(57)【要約】      （修正有）【課題】耐久性のある炉用の酸素監視システムを提供する。【解決手段】酸素監視システム１００は、感知された酸素信号を提供するための酸素センサ１０４を含む酸素監視プローブ１０２を備える。更に、酸素監視システム１００は、感知された酸素信号を受信するための高入力インピーダンス増幅器１１０を含む読み取り器１０８を備えている。高入力インピーダンス増幅器１１０は、信号の分離または調整を提供し、それによって、酸素読み取りの誤りの不確実性が減少する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
炉用の酸素監視システムであって、
感知された酸素信号を提供するための酸素センサを含む酸素監視プローブと、
感知された酸素信号を受信するための高入力インピーダンス増幅器を含む読み取り器を備え、前記高入力インピーダンス増幅器は、１００ＧΩを超える差動又はコモンモード入力インピーダンスを有する、酸素監視システム。
【請求項２】
前記高入力インピーダンス増幅器は、１０１２Ω、１０１３Ω、１０１４Ω又は１０１５Ωを超える差動またはコモンモード入力インピーダンスを有する、請求項１に記載の酸素監視システム。
【請求項３】
前記高入力インピーダンス増幅器は、１００ｋΩ未満の低い入力基準インピーダンスを有する、請求項１に記載の酸素監視システム。
【請求項４】
前記高入力インピーダンス増幅器は、Burr−Brown(商標)社のINA116である、請求項１に記載の酸素監視システム。
【請求項５】
前記読み取り器はまた、経時的に炉内で感知された酸素濃度及び/又は温度をグラフィカルに表示するための電子ディスプレイを含む、請求項１に記載の酸素監視システム。
【請求項６】
更に、酸素監視プローブの基準チャンバ内に空気を送り込む基準空気ポンプを含む、請求項１に記載の酸素監視システム。
【請求項７】
更に、基準空気ポンプと基準チャンバとの間に、空気流れコントローラを含む、請求項６に記載の酸素監視システム。
【請求項８】
炉用の酸素監視システムの読み取り器であって、
酸素センサを含む酸素監視プローブから感知された酸素信号を受信する高入力インピーダンス増幅器を備え、
前記高入力インピーダンス増幅器は、１００ＧΩを超える差動又はコモンモード入力インピーダンスを有する、読み取り器。
【請求項９】
前記高入力インピーダンス増幅器は、１０１２Ω、１０１３Ω、１０１４Ω又は１０１５Ωを超える差動またはコモンモード入力インピーダンスを有する、請求項８に記載の読み取り器。
【請求項１０】
前記高入力インピーダンス増幅器は、１００ｋΩ未満の低い入力基準インピーダンスを有する、請求項８に記載の読み取り器。
【請求項１１】
前記高入力インピーダンス増幅器は、Burr−Brown(商標)社のINA116である、請求項８に記載の読み取り器。
【請求項１２】
更に、経時的に炉内で感知された酸素濃度及び/又は温度をグラフィカルに表示するための電子ディスプレイを含む、請求項８に記載の読み取り器。
【請求項１３】
炉内の酸素を監視する方法であって、
酸素センサを含む酸素監視プローブを用いて、酸素信号を感知するステップと、
高インピーダンス増幅器を含む読み取り器を用いて感知された酸素信号を受信するステップを含み、前記高入力インピーダンス増幅器は、１００ＧΩを超える差動又はコモンモード入力インピーダンスを有する、方法。
【請求項１４】
前記高入力インピーダンス増幅器は、１０１２Ω、１０１３Ω、１０１４Ω又は１０１５Ωを超える差動またはコモンモード入力インピーダンスを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記高入力インピーダンス増幅器は、１００ｋΩ未満の低い入力基準インピーダンスを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記高入力インピーダンス増幅器は、Burr-Brown(商標)社のINA116である、請求項９に記載の方法。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は一般に、炉用の酸素監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書における先行技術への言及は、先行技術が一般的な一般知識の一部を形成するという承認またはいかなる形式の示唆としても解釈されず、又は解釈されるべきではない。
【０００３】
酸素監視システムは、炉または窯内の酸素を監視するために使用される。システムは、酸素監視プローブを含み、該酸素監視プローブは感知された酸素信号を提供するための酸素センサを含む。読み取り器は、感知された酸素信号を受信して処理し、炉内の酸素濃度を決定する。
【０００４】
酸素分圧の決定は、温度と、もちろん、電荷平衡の半導体境界を越えて生成される起電力(ＥＭＦ)の結果としての酸素分圧の両方に依存する。ＥＭＦはネルンストの式によって決定され、該ネルンストの式は酸素を含む多くの異なる分圧を支援するための、周知で良く理解されている化学及び電気反応である。ネルンストの式は、様々な大気の酸素濃度を決定するために使用される。
【０００５】
しかし、出願人は、センサが時間の経過とともに劣化し、経年変化及び温度とともに、より高い内部ソースインピーダンスを発生させ、酸素測定値に誤りをもたらすことに気付いた。
【０００６】
好ましい実施形態は、これらの誤りに対してより耐性のある酸素監視システムを提供する。
【考案の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案の一態様に従って、炉用の酸素監視システムが提供され、該システムは、
感知された酸素信号を提供するための酸素センサを含む酸素監視プローブと、
感知された酸素信号を受信するための高入力インピーダンス増幅器を含む読み取り器を備える。
【０００８】
有利なことに、高入力インピーダンス増幅器は、信号を分離または調整し、それによって酸素読み取りの誤りの不確実性を低減する。
【０００９】
増幅器は、１００ＧΩ、１０１２Ω、１０１３Ω、１０１４Ω又は１０１５Ωを超える差動またはコモンモード入力インピーダンスを有する。増幅器の入力基準インピーダンスは低く、たとえば１００ｋΩ未満である。増幅器はBurr−Brown(商標)社のINA116である。
【００１０】
本考案の他の態様によれば、炉用の酸素監視システムの読み取り器が提供され、読み取り器は酸素センサを含む酸素監視プローブから感知された酸素信号を受信するための高インピーダンス増幅器を含む。
【００１１】
本考案の他の態様によれば、炉内の酸素を監視する方法が付与され、方法は、
酸素センサを含む酸素監視プローブを用いて、酸素信号を感知するステップと、
高インピーダンス増幅器を含む読み取り器を用いて感知された酸素信号を受信するステップを含む。
【００１２】
本明細書に記載の特徴の何れも、本考案の範囲内で本明細書に記載される他の特徴のいずれか１つまたは複数と任意の組み合わせで組み合わせることができる。
【００１３】
本考案の好ましい特徴、実施形態及び変形例は、本考案を実施するために当業者に十分な情報を提供する以下の詳細な説明から識別される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の実施形態に従った酸素監視システムの概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
本考案の実施形態により、図１に示すように、炉用の酸素監視システム１００が付与される。システム１００は、酸素センサ１０４を含む酸素監視プローブ１０２を含み、該酸素センサ１０４は炉内に配置されたときに感知された酸素信号１０６を提供する。電子的な読み取り器１０８は、感知された酸素信号１０６を受信するための高入力インピーダンス増幅器１１０を含む。
【００１６】
有利なことに、高入力インピーダンス増幅器１１０は、信号の分離または調整を提供し、それによって、炉からの酸素濃度信号１０６の誤りの不確実性が減少する。
【００１７】
増幅器１１０は、Burr−Brown(商標)社のINA116増幅器である。増幅器１１０は１００ＧΩを超える、より好ましくは１０１５Ωを超える差動またはコモンモード入力インピーダンスを有する。増幅器１１０は１００ｋΩ未満の低い入力基準インピーダンスを有する。増幅器１１０は、酸素分圧計算における不確実性を実質的に低減する。
【００１８】
読み取り器１０８はまた、経時的に炉内で感知された酸素濃度及び温度をグラフィカルに表示するための電子ディスプレイ１１２を含む。基準空気ポンプ１１４は、空気流れコントローラ１１６を介して基準チャンバに空気を送り込む。
【００１９】
当業者は本考案の範囲から逸脱することなく、多くの実施形態及び変形を行うことができることを理解するであろう。
【００２０】
法令に準拠して、本考案は、構造的または系統的特徴に多かれ少なかれ固有の言語で記載された。本明細書に記載の手段は、本考案を実施するための好ましい形態を含むから、本考案は、示されるかまたは説明される特定の特徴に限定されないことが理解されるべきである。
【００２１】
本明細書全体を通して「一実施形態」又は「実施形態」への言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本考案の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書全体の様々な場所での「一実施形態において」または「実施形態において」という句の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指すとは限らない。更に特定の特徴、構造又は特性は、１つまたは複数の組み合わせで任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年2月25日(2021.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
炉用の酸素監視システムであって、
感知された酸素信号を提供するための酸素センサを含む酸素監視プローブと、
感知された酸素信号を受信するための高入力インピーダンス増幅器を含む読み取り器を備え、前記高入力インピーダンス増幅器は、１００ＧΩを超える差動又はコモンモード入力インピーダンスを有する、酸素監視システム。
【請求項２】
前記高入力インピーダンス増幅器は、１０１２Ω、１０１３Ω、１０１４Ω又は１０１５Ωを超える差動またはコモンモード入力インピーダンスを有する、請求項１に記載の酸素監視システム。
【請求項３】
前記高入力インピーダンス増幅器は、１００ｋΩ未満の低い入力基準インピーダンスを有する、請求項１に記載の酸素監視システム。
【請求項４】
前記高入力インピーダンス増幅器は、Burr-Brown(商標)社のINA116である、請求項１に記載の酸素監視システム。
【請求項５】
前記読み取り器はまた、経時的に炉内で感知された酸素濃度及び/又は温度をグラフィカルに表示するための電子ディスプレイを含む、請求項１に記載の酸素監視システム。
【請求項６】
更に、酸素監視プローブの基準チャンバ内に空気を送り込む基準空気ポンプを含む、請求項１に記載の酸素監視システム。
【請求項７】
更に、基準空気ポンプと基準チャンバとの間に、空気流れコントローラを含む、請求項６に記載の酸素監視システム。
【請求項８】
炉用の酸素監視システムの読み取り器であって、
酸素センサを含む酸素監視プローブから感知された酸素信号を受信する高入力インピーダンス増幅器を備え、
前記高入力インピーダンス増幅器は、１００ＧΩを超える差動又はコモンモード入力インピーダンスを有する、読み取り器。
【請求項９】
前記高入力インピーダンス増幅器は、１０１２Ω、１０１３Ω、１０１４Ω又は１０１５Ωを超える差動またはコモンモード入力インピーダンスを有する、請求項８に記載の読み取り器。
【請求項１０】
前記高入力インピーダンス増幅器は、１００ｋΩ未満の低い入力基準インピーダンスを有する、請求項８に記載の読み取り器。
【請求項１１】
前記高入力インピーダンス増幅器は、Burr-Brown(商標)社のINA116である、請求項８に記載の読み取り器。
【請求項１２】
更に、経時的に炉内で感知された酸素濃度及び/又は温度をグラフィカルに表示するための電子ディスプレイを含む、請求項８に記載の読み取り器。