JPH0756479B2 - Insertable sensor probe - Google Patents
Insertable sensor probeInfo
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- JPH0756479B2 JPH0756479B2 JP2078314A JP7831490A JPH0756479B2 JP H0756479 B2 JPH0756479 B2 JP H0756479B2 JP 2078314 A JP2078314 A JP 2078314A JP 7831490 A JP7831490 A JP 7831490A JP H0756479 B2 JPH0756479 B2 JP H0756479B2
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- sensor
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- sensor probe
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ボイラ、焼結炉及び自動車等から排出される
高温排ガス中の水素又は水蒸気の濃度を測定するために
使用される挿入式センサプローブに関し、特にガルバニ
起電力の基準として固体基準物質を使用した挿入式セン
サプローブに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to an insertion type sensor used for measuring the concentration of hydrogen or water vapor in high temperature exhaust gas discharged from a boiler, a sintering furnace, an automobile or the like. The present invention relates to a probe, and more particularly, to an insertion type sensor probe that uses a solid reference material as a reference for galvanic electromotive force.
[従来の技術] 高温排ガス中の水素及び水蒸気濃度を測定することは、
ボイラ、燃焼炉及び自動車エンジン等の燃焼効率を正確
に求めるために不可欠である。このため、高温排ガス中
において安定に作動し、信頼性が高い水素及び水蒸気濃
度測定装置の開発が要望されている。[Prior Art] Measuring the concentration of hydrogen and water vapor in high temperature exhaust gas is
It is indispensable for accurately obtaining the combustion efficiency of boilers, combustion furnaces, automobile engines, etc. Therefore, there is a demand for the development of a highly reliable hydrogen and water vapor concentration measuring device that operates stably in high-temperature exhaust gas.
そこで、従来、酸化ストロンチウム及び酸化セリウム
(SrCeO3)等のペロブスカイト型酸化物からなるプロト
ン導電性を有する固体電解質をセンサ素子として使用す
る水素又は水蒸気センサが提案されている(特開昭58-5
0458,60-263853,61-2064,61-3054,61-14566号公報)。
この固体電解質は400℃以上の温度においてプロトン導
電性を有し、この固体電解質からなるセンサ素子を一端
閉塞型に形成し、その内表面及び外表面に夫々多孔質の
内面電極及び外面電極を被着して構成されている。そし
て、このセンサ素子内にガルバニ起電力の基準となる基
準ガス、即ち所定濃度の水素又は水蒸気を含有するガス
が封入されている。Therefore, conventionally, there has been proposed a hydrogen or water vapor sensor which uses a proton conductive solid electrolyte made of a perovskite type oxide such as strontium oxide and cerium oxide (SrCeO 3 ) as a sensor element (JP-A-58-5).
0458,60-263853,61-2064,61-3054,61-14566).
This solid electrolyte has proton conductivity at a temperature of 400 ° C. or higher, and a sensor element made of this solid electrolyte is formed in a closed type at one end, and a porous inner surface electrode and outer surface electrode are covered on the inner surface and outer surface, respectively. It is configured to wear. A reference gas that serves as a reference for galvanic electromotive force, that is, a gas containing hydrogen or water vapor at a predetermined concentration is enclosed in the sensor element.
このペロブスカイト型プロトン導電性固体電解質を使用
して水素又は水蒸気の濃度を測定するセンサプローブを
被測定ガス中に挿入すると、基準ガスと被測定ガスとの
間の水素又は水蒸気濃度の差により、内面電極と外面電
極との間に起電力が発生する。そして、この起電力を検
出することにより、被測定ガス中の水素又は水蒸気の濃
度を測定することができる。When a sensor probe for measuring the concentration of hydrogen or water vapor using this perovskite-type proton conductive solid electrolyte is inserted into the gas to be measured, the inner surface becomes different due to the difference in hydrogen or water vapor concentration between the reference gas and the gas to be measured. An electromotive force is generated between the electrode and the outer surface electrode. Then, by detecting this electromotive force, the concentration of hydrogen or water vapor in the gas to be measured can be measured.
しかしながら、上述の従来技術は、基準物質として所定
濃度の水素又は水蒸気を含有するガスを使用するので、
以下に示す問題点がある。However, since the above-mentioned conventional technique uses a gas containing a predetermined concentration of hydrogen or water vapor as a reference substance,
There are the following problems.
固体電解質又はガス導入管等が破損した場合、基準
ガスが測定雰囲気中に漏出してしまい、測定不能になる
か、又は測定誤差が発生する。また、この場合には、漏
出した基準ガスにより測定雰囲気が汚染される。When the solid electrolyte, the gas introduction pipe, or the like is damaged, the reference gas leaks into the measurement atmosphere, and the measurement becomes impossible or a measurement error occurs. Further, in this case, the leaked reference gas pollutes the measurement atmosphere.
基準ガスをプローブに供給して循環させるために、
ガス循環機等が必要になり、コンパクトな装置にするこ
とができない。In order to supply the reference gas to the probe for circulation,
A gas circulator or the like is required, and a compact device cannot be obtained.
そこで、本発明者等は高温で安定した水素活量を示す固
体基準物質を開発し、この固体基準物質を水素又は水蒸
気センサに使用する提案を行った(特開昭63-269053号
公報)。Therefore, the present inventors have developed a solid reference material that exhibits a stable hydrogen activity at high temperatures, and have proposed using this solid reference material for a hydrogen or water vapor sensor (Japanese Patent Laid-Open No. 63-269053).
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、特に測定雰囲気中に挿入して設置される
挿入式水素又は水蒸気センサの場合は、センサ自体が高
温に曝されるため、固体基準物質と測定雰囲気との間を
完全にシールすることが困難である。このため、この固
体基準物質を使用する挿入式水素又は水蒸気センサは実
用化されるに至っていない。[Problems to be Solved by the Invention] However, particularly in the case of an insertion-type hydrogen or water vapor sensor that is installed by being inserted in a measurement atmosphere, the sensor itself is exposed to high temperatures, so that the solid reference substance and the measurement atmosphere It is difficult to completely seal the space. Therefore, the insertion type hydrogen or water vapor sensor using this solid reference material has not been put to practical use.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
高温下で使用される挿入式水素又は水蒸気センサにおい
て、固体基準物質を測定雰囲気から十分にシールするこ
とができ、この固体基準物質を高温下でも実用的に使用
することができ、従来の基準ガスを使用するセンサの欠
点を解消することができる挿入式センサプローブを提供
することを目的とする。The present invention has been made in view of such problems,
In the insertion type hydrogen or water vapor sensor used at high temperature, the solid reference substance can be sufficiently sealed from the measurement atmosphere, and this solid reference substance can be used practically even at high temperature. An object of the present invention is to provide an insertable sensor probe that can eliminate the drawbacks of the sensor using the.
[課題を解決するための手段] 本発明に係る挿入式センサプローブは、ペロブスカイト
型プロトン導電性固体電解質により形成された一端閉塞
型のセンサ素子と、このセンサ素子内に充填されガルバ
ニ起電力の基準となる固体基準物質と、前記センサ素子
の内側面に前記固体基準物質に接触して形成された基準
極と、前記センサ素子の外側面に形成された測定極と、
一端が閉塞され前記センサ素子をその他端側にて嵌合し
て保持するセラミックホルダと、このセラミックホルダ
の内面と前記センサ素子の外面との間に少なくとも充填
され両者を気密的にシールして前記固体基準物質及び前
記基準極を測定雰囲気から隔離するシール材とを有し、
前記シール材はセンサの所定の使用温度以下の軟化温度
を有し、前記使用温度以上の流動点を有していて、セン
サ使用前は粉末状をなし、センサ使用時に測定雰囲気に
より加熱されることにより前記センサ素子の他端部に融
着して前記固体基準物質及び前記基準極を測定雰囲気か
ら気密的にシールすることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] An insertion type sensor probe according to the present invention is a sensor element of one-end closed type formed of a perovskite type proton conductive solid electrolyte, and a galvanic electromotive force reference filled in the sensor element. A solid reference material, a reference electrode formed on the inner surface of the sensor element in contact with the solid reference material, and a measurement electrode formed on the outer surface of the sensor element,
A ceramic holder, one end of which is closed to fit and hold the sensor element at the other end side, and at least the space between the inner surface of the ceramic holder and the outer surface of the sensor element is hermetically sealed to seal the both. Having a solid reference material and a sealing material for isolating the reference electrode from the measurement atmosphere,
The sealing material has a softening temperature equal to or lower than a predetermined operating temperature of the sensor, has a pour point equal to or higher than the operating temperature, is in a powder form before the sensor is used, and is heated by a measurement atmosphere when the sensor is used. Is fused to the other end of the sensor element to hermetically seal the solid reference material and the reference electrode from the measurement atmosphere.
[作用] 本発明においては、一端閉塞型のセンサ素子内に充填さ
れた固体基準物質は、センサ素子内の基準極と共に、セ
ンサ素子の他端部に以下のようにして形成されるシール
部によりセンサ素子外部の測定雰囲気から気密的にシー
ルされる。[Operation] In the present invention, the solid reference substance filled in the sensor element of the one-end closed type, together with the reference electrode in the sensor element, is formed by the seal portion formed at the other end of the sensor element as follows. It is hermetically sealed from the measurement atmosphere outside the sensor element.
即ち、本発明に係るセンサプローブは、センサ素子の他
端部がシール材により閉塞されており、このシール材は
センサの所定の使用温度以下の軟化点と、使用温度以上
の流動点とを有する。従って、このセンサプローブを水
素又は水蒸気濃度を測定せんとする雰囲気に挿入する
と、測定雰囲気からセンサプローブ自体が加熱され、前
記シール材が昇温する。そして、この昇温の過程で、前
記シール材は軟化温度を超え、前記センサ素子の他端部
に融着する。これにより、固体基準物質及び基準極はシ
ール材の軟化により形成されたシール部によって、測定
雰囲気から気密的にシールされる。That is, in the sensor probe according to the present invention, the other end of the sensor element is closed by a sealing material, and the sealing material has a softening point below a predetermined working temperature of the sensor and a pour point above the working temperature. . Therefore, when this sensor probe is inserted into an atmosphere in which hydrogen or water vapor concentration is measured, the sensor probe itself is heated from the measurement atmosphere, and the temperature of the sealing material rises. Then, in the process of this temperature rise, the sealing material exceeds the softening temperature and is fused to the other end of the sensor element. As a result, the solid reference substance and the reference electrode are hermetically sealed from the measurement atmosphere by the seal portion formed by softening the seal material.
本発明においては、センサプローブを測定雰囲気に挿入
する際に、シール材が軟化してセンサ素子に融着するの
で、シール材軟化により形成されたシール部は、センサ
素子が所定の使用温度に加熱されて熱膨張している状態
でセンサ素子の他端部に密着する。従って、このシール
部は、センサプローブの使用状態で、センサ素子の他端
部に密着して固体基準物質及び基準極を測定雰囲気から
気密的にシールするので、室温でシール部を形成した後
センサプローブを測定時の使用温度迄昇温させる場合と
異なり、そのシール性が極めて優れている。In the present invention, when the sensor probe is inserted into the measurement atmosphere, the sealing material softens and fuses to the sensor element, so the sealing portion formed by softening the sealing material heats the sensor element to a predetermined operating temperature. It is brought into close contact with the other end of the sensor element in a state of being thermally expanded. Therefore, this seal portion is in close contact with the other end portion of the sensor element to hermetically seal the solid reference substance and the reference electrode from the measurement atmosphere when the sensor probe is used. Unlike the case where the probe is heated to the operating temperature at the time of measurement, its sealing property is extremely excellent.
なお、このシール材としては、例えば、軟化後の組成が
緻密質ガラスになるものがある。この緻密質ガラスシー
ル部はセンサ使用温度で耐熱性が優れており、流動化す
ることなく十分な強度を有し、緻密なシール部を形成す
ることができる。As the sealing material, there is, for example, one whose composition after softening is dense glass. This dense glass seal portion has excellent heat resistance at the sensor operating temperature, has sufficient strength without fluidization, and can form a dense seal portion.
また、この緻密質ガラスシール材はセンサ素子を構成す
る固体電解質との間で反応性がなく、また固体電解質と
の間の濡れ性が優れていて接合性がよい。Further, this dense glass sealing material has no reactivity with the solid electrolyte that constitutes the sensor element, and has excellent wettability with the solid electrolyte and has good bondability.
なお、このプロトン導電性固体電解質とは、Ca,Sr及びB
aからなる群から選択された少なくとも1種の元素をA
成分とし、Ce,Zr,Ti及びHfからなる群から選択された少
なくとも1種の元素をB成分とし、Yb,Y,Sc,Zn,Nd,Mg,I
n,Sm,Dy,Eu,Ho,Gd,Tm,Ca及びLaからなる群から選択され
た少なくとも1種の元素をM成分とした場合に、一般式
AB1-XMXO3-Yにて表されるペロブスカイト型複合酸化物
である。但し、X及びYはいずれも0乃至0.5の範囲の
数値である。The proton conductive solid electrolyte is Ca, Sr and B.
at least one element selected from the group consisting of a
As a component, at least one element selected from the group consisting of Ce, Zr, Ti and Hf is used as a B component, and Yb, Y, Sc, Zn, Nd, Mg, I
When M component is at least one element selected from the group consisting of n, Sm, Dy, Eu, Ho, Gd, Tm, Ca and La, the general formula
It is a perovskite complex oxide represented by AB 1-X M X O 3-Y . However, both X and Y are numerical values in the range of 0 to 0.5.
このようなペロブスカイト型複合酸化物としては、例え
ばSrCe0.95Yb0.05O3-Y,BaCe0.9Nd0.1O3-Y及びCaZr0.9In
0.1O3-Y等がある。Examples of such a perovskite type complex oxide include SrCe 0.95 Yb 0.05 O 3-Y , BaCe 0.9 Nd 0.1 O 3-Y and CaZr 0.9 In.
0.1 O 3-Y etc.
[実施例] 以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照して
具体的に説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明の第1の比較例に係るセンサプローブを
示す断面図である。センサ素子1は一端が閉塞された管
状をなし、その閉塞端側の略半分の外面及び内面には多
孔質材料を被着することにより夫々測定極3及び基準極
4が形成されている。これらの測定極3及び基準極4は
センサ素子1の閉塞端側の略半分を被覆している。そし
て、センサ素子1の内部には、固体基準物質2が充填さ
れており、この固体基準物質2をセンサ素子1内に封入
するようにしてセンサ素子1の開放端側の略半分に円柱
状をなすセラミックチップ5aが挿入されている。FIG. 1 is a sectional view showing a sensor probe according to a first comparative example of the present invention. The sensor element 1 has a tubular shape with one end closed, and a measuring electrode 3 and a reference electrode 4 are formed by depositing a porous material on the outer surface and the inner surface of approximately half of the closed end side. The measurement electrode 3 and the reference electrode 4 cover approximately half of the sensor element 1 on the closed end side. The sensor element 1 is filled with a solid reference material 2, and the solid reference material 2 is enclosed in the sensor element 1 so that a cylindrical shape is formed in approximately half of the open end side of the sensor element 1. The eggplant ceramic chip 5a is inserted.
このセラミックチップ5aの中心には基準極4に接続され
たリード線8が挿通していて、このリード線8により基
準極4がセンサ素子1の外部に電気的に導出されてい
る。セラミックチップ5aとセンサ素子1の内面との間に
は金属ペースト6が介装されている。そして、センサ素
子1の開放端には、センサ素子1の内面とセラミックチ
ップ5aとの間、及びセラミックチップ5aとリード線8と
の間を気密的にシールするために、粉末状のガラスシー
ル材7aが盛り付けられている。A lead wire 8 connected to the reference electrode 4 is inserted through the center of the ceramic chip 5a, and the reference electrode 4 is electrically led out of the sensor element 1 by the lead wire 8. A metal paste 6 is interposed between the ceramic chip 5a and the inner surface of the sensor element 1. Then, at the open end of the sensor element 1, in order to hermetically seal between the inner surface of the sensor element 1 and the ceramic chip 5a and between the ceramic chip 5a and the lead wire 8, a powdery glass sealing material is provided. 7a is served.
センサ素子1はSrCe0.95Yb0.05O3-Y,CaZr0.9In0.1O3-Y,
BaCe0.95Y0.05O3-Y等のペロブスカイト型複合酸化物か
らなるプロトン導電性固体電解質で成形されている。The sensor element 1 is SrCe 0.95 Yb 0.05 O 3-Y , CaZr 0.9 In 0.1 O 3-Y ,
It is molded with a proton conductive solid electrolyte composed of a perovskite type complex oxide such as BaCe 0.95 Y 0.05 O 3-Y .
また、基準極4及び測定極3はPt,Ni又は酸化物導電体
等の多孔質材料を焼き付けることにより形成されてい
る。The reference electrode 4 and the measurement electrode 3 are formed by baking a porous material such as Pt, Ni or an oxide conductor.
更に、固体基準物質2としては、例えば、硫酸セリウム
とアルカリ炭酸塩との混合塩に、Ni粉末を混合したもの
がある。セラミックチップ5aは固体基準物質2をセンサ
素子1内に封入する栓として作用すると共に、ガラスシ
ール材7aと固体基準物質2とが高温下で融合することを
防止するために、両者を離隔する隔壁として作用する。Further, as the solid reference substance 2, for example, there is a mixture of Ni powder with a mixed salt of cerium sulfate and an alkali carbonate. The ceramic chip 5a acts as a plug for enclosing the solid reference substance 2 in the sensor element 1, and separates the glass seal material 7a and the solid reference substance 2 at a high temperature from each other in order to prevent them from fusing. Acts as.
更にまた、金属ペースト6は多孔質の基準極4とリード
線8との間の電気的導通を確保するためにセラミックチ
ップ5aとセンサ素子1内面との間に介在させるものであ
る。この金属ペースト6はPt又はNi等を含有し、導通性
を有していて、セラミックチップ5aの周面に塗付した
後、このセラミックチップ5aをセンサ素子1内に嵌入す
ることにより両者間に介装される。Furthermore, the metal paste 6 is interposed between the ceramic chip 5a and the inner surface of the sensor element 1 in order to secure electrical conduction between the porous reference electrode 4 and the lead wire 8. The metal paste 6 contains Pt, Ni, or the like, has conductivity, and is applied to the peripheral surface of the ceramic chip 5a, and then the ceramic chip 5a is fitted into the sensor element 1 to provide a space between them. Intervened.
リード線8はPt線又はNi線等の通常の導線を使用すれば
よい。As the lead wire 8, an ordinary conductor wire such as a Pt wire or a Ni wire may be used.
粉末ガラスシール材7aは、例えば、ZnO・B2O3・SiO2の
組成を有する。この組成の粉末ガラスシール材7aの軟化
点は660℃であり、流動点は724℃である。従って、この
組成の粉末ガラスを使用した場合には、このセンサプロ
ーブの使用温度域は、660乃至724℃となる。また、この
組成の粉末は軟化点以上の温度に加熱されて緻密質ガラ
スになる。The powdery glass sealing material 7a has, for example, a composition of ZnO · B 2 O 3 · SiO 2 . The softening point and the pour point of the powdery glass sealing material 7a of this composition are 660 ° C and 724 ° C, respectively. Therefore, when powder glass having this composition is used, the operating temperature range of this sensor probe is 660 to 724 ° C. Further, the powder having this composition is heated to a temperature equal to or higher than the softening point to become a dense glass.
このように構成された挿入式センサプローブにおいて
は、その固体電解質で形成されたセンサ素子1を測定雰
囲気中に挿入すると、センサ素子1が測定雰囲気から加
熱されて昇温すると共に、センサ素子1の他端部に盛り
付けられてこの他端部を閉塞する粉末ガラスシール材7a
が昇温する。そして、この粉末ガラスシール材7aはその
昇温過程でその軟化温度を超えて軟化し、緻密なガラス
質となってセンサ素子1の他端部に融着する。これによ
り、このセンサ素子1の他端部に緻密なガラス質からな
るシール部が形成される。そして、センサ素子1内の固
体基準物質2及び基準極4はこのシール部により外部測
定雰囲気から気密的にシールされる。In the insertion type sensor probe configured as above, when the sensor element 1 formed of the solid electrolyte is inserted into the measurement atmosphere, the sensor element 1 is heated from the measurement atmosphere and the temperature rises, and Powder glass sealing material 7a that is placed on the other end and closes the other end
Heats up. Then, the powdery glass sealing material 7a is softened by exceeding its softening temperature in the temperature rising process, becomes a dense glass material, and is fused to the other end of the sensor element 1. As a result, a dense glassy seal portion is formed at the other end of the sensor element 1. Then, the solid reference substance 2 and the reference electrode 4 in the sensor element 1 are hermetically sealed from the external measurement atmosphere by this seal portion.
このように、本センサプローブにおいては、固体基準物
質2及び基準極4は、シール部(ガラスシール材7a)に
より気密的にシールされてセンサ素子1内に収納されて
いるから、固体基準物質2及び基準極4は測定雰囲気中
のガスが侵入しないように測定雰囲気から遮断されてい
る。このため、このセンサプローブを測定雰囲気に挿入
しても、固体基準物質2が測定雰囲気中のガスと反応し
てその濃度が変動してしまうことはない。As described above, in the present sensor probe, the solid reference substance 2 and the reference electrode 4 are hermetically sealed by the seal portion (glass sealing material 7a) and housed in the sensor element 1. The reference electrode 4 is shielded from the measurement atmosphere so that the gas in the measurement atmosphere does not enter. Therefore, even if this sensor probe is inserted into the measurement atmosphere, the solid reference material 2 does not react with the gas in the measurement atmosphere to change its concentration.
また、センサ素子1の他端部のシール部は、センサプロ
ーブが測定雰囲気中に挿入されて昇温する過程で、粉末
状のガラスシール材7aが軟化して緻密質になることによ
り形成されているので、このシール部はセンサ素子1が
使用温度に加熱されて膨張している状態でセンサ素子1
の他端部に密着する。従って、センサ素子1が室温にあ
るときに緻密質ガラスシール部をこのセンサ素子1の他
端部に設けた場合と異なり、本センサプローブにおいて
は、センサ素子1の他端部を極めて高い気密性でシール
することができる。The seal portion at the other end of the sensor element 1 is formed by softening the powdery glass sealing material 7a to become dense in the process of inserting the sensor probe into the measurement atmosphere and raising the temperature. Since this seal portion is in a state where the sensor element 1 is heated to the working temperature and expanded, the sensor element 1
Close to the other end of the. Therefore, unlike the case where the dense glass seal portion is provided at the other end of the sensor element 1 when the sensor element 1 is at room temperature, in the present sensor probe, the other end of the sensor element 1 is extremely airtight. Can be sealed with.
而して、測定雰囲気中に挿入されたセンサプローブにお
いては、水素又は水蒸気を含有する測定雰囲気と接触す
る固体電解質の外面と、固体基準物質2と接触する固体
電解質の内面との間を、測定雰囲気中の水素又は水蒸気
濃度と、固体基準物質2の基準濃度との間の相違に起因
して、プロトンが移動する。このプロトンの移動によ
り、測定極3と基準極4との間には、ガルバニ起電力が
発生する。この起電力を、リード線8等を介して検出す
ることにより、測定雰囲気における水素又は水蒸気濃度
を検出することができる。Thus, in the sensor probe inserted in the measurement atmosphere, the measurement is performed between the outer surface of the solid electrolyte which is in contact with the measurement atmosphere containing hydrogen or water vapor and the inner surface of the solid electrolyte which is in contact with the solid reference substance 2. Due to the difference between the hydrogen or water vapor concentration in the atmosphere and the reference concentration of the solid reference substance 2, protons move. A galvanic electromotive force is generated between the measurement electrode 3 and the reference electrode 4 due to the movement of the protons. By detecting this electromotive force via the lead wire 8 or the like, the hydrogen or water vapor concentration in the measurement atmosphere can be detected.
第2図は本発明の第2の比較例を示す断面図である。こ
のセンサプローブは第1図に示すものと、セラミックチ
ップ及び粉末ガラスシール材のみが異なり、他の構成は
同一であるので、同一物には同一符号を付してその詳細
な説明は省略する。FIG. 2 is a sectional view showing a second comparative example of the present invention. This sensor probe is different from that shown in FIG. 1 only in the ceramic chip and the powder glass sealing material, and other configurations are the same, so the same components are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
即ち、このセラミックチップ5bは第1図のセラミックチ
ップ5aよりも短寸であり、センサ素子1におけるセラミ
ックチップ5bよりも開放端側に形成される凹部には粉末
ガラスシール材7bが充填されている。このように、この
粉末ガラスシール材7bはセンサ素子1の内部に詰め込ま
れているので、センサプローブを測定雰囲気中に挿入し
た場合に、粉末ガラスシール材7bが昇温して軟化する
と、得られた緻密質ガラスシール部はセンサ素子1の内
部に埋設されてその内面に対して被着される。このた
め、ガラスシール材がセンサ素子1の外面に被着される
第1図の場合よりも、第2図のセンサプローブにおいて
はガラスシール材7b、延いては緻密質ガラスシール部を
センサ素子1に更に一層密着させて設けることができ
る。That is, the ceramic chip 5b is shorter than the ceramic chip 5a of FIG. 1, and the recess formed in the sensor element 1 on the open end side of the ceramic chip 5b is filled with the powder glass sealing material 7b. . As described above, since the powder glass sealing material 7b is packed inside the sensor element 1, when the powder glass sealing material 7b rises in temperature and softens when the sensor probe is inserted into the measurement atmosphere, it is obtained. The dense glass seal portion is embedded inside the sensor element 1 and attached to the inner surface thereof. Therefore, compared with the case of FIG. 1 in which the glass sealing material is attached to the outer surface of the sensor element 1, the glass sealing material 7b in the sensor probe of FIG. It can be further closely attached to the above.
次に、本発明の実施例について説明する。第3図は本発
明の実施例に係るセンサプローブを示す断面図である。
第3図において、第1図又は第2図と同一物には同一符
号を付してその詳細な説明は省略する。センサ素子1の
内部には固体基準物質2が充填されており、この固体基
準物質2をセンサ素子1内に封入するようにしてセンサ
素子1の開放端側に比較的短寸のセラミックチップ5cが
挿入されている。このセラミックチップ5cよりもセンサ
素子1の開放端側の部分には、第2図に示す実施例と同
様に、ガラスシール材7cが充填される凹所が形成され
る。Next, examples of the present invention will be described. FIG. 3 is a sectional view showing a sensor probe according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 3, the same parts as those in FIG. 1 or 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. A solid reference substance 2 is filled inside the sensor element 1, and a relatively short ceramic chip 5c is provided on the open end side of the sensor element 1 so that the solid reference substance 2 is enclosed in the sensor element 1. Has been inserted. A recess filled with the glass sealing material 7c is formed in a portion closer to the open end of the sensor element 1 than the ceramic chip 5c, as in the embodiment shown in FIG.
このセラミックチップ5cの中心には基準極4に接続され
たリード線8が挿通していて、このリード線8により基
準極4がセンサ素子1の外部に電気的に導出されてい
る。セラミックチップ5cとセンサ素子1の内面との間に
は金属ペースト6が介装されている。A lead wire 8 connected to the reference electrode 4 is inserted through the center of the ceramic chip 5c, and the reference electrode 4 is electrically led out of the sensor element 1 by the lead wire 8. A metal paste 6 is interposed between the ceramic chip 5c and the inner surface of the sensor element 1.
そして、センサ素子1の開放端側の略半分にはセラミッ
クホルダ9が嵌入されている。このセラミックホルダ9
はその内径がセンサ素子1の外径よりも大きい一端閉塞
の管状をなしており、センサ素子1の開放端がセラミッ
クホルダ9の内側端面に当接した状態でセンサ素子1に
外嵌されている。このセラミックホルダ9はその内側に
嵌入されたセンサ素子1の端縁が当接する面が円錐状の
形状をなしている。そして、この円錐の頂点からリード
線8を挿通させるための孔がセラミックホルダ9の外面
に延びている。セラミックホルダ9はアルミナ又はムラ
イト等のセラミックで成形されている。Then, the ceramic holder 9 is fitted in approximately half of the open side of the sensor element 1. This ceramic holder 9
Has a tubular shape whose inner diameter is larger than the outer diameter of the sensor element 1 and which is closed at one end, and is externally fitted to the sensor element 1 with the open end of the sensor element 1 in contact with the inner end surface of the ceramic holder 9. . The ceramic holder 9 has a conical surface on which the edge of the sensor element 1 fitted inside contacts. A hole for inserting the lead wire 8 extends from the apex of the cone to the outer surface of the ceramic holder 9. The ceramic holder 9 is made of ceramic such as alumina or mullite.
このセラミックホルダ9の内周面とセンサ素子1の外面
との間の領域、及びセンサ素子1におけるセラミックチ
ップ5cよりもその開放端側の部分とセラミックホルダ9
の内側面とにより囲まれた領域にはペースト状のガラス
シール材7cが充填されている。また、このセラミックホ
ルダ9の内面はその開放端側の部分が若干拡開してお
り、この部分にはペースト状ガラスシール材が多量に塗
付されている。更に、リード線8が挿通するセラミック
ホルダ9の中心孔内もペースト状ガラスシール材が塗付
されている。The area between the inner peripheral surface of the ceramic holder 9 and the outer surface of the sensor element 1, and the portion of the sensor element 1 on the open end side of the ceramic chip 5c and the ceramic holder 9
A paste-like glass sealing material 7c is filled in the area surrounded by the inner surface of the glass sealing material 7c. The inner surface of the ceramic holder 9 is slightly expanded at the open end side, and a large amount of paste glass sealing material is applied to this part. Further, the paste-like glass sealing material is also applied in the center hole of the ceramic holder 9 through which the lead wire 8 is inserted.
なお、ペースト状ガラスシール材7cは、例えば、PbO・B
aO・B2O3の組成を有する緻密質ガラスを使用すればよ
い。この組成のガラスシール材は軟化点が693℃、流動
点が780℃である。従って、この組成のガラスシール材
を使用したセンサプローブは693乃至780℃の温度範囲で
使用する。The pasty glass sealing material 7c is, for example, PbO / B.
A dense glass having a composition of aO · B 2 O 3 may be used. The glass sealant having this composition has a softening point of 693 ° C and a pour point of 780 ° C. Therefore, the sensor probe using the glass sealing material of this composition is used in the temperature range of 693 to 780 ° C.
このように構成された挿入式センサプローブにおいて
は、これを測定雰囲気中に挿入すると、その昇温の過程
でペースト状ガラスシール材7cがその軟化点を超え、緻
密質のガラスとなって、センサ素子1及びセラミックホ
ルダ9の内面に融着する。これにより、第1及び第2の
実施例と同様に、センサ素子1の開放端側を気密的にシ
ールするシール部が形成される。In the insertion type sensor probe configured in this way, when it is inserted into the measurement atmosphere, the paste-like glass sealing material 7c exceeds its softening point in the process of temperature rise, becomes a dense glass, and the sensor It is fused to the inner surfaces of the element 1 and the ceramic holder 9. As a result, similarly to the first and second embodiments, a seal portion that hermetically seals the open end side of the sensor element 1 is formed.
本実施例においては、ペースト状のガラスシール材7cが
センサ素子1の内部を含むセラミックホルダ9の内側に
囲まれた領域に詰め込まれているので、ガラスシール材
7cがセンサ素子1の外面の外、その内面に対しても被着
される。このため、ガラスシール材7cが軟化して得られ
たシール部はセンサ素子1の開放端側の部分を極めて高
い気密性でシールすることができる。In this embodiment, since the paste-like glass sealing material 7c is packed in the area surrounded by the inside of the ceramic holder 9 including the inside of the sensor element 1, the glass sealing material 7c is formed.
7c is attached to the outer surface of the sensor element 1 as well as the inner surface thereof. Therefore, the sealing portion obtained by softening the glass sealing material 7c can seal the portion on the open end side of the sensor element 1 with extremely high airtightness.
次に、上述の本実施例に係るセンサプローブを使用して
実際に水素及び水蒸気の濃度を測定した結果について説
明する。Next, the results of actually measuring the concentrations of hydrogen and water vapor using the sensor probe according to the present embodiment described above will be described.
水素濃度の測定 第2図に示す構成のセンサプローブを使用した。このセ
ンサプローブのセンサ素子1はSrCe0.95Yb0.05O3-Yの組
成を有するペロブスカイト型プロトン導電性固体電解質
で成形されている。また、このセンサ素子1の外径は4m
m、内径は2.5mm、長さが20mmである。このセンサ素子1
の内面及び外面に白金多孔質電極(基準極4,測定極3)
を900℃で焼き付けた後、所定の成分組成に調整した固
体基準物質2をセンサ素子1内に10mmの長さで充填し
た。そして、線径が0.2mmのPt線を通したムライトチッ
プ(セラミックチップ5b)に白金ペースト6を塗付して
センサ素子1内に挿入した。このムライトチップの直径
は2mm、長さは7mmである。次いで、組成がZnO・B2O3・S
iO2の粉末ガラスシール材7bをセンサ素子1内に充填し
た。このガラスシール材7bは軟化点が660℃、流動点が7
24℃である。Measurement of Hydrogen Concentration A sensor probe having the structure shown in FIG. 2 was used. The sensor element 1 of this sensor probe is formed of a perovskite type proton conductive solid electrolyte having a composition of SrCe 0.95 Yb 0.05 O 3-Y . The outer diameter of this sensor element 1 is 4m.
m, inner diameter 2.5 mm, length 20 mm. This sensor element 1
Platinum porous electrodes on the inner and outer surfaces (4 reference electrodes, 3 measurement electrodes)
After baking at 900 ° C., the solid reference substance 2 adjusted to a predetermined composition was filled in the sensor element 1 in a length of 10 mm. Then, a platinum paste 6 was applied to a mullite chip (ceramic chip 5b) through which a Pt wire having a wire diameter of 0.2 mm was passed and inserted into the sensor element 1. The mullite chip has a diameter of 2 mm and a length of 7 mm. Next, the composition is ZnO ・ B 2 O 3・ S.
The powdery glass sealing material 7b of iO 2 was filled in the sensor element 1. This glass sealing material 7b has a softening point of 660 ° C and a pour point of 7
24 ° C.
次に、このセンサプローブを、第4図に示すように、ア
ルミナ挿入管10内にその一部を挿入し、測定極3の部分
が外部に出るようにして無機接着剤12により挿入管10に
固定した。この挿入管10にはその外面に白金ペーストを
焼き付けることにより、センサプローブの外面測定極3
に電気的に接続されたプリントリード配線11が形成され
ている。また、挿入管10の外径は6.5mm、内径は4.5mm、
長さは300mmである。そして、このセンサプローブを第
6図に示す管状炉21の炉芯管22内にそのセンサ素子1を
中央にして挿入設置した。この管状炉21においては、水
素ガスボンベ24及び窒素ガスボンベ25から供給される水
素ガス及び窒素ガスがガス混合器23に一旦集められ、こ
のガス混合器23にて所定の配合量に混合された後、配管
29を介して炉芯管22内に導入されるようになっている。
また、炉芯管22内には熱電対26が挿入されており、その
熱電対26の出力はアナライジングレコーダ27に入力され
て記録される。これにより、炉芯管22内のセンサ素子1
の近傍の温度が測定されて記録される。更に、炉芯管22
内のガスは炉芯管22の下端部から取り出されてガスクロ
マトグラフ分析装置28に供給されるようになっている。Next, as shown in FIG. 4, a part of this sensor probe is inserted into the alumina insertion tube 10 so that the portion of the measuring electrode 3 is exposed to the outside by the inorganic adhesive 12 to the insertion tube 10. Fixed The insertion tube 10 has a platinum paste baked on the outer surface thereof so that the outer surface measurement electrode 3 of the sensor probe 3
The print lead wiring 11 electrically connected to the is formed. Also, the outer diameter of the insertion tube 10 is 6.5 mm, the inner diameter is 4.5 mm,
The length is 300 mm. Then, this sensor probe was inserted and installed in the furnace core tube 22 of the tubular furnace 21 shown in FIG. 6 with the sensor element 1 centered. In this tubular furnace 21, the hydrogen gas and the nitrogen gas supplied from the hydrogen gas cylinder 24 and the nitrogen gas cylinder 25 are once collected in the gas mixer 23, and after being mixed in the gas mixer 23 to a predetermined blending amount, Piping
It is adapted to be introduced into the furnace core tube 22 via 29.
A thermocouple 26 is inserted in the furnace core tube 22, and the output of the thermocouple 26 is input to the analyzing recorder 27 and recorded. As a result, the sensor element 1 in the furnace core tube 22
The temperature in the vicinity of is measured and recorded. Furthermore, the furnace core tube 22
The gas inside is taken out from the lower end of the furnace core tube 22 and supplied to the gas chromatograph analyzer 28.
このように構成された装置を使用して、水素分圧とセン
サプローブにおける起電力との関係を求めた。但し、管
状炉21により加熱した炉芯管22内の雰囲気温度は700℃
であり、ガス混合器23により水素量を0.1乃至100%の範
囲で変動させた。Using the device configured as described above, the relationship between the hydrogen partial pressure and the electromotive force in the sensor probe was determined. However, the ambient temperature in the furnace core tube 22 heated by the tubular furnace 21 is 700 ° C.
The amount of hydrogen was changed by the gas mixer 23 within the range of 0.1 to 100%.
その結果を第7図に示す。第7図の横軸はガスクロマト
グラフ分析装置28により測定された水素分圧であり、縦
軸はセンサプローブの測定極3と基準極4との間に発生
したガルバニ起電力である。但し、第7図の横軸は対数
目盛りである。雰囲気温度は前述の如く700℃であり、
熱電対26により雰囲気温度を検出してその検出結果を管
状炉21の駆動電力の制御にフィードバックすることによ
り、この雰囲気温度を一定に調節した。The results are shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 7 is the hydrogen partial pressure measured by the gas chromatograph analyzer 28, and the vertical axis is the galvanic electromotive force generated between the measurement electrode 3 and the reference electrode 4 of the sensor probe. However, the horizontal axis of FIG. 7 is a logarithmic scale. The ambient temperature is 700 ° C as described above,
The ambient temperature was adjusted to a constant value by detecting the ambient temperature with the thermocouple 26 and feeding back the detection result to the control of the drive power of the tubular furnace 21.
この第7図から明らかなように、水素分圧の対数と起電
力との間には直線性がよい比例関係が存在する。このた
め、この第7図のように、特定の雰囲気温度における既
知の水素分圧と起電力との関係を予め求めておき、これ
をキャリブレーション線とすることにより、起電力の測
定値から測定雰囲気中の未知の水素量を測定することが
できる。As is clear from FIG. 7, there is a proportional relationship with good linearity between the logarithm of the hydrogen partial pressure and the electromotive force. Therefore, as shown in FIG. 7, the relationship between the known hydrogen partial pressure at a specific atmospheric temperature and the electromotive force is obtained in advance, and this is used as a calibration line to measure from the measured value of the electromotive force. An unknown amount of hydrogen in the atmosphere can be measured.
水蒸気濃度の測定 次に、第3図に示すセンサプローブを使用して、水蒸気
濃度を測定した結果について説明する。このセンサプロ
ーブのセンサ素子1はSrCe0.95Yb0.05O3-Yの組成を有す
るペロブスカイト型プロトン導電性固体電解質で成形さ
れている。また、このセンサ素子1の外径は4mm、内径
は2.5mm、長さが20mmである。このセンサ素子1の内面
及び外面に白金多孔質電極(基準極4,測定極3)を900
℃で焼き付けた後、所定の成分組成に調整した固体基準
物質2をセンサ素子1内に10mmの長さで充填した。そし
て、線径が0.2mmのPt線を通したムライトチップ(セラ
ミックチップ5c)に白金ペースト6を塗付してセンサ素
子1内に挿入した。このムライトチップの直径は2mm、
長さは10mmである。次いで、組成がPbO・BaO・B2O3のペ
ースト状ガラスシール材をアルミナ製セラミックホルダ
9内に塗付した後、センサ素子1をセラミックホルダ9
内に挿入してセンサプローブを組み立てた。この組成の
ガラスシール材は軟化点が693℃、流動点が780℃であ
る。Measurement of Water Vapor Concentration Next, the result of measuring the water vapor concentration using the sensor probe shown in FIG. 3 will be described. The sensor element 1 of this sensor probe is formed of a perovskite type proton conductive solid electrolyte having a composition of SrCe 0.95 Yb 0.05 O 3-Y . The sensor element 1 has an outer diameter of 4 mm, an inner diameter of 2.5 mm and a length of 20 mm. 900 platinum electrodes (reference electrode 4, measurement electrode 3) are provided on the inner and outer surfaces of the sensor element 1.
After baking at 0 ° C., the solid reference substance 2 adjusted to a predetermined composition was filled in the sensor element 1 in a length of 10 mm. Then, a platinum paste 6 was applied to a mullite chip (ceramic chip 5c) through which a Pt wire having a wire diameter of 0.2 mm was passed and inserted into the sensor element 1. The diameter of this mullite chip is 2mm,
The length is 10 mm. Next, a paste glass sealing material having a composition of PbO / BaO / B 2 O 3 is applied to the inside of the ceramic holder 9 made of alumina, and then the sensor element 1 is attached to the ceramic holder 9
The sensor probe was assembled by inserting it inside. The glass sealant having this composition has a softening point of 693 ° C and a pour point of 780 ° C.
このセンサプローブを、第5図に示すように、アルミナ
挿入管10の一端部に無機接着剤12により固定した。この
挿入管10にはその外面に白金ペーストを焼き付けること
により、センサプローブの外面測定極3に電気的に接続
されたプリントリード配線11が形成されている。また、
挿入管10の外径は6.5mm、内径は4.5mm、長さは300mmで
ある。As shown in FIG. 5, this sensor probe was fixed to one end of an alumina insertion tube 10 with an inorganic adhesive 12. A print lead wire 11 electrically connected to the outer surface measurement electrode 3 of the sensor probe is formed by baking platinum paste on the outer surface of the insertion tube 10. Also,
The insertion tube 10 has an outer diameter of 6.5 mm, an inner diameter of 4.5 mm, and a length of 300 mm.
そして、このセンサプローブを第8図に示す装置に装着
して水蒸気濃度を測定した。この装置は、炉芯管22内
に、その頭部から配管34を介して水蒸気を供給するよう
になっている。恒温槽30内には水の沸点近傍の温度を有
する恒温媒体31が貯留されており、この恒温媒体31内に
バフラー32が浸漬されている。そして、このバフラー32
内に水を貯留し、エアーポンプ33から圧縮空気をバフラ
ー32内に導入することにより、バフラー32内で発生した
水蒸気を配管34に送り出し、この水蒸気を配管34を介し
て炉芯管22内に供給するようになっている。水蒸気量は
恒温槽30内の温度により規定した。Then, this sensor probe was attached to the device shown in FIG. 8 to measure the water vapor concentration. This apparatus is adapted to supply steam into the furnace core tube 22 from its head through a pipe 34. A constant temperature medium 31 having a temperature near the boiling point of water is stored in the constant temperature tank 30, and a buffler 32 is immersed in the constant temperature medium 31. And this buffler 32
Water is stored inside, and by introducing compressed air from the air pump 33 into the baffler 32, the steam generated in the buffler 32 is sent out to the pipe 34, and this steam is introduced into the furnace core tube 22 via the pipe 34. It is supposed to be supplied. The amount of water vapor was defined by the temperature in the constant temperature bath 30.
このように構成された装置を使用して水蒸気量を測定し
た。但し、雰囲気温度は700℃、水蒸気量は4.6乃至150T
orrである。その結果、第9図に示すように、水蒸気量
の測定結果も水蒸気分圧PH20と起電力との間には直線性
が優れた関係が得られた。従って、この水蒸気について
も、特定の温度において、予め水蒸気量と起電力との関
係を求めておくことにより、これを基にして水蒸気濃度
未知の測定雰囲気についての水蒸気量を測定することが
できる。The amount of water vapor was measured using the apparatus configured as described above. However, the ambient temperature is 700 ℃, and the amount of water vapor is 4.6 to 150T.
orr. As a result, as shown in FIG. 9, in the measurement result of the amount of water vapor, a relationship with excellent linearity was obtained between the water vapor partial pressure P H20 and the electromotive force. Therefore, also with respect to this water vapor, by previously obtaining the relationship between the water vapor amount and the electromotive force at a specific temperature, the water vapor amount in the measurement atmosphere of unknown water vapor concentration can be measured based on this.
[発明の効果] 本発明によれば、高温においても基準極及び固体基準物
質を測定雰囲気から確実にシールすることができるの
で、水素又は水蒸気の測定に固体基準物質を使用したセ
ンサを使用することが可能になり、従来のような基準ガ
スを基準物質とするセンサと異なって基準ガスを循環さ
せるための装置が不要になり、小型で信頼性の高い挿入
式センサプローブを得ることができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, the reference electrode and the solid reference substance can be reliably sealed from the measurement atmosphere even at a high temperature. Therefore, the sensor using the solid reference substance should be used for the measurement of hydrogen or water vapor. Therefore, unlike the conventional sensor using a reference gas as a reference substance, a device for circulating the reference gas is not required, and a small and highly reliable insertion type sensor probe can be obtained.
第1図は本発明の第1の比較例に係るセンサプローブを
示す断面図、第2図は同じく本発明の第2の比較例に係
るセンサプローブを示す断面図、第3図は同じく本発明
の実施例に係るセンサプローブを示す断面図、第4図は
第2図に示すセンサプローブが組み込まれた検出部材を
示す側面図、第5図は第3図に示すセンサプローブが組
み込まれた検出部材を示す側面図、第6図は水素濃度分
析装置を示す模式図、第7図はその水素濃度分析の結果
を示すグラフ図、第8図は水蒸気濃度分析装置を示す模
式図、第9図はその水蒸気濃度分析の結果を示すグラフ
図である。 1;センサ素子、2;固体基準物質、3;測定極、4;基準極、
5a,5b,5c;セラミックチップ、7a,7b,7c;ガラスシール
材、9;セラミックホルダFIG. 1 is a sectional view showing a sensor probe according to a first comparative example of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a sensor probe according to a second comparative example of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a sectional view showing a sensor probe according to the embodiment of the present invention, FIG. 4 is a side view showing a detection member having the sensor probe shown in FIG. 2 incorporated therein, and FIG. 5 is a detection having the sensor probe shown in FIG. 3 incorporated therein. A side view showing members, FIG. 6 is a schematic view showing a hydrogen concentration analyzer, FIG. 7 is a graph showing results of the hydrogen concentration analysis, FIG. 8 is a schematic view showing a water vapor concentration analyzer, FIG. FIG. 4 is a graph showing the results of the water vapor concentration analysis. 1; sensor element, 2; solid reference material, 3; measuring electrode, 4; reference electrode,
5a, 5b, 5c; Ceramic chip, 7a, 7b, 7c; Glass sealing material, 9; Ceramic holder
Claims (4)
質により形成された一端閉塞型のセンサ素子と、このセ
ンサ素子内に充填されガルバニ起電力の基準となる固体
基準物質と、前記センサ素子の内側面に前記固体基準物
質に接触して形成された基準極と、前記センサ素子の外
側面に形成された測定極と、一端が閉塞され前記センサ
素子をその他端側にて嵌合して保持するセラミックホル
ダと、このセラミックホルダの内面と前記センサ素子の
外面との間に少なくとも充填され両者を気密的にシール
して前記固体基準物質及び前記基準極を測定雰囲気から
隔離するシール材とを有し、前記シール材はセンサの所
定の使用温度以下の軟化温度を有し、前記使用温度以上
の流動点を有していて、センサ使用前は粉末状をなし、
センサ使用時に測定雰囲気により加熱されることにより
前記センサ素子の他端部に融着して前記固体基準物質及
び前記基準極を測定雰囲気から気密的にシールすること
を特徴とする挿入式センサプローブ。1. A sensor element of one-end closed type formed of a perovskite type proton conductive solid electrolyte, a solid reference substance filled in the sensor element and serving as a reference of galvanic electromotive force, and an inner surface of the sensor element. A reference electrode formed in contact with the solid reference material, a measurement electrode formed on the outer surface of the sensor element, and a ceramic holder for closing the one end and fittingly holding the sensor element at the other end side. And a sealing material which is at least filled between the inner surface of the ceramic holder and the outer surface of the sensor element and hermetically seals both of them to isolate the solid reference material and the reference electrode from the measurement atmosphere, The sealing material has a softening temperature equal to or lower than a predetermined use temperature of the sensor, has a pour point equal to or higher than the use temperature, and has a powder form before the sensor is used,
An insertable sensor probe, wherein the solid reference substance and the reference electrode are hermetically sealed from the measurement atmosphere by being fused to the other end of the sensor element by being heated by the measurement atmosphere when the sensor is used.
電解質は、ストロンチウムとセリウムとの複合酸化物、
バリウムとセリウムとの複合酸化物及びカルシウムとジ
ルコニウムとの複合酸化物からなる群から選択されたい
ずれか1種を主成分とすることを特徴とする請求項1に
記載の挿入式センサプローブ。2. The perovskite-type proton conductive solid electrolyte is a composite oxide of strontium and cerium,
The insertion type sensor probe according to claim 1, wherein the main component is any one selected from the group consisting of a complex oxide of barium and cerium and a complex oxide of calcium and zirconium.
電解質は、インジウム、スカンジウム、イッテルビウ
ム、マグネシウム、ビスマス、アルミニウム、ガリウ
ム、イットリウム及びネオジムからなる群から選択され
た少なくとも1種の元素を含有することを特徴とする請
求項2に記載の挿入式センサプローブ。3. The perovskite-type proton-conductive solid electrolyte contains at least one element selected from the group consisting of indium, scandium, ytterbium, magnesium, bismuth, aluminum, gallium, yttrium and neodymium. The insertable sensor probe according to claim 2.
緻密質ガラスになる組成を有することを特徴とする請求
項1乃至3のいずれか1項に記載の挿入式センサプロー
ブ。4. The insertion type sensor probe according to claim 1, wherein the sealing material has a composition that becomes a dense glass at a temperature equal to or higher than the softening temperature.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078314A JPH0756479B2 (en) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | Insertable sensor probe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2078314A JPH0756479B2 (en) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | Insertable sensor probe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03276057A JPH03276057A (en) | 1991-12-06 |
| JPH0756479B2 true JPH0756479B2 (en) | 1995-06-14 |
Family
ID=13658480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2078314A Expired - Lifetime JPH0756479B2 (en) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | Insertable sensor probe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756479B2 (en) |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP2078314A patent/JPH0756479B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03276057A (en) | 1991-12-06 |
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