CN104267089A - 氮氧化物传感器 - Google Patents

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潘登
汤忠华
刘屿
滕卫星
陈烈
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Abstract

本发明涉及一种氮氧化物传感器，由多层长方形基片构成，从上至下的第一层基片至第三层基片形成气体入口、第一腔室和第二腔室，第一腔室内设置有氧泵，第二腔室内设置有氧测量泵，第一腔室和第二腔室之间设置有扩散障碍部。氧泵的电极由设置在第一层基片上、下表面的第一电极和第二电极组成，氧测量泵的电极由设置在第三层基片上、下表面的第三电极和第四电极组成，第三层基片上设有与大气相连的参比气体通道。本发明的氮氧化物传感器，做到了六线制，结构得到优化，为后续的信号精度提高作了很好的铺垫。

Description

氮氧化物传感器
技术领域
本发明涉及机动车辆尾气排放检测领域，特别涉及一种氮氧化物传感器。
背景技术
用空气作氧化剂来源燃烧燃料所产生的废气，通常含有少量但却值得注意的各种氮氧化物(NO、NO2等)，统称为NOx。NOx不仅能破坏臭氧层，转化成酸雨，且在阳光下易与碳氢化合物或挥发性有机物作用，产生光化学烟雾，引起呼吸道疾病，严重威胁人类的生存与健康，因此是不受欢迎的。
随着社会的发展，机动车辆的数量越来越多，而机动车辆的尾气中包括多种排放物，例如氮氧化物、颗粒物等。为了保护环境，减少机动车辆有害物的排放，通过使用诸如催化转换器的排气系统组件控制排放。当然，还需要多种气体传感器，包括NOx传感器，用于检测排气中的氮氧化物的含量。
现有的NOx传感器一般都是八线制，引出线较多，从而影响后续的测量精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有氮氧化物传感器的不足，本发明提供一种氮氧化物传感器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种氮氧化物传感器，由多层长方形基片构成，加热体设置在其中一层基片上；其余各层中，具有三层相邻的基片形成沿基片长度方向依次设置的气体入口、第一腔室和第二腔室，第一腔室内设置有氧泵，第二腔室内设置有氧测量泵，第一腔室和第二腔室之间设置有扩散障碍部。
从上至下的第一层基片至第三层基片形成所述的气体入口、第一腔室和第二腔室，所述氧泵的电极由设置在第一层基片上、下表面的第一电极和第二电极组成，所述氧测量泵的电极由设置在第三层基片上、下表面的第三电极和第四电极组成，第三层基片上设有与大气相连的参比气体通道。
所述第一电极和第二电极上下对应设置，且第一电极和第二电极的长度布满或大致布满第一腔室的长度方向。
所述第三电极和第四电极上下对应设置，且第三电极设置在第二腔室中远离第一腔室的一端。
第四电极下表面覆盖有多孔氧化铝层，多孔氧化铝层的一端延伸到参比气体通道。
加热体设置在第四层基片与第五层基片之间，加热体的上下各有一层绝缘层。
所述加热体仅具有两个引出端。
本发明的有益效果是，本发明的氮氧化物传感器，做到了六线制，结构得到优化，为后续的信号精度提高作了很好的铺垫。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的氮氧化物传感器的工作原理图。
图2是本发明的氮氧化物传感器最优实施例的结构示意图。
图3是本发明的氮氧化物传感器中加热体的结构示意图。
图中10、第一层基片，20、第二层基片，21、气体入口，22、第一腔室，23、第二腔室，24、扩散障碍部，30、第三层基片，31、参比气体通道，40、第四层基片，50、第五层基片，60、加热体，70、绝缘层，80、氧泵，81、第一电极，82、第二电极，90、氧测量泵，91、第三电极，92、第四电极，93、多孔氧化铝层。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明的一种氮氧化物传感器，由七层长方形基片构成，从上至下的第一层基片10至第三层基片30形成气体入口21、第一腔室22和第二腔室23，第一腔室22内设置有氧泵80，第二腔室23内设置有氧测量泵90，第一腔室22和第二腔室23之间设置有扩散障碍部24。
所述氧泵80的电极由设置在第一层基片10上、下表面的第一电极81和第二电极82组成，所述氧测量泵90的电极由设置在第三层基片30上、下表面的第三电极91和第四电极92组成，第三层基片30上设有与大气相连的参比气体通道31。所述第一电极81和第二电极82上下对应设置，且第一电极81和第二电极82的长度布满或大致布满第一腔室22的长度方向。所述第三电极91和第四电极92上下对应设置，且第三电极91设置在第二腔室23中远离第一腔室22的一端。第四电极92下表面覆盖有多孔氧化铝层93，多孔氧化铝层93的一端延伸到参比气体通道31。第三电极91和第四电极92采用铂铑复合材料，既有铂又有铑的功能，从而能够在本发明的第二腔室23内只有一个氧测量泵90，既承担起电极分解的功能，即氧泵80的功能，又承担起测量的功能。
第四层基片40与第五层基片50之间设置有加热体60，加热体60的上下各有一层绝缘层70。如图3所示，加热体60仅具有两个引出端，传感器工作时，加热体60与加热回路串联，对加热体60两个引出端施加电压，进而测量阻值来控制加热体60温度。
如图1所示，尾气中含有NOx、O2进入传感器的第一腔室22，氧泵80把尾气中含有的初始O2泵出，在第一腔室22内只剩下NO2；在加热体60的高温作用下，NO2分解成O2和NO，分解后的O2被第一腔室22的氧泵80泵出；NO进入第二腔室23，分解成O2和N2，通过氧测量泵90测出O2的量，则可得出尾气中的NOx含量。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种氮氧化物传感器，其特征在于：由多层长方形基片构成，加热体(60)设置在其中一层基片上；其余各层中，具有三层相邻的基片形成沿基片长度方向依次设置的气体入口(21)、第一腔室(22)和第二腔室(23)，第一腔室(22)内设置有氧泵(80)，第二腔室(23)内设置有氧测量泵(90)，第一腔室(22)和第二腔室(23)之间设置有扩散障碍部(24)。
2.如权利要求1所述的氮氧化物传感器，其特征在于：从上至下的第一层基片(10)至第三层基片(30)形成所述的气体入口(21)、第一腔室(22)和第二腔室(23)，所述氧泵(80)的电极由设置在第一层基片(10)上、下表面的第一电极(81)和第二电极(82)组成，所述氧测量泵(90)的电极由设置在第三层基片(30)上、下表面的第三电极(91)和第四电极(92)组成，第三层基片(30)上设有与大气相连的参比气体通道(31)。
3.如权利要求1所述的氮氧化物传感器，其特征在于：所述第一电极(81)和第二电极(82)上下对应设置，且第一电极(81)和第二电极(82)的长度布满或大致布满第一腔室(22)的长度方向。
4.如权利要求1所述的氮氧化物传感器，其特征在于：所述第三电极(91)和第四电极(92)上下对应设置，且第三电极(91)设置在第二腔室(23)中远离第一腔室(22)的一端。
5.如权利要求1所述的氮氧化物传感器，其特征在于：第四电极(92)下表面覆盖有多孔氧化铝层(93)，多孔氧化铝层(93)的一端延伸到参比气体通道(31)。
6.如权利要求1所述的氮氧化物传感器，其特征在于：加热体(60)设置在第四层基片(40)与第五层基片(50)之间，加热体(60)的上下各有一层绝缘层(70)。
7.如权利要求1所述的氮氧化物传感器，其特征在于：所述加热体(60)仅具有两个引出端。
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