EP0698207A1 - Elektrochemischer sensor zur bestimmung der sauerstoffkonzentration in gasgemischen - Google Patents
Elektrochemischer sensor zur bestimmung der sauerstoffkonzentration in gasgemischenInfo
- Publication number
- EP0698207A1 EP0698207A1 EP95910419A EP95910419A EP0698207A1 EP 0698207 A1 EP0698207 A1 EP 0698207A1 EP 95910419 A EP95910419 A EP 95910419A EP 95910419 A EP95910419 A EP 95910419A EP 0698207 A1 EP0698207 A1 EP 0698207A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- measuring electrode
- bismuth
- sensor according
- oxygen
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4071—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4075—Composition or fabrication of the electrodes and coatings thereon, e.g. catalysts
Definitions
- Electrochemical sensor for determining the oxygen concentration in gas mixtures
- the invention is based on an electrochemical sensor for determining the oxygen concentration in gas mixtures according to the preamble of the main claim.
- the EMF is measured at the electrodes, a large voltage being generated when the lambda value of the gas mixture is less than the stoichiometric ratio. This is a for the electrode exposed to the sample gas
- the functionality of catalysts in exhaust gas detoxification systems of internal combustion engines can be monitored by measuring the oxygen contained in the exhaust gas downstream of the catalytic converter in the direction of flow of the exhaust gas. If the catalytic converter is not functional, the oxygen in the exhaust gas remains downstream of the catalytic converter incompletely implemented and there are unreacted oxidizable and reducible fuel components in the exhaust gas.
- the incomplete implementation means that the residual oxygen in the exhaust gas is significantly higher than the thermodynamic equilibrium.
- the sensor according to the invention should respond to such increased residual oxygen, for example. It must therefore be ensured that the changes in the oxygen partial pressure can be detected at the three-phase boundary of the measuring electrode.
- the oxygen is converted by the catalytic converter, so that the thermodynamic equilibrium pressure is at least approximately downstream of the catalytic converter, which reduces the potential difference at the measuring electrode and leads to a lambda jump similar to a conventional lambda probe.
- the lambda jump shifts to higher lambda values.
- a disadvantage of this sensor is that there is no potential difference when the lambda values ⁇ 1 (rich exhaust gas) are adjusted. In this lambda range, the sensor is therefore not suitable for monitoring a catalytic converter.
- the sensor according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the oxygen in non-equilibrium gas mixtures can be measured with the cross-sensitivity to oxidizable gas components largely being switched off.
- the sensor is particularly suitable for monitoring the degree of conversion of catalysts in exhaust gas detoxification systems of internal combustion engines with exhaust gases regulated to lambda values ⁇ 1. Conclusions about the aging of the catalyst can be drawn from the degree of conversion of the catalyst.
- Platinum-bismuth measuring electrode uses the properties of bismuth, which has a strong tendency to adsorb oxygen, whereby the oxygen can also be dissociatively adsorbed.
- bismuth hinders adsorption of other gas components, such as CO, in favor of good oxygen adsorption.
- the catalysis of the oxidation of CO and HC which occur in exhaust gases from internal combustion engines, is hindered or completely suppressed, so that a mixed potential is formed at the measuring electrode.
- the measuring electrode designed in this way essentially reacts to oxygen and in this respect represents a non-equilibrium electrode or mixed potential electrode
- Catalysis of the platinum-inhibiting effect of the bismuth was found within a range with a bismuth content of 1 to 50 mol% based on the total amount of platinum and bismuth.
- Particularly favorable properties with regard to the formation of mixed potential and reaction times could be determined with a bismuth content of ' 5 to 20 mol% based on the total amount of bismuth and platinum.
- FIG. 1 shows a cross section through a sensor according to a first exemplary embodiment
- FIG. 2 shows a cross section through a sensor according to a second exemplary embodiment, the sensor having two electrodes exposed to the gas mixture
- FIG. 3 shows a characteristic curve of the sensor according to FIG. 2.
- the sensor according to Figure 1 consists of a
- Solid ion electrolyte 10 conducting oxygen ions for example made of Zr0 2 stabilized with Y2O3, on which a first measuring electrode 11 exposed to the gas mixture with a porous protective layer 12 lying thereon is applied.
- the protective layer 12 consists, for example, of Al2O3.
- a reference channel 14 is provided in the solid electrolyte 10, in which a reference electrode 15 is positioned facing the measuring electrode 11.
- a heating device 17 embedded in an electrical insulation 16 is also integrated in the solid electrolyte 10. The heating device 17 is designed as a resistance heater.
- the measuring electrode 11 is a porous platinum cermet electrode which is printed on the solid electrolyte 10, for example by means of screen printing.
- the reference electrode 15 is also a platinum cermet electrode, which, for example, likewise, is laminated onto a corresponding solid electrolyte film before the solid electrolyte 10 is laminated together was applied by screen printing.
- the sensor according to FIG. 1 with the platinum cermet electrodes 11, 15 and the heating device 17 is sintered at approximately 1400 ° C. after printing on the corresponding solid electrolyte films and laminating them together.
- a bismuth-containing paste is applied to the measuring electrode 11, for example by brushing on.
- the sensor is then heated with the Wismu layer applied to the measuring electrode 11 at a temperature of, for example, 800 to 900 ° C. in an oxygen atmosphere.
- the heating temperature of the bismuth layer make sure that the bismuth does not evaporate before it combines with the platinum or a stable oxide on the
- the protective layer 12 is applied, for example, by means of plasma spraying.
- the sensor described in FIG. 1 is expanded by a second measuring electrode 21 exposed to the gas mixture, the second measuring electrode 21 also being covered with a porous protective layer 22.
- the second measuring electrode 22 is an electrode which catalyzes the equilibrium setting of the gas mixture.
- An electrode material that achieves such an effect is, for example, platinum or a platinum alloy with rodium or palladium.
- the oxygen partial pressure is set to the thermodynamic equilibrium pressure by oxidation.
- FIG. 3 show a measurement signal U1 of the catalytically inactive measurement electrode 11 and a measurement signal U2 of the catalytically active measurement electrode 21 measured in the flow direction of the exhaust gas downstream of a catalyst (not shown).
- the EMF of the catalytically inactive measuring electrode 11 was also recorded, which is shown as measuring signal U1 '.
- the measurement signal Ul 'recorded upstream of the catalytic converter characterizes the characteristic curve of a catalytic converter with an efficiency of 0%, ie it indicates a total catalytic converter failure. Because of the oxygen dissociating at the catalytically inactive measuring electrode 11, there is a small potential difference between the reference electrode 15 and the measuring electrode 11.
- the oxygen partial pressure is always vanishingly small, regardless of the state of the catalyst used for the afterburning.
- the oxygen partial pressure corresponds to the thermodynamic equilibrium pressure, because the electrode material of the measuring electrode 21 ensures an at least approximately complete conversion of the oxidizable components with the oxygen.
- the oxygen partial pressure in the exhaust gas increases. None changes at the three-phase boundary of the catalytically active measuring electrode 21 because the electrode material continues to ensure that the oxidizable constituents are at least approximately completely converted before the gas reaches the three-phase boundary.
- the oxygen partial pressure depends on the catalytic activity of the catalyst. If the catalytic converter is fully effective, the exhaust gas is at least approximately in the equilibrium state downstream of the catalytic converter. Accordingly, no or very little oxygen can be dissociated from the material of the measuring electrode 11, as a result of which a large potential difference arises at the measuring electrode 11. In this case, the measurement signal U 1 of the catalytically inactive measurement electrode 11 takes approximately the course of the
- Measurement signal U2 of the catalytically active measuring electrode 21 As the degree of conversion of the catalyst decreases, the oxygen partial pressure in the exhaust gas rises, so that the potential difference decreases at the three-phase limit of the catalytically inactive electrode 11.
- the dashed curve shown shows the course of the measurement signal U 1 with an efficiency of the catalyst of approximately 90%.
- the sensor according to the invention is therefore suitable for monitoring the functionality of catalysts which are used in exhaust systems of internal combustion engines which are regulated to a rich exhaust gas (lambda ⁇ 1).
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
Es wird ein elektrochemischer Sensor zu Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in Gasgemischen vorgeschlagen. Der Sensor hat einen sauerstoffionenleitenden Festelektrolyt (10), welcher eine die Gleichgewichtseinstellung des Gasgemisches nicht katalysierende Meßelektrode (11) aufweist, die dem Gasgemisch ausgesetzt ist. Die Meßelektrode (11) enthält Platin und Wismut. Diese Stoffe bewirken, daß der im Gasgemisch enthaltene freie Sauerstoff bevorzugt adsorbiert wird, ohne mit den anderen Gaskomponenten, wie CO und HC, abzureagieren.
Description
Elektrochemischer Sensor zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in Gasgemischen
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem elektrochemischen Sensor zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in Gasgemischen nach der Gattung des Hauptanspruchs .
Bei den bekannten elektrochemischen Sensoren zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration wird die EMK an den Elektroden gemessen, wobei eine große Spannung erzeugt wird, wenn der Lambda- ert des Gasgemisches kleiner als das stöchiometrische Verhältnis ist. Dabei wird für die dem Meßgas ausgesetzte Elektrode ein die
Gleichgewichtseinstellung des Gasgemisches katalysierendes Material, beispielsweise Platin verwendet. Die katalysierenden Eigenschaft des Platins bewirken, daß der im Gasgemisch vorkommende freie Sauerstoff sich mit den oxidierbaren Bestandteilen des Gasgemisches verbindet, wodurch der Sensor auch empfindlich gegenüber den oxidierbaren Gaskomponenten wird. Die Querempfindlichkeit von elektrochemischen Sensoren ist jedoch bei bestimmten Anwendungsfällen störend.
Beispielsweise kann die Funktionsfähigkeit von Katalysatoren in Abgasentgiftungsanlagen von Brennkraftmaschinen dadurch überwacht werden, daß der in Strömungsriehtung des Abgases stromab vom Katalysator im Abgas enthaltene Sauerstoff gemessen wird. Ist der Katalysator nicht funktionsfähig, so bleibt der Sauerstoff im Abgas stromab vom Katalysator
unvollständig umgesetzt und es befinden sich noch nicht umgesetzte oxidierbare und reduzierbare Treibstoffanteile im Abgas. Die unvollständige Umsetzung bedeutet, daß der Restsauerstoff im Abgas wesentlich höher ist als es dem thermodynamisehen Gleichgewicht entspricht. Auf einen solchen erhöhten Restsauerstoff soll beispielsweise der erfindungsgemäße Sensor ansprechen. Es muß also dafür gesorgt werden, daß an der Dreiphasengrenze der Meßelektrode die Änderungen des Sauerstoffpartialdrucks erfaßt werden können. Dazu ist aus der DE-OS 23 04 464 bekannt, eine die Gleichgewichtseinstellung des Gasgemisches nicht katalysierende Elektrode aus Gold oder Silber herzustellen. Diese Elektrodenmaterialien bewirken, daß an der Elektrode zwischen dem Sauerstoff und den oxidierbaren bzw. reduzierbaren Gaskomponenten eine Konkurrenzreaktion stattfindet. Dadurch wird selbst bei eingeregelten hohen Lambda- erten der im Abgas mitgeführte freie Sauerstoff durch die Konkurrenzreaktion mit beispielsweise CO weitgehend umgesetzt, so daß nur wenig Sauerstoff die Dreiphasengrenze der Meßelektrode erreicht, wodurch ein annähernd gleichbleibend hohes positives Potential von niedrigen bis zu hohen Lambda-Werten erhalten bleibt. Bei einem intaktem Katalysator wird der Sauerstoff vom Katalysator umgesetzt, so daß stromab vom Katalysator zumindest annähern der thermodynamische Gleichgewichtsdruck vorliegt, wodurch sich die Potentaldifferenz an der Meßelektrode verringert und es zu einem Lamda-Sprung ähnlich einer konventionellen Lambda-Sonde kommt. Mit abnehmendem Konvertierungsgrad des Katalysators verschiebt sich der Lambda-Sprung zu höheren Lambda-Werten. Nachteilig bei diesem Sensor ist, daß bei eingeregelten Lambda-Werten < 1 (fettes Abgas) keine Potentialdifferenz auftritt. In diesem Lambda-Bereich ist der Sensor somit zur Überwachung eines Katalysators nicht geeignet.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Sensor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß der Sauerstoff in Nichtgleichgewichtsgasgemiεchen unter weitestgehender Ausschaltung der Querempfindlichkeit gegenüber oxidierbaren Gaskomponenten meßbar ist. Besonders geeignet ist der Sensor zur Überwachung des Konvertierungsgrades von Katalysatoren in Abgasentgiftungsanlagen von Brennkraftmaschinen bei auf Lambda-Werte < 1 eingeregelten Abgasen. Über den Konvertierungsgrad des Katalysators lassen sich Rückschlüsse auf die Katalysatoralterung ziehen.
Mit den in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Sensors möglich. Die
Platin-Wismut-Meßelektrode nutzt die Eigenschaften des Wismut, das eine starke Neigung zur Sauerstoffadsorption hat, wobei der Sauerstoff auch dissoziativ adsorbiert werden kann. In Kombination mit Platin behindert Wismut eine Adsorption anderer Gaskomponenten, wie beispielsweise CO zugunsten einer guten Sauerstoffadsorption. Dadurch wird die Katalyse der Oxidation von CO und HC, die in Abgasen von Verbrennungsmotoren vorkommen, behindert oder völlig unterdrückt, so daß sich an der Meßelektrode ein Mischpotential ausbildet. Die derart ausgebildete Meßelektrode reagiert im wesentlichen auf Sauerstoff und stellt insofern eine Nichtgleichgewichtselektrode beziehungsweise Mischpotentialelektrode dar. Die die
Katalyse des Platin inhibierende Wirkung des Wismut konnte innerhalb eines Bereiches mit einem Wismut-Anteil von 1 bis 50 mol% bezogen auf die Gesamtmenge von Platin und Wismut festgestellt werden. Besonders günstige Eigenschaften hinsichtlich der Mischpotentialbildung und Reaktionszeiten
konnte bei einem Wismut-Anteil von '5 bis 20 mol% bezogen auf die Gesamtmenge von Wismut und Platin ermittelt werden.
Zeichnung
Zwei Ausführungεbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Querschnitt durch einen Sensor nach einem ersten Ausfuhrungsbeispiel, Figur 2 einen Querschnitt durch einen Sensor nach einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel, wobei der Sensor über zwei dem Gasgemisch ausgesetzte Elektroden verfügt und Figur 3 eine Kennlinie des Sensors gemäß Figur 2.
Ausführungsbeispiele
Der Sensor gemäß Figur 1 besteht aus einem
Sauerstoffionenleitenden Festelektrolyt 10, beispielsweise aus mit Y2O3 stabilisiertem Zr02, auf dem eine dem Gasgemisch ausgesetzte erste Meßelektrode 11 mit einer darüber liegende porösen Schutzschicht 12 aufgebracht ist. Die Schutzschicht 12 besteht beispielsweise aus AI2O3. Im Festelektrolyt 10 ist ein Referenzkanal 14 vorgesehen, in dem der Meßelektrode 11 zugewandt eine Referenzelektrode 15 positioniert ist. Im Festelektrolyt 10 ist ferner eine in eine elektrische Isolation 16 eingebettete Heizeinrichtung 17 integriert. Die Heizeinrichtung 17 ist als Widerstandsheizung ausgeführt.
Die Meßelektrode 11 ist eine poröse Platin-Cermet Elektrode, die beispielsweise mittels Siebdruck auf den Festelektrolyt 10 aufgedruckt ist. Die Referenzelektrode 15 ist ebenfalls eine Platin-Cermet-Elektrode, welche vor dem Zusammenlaminieren des Festelektrolyten 10 auf eine entsprechende Festelektrolytfolie, beispielsweise ebenfalls
im Siebdruckverfahren aufgebracht wurde. Der gemäß Figur 1 vorliegende Sensor mit den Platin-Cermet-Elektroden 11, 15 und der Heizeinrichtung 17 wird nach dem Bedrucken der entsprechenden Festelektrolytfolien und dem Zusammenlaminieren bei ca. 1400°C gesintert.
Nach dem Sintern wird auf die Meßelektrode 11 eine wismuthaltige Paste, beispielsweise mittels Aufpinseln aufgetragen. Danach wird der Sensor mit der auf der Meßelektrode 11 aufgetragenen Wismu -Schicht bei einer Temperatur von beispielsweise 800 bis 900°C in einer Sauerstof atmosphäre erhitzt. Bei der Wahl der Aufheiztemperatur der Wismut-Schicht ist darauf zu achten, daß das Wismut nicht verdampft, bevor es sich mit den Platin verbindet beziehungsweise ein stabiles Oxid auf der
Oberfläche bildet. Nach dem Aufbringen der Wismut-Schicht bzw. nach dem Herstellen einer Wismut-Platin-Verbindung in der Meßelektrode 11 wird die Schutzschicht 12 beispielsweise mittels Plasmaspritzen aufgebracht.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Sensor ist der in Figur 1 beschriebene Sensor durch eine zweite dem Gasgemisch ausgesetzte Meßelektrode 21 erweitert, wobei die zweite Meßelektrode 21 ebenfalls mit einer porösen Schutzschicht 22 bedeckt ist. Bei der zweiten Meßelektrode 22 handelt es sich im Gegensatz zur ersten Meßelektrode 11 um eine die Gleichgewichtseinstellung des Gasgemisches katalysierende Elektrode. Ein eine derartige Wirkung erzielendes Elektrodenmaterial ist beispielsweise Platin oder eine Platinlegierung mit Rodium oder Palladium. An der zweiten Meßelektrode 22 wird der Sauerstoffpartialdruck durch Oxidation auf den thermodynamisehen Gleichgewichtsdruck eingestellt.
Die in Figur 3 dargestellten Kennlinien des Sensors gemäß Figur 2 zeigen ein Meßsignal Ul der katalytisch inaktiven Meßelektrode 11 und ein Meßsignal U2 der katalytisch aktiven Meßelektrode 21 gemessen in Strömungsrichtung des Abgases stromab von einem nicht dargestellten- Katalysator. Mit einem in Strömungsrichtung des Abgases stromauf vom Katalysator angeordneten Sensor wurde ebenfalls die EMK der katalytisch inaktiven Meßelektrode 11 aufgenommen, welche als Meßsignal Ul ' dargestellt ist. Das stromauf vom Katalysator aufgenommene Meßsignal Ul ' charakterisiert die Kennlinie eines Katalysators mit einem Wirkungsgrad von 0%, d.h., es zeigt einen totalen Katalysatorausfall an. Aufgrund des an der katalytisch inaktiven Meßelektrode 11 dissoziierenden Sauerstoffs liegt zwischen Referenzelektrode 15 und Meßelektrode 11 ein geringer Potentialunterschied vor.
Das an der katalytisch aktiven Meßelektrode 21 aufgenommene Meßsignal U2 hat einen Lambda-Sprung in Gleichgewichtszustand bei Lambda = 1. An der katalytisch aktiven Meßelektrode 21 ist der Sauerstoffpartialdruck unabhängig vom Zustand des für die Nachverbrennung verwendeten Katalysators immer verschwindend klein. Der Sauerstoffpartialdruck entspricht hierbei dem thermodynamisehen Gleichgewichtsdruck, weil das Elektrodenmaterial der Meßelektrode 21 eine zumindest annähernd vollständige Umsetzung der oxidierbaren Bestandteile mit dem Sauerstoff gewährleistet.
Ist der Katalysator nicht mehr wirksam, so steigt der Sauerstoffpartialdruck im Abgas an. An der Dreiphasengrenze der katalytisch aktiven Meßelektrode 21 ändert sich dabei nichts, weil das Elektrodenmaterial weiterhin für eine zumindest annähernd vollständige Umsetzung der oxidierbaren Bestandteile sorgt, bevor das Gas an die Dreiphasengrenze gelangt. An der katalytisch inaktiven Meßelektrode 11
hingegen hängt der Sauerstoffpartialdruck von der katalytischen Aktivität des Katalysators ab. Ist der Katalysator voll wirksam, so befindet sich das Abgas stromab vom Katalysator zumindest annähernd im Gleichgewichtszustand. Vom Material der Meßelektrode 11 kann demzufolge auch kein oder nur sehr wenig Sauerstoff dissoziiert werden, wodurch sich eine große Potentialdifferenz an der Meßelektrode 11 einstellt. In diesem Fall nimmt das Meßsignals Ul der katalytisch inaktiven Meßelektrode 11 annähernd den Verlauf des
Meßsignals U2 der katalytisch aktiven Meßelektrode 21 an. Bei nachlassendem Konvertierungsgrad des Katalysators steigt der Sauerstoffpartialdruck im Abgas an, so daß an der Dreiphasengrenze der katalytisch inaktiven Elektrode 11 die Potentialdifferenz abnimmt. Den Verlauf des Meßsignals Ul bei einem Wirkungsgrad des Katalysators von etwa 90% zeigt die dargestellte gestrichelte Kurve.
Der erfindungsgemäße Sensor eignet sich somit zur Überwachung der Funktionsfähigkeit von Katalysatoren, welche in Abgasanlagen von Brennkraftmaschinen eingesetzt sind, die auf ein fettes Abgas (Lambda < 1) eingeregelt sind.
Claims
1. Sensor zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in Gasgemischen mit einem sauerstoffionenleitenden
Festelektrolyt, welcher eine die Gleichgewichtseinstellung des Gasgemisches nicht katalysierende Meßelektrode aufweist, die dem Gasgemisch ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß einer platinhaltigen Meßelektrode (11) ein Stoff zugesetzt ist, welcher die katalytische Wirkung der
Meßelektrode (11) zu inhibieren vermag, derart, daß ein zumindest annähernd dem freien Sauerstoff entsprechendes Potential an der Meßelektrode (11) ausbildbar ist.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der platinhaltigen Meßelektrode (11) zugesetzte Stoff Wismut ist.
3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wismut-Anteil 1 bis 50 mol% bezogen auf die Gesamtmenge von
Platin und Wismut beträgt.
4. Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wismut-Anteil 5 bis 20 mol% bezogen auf die Gesamtmenge von Platin und Wismut beträgt.
5. Sensor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wismut ganz oder teilweise durch Antimon ersetzt ist.
6. Sensor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wismut ganz oder teilweise durch Blei ersetzt ist.
7. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere dem Gasgemisch ausgesetzte Meßelektrode (21) vorgesehen ist, welche eine die Gleichgewichtseinstellung des Gasgemisches katalysierende Wirkung besitzt.
8. Sensor nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß eine einem Referenzgas ausgesetzte Referenzelektrode (15) vorgesehen ist.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4408361 | 1994-03-14 | ||
DE4408361A DE4408361C2 (de) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | Elektrochemischer Sensor zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in Gasgemischen |
PCT/DE1995/000253 WO1995025276A1 (de) | 1994-03-14 | 1995-02-28 | Elektrochemischer sensor zur bestimmung der sauerstoffkonzentration in gasgemischen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0698207A1 true EP0698207A1 (de) | 1996-02-28 |
Family
ID=6512583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP95910419A Withdrawn EP0698207A1 (de) | 1994-03-14 | 1995-02-28 | Elektrochemischer sensor zur bestimmung der sauerstoffkonzentration in gasgemischen |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5630920A (de) |
EP (1) | EP0698207A1 (de) |
JP (1) | JPH08510561A (de) |
KR (1) | KR100347643B1 (de) |
AU (1) | AU1754195A (de) |
DE (1) | DE4408361C2 (de) |
WO (1) | WO1995025276A1 (de) |
Families Citing this family (59)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AUPN166695A0 (en) * | 1995-03-10 | 1995-04-06 | Ceramic Oxide Fabricators Pty. Ltd. | Gas sensor |
AU697752B2 (en) * | 1995-03-10 | 1998-10-15 | Ceramic Oxide Fabricators Pty. Ltd. | Gas sensor |
US6048734A (en) | 1995-09-15 | 2000-04-11 | The Regents Of The University Of Michigan | Thermal microvalves in a fluid flow method |
JP3671100B2 (ja) * | 1996-02-23 | 2005-07-13 | 日本碍子株式会社 | 酸化物センサ |
DE19623212A1 (de) * | 1996-06-11 | 1997-12-18 | Bosch Gmbh Robert | Sensor zur Bestimmung der Konzentration oxidierbarer Bestandteile in einem Gasgemisch |
DE19623434A1 (de) * | 1996-06-12 | 1997-12-18 | Bosch Gmbh Robert | Sensor zur Bestimmung der Konzentration oxidierbarer Bestandteile in einem Gasgemisch |
JP3863974B2 (ja) * | 1996-10-31 | 2006-12-27 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | ガス検出装置 |
BR9806177A (pt) * | 1997-09-15 | 1999-10-19 | Heraus Electro Nite Internatio | Sensor de gás |
DE19815700B4 (de) | 1998-04-08 | 2004-01-29 | Robert Bosch Gmbh | Elektrochemisches Sensorelement mit porösem Referenzgasspeicher |
DE19835766C2 (de) * | 1998-08-07 | 2003-07-03 | Bosch Gmbh Robert | Anordnung zum Beschalten eines elektrochemischen Sensors |
JP2000065789A (ja) * | 1998-08-25 | 2000-03-03 | Ngk Insulators Ltd | 一酸化炭素センサとその作製方法及び使用方法 |
DE19853595C1 (de) * | 1998-11-20 | 2000-08-24 | Dornier Gmbh | Verfahren und Meßwandler zur Detektion des Sauerstoffgehaltes in einem Gas |
JP3540177B2 (ja) * | 1998-12-04 | 2004-07-07 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ及びそれを用いた可燃性ガス成分濃度測定装置 |
DE19932048A1 (de) * | 1999-07-09 | 2001-01-11 | Bosch Gmbh Robert | Meßfühler zur Bestimmung einer Konzentration von Gaskomponenten in Gasgemischen |
DE19947240B4 (de) | 1999-09-30 | 2004-02-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer Mischpotential-Abgassonde und Schaltungsanordnungen zur Durchführung der Verfahren |
JP4112369B2 (ja) | 2000-10-16 | 2008-07-02 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 半導体ベースの化学センサーのための赤外線サーモグラフ選別技術 |
BR0114823A (pt) | 2000-10-16 | 2004-02-25 | Du Pont | Aparelho e método para análise de pelo menos um componente individual de gás, aparelho e método para cálculo da concentração de pelo menos dois componentes individuais de gás analisado |
US6849239B2 (en) * | 2000-10-16 | 2005-02-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method and apparatus for analyzing mixtures of gases |
US6692700B2 (en) | 2001-02-14 | 2004-02-17 | Handylab, Inc. | Heat-reduction methods and systems related to microfluidic devices |
US7323140B2 (en) | 2001-03-28 | 2008-01-29 | Handylab, Inc. | Moving microdroplets in a microfluidic device |
US7829025B2 (en) | 2001-03-28 | 2010-11-09 | Venture Lending & Leasing Iv, Inc. | Systems and methods for thermal actuation of microfluidic devices |
US7010391B2 (en) | 2001-03-28 | 2006-03-07 | Handylab, Inc. | Methods and systems for control of microfluidic devices |
US8895311B1 (en) | 2001-03-28 | 2014-11-25 | Handylab, Inc. | Methods and systems for control of general purpose microfluidic devices |
US6852287B2 (en) | 2001-09-12 | 2005-02-08 | Handylab, Inc. | Microfluidic devices having a reduced number of input and output connections |
US20020192293A1 (en) * | 2001-04-06 | 2002-12-19 | Gadiraju Srinivas R. | Method for manufacture of extended release dosage form |
US7153412B2 (en) * | 2001-12-28 | 2006-12-26 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Electrodes, electrochemical elements, gas sensors, and gas measurement methods |
KR101074956B1 (ko) | 2002-04-05 | 2011-10-18 | 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 | 가스 혼합물 분석 장치 |
US7575931B2 (en) * | 2002-06-19 | 2009-08-18 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Method and apparatus for reducing a nitrogen oxide, and control thereof |
US20040126286A1 (en) | 2002-06-19 | 2004-07-01 | Deruyter John C. | Method and apparatus for reducing a nitrogen oxide |
WO2005011867A2 (en) | 2003-07-31 | 2005-02-10 | Handylab, Inc. | Processing particle-containing samples |
CA2994321C (en) | 2004-05-03 | 2023-08-08 | Handylab, Inc. | A microfluidic device and methods for processing polynucleotide-containing samples |
US8852862B2 (en) | 2004-05-03 | 2014-10-07 | Handylab, Inc. | Method for processing polynucleotide-containing samples |
US7460958B2 (en) | 2004-10-07 | 2008-12-02 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Computer-implemented system and method for analyzing mixtures of gases |
US8236246B2 (en) | 2004-10-07 | 2012-08-07 | E I Du Pont De Nemours And Company | Gas sensitive apparatus |
JP4830525B2 (ja) * | 2005-04-14 | 2011-12-07 | 株式会社豊田中央研究所 | 限界電流式ガスセンサ及びその利用 |
US11806718B2 (en) | 2006-03-24 | 2023-11-07 | Handylab, Inc. | Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system |
DK3088083T3 (en) | 2006-03-24 | 2018-11-26 | Handylab Inc | Method of carrying out PCR down a multi-track cartridge |
US8088616B2 (en) | 2006-03-24 | 2012-01-03 | Handylab, Inc. | Heater unit for microfluidic diagnostic system |
US8883490B2 (en) | 2006-03-24 | 2014-11-11 | Handylab, Inc. | Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system |
US10900066B2 (en) | 2006-03-24 | 2021-01-26 | Handylab, Inc. | Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel |
US7998708B2 (en) | 2006-03-24 | 2011-08-16 | Handylab, Inc. | Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel |
EP2091647A2 (de) | 2006-11-14 | 2009-08-26 | Handylab, Inc. | Mikrofluidisches system für parallele amplifikation und erkennung von polynukleotiden |
US20090136385A1 (en) | 2007-07-13 | 2009-05-28 | Handylab, Inc. | Reagent Tube |
USD621060S1 (en) | 2008-07-14 | 2010-08-03 | Handylab, Inc. | Microfluidic cartridge |
US8133671B2 (en) | 2007-07-13 | 2012-03-13 | Handylab, Inc. | Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples |
US8324372B2 (en) | 2007-07-13 | 2012-12-04 | Handylab, Inc. | Polynucleotide capture materials, and methods of using same |
US9618139B2 (en) | 2007-07-13 | 2017-04-11 | Handylab, Inc. | Integrated heater and magnetic separator |
US8105783B2 (en) | 2007-07-13 | 2012-01-31 | Handylab, Inc. | Microfluidic cartridge |
US8182763B2 (en) | 2007-07-13 | 2012-05-22 | Handylab, Inc. | Rack for sample tubes and reagent holders |
US9186677B2 (en) | 2007-07-13 | 2015-11-17 | Handylab, Inc. | Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples |
US8287820B2 (en) | 2007-07-13 | 2012-10-16 | Handylab, Inc. | Automated pipetting apparatus having a combined liquid pump and pipette head system |
JP4996527B2 (ja) * | 2008-04-14 | 2012-08-08 | 日本特殊陶業株式会社 | 積層型ガスセンサ素子及びガスセンサ |
USD618820S1 (en) | 2008-07-11 | 2010-06-29 | Handylab, Inc. | Reagent holder |
USD787087S1 (en) | 2008-07-14 | 2017-05-16 | Handylab, Inc. | Housing |
BR112013026451B1 (pt) | 2011-04-15 | 2021-02-09 | Becton, Dickinson And Company | sistema e método para realizar ensaios de diagnóstico molecular em várias amostras em paralelo e simultaneamente amplificação em tempo real em pluralidade de câmaras de reação de amplificação |
USD692162S1 (en) | 2011-09-30 | 2013-10-22 | Becton, Dickinson And Company | Single piece reagent holder |
JP6117217B2 (ja) | 2011-09-30 | 2017-04-19 | ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニーBecton, Dickinson And Company | ユニット化された試薬ストリップ |
EP2773892B1 (de) | 2011-11-04 | 2020-10-07 | Handylab, Inc. | Vorrichtung zur vorbereitung von polynukleotidproben |
US10822644B2 (en) | 2012-02-03 | 2020-11-03 | Becton, Dickinson And Company | External files for distribution of molecular diagnostic tests and determination of compatibility between tests |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE345395A (de) * | 1927-04-23 | |||
DE2304464C2 (de) * | 1973-01-31 | 1983-03-10 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Meßfühler für die Überwachung der Funktionsfähigkeit von Katalysatoren in Abgas |
JPS5334077B2 (de) * | 1973-08-29 | 1978-09-19 | ||
CA1015827A (en) * | 1974-11-18 | 1977-08-16 | General Motors Corporation | Air/fuel ratio sensor having catalytic and noncatalytic electrodes |
DE2909201C2 (de) * | 1979-03-09 | 1986-11-20 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektrochemischer Meßfühler für die Bestimmung des Sauerstoffgehaltes in Gasen, insbesondere in Abgasen von Brennkraftmaschninen |
US4547281A (en) * | 1983-11-21 | 1985-10-15 | Gte Laboratories Incorporated | Gas analysis apparatus |
JPH0668480B2 (ja) * | 1987-04-24 | 1994-08-31 | 日本碍子株式会社 | 酸素センサにおける電極構造 |
JPH01221654A (ja) * | 1988-03-01 | 1989-09-05 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関用酸素センサ |
US5486279A (en) * | 1989-10-17 | 1996-01-23 | Robert Bosch Gmbh | Electrochemical measuring probe |
DE4021929C2 (de) * | 1990-07-10 | 1998-04-30 | Abb Patent Gmbh | Sensor |
DE4032436A1 (de) * | 1990-10-12 | 1992-04-16 | Bosch Gmbh Robert | Sensorelement fuer grenzstromsensoren zur bestimmung des (gamma)-wertes von gasgemischen |
EP0582830B1 (de) * | 1992-07-31 | 1997-03-19 | Hoechst Aktiengesellschaft | Planarer Sensor aus Keramikmaterial zum Nachweis von brennbaren Gasen |
US5411644A (en) * | 1993-11-03 | 1995-05-02 | Neukermans; Armand P. | Method of operated dual pump getter and oxidant sensor and regulator |
-
1994
- 1994-03-14 DE DE4408361A patent/DE4408361C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-02-28 WO PCT/DE1995/000253 patent/WO1995025276A1/de not_active Application Discontinuation
- 1995-02-28 AU AU17541/95A patent/AU1754195A/en not_active Abandoned
- 1995-02-28 US US08/545,865 patent/US5630920A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-28 JP JP7523763A patent/JPH08510561A/ja not_active Ceased
- 1995-02-28 EP EP95910419A patent/EP0698207A1/de not_active Withdrawn
- 1995-02-28 KR KR1019950704982A patent/KR100347643B1/ko not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See references of WO9525276A1 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4408361C2 (de) | 1996-02-01 |
JPH08510561A (ja) | 1996-11-05 |
DE4408361A1 (de) | 1995-09-28 |
US5630920A (en) | 1997-05-20 |
KR100347643B1 (ko) | 2002-11-07 |
WO1995025276A1 (de) | 1995-09-21 |
AU1754195A (en) | 1995-10-03 |
KR960702612A (ko) | 1996-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4408361C2 (de) | Elektrochemischer Sensor zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in Gasgemischen | |
JP3553073B2 (ja) | 混合気中のガス成分の濃度を測定するためのセンサ | |
DE4020383C2 (de) | Verfahren zum Schutz von Katalysatoren für die Abgasreinigung sowie Wärmetönungssensor zur Durchführung des Verfahrens | |
DE19912102C2 (de) | Elektrochemischer Gassensor | |
DE69734382T2 (de) | Kohlenmonoxidsensor und Messvorrichtung unter Verwendung dieses Sensors | |
US4720335A (en) | Wide range air fuel ratio sensor | |
EP2106545B1 (de) | Festelektrolyt-sensorelement zur bestimmung von ammoniak in einem messgas | |
DE112008003323T5 (de) | Luftbrennstoffverhältnissensor und Steuergerät für einen Verbrennungsmotor | |
EP0797770A1 (de) | Verfahren zur messung der konzentration eines gases in einem gasgemisch sowie elektrochemischer sensor zur bestimmung der gaskonzentration | |
EP0627077B1 (de) | Sensoranordnung zur bestimmung von gaskomponenten und/oder gaskonzentrationen von gasgemischen | |
DE19963008B4 (de) | Sensorelement eines Gassensors zur Bestimmung von Gaskomponenten | |
DE10013882A1 (de) | Sensorelement mit Vorkatalyse | |
DE2625040A1 (de) | Sauerstoffsensoreinrichtung | |
EP1023591B1 (de) | AUFBAUSTRUKTUR FÜR NO x?-SENSOREN | |
EP0271917A2 (de) | Luft-Brennstoff Verhältnissensor | |
JPH11237366A (ja) | ガスセンサ | |
DE19912100B4 (de) | Elektrochemischer Gassensor | |
WO1990010862A1 (de) | SENSORELEMENT FÜR GRENZSTROMSENSOREN ZUR BESTIMMUNG DES μ-WERTES VON GASGEMISCHEN | |
DE3239850A1 (de) | Vorrichtung zur feststellung eines nichtstoechimetrischen kraftstoff/luft-verhaeltnisses | |
DE10023062B4 (de) | Messeinrichtung zur Konzentrationsbestimmung von Gaskomponenten im Abgas einer Brennkraftmaschine und Verfahren zur Steuerung eines Betriebs der Messeinrichtung | |
WO2001011346A2 (de) | Sensorelement und verfahren zur bestimmung der sauerstoffkonzentration in gasgemischen | |
EP1498729A1 (de) | Elektrochemische Pumpzelle für Gassensoren | |
JPH0716996Y2 (ja) | 酸素センサ | |
DE19848578A1 (de) | Sensor zum Erfassen der Abnahme der Leistungsfähigkeit eines Katalysators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB IT |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19960321 |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20011206 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN |
|
18W | Application withdrawn |
Withdrawal date: 20020425 |