JP2011232141A

JP2011232141A - Hydrogen sensor and hydrogen detector

Info

Publication number: JP2011232141A
Application number: JP2010101947A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Yamaura; 真一山浦; Akihisa Inoue; 明久井上; Tadashi Inami; 正稲見
Original assignee: KYOEI DENSHI CO Ltd; Tohoku University NUC
Current assignee: KYOEI DENSHI CO Ltd; Tohoku University NUC
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2011-11-17

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen sensor usable in a simple and stable manner for a long period.SOLUTION: A hydrogen sensor 1 according to the present invention forms in a thin film shape a hydrogen sensitive body 10 made of a metal of which physical property value reversibly changes by the occlusion and discharge of hydrogen on the surface of a substrate 12 that is made of resin in a shape of a film, a sheet, or a plate.

Description

本発明は、気相中の水素濃度や液相中の溶存水素濃度を測定する水素センサ、およびこの水素センサを備える水素検出器に関する。 The present invention relates to a hydrogen sensor for measuring a hydrogen concentration in a gas phase or a dissolved hydrogen concentration in a liquid phase, and a hydrogen detector including the hydrogen sensor.

近年、燃料電池等の水素エネルギーの利用に対する関心の高まりから、気相中や液相中の水素ガスを検知するための水素センサの研究・開発が盛んに行われている。このうち、気相中の水素濃度を測定するための水素センサとしては、半導体からなる水素感応体を備え、半導体表面への水素の吸着や反応による電気抵抗の変化を検出するタイプのものが知られている（例えば、特許文献１参照）。但し、このタイプの水素センサは、水素感応体に対する水蒸気等の不純物の付着または反応に起因する電気抵抗の変化により、測定誤差が生じやすいという問題があった。 In recent years, research and development of a hydrogen sensor for detecting hydrogen gas in a gas phase or a liquid phase has been actively performed due to increasing interest in the use of hydrogen energy such as fuel cells. Among these, a hydrogen sensor for measuring the hydrogen concentration in the gas phase is known as a sensor that is equipped with a hydrogen detector made of semiconductor and detects changes in electrical resistance due to hydrogen adsorption and reaction on the semiconductor surface. (For example, refer to Patent Document 1). However, this type of hydrogen sensor has a problem that measurement errors are likely to occur due to adhesion of impurities such as water vapor to the hydrogen sensitive body or changes in electrical resistance due to reaction.

また、液相中の溶存水素濃度を測定する水素センサとしては、隔膜型ポーラログラフ式の溶存水素センサが実用化されている（例えば、東亜ＤＫＫ社製溶存水素計ＤＨＤＩ−１）。このポーラログラフ式の水素センサは、気体透過性の隔膜を通して水素を電解液中に浸透・拡散させることで、電解液中のアノード−カソード間に水素ガスの酸化反応に起因する電流を生じさせ、その電流値から溶存水素濃度を求めるようになっている（例えば、特許文献２参照）。 As a hydrogen sensor for measuring the dissolved hydrogen concentration in the liquid phase, a diaphragm type polarographic dissolved hydrogen sensor has been put into practical use (for example, dissolved hydrogen meter DHDI-1 manufactured by Toa DKK). This polarographic type hydrogen sensor generates an electric current caused by an oxidation reaction of hydrogen gas between an anode and a cathode in an electrolyte by allowing hydrogen to permeate and diffuse into the electrolyte through a gas-permeable diaphragm. The dissolved hydrogen concentration is obtained from the current value (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、ポーラログラフ式の水素センサは、使用に伴う角膜および電解液の劣化が激しく、長期間の使用に適さないという問題があった。また、装置を小型化するのが難しいという問題があった。 However, the polarographic hydrogen sensor has a problem in that the cornea and the electrolytic solution are greatly deteriorated during use, and is not suitable for long-term use. In addition, there is a problem that it is difficult to downsize the apparatus.

この他、気相中または液相中の水素濃度を測定する水素センサとして、水素吸蔵性の単体金属または合金からなる水素感応体を備え、この水素感応体を水素を含む気相または液相と接触させることにより電気抵抗の変化を検出する水素センサが提案されている（例えば、特許文献３参照）。 In addition, as a hydrogen sensor for measuring the hydrogen concentration in the gas phase or in the liquid phase, a hydrogen sensor comprising a hydrogen-absorbing elemental metal or alloy is provided, and the hydrogen sensor is converted into a gas phase or liquid phase containing hydrogen. A hydrogen sensor that detects a change in electrical resistance by bringing it into contact has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

特開２００２−７１６１１号公報JP 2002-71611 A 特開平５−２３２０８２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-232082 特開２００４−１２５５１３号公報JP 2004-125513 A

上記特許文献３では、絶縁基板上に水素吸蔵性の単体金属や合金をハンダ接着する手法が開示されているが、水素センサの精度を上げるためには水素吸蔵性の単体金属等をなるべく薄く形成した方が好ましく、この場合、蒸着やスパッタリング等により絶縁基板上に水素吸蔵性の単体金属等の薄膜を構成することが考えられる。 Patent Document 3 discloses a method of soldering a hydrogen-absorbing single metal or alloy on an insulating substrate, but in order to improve the accuracy of the hydrogen sensor, the hydrogen-absorbing single metal or the like is formed as thin as possible. In this case, it is conceivable to form a thin film of a hydrogen-absorbing simple metal or the like on the insulating substrate by vapor deposition or sputtering.

しかしながら、水素吸蔵性の単体金属および合金は、水素の吸収時に膨張し、放出時に収縮するという性質があるため、一般的なガラス等からなる基板の表面に従来の手法で薄膜を形成した場合、基板等が薄膜の変形を拘束することによって薄膜に亀裂や剥離等が生じ、測定精度や寿命に影響するという問題があった。このため、より簡便且つ安定的に長期間使用可能な水素センサの開発が望まれている。 However, since hydrogen occluding simple metals and alloys have the property of expanding when hydrogen is absorbed and contracting when released, when a thin film is formed on the surface of a substrate made of general glass or the like by a conventional method, When the substrate or the like restrains the deformation of the thin film, the thin film is cracked or peeled off, which affects the measurement accuracy and life. Therefore, development of a hydrogen sensor that can be used more simply and stably for a long period of time is desired.

本発明は、斯かる実情に鑑み、より簡便且つ安定的に長期間使用可能な水素センサおよび水素検出器を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention intends to provide a hydrogen sensor and a hydrogen detector that can be used more easily and stably for a long period of time.

（１）本発明は、水素の吸蔵および放出により可逆的に物性値が変化する金属からなる水素感応体を、フィルム状、シート状または平板状の樹脂からなる基板の表面に薄膜状に形成したことを特徴とする、水素センサである。 (1) In the present invention, a hydrogen sensitive body made of a metal whose physical property value reversibly changes by occlusion and release of hydrogen is formed in a thin film shape on the surface of a substrate made of a film-like, sheet-like or flat-like resin. This is a hydrogen sensor.

（２）本発明はまた、前記基板は、伸縮性を有することを特徴とする、上記（１）に記載の水素センサである。 (2) The present invention is also the hydrogen sensor according to (1), wherein the substrate has stretchability.

（３）本発明はまた、前記基板は、気体透過性を有し、前記水素感応体が形成された面を被測定物の反対側に向けて配置されることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の水素センサである。 (3) The present invention is also characterized in that the substrate has gas permeability and is disposed with the surface on which the hydrogen sensitive body is formed facing the opposite side of the object to be measured. Or a hydrogen sensor according to (2).

（４）本発明はまた、前記基板は、フッ素樹脂からなることを特徴とする、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の水素センサである。 (4) The present invention is also the hydrogen sensor according to any one of (1) to (3), wherein the substrate is made of a fluororesin.

（５）本発明はまた、前記基板は、ＦＥＰ、ＰＦＡまたはＰＴＦＥからなることを特徴とする、上記（４）に記載の水素センサである。 (5) The present invention is also the hydrogen sensor according to (4), wherein the substrate is made of FEP, PFA, or PTFE.

（６）本発明はまた、前記水素感応体は、パラジウム合金からなることを特徴とする、上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の水素センサである。 (6) The present invention is also the hydrogen sensor according to any one of (1) to (5), wherein the hydrogen sensitive body is made of a palladium alloy.

（７）本発明はまた、前記基板は、被測定物側に配置されるメッシュ状の正面側支持板と、前記被測定物の反対側に配置される背面側支持板と、の間に挟持されることを特徴とする、上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の水素センサである。 (7) In the present invention, the substrate is sandwiched between a mesh-shaped front support plate disposed on the measured object side and a back support plate disposed on the opposite side of the measured object. The hydrogen sensor according to any one of the above (1) to (6).

（８）本発明はまた、前記背面側支持板は、前記基板側の面と前記基板の反対側の面との間で貫通する複数の微細孔を備える、またはメッシュ状であることを特徴とする、上記（７）に記載の水素センサである。 (8) The present invention is also characterized in that the back-side support plate has a plurality of fine holes penetrating between the substrate-side surface and the opposite surface of the substrate, or has a mesh shape. The hydrogen sensor according to (7) above.

（９）本発明はまた、測定用の前記水素感応体および温度補正用の前記水素感応体が、前記基板の同一面に略同一形状で形成されることを特徴とする、上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の水素センサである。 (9) The present invention is also characterized in that the hydrogen sensitive body for measurement and the hydrogen sensitive body for temperature correction are formed in substantially the same shape on the same surface of the substrate. (8) The hydrogen sensor according to any one of (8).

（１０）本発明はまた、上記（１）乃至（９）のいずれかに記載の水素センサと、前記水素感応体の物性値の変化を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする、水素検出器である。 (10) The present invention also includes the hydrogen sensor according to any one of (1) to (9) above, and a detection unit that detects a change in a physical property value of the hydrogen sensitive body. It is a hydrogen detector.

本発明に係る水素センサおよび水素検出器によれば、より簡便且つ安定的に長期間使用可能という優れた効果を奏し得る。 According to the hydrogen sensor and the hydrogen detector according to the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that it can be used more easily and stably for a long period of time.

（ａ）および（ｂ）本発明の実施形態に係る水素センサを示した概略図である。(A) And (b) It is the schematic which showed the hydrogen sensor which concerns on embodiment of this invention. 主なフッ素樹脂の特性を比較した表である。It is the table | surface which compared the characteristic of main fluororesin. 本発明の実施形態に係る水素検出器を示した概略図である。It is the schematic which showed the hydrogen detector which concerns on embodiment of this invention. 水素センサと、正面側支持板と、背面側支持板との位置関係を示した概略図である。It is the schematic which showed the positional relationship of a hydrogen sensor, a front side support plate, and a back side support plate. 検出手段を構成する回路を示した図である。It is the figure which showed the circuit which comprises a detection means.

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係る水素センサ１を示した概略図である。なお、同図（ａ）は水素センサ１の正面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。同図に示されるように、水素センサ１は、水素の吸蔵および放出により可逆的に物性値が変化する金属材料からなる水素感応体１０を、フィルム状、シート状または平板状の樹脂からなる基板１２の表面に薄膜状に形成して構成されている。 1A and 1B are schematic views showing a hydrogen sensor 1 according to an embodiment of the present invention. 1A is a front view of the hydrogen sensor 1, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1A. As shown in the figure, the hydrogen sensor 1 includes a hydrogen sensitive body 10 made of a metal material whose physical property value reversibly changes due to insertion and extraction of hydrogen, and a substrate made of a film, sheet or flat resin. 12 is formed as a thin film on the surface.

本実施形態では、水素感応体１０として、基板１２の表面に測定用水素感応体１０ａおよび温度補正用水素感応体１０ｂの２つを形成している。これらの測定用水素感応体１０ａおよび温度補正用水素感応体１０ｂは、２つの電極１４を繋ぐ蛇行する細線状に形成されており、互いに略同一形状（対称形状）となっている。 In the present embodiment, two hydrogen sensitive bodies 10 a for measurement and a hydrogen sensitive body 10 b for temperature correction are formed on the surface of the substrate 12 as the hydrogen sensitive body 10. These hydrogen-sensitive body for measurement 10a and hydrogen-sensitive body for temperature correction 10b are formed in a meandering thin line connecting the two electrodes 14, and have substantially the same shape (symmetrical shape).

このように、測定用水素感応体１０ａおよび温度補正用水素感応体１０ｂを基板１２の同一表面上に形成することで、両者を略同一の温度条件下におくことができる。そして、本実施形態では、被測定物に含まれる水素が測定用水素感応体１０ａのみに接触可能な状態で、略同一形状の測定用水素感応体１０ａおよび温度補正用水素感応体１０ｂの物性値（本実施形態では、抵抗値）を比較することにより、温度変化による物性値の変化を排除し、水素吸蔵に伴う物性値変化のみを検出可能としている。 Thus, by forming the hydrogen detector for measurement 10a and the hydrogen detector for temperature correction 10b on the same surface of the substrate 12, both can be placed under substantially the same temperature condition. In this embodiment, the physical property values of the measuring hydrogen sensitive body 10a and the temperature correcting hydrogen sensitive body 10b having substantially the same shape in a state in which hydrogen contained in the object to be measured can contact only the measuring hydrogen sensitive body 10a. By comparing (resistance value in this embodiment), the change of the physical property value due to the temperature change is eliminated, and only the change of the physical property value accompanying hydrogen storage can be detected.

水素感応体１０を構成する金属としては、例えば、チタン（Ｔｉ）、イットリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌａ）、パラジウム（Ｐｄ）、またはプラチナ（Ｐｔ）等を使用することができる。これらの金属は、単体金属として使用してもよいし、合金化したものを使用してもよい。 For example, titanium (Ti), yttrium (Y), lanthanum (La), palladium (Pd), or platinum (Pt) can be used as the metal constituting the hydrogen sensitive body 10. These metals may be used as a single metal or may be alloyed.

水素感応体１０は、水素の吸蔵および放出を繰り返した場合の物性値の変化の挙動が、実質的に同一となるもの、すなわち水素の吸蔵および放出特性が良好な繰返し性を有するものであることが好ましい。この良好な繰返し性とは、換言すれば物性値の可逆的な変化を意味している。すなわち、水素感応体１０は、例えば水素が溶存した溶存水素水に接触させて物性値を変化させた後に純水に接触させた場合に、速やかに（例えば１０分程度で）水素を放出して物性値が初期値、または測定上問題ない範囲の値に戻るものであることが好ましい。 The hydrogen-sensitive body 10 has substantially the same behavior of changes in physical properties when it repeatedly stores and releases hydrogen, that is, has a good repeatability in hydrogen storage and release characteristics. Is preferred. This good repeatability means, in other words, a reversible change in physical property values. That is, when the hydrogen sensitive body 10 is brought into contact with pure water after being brought into contact with, for example, dissolved hydrogen water in which hydrogen is dissolved and then brought into contact with pure water, the hydrogen sensitive body 10 releases hydrogen quickly (for example, in about 10 minutes). It is preferable that the physical property values return to initial values or values in a range that does not cause a problem in measurement.

このような観点から、本実施形態では、水素感応体１０を構成する金属として、パラジウムと、ニッケル、銅、白金、金およびシリコンから選択された元素と、を含む合金で、組成式：Ｐｄ_{１００−ｘ−ｙ}Ｍ_ｘＮ_ｙ（Ｍ，Ｎ＝Ｎｉ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｓｉ；０≦ｘ，ｙ≦４０ａｔ％）で表されるものを採用している。なお、この合金は、結晶性合金あるいはアモルファス合金のどちらであってもよい。 From this point of view, in this embodiment, an alloy containing palladium and an element selected from nickel, copper, platinum, gold, and silicon as a metal constituting the hydrogen sensitive body 10, the composition formula: Pd _{100 -Xy} M _x N _y (M, N = Ni, Cu, Pt, Au, Si; 0 ≦ x, y ≦ 40 at%) is adopted. This alloy may be either a crystalline alloy or an amorphous alloy.

上記組成式においてｘ，ｙは、ある場合には、１≦ｘ，ｙ≦４５ａｔ％、あるいは５≦ｘ，ｙ≦４０ａｔ％、好ましくは１０≦ｘ，ｙ≦３５ａｔ％あるいは１５≦ｘ，ｙ≦３０ａｔ％とすることができる。また、ｘ，ｙは、１≦ｘ，ｙ＜２５ａｔ％あるいは２５≦ｘ，ｙ≦４５ａｔ％、好ましくは３≦ｘ，ｙ≦２０ａｔ％あるいは２５≦ｘ，ｙ≦３５ａｔ％、さらには５≦ｘ，ｙ≦１５ａｔ％あるいは２５≦ｘ，ｙ≦３０ａｔ％とすることができる。 In the above composition formula, x and y are, in some cases, 1 ≦ x, y ≦ 45 at%, or 5 ≦ x, y ≦ 40 at%, preferably 10 ≦ x, y ≦ 35 at% or 15 ≦ x, y ≦. It can be 30 at%. X and y are 1 ≦ x, y <25 at% or 25 ≦ x, y ≦ 45 at%, preferably 3 ≦ x, y ≦ 20 at% or 25 ≦ x, y ≦ 35 at%, and further 5 ≦ x. , Y ≦ 15 at% or 25 ≦ x, y ≦ 30 at%.

基板１２に水素感応体１０を薄膜状に形成する手法としては、金属材料分野や半導体製造技術分野における既知の手法を適宜選択して使用することができる。このような既知の手法として、例えば、化学的気相成長法（ＣＶＤ）、物理気相成長法(ＰＶＤ)、スパッタリング、電気メッキ、化学緻密化法、化成処理、拡散浸透法などの液相法による表面処理、溶射法などが挙げられる。これらの手法によれば、水素感応体１０を容易に薄膜化することができるため、その物性値変化のダイナミックレンジを大きく取ることが可能となり、精度の高い測定が可能となる。 As a method for forming the hydrogen sensitive body 10 on the substrate 12 in a thin film shape, a known method in the metal material field or the semiconductor manufacturing technology field can be appropriately selected and used. Examples of such known methods include liquid phase methods such as chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), sputtering, electroplating, chemical densification, chemical conversion, and diffusion infiltration. Surface treatment by thermal spraying, thermal spraying method and the like. According to these methods, since the hydrogen sensitive body 10 can be easily thinned, it is possible to increase the dynamic range of the change in the physical property value and to perform highly accurate measurement.

本実施形態では、上記手法のうち、スパッタリングを使用して水素感応体１０の薄膜を基板１２の表面に形成している。物性値変化のダイナミックレンジを考慮すると、水素感応体１０の膜厚は、約０．０００５〜１０μｍの範囲内、または約０．００１〜２．５μｍの範囲内であることが好ましい。また、高精度な測定を行うためには、水素感応体１０の膜厚は、約０．０００５〜１μｍの範囲内であることが最も好ましく、本実施形態では、水素感応体１０の膜厚をこの範囲に設定している。 In the present embodiment, among the above methods, the thin film of the hydrogen sensitive body 10 is formed on the surface of the substrate 12 using sputtering. Considering the dynamic range of changes in physical property values, the film thickness of the hydrogen sensitive body 10 is preferably in the range of about 0.0005 to 10 μm, or in the range of about 0.001 to 2.5 μm. In order to perform highly accurate measurement, it is most preferable that the film thickness of the hydrogen sensitive body 10 be in the range of about 0.0005 to 1 μm. This range is set.

さらに、本実施形態では、水素感応体１０を細線の蛇行形状とすることで、物性値変化のダイナミックレンジの拡大と、水素接触面積の増加による測定感度の向上を両立させている。 Furthermore, in this embodiment, the hydrogen sensitive body 10 is formed in a meandering shape of a thin line, so that both the expansion of the dynamic range of changes in physical property values and the improvement of measurement sensitivity due to the increase of the hydrogen contact area are achieved.

なお、水素感応体１０に適宜に熱処理を加え、金属組織または合金組織中の結晶粒径および微細組織を調整することで、水素の吸蔵および放出特性を好ましい特性にすることができる。この場合の熱処理は、薄膜形成時に加えられる熱を利用して行ってもよいし、薄膜形成後の加熱により行ってもよい。良好な水素の吸蔵および放出特性を得るためには、水素感応体１０中の結晶粒径は、約３０ｎｍ以上であることが好ましく、約３４ｎｍ以上であればより好ましく、約３８ｎｍ以上であればさらに好ましい。 It is to be noted that the hydrogen absorption and desorption characteristics can be made favorable by appropriately applying a heat treatment to the hydrogen sensitive body 10 and adjusting the crystal grain size and the fine structure in the metal structure or alloy structure. The heat treatment in this case may be performed using heat applied during the formation of the thin film, or may be performed by heating after the thin film is formed. In order to obtain good hydrogen absorption and desorption characteristics, the crystal grain size in the hydrogen sensitive body 10 is preferably about 30 nm or more, more preferably about 34 nm or more, and further about 38 nm or more. preferable.

基板１２を構成する樹脂は、特に限定されるものではなく、表面に水素感応体１０の薄膜を形成可能であれば、水素センサの使用条件および用途に応じた各種樹脂を使用することができる。基板１２を適宜の樹脂から構成することにより、水素の吸蔵および放出に伴う水素感応体１０の膨張、収縮等の変形を樹脂の変形により吸収して許容することが可能となり、水素感応体１０に亀裂や剥離が発生するのを防止することができる。なお、本発明の樹脂には、各種ゴムも含まれる。また、本発明の樹脂には、ガラス基材エポキシ樹脂積層板等のようにガラス繊維に樹脂を含浸させた複合材料は含まれない。 The resin constituting the substrate 12 is not particularly limited, and various resins can be used depending on the use conditions and applications of the hydrogen sensor as long as a thin film of the hydrogen sensitive body 10 can be formed on the surface. By constituting the substrate 12 from an appropriate resin, it becomes possible to absorb and tolerate deformations such as expansion and contraction of the hydrogen sensitive body 10 due to insertion and extraction of hydrogen by deformation of the resin. It is possible to prevent cracks and peeling. The resin of the present invention includes various rubbers. Further, the resin of the present invention does not include a composite material in which glass fibers are impregnated with resin, such as a glass base epoxy resin laminate.

より効果的に水素感応体１０の変形を許容するためには、基板１２を構成する樹脂として、伸縮性または柔軟性を有する樹脂を採用することが好ましい。また、気相中または液相中の水素濃度の測定は、高温下で行われることが多いため、基板１２を構成する樹脂は、耐熱性を備えていることが好ましい。さらに、測定可能な被測定物の種類を増やすためには、基板１２を構成する樹脂は、耐薬品性を備えていることが好ましい。従って、本実施形態では、基板１２を構成する樹脂として、フッ素樹脂を採用している。 In order to allow the deformation of the hydrogen sensitive body 10 more effectively, it is preferable to employ a resin having stretchability or flexibility as the resin constituting the substrate 12. In addition, since the measurement of the hydrogen concentration in the gas phase or the liquid phase is often performed at a high temperature, it is preferable that the resin constituting the substrate 12 has heat resistance. Furthermore, in order to increase the types of objects to be measured, it is preferable that the resin constituting the substrate 12 has chemical resistance. Therefore, in the present embodiment, a fluororesin is adopted as the resin constituting the substrate 12.

図２は、主なフッ素樹脂であるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）、およびＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）の特性を比較した表である。同図に示されるように、フッ素樹脂の中でもＦＥＰ、ＰＦＡおよびＰＴＦＥは、耐熱性および耐薬品性と共に、良好な伸縮性と柔軟性を備えているため、基板１２を構成する樹脂として特に好ましい。 FIG. 2 shows PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), FEP (tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer), ETFE (ethylene) which are main fluororesins. It is the table | surface which compared the characteristic of -tetrafluoroethylene copolymer) and PCTFE (polychlorotrifluoroethylene). As shown in the figure, among the fluororesins, FEP, PFA, and PTFE are particularly preferable as resins constituting the substrate 12 because they have good heat stretchability and flexibility as well as heat resistance and chemical resistance.

また、これらのＦＥＰ、ＰＦＡおよびＰＴＦＥは、良好な気体透過性を備えると共に、水蒸気の不透過性（水蒸気の通しにくさ）を備えている。従って、ＦＥＰ、ＰＦＡまたはＰＴＦＥから基板１２を構成した場合、水素感応体１０が形成された面の反対側の面を被測定物である気体または液体に対向させた場合にも、基板１２を通して水素を水素感応体１０に到達させることができる。すなわち、水素センサ１では、水素感応体１０を被測定物に直接対向させるのではなく、水素感応体１０と被測定物の間に基板１２を介在させた状態で被測定物の水素濃度を測定することが可能となっている。 Further, these FEP, PFA and PTFE have good gas permeability and water vapor impermeability (difficulty in passing water vapor). Therefore, when the substrate 12 is made of FEP, PFA, or PTFE, hydrogen is passed through the substrate 12 even when the surface opposite to the surface on which the hydrogen sensitive body 10 is formed is opposed to a gas or a liquid to be measured. Can reach the hydrogen sensitive body 10. That is, in the hydrogen sensor 1, the hydrogen concentration of the object to be measured is measured with the substrate 12 interposed between the hydrogen sensor 10 and the object to be measured rather than directly facing the object to be measured. It is possible to do.

このように、水素感応体１０と被測定物の間にＦＥＰ、ＰＦＡまたはＰＴＦＥからなる基板１２を介在させることにより、これらの樹脂が有する非粘着性および防汚性により、水素感応体１０に被測定物中の不純物が付着するのを防止することが可能であり、不純物の付着による測定精度の低下や寿命の低下を効果的に防止することができる。また、被測定物が気体である場合には、これらの樹脂が有する水蒸気の不透過性により、従来問題となっていた水素感応体１０表面における結露の発生を効果的に防止することができる。 Thus, by interposing the substrate 12 made of FEP, PFA or PTFE between the hydrogen sensitive body 10 and the object to be measured, the non-adhesiveness and antifouling property of these resins causes the hydrogen sensitive body 10 to be covered. It is possible to prevent adhesion of impurities in the measurement object, and it is possible to effectively prevent a decrease in measurement accuracy and a decrease in life due to the adhesion of impurities. Further, when the object to be measured is a gas, the water vapor impermeability of these resins can effectively prevent the occurrence of condensation on the surface of the hydrogen sensitive body 10 which has been a problem in the past.

もちろん、水素センサ１は、水素感応体１０が形成された面を被測定物である気体または液体に対向させた状態でも使用可能である。この場合においても基板１２をＦＥＰ、ＰＦＡまたはＰＴＦＥから構成することにより、これらの樹脂が有する良好な気体透過性によって水素感応体１０が被測定物から吸蔵した水素を、基板１２を通して被測定物の反対側に放出することが可能となる。すなわち、水素感応体１０が過剰に水素を吸蔵した状態となるのを防止することが可能となるため、水素感応体１０の変形を少なくし、亀裂や剥離の発生をさらに少なくすることができる。また、水素感応体１０が過剰に水素を吸蔵し、それ以上の吸蔵が不可能な状態となることを防止することができる。 Of course, the hydrogen sensor 1 can also be used in a state where the surface on which the hydrogen sensitive body 10 is formed is opposed to a gas or a liquid to be measured. Even in this case, the substrate 12 is made of FEP, PFA, or PTFE, so that the hydrogen absorbed by the hydrogen sensitive body 10 from the object to be measured due to the good gas permeability of these resins passes through the substrate 12 to the object to be measured. It becomes possible to discharge to the opposite side. That is, since it becomes possible to prevent the hydrogen sensitive body 10 from being excessively occluded, deformation of the hydrogen sensitive body 10 can be reduced, and the occurrence of cracks and peeling can be further reduced. Moreover, it can prevent that the hydrogen sensitive body 10 occludes hydrogen excessively and it becomes impossible to occlude any more.

基板１２の厚みは、特に限定されるものではなく、水素センサ１の使用環境や用途、または水素感応体１０の材質や薄膜の形成方法等に応じて、水素感応体１０を安定的に保持すると共に水素感応体１０の変形を許容可能な適宜の厚みに設定することができる。すなわち、基板１２は、使用環境や用途等に応じて、厚手の平板状やブロック状に構成してもよいし、薄手のフィルム状やシート状に構成してもよい。なお、基板１２に十分な伸縮性および柔軟性を持たせ、水素感応体１０の変形を吸収可能とするためには、樹脂の種類にもよるが、基板１２は薄手のフィルム状またはシート状であることが好ましい。 The thickness of the substrate 12 is not particularly limited, and the hydrogen sensitive body 10 is stably held according to the usage environment and application of the hydrogen sensor 1, the material of the hydrogen sensitive body 10, the thin film forming method, and the like. At the same time, the hydrogen sensitive body 10 can be set to an appropriate thickness that allows the deformation. That is, the board | substrate 12 may be comprised in a thick flat plate shape or block shape according to a use environment, a use, etc., and may be comprised in a thin film shape or sheet shape. In order to make the substrate 12 sufficiently stretchable and flexible and absorb the deformation of the hydrogen sensitive body 10, the substrate 12 is a thin film or sheet, depending on the type of resin. Preferably there is.

ＦＥＰ、ＰＦＡまたはＰＴＦＥから基板１２を構成し、水素感応体１０が形成された面の反対側の面を被測定物に対向させた場合、水素感応体１０の保持と気体透過性の向上による測定感度の向上とのバランスから、基板１２の厚みは、１〜２４μｍの範囲内であることが好ましい。 When the substrate 12 is made of FEP, PFA, or PTFE, and the surface opposite to the surface on which the hydrogen sensitive body 10 is formed is opposed to the object to be measured, measurement by holding the hydrogen sensitive body 10 and improving gas permeability From the balance with improvement in sensitivity, the thickness of the substrate 12 is preferably in the range of 1 to 24 μm.

図３は、本発明の実施形態に係る水素検出器２を示した概略図である。本実施形態の水素検出器２は、水素センサ１を備え、被測定物である気体中の水素濃度、または被測定物である液体中に溶存した水素の濃度を測定するものである。この水素検出器２は、例えば、気体または液体の被測定物１００が流れる流路３等に取付けられて使用される。 FIG. 3 is a schematic view showing the hydrogen detector 2 according to the embodiment of the present invention. The hydrogen detector 2 of the present embodiment includes a hydrogen sensor 1 and measures the hydrogen concentration in a gas as a measurement object or the concentration of hydrogen dissolved in a liquid as a measurement object. The hydrogen detector 2 is used by being attached to, for example, a flow path 3 or the like through which a gas or liquid measurement object 100 flows.

水素検出器２は、水素センサ１を内部に収容する筺体２０と、筺体２０内部において水素センサ１を両側から挟持する正面側支持板３０および背面側支持板４０と、水素センサ１が備える測定用水素感応体１０ａの物性値の変化を検出する検出手段５０と、を備えている。 The hydrogen detector 2 includes a housing 20 that houses the hydrogen sensor 1, a front support plate 30 and a back support plate 40 that sandwich the hydrogen sensor 1 from both sides within the housing 20, and a measurement for the hydrogen sensor 1. Detecting means 50 for detecting a change in physical property value of the hydrogen sensitive body 10a.

筺体２０は、開口部２２を有する箱体であり、水素センサ１、正面側支持板３０および背面側支持板４０を内部に収容して保持するためのものである。筺体２０は、開口部２２を被測定物１００側に向けた状態で、流路３に固定される。従って、被測定物１００は、開口部２２を介して水素センサ１に到達する。 The housing 20 is a box having an opening 22 for accommodating and holding the hydrogen sensor 1, the front side support plate 30 and the back side support plate 40 therein. The housing 20 is fixed to the flow path 3 with the opening 22 facing the DUT 100 side. Accordingly, the DUT 100 reaches the hydrogen sensor 1 through the opening 22.

図４は、水素センサ１と、正面側支持板３０と、背面側支持板４０との位置関係を示した概略図である。本実施形態の水素検出器２では、水素センサ１は、基板１２がＦＥＰ、ＰＦＡまたはＰＴＦＥから構成されており、水素感応体１０が形成された面を被測定物１００の反対側に向けた状態で配置されている。 FIG. 4 is a schematic diagram showing the positional relationship among the hydrogen sensor 1, the front side support plate 30, and the back side support plate 40. In the hydrogen detector 2 of the present embodiment, the hydrogen sensor 1 has a state in which the substrate 12 is made of FEP, PFA, or PTFE, and the surface on which the hydrogen sensitive body 10 is formed faces the opposite side of the DUT 100. Is arranged in.

正面側支持板３０は、水素センサ１の被測定物１００側に配置されている。従って、正面側支持板３０は、被測定物１００が容易に通過可能なメッシュ状に構成されている。正面側支持板３０の材質は、特に限定されるものではないが、例えばステンレス等の耐食性および耐熱性を備えたものであることが好ましい。 The front side support plate 30 is disposed on the measurement object 100 side of the hydrogen sensor 1. Therefore, the front side support plate 30 is configured in a mesh shape through which the DUT 100 can easily pass. The material of the front side support plate 30 is not particularly limited, but it is preferable that the front side support plate 30 is provided with corrosion resistance and heat resistance such as stainless steel.

背面側支持板４０は、水素センサ１を挟んで正面側支持板３０の反対側、すなわち被測定物１００の反対側に配置されている。従って、背面側支持板４０は、水素感応体１０と対向した状態で配置されることとなるため、絶縁性を有する材質から構成されていることが好ましい。また、背面側支持板４０の水素センサ１側の面には、水素感応体１０の電極１４と接続される電極４２が設けられている。検出手段５０は、この電極４２を介して水素感応体１０に接続される。 The back side support plate 40 is disposed on the opposite side of the front side support plate 30 with the hydrogen sensor 1 interposed therebetween, that is, on the opposite side of the DUT 100. Therefore, since the back surface side support plate 40 will be arrange | positioned in the state facing the hydrogen sensitive body 10, it is preferable to be comprised from the material which has insulation. In addition, an electrode 42 connected to the electrode 14 of the hydrogen sensitive body 10 is provided on the surface on the hydrogen sensor 1 side of the back support plate 40. The detecting means 50 is connected to the hydrogen sensitive body 10 through this electrode 42.

また、本実施形態では、背面側支持板４０に複数の微細孔４４を形成し、水素センサ１の水素感応体１０が被測定物１００から吸蔵した水素を被測定物１００の反対側に積極的に放出させるようにしている。このようにすることで、既述のように、水素感応体１０の変形を少なくすると共に、水素感応体１０が水素の吸蔵が不可能な状態になるのを防止することができる。なお、メッシュ状の背面側指示板４０を使用するようにしてもよい。 In the present embodiment, a plurality of fine holes 44 are formed in the back side support plate 40, and the hydrogen absorbed by the hydrogen sensor 10 of the hydrogen sensor 1 from the device under test 100 is positively provided on the opposite side of the device under test 100. To be released. By doing so, as described above, the deformation of the hydrogen sensitive body 10 can be reduced, and the hydrogen sensitive body 10 can be prevented from being in a state in which hydrogen cannot be occluded. Note that a mesh-shaped back side indicating plate 40 may be used.

水素センサ１と正面側支持板３０との間における温度補正用水素感応体１０ｂに対応する位置には、被測定物１００からの水素が温度補正用水素感応体１０ｂに到達するのを防ぐ遮蔽板３２が配置される。この遮蔽板３２は、平板状、シート状またはフィルム状の部材から構成されてもよいし、水素センサ１または正面側支持板３０に施されるコーティング材から構成されてもよい。また、遮蔽板３２を設ける代わりに、正面側支持板３０における測定用水素感応体１０ａに対応する部分のみを被測定物１００が通過可能なメッシュ状に構成し、残りの部分を塞ぐようにしてもよい。 A shielding plate for preventing hydrogen from the object to be measured 100 from reaching the temperature correcting hydrogen sensitive body 10b at a position between the hydrogen sensor 1 and the front support plate 30 corresponding to the temperature correcting hydrogen sensitive body 10b. 32 is arranged. The shielding plate 32 may be composed of a plate-shaped, sheet-shaped or film-shaped member, or may be composed of a coating material applied to the hydrogen sensor 1 or the front-side support plate 30. Further, instead of providing the shielding plate 32, only the portion corresponding to the measurement hydrogen sensor 10a in the front support plate 30 is configured in a mesh shape through which the DUT 100 can pass, and the remaining portion is closed. Also good.

このように、水素センサ１を正面側支持板３０および背面側支持板４０で挟持することにより、所定の自由度を持たせた状態で基板１２を保持することができる。これにより、基板１２を薄手のフィルム状やシート状に構成した場合であっても、水素感応体１０の変形を許容しつつ、基板１２の形状を適度に保った状態で筺体２０に固定することができる。従って、例えば基板１２に被測定物１００からの圧力が加わったような場合にも、基板１２が変形や破損等しないようにすることができる。 Thus, by holding the hydrogen sensor 1 between the front support plate 30 and the back support plate 40, the substrate 12 can be held with a predetermined degree of freedom. Thereby, even if it is a case where the board | substrate 12 is comprised in the shape of a thin film or sheet | seat, fixing to the housing | casing 20 in the state which maintained the shape of the board | substrate 12 moderately, allowing the deformation | transformation of the hydrogen sensitive body 10. Can do. Therefore, for example, when the pressure from the DUT 100 is applied to the substrate 12, the substrate 12 can be prevented from being deformed or damaged.

なお、正面側支持板３０および背面側支持板４０は、水素センサ１を挟んだ状態で、ネジや接着剤等により結合されるものであってもよいし、筺体２０の一部に押圧されることで水素センサ１を挟持するものであってよい。 The front side support plate 30 and the back side support plate 40 may be bonded with screws, an adhesive, or the like with the hydrogen sensor 1 interposed therebetween, or pressed against a part of the housing 20. Thus, the hydrogen sensor 1 may be sandwiched.

また、既述のように、水素センサ１は、水素感応体１０が形成された面を被測定物１００に向けた状態で使用されるものであってもよい。この場合、水素センサ１の測定用水素感応体１０ａに対応する部分と正面側支持板３０の間に、フィルム状またはシート状のＦＥＰ、ＰＦＡまたはＰＴＦＥを配置するようにしてもよい。さらにこの場合、水素センサ１の基板は、ＦＥＰ、ＰＦＡまたはＰＴＦＥ以外の樹脂であってもよい。 Further, as described above, the hydrogen sensor 1 may be used in a state where the surface on which the hydrogen sensitive body 10 is formed faces the object to be measured 100. In this case, a film-like or sheet-like FEP, PFA, or PTFE may be disposed between the portion corresponding to the measurement hydrogen sensitive body 10 a of the hydrogen sensor 1 and the front support plate 30. Furthermore, in this case, the substrate of the hydrogen sensor 1 may be a resin other than FEP, PFA, or PTFE.

図５は、検出手段５０を構成する回路を示した図である。本実施形態では、検出手段５０は、測定用水素感応体１０ａの抵抗値の変化を、温度補正用水素感応体１０ｂの抵抗値との比較により検出する。従って、検出手段５０は、同図に示されるように、測定用水素感応体１０ａ、温度補正用水素感応体１０ｂ、抵抗５２、可変抵抗５４、およびコンパレータ５６を接続したブリッジ回路から構成されている。コンパレータ５６の出力は、例えばコンピュータ等の処理装置（図示省略）に送信され、処理装置はコンパレータ５６の出力に基づいて演算処理を行い、水素濃度を求める。 FIG. 5 is a diagram showing a circuit constituting the detection unit 50. In the present embodiment, the detection means 50 detects a change in the resistance value of the measurement hydrogen sensor 10a by comparison with the resistance value of the temperature correction hydrogen sensor 10b. Accordingly, as shown in the figure, the detection means 50 is composed of a bridge circuit in which the measurement hydrogen sensor 10a, the temperature correction hydrogen sensor 10b, the resistor 52, the variable resistor 54, and the comparator 56 are connected. . The output of the comparator 56 is transmitted to a processing device (not shown) such as a computer, for example, and the processing device performs arithmetic processing based on the output of the comparator 56 to obtain the hydrogen concentration.

なお、検出手段５０は、その他の既知の手法により、測定用水素感応体１０ａの抵抗値の変化を検出するものであってもよい。また、抵抗値以外の物性値の変化を検出するものであってもよい。また、検出手段５０を、筺体２０と一体的に構成するようにしてもよい。 In addition, the detection means 50 may detect the change of the resistance value of the measurement hydrogen sensitive body 10a by other known methods. Moreover, you may detect the change of physical property values other than resistance value. Further, the detection means 50 may be configured integrally with the housing 20.

以上説明したように、本実施形態に係る水素センサ１は、水素の吸蔵および放出により可逆的に物性値が変化する金属からなる水素感応体１０を、フィルム状、シート状または平板状の樹脂からなる基板１２の表面に薄膜状に形成している。このため、比較的簡易な構成でありながら、水素の吸蔵および放出に伴う水素感応体１０の変形を許容することが可能となり、水素感応体１０の亀裂や剥離等を効果的に防止することができる。これにより、水素センサ１をより簡便且つ安定的に長期間使用可能なものとすることができる。 As described above, the hydrogen sensor 1 according to the present embodiment uses the hydrogen sensitive body 10 made of a metal whose physical property value reversibly changes due to insertion and extraction of hydrogen from a film-like, sheet-like, or plate-like resin. A thin film is formed on the surface of the substrate 12. For this reason, although it is a comparatively simple structure, it becomes possible to permit the deformation | transformation of the hydrogen sensitive body 10 accompanying the occlusion and discharge | release of hydrogen, and can prevent cracking, peeling, etc. of the hydrogen sensitive body 10 effectively. it can. Thereby, the hydrogen sensor 1 can be used more easily and stably for a long period of time.

また、基板１２は、伸縮性を有していることが好ましい。このようにすることで、水素感応体１０の変形に追随して基板１２を変形させることが可能となり、水素感応体１０の亀裂や剥離を効果的に防止することができる。 Moreover, it is preferable that the board | substrate 12 has a stretching property. By doing so, the substrate 12 can be deformed following the deformation of the hydrogen sensitive body 10, and cracks and peeling of the hydrogen sensitive body 10 can be effectively prevented.

また、基板１２は、気体透過性を有し、水素感応体１０が形成された面を被測定物１００の反対側に向けて配置することもできる。このようにすることで、水素感応体１０と被測定物１００の間に基板１２を介在させることができる。これにより、水素感応体１０への被測定物１００中の不純物の付着を防止し、不純物の付着による測定精度の低下や寿命の低下を効果的に防止することができる。 Further, the substrate 12 is gas permeable and can be disposed with the surface on which the hydrogen sensitive body 10 is formed facing the opposite side of the DUT 100. By doing in this way, the board | substrate 12 can be interposed between the hydrogen sensitive body 10 and the to-be-measured object 100. FIG. Thereby, the adhesion of impurities in the device under test 100 to the hydrogen sensitive body 10 can be prevented, and the decrease in measurement accuracy and the life due to the adhesion of impurities can be effectively prevented.

また、基板１２は、フッ素樹脂からなるため、水素感応体１０の亀裂や剥離等を防止すると共に、基板１２を耐熱性や耐薬品性、防汚性等を有するものとすることができる。 Further, since the substrate 12 is made of a fluororesin, it is possible to prevent the hydrogen sensitive body 10 from being cracked or peeled off, and to have the substrate 12 have heat resistance, chemical resistance, antifouling property, and the like.

また、基板１２は、ＦＥＰ、ＰＦＡまたはＰＴＦＥからなるため、基板１２を十分な伸縮性および柔軟性を有すると共に、耐熱性や耐薬品性、防汚性等を有するものとすることができる。さらに、基板１２を気体透過性および水蒸気の不透過性を有するものとすることが可能となるため、水素感応体１０と被測定物１００の間に基板１２を介在させて使用することで、水素センサ１の測定精度および寿命を向上させることができる。 Further, since the substrate 12 is made of FEP, PFA, or PTFE, the substrate 12 can have sufficient stretchability and flexibility, heat resistance, chemical resistance, antifouling property, and the like. Furthermore, since the substrate 12 can have gas permeability and water vapor impermeability, the substrate 12 is used with the substrate 12 interposed between the hydrogen sensitive body 10 and the object 100 to be measured. The measurement accuracy and lifetime of the sensor 1 can be improved.

また、水素感応体１０は、パラジウム合金からなるため、水素感応体１０における水素の吸蔵および放出特性を、良好な繰返し性、すなわち良好な可逆性を有するものとすることができる。 Further, since the hydrogen sensitive body 10 is made of a palladium alloy, the hydrogen absorption and desorption characteristics of the hydrogen sensitive body 10 can have good repeatability, that is, good reversibility.

また、基板１２は、被測定物１００側に配置されるメッシュ状の正面側支持板３０と、被測定物１００の反対側に配置される背面側支持板４０と、の間に挟持されている。このようにすることで、水素感応体１０の変形を許容しつつ、基板１２の形状を適度に保った状態を維持することができる。これにより、水素センサ１の変形や破損を防止し、安定的な長期間の使用を実現することができる。 Further, the substrate 12 is sandwiched between a mesh-shaped front support plate 30 disposed on the measured object 100 side and a back support plate 40 disposed on the opposite side of the measured object 100. . By doing so, it is possible to maintain a state in which the shape of the substrate 12 is appropriately maintained while allowing deformation of the hydrogen sensitive body 10. Thereby, the deformation | transformation and damage of the hydrogen sensor 1 can be prevented, and stable long-term use can be realized.

また、背面側支持板４０は、基板１２側の面と基板１２の反対側の面との間で貫通する複数の微細孔４４を備える、またはメッシュ状である。このようにすることで、水素感応体１０が吸蔵した水素を積極的に被測定物１００の反対側に放出することが可能となり、水素感応体１０の変形を少なくすると共に、水素センサ１の感度および測定精度を向上させることができる。 Further, the back side support plate 40 includes a plurality of fine holes 44 penetrating between the surface on the substrate 12 side and the surface on the opposite side of the substrate 12, or has a mesh shape. By doing so, it becomes possible to positively release the hydrogen occluded by the hydrogen sensitive body 10 to the opposite side of the object to be measured 100, thereby reducing the deformation of the hydrogen sensitive body 10 and the sensitivity of the hydrogen sensor 1. And the measurement accuracy can be improved.

また、水素センサ１では、測定用の水素感応体１０ａおよび温度補正用の水素感応体１０ｂが、基板１２の同一面に略同一形状で形成されている。このようにすることで、測定用水素感応体１０ａおよび温度補正用水素感応体１０ｂを略同じ温度条件下におくことが可能となり、測定用水素感応体１０ａおよび温度補正用水素感応体１０ｂの物性値を比較することで、温度の影響を排除してより正確に測定用水素感応体１０ａの物性値の変化を検出することができる。すなわち、測定精度を向上させることができる。 Further, in the hydrogen sensor 1, the hydrogen sensor 10 a for measurement and the hydrogen sensor 10 b for temperature correction are formed on the same surface of the substrate 12 with substantially the same shape. By doing in this way, it becomes possible to place the hydrogen detector for measurement 10a and the hydrogen sensor for temperature correction 10b under substantially the same temperature conditions, and the physical properties of the hydrogen sensor for measurement 10a and the hydrogen sensor for temperature correction 10b are the same. By comparing the values, it is possible to more accurately detect the change in the physical property value of the hydrogen detector for measurement 10a by eliminating the influence of temperature. That is, measurement accuracy can be improved.

また、本実施形態に係る水素検出器２は、水素センサ１と、水素感応体１０の物性値の変化を検出する検出手段５０と、を備えている。このため、水素検出器２をより簡便且つ安定的に長期間使用可能なものとすることができる。 Further, the hydrogen detector 2 according to the present embodiment includes the hydrogen sensor 1 and detection means 50 that detects a change in physical property value of the hydrogen sensitive body 10. For this reason, the hydrogen detector 2 can be used more easily and stably for a long time.

なお、本実施形態では、水素感応体１０を蛇行する細線状に形成した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、水素感応体１０は、例えば直線状や矩形状等、その他の形状に形成されるものであってもよい。 In this embodiment, an example in which the hydrogen sensitive body 10 is formed in a meandering thin line shape is shown, but the present invention is not limited to this, and the hydrogen sensitive body 10 is, for example, linear or rectangular. It may be formed in other shapes.

また、本実施形態では、１つの基板１２の同一面上に測定用水素感応体１０ａおよび温度補正用水素感応体１０ｂを形成した例を示したが、測定用水素感応体１０ａおよび温度補正用水素感応体１０ｂを異なる２つの基板１２にそれぞれ形成し、２つの基板１２を並べて配置するようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, an example in which the measurement hydrogen sensor 10a and the temperature correction hydrogen sensor 10b are formed on the same surface of one substrate 12 is shown, but the measurement hydrogen sensor 10a and the temperature correction hydrogen are shown. The sensitive bodies 10b may be formed on two different substrates 12, and the two substrates 12 may be arranged side by side.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の水素センサおよび水素検出器は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the hydrogen sensor and hydrogen detector of this invention are not limited to above-described embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, various changes are carried out. Of course, it can be added.

本発明の水素センサおよび水素検出器は、燃料電池や電解水生成等の水素ガスを使用する分野において、液相中または気相中の水素濃度の測定に利用することができる。 The hydrogen sensor and hydrogen detector of the present invention can be used for measuring the hydrogen concentration in the liquid phase or gas phase in the field of using hydrogen gas, such as fuel cells and electrolyzed water generation.

１水素センサ
２水素検出器
１０水素感応体
１０ａ測定用水素感応体
１０ｂ温度補正用水素感応体
１２基板
３０正面側支持板
４０背面側支持板
４４微細孔
５０検出手段
１００被測定物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydrogen sensor 2 Hydrogen detector 10 Hydrogen sensitive body 10a Hydrogen sensitive body for measurement 10b Hydrogen sensitive body for temperature correction 12 Substrate 30 Front side support plate 40 Back side support plate 44 Fine hole 50 Detection means 100 Device under test

Claims

A hydrogen sensor comprising a metal whose physical property values reversibly change due to the absorption and release of hydrogen,
It is formed in a thin film on the surface of a substrate made of a film-like, sheet-like or flat resin,
Hydrogen sensor.

The substrate is characterized by having elasticity.
The hydrogen sensor according to claim 1.

The substrate has gas permeability, and is arranged with the surface on which the hydrogen sensitive body is formed facing the object to be measured,
The hydrogen sensor according to claim 1 or 2.

The substrate is made of a fluororesin,
The hydrogen sensor according to claim 1.

The substrate is made of FEP, PFA or PTFE,
The hydrogen sensor according to claim 4.

The hydrogen sensitive body is made of a palladium alloy,
The hydrogen sensor according to claim 1.

The substrate is sandwiched between a mesh-shaped front side support plate disposed on the measured object side and a back side support plate disposed on the opposite side of the measured object,
The hydrogen sensor according to claim 1.

The back side support plate is provided with a plurality of fine holes penetrating between a surface on the substrate side and a surface on the opposite side of the substrate, or has a mesh shape,
The hydrogen sensor according to claim 7.

The hydrogen sensitive body for measurement and the hydrogen sensitive body for temperature correction are formed in substantially the same shape on the same surface of the substrate,
The hydrogen sensor according to claim 1.

A hydrogen sensor according to any one of claims 1 to 9,
Detecting means for detecting a change in a physical property value of the hydrogen sensitive body,
Hydrogen detector.