(57)【要約】【課題】メタンガス等の炭化水素ガスが含まれる被測定ガス中における酸素濃度の検出を安定させることができるジルコニア式酸素センサを提供すること。【解決手段】ジルコニア式酸素センサ１は，ジルコニアエレメント２の両面に互いに対向するよう一対の白金電極２１，２２を配設してなる。一方の白金電極２１は，被測定ガスＧ１に接触させる被測定ガス側電極２１として機能し，他方の白金電極２２は，基準ガスＧ２に接触させる基準ガス側電極２２として機能する。被測定ガス側電極２１の近傍には，その触媒作用により被測定ガスＧ１中に含まれるメタンガス等の炭化水素ガスが分解されて酸素濃度が低下することを抑制するための酸素濃度低下抑制物質４が配設されている。酸素濃度低下抑制物質４は炭酸バリウムである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジルコニアエレメントと，該ジルコニアエレメントの両面に互いに対向するよう配設した一対の白金電極とを有し，該一対の白金電極の一方が被測定ガスに接触する被測定ガス側電極として機能し，他方が基準ガスに接触する基準ガス側電極として機能するよう構成したジルコニア式酸素センサにおいて，
上記被測定ガス側電極の近傍には，白金の触媒作用により上記被測定ガス中に含まれるメタンガス等の炭化水素ガスが分解されて酸素濃度が低下することを抑制するための酸素濃度低下抑制物質を配設したことを特徴とするジルコニア式酸素センサ。
【請求項２】
請求項１において，上記被測定ガス側電極の近傍には，多数のセラミックボールが配置してあると共に，上記酸素濃度低下抑制物質は，上記多数のセラミックボールに担持してあることを特徴とするジルコニア式酸素センサ。
【請求項３】
請求項１又は２において，上記酸素濃度低下抑制物質は，炭酸バリウムであることを特徴とするジルコニア式酸素センサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において，上記ジルコニア式酸素センサは，熱処理炉内の雰囲気ガスを上記被測定ガスとし，該被測定ガス中における酸素濃度を測定して，上記熱処理炉内の雰囲気ガスの調整を行うために用いることを特徴とするジルコニア式酸素センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，熱処理炉等の内部の酸素濃度を測定するために用いるジルコニア式酸素センサに関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば，浸炭処理を行う際には，熱処理炉内にキャリアガス及びエンリッチガスを流すと共にこの炉内を加熱し，上記エンリッチガスの流量を制御して，炉内の雰囲気ガスを調整している。この雰囲気ガスの調整は，炉内の浸炭処理能力を示すカーボンポテンシャルを算出することにより行っている。そして，このカーボンポテンシャルを算出するために，ジルコニアエレメントに一対の白金電極を配設して構成したジルコニア式酸素センサを用いている。
【０００３】
このジルコニア式酸素センサは，一方の白金電極を炉内の雰囲気ガスに接触させると共に他方の白金電極を大気に接触させて用いる。そして，上記一対の白金電極の間に発生する起電力の大きさを測定することにより，雰囲気ガス中の酸素濃度を検出する。そして，カーボンポテンシャル調節器により，上記検出された酸素濃度よりカーボンポテンシャルを求め，このカーボンポテンシャルの値が目標値になるよう，上記エンリッチガスの流量を制御している。
このように，炉内の雰囲気ガス中の酸素濃度を測定するためにジルコニア式酸素センサを用いた例としては，例えば，特許文献１に示すものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２８０７７０号公報
【０００５】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記ジルコニア式酸素センサを用いた上記雰囲気ガスのカーボンポテンシャルの制御においては，上記炉内にメタンガス等の炭化水素ガスが多く存在すると，上記カーボンポテンシャル調節器は，実際のカーボンポテンシャルの値よりも大きな値を算出してしまう。このことは，上記一方の白金電極に上記炭化水素ガスが接触した際に，白金電極が触媒として作用し，炭化水素ガスが分解反応を起こしたことによって，炉内の酸素濃度が低下したために発生したものと考えられる。
そのため，上記従来のジルコニア式酸素センサによっては，酸素濃度の検出が不安定であり，上記カーボンポテンシャルの制御を安定させることが困難になっている。
【０００６】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，メタンガス等の炭化水素ガスが含まれる被測定ガスについても，この被測定ガス中における酸素濃度の検出を安定させることができるジルコニア式酸素センサを提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】
本発明は，ジルコニアエレメントと，該ジルコニアエレメントの両面に互いに対向するよう配設した一対の白金電極とを有し，該一対の白金電極の一方が被測定ガスに接触する被測定ガス側電極として機能し，他方が基準ガスに接触する基準ガス側電極として機能するよう構成したジルコニア式酸素センサにおいて，
上記被測定ガス側電極の近傍には，白金の触媒作用により上記被測定ガス中に含まれるメタンガス等の炭化水素ガスが分解されて酸素濃度が低下することを抑制するための酸素濃度低下抑制物質を配設したことを特徴とするジルコニア式酸素センサにある（請求項１）。
【０００８】
本発明のジルコニア式酸素センサは，上記のごとく，上記ジルコニアエレメントの両面に上記白金電極を配設して構成したものである。そして，上記被測定ガスと上記基準ガスとの間の酸素濃度の違いによって生じる上記被測定ガス側電極と上記基準ガス側電極との間に発生する起電力の変化により，酸素濃度を検出する。
この際，上記ジルコニア式酸素センサにおいては，上記被測定ガス側電極の近傍に，上記酸素濃度低下抑制物質が配設されている。
【０００９】
そのため，上記酸素濃度の測定を行うための被測定ガス中にメタンガス等の炭化水素ガスが含まれている場合でも，この炭化水素ガスが上記白金電極よりなる被測定ガス側電極の白金を触媒として分解反応を起こし被測定ガス中の酸素濃度を低下させることを抑制することができる。
それ故，上記ジルコニア式酸素センサによれば，メタンガス等の炭化水素ガスが含まれる被測定ガスについても，この被測定ガス中における酸素濃度の検出を安定させることができる。
【００１０】
上記被測定ガス中のメタンガス等の炭化水素ガスが分解すると，この被測定ガス中の酸素濃度が低下する要因としては，必ずしも明確ではないが，以下のように何通りかが考えられる。すなわち，１つの要因は，被測定ガス中の上記炭化水素ガスが白金を触媒として被測定ガス中の酸素と反応することにより酸素濃度が低下するということである。この反応としては，主に，２ＣＨ４＋Ｏ２→２ＣＯ＋４Ｈ２が起こっているものと考えられる。
【００１１】
また，他の要因は，上記炭化水素ガスが白金を触媒として分解すると炭素と水素になり，この炭素と上記被測定ガス中に存在する酸素とが反応することにより酸素濃度が低下するということである。この反応としては，主に，ＣＨ４→Ｃ＋２Ｈ２が起こっているものと考えられる。
そして，上記被測定ガス中の酸素濃度の低下は，上記いずれか一方の要因又は双方の要因により生じているものと考えられる。
【００１２】
なお，上記被測定ガス側電極と基準ガス側電極との間に発生する起電力（Ｅ）の変化により被測定ガス中の酸素濃度（Ｐｒ）を検出する際には，例えば，以下の関係式（１）を用いることができる。
Ｅ＝（ＲＴ／４Ｆ）・Ｌｎ（Ｐｒ／Ｐｍ）．．．．．．．（１），
Ｒ：気体定数  ８．３１４４［Ｊ・ｍｏｌ−１・Ｋ−１］，
Ｔ：絶対温度［Ｋ］，
Ｆ：ファラデー定数  ９．６４９×１０４［Ｃ・ｍｏｌ−１］，
Ｐｍ：基準ガス中の酸素濃度，
【００１３】
【発明の実施の形態】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
上記被測定ガス側電極の近傍には，多数のセラミックボールが配置してあると共に，上記酸素濃度低下抑制物質は，上記多数のセラミックボールに担持してあることが好ましい（請求項２）。
この場合には，上記被測定ガスは，セラミックボールに担持した酸素濃度低下抑制物質に接触すると共に，上記多数のセラミックボール同士の間に形成された隙間を通過して，上記被測定ガス側電極に接触する。そのため，上記被測定ガスは，酸素濃度低下抑制物質及び被測定ガス側電極に適切に接触する。これにより，被測定ガス中にメタンガス等の炭化水素ガスが含まれている場合でも，上記酸素濃度の低下が発生することを容易に抑制することができる。
【００１４】
また，上記酸素濃度低下抑制物質は，炭酸バリウムであることが好ましい（請求項３）。この場合には，上記炭酸バリウムにより，上記被測定ガス中のメタンガス等の炭化水素ガスの分解による酸素濃度の低下を一層容易に抑制することができる。そのため，上記炭化水素ガスが含まれる被測定ガスについて，その酸素濃度の検出を一層安定させることができる。
【００１５】
上記炭酸バリウムにより酸素濃度の低下を抑制できる理由としては，必ずしも明確ではないが，以下のように考えられる。すなわち，上記白金電極よりなる被測定ガス側電極の近傍に上記炭酸バリウムが配設されていることにより，メタンガス等の炭化水素ガスが分解され難くなるという現象，あるいは，上記炭酸バリウムが上記炭化水素ガスを生成する反応を起こすという現象のいずれか又は双方が生じていると考えられる。そして，後者の場合には，被測定ガス中の上記炭化水素ガスの分解と，上記炭化水素ガスの生成とがバランスすることにより，上記酸素濃度の低下を抑制できるものと考えられる。
【００１６】
また，上記ジルコニア式酸素センサは，熱処理炉内の雰囲気ガスを上記被測定ガスとし，該被測定ガス中における酸素濃度を測定して，上記熱処理炉内の雰囲気ガスの調整を行うために用いることが好ましい（請求項４）。
この場合には，上記雰囲気ガス中にメタンガス等の炭化水素ガスが含まれていても，上記のごとく優れたジルコニア式酸素センサの性質により，雰囲気ガス中の酸素濃度を安定して検出することができる。そのため，上記雰囲気ガスの調整を適切に行うことができる。
【００１７】
また，上記熱処理炉内においては，例えば被処理物に浸炭処理を行うことができる。この際，上記雰囲気ガスの調整としては，上記ジルコニア式酸素センサにより求めた酸素濃度より，熱処理炉内の浸炭処理能力を示す値であるカーボンポテンシャルを求め，このカーボンポテンシャルを調整することにより行うことができる。
【００１８】
【実施例】
以下に，図面を用いて本発明のジルコニア式酸素センサにかかる実施例につき説明する。
本例のジルコニア式酸素センサ１は，図１，図２に示すごとく，ジルコニアエレメント２と，このジルコニアエレメント２の両面に互いに対向するよう配設した一対の白金電極２１，２２とを有している。一方の白金電極２１は，被測定ガスＧ１に接触させる被測定ガス側電極２１として機能し，他方の白金電極２２は，基準ガスＧ２に接触させる基準ガス側電極２２として機能する。そして，ジルコニア式酸素センサ１は，上記被測定ガス側電極２１と上記基準ガス側電極２２との間に発生する起電力を検出することにより，被測定ガスＧ１中の酸素濃度を検出するよう構成されている。
【００１９】
また，上記被測定ガス側電極２１の近傍には，白金の触媒作用により上記被測定ガスＧ１中に含まれるメタンガスが分解されて酸素濃度が低下することを抑制するための酸素濃度低下抑制物質４が配設されている。本例の酸素濃度低下抑制物質４は，炭酸バリウムである。
【００２０】
以下に，これを詳説する。
図１，図２に示すごとく，上記ジルコニア式酸素センサ１は，上記被測定ガス側電極２１と基準ガス側電極２２とを配設したジルコニアエレメント２を，ハウジング（保護筒）１１内に配設して形成されている。そして，ハウジング１１の先端部側に上記被測定ガス側電極２１が位置するよう，ジルコニアエレメント２をハウジング１１内に配設している。
上記ハウジング１１の内部には，上記基準ガス側電極２２に基準ガスＧ２を接触させるための絶縁筒１２が配設されている。そして，基準ガス側電極２２は，上記絶縁筒１２の内側に形成された基準ガス室１２１に曝されており，基準ガス室１２１内に取り込まれた基準ガスＧ２と接触する。また，本例の基準ガスＧ２は大気である。
【００２１】
また，上記ハウジング１１には，被測定ガスＧ１をその内部に導入するための導入口１１２が設けられており，ハウジング１１の内周側と絶縁筒１２の外周側との間には，被測定ガス室１１１が形成されている。この被測定ガス室１１１には，上記ジルコニアエレメント２及び被測定ガス側電極２１が曝されている。
【００２２】
そして，本例においては，上記被測定ガス室１１１に，上記酸素濃度低下抑制物質４を担持した多数のセラミックボール３が配置されている。このセラミックボール３は，セラミックス（ＳｉＣ，Ａｌ２Ｏ３，Ｚｒ２Ｏ３等）よりなる略球状体で，０．５〜３ｍｍの直径を有している。
また，本例では，上記酸素濃度低下抑制物質４としての炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）と水ガラス（ＳｉＯ２＋Ｎａ２Ｏ）とを１：１の比率で混合し，これをセラミックボール３に担持した。より具体的には，炭酸バリウム５ｇと水ガラス５ｇとを混合し，これを約１００個の直径３ｍｍのセラミックボール３に担持した。そして，この担持後の約１００個のセラミックボール３を上記被測定ガス室１１１に配置した。
【００２３】
また，多数のセラミックボール３同士の間には隙間３１が形成されている。そして，上記ハウジング１１の導入口１１２より上記被測定ガス室１１１に導入された被測定ガスＧ１は，上記多数のセラミックボール３に担持した酸素濃度低下抑制物質４に接触しながら上記隙間３１を通過して，上記ジルコニアエレメント２及び被測定ガス側電極２１に接触する。上記多数のセラミックボール３による隙間３１の形成により，被測定ガスＧ１を，酸素濃度低下抑制物質４，ジルコニアエレメント２及び被測定ガス側電極２１に適切に接触させることができる。
【００２４】
また，図３に示すごとく，上記ジルコニア式酸素センサ１は，熱処理炉５内の雰囲気ガス中の酸素濃度を測定するために用いる。すなわち，本例のジルコニア式酸素センサ１は，上記雰囲気ガスを上記被測定ガスＧ１とし，この被測定ガスＧ１中における酸素濃度を測定して，熱処理炉５内の雰囲気ガスの調整を行うために用いる。また，本例においては，熱処理炉５内において浸炭処理を行うため，上記雰囲気ガスの調整として熱処理炉５内のカーボンポテンシャルの調整を行う。
【００２５】
図３に示すごとく，上記熱処理炉５には，キャリアガス供給ライン５１と原料ガス供給ライン５２とが接続されており，また，この熱処理炉５内を加熱するためのヒータ５３が配設されている。また，上記ジルコニア式酸素センサ１は，上記ハウジング１１の導入口１１２が熱処理炉５内に位置するよう熱処理炉５に配設されている。また，熱処理炉５には，ジルコニア式酸素センサ１により検出した酸素濃度に基づいてカーボンポテンシャルを求めるカーボンポテンシャル調節器５４が接続されている。
【００２６】
上記浸炭処理を行うに当たっては，熱処理炉５内に被処理物（鋼）６を配置し，上記キャリアガス供給ライン５１より，熱処理炉５内に窒素（Ｎ２），水素（Ｈ２），一酸化炭素（ＣＯ）等を含有するキャリアガスを供給する。また，上記ヒータ５３により，熱処理炉５内を浸炭に適した温度（例えば，約９００〜１０００℃）に昇温する。また，浸炭処理を活性化させるために，上記原料ガス供給ライン５２より，熱処理炉５内に都市ガス，メタンガス，ＬＰＧ（ブタン，プロパン）等の炭化水素ガスのいずれかよりなる原料ガスをエンリッチガスとして供給する。これにより，被処理物６の表面より炭素（Ｃ）が含浸され，この被処理物６に浸炭処理が行われる。
【００２７】
また，上記ジルコニア式酸素センサ１の被測定ガス室１１１には，上記導入口１１２より被測定ガスＧ１としての上記雰囲気ガスが導入される。そして，ジルコニア式酸素センサ１は，被測定ガスＧ１と基準ガスＧ２との間の酸素濃度の違いにより，上記被測定ガス側電極２１と上記基準ガス側電極２２との間に発生する起電力の変化により，酸素濃度を検出する。
また，上記カーボンポテンシャル調節器５４は，上記検出を行った酸素濃度に基づいてカーボンポテンシャルを求める。
【００２８】
また，カーボンポテンシャル調節器５４は，上記熱処理炉５内のカーボンポテンシャルの値が目標とする値になるよう上記原料ガス供給ライン５２に設けた制御弁５２１の開度を調節する。
上記のごとく，上記ジルコニア式酸素センサ１における被測定ガス室１１１には，上記酸素濃度低下抑制物質４としての炭酸バリウムを担持したセラミックボール３が配置されている。そのため，上記被測定ガスＧ１としての雰囲気ガス中のメタンガスが上記白金電極よりなる被測定ガス側電極２１に接触したときでも，メタンガスの分解反応により雰囲気ガス中の酸素濃度が低下することを抑制することができる。
【００２９】
そのため，ジルコニア式酸素センサ１は，雰囲気ガス中における酸素濃度の検出を安定しておこなうことができる。また，本例によれば，上記カーボンポテンシャル調節器５４は，熱処理炉５内のカーボンポテンシャルを適切に制御することができ，被処理物６の表面に目標とする浸炭処理を適切に行うことができる。
【００３０】
（確認試験）
この確認試験においては，上記酸素濃度低下抑制物質４としての炭酸バリウムによる酸素濃度低下を抑制する優れた性質を確認する試験を行った。
すなわち，この確認試験では，試験用反応器内に上記熱処理炉５内の雰囲気ガスとほぼ同じガス組成の状態を擬似的に形成した。そして，この状態において反応器内に白金，炭酸バリウムを配置し，このときの反応器内のガス組成の変化を測定した。また，熱処理炉５の内壁が鉄よりなることを考慮して，上記反応器内には鉄（Ｆｅ）を配置しておいた。
【００３１】
具体的には，まず，上記反応器内に，一酸化炭素（ＣＯ），窒素（Ｎ２），二酸化炭素（ＣＯ２），メタン（ＣＨ４）を充填し，その後上記反応器を昇温して約９３０℃に保持した。そして，この状態（試験前）において，上記反応器内に炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）を入れ場合（試験１），白金（Ｐｔ）を入れた場合（試験２），並びに炭酸バリウム及び白金を入れた場合（試験３）について，反応器内のガス組成の変化を測定した。
【００３２】
上記測定を行った結果を表１に示す。同表において，上記炭酸バリウムを入れた場合（試験１）においては，上記ガス組成は，試験前に比べてメタンの濃度［ｖｏｌ％］が０．５増加した状態となった。この結果より，上記反応器内に炭酸バリウムが存在するとメタンの生成が行われることがわかる。
また，上記白金を入れた場合（試験２）においては，上記ガス組成は，試験前に比べてメタンの濃度［ｖｏｌ％］が０．８減少した状態となった。この結果より，上記反応器内に白金が存在するとメタンの分解が行われることがわかる。
【００３３】
また，上記炭酸バリウム及び白金を入れた場合（試験３）においては，上記ガス組成は，試験前に比べてメタンの濃度［ｖｏｌ％］が０．１増加した状態となった。この結果より，上記反応器内に炭酸バリウム及び白金が存在するとメタンの分解を抑制できることがわかる。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
上記試験３において，メタンの分解を抑制できる理由としては，以下のように考えられる。すなわち，上記白金の近傍に上記炭酸バリウムが存在することにより，白金を触媒とするメタンの分解反応が抑制されるという現象，あるいは，炭酸バリウム自体が上記反応器内のガス組成，すなわち上記熱処理炉５内の雰囲気ガス中の物質と反応してメタンを生成して，メタンの分解と生成とがバランスする現象のいずれか又は双方が生じていることにより，メタンの分解が抑制されるものと考えられる。
また，上記雰囲気ガス中の酸素濃度は，メタンの分解に伴って発生するものと考えられるため，上記メタンの分解を抑制することにより，上記酸素濃度の低下を抑制することができる。
【００３６】
（性能試験）
この性能試験においては，上記実施例に示したジルコニア式酸素センサ１を用いて上記熱処理炉５内のカーボンポテンシャル（ＣＰｏ２（ＢａＣＯ３））を算出し，これを従来のジルコニア式酸素センサを用いた場合（ＣＰｏ２）及び二酸化炭素センサを用いた場合（ＣＰｃｏ２）と比較した。
上記性能試験における各条件としては，以下のようにした。すなわち，熱処理炉５には，上記キャリアガスとしての１３Ａガスを流量２０［Ｌ／ｍｉｎ］で供給し，炉内温度は１２０３［Ｋ］に保った。また，熱処理炉５には，上記エンリッチガスとしての１３Ａガスを流量４００［ｍｌ／ｍｉｎ］で供給した。
なお，熱処理炉５の容積は５０［Ｌ］であり，上記キャリアガスのカーボンポテンシャルは０．４［％Ｃ］であった。
【００３７】
また，上記二酸化炭素センサとしては，分子の固有振動よりある特定の波長の赤外線が吸収される性質により二酸化炭素の濃度（分圧）を求める赤外線吸収法を用いたものとした。そのため，本性能試験においては，二酸化炭素センサによるＣＰｃｏ２が実際のカーボンポテンシャルに最も近い値を示すものとし，このＣＰｃｏ２に対して，ＣＰｏ２（ＢａＣＯ３）とＣＰｏ２とがどれだけ近い値を示すかによって性能の評価を行った。
【００３８】
なお，上記各カーボンポテンシャル（ＣＰｏ２（ＢａＣＯ３），ＣＰｏ２，ＣＰｃｏ２）は，以下の関係式（２），（３）を用いて算出した。
ＣＰｏ２（ＢａＣＯ３），ＣＰｏ２＝（Ａｓ・Ｐｃｏ）／Ｐｏ２１／２・Ｋ２．．．．（２），
ＣＰｃｏ２＝（Ａｓ・Ｐｃｏ２）／Ｐｃｏ２・Ｋ１．．．．（３），
Ａｓ：処理温度におけるオーステナイト中の飽和炭素濃度［ｍａｓｓ％］，
Ｐｃｏ：エンリッチガスの組成より算出した一酸化炭素の分圧，
Ｐｏ２：検出された酸素の分圧，
Ｐｃｏ２：検出された二酸化炭素の分圧，
Ｋ１：＜Ｃ＞＋（１／２）Ｏ２＝ＣＯの平衡定数，
Ｋ２：＜Ｃ＞＋ＣＯ２＝２ＣＯの平衡定数，
＜Ｃ＞：被処理材中に固溶した炭素（Ｃ），
【００３９】
また，上記関係式（２），（３）中におけるＡｓ，Ｋ１，Ｋ２は，下記の関係式により算出した。
Ａｓ＝０．２３２９０−５．６９５７×１０−４（Ｔ−２７３）＋１．８８３０×１０−６（Ｔ−２７３）２，
Ｋ１＝ｅｘｐ｛（１１１７１３＋８７．６５４８Ｔ）／８．３１４４Ｔ｝，
Ｋ２＝ｅｘｐ｛（１７０７０７−１７４．４７３Ｔ）／（−８．３１４４Ｔ）｝，
ここでＴは処理温度［Ｋ］である。
【００４０】
上記性能試験を行った結果を図４に示す。同図において，横軸は時間［ｍｉｎ］を示し，縦軸はＣＰｏ２（ＢａＣＯ３），ＣＰｏ２，ＣＰｃｏ２［％Ｃ］を示す。また，熱処理炉５内のメタン（ＣＨ４）濃度の検出も行ったので，同図における縦軸はＣＨ４［ｖｏｌ％］も示す。
図４より，熱処理炉５内にメタンが存在すると，従来のジルコニア式酸素センサによるＣＰｏ２は，実際のカーボンポテンシャルに近い値を出す二酸化炭素センサによるＣＰｃｏ２に対して著しく大きな値を出すことがわかる。
【００４１】
これに対し，上記炭酸バリウムを用いたジルコニア式酸素センサ１によるＣＰｏ２（ＢａＣＯ３）は，二酸化炭素センサによるＣＰｃｏ２に対して近似した値を出すことがわかる。
以上より，上記炭酸バリウムを用いたジルコニア式酸素センサ１は，熱処理炉５内のカーボンポテンシャルを算出するのに適していることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における，ジルコニア式酸素センサを示す断面説明図。
【図２】実施例における，ジルコニア式酸素センサを示す図で，図１におけるＡ−Ａ線矢視断面説明図。
【図３】実施例における，ジルコニア式酸素センサを配設した熱処理炉を示す説明図。
【図４】性能試験における，時間［ｍｉｎ］とカーボンポテンシャル［％Ｃ］との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１．．．ジルコニア式酸素センサ，
２．．．ジルコニアエレメント，
２１．．．被測定ガス側電極，
２２．．．基準ガス側電極，
３．．．セラミックボール，
３１．．．隙間，
４．．．酸素濃度低下抑制物質，
５．．．熱処理炉，
５４．．．カーボンポテンシャル調節器，
Ｇ１．．．被測定ガス，
Ｇ２．．．基準ガス，
【図１】
2004294330.tif 000004
【図２】
2004294330.tif 000005
【図３】
2004294330.tif 000006
【図４】
2004294330.tif 000007