DE4305412A1

DE4305412A1 -

Info

Publication number: DE4305412A1
Application number: DE4305412A
Authority: DE
Inventors: Da Yu Wang; Daniel T Kennedy; Allister Jun Burton W Mac
Original assignee: GTE Laboratories Inc
Current assignee: Verizon Laboratories Inc
Priority date: 1992-02-27
Filing date: 1993-02-22
Publication date: 1993-09-16
Also published as: US5304294A; JPH0618480A; US5217588A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gasfühler.

Insbesondere beschäftigt sie sich mit Verfahren und Vorrich tungen zum Messen der Konzentration von NOx (Stickoxyde wie N₂O, NO, NO₂) in einer Gasmischung.

Verschiedene Techniken und Vorrichtungen wurden zum Be stimmen der Konzentration von NOx in einer Gasmischung, ins besondere in Gasmischungen, die Sauerstoff und Stickstoff enthalten, entwickelt. Typischerweise basierte das elektro chemische Messen von NOx und anderen Gasen auf dem Sauer stoffpumpprinzip, das zum Beispiel in dem US-Patent Nr. 47 70 760 von Noda et al. und in dem US-Patent Nr. 50 34 105 von Wang et al. beschrieben ist. Die verwendeten Meßgeräte benötigen zwei Meßelemente. Ein Element mißt nur Sauerstoff gas und das andere Element mißt alle Gase, die Sauerstoff enthalten, einschließlich des Sauerstoffgases. Beide Meßele mente werden derselben Gasmischung ausgesetzt, und die Dif ferenz zwischen den von diesen beiden Elementen erzeugten Meßsignalen ist ein Maß für die Konzentration von NOx in der Gasmischung. Da die NOx-Konzentration aus der Differenz zweier Signale bestimmt wird wird die Genauigkeit der Mes sung durch die Relativwerte der beiden Signale bestimmt. Wenn die Gasmischung eine relativ niedrige NOx-Konzentration verglichen mit der des Sauerstoffs enthält, ist das Si gnal/Rauschverhältnis niedrig und eine genaue Bestimmung der NOx-Konzentration ist schwierig.

Dieses und weitere Probleme werden durch die in den bei gefügten Patentansprüchen definierten Verfahren und die ent sprechenden Vorrichtungen gelöst.

Das Verfahren zum Bestimmen der Konzentration von NOx in einem Gas entsprechend der vorliegenden Erfindung umfaßt das Bereitstellen eines Elektrolytsensors mit einer ersten Elek trode und einer zweiten Elektrode. Eine unterschiedliche NOx-Zersetzungsbedingung besteht an jeder der Elektroden. Beide Elektroden sind einem Testgas ausgesetzt, und das elektrische Differential zwischen den beiden Elektroden wird gemessen. Die NOx-Konzentration im Testgas wird aus dem ge messenen elektrischen Differential bestimmt.

Die NOx-Meßvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Körper als einem Elektrolytmaterial. Erste und zweite Elektroden sind an dem Körper befestigt. Ein unter schiedlicher NOx-Zersetzungszustand besteht an jeder der Elektroden. Es sind Vorrichtungen zum Messen des elektri schen Differentials zwischen den beiden Elektroden, wenn die Elektroden einem Testgas ausgesetzt sind, vorgesehen.

Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Meßprinzip besteht darin, daß die NOx-Gase nicht stabil sind und sich schnell in Sauerstoff und Stickstoff zersetzen. Wenn asymme trische Zersetzungsbedingungen an den beiden Elektroden in einer festen, oxydischen Elektrolytvorrichtung bestehen, unterscheiden sich die Sauerstoffaktivitäten an den Elektro den, auch wenn beide Elektroden demselben Gas ausgesetzt sind. Daher wird eine elektromotorische Kraft zwischen den beiden Elektroden erzeugt, und der Wert dieser elektromoto rischen Kraft kann zur Bestimmung der NOx-Konzentration in dem Gas verwendet werden.

Die Fig. 1, 2 , 3, 4 und 5 zeigen im Querschnitt ver schiedene Ausführungsbeispiele der NOx-Meßvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 6-13 zeigen Kurven, die die Ausgangssignale als Funktion der NOx-Konzentration für verschiedene NOx-Meß vorrichtungen nach der vorliegenden Erfindung unter ver schiedenen Bedingungen zeigen.

Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zusammen mit weiteren Aufgaben, Vorteilen und Möglichkeiten derselben wird auf die nachfolgende Offenbarung und die bei gefügten Patentansprüchen in Verbindung mit den oben be schriebenen Zeichnungen Bezug genommen.

NOx-Gase sind nicht stabil und zersetzen sich schnell in Sauerstoff und Stickstoff. Wenn asymmetrische Bedingungen hinsichtlich des NOx-Zersetzungsvorgangs an zwei verschie denen Elektroden vorliegen, entsteht eine elektromotorische Kraft zwischen den beiden Elektroden. Also ist aufgrund der unterschiedlichen NOx-Zersetzungsraten an den Elektroden die Sauerstoffaktivität an den Elektroden unterschiedlich, und dieser Unterschied ist als elektromotorische Kraft meßbar. Die Zersetzungsbedingungen können durch katalytische Wirkung asymmetrisch sein, indem die Elektroden aus unterschiedli chen Materialien bestehen, wobei diese Materialien unter schiedliche katalytische Zersetzungsraten für NOx besitzen. Alternativ können die beiden Elektroden in ihrer Größe ver schieden sein. In weiteren Ausführungsbeispielen der vorlie genden Erfindung befinden sich die beiden Elektroden in un terschiedlichen Gaseinschlußumgebungen, so daß die NOx-Zer setzungsbedingungen an jeder der Elektroden unterschiedlich sind.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Meßvorrichtung mit ei nem Körper 10, der aus einem festen, oxydischen Elektrolyten besteht, wie etwa zum Beispiel aus mit Yttriumoxyd stabili siertem Zirkoniumoxyd oder aus teilweise stabilisiertem Zir koniumoxyd. Der Sensorkörper 10 bildet zwei Kammern 11 und 12 mit einer Wand zwischen den beiden Kammern. Beide Kammern 11 und 12 sind von derselben Größe und Form. Eine erste Elektrode 14 aus Platin und eine zweite Elektrode 15 aus Platin sind an der Wand 13 an gegenüberliegenden Seiten je weils in den Kammern 11 und 12 angeordnet. Unter Betriebsbe dingungen wird eine NOx enthaltende Gasmischung jeweils durch identische Öffnungen 16 und 17 in die beiden Kammern 11 und 12 eingeführt. Das NOx zersetzt sich an den Elektro den in Stickstoff und Sauerstoff. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Elektrode 14 größer als die Elektrode 15; und daher sind die Sauerstoffaktivitäten in den Elektroden nicht dieselben. Als Ergebnis besteht eine Potentialdifferenz oder elektromo torische Kraft (emf) zwischen den beiden Elektroden 14 und 15 und kann durch eine geeignete Spannungsmeßvorrichtung 18 gemessen werden.

Die Elektroden 14 und 15 können aus Materialien beste hen, die unterschiedliche katalytische Zersetzungsraten für NOx bewirken. Zum Beispiel kann die eine Elektrode aus Pla tin und die andere aus Rhodium bestehen. Wenn die Elektroden 14 und 15 aus unterschiedlichen Materialien bestehen, können sie dieselbe Größe haben. Aus jeden Fall werden asymmetri sche Zersetzungsbedingungen für NOx an den Elektroden be reitgestellt, um eine Potentialdifferenz zu erzeugen, die gemessen werden kann, und die Messung kann zur Bestimmung der NOx-Konzentration in dem in die Kammern eingeführten Gas verwendet werden.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt eine Meßvorrichtung entspre chend der vorliegenden Erfindung mit einem Körper 20 aus ei nem festen, oxydischen Elektrolyten, der eine einzige Kammer 21 mit einer Öffnung 22 bildet. Eine erste Elektrode 23 ist an einer Wand 24 der Körperinnenseite der Kammer 21 und eine ähnliche Elektrode 25 ist an der Körperaußenseite der Kammer 21 direkt der ersten Elektrode 23 gegenüberliegend montiert. Wenn die Vorrichtung einem NOx enthaltenden Gas ausgesetzt wird, zersetzt sich das NOx in der Kammer 21 mit einer von der Rate im Außenbereich unterschiedlichen Rate, da die Gaseinschlußbedingungen unterschiedlich sind. Wie zu sehen ist, besitzt der aus dem NOx zersetzte Sauerstoff eine grö ßere Freiheit sich von der außerhalb der Kammer befindlichen Elektrode 25 als von der innerhalb der Kammer befindlichen Elektrode 23 wegzubewegen. Daher wird eine emf zwischen den Elektroden erzeugt. Die emf wird durch eine geeignete Poten tialmeßvorrichtung 26 gemessen und zur Bestimmung der NOx- Konzentration in dem Gas verwendet.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Meß vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung mit einem fe sten, oxydischen Elektrolytkörper 30, der zwei Kammern 31 und 32 mit zwei Öffnungen 33 und 34 bildet, die zu diesen jeweils einen Durchgang bilden. Eine Elektrode 35 ist inner halb der Kammer 31 an einer Wand 36 montiert, während eine weitere Elektrode 37 der Elektrode 35 gegenüberliegend aber außerhalb der Vorrichtung montiert ist. Auf ähnliche Weise ist eine Elektrode 38 innerhalb der Kammer 32 an einer Wand 39 montiert, und eine gegenüberliegende Elektrode 40 ist an der Wand 39 außerhalb der Kammer 32 montiert. Die zwischen den Elektroden 35 und 37 erzeugte emf wird durch ein Span nungsmeßgerät 41 und die zwischen den Elektroden 38 und 40 durch ein Spannungsmeßgerät 42 gemessen. In dieser besonde ren Struktur können, wie hiernach diskutiert wird, die Kam mern 31 und 32 unterschiedlicher Größe und/oder die Öffnun gen 33 und 34 unterschiedlicher Größe sein. In der Tat bil det die Vorrichtung der Fig. 3 zwei Sensoren entsprechend der Fig. 2 in einer einzigen Struktur. Die Unterschiede in den Kammern und/oder den Öffnungen stellen zwei unterschied liche Sätze von NOx-Zersetzungsbedingungen zur Verfügung.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung mit einem Körper 50 aus einem festen, oxydischen Elektrolyten, der in zwei Kammern 51 und 52 unterteilt ist. Die Kammern 51 und 52 besitzen je weils Öffnungen 56 und 57. Die Vorrichtung arbeitet, indem den Elektroden 53 und 54 unterschiedliche Gaseinschlußbedin gungen zur Verfügung gestellt werden. Die Umgebungen sind verschieden aufgrund unterschiedlicher Größen der Kammern 51 und 52 und/oder aufgrund unterschiedlicher Größen der Öff nungen 56 und 57. Die zwischen den beiden Elektroden 53 und 54 erzeugte emf wird von einem Spannungsmeßgerät 58 gemes sen.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer NOx- Meßvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung. Der Körper dieser Vorrichtung 60 besteht aus einem festen, oxydischen Elektrolyten. Der Körper ist im wesentlichen in zwei Kammern 61 und 62 mit einem Durchlaß von der Kammer 61 in einen in neren Bereich 61a derselben geformt. Platinelektroden 63 und 64 sind an der Wand 65 des Körpers zwischen den beiden Kam mern 61a und 62 montiert. Die Konfiguration der Kammern 61, 61a, 62 und die verschiedenen Öffnungen und Durchlässe sind derart, daß sie sicherstellen, daß die Elektroden 63 und 64 unterschiedlichen Gaseinschlußbedingungen ausgesetzt sind. Daher verursacht die Anwesenheit eines NOx enthaltenden Gases eine meßbare emf, die zwischen den Elektroden 63 und 64 erzeugt wird und von einer Spannungsmeßvorrichtung 67 ge messen wird.

Die Vorrichtung der Fig. 5 umfaßt auch eine Elektrode 71 innerhalb der Kammer 61 an einer Außenwand mit einer dieser gegenüberliegenden, außen an der Wand 72 montierten Elek trode 73. Eine Elektrode 74 ist innerhalb der Kammer 62 an einer Außenwand 75 montiert. Eine weitere Elektrode 76 ist außerhalb der Vorrichtung gegenüber der Elektrode 74 mon tiert. Die Elektroden 71 und 73 sind über eine Spannungs quelle 77 und die Elektroden 74 und 76 sind über eine Span nungsquelle 78 miteinander verbunden.

Die Anordnung der Elektroden 71 und 73 über die feste Elektrolytwand 72 bildet eine Pumpzelle zum Pumpen von Sau erstoff aus der Kammer 61. Auf ähnliche Weise bilden die Elektroden 74 und 76 und die dazwischenliegende, feste Elek trolytwand 75 eine Pumpzelle zum Pumpen von Sauerstoff aus der Kammer 62. Die beiden Pumpzellen sind von der Meßzelle durch ein geeignetes Isolationsmaterial 79 isoliert. Die Meßvorrichtung der Fig. 5 ermöglicht die Messung von gerin gen NOx-Mengen in Gasmischungen, die hohe Sauerstoffpegel enthalten. Die Verringerung der Sauerstoffmenge in der Kam mer erhöht die Empfindlichkeit der Vorrichtung hinsichtlich der Auswirkungen der NOx-Zersetzung.

Eine Meßvorrichtung mit dem allgemeinen, in Fig. 3 ge zeigten Aufbau wurde aufgebaut unter Verwendung der Dick film-Mehrschichttechnologie, wie sie im Detail in dem US-Pa tent Nr. 48 80 519 von Wang et al. diskutiert ist. Jede der Gaskammern 31 und 32 hatte eine Durchmesser von 4,3 mm und eine Höhe von 0,16 mm. Die Dicke der festen Elektrolytwände 36 und 39 zwischen den Elektroden jedes Paares betrug 0,16 mm. Die Größe der Offnungen 33 und 34 betrug 50 µm bzw. 180 µm, was einem Größenverhältnis von 3,6 entspricht. Die Elek troden 35, 37, 38 und 40 wurden Platintinte mittels Sieb druck hergestellt und maßen 15 mm².

Die beschriebene Vorrichtung wurde N₂O/O₂/N₂-Mischungen unterschiedlicher Zusammensetzung ausgesetzt. Tabelle 1 zeigt Testdaten, die von den beiden Elektrodensätzen erhal ten wurden. Die Temperatur betrug 574°C.

Tabelle 1

Fig. 6 ist ein Plot der ersten emf-Daten der Tabelle 1. Die durchgezogene Linie der Fig. 6 zeigt die Ausgangs-emf, die erhalten wurde, wenn N₂O durch O₂ ersetzt wurde und es keine Zersetzung von N₂O gab.

Die Auswirkung der Zersetzung von NOx auf die emf kann vergrößert werden, wenn die Sauerstoffkonzentration an den Elektroden verringert wird. Tabelle 2 zeigt Testdaten für Gasmischung aus N₂O/O₂/N₂ mit einem Sauerstoffpegel von 1%. Die Temperatur betrug 523°C. Für die Daten der Tabelle 3 be trug die Sauerstoffkonzentration 140 ppm (Teile in einer Million Teilen) und die Temperatur 516°C.

Tabelle 2

Tabelle 3

Fig. 7 ist ein Plot beider Spalten der emf-Daten der Ta belle 2, wobei der Pfeil den Sauerstoffkonzentrationspegel anzeigt. Fig. 8 ist ein Plot beider Spalten von emf-Daten der Tabelle 3, wobei der Pfeil den Sauerstoffkonzentrations pegel anzeigt. Die durchgezogenen Linien in den Kurven der Fig. 7 und 8 geben die gemessenen emfs an, wenn N₂O durch Sauerstoff ersetzt wurde. Die Fig. 9A, 9B und 9C sind li neare Auftragungen der Daten der Tabelle 3 und Fig. 8 zeigt die Beziehung der Sensorausgangsspannung zur NO₂-Konzentra tion als Prozentsatz der Gasmischung.

Fig. 10 ist ein Plot von Daten, die unter Verwendung ei nes einzigen Satzes von emf-Daten, die bei 469°C mit einer Sauerstoffkonzentration von 20 ppm erzeugt wurden, erhalten wurden. Im Vergleich mit den anderen Daten zeigt dieser Plot, wie sich der Ausgangspegel mit der Sauerstoffkonzen tration und der Betriebstemperatur ändert.

Eine in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung wurde hergestellt unter Verwendung von mit Yttriumoxyd stabilisiertem Zirkoni umoxyd mit einer Kammer 21 mit einem Durchmesser von 4,3 mm und einer Höhe von 0,16 mm. Die Dicke der Wand 24 zwischen den beiden Elektroden 23 und 25 betrug 0,16 mm. Die Öffnung war 50 µm groß. Die Elektroden 23 und 25 waren im Siebdruck verfahren aus Platintinte hergestellt und 15 mm² groß. Test daten mit dieser Vorrichtung bei einer Betriebstemperatur von 462°C sind in Tabelle 4 gezeigt.

N₂O (ppm)
Emf (mV)
71
0.700
213,4	1.960
498	3.800
711	5.200
1421	8.300
2130	10.800
4955	16.300
7064	19.120
20900	25.000
47400	28.300
66400	28.400

Die Fig. 11A und 11B sind Plots der Daten der Tabelle 4.

Eine in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung wurde hergestellt unter Verwendung von mit Yttriumoxyd stabilisiertem Zirkoni umoxyd mit einer Kammer 21 mit einem Durchmesser von 4,3 mm und einer Höhe von 0,16 mm. Die Dicke der Wand 24 zwischen den beiden Elektroden 23 und 25 betrug 0,16 mm. Die Öffnung war 125 µm groß. Die Elektroden 23 und 25 waren im Sieb druckverfahren aus Platintinte hergestellt und 15 mm² groß. Testdaten mit dieser Vorrichtung bei einer Betriebstempera tur von 930°C in einer Gasmischung von NO/N₂/O₂ sind in Fig. 12 gegeben, die den Sensorausgang als Funktion der Expositi onszeit des Sensors in dem Gas zeigt. Die Ausgangssignale als Funktion der Änderung von NO sind in Tabelle 5 aufgeli stet.

NO (ppm)
emf (mV)
0
0.1
200	0.85
400	1.9
600	3.35
800	4.90
1000	6.80

Die Sauerstoffkonzentration in der Gasmischung betrug 50 ppm.

Fig. 13 zeigt die Signalausgangsdaten desselben Sensors bei sechs verschiedenen Temperaturen 620°C, 726°C, 760°C, 800°C, 850°C und 930°C.

Auch wenn der spezielle, verwendete feste, oxydische Elektrolyt ein mit Yttriumoxyd stabilisiertes Zirkoniumoxyd war, können auch andere wohlbekannte oxydische, Anionen-lei tende Materialien verwendet werden, wie etwa mit Kalzium oder mit Yttrium dotiertes Ceroxyd oder mit Magnesium oder mit Kalzium dotiertes Zirkonoxyd. Die Vorrichtung kann unter Verwendung von in dem US-Patent Nr. 50 34 107 beschriebenen Techniken oder von anderen geeigneten Techniken hergestellt werden. Die Elektroden können aus anderen Materialien als aus Platin bestehen, wie etwa aus Palladium, Pla tin/Palladium-Legierung, Platin/Palladium-Verbindung, Rho dium, oder aus Silber oder Gold und ihren Legierungen. Es ist klar, daß die Elektroden durch Siebdruck- oder Dampfpha senabscheidetechniken aufgebracht werden können. Das festge stellte Ausgangssignal kann, wie beschrieben, das emf sein, oder alternativ kann der durch Kurzschluß der Elektroden er zeugte elektrische Strom gemessen werden.

Die gezeigten Vorrichtungen bieten ein einfaches und un kompliziertes Verfahren mit der entsprechenden Vorrichtung zum Messen der NOx-Konzentration in einem Umgebungsgas durch Messen des durch die Zersetzung von NOx in Stickstoff und Sauerstoff unter verschiedenen, an den Elektroden herrschen den Zersetzungsbedingungen erzeugten elektrischen Differen tials.

Während hier bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfin dung beschrieben wurden, ist für den Fachmann klar, daß ver schiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von der in den beigefügten Patentansprüchen de finierten Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zum Bestimmen der NOx-Konzentration in ei nem Gas, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:
Bereitstellen eines Elektrolytsensors mit einer ersten Elektrode (14), und einer zweiten Elektrode (15) mit unter schiedlichen NOx-Zersetzungsbedingungen an jeder Elektrode;
Aussetzen beider Elektroden in ein Testgas;
Messen des elektrischen Differentials zwischen den bei den Elektroden; und
Bestimmen der NOx-Konzentration in dem Testgas aus dem gemessenen elektrischen Differential.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Elektrode von unterschiedlicher Größe sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Elektrode aus Materialien mit un terschiedlichen NOx-Zersetzungseigenschaften bestehen.

4. Verfahren zum Bestimmen der NOx-Konzentration in ei nem Gas, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:
Bereitstellen eines Elektrolytsensors mit zwei unter schiedlichen Gaseinschlußumgebungen mit einer ersten Elek trode (23, 53) in einer Umgebung und einer zweiten Elektrode (25, 54) in einer anderen Umgebung;
Einführen eines Testgases in beide Gaseinschlußumgebun gen und Aussetzen der beiden Elektroden in das Testgas; Messen des Potentialdifferentials zwischen den beiden Elektroden; und
Bestimmen der NOx-Konzentration in dem Testgas aus dem gemessenen Potentialdifferential.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Gaseinschlußumgebungen einen größeren Raum um faßt als die andere Gaseinschlußumgebung.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Testgas ist in eine der Gaseinschlußumgebungen durch einen Durchgang (57) eingeführt wird, der kleiner ist als der Durchgang (56), durch den das Testgas in die andere Gaseinschlußumgebung eingelassen wird.

7. NOx-Meßvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
einen Körper (10) aus einem Elektrolytmaterial;
eine erste, an dem Körper befestigte Elektrode (14);
eine zweite, an dem Körper befestigte Elektrode (15);
wobei unterschiedliche NOx-Zersetzungsbedingungen an je der der Elektroden herrscht; und
Vorrichtungen (18) zum Messen des elektrischen Differen tials zwischen den beiden Elektroden, wenn die Elektroden einem Testgas ausgesetzt werden.

8. NOx-Meßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste und zweite Elektrode von unter schiedlicher Größe sind.

9. NOx-Meßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste und zweite Elektrode aus Materialien mit unterschiedlichen NOx-Zersetzungseigenschaften bestehen.

10. NOx-Meßvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
einen Körper (20, 50) aus einem Elektrolytmaterial, der zwei unterschiedliche Gaseinschlußumgebungen bildet;
eine erste an dem Körper in einer Umgebung befestigte Elektrode (23, 53);
eine zweite an dem Körper in der anderen Umgebung befe stigte Elektrode (25, 54);
Vorrichtungen (26, 58) zum Messen des Potentialdifferen tials zwischen den beiden Elektroden, wenn ein Testgas in beide Gaseinschlußumgebungen eingeführt wird.

11. NOx-Meßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß eine der Gaseinschlußumgebungen einen größeren Raum umfaßt als die andere Gaseinschlußumgebung.

12. NOx-Meßvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß der Körper (50) einen Durchlaß (57) zum Ein führen des Testgases in eine der Gaseinschlußumgebungen um faßt, der kleiner ist als der Durchlaß (56) zum Einführen des Testgases in die andere Gaseinschlußumgebung.

13. NOx-Meßvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
einen Körper (60) aus einem Elektrolytmaterial mit einer ersten Kammer (61) und einer zweiten Kammer (62) zum Bilden unterschiedlicher Gaseinschlußumgebungen;
eine erste, an dem Körper in der ersten Kammer befestige Elektrode (63);
eine zweite, an dem Körper in der zweiten Kammer befe stigte Elektrode (64);
eine dritte, an dem Körper in der ersten Kammer befe stigte Elektrode (71);
eine vierte an dem Körper außerhalb der ersten Kammer gegenüber der dritten Elektrode befestigte Elektrode (73), wobei eine Wand dazwischen angeordnet ist;
eine fünfte, an dem Körper in der zweiten Kammer ange ordnete Elektrode (74);
eine sechste an dem Körper außerhalb der zweiten Kammer gegenüber der fünften Elektrode befestigte Elektrode (76), wobei eine Wand dazwischen angeordnet ist;
Vorrichtungen (77) zum Anlegen eines elektrischen Poten tials zwischen die dritte und vierte Elektrode zum Bilden einer Pumpzelle zum Reduzieren der Sauerstoffmenge in der ersten Kammer;
Vorrichtungen (78) zum Anlegen eines elektrischen Poten tials zwischen die fünfte und sechste Elektrode zum Bilden einer Pumpzelle zum Reduzieren der Sauerstoffmenge in der zweiten Kammer; und
Vorrichtungen (67) zum Messen des Potentialdifferentials zwischen den ersten und zweiten Elektroden, wenn ein Testgas in beide Kammern eingeführt wird.