酸素濃度測定｜ジルコニア式酸素濃度計

メリット
その他方式に比べて
①高温下でそのまま測定可能です。

②寿命が長いです。

③応答速度が速いです。

デメリット

その他方式に比べて

① サンプルガスに可燃性物質が含まれているとセンサー部で反応し正規のサンプル濃度より低く表示する可能性があります。

② 暖機時間が必要です。

標準品は半完成品で標準在庫しています。

よって特急の場合は組み込み、検査の工程で最短2～3日で出荷出来るものもありますが、
通常は社内工程との兼ね合いがありますので標準品で3週間位の時間を戴いております。
又、板金を含む非標準品の場合、納入仕様書ご返却後、1.5ヶ月位かかるとお考えください。

1.顧客様に納入、試運転開始後、2年間（但し出荷後30ヶ月を超えない）に発生した、

明らかに弊社の手落ちと考えられる材料、工作の欠損及び故障につきましては

弊社工場へご返却戴いた後、すべて速やかに無償修理を行ないます。※1,2,3,4

2.保証期間中であっても弊社技術員の派遣要請があった場合は有償対応といたします。

3.保証期間後の納入品の故障についても、貴社又は顧客からの連絡後、

速やかに対応、修復いたします。この場合の費用はその都度協議の上、決定いたします。

※1.フィルター、Oリング等の消耗品は除きます。

※2.サンプル中に強酸性、強アルカリ性等腐食性ガスが含まれないこと。

※3.保証範囲は、弊社から納入した製品に限らせていただきます。

納入品の故障等により誘発される損害につきましては対象外となります。

※4.保証期間内外に拘わらず、修理期間中の代替品はございませんので

顧客様が重要な機器と位置付けられる場合は予備機をご購入下さいます様お願いいたします。

本計器はO₂／N₂の標準ガスで校正しています。

O₂／Ar、O₂／He雰囲気の場合はそのまま使用されますと指示誤差が出ます。

雰囲気と同じベースガスの標準ガスにて再校正を実施して下さい。

出来ます。新規納入品、もしくは定期点検等でトレーサビリティ証明書が必要な場合は事前にご連絡ください。

事前連絡が無い場合、使用する標準ガス、検査機器等によっては提出出来ない事があります。

その場合でもご返却戴ければ、再検査にて対応することができます。

使用できません。濃度が既知のレンジに適したO₂／N₂標準ガスをご使用ください。

コントロールユニットC-48では単位atmでの表示が可能です。
最小10^-30atmから測定可能です。減圧下や還元雰囲気などごく僅かな量のO₂濃度を表示する事ができます。

弊社製品はいずれも防爆規格には対応しておりません。

TB-ⅡV、TB-ⅡVNという真空炉・グローブボックス用センサータイプがあります。
10^-3Paの減圧下で測定可能であり、約20年の実績があります。

新製品として応答速度が向上したTB－ⅡVNセンサーもラインナップされています。

詳しくはTB-ⅡV、TB-ⅡVNのページをご参照ください。

検査についてはいずれもヘリウムリークディテクターでリーク検査しています。
使用レンジは1×10^-9 atm・cc／secのレンジで針の振れの無い事を確認しています。
現在のところ、対応接続はVF25、NW40、4VCR、8VCRについて可能です。

本計器はセラミックを高温加熱して使用します。

サンプルガス中に可燃性ガス(CO,H₂、CmHn等)が共存している場合、CO+1/2O₂→CO₂、H₂+1/2O₂→H₂Oの反応があり、

センサー部で燃焼反応が生じ、指示値が低めに出る場合があります。

但し熱処理雰囲気で使用するH2（CO）雰囲気、H₂＋不活性ガス雰囲気中のCO+1/2O₂⇔CO2、H₂+1/2O₂⇔H₂Oから解離して生じる

1×10^-20atm以下のO₂分圧を測定し、雰囲気管理する事ができます。

本計器はO₂分圧を測定します。同じO₂濃度のガスでも圧力の変動により指示値も変化します。

例えば大気エア（20.60%）を0.5atmに減圧した場合、指示値は10.30%となります。

燃焼排ガス中には燃料によって違いますが、１０％前後の水分が含まれています。

この水分が結露して水としてセンサーに触れますと高温加熱されたセラミックセンサーはヒートショックで破損する可能性はありますが、高温のまま水蒸気として測定すれば問題ありません。

弊社排ガス用O₂センサーは設備に直接取り付け、ダイレクトサンプリング出来る様設計されています。

サンプルを引き込む必要がある場合はドレンポット、電子クーラー等の除湿器が必要になる可能性があります。

また弊社製品には水分を含んだガスをフロー内で分離し、そのまま測定可能なタイプもございます。

詳細はお問い合わせください。

あくまで実際の雰囲気内のダスト量・質によりますが、
弊社は以下の通りダストのある雰囲気内で測定に対応しています。（TBシリーズ）

1.センサーセル保護の為、TBフィルターが付属しており直接的に接触するダストを軽減しています。

2.アクセサリ付属により手動・自動パージシステムを導入する事ができます。

　その他雰囲気に合わせて前処理用のアクセサリをご提案致します。

CO+H₂/CO₂＋H₂Oから解離して生じる10^-20atm以下のO₂分圧測定により(CO+H₂)%の測定が可能です。

またコントロールユニットC-28Cではm値１の当量燃焼をゼロ点とし-O₂%→0→+O₂%のレンジで表す事が可能です。

例えば1%（CO+H2）＋0.5%O₂=1%CO₂+H₂Oになりますので1%(CO+H2)を-0.5%O₂と置き換え表示します。

以下の点にご注意下さい。

1.センサー部はジルコニアセラミックを735℃に高温加熱しています。
　水分が混入しますとヒートショックによりセル破損の恐れがあります。
　サンプルガスが高温の場合、結露による水分が発生してもセンサー部に混入しない様に
　ドレンポット、ミストセパレータ等のアクセサリの設置する、センサー向き・配管方向を
　センサー部に対して水分が流れ込まないように設置するなどご検討下さい。

2.本計器はO₂分圧を測定します。センサーに背圧がかからないようにして下さい。
　センサー下流のフローの詰まり、配管による圧力等が発生しない様にして下さい。
3.センサー部は高温になりますので火傷や部品の溶解等にご注意下さい。

センサー設置位置を検討する事により測定可能となる場合が多くあります。

具体的にご相談頂ければアドバイスさせていただきます。

TBシリーズ等濃淡電池方式のO2センサーは基準ガスとサンプルの酸素分圧差により発生する電圧を濃度に置き換えます。

基準ガスは周囲の雰囲気を利用し、20.6％で計算していますのでN₂雰囲気、O₂雰囲気内にセンサーを設置しますと

分圧差が無い状態になり、使用出来ません。この様な使用方法をされる場合には

限界電流方式のFGシリーズが適しています。

用途・測定環境により変わりますので個別にご相談ください。

あります。但し、センサーには個体差があり、コントロールユニットとのマッチングを取った上で出荷しています。

よって互い新品であっても固体差により±10％前後の指示差が生じる可能性がありますので

交換使用する場合は再校正が必要になります。これは部品交換を行なった場合も同様です。

センサーの故障についてはセル劣化、ヒーター断線、RTD断線等ありますが、概ね高い方へスケールオーバーします。

このことは酸素濃度を低く抑えて監視計器として使用する際には安全方向に働くことになります。

ジルコニア濃淡電池で低濃度のＯ2を測定する場合は問題ありません。

ジルコニアセルの起電力特性はセル温度735℃の場合、1桁下がる毎に50mVの起電力を発生します。

即ち100％から10％の変化に50mV、10％から１％の変化に50mV、…1ppmから0.1ppmの変化に対して50mV発生します。

エアー導入時では1mVの変化でも１％の指示変化が見られますが、数％オーダーになれば殆ど精度を保てる事になります。

反対に高濃度酸素測定の場合は大きな指示誤差になりますので、その様なサンプル測定の場合は濃淡電池方式よりも限界電流方式（FGシリーズ）をお薦めします。

再立ち上げして尚、故障警報がONの場合

1.センサーのヒーター、RTDの抵抗を測定し、異常が無いか調べる。

2.異常が無ければコントロールユニットの端子台にてそれぞれの抵抗値を測定し、異常が無いか調べる。
　端子台で異常が認められたら信号ケーブルの不良が考えられます。

100mまで対応可能です。ただし在庫の状況により納期が通常より遅れる場合があります。

高く出る場合と低く出る場合がありますが、まずゼロガスとスパンガスを導入し、
指示値をチェックして下さい。指示がずれていれば標準ガス校正を行って下さい。
それでも期待値と違う場合は

①高く出る場合
　サンプル源が負圧でどこからかエアーの漏れこみがある。
　継手の増し締め、Oリングの交換、センサー周辺の亀裂、配管の亀裂等を
　チェックして下さい。

　又、排ガスO₂計の場合はプローブを始めとする内部閉塞や出口閉塞による
　アスピレーターエアーの逆流で指示が高くなることがあります。

② 低く出る場合
　可燃性ガスが含まれていないか、その可能性が無いかご検討下さい。
　一般にCO、H₂等が含まれていましたらその量の半分のO₂が燃焼反応により
　消費されることになります。

※このご質問は酸素濃度計が正しい値を示していてもお客様の思い込みで指示異常と
　考えられることが多い様です。

まず、C-28Cの下段の表示をご確認ください。

MENUボタンにてセル温度735の表示を出した後、もう一度MENUボタンを押してください。

この状態で下段表示はセル起電力の表示になります。

① もう一度、エアーを導入して起電力をチェックしてください。

② 今度は標準ガス（もしくはサンプル）を導入してください。

③ エアーと標準ガスの起電力差と取扱説明書の起電力特性グラフを比較し、極端に小さい場合はセルの劣化が認められます。

④ 起電力が適正な値を出力している場合は校正ミスが推測されます。これは違った値のガスを導入してどちらもゼロ校正、もしくはスパン校正したものと考えられます。CALクリアし、もう一度校正し直してください。

弊社排ガスO₂計は殆どがダイレクトサンプリングで水分を含んだウェットベースで測定しています。
よってサンプル中の水蒸気で希釈された形になり、燃料により違いはありますが10%前後低く表示されます。
極端な例で、サンプル中に50%の水分があればドライベースとの差は倍になります。
このことを利用してウェットベースとドライベースのO₂を測定して水分計として使用している機種もあります。

例えば大気を1Paまで減圧した場合の酸素分圧は≒0.2×10－5atmO2＝2ppmになりますが、その雰囲気をそのまま大気圧に戻せば206000ppmになります。

一旦、低濃度に表示されてもN2、Ar等で複圧すればセンサー周辺の減圧された大気が濃縮される形になり、センサー取付場所と雰囲気導入口との関係では10％近くまで上がる事もあります。

その後は拡散されて導入された不活性ガスの値に近づきますが、上昇した時も異常では無く、その時点、その場における酸素濃度を表していることになります。