JP2018025422A - センサプローブ - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、α−アルミナを基材とした固体電解質を用いた濃淡電池型水素センサとして用いられるセンサプローブを開示している。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、酸素濃度が低い被測定物に対しても、測定不良を生じないセンサプローブを提供することを課題とする。
本形態のセンサプローブ1は、固体電解質よりなる電解質部20及び熱電対21を備えた水素センサ2と、スリーブ3と、酸素センサ4と、測定回路5と、を有する。本形態のセンサプローブ1の構成を、図1に示す。
水素センサ2は、有底筒状の固体電解質よりなる電解質部20と、有底筒状の電解質部20の内周面に接続した熱電対21と、を備えた棒状を有する。
導電性のセラミックス又は導電性の耐火物より形成されるスリーブ3は、粒度分布が小さな粒子の粉末から緻密体をなすように形成される。導電性のセラミックス又は導電性の耐火物より形成されるスリーブ3は、粒度分布が比較的大きな粒子の粉末から多孔質体(気孔率が50%以下が好ましい)をなすように形成される。
封止材30は、スリーブ3の先端を封止する。また、水素センサ2、酸素センサ4とスリーブ3との間を所定の間隔に保持・固定する。
本形態では、有底筒状の固体電解質よりなる電解質部40と、有底筒状の電解質部40の内周面に接続したリード線41と、有底筒状の電解質部40の内部に配された固体基準物質42と、を備えた棒状を有する。本形態の酸素センサ4は、固体基準物質42上を封止材43で封止している。
本形態の測定回路5は、それぞれの測定を、回路を切り替えて行う構成としているが、複数の回路をもつ構成とすれば、これらを同時に測定できる。
(効果A)
本形態のセンサプローブ1は、導電性のセラミックス又は導電性の耐火物よりなり、先端部に開口を有する筒状のスリーブ3と、有底筒状の固体電解質よりなる電解質部20と、電解質部20の内周面に接続した基準電極としても機能する熱電対21と、を備えた、スリーブ3内に配される棒状の水素センサ2と、熱電対21とスリーブ3との電位差を測定する電位差測定部となる測定回路5と、を有する。
本形態のセンサプローブ1は、スリーブ3は、導電性のセラミックスの集積体よりなる。この構成によると、スリーブ3が溶湯により浸食することが確実に抑えられる。その結果、上記の効果をより確実に発揮できる。
本形態のセンサプローブ1は、水素センサ2が、電解質部20の内周面に当接した状態で配された熱電対21を有し、熱電対21が基準電極となる。
この構成によると、水素センサ2が、別体の基準電極を持たない構成となり、センサプローブ1の構成が複雑化することが抑えられる。
本形態のセンサプローブ1は、センサが水素センサ2である。この構成によると、溶湯中の水素濃度を測定できる。
本形態のセンサプローブ1は、スリーブ3内に、酸素センサ4を有する。この構成となることで、本形態のセンサプローブ1は、水素濃度だけでなく酸素濃度も測定できる。
本形態は、水素センサ2及び酸素センサ4の構成が異なること以外は、実施形態1と同様な構成のセンサプローブ1である。本形態のセンサプローブ1の構成を、図4に示す。
本形態の水素センサ2は、有底筒状の固体電解質よりなる電解質部20の長さが短く、かつ基端(図では上端)が封止材23で封止している。
電解質部40は、軸方向の長さが短いこと以外は、実施形態1と同様な部材である。
リード線41は、白金系金属よりなること以外は、実施形態1と同様な部材である。
保護管44は、保護管22と同様の機能を発揮する部材であり、本形態ではアルミナからなる部材である。
本形態のセンサプローブ1は、水素センサ2及び酸素センサ4そのものの構成が異なること以外は、実施形態1と同様な構成のセンサプローブ1である。本形態においても、実施形態1と同様な効果を発揮できる。
本形態のセンサプローブ1は、水素センサ2(電解質部20)の長さが短くなっている。つまり、固体電解質の使用量を低減できる。
本形態は、スリーブ3の構成が異なること以外は、上記の各形態と同様な構成のセンサプローブである。本形態のスリーブ3の構成を断面図で図6〜図7に示す。なお、本形態のセンサプローブも、各形態と同様に水素センサ2等の構成要素を収容する構成であるが、図6〜図7については、これらの構成要素の記載を省略している。
これらの形態においても、上記した各形態と同様な効果を発揮できる。
2:水素センサ 20:電解質部
21:熱電対 22:保護管
23:封止材
3:スリーブ 30:封止材
31:内層 32:外層
33:基材 34:耐熱材
4:酸素センサ 40:電解質部
41:リード線 42:固体基準物質
43:封止材 44:保護管
5:測定回路
6:金属管
Claims (5)
- 導電性のセラミックス又は導電性の耐火物よりなり、先端部に開口を有する筒状のスリーブ(3)と、
有底筒状の固体電解質よりなる電解質部(20)と、該電解質部の内周面に接続した基準電極(21)と、を備えた、該スリーブ(3)内に配される棒状のセンサ(2)と、
該基準電極(21)と該スリーブ(3)との電位差を測定する電位差測定部(5)と、
を有することを特徴とするセンサプローブ(1)。 - 前記スリーブ(3)は、導電性セラミックス又は導電性の耐火物の集積体よりなる請求項1記載のセンサプローブ(1)。
- 前記センサ(2)は、前記電解質部(20)の前記内周面に当接した状態で配された熱電対(21)を有し、
該熱電対(21)が前記基準電極となる請求項1〜2のいずれか1項に記載のセンサプローブ(1)。 - 前記センサ(2)は水素センサである請求項1〜3のいずれか1項に記載のセンサプローブ(1)。
- 前記スリーブ(3)内に、酸素センサ(4)を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載のセンサプローブ(1)。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0618473A (ja) * | 1992-03-24 | 1994-01-25 | Pilkington Plc | 酸素測定プローブ |
JPH08178892A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-07-12 | Kawasou Denki Kogyo Kk | 溶融物質中の酸素活量連続測定装置 |
JPH09288082A (ja) * | 1996-04-20 | 1997-11-04 | Fujikura Ltd | 溶融金属中の酸素連続測定用プローブ |
JP2006240957A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Showa Denko Kk | 導電性炭化ケイ素セラミックス及びその製造方法 |
JP2012214306A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 導電性セラミックス焼結体の製造方法 |
JP2013014487A (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Miyagawa Kasei Ind Co Ltd | 導電性セラミックスの製造方法 |
JP2014160005A (ja) * | 2013-02-19 | 2014-09-04 | Tokyo Yogyo Co Ltd | センサプローブ |
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2016
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0618473A (ja) * | 1992-03-24 | 1994-01-25 | Pilkington Plc | 酸素測定プローブ |
JPH08178892A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-07-12 | Kawasou Denki Kogyo Kk | 溶融物質中の酸素活量連続測定装置 |
JPH09288082A (ja) * | 1996-04-20 | 1997-11-04 | Fujikura Ltd | 溶融金属中の酸素連続測定用プローブ |
JP2006240957A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Showa Denko Kk | 導電性炭化ケイ素セラミックス及びその製造方法 |
JP2012214306A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 導電性セラミックス焼結体の製造方法 |
JP2013014487A (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Miyagawa Kasei Ind Co Ltd | 導電性セラミックスの製造方法 |
JP2014160005A (ja) * | 2013-02-19 | 2014-09-04 | Tokyo Yogyo Co Ltd | センサプローブ |
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