CN207488226U - 一种进气保护的氮氧传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种进气保护的氮氧传感器，其氧化锆基体包括从上至下依次层叠布置的第一、二、三、四、五、六氧化锆陶瓷层，氧化锆基体内部于第一、三氧化锆陶瓷层之间设置进气口、第一腔室、第二腔室，进气口与第一腔室之间、第一腔室与第二腔室之间分别设置第二扩散障；第一腔室内设置氧泵，氧泵包括主泵电极、公共电极；第二腔室内设置测量泵，测量泵包括测量电极，第三氧化锆陶瓷层下表面设置参考电极；氧化锆基体外表面设置有遮盖进气口、公共电极的多孔氧化铝保护层。通过上述结构设计，本实用新型具有设计新颖、结构简单、稳定可靠性好、使用寿命长的优点。

Description

一种进气保护的氮氧传感器

技术领域

本实用新型涉及氮氧传感器技术领域，尤其涉及一种进气保护的氮氧传感器。

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（一氧化氮、二氧化氮等），统称为氮氧化物。其中，氮氧化物不仅能破坏臭氧层，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。

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，包括氮氧传感器，用于检测排气中的氮氧化物的含量。

其中，现有技术中存在形式各样的氮氧传感器；然而，对于现有的氮氧传感器而言，在实际的使用过程中，柴油中的有害物质等在燃烧后沉淀在电极表面并影响其催化作用，同时废气中的固体颗粒物会进入泵氧腔室内并造成泵氧腔室堵塞。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种进气保护的氮氧传感器，该进气保护的氮氧传感器设计新颖、结构简单、稳定可靠性好、使用寿命长。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。

一种进气保护的氮氧传感器，包括有氧化锆基体，氧化锆基体包括有从上至下依次层叠布置的第一氧化锆陶瓷层、第二氧化锆陶瓷层、第三氧化锆陶瓷层、第四氧化锆陶瓷层、第五氧化锆陶瓷层、第六氧化锆陶瓷层，氧化锆基体的内部于第一氧化锆陶瓷层与第三氧化锆陶瓷层之间设置有进气口、第一腔室、第二腔室，进气口与第一腔室之间设置有第一扩散障，第一腔室与第二腔室之间设置有第二扩散障；

第一腔室内设置有氧泵，氧泵包括有设置于第一氧化锆陶瓷层下表面且伸入至第一腔室内的主泵电极、设置于第一氧化锆陶瓷层上表面的公共电极，主泵电极由铂、金混合浆料印刷于第一氧化锆陶瓷层下表面而形成；

第二腔室内设置有测量泵，测量泵包括有设置于第三氧化锆陶瓷层上表面且伸入至第二腔室内的测量电极，测量电极由铂、铑混合浆料印刷于第三氧化锆陶瓷层上表面而形成；第三氧化锆陶瓷层的下表面设置有参考电极；

氧化锆基体的外表面设置有遮盖进气口、公共电极的多孔氧化铝保护层。

其中，所述第一氧化锆陶瓷层的下表面设置有伸入至所述第二腔室内的辅泵电极，辅泵电极由铂、金混合浆料印刷于第一氧化锆陶瓷层下表面而形成。

其中，所述第五氧化锆陶瓷层与所述第六氧化锆陶瓷层之间设置有加热器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的一种进气保护的氮氧传感器，其氧化锆基体包括从上至下依次层叠布置的第一、二、三、四、五、六氧化锆陶瓷层，氧化锆基体内部于第一、三氧化锆陶瓷层之间设置进气口、第一腔室、第二腔室，进气口与第一腔室之间、第一腔室与第二腔室之间分别设置第二扩散障；第一腔室内设置氧泵，氧泵包括主泵电极、公共电极；第二腔室内设置测量泵，测量泵包括测量电极，第三氧化锆陶瓷层下表面设置参考电极；氧化锆基体外表面设置有遮盖进气口、公共电极的多孔氧化铝保护层。通过上述结构设计，本实用新型具有设计新颖、结构简单、稳定可靠性好、使用寿命长的优点。

附图说明

下面利用附图来对本实用新型进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1为本实用新型的结构示意图。

在图1中包括有：

1——氧化锆基体 11——第一氧化锆陶瓷层

12——第二氧化锆陶瓷层 13——第三氧化锆陶瓷层

14——第四氧化锆陶瓷层 15——第五氧化锆陶瓷层

16——第六氧化锆陶瓷层 21——进气口

22——第一腔室 23——第二腔室

31——第一扩散障 32——第二扩散障

41——主泵电极 42——公共电极

43——测量电极 44——参考电极

45——辅泵电极 5——多孔氧化铝保护层

6——加热器。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本实用新型进行说明。

如图1所示，一种进气保护的氮氧传感器，包括有氧化锆基体1，氧化锆基体1包括有从上至下依次层叠布置的第一氧化锆陶瓷层11、第二氧化锆陶瓷层12、第三氧化锆陶瓷层13、第四氧化锆陶瓷层14、第五氧化锆陶瓷层15、第六氧化锆陶瓷层16，氧化锆基体1的内部于第一氧化锆陶瓷层11与第三氧化锆陶瓷层13之间设置有进气口21、第一腔室22、第二腔室23，进气口21与第一腔室22之间设置有第一扩散障31，第一腔室22与第二腔室23之间设置有第二扩散障32。

进一步的，第一腔室22内设置有氧泵，氧泵包括有设置于第一氧化锆陶瓷层11下表面且伸入至第一腔室22内的主泵电极41、设置于第一氧化锆陶瓷层11上表面的公共电极42，主泵电极41由铂、金混合浆料印刷于第一氧化锆陶瓷层11下表面而形成。

更进一步的，第二腔室23内设置有测量泵，测量泵包括有设置于第三氧化锆陶瓷层13上表面且伸入至第二腔室23内的测量电极43，测量电极43由铂、铑混合浆料印刷于第三氧化锆陶瓷层13上表面而形成；第三氧化锆陶瓷层13的下表面设置有参考电极44。

另外，氧化锆基体1的外表面设置有遮盖进气口21、公共电极42的多孔氧化铝保护层5。

需进一步指出，第一氧化锆陶瓷层11的下表面设置有伸入至第二腔室23内的辅泵电极45，辅泵电极45由铂、金混合浆料印刷于第一氧化锆陶瓷层11下表面而形成。

还有就是，第五氧化锆陶瓷层15与第六氧化锆陶瓷层16之间设置有加热器6。

在本实用新型工作过程中，加热器6进行辅助加热，且在高温条件下，主泵电极41和公共电极42之间施加电压，由主泵电极41、公共电极42所组成的氧泵结构将第一腔室22中的氧气泵出腔外，在此过程中，测量气体中的二氧化氮在第一腔室22中遇到Pt电极会发生化学反应，且二氧化氮分解成一氧化氮与氧气。

在第二腔室23中，在辅泵电极45和公共电极42之间施加电压，进一步将测量气体中的氧气含量减少至零，在高温条件下，测量气体在第二腔室23中接触到测量电极43，由于铂、铑的催化作用会发生化学反应，即一氧化氮会分解呈氮气和氧气，在测量电极43和公共电极42之间施加电压会将分解的氧气全部泵出腔室外，氧离子迁移的过程会产生一个电流IP2，通过电流的大小得出氧气的含量，从而得到氮氧化合物的含量。

需进一步解释，本实用新型的多孔氧化铝保护层5厚度为30μm-90μm，孔隙孔径为0.5μm-10μm，孔隙度为5%-50%。其中，本实用新型的多孔氧化铝保护层5包括以下重量份的物料，具体的：3-30%造孔剂、10-50%有机溶剂、1-10%有机粘结剂、1-10%增塑剂、0-10%的其他有机物，余量为氧化铝；有机物为分散剂或/和流平剂，造孔剂包括石墨、碳粉、亚克力粉、淀粉中的一种或几种，有机溶剂包括丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、乙醇、松油醇、异丙醇中的一种或几种，有机粘结剂包括乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、环氧化苯乙烯中的一种或几种，增塑剂包括癸二酸二丁酯、领苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、甘油三醋酸酯中的一种或几种，有机物为聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、醋丁纤维素中的一种或几种。多孔养护率保护层在烧结后形成多孔结构，工作时，该多孔氧化铝保护层5能够有效防护柴油中的有害物质等在燃烧后沉淀在电极表面而影响其催化作用，同时能够有效防止废气中的固体颗粒物进入泵氧腔室，并且抗热震性好、寿命长、成本低、制作工艺简单。

综合上述情况可知，通过上述结构设计，本实用新型具有设计新颖、结构简单、稳定可靠性好、使用寿命长的优点。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (3)

1.一种进气保护的氮氧传感器，其特征在于：包括有氧化锆基体（1），氧化锆基体（1）包括有从上至下依次层叠布置的第一氧化锆陶瓷层（11）、第二氧化锆陶瓷层（12）、第三氧化锆陶瓷层（13）、第四氧化锆陶瓷层（14）、第五氧化锆陶瓷层（15）、第六氧化锆陶瓷层（16），氧化锆基体（1）的内部于第一氧化锆陶瓷层（11）与第三氧化锆陶瓷层（13）之间设置有进气口（21）、第一腔室（22）、第二腔室（23），进气口（21）与第一腔室（22）之间设置有第一扩散障（31），第一腔室（22）与第二腔室（23）之间设置有第二扩散障（32）；

第一腔室（22）内设置有氧泵，氧泵包括有设置于第一氧化锆陶瓷层（11）下表面且伸入至第一腔室（22）内的主泵电极（41）、设置于第一氧化锆陶瓷层（11）上表面的公共电极（42）；

第二腔室（23）内设置有测量泵，测量泵包括有设置于第三氧化锆陶瓷层（13）上表面且伸入至第二腔室（23）内的测量电极（43）；第三氧化锆陶瓷层（13）的下表面设置有参考电极（44）；

氧化锆基体（1）的外表面设置有遮盖进气口（21）、公共电极（42）的多孔氧化铝保护层（5）。

2.根据权利要求1所述的一种进气保护的氮氧传感器，其特征在于：所述第一氧化锆陶瓷层（11）的下表面设置有伸入至所述第二腔室（23）内的辅泵电极（45）。

3.根据权利要求1所述的一种进气保护的氮氧传感器，其特征在于：所述第五氧化锆陶瓷层（15）与所述第六氧化锆陶瓷层（16）之间设置有加热器（6）。