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액체 내에 삽입되어 상기 액체 내의 용존 수소가스 농도를 측정하기 위한 수소센서소자로서,수소가스 농도를 측정하는 센서부;상기 센서부에 결합되고, 상기 액체 내에 삽입되는 적어도 일부에 개방부가 형성되는 패키지부;상기 개방부에 기체 및 액체 밀봉 가능하게 결합되어 상기 패키지부 내부에 상기 액체 및 외부 공기와 격리된 밀폐공간을 형성하는 수소투과막;을 포함하고,상기 수소투과막은 상기 액체 내의 용존 수소가스를 상기 밀폐공간 내로 투과시키는 것을 특징으로 하고,상기 센서부는,산소이온전도체와 수소이온전도체의 이종 접합체;상기 수소이온전도체의 표면에 형성되는 감지전극;상기 산소이온전도체의 표면에 형성되는 기준전극;상기 기준전극과 상기 감지전극 사이의 기전력을 측정하는 기전력측정부;를 포함하며,상기 감지전극은 상기 밀폐공간에 노출되고,상기 기준전극은 외부 공기와 연통되거나, 또는 상기 기준전극 측의 산소 분압을 고정시켜주는 기준물질로 덮여 있으며,상기 용존 수소가스 농도가 변화함에 따라 상기 기전력이 변화하는 것을 특징으로 하는 수소센서소자
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제1항에 있어서,상기 밀폐공간 내의 산소를 외부로 펌핑하여 제거하기 위한 펌핑부를 더 포함하며,상기 펌핑부는 상기 패키지부에 결합되는 것을 특징으로 하는 수소센서소자
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제2항에 있어서,상기 펌핑부는 상기 센서부와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수소센서소자
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 수소투과막은 금속막인 것을 특징으로 하는 수소센서소자
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제6항에 있어서상기 금속막은 팔라듐(Pd)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소센서소자
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제6항에 있어서, 상기 금속막은 100 ㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 수소센서소자
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 수소투과막을 상기 패키지부에 결합하기 위한 고정캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소센서소자
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 패키지부 내부의 밀폐공간은 충진물로 채워지는 것을 특징으로 하는 수소센서소자
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 센서부를 센싱 온도까지 가열하기 위한 히터가 포함되는 것을 특징으로 하는 수소센서소자
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제2항에 있어서,상기 펌핑부는,산소이온전도체;상기 산소이온전도체와 스페이서에 의해 소정 간격 이격되고, 상기 이격된 간격은 외부 공기와 연통되도록 구비되는 히터기판;상기 산소이온전도체의 상기 밀폐공간측 일면에 형성되는 제1 펌핑전극;상기 산소이온전도체의 상기 외부 공기측 일면에 형성되는 제2 펌핑전극;상기 제1 펌핑전극 및 상기 제2 펌핑전극 사이에 전압을 인가하는 펌핑전원;을 포함하며,상기 펌핑전원에 의해 상기 제1 펌핑전극 및 상기 제2 펌핑전극 사이에 전압을 인가함으로써 상기 밀폐공간 측의 산소가 상기 외부 공기 측으로 펌핑되는 것을 특징으로 하는 수소센서소자
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액체 내에 삽입되어 상기 액체 내의 용존 수소가스 농도를 측정하기 위한 수소센서소자로서,수소가스 농도를 측정하는 센서부;상기 센서부에 결합되고, 상기 액체 내에 삽입되는 적어도 일부에 개방부가 형성되는 패키지부; 상기 개방부에 기체 및 액체 밀봉 가능하게 결합되어 상기 패키지부 내부에 상기 액체 및 외부 공기와 격리된 밀폐공간을 형성하는 수소투과막;을 포함하고,상기 수소투과막은 상기 액체 내의 용존 수소가스를 상기 밀폐공간 내로 투과시키는 것을 특징으로 하며, 상기 밀폐공간 내의 산소를 외부로 펌핑하여 제거하기 위한 펌핑부를 더 포함하며,상기 펌핑부는 상기 패키지부에 결합되는 것을 특징으로 하며, 상기 펌핑부는 상기 센서부와 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하고,상기 센서부는,산소이온전도체;상기 산소이온전도체와 스페이서에 의해 소정 간격 이격되고, 상기 이격된 간격은 외부 공기와 연통되도록 구비되는 히터기판;상기 밀폐공간 측에 노출되는 상기 산소이온전도체의 적어도 일부분에 접합되는 수소이온전도체;상기 수소이온전도체의 상기 밀폐공간에 노출되는 표면에 형성되는 감지전극;상기 산소이온전도체의 상기 외부 공기 측 표면에 형성되는 기준전극;상기 기준전극과 상기 감지전극 사이의 기전력을 측정하는 기전력측정부;상기 산소이온전도체의 상기 수소이온전도체와 접합되어 있지 않은 상기 밀폐공간 측 표면에 형성되는 제1 펌핑전극;상기 산소이온전도체의 상기 외부 공기측 표면에 형성되는 제2 펌핑전극;상기 제1 펌핑전극 및 상기 제2 펌핑전극 사이에 전압을 인가하는 펌핑전원;을 포함하며,상기 용존 수소가스 농도가 변화함에 따라 상기 기전력이 변화하고,상기 펌핑전원에 의해 상기 제1 펌핑전극 및 상기 제2 펌핑전극 사이에 전압을 인가함으로써 상기 밀폐공간 측의 산소가 상기 외부 공기 측으로 펌핑되는 것을 특징으로 하는 수소센서소자
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제13항에 있어서,상기 기준전극과 상기 제2 펌핑전극은 하나의 전극인 것을 특징으로 하는 수소센서소자
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