FR2851824A1 - Detecteur electrochimique de gaz d'echappement - Google Patents

Abstract

Elément de détecteur d'un détecteur de gaz pour déterminer la concentration d'au moins un composant d'un mélange gazeux notamment des gaz d'échappement de moteurs à combustion interne, comprenant au moins une électrode auxiliaire (20, 20a, 24) et une électrode de mesure (26) en contact direct avec le mélange gazeux, le signal généré par l'électrode de mesure (26) servant à déterminer la concentration du composant.Pour régler l'élément de capteur on applique de temps à autre un potentiel à l'électrode auxiliaire (20, 20a, 24) qui élimine au moins dans une très large mesure du mélange gazeux le composant contenu dans ce mélange.

Description

Domaine de l'invention

La présente invention concerne un élément de détecteur d'un détecteur de gaz pour déterminer la concentration d'au moins un composant d'un mélange gazeux notamment des gaz d'échappement de 5 moteurs à combustion interne, comprenant au moins une électrode auxiliaire et une électrode de mesure en contact direct avec le mélange gazeux, le signal généré par l'électrode de mesure servant à déterminer la concentration du composant.

L'invention concerne également un procédé de déterminalO tion de la concentration d'un composant gazeux dans un mélange gazeux pour la mise en oeuvre d'un tel élément de détecteur.

Etat de la technique Le renforcement de la réglementation concernant l'environnement donne aux capteurs ou détecteurs de gaz d'échappement 15 de moteurs à combustion interne une importance croissante. Pour cela, on utilise notamment des détecteurs de gaz fonctionnant suivant le principe de l'électrolyte solide; ces détecteurs permettent de déceler de manière très sélective des composants gazeux à détecter. Les conditions d'environnement agressives et les températures élevées qui règnent dans 20 les gaz d'échappement de moteurs à combustion interne constituent un défi particulièrement sévère pour les détecteurs de gaz. Ainsi, tous les composants exposés directement aux mélanges gazeux subissent un procédé de vieillissement et de dégénérescence rapide. En particulier le vieillissement des électrodes du détecteur de gaz subit déjà après une pé25 riode relativement courte, les variations de signal donnant des résultats de mesure imprécis.

Le document EP 678 740 B 1 décrit un détecteur de gaz à base d'électrolytes solides servant à prouver la présence d'oxydes d'azote.

Le principe de mesure du détecteur consiste à éliminer l'oxygène en excé30 dent dans le détecteur de gaz sans toucher à la concentration d'oxydes d'azote; puis, après avoir réglé une atmosphère d'oxygène faible mais constante, on détermine la teneur en oxydes d'azote de manière ampérométrique. Il n'est pas prévu dans ce cas de tarer ou de régler le zéro de ce détecteur.

But de l'invention Vis-à-vis de cet état de la technique, la présente invention a pour but de développer un élément de détecteur pour un détecteur de gaz permettant de régler de manière simple un zéro provisoire et d'assurer ainsi à long terme une détermination précise d'au moins un composant d'un mélange gazeux.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un élément de détecteur du 5 type défini ci-dessus, caractérisé en ce que pour régler l'élément de capteur on applique de temps à autre un potentiel à l'électrode auxiliaire qui élimine au moins dans une très large mesure du mélange gazeux le composant contenu dans ce mélange.

L'invention concerne également un procédé du type défini 10 ci-dessus, caractérisé en ce que l'élément de détecteur fonctionne en alternance en mode de mesure et en mode de réglage et en mode de mesure on détermine la concentration du composant de façon électrochimique sur une électrode de mesure et en mode de réglage, dans une première plage de l'élément de détecteur on élimine de manière électrochimique le compolS sant gazeux du mélange à déterminer et dans une seconde plage on détermine la teneur en composant dans le mélange gazeux libéré du composant et on règle le signal obtenu égal à zéro. En d'autres termes, de façon avantageuse, on effectue au moins de temps en temps un réglage de l'élément de détecteur. Pour cela on élimine de manière électrochimique, à 20 l'aide d'une électrode auxiliaire, le composant à déterminer contenu dans le mélange gazeux diffusant dans l'élément de détecteur, et on utilise le mélange gazeux ainsi traité préalablement pour régler le zéro de l'élément de détecteur.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'élément 25 comporte une première et une seconde électrode auxiliaires réalisées dans des matières différentes, leur différence se traduisant par une activité catalytique différente vis-à-vis de la décomposition du gaz à mesurer. De manière avantageuse, les deux électrodes auxiliaires sont reliées électriquement de sorte qu'il suffit d'un branchement pour les deux électrodes.

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, l'élément de détecteur ne fonctionne en mode de réglage que si le signal du détecteur dépasse vers le haut ou vers le bas une certaine valeur. On évite ainsi un réglage périodique de l'élément de détecteur et on allonge le temps dont l'élément de capteur dispose pour effectuer la mesure. 35 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de trois exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une section d'un segment d'élément de détecteur selon l'invention du côté du gaz de mesure correspondant à un premier exemple de réalisation, - les figures 2 et 3 sont des sections de segments d'éléments de détecteur 5 du côté du gaz de mesure correspondant à deux autres exemples de réalisation.

Description de modes de réalisation

La figure 1 montre la structure de principe d'un premier mode de réalisation de la présente invention. La référence 10 désigne un io élément de détecteur plan d'un détecteur électrochimique de gaz servant à déterminer un composant dans un mélange gazeux en particulier la teneur en oxydes d'azote, de préférence dans les gaz d'échappement de moteurs à combustion interne. L'élément de capteur comporte plusieurs couches d'électrolyte solide conductrices d'ions d'oxygène lla, Ilb, l1c, 15 1 ld, 1 le, 1 if, 1 lg. Ces couches sont par exemple des films en matière céramique constituant un corps plan en céramique. Ces couches sont constituées d'une matière d'électrolyte solide conductrice d'ions d'oxygène comme par exemple ZrO2 stabilisée totalement ou partiellement avec Y203.

Les couches d'électrolyte solide i la- lig peuvent être remplacées par des 20 films en oxyde d'aluminium, du moins en variante aux endroits o la conduction ionique dans l'électrolyte solide n'est pas importante ou n'est pas souhaitée.

La forme intégrée du corps plan en matière céramique de l'élément de détecteur 10 est réalisée en combinant par laminage des films 25 céramiques munis d'une impression formant les couches fonctionnelles suivi du frittage de la structure laminée d'une manière connue en soi.

L'élément de détecteur 10 comporte par exemple une chambre interne 12 à gaz et un canal de gaz de référence 18. Le canal de gaz de référence 18 est relié par une entrée de gaz venant du corps plan de 30 l'élément de détecteur 10, pour être en contact avec une atmosphère gazeuse de référence constituée par exemple par l'air ambiant.

Le volume de gaz intérieur 12 comporte une ouverture 15 permettant le contact avec le mélange gazeux à déterminer. L'ouverture 15 de la couche d'électrolyte solide lia est perpendiculaire à la surface de 35 l'élément de détecteur 10; elle peut également être prévue dans la couche d'électrolyte solide 1 lb. Une première électrode auxiliaire 20, de préférence sous la forme d'une réalisation double, est prévue dans la chambre intérieure à gaz 12. En aval, dans le sens de diffusion du mélange gazeux, il est prévu une autre électrode auxiliaire 24, de préférence également sous la forme d'une réalisation double. Le côté extérieur de la couche d'électrolyte solide lia, tourné directement vers le gaz à mesurer, comporte une électrode 5 extérieure 22 qui peut être recouverte d'une couche protectrice poreuse non représentée.

Les électrodes auxiliaires 20, 24 forment chaque fois avec l'électrode extérieure 22 une cellule de pompage électrochimique. Si l'élément de détecteur est utilisé pour déterminer des gaz réductibles tels 10 que des oxydes d'azote ou de soufre, alors on règle, à l'aide des cellules de pompage 20, 22 ou 24, 22, une pression partielle d'oxygène constante, dans la chambre intérieure à gaz 12. A l'aide de la cellule de pompage 20, 22, dans une première étape, on règle une première pression partielle d'oxygène faible; à l'aide de la cellule de pompage 24, 22, on règle une se15 conde pression partielle d'oxygène plus faible. Pour contrôler la pression partielle d'oxygène ainsi réglée, il est prévu au moins l'une des électrodes auxiliaires 20, 24 avec une électrode de référence 30 dans un canal de référence 18 et dans une double réalisation on peut prévoir une cellule de concentration ou cellule de Nernst. Cela permet de comparer directement 20 le potentiel des électrodes auxiliaires 20, 24, dépendant de la concentration en oxygène dans la chambre intérieure à gaz 12 à un potentiel constant de l'électrode de référence 30 sous la forme d'une tension électrique mesurable. L'amplitude des tensions appliquées aux cellules de pompage est choisie pour avoir une tension constante entre les électrodes 20, 30 ou 25 24, 30 de la cellule de concentration.

La chambre intérieure à gaz 12 contient en outre une électrode de mesure 26 en aval des électrodes auxiliaires 20, 24 selon le sens de diffusion du mélange gazeux; cette électrode de mesure forme une autre cellule de pompage avec l'électrode de référence 30. Cette cellule de 30 pompage permet de trouver le gaz à déterminer; pour cela on réduit de manière précise le gaz réductible que l'on veut déterminer, à la surface de l'électrode de mesure 26; l'oxygène libéré est évacué par pompage.

Comme mesure de la concentration du gaz à déterminer on utilise le courant de pompage passant dans l'électrode de mesure 26.

Pour s'assurer qu'il ne se produise pas de décomposition du gaz à déterminer au niveau des premières électrodes auxiliaires 20, on réalise ces premières électrodes auxiliaires 20 en une matière sans activité catalytique. Il peut s'agir par exemple d'un alliage de platine, de préférence un alliage or/platine avec une teneur en or allant jusqu'à 2 % en poids. Le potentiel appliqué à la première électrode auxiliaire est ainsi de préférence de - 200 à - 400 mV.

L'autre électrode auxiliaire 24 est fabriquée de préférence 5 dans la même matière que la première électrode auxiliaire 20. Sur cette autre électrode auxiliaire 24 on continue de réduire la teneur en oxygène du mélange gazeux qui y diffuse sans réduire néanmoins les oxydes d'azote contenus dans le mélange gazeux. Pour cela on règle un potentiel de - 200 à - 500 mV sur cette autre électrode auxiliaire 24.

Mais, au contraire, l'électrode 26 est catalytiquement active elle est par exemple en rhodium, en un alliage platine/rhodium ou autre alliage de platine approprié. L'électrode extérieure 22 ainsi que l'électrode de référence 30 sont également en une matière catalytiquement active telle que par exemple du platine. La matière de toutes les électrodes S5 utilisées est de façon connue un cermet pour fritter avec les films en céramique.

Entre les deux couches d'isolation électrique 32, 33, on a intégré un élément chauffant par résistance 35 dans le corps de base en matière céramique de l'élément de capteur 10. L'élément de chauffage par 20 résistance 35 sert à chauffer l'élément de détecteur 10 à la température de fonctionnement requise qui est par exemple de 600 à 9000C.

Dans la chambre intérieure à gaz 12, en amont des premières électrodes auxiliaires 20 selon le sens de diffusion du mélange gazeux on a une barrière de diffusion poreuse 19. Cette barrière de diffusion po25 reuse 19 forme une résistance à la diffusion vis-à-vis du mélange gazeux diffusant vers les premières électrodes auxiliaires 20. Dans la chambre intérieure à gaz 12 on peut prévoir en outre une autre barrière poreuse de diffusion entre les premières électrodes auxiliaires 20 et les autres électrodes auxiliaires 24 pour stabiliser le réglage de concentration différente en 30 oxygène dans les diverses zones de la chambre intérieure à gaz 12.

En plus du fonctionnement décrit pour détecter un gaz déterminé réductible, dans une première période, on peut prévoir dans une seconde période, un fonctionnement permettant de régler ou de tarer l'élément de détection. Pour cela, on modifie le potentiel appliqué aux 35 électrodes 20 au cours de la seconde période de façon à ne pas seulement réduire l'oxygène, comme pendant le mode de fonctionnement en mesure, mais en plus, pour éliminer le gaz réducteur à déterminer comme par exemple des oxydes d'azote, en procédant par élimination électrochimique.

Dans la seconde période, en appliquant un potentiel approprié aux autres électrodes auxiliaires 24, on continue non seulement de diminuer la teneur en oxygène du mélange gazeux diffusé, comme pendant le mode de fonctionnement de mesure, mais en plus on élimine d'éventuelles quanti5 tés résiduelles du gaz à déterminer qui subsisteraient dans le mélange gazeux. Le mélange gazeux nettoyé du gaz à déterminer arrive enfin sur l'électrode de mesure 26. Le courant de pompage qui alimente l'électrode de mesure 26 est alors pris pour une concentration égale à zéro du gaz à déterminer.

Le mode de réglage (ou de tarage) se poursuit jusqu'à ce que le réglage sur zéro soit suffisamment précis. Puis on détecte de nouveau le gaz à mesurer. Le réglage peut se faire de manière périodique ou de préférence chaque fois que le signal de mesure de l'élément de détection dépasse vers le haut ou vers le bas une valeur donnée.

Si l'on utilise l'élément de détecteur décrit ci-dessus pour définir des gaz oxydables comme par exemple de l'ammoniac de l'hydrogène, de l'hydrogène sulfuré, du monoxyde de soufre ou des alkyleamines, on procède à la détermination des conditions suivantes.

On règle le potentiel appliqué aux électrodes auxiliaires 20 20 en le choisissant pour régler non seulement une pression partielle d'oxygène constante dans la chambre intérieure à gaz 12 mais pour en outre réduire les gaz oxydants tels que les oxydes d'azote ou de soufre qui se trouvent éventuellement dans le mélange gazeux pour les en éliminer.

Ceci diminue le risque d'une réaction entre le gaz déterminé et des gaz à 25 effet oxydant à l'intérieur de l'élément de détection.

Le gaz oxydable, que l'on veut déterminer, est alors oxydé de manière électrochimique à la surface de l'autre électrode auxiliaire 24 et ensuite il est réduit de manière précise à la surface de l'électrode de mesure 26 et l'oxygène libéré est évacué par pompage. Comme mesure de 30 la concentration du gaz à déterminer, on utilise le courant de pompage alimentant l'électrode de mesure 26. En outre, on peut utiliser en plus ou en variante le courant de pompage alimentant l'autre électrode 24 comme mesure de la concentration du gaz à déterminer.

Pour éviter toute décomposition du gaz à déterminer au ni35 veau des premières électrodes auxiliaires 20, on règle de préférence à 400 jusqu'à - 900 mV le potentiel appliqué aux premières électrodes auxiliaires 20.

Le gaz à déterminer s'oxyde sur l'autre électrode 24 et pour cela on applique à cette autre électrode 24 un potentiel plus positif de l'ordre de - 200 jusqu'à - 700 mV par comparaison avec le potentiel appliqué aux premières électrodes auxiliaires 20.

Egalement pour la détermination d'autres gaz réducteurs on peut appliquer un mode de fonctionnement avec réglage. Pour cela, dans une première période on effectue le mode de fonctionnement décrit pour détecter le gaz à mesurer et dans une seconde période on applique un mode de réglage ou de tarage. Pour cela, on modifie le potentiel appli10 qué aux électrodes 20 au cours de la seconde période pour non seulement réduire l'oxygène ou les oxydes d'azote et de soufre comme en mode de mesure, mais en plus pour oxyder de manière électrochimique le gaz à déterminer. Sur les autres électrodes auxiliaires 24, en appliquant un potentiel approprié dans la seconde période, on règle non seulement comme i5 dans le mode de mesure, une pression partielle d'oxygène faible, constante, mais en plus on réduit la forme oxydée du gaz à déterminer et on élimine ce gaz du mélange gazeux. Le mélange gazeux nettoyé du gaz à mesurer ainsi que des oxydes d'azote et de soufre arrive enfin sur l'électrode de mesure 26. On prend alors le courant de pompage alimen20 tant l'électrode de mesure 26 comme correspondant à une concentration nulle du gaz à déterminer car le mélange gazeux qui arrive à ce moment sur l'électrode de mesure 26 ne contient plus de gaz à mesurer. La condition est que lors de la réduction de la forme oxydée du gaz à déterminer, il se forme une combinaison qui ne correspond pas au gaz initial à détermi25 ner. Si par exemple l'élément de détecteur fonctionne comme détecteur d'ammoniac, alors par oxydation de l'ammoniac sur la première électrode auxiliaire 20 on aura des oxydes d'azote qui seront réduits en azote sur l'autre électrode auxiliaire 24.

Pour assurer l'oxydation du gaz à déterminer sur les pre30 mières électrodes auxiliaires 20 pendant le mode de réglage, ces électrodes peuvent comporter une matière fonctionnant comme catalyseur pour l'oxydation du gaz concerné. Ainsi par exemple, pour oxyder l'ammoniac, on envisage des adjonctions d'argent, de cobalt, de rhodium, de palladium ou d'or.

La figure 2 montre un second exemple de réalisation de l'élément de détecteur selon l'invention. Dans cet exemple on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes composants qu'à la figure 1. A la différence du premier exemple décrit ci-dessus, l'élément de détecteur représenté à la figure 2 comporte, en plus des premières électrodes auxiliaires 20, une seconde électrode auxiliaire 20a, réalisée en double. Les matières dans lesquelles est réalisée l'électrode 20, 20a se distinguent de préférence par leur activité catalytique vis-à-vis de la composition électro5 chimique du gaz à déterminer. C'est ainsi que par exemple pour un élément de détecteur fonctionnant comme détecteur d'oxydes d'azote, les électrodes 20 ne comportent pas d'additifs à effet catalytique pour réduire les oxydes d'azote. Si l'élément de détecteur est utilisé comme détecteur pour déterminer des gaz oxydables, on ne prévoit pas d'additif à effet cai0 talytique pour oxyder les gaz oxydables.

Les secondes électrodes auxiliaires 20a ont en revanche de tels additifs. Pour cela, on fabrique les secondes électrodes auxiliaires 20a pour la détermination de gaz réductible en un alliage approprié de platinemétaux nobles, un alliage platine-or avec une teneur en or relativement 15 réduite inférieure à l % en poids. Pour déterminer les gaz oxydables, les secondes électrodes auxiliaires ont de préférence les additifs à effet catalytique pour l'oxydation de gaz oxydables comme cela a déjà été décrit.

Les électrodes 20, 20a sont de préférence reliées électriquement pour arriver à une combinaison globale des électrodes. Pendant 20 le mode de mesure dans la première période, on règle à la fois sur les surfaces des premières électrodes auxiliaires 20 et sur celles des secondes électrodes auxiliaires 20a, une pression partielle constante d'oxygène.

Pour la détermination des gaz oxydables on réduit en outre de manière électrochimique les oxydes d'azote et de soufre pendant le mode de me25 sure et on les élimine du mélange gazeux.

Pendant le mode de réglage, dans la seconde période, on poursuit les procédés électrochimiques qui se développent en mode de mesure sur la surface des premières électrodes auxiliaires 20 par un choix approprié du potentiel appliqué. Le potentiel des secondes électrodes 30 auxiliaires 20a est en revanche choisi pour que quand l'élément de détecteur fonctionne comme détecteur d'oxydes d'azote, il réduise également les oxydes d'azote et les élimine du mélange gazeux. En revanche, pour déterminer les gaz oxydables, on oxyde en plus le gaz à déterminer sur les secondes électrodes auxiliaires 20a. De cette manière, pendant le mode de 35 réglage ou de tarage, les électrodes auxiliaires 20 sont exclusivement disponibles pour éliminer l'oxygène tel quel ou celui des oxydes d'azote et de soufre, sans être sollicitées en plus par une conversion du gaz à déterminer.

Si les premières électrodes auxiliaires 20 ne sont pas reliées électriquement aux secondes électrodes auxiliaires 20a, il est possible alors d'appliquer des potentiels différents aux électrodes auxiliaires 20, 20a. Pendant le mode de réglage, cela permet d'appliquer un potentiel 5 fortement négatif aux premières électrodes auxiliaires 20, permettant d'éliminer efficacement dans une très large mesure l'oxygène ou, lorsqu'on détermine des gaz à effet réducteur, l'oxygène et les oxydes d'azote et de soufre alors qu'aux secondes électrodes auxiliaires 20a on applique un potentiel choisi pour permettre une conversion sélective aussi quantitative 10 que possible du gaz à déterminer. Cela augmente la précision du réglage sur zéro (tarage) de l'élément de détecteur.

Un autre mode de fonctionnement, pour régler sur zéro (tarer) l'élément de détecteur dans le cas o les premières et les secondes électrodes auxiliaires 20, 20a ne sont pas reliées électriquement entre el15 les, consiste à choisir le potentiel appliqué aux premières électrodes auxiliaires 20 pour la détermination des oxydes d'azote de façon à réduire l'oxygène et sur les secondes électrodes auxiliaires 20a, pour réduire l'oxygène et les oxydes d'azote. Pour déterminer les gaz oxydables, on choisit le potentiel appliqué aux premières électrodes auxiliaires 20 de fa20 çon à réduire l'oxygène, les oxydes d'azote et les oxydes de soufre et en plus pour oxyder de manière quantitative le gaz à déterminer. Ainsi, on prévoit sur les secondes électrodes auxiliaires 20a un potentiel permettant de réduire le gaz à déterminer et de l'éliminer du mélange gazeux. Cela permet de couper les autres électrodes auxiliaires 24.

On améliore encore la précision de la mesure en subdivisant la chambre interne à gaz 12 par une seconde barrière de diffusion 21 pour obtenir une première chambre intérieure à gaz i2a et une seconde chambre intérieure à gaz 13. La barrière de diffusion 21 se trouve alors selon la direction de diffusion du mélange gazeux, entre les secondes 30 électrodes 20a et les autres électrodes auxiliaires 24.

La figure 3 montre un autre exemple de réalisation de l'invention. Dans cet exemple on a également utilisé les mêmes références que ci-dessus pour désigner les mêmes composants. Dans cet exemple, la barrière de diffusion 21 se trouve entre les premières électrodes auxiliaires 35 20 et les secondes électrodes auxiliaires 20a. Il en résulte, d'une part, que l'on évite la diffusion de vapeurs métallique résultant du chauffage de l'élément de détecteur pendant le procédé de fabrication et d'autre part une contamination des électrodes auxiliaires 20, 20a avec des composants de l'autre électrode auxiliaire. Dans ce cas, il est également possible de relier électriquement entre elles les électrodes auxiliaires 20, 20a ou de ne pas le faire pour avoir une meilleure précision des mesures.

Si la barrière de diffusion 21 comporte en outre un métal s absorbant les vapeurs de métal comme celles du platine, alors on isole la barrière de diffusion par rapport aux couches environnantes d'électrolyte solide lla, Ilb, lIc, en prévoyant une couche intermédiaire 23 entre la barrière de diffusion 21 et les couches environnante d'électrolyte solide; cette couche intermédiaire est en matière céramique isolante comme par i0 exemple l'oxyde d'aluminium.

En variante de la détermination ampérométrique du gaz à mesurer à l'aide des cellules de pompage 22, 26, on peut également effectuer une détermination potentiométrique. Pour cela, comme déjà décrit, on élimine sélectivement sur les premières et secondes électrodes auxiliai15 res 20, 20a, l'oxygène et en plus les oxydes d'azote et de soufre sans modifier la teneur en gaz à déterminer. L'autre électrode auxiliaire 24 n'a pas de fonction dans ce mode de fonctionnement et elle peut être supprimée.

Si l'électrode de mesure 26 est rendue catalytiquement inactive par des alliages appropriés de platine, d'argent et de palladium, il y aura un po20 tentiel de déséquilibre à sa surface et l'amplitude de ce potentiel dépend de la teneur du gaz à mesurer. Ce mode de fonctionnement convient notamment pour déterminer les gaz oxydables. Le potentiel qui s'établit sur l'électrode de mesure 26 peut être défini comme tension mesurable par rapport au potentiel constant de l'électrode de référence 30.

25 Il

Claims (10)

REVENDICATIONS

10) Elément de détecteur d'un détecteur de gaz pour déterminer la concentration d'au moins un composant d'un mélange gazeux notamment des gaz d'échappement de moteurs à combustion interne, comprenant au 5 moins une électrode auxiliaire et une électrode de mesure en contact direct avec le mélange gazeux, le signal généré par l'électrode de mesure servant à déterminer la concentration du composant, caractérisé en ce que lo pour régler l'élément de capteur on applique de temps à autre un potentiel à l'électrode auxiliaire (20, 20a, 24) qui élimine au moins dans une très large mesure du mélange gazeux le composant contenu dans ce mélange.

20) Elément de capteur selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que l'électrode auxiliaire (20, 20a, 24) est installée en amont de l'électrode de mesure (26) dans le sens de diffusion du mélange gazeux.

30) Elément de capteur selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que dans un premier intervalle de temps, l'électrode auxiliaire (20, 20a, 24) est mise à un potentiel qui réduit l'oxygène contenu dans le mélange gazeux et dans une seconde période, pour régler l'élément de capteur, on applique 25 un potentiel qui réduit l'oxygène et les oxydes d'azote du mélange gazeux.

40) Elément de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le potentiel appliqué à l'électrode auxiliaire (20, 20a, 24) dans la première 30 période est supérieur à celui appliqué dans la seconde période.

50) Elément de capteur selon la revendication 1, caractérisé par une première et une seconde électrode auxiliaires (20, 20a) dans des ma35 tières différentes et l'activité catalytique vis-à-vis de la décomposition du composant à mesurer pour les deux matières de la première et de la seconde électrode auxiliaires (20, 20a) diffère.

60) Elément de capteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première et la seconde électrode auxiliaires (20, 20a) sont reliées électriquement.

70) Elément de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant à mesurer est un oxyde d'azote et/ou de l'ammoniac.

1o 8 ) Procédé pour déterminer la concentration d'au moins un composant d'un mélange gazeux, notamment contenu dans les gaz d'échappement de moteurs à combustion interne à l'aide d'un élément de détecteur d'un détecteur de gaz, caractérisé en ce que i5 l'élément de détecteur fonctionne en alternance en mode de mesure et en mode de réglage et en mode de mesure on détermine la concentration du composant de façon électrochimique sur une électrode de mesure (26) et en mode de réglage, dans une première plage de l'élément de détecteur on élimine de manière électrochimique le composant gazeux du mélange à 20 déterminer et dans une seconde plage on détermine la teneur en composant dans le mélange gazeux libéré du composant et on règle le signal obtenu égal à zéro.

90) Procédé selon la revendication 8, 25 caractérisé en ce qu' en mode de mesure on règle un premier potentiel sur une électrode auxiliaire (20, 20a, 24) si bien qu'il s'établit une certaine concentration prédéfinie d'oxygène dans l'élément de détecteur et en mode de réglage on règle un second potentiel sur l'électrode auxiliaire (20, 20a, 24) pour lequel on 30 élimine le composant à déterminer.

100) Application d'un procédé selon l'une des revendications 8 et 9 pour déterminer l'hydrogène, l'ammoniac, les hydrocarbures et/ou les oxydes d'azote.

110) Système de nettoyage de gaz d'échappement de moteurs à combustion interne, caractérisé en ce qu' il est équipé d'un élément de détecteur selon l'une des revendications 1 à 7.