge or a ground fault occurs within 1, the following reaction occurs. SF 6 + M → 2MF + SF 4 ··· (1) SF 4 + H 2 O → SOF 2 + 2HF ··· (2) SOF 2 + H 2 O → SO 2 + 2HF ··· (3) formula M in (1) is a monovalent metal constituting GIS. H 2 O in the formulas (2) and (3) is diffused in SF 6 enclosed in the GIS. Decomposed gas such as SF 4 generated by this equation passes through a gas pipe 12 connected to a gas filling container 10 and passes through a sensor 2.
Reach 0.
【０００５】センサ２０に到達した分解ガスのうちＨＦ
ガスが電気化学的素子の、たとえばＡｕでできた第１多
孔性電極１に到達する。ここでスイッチ６をオンにする
と、第１多孔性電極１で以下のような反応が起こる。 ２ＨＦ ＋ ｅ− → Ｈ２ ＋ ２Ｆ− ・・・（４） 上記反応で生成したフッ素イオンは、たとえばＰｂ
Ｆ２，ＬａＦ３などでできたフッ素イオン導電性の固体
電解質３中を移動して、たとえばＡｕでできた第２多孔
性電極２で上記反応式の場合とは逆の反応が起こる。 ２Ｆ− → Ｆ２ ＋２ｅ− ・・・（５） このようにして、直流電源４で適当な印加電圧を設定
し、第１多孔性電極、第２多孔性電極間に印加すること
で、分解ガス濃度に応じたＦ−イオンが固体電解質３中
を移動し、その結果、電流計７はＨＦガス濃度に対応し
た電流値を示し、ガスセンサとしての機能を発揮する。[0005] Of the decomposition gas that has reached the sensor 20, HF
The gas reaches the first porous electrode 1 of the electrochemical element, for example made of Au. Here, when the switch 6 is turned on, the following reaction occurs in the first porous electrode 1. 2HF + e − → H 2 + 2F − (4) The fluorine ion generated by the above reaction is, for example, Pb
By moving through the fluorine-ion conductive solid electrolyte 3 made of F 2 , LaF 3 or the like, a reaction opposite to the above reaction formula occurs at the second porous electrode 2 made of, for example, Au. 2F − → F 2 + 2e − (5) In this way, by setting an appropriate applied voltage with the DC power supply 4 and applying the applied voltage between the first porous electrode and the second porous electrode, the decomposition gas is obtained. F − ions corresponding to the concentration move in the solid electrolyte 3, and as a result, the ammeter 7 indicates a current value corresponding to the HF gas concentration, and functions as a gas sensor.
【０００６】同様に水を検出する電気化学的素子（水分
センサ）についても、図４と同様の構成で示される。図
６は従来の水分センサの構造を示す図である。従来、水
分を検出する水分検出素子においては、固体電解質とし
て１２−モリブドリン酸水和物を使用し、第１，第２多
孔性電極として白金メッキＴｉを使用している。[0006] Similarly, an electrochemical element (moisture sensor) for detecting water has the same configuration as that of FIG. FIG. 6 is a diagram showing the structure of a conventional moisture sensor. Conventionally, in a moisture detecting element for detecting moisture, 12-molybdophosphoric acid hydrate is used as a solid electrolyte, and platinum-plated Ti is used as first and second porous electrodes.
【０００７】水分検出素子（センサ）をこのように構成
することにより、水分に対して、両多孔性電極間に直流
電圧を印加すると、第１多孔性電極１では ２Ｈ２Ｏ → Ｏ２ ＋ ２ｅ− ・・・（６） の反応が生じ、第２多孔性電極２では ２Ｈ＋ ＋ ｅ− → Ｈ２ ・・・（７） の反応が生じ、結果的に水分濃度に対応した電流が回路
に流れ、水分センサとしての機能を発揮する。ＧＩＳ内
部のＳＦ６の純度は吸着剤により管理されているが、ガ
スシール機能が低下するなどにより外部から水分が浸入
すると、機器の絶縁性能が低下する。このため、本セン
サを適用することで水分の検出が可能となり、これら異
常を検出することができる。When the moisture detecting element (sensor) is configured as described above, when a DC voltage is applied between the two porous electrodes with respect to the moisture, the first porous electrode 1 causes 2H 2 O → O 2 + 2e. - reaction occurs in (6), the second porous electrode 2 2H + + e - → H responds in a 2 (7), resulting in flowing in the current circuit corresponding to the water concentration It functions as a moisture sensor. The purity of SF 6 inside the GIS is controlled by the adsorbent, but if moisture enters from the outside due to a decrease in the gas sealing function or the like, the insulation performance of the device is reduced. Therefore, by applying the present sensor, moisture can be detected, and these abnormalities can be detected.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来のガスセンサは以
上のように構成されているが、フッ素ガスを検出するセ
ンサ、水分を検出するためのセンサがそれぞれ個別に構
成されているため、ガス封入機器への取付を個別に実施
する必要があり、さらに改造を要するなど、取付工事に
おいて手間が掛かっていた。また、直流電源，および電
気化学的素子の電気信号を測定し、濃度に換算，表示す
る信号処理装置もセンサごとに個別に設ける必要があっ
た。本願の出願以前においては、ＧＩＳに据え付け可能
なセンサというものが存在しなかった。たとえば、一般
的には露点計などで水分濃度を測定していたが、露点計
は結露現象を利用して、測定を行うものであり、水滴を
嫌うＧＩＳ内部では、このようなセンサを常時取り付け
ておくことはできず、特にＧＩＳ用の常時取り付けセン
サとしては問題があった。The conventional gas sensor is configured as described above. However, since a sensor for detecting fluorine gas and a sensor for detecting moisture are individually configured, a gas filling device is provided. The installation work has to be performed individually, and further modification is required, which has taken time in the installation work. In addition, it is necessary to separately provide a signal processing device for measuring a DC power supply and an electric signal of the electrochemical element, converting the signal into a concentration, and displaying the concentration. Prior to the filing of the present application, there was no sensor that could be mounted on a GIS. For example, moisture concentration is generally measured with a dew point meter, etc., but dew point meters use a dew condensation phenomenon to perform measurement. Inside a GIS that dislikes water droplets, such a sensor is always installed. In particular, there is a problem as a permanently attached sensor for GIS.
【０００９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、検出装置のガス封入機器への取
り付けの容易性を図り、さらには検出装置そのものをコ
ンパクトにした装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a device in which the detection device can be easily attached to a gas filling device and the detection device itself is made compact. The purpose is to:
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る電気化
学式検出装置は、フッ素系ガスをイオン化して検出する
第１および第２多孔性電極と、これら第１および第２多
孔電極間に介在するイオン導電性の固体電解質からなる
フッ素系ガスを検出する第１の電気化学的素子と、水を
イオン化して検出する第１および第２多孔電極と、これ
ら第１および第２多孔電極間に介在するイオン導電性の
固体電解質からなる水分を検出する第２の電気化学的素
子と、それぞれの素子の第１および第２多孔電極間に直
流電圧を印加する直流電源と、上記第１の電気化学的素
子を構成する第１および第２多孔電極間、および上記第
２の電気化学的素子を構成する第１および第２多孔電極
間に直流電圧を印加する直流電源と、上記第１の電気化
学的素子と第２の電気化学的素子を一体化し、上記第
１、第２の電気化学的素子に上記直流電源により直流電
圧を印加したときに流れる電流信号により検知対象の濃
度を測定する検知手段とを備えたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an electrochemical detection apparatus comprising: a first and a second porous electrode for ionizing and detecting a fluorine-based gas; A first electrochemical element for detecting a fluorine-based gas comprising an intervening ion-conductive solid electrolyte, first and second porous electrodes for ionizing and detecting water, and between the first and second porous electrodes A second electrochemical element for detecting moisture comprising an ion-conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous elements; a DC power supply for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes of each element; A DC power supply for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes constituting the electrochemical device and between the first and second porous electrodes constituting the second electrochemical device; Electrochemical element and the second And a detecting means for measuring a concentration of a detection target by a current signal flowing when a DC voltage is applied to said first and second electrochemical elements by said DC power supply. is there.
【００１１】第２の発明に係る電気化学式検出装置にお
いて、検知手段は、第１の電気化学的素子と第２の電気
的化学的素子を直列に接続したものである。第３の発明
に係る電気化学式検出装置において、検知手段は、第１
の電気化学的素子と第２の電気化学的素子を並列に接続
したものである。[0011] In the electrochemical detection device according to the second invention, the detection means is formed by connecting a first electrochemical device and a second electrochemical device in series. In the electrochemical detection device according to a third aspect, the detection means includes the first detection device.
And the second electrochemical element are connected in parallel.
【００１２】第４の発明に係る電気化学式検出装置にお
いて、検知手段は、第１の電気化学的素子の第２多孔性
電極と第２の電気化学的素子の第２多孔性電極とを接続
し、直流電源の負極に第１の電気化学的素子の第１多孔
性電極を接続し、直流電源の正極に第２の電気化学的素
子の第１多孔性電極を接続したものである。[0012] In the electrochemical detection device according to a fourth aspect of the present invention, the detection means connects the second porous electrode of the first electrochemical device and the second porous electrode of the second electrochemical device. The first porous electrode of the first electrochemical element is connected to the negative electrode of the DC power supply, and the first porous electrode of the second electrochemical element is connected to the positive electrode of the DC power supply.
【００１３】第５の発明に係る電気化学式検出装置にお
いて、検知手段は、直流電源の正極を第１の電気化学的
素子の第２多孔性電極と第２の電気化学的素子の第１多
孔性電極に接続し、直流電源の負極を第２の電気化学的
素子の第２多孔性電極と第１の電気化学的素子の第１多
孔性電極に接続したものである。In the electrochemical detecting device according to a fifth aspect of the present invention, the detecting means includes a positive electrode of a DC power supply and a second porous electrode of the first electrochemical device and a first porous electrode of the second electrochemical device. The first electrode is connected to the second porous electrode of the second electrochemical device and the first porous electrode of the first electrochemical device.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
一実施の形態について、図をもとに説明する。図１はガ
スセンサと水分センサをガス封入機器の異常検出に適用
した場合の構成例である。図において、１０はガス封入
容器、１１は電気の流れる中心導体、１２はガス配管、
２０はガスセンサ、２１は水分センサ、２３はガスセン
サ２０と水分センサ２１を一体的に構成して、１つの検
知器としたものである。この場合、検知器２３の中にガ
スセンサ２０と水分センサ２１の２つを設け、ガス配管
１２から流入してくる分解ガスや水分などを検出できる
ようにしている。ガス配管１２から流入してくる水分は
気体の状態である。また、ガスセンサ２０には、信号処
理部３０が接続されている。この信号処理部３０でガス
センサ２０で検出したガスの濃度などを求めるようにし
ている。水分センサ２１にも信号処理部３０が接続され
ているので、水分センサで水分を検出したときに、どれ
だけの水分量を検出したかを求めることができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a configuration in which a gas sensor and a moisture sensor are applied to abnormality detection of a gas-filled device. In the figure, 10 is a gas filled container, 11 is a central conductor through which electricity flows, 12 is a gas pipe,
Reference numeral 20 denotes a gas sensor, reference numeral 21 denotes a moisture sensor, and reference numeral 23 denotes a structure in which the gas sensor 20 and the moisture sensor 21 are integrally formed as one detector. In this case, two gas sensors 20 and a moisture sensor 21 are provided in the detector 23 so that a decomposition gas, moisture, and the like flowing from the gas pipe 12 can be detected. The water flowing from the gas pipe 12 is in a gaseous state. Further, a signal processing unit 30 is connected to the gas sensor 20. The signal processing unit 30 obtains the concentration of the gas detected by the gas sensor 20 and the like. Since the signal processing unit 30 is also connected to the moisture sensor 21, when moisture is detected by the moisture sensor, it is possible to determine how much moisture has been detected.
【００１５】このように、従来の方式では２つのセンサ
は個別に構成されていたので、１つのガス配管１２につ
いて１つのセンサしか取り付けることが出来なかった。
または、２つのセンサを設けるためにはさらなる配管の
改造が必要であったが、ガスセンサ２０と水分センサ２
１を一体化したことにより、１つのガス配管１２に対
し、フッ素系ガスと水（気体の状態）という２つの対象
ガスを検出することができる装置を実現することが可能
となる。As described above, in the conventional system, the two sensors are individually configured, so that only one sensor can be attached to one gas pipe 12.
Alternatively, in order to provide two sensors, further remodeling of the piping was necessary.
By integrating the two, it is possible to realize a device capable of detecting two target gases, that is, a fluorine-based gas and water (a gas state), with respect to one gas pipe 12.
【００１６】実施の形態２．実施の形態１ではガスセン
サと水分センサを一体化して検知器を構成したことによ
り、配管部の構造を簡易化したが、本実施の形態では２
つの素子に対して信号処理部の一体化を図り、さらに、
装置の簡易化を実現することができる。この発明に係る
一実施の形態について図をもとに説明する。図２は、水
分センサとガスセンサの接続を示す図である。図におい
て、２０はフッ素ガスを検出するためのガスセンサ、１
ａは第１多孔性電極、２ａは第２多孔性電極、３ａはイ
オン導電性の固体電解質である。２１は水分センサ、１
ｂは第１多孔性電極、２ｂは第２多孔性電極、３ｂはイ
オン導電性の固体電解質である。３０は信号処理部で、
水分センサ２１、ガスセンサ２０が発生したガスを検知
したときに、検出濃度に応じた値を電流計７に示す。４
は直流電源で、６はスイッチである。Embodiment 2 In the first embodiment, the structure of the piping section is simplified by forming the detector by integrating the gas sensor and the moisture sensor.
Integrate the signal processing unit for the two elements,
The simplification of the device can be realized. An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing the connection between the moisture sensor and the gas sensor. In the figure, reference numeral 20 denotes a gas sensor for detecting fluorine gas, 1
a is a first porous electrode, 2a is a second porous electrode, and 3a is an ion-conductive solid electrolyte. 21 is a moisture sensor, 1
b is a first porous electrode, 2b is a second porous electrode, 3b is an ion-conductive solid electrolyte. 30 is a signal processing unit,
When the gas generated by the moisture sensor 21 and the gas sensor 20 is detected, a value corresponding to the detected concentration is indicated on the ammeter 7. 4
Is a DC power supply and 6 is a switch.
【００１７】以下、具体的に説明する。ガスセンサ２０
と水分センサ２１は直列に接続されている。すなわち、
ガスセンサ２０の第２多孔性電極２ａと水分センサ２１
の第２多孔性電極がリード線５で接続されている。直流
電源４の負極側には、ガスセンサ２０の第１多孔性電極
１ａが接続されている。また、直流電源４の正極側に
は、水分センサ２１の第１多孔性電極１ｂが接続されて
いる。水分センサ２１で検出される水分は、ガス封入容
器１０の中では、気体の状態で存在している。Hereinafter, a specific description will be given. Gas sensor 20
And the moisture sensor 21 are connected in series. That is,
Second porous electrode 2a of gas sensor 20 and moisture sensor 21
Are connected by lead wires 5. The first porous electrode 1 a of the gas sensor 20 is connected to the negative electrode side of the DC power supply 4. The first porous electrode 1b of the moisture sensor 21 is connected to the positive electrode side of the DC power supply 4. The moisture detected by the moisture sensor 21 is present in the gas enclosure 10 in a gaseous state.
【００１８】ガスセンサ２０、水分センサ２１によっ
て、ガス、水の両方を検知した場合には、ガスセンサ２
０においては第１多孔性電極１ａ側において式（４）の
反応が生じる。また、水分センサ２１においては第１多
孔電極１ｂ側において式（６）の反応が生じる。信号処
理部３０のスイッチ６を入れ、所定の電流が流れた場合
には、双方のガスが存在したことを示し、機器の絶縁性
能が著しく低下していると判断することができる。スイ
ッチ６は最初からＯＮにしておけばよい。When both gas and water are detected by the gas sensor 20 and the moisture sensor 21, the gas sensor 2
At 0, the reaction of the formula (4) occurs on the first porous electrode 1a side. Further, in the moisture sensor 21, the reaction of the formula (6) occurs on the first porous electrode 1b side. When the switch 6 of the signal processing unit 30 is turned on and a predetermined current flows, it indicates that both gases are present, and it can be determined that the insulation performance of the device is significantly reduced. The switch 6 may be turned on from the beginning.
【００１９】実施の形態３．実施の形態２では２つのセ
ンサを回路的に直列に接続することで、センサを一体的
に構成し、信号処理部の簡易化を図ったが、並列に接続
することでも同様にセンサを一体的に構成でき、信号処
理部の一体化も実現することができる。この発明に係る
一実施の形態について図をもとに説明する。図３は、ガ
スセンサと水分センサの接続を示す図である。図におい
て、２０はフッ素ガスを検出するためのガスセンサ、１
ａは第１多孔性電極、２ａは第２多孔性電極、３ａはイ
オン導電性の固体電解質である。２１は水分センサ、１
ｂは第１多孔性電極、２ｂは第２多孔性電極、３ｂはイ
オン導電性の固体電解質である。３０は信号処理部で、
水分センサ２１、ガスセンサ２０が発生したガスを検知
したときに、検出濃度に応じた値を電流計７に示す。４
は直流電源で、６はスイッチである。Embodiment 3 In the second embodiment, the two sensors are connected in series in a circuit so that the sensors are integrally formed to simplify the signal processing unit. And the integration of the signal processing unit can also be realized. An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing the connection between the gas sensor and the moisture sensor. In the figure, reference numeral 20 denotes a gas sensor for detecting fluorine gas;
a is a first porous electrode, 2a is a second porous electrode, and 3a is an ion-conductive solid electrolyte. 21 is a moisture sensor, 1
b is a first porous electrode, 2b is a second porous electrode, 3b is an ion-conductive solid electrolyte. 30 is a signal processing unit,
When the gas generated by the moisture sensor 21 and the gas sensor 20 is detected, a value corresponding to the detected concentration is indicated on the ammeter 7. 4
Is a DC power supply, and 6 is a switch.
【００２０】以下、ガスセンサ２０と水分センサ２１の
並列接続について具体的に説明する。直流電源４の正極
はガスセンサ２０の第二多孔性電極２ａと水分センサ２
１の第１多孔性電極１ｂに接続されている。直流電源４
の負極はガスセンサ２０の第１多孔性電極１ａと水分セ
ンサ２１の第２多孔性電極２ｂに接続されている。この
ように、ガスセンサ２０と水分センサ２１を並列に接続
している。このとき、フッ素ガス、水分のうちいずれか
一方が発生した場合について考える。たとえば、フッ素
ガスが発生したとすると、ガスセンサ２０では、第１多
孔性電極１ａにおいて、式（４）の反応が生じる。Hereinafter, the parallel connection of the gas sensor 20 and the moisture sensor 21 will be specifically described. The positive electrode of the DC power supply 4 is connected to the second porous electrode 2 a of the gas sensor 20 and the moisture sensor 2.
It is connected to one first porous electrode 1b. DC power supply 4
Is connected to the first porous electrode 1a of the gas sensor 20 and the second porous electrode 2b of the moisture sensor 21. Thus, the gas sensor 20 and the moisture sensor 21 are connected in parallel. At this time, the case where either one of fluorine gas and moisture is generated will be considered. For example, assuming that fluorine gas is generated, in the gas sensor 20, a reaction represented by the formula (4) occurs at the first porous electrode 1a.
【００２１】また、水分が発生した場合は、水分センサ
２０においては第１多孔性電極１ａにおいて式（６）の
反応が生じる。反応が起きているときに検出装置３０の
スイッチ６を入れ、電流計７に所定の電流が流れた場合
には、ガスセンサ２０、水分センサ２１のどちらかが発
生したガスを検出しており、フッ素ガス、あるいは水分
のいずれか一方が存在していることが分かる。スイッチ
６は最初からＯＮにしておけばよい。このように、ガス
センサ２０と水分センサ２１を並列接続することによ
り、発生する２つのガスのうち、いずれか一方のガスが
発生したときに、いずれかのガスが発生しことを検知す
ることができる。When moisture is generated, a reaction represented by the formula (6) occurs at the first porous electrode 1a in the moisture sensor 20. When a reaction is occurring, the switch 6 of the detection device 30 is turned on, and when a predetermined current flows through the ammeter 7, either the gas sensor 20 or the moisture sensor 21 detects the generated gas, It can be seen that either gas or moisture is present. The switch 6 may be turned on from the beginning. As described above, by connecting the gas sensor 20 and the moisture sensor 21 in parallel, when one of the two generated gases is generated, it can be detected that one of the gases is generated. .
【００２２】[0022]
【発明の効果】第１の発明によれば、フッ素系ガスをイ
オン化して検出する第１および第２多孔性電極と、これ
ら第１および第２多孔電極間に介在するイオン導電性の
固体電解質からなるフッ素系ガスを検出する第１の電気
化学的素子と、水をイオン化して検出する第１および第
２多孔電極と、これら第１および第２多孔電極間に介在
するイオン導電性の固体電解質からなる水分を検出する
第２の電気化学的素子と、それぞれの素子の第１および
第２多孔電極間に直流電圧を印加する直流電源と、上記
第１の電気化学的素子を構成する第１および第２多孔電
極間、および上記第２の電気化学的素子を構成する第１
および第２多孔電極間に直流電圧を印加する直流電源
と、上記第１の電気化学的素子と第２の電気化学的素子
を一体化し、上記第１、第２の電気化学的素子に上記直
流電源により直流電圧を印加したときに流れる電流信号
により検知対象の濃度を測定する検知手段とを備えてい
るので、この検知器を用いて、発生したガスを検知すれ
ば、２種類のガスの検知を行なうことが可能となる。According to the first invention, the first and second porous electrodes for ionizing and detecting a fluorine-based gas, and the ion-conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes A first electrochemical element for detecting fluorine-based gas, first and second porous electrodes for ionizing and detecting water, and an ion-conductive solid interposed between the first and second porous electrodes A second electrochemical element for detecting moisture composed of an electrolyte, a DC power supply for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes of each element, and a second electrochemical element for forming the first electrochemical element. Between the first and second porous electrodes, and the first electrode constituting the second electrochemical element.
And a DC power source for applying a DC voltage between the second porous electrodes, the first electrochemical device and the second electrochemical device are integrated, and the DC power is applied to the first and second electrochemical devices. It is equipped with detection means for measuring the concentration of a detection target by a current signal flowing when a DC voltage is applied by a power supply. If this detector is used to detect generated gas, two types of gases can be detected. Can be performed.
【００２３】第２の発明、あるいは、第４の発明によれ
ば、検知手段は、第１の電気化学的素子と第２の電気的
化学的素子が直列に接続されているので、２つの電気化
学的素子を一体的に構成することができ、２種類のガス
が発生したときに、同時に検知することができる。According to the second invention or the fourth invention, since the first electrochemical device and the second electrochemical device are connected in series, the detecting means is composed of two electric devices. The chemical element can be integrally formed, and when two kinds of gases are generated, they can be detected simultaneously.
【００２４】第３の発明、あるいは、第５の発明によれ
ば、検知手段は、第１の電気化学的素子と第２の電気化
学的素子が並列に接続されているので、２つの電気化学
的素子を一体的に構成することができ、２つのガスのう
ち、どちらか一方のガスが発生したときに、ガスが発生
したこと検知することができる。According to the third invention or the fifth invention, since the detecting means has the first electrochemical device and the second electrochemical device connected in parallel, the two electrochemical devices are connected in parallel. The target element can be integrally formed, and when either one of the two gases is generated, it can be detected that the gas has been generated.
【図１】 この発明の実施の形態１による検出装置の構
成例である。FIG. 1 is a configuration example of a detection device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 この発明の実施の形態２による検出装置の構
成例である。FIG. 2 is a configuration example of a detection device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】 この発明の実施の形態３による検出装置の構
成例である。FIG. 3 is a configuration example of a detection device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】 従来の検出装置の構成例である。FIG. 4 is a configuration example of a conventional detection device.
【図５】 従来の検出装置の構成例である。FIG. 5 is a configuration example of a conventional detection device.
【図６】 従来の検出装置の構成例である。FIG. 6 is a configuration example of a conventional detection device.
１ 第１多孔性電極、 ２ 第２多孔性電極、 ３
固体電解質、４ 直流電源、 ５ リード線、
６ スイッチ、 ７ 電流、１０ ガス封入容器、
１１ 中心導体、 １２ ガス配管、１５ 異常発
生点、 ２０ 電気化学的素子（フッ素ガスセン
サ）、２１ 電気化学的素子（水分センサ）、 ２３
センサ箱、 ３０ 信号処理部。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st porous electrode, 2 2nd porous electrode, 3
Solid electrolyte, 4 DC power supply, 5 lead wire,
6 switch, 7 current, 10 gas enclosure,
Reference Signs List 11 center conductor, 12 gas pipe, 15 abnormality occurrence point, 20 electrochemical element (fluorine gas sensor), 21 electrochemical element (moisture sensor), 23
Sensor box, 30 signal processing unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G017 DD02 EE01 EE07 5G028 AA08 GG16 5G365 DN05 DN06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5G017 DD02 EE01 EE07 5G028 AA08 GG16 5G365 DN05 DN06
Claims (5)
１および第２多孔性電極と、 これら第１および第２多孔電極間に介在するイオン導電
性の固体電解質からなるフッ素系ガスを検出する第１の
電気化学的素子と、 水をイオン化して検出する第１および第２多孔電極と、 これら第１および第２多孔電極間に介在するイオン導電
性の固体電解質からなる水分を検出する第２の電気化学
的素子と、 それぞれの素子の第１および第２多孔電極間に直流電圧
を印加する直流電源と、 上記第１の電気化学的素子を構成する第１および第２多
孔電極間、および上記第２の電気化学的素子を構成する
第１および第２多孔電極間に直流電圧を印加する直流電
源と、 上記第１の電気化学的素子と第２の電気化学的素子を一
体化し、上記第１、第２の電気化学的素子に上記直流電
源により直流電圧を印加したときに流れる電流信号によ
り検知対象の濃度を測定する検知手段とを備えたことを
特徴とする電気化学式検出装置。1. A first and second porous electrode for ionizing and detecting a fluorine-based gas, and a fluorine-based gas comprising an ion-conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. A first electrochemical device, first and second porous electrodes for ionizing and detecting water, and a second for detecting water comprising an ion-conductive solid electrolyte interposed between the first and second porous electrodes. 2 electrochemical devices, a DC power supply for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes of each device, and between the first and second porous electrodes constituting the first electrochemical device; And a DC power supply for applying a DC voltage between the first and second porous electrodes constituting the second electrochemical device; and integrating the first electrochemical device and the second electrochemical device, The first and second electrochemistry Detecting means for measuring the concentration of a detection target by a current signal flowing when a DC voltage is applied to the static element by the DC power supply.
２の電気的化学的素子を直列に接続したことを特徴とす
る請求項１記載の電気化学式検出装置。2. The electrochemical detection device according to claim 1, wherein the detection means connects the first electrochemical device and the second electrochemical device in series.
２の電気化学的素子を並列に接続したことを特徴とする
請求項１記載の電気化学式検出装置。3. The electrochemical detection device according to claim 1, wherein the detection means connects the first electrochemical device and the second electrochemical device in parallel.
２多孔性電極と第２の電気化学的素子の第２多孔性電極
とを接続し、 直流電源の負極に第１の電気化学的素子の第１多孔性電
極を接続し、 直流電源の正極に第２の電気化学的素子の第１多孔性電
極を接続したことを特徴とする請求項１記載の電気化学
式検出装置。4. The detecting means connects the second porous electrode of the first electrochemical device and the second porous electrode of the second electrochemical device, and connects the first electrode to the negative electrode of the DC power supply. The electrochemical detection device according to claim 1, wherein the first porous electrode of the chemical element is connected, and the first porous electrode of the second electrochemical element is connected to the positive electrode of the DC power supply.
気化学的素子の第２多孔性電極と第２の電気化学的素子
の第１多孔性電極に接続し、 直流電源の負極を第２の電気化学的素子の第２多孔性電
極と第１の電気化学的素子の第１多孔性電極に接続した
ことを特徴とする請求項１記載の電気化学式検出装置。5. The detecting means connects the positive electrode of the DC power supply to the second porous electrode of the first electrochemical device and the first porous electrode of the second electrochemical device, and connects the negative electrode of the DC power supply to the negative electrode. The electrochemical detection device according to claim 1, wherein the second porous electrode of the second electrochemical device is connected to the first porous electrode of the first electrochemical device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001160713A JP2002350394A (en) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | Electrochemical detecting device |
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| JP2001160713A JP2002350394A (en) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | Electrochemical detecting device |
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| JP2001160713A Pending JP2002350394A (en) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | Electrochemical detecting device |
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| JP (1) | JP2002350394A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006308502A (en) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | Device for detecting moisture density in sf6 gas |
| JP2008064492A (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Mitsubishi Electric Corp | Test gas accumulation type gas sensor |
| JP2011252847A (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | Moisture concentration detector |
-
2001
- 2001-05-29 JP JP2001160713A patent/JP2002350394A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006308502A (en) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | Device for detecting moisture density in sf6 gas |
| JP4616069B2 (en) * | 2005-05-02 | 2011-01-19 | 三菱電機株式会社 | Device for detecting moisture concentration in SF6 gas |
| JP2008064492A (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Mitsubishi Electric Corp | Test gas accumulation type gas sensor |
| JP2011252847A (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | Moisture concentration detector |
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