FR2953293A1 - Sensor element for lambda sensor for determining e.g. oxygen concentration of exhaust gas of internal combustion engine, has end section covered with porous protective layer, where porous layer leaves hole open - Google Patents

Sensor element for lambda sensor for determining e.g. oxygen concentration of exhaust gas of internal combustion engine, has end section covered with porous protective layer, where porous layer leaves hole open Download PDF

Info

Publication number
FR2953293A1
FR2953293A1 FR1059975A FR1059975A FR2953293A1 FR 2953293 A1 FR2953293 A1 FR 2953293A1 FR 1059975 A FR1059975 A FR 1059975A FR 1059975 A FR1059975 A FR 1059975A FR 2953293 A1 FR2953293 A1 FR 2953293A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
gas
sensor
end segment
protective layer
sensor element
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.)
Granted
Application number
FR1059975A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2953293B1 (en
Inventor
Stefan Schmitzer
Thorsten Baunach
Joachim Ulrich Brehm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of FR2953293A1 publication Critical patent/FR2953293A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2953293B1 publication Critical patent/FR2953293B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4077Means for protecting the electrolyte or the electrodes

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

The element has a ceramic sensor body (10) exposed to measuring gas with a body end section. A hollow space (14) is formed in the end section, and a gas access hole (15) is guided from a body surface to the space at the end section. A diffusion barrier is arranged upstream to the space towards the hole. The barrier is protruded into the hole and is provided with a gas-permeable cover layer (18) on a surface turned towards the body surface. The end section is covered with a porous protective layer (24) in an integrated manner, and the porous layer leaves the hole open. An independent claim is also included for a method for manufacturing a sensor element for a gas sensor for determining physical characteristics e.g. concentration of gas components or temperature, of measuring gas.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un élément de capteur pour un capteur de gaz servant à déterminer au moins une propriété physique d'un gaz de mesure notamment la concentration d'un composant du gaz ou la température du gaz de mesure, comprenant : - un corps de capteur en céramique dont un segment d'extrémité du corps est exposé au gaz de mesure, - une cavité réalisée dans le segment d'extrémité du corps, - un orifice de passage de gaz dans le segment d'extrémité du corps, 10 allant de la surface du corps à la cavité, et - une barrière de diffusion avancée dans la cavité vers l'orifice de passage de gaz, cette barrière venant en saillie dans l'orifice de passage de gaz et dont la surface supérieure tournée vers la surface supérieure du corps est munie d'une couche de recouvrement 15 imperméable au gaz. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un élément de capteur pour un capteur de gaz servant à déterminer au moins une propriété physique d'un gaz de mesure notamment la concentration d'un composant du gaz ou la température du gaz de 20 mesure, cet élément comportant un corps de capteur en matière céramique avec un segment d'extrémité exposé au gaz de mesure dans lequel sont réalisés une cavité et un orifice de passage de gaz partant de la surface du corps vers la cavité et une barrière de diffusion avançant dans l'orifice de passage de gaz avec une couche de couverture 25 imperméable au gaz, couvrant la surface tournée vers la surface du corps venant en saillie dans la cavité. Etat de la technique Un élément de capteur connu pour un capteur de gaz servant à trouver une caractéristique physique d'un gaz de mesure 30 notamment à déterminer la concentration en oxygène ou la température du gaz d'échappement d'un moteur thermique (document DE 103 45 141 Al) comporte un corps de capteur en matière céramique composé de couches d'électrolyte solide avec des électrodes sensibles au gaz dans le segment d'extrémité du corps exposé au gaz de mesure ainsi 35 qu'un dispositif de chauffage électrique par résistance dans le corps du FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a sensor element for a gas sensor for determining at least one physical property of a measurement gas, in particular the concentration of a component of the gas or the temperature of the measurement gas. comprising: - a ceramic sensor body of which an end segment of the body is exposed to the measurement gas, - a cavity made in the end segment of the body, - a gas passage in the end segment of the body, ranging from the body surface to the cavity, and - an advanced diffusion barrier in the cavity towards the gas passage opening, this barrier projecting into the gas orifice and the surface of which upper facing the upper surface of the body is provided with a gas impermeable cover layer. The invention also relates to a method for manufacturing a sensor element for a gas sensor for determining at least one physical property of a measurement gas, in particular the concentration of a component of the gas or the temperature of the gas. measuring, said element comprising a sensor body of ceramic material with an end segment exposed to the measuring gas in which are formed a cavity and a gas passage opening from the body surface to the cavity and a diffusion barrier advancing into the gas passage opening with a gas-impermeable cover layer covering the surface facing the surface of the body projecting into the cavity. STATE OF THE ART A known sensor element for a gas sensor for finding a physical characteristic of a measurement gas, in particular for determining the oxygen concentration or the temperature of the exhaust gas of a heat engine (DE 103 45 141 A1) comprises a ceramic material sensor body consisting of solid electrolyte layers with gas-sensitive electrodes in the end segment of the body exposed to the measurement gas as well as an electrical resistance heating device. in the body of

2 capteur en allant jusqu'au segment d'extrémité du corps de capteur, du côté du branchement avec des chemins conducteurs électriques auxquels se raccorde une ligne de branchement allant à l'appareil de commande Le côté extérieur d'une première couche d'électrolyte solide qui constitue la surface supérieure du corps du capteur, est muni d'une première électrode annulaire, couverte par une couche protectrice poreuse. Un orifice de passage de gaz est prévu dans la première électrode ; cet orifice arrive jusqu'à une cavité réalisée entre la première et la seconde couche d'électrolyte solide. La cavité est délimitée vis-à-vis de l'orifice de passage de gaz par une barrière de diffusion, de forme annulaire venant en saillie dans l'orifice de passage de gaz et dont la surface supérieure tournée vers la première couche d'électrolyte solide est couverte d'une couche perméable au gaz. La cavité annulaire délimitée par la barrière de diffusion constitue une chambre de gaz de mesure dans laquelle il y a une seconde électrode formant une cellule de pompage électrochimique avec la première électrode ainsi qu'une troisième électrode en regard de la seconde électrode et constituant une cellule de Nernst électrochimique avec une électrode de référence. L'électrode de référence est installée dans un canal de référence réalisé entre le premier et le second électrolyte solide ; ce canal reçoit un gaz de référence par exemple de l'air. Entre la seconde couche d'électrolyte solide et une troisième couche d'électrolyte solide, sous le montage des électrodes on a un dispositif de chauffage électrique par résistance intégrée dans une couche d'isolation en oxyde d'aluminium. Pour un réglage extrêmement précis de la résistance de diffusion de la barrière de diffusion qui varie du fait des variations liées à la fabrication et à la géométrie de la barrière de diffusion, l'élément de capteur fritté est mis par le dispositif de chauffage électrique par résistance à la température de fonctionnement et est exposé un gaz de mesure avec une concentration définie d'oxygène que l'on mesure par le courant limite traversant la cellule de pompage. La zone en saillie de la barrière de diffusion et de la couche imperméable au gaz couvrant cette barrière, on dégage à travers l'orifice de passage de gaz, la matière de la 2 sensor up to the end segment of the sensor body, on the connection side with electrical conductor paths to which a connection line to the control unit is connected The outer side of a first electrolyte layer solid which constitutes the upper surface of the sensor body, is provided with a first annular electrode, covered by a porous protective layer. A gas passage is provided in the first electrode; this orifice reaches a cavity formed between the first and the second solid electrolyte layer. The cavity is delimited with respect to the gas passage orifice by a diffusion barrier, of annular shape projecting into the gas orifice and whose upper surface facing towards the first electrolyte layer. solid is covered with a gas permeable layer. The annular cavity delimited by the diffusion barrier constitutes a measurement gas chamber in which there is a second electrode forming an electrochemical pumping cell with the first electrode and a third electrode facing the second electrode and constituting a cell. Electrochemical Nernst with a reference electrode. The reference electrode is installed in a reference channel formed between the first and the second solid electrolyte; this channel receives a reference gas, for example air. Between the second solid electrolyte layer and a third solid electrolyte layer, under the electrode assembly there is a resistance electric heating device integrated in an aluminum oxide insulation layer. For an extremely precise adjustment of diffusion diffusion diffusion resistance which varies due to variations in the fabrication and geometry of the diffusion barrier, the sintered sensor element is set by the electrical heating device by resistance to the operating temperature and is exposed a measurement gas with a defined concentration of oxygen that is measured by the limit current flowing through the pumping cell. The protruding zone of the diffusion barrier and the gas-impermeable layer covering this barrier, the substance of the gas is evolved through the gas orifice.

3 barrière de diffusion jusqu'à arriver à une valeur de consigne du courant limite passant dans la cellule électrique de pompage, courant limite correspondant à la valeur de consigne de la veine d'oxygène traversant la barrière de diffusion. 3 diffusion barrier to reach a set point of the limit current flowing in the electric pumping cell, limit current corresponding to the set value of the oxygen vein passing through the diffusion barrier.

Dans un tel élément de capteur dont le corps est chauffé en fonctionnement par exemple jusqu'à 750° C, on peut avoir un choc thermique en cours de fonctionnement si des gouttelettes froides d'eau, entraînées par les gaz d'échappement arrivent sur le corps en céramique du capteur. Le gradient thermique produit ainsi dans le corps du capteur se traduit par des tensions thermiques considérables dans le corps de capteur déclenchant la formation de fissures dans la céramique ce qui se traduit à long terme par des défauts de fonctionnement ou la défaillance totale de l'élément de capteur. Exposé et avantages de l'invention L'élément de capteur du type défini ci-dessus caractérisé selon l'invention en ce que le segment d'extrémité du corps est revêtu d'une manière totalement uniforme d'une couche protectrice poreuse qui laisse dégager au moins l'orifice de passage de gaz. In such a sensor element whose body is heated in operation for example up to 750 ° C, it can have a thermal shock during operation if cold water droplets, driven by the exhaust gas arrive on the ceramic body of the sensor. The thermal gradient thus produced in the sensor body results in considerable thermal stresses in the sensor body triggering the formation of cracks in the ceramic, which in the long run results in malfunctions or total failure of the element. sensor. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION The sensor element of the type defined above characterized according to the invention in that the end segment of the body is coated in a totally uniform manner with a porous protective layer which allows clearing at least the gas passage opening.

L'élément de capteur selon l'invention a l'avantage de protéger le segment d'extrémité du corps contre l'arrivée de gouttes d'eau froide entraînées par le gaz de mesure et qui risqueraient de déclencher un choc thermique dans le corps de capteur chaud. Grâce à la porosité et à la propriété de la matière de la couche protectrice poreuse, les gouttelettes d'eau arrivant sur le segment d'extrémité se répartissent finement dans la couche protectrice et se vaporisent ce qui évite un trop fort gradient thermique au niveau de la matière céramique du corps de capteur qui pourrait produire des contraintes de tractions, locale élevées et par suite la formation de fissures dans le corps du capteur. De plus on réduit considérablement les dommages au niveau de l'élément de capteur lors du montage. Le dégagement qui subsiste autour de l'orifice de passage de gaz dans la couche protectrice garantit que l'orifice de passage de gaz reste dégagé de la matière formant la couche protectrice et que la résistance de diffusion, calibrée de la barrière de diffusion venant en saillie dans l'orifice de passage de gaz ne The sensor element according to the invention has the advantage of protecting the end segment of the body against the arrival of drops of cold water entrained by the measurement gas and which could trigger a thermal shock in the body of the body. hot sensor. Due to the porosity and the material property of the porous protective layer, the water droplets arriving at the end segment are distributed finely in the protective layer and vaporise which avoids too great a thermal gradient at the level of the porous protective layer. the ceramic material of the sensor body which could produce high local tensile stresses and consequently the formation of cracks in the sensor body. In addition, the damage to the sensor element during assembly is considerably reduced. The remaining clearance around the gas passage in the protective layer ensures that the gas passage hole remains clear of the material forming the protective layer and that the diffusion resistance, calibrated of the diffusion barrier, comes into contact. protruding into the gas orifice

4 soit pas modifiée de sorte que la précision de la mesure et du fonctionnement de l'élément de capteur ne sera pas détériorée par l'application de la couche protectrice poreuse. Suivant un développement avantageux de l'élément de capteur, la couche protectrice poreuse est en oxyde d'aluminium. Une couche protectrice de cette matière a une forte conductivité thermique ; elle est robuste vis-à-vis des chocs thermiques et elle peut facilement s'adapter aux exigences quant à sa porosité. Le procédé selon l'invention pour fabriquer un tel élément de capteur a l'avantage grâce au procédé de pulvérisation atmosphérique par plasma (encore appelé procédé APS) d'appliquer de manière très précise la couche protectrice sur la surface supérieure du corps du capteur au niveau du segment d'extrémité du corps de capteur exposé au gaz de mesure et de laisser dégager d'une manière très fiable la zone entourant l'orifice de passage du gaz. Suivant un mode de réalisation avantageux du procédé, un recouvrement sur l'orifice de passage du gaz pour la pulvérisation par le plasma évite que la matière pulvérisée ne risque pas de pénétrer dans l'orifice de passage de gaz. Ce procédé est très économique du point de vue de la fabrication mais nécessite un dégagement sensiblement plus grand autour de l'orifice de passage du gaz et pour lequel le corps de capteur en céramique n'est pas protégé. Cela peut toutefois se compenser par une position de montage adaptée du segment d'extrémité du corps dans un tube de protection avec des orifices de passage de gaz, la position relative du segment d'extrémité du corps étant choisie comme tube protecteur de façon que la veine de gaz de mesure qui arrive à travers les orifices de sortie de gaz ne tombe pas directement sur le dégagement de la couche protectrice. Suivant un développement avantageux du procédé, on génère un faisceau de plasma strictement délimité et fortement regroupé et on le dirige sur l'élément de capteur, le faisceau de plasma étant guidé sur la surface du corps de capteur au niveau de son segment d'extrémité. Un tel faisceau de plasma étroitement regroupé permet de réaliser un revêtement de la surface du segment d'extrémité du corps au niveau de l'orifice de passage du gaz, de manière très précise et permet de conduire le faisceau de plasma très près de l'orifice de passage du gaz sans risquer que la matière pulvérisée n'arrive dans l'orifice de passage. Le regroupement du faisceau de plasma avec une limite très stricte se réalise de différentes manières comme cela sera 5 développé ci-après. Selon un développement avantageux de l'invention, avant de soumettre l'élément de capteur au procédé APS, on garnit l'orifice de passage de gaz et le cas échéant une zone de bord entourant l'orifice de passage de gaz à la surface du corps avec une matière de remplissage organique, combustible par exemple de la cire et après le procédé APS on soumet l'élément de capteur à un procédé de chauffage pour brûler la matière de remplissage. Cette combustion peut se faire dans un four mais également en appliquant une tension de chauffage au dispositif de chauffage par résistance intégrée dans l'élément de capteur. En éliminant la matière de remplissage en la brûlant, la matière pulvérisée qui couvre la matière de remplissage ne s'accroche plus et peut être enlevée sans difficulté pour dégager de nouveau l'orifice de passage de gaz. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une section d'un élément de capteur de gaz coupé suivant les lignes I-I de la figure 2, - la figure 2 montre un détail en vue de dessus de l'élément de capteur avec un segment d'extrémité du corps de l'élément de capteur entouré par une couche protectrice, - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 mais avec un dégagement modifié, réalisé dans la couche protectrice, - la figure 4 est un schéma illustrant un premier procédé d'application de la couche protectrice sur l'élément de capteur, - la figure 5 est un schéma illustrant un second procédé d'application de la couche protectrice, - la figure 6 est un schéma illustrant un troisième procédé 35 d'application de la couche protectrice, 4 is not modified so that the accuracy of the measurement and operation of the sensor element will not be impaired by the application of the porous protective layer. According to an advantageous development of the sensor element, the porous protective layer is made of aluminum oxide. A protective layer of this material has a high thermal conductivity; it is robust against thermal shock and can easily adapt to porosity requirements. The method according to the invention for producing such a sensor element has the advantage, thanks to the atmospheric plasma spraying method (also known as the APS method), of applying the protective layer on the upper surface of the sensor body in a very precise manner. level of the end segment of the sensor body exposed to the measurement gas and releasing very reliably the area surrounding the gas passage. According to an advantageous embodiment of the method, a covering on the passage of the gas for plasma spraying prevents the pulverized material from entering the gas orifice. This process is very economical from the point of view of manufacture but requires a substantially larger clearance around the gas orifice and for which the ceramic sensor body is not protected. However, this can be compensated by a suitable mounting position of the end segment of the body in a protective tube with gas passage holes, the relative position of the end segment of the body being chosen as a protective tube so that the Measuring gas stream that arrives through the gas outlet ports does not fall directly on the release of the protective layer. According to an advantageous development of the method, a strictly delimited and strongly grouped plasma beam is generated and directed on the sensor element, the plasma beam being guided on the surface of the sensor body at its end segment. . Such a closely grouped plasma beam makes it possible to effect a coating of the surface of the end segment of the body at the level of the gas passage orifice, in a very precise manner and makes it possible to drive the plasma beam very close to the gas passage without risk that the pulverized material arrives in the passage opening. The clustering of the plasma beam with a very strict limit is realized in different ways as will be developed hereinafter. According to an advantageous development of the invention, before subjecting the sensor element to the APS process, the gas passage orifice is filled and, if appropriate, an edge zone surrounding the gas passage orifice on the surface of the body with an organic filler, for example fuel wax and after the APS process the sensor element is subjected to a heating method for burning the filler. This combustion can be done in an oven but also by applying a heating voltage to the resistance heater integrated in the sensor element. By removing the filler material by burning it, the pulverized material that covers the filler will no longer cling and can be removed without difficulty to relieve the gas orifice. Drawings The present invention will be described hereinafter with the aid of exemplary embodiments shown in the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a section of a gas sensor element cut along the lines II of Figure 2 FIG. 2 shows a detail in top view of the sensor element with an end segment of the sensor element body surrounded by a protective layer; FIG. 3 is a view similar to that of FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a first method of applying the protective layer to the sensor element; FIG. 5 is a diagram illustrating a second method; FIG. for applying the protective layer; FIG. 6 is a diagram illustrating a third method for applying the protective layer,

6 - la figure 7 est illustrant un quatrième procédé d'application de la couche protectrice. Description de modes de réalisation de l'invention L'élément de capteur représenté en vue en coupe à la figure 1 et en vue de dessus en partie à la figure 2, sert à déterminer au moins une propriété physique d'un gaz de mesure notamment la concentration d'un composant du gaz ou la température du gaz de mesure ; cet élément de capteur sert par exemple de sonde lambda pour déterminer la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement d'un moteur thermique (ou moteur à combustion interne). L'élément de capteur comporte un corps de capteur 10 en matière céramique composé de couches d'électrolyte solide 11, 12, 13 ; dans l'exemple de réalisation le corps de capteur est en forme de barreau à section rectangulaire. Le corps de capteur 10 logé de manière étanche au gaz dans un boîtier de capteur non représenté, vient avec un segment d'extrémité 101 (figure 2) exposé au gaz de mesure, en sortant du boîtier de capteur ; cette partie en saillie est entourée par un tube protecteur non représenté et muni d'orifices de passage de gaz ; le tube est fixé au boîtier du capteur. Entre une première couche d'électrolyte solide 11, extérieure et une seconde couche d'électrolyte solide 12 dans le segment d'extrémité 101 du corps, il y a une cavité 14 et un orifice de passage de gaz 15, central débouchant dans la cavité 14. La cavité 14 réalisée avec une forme annulaire dans cet exemple est délimitée extérieurement par un châssis d'étanchéité 16 installé entre la première couche d'électrolyte solide 11 et la seconde couche d'électrolyte solide 12 ; intérieurement la cavité est délimitée par une barrière de diffusion 17 annulaire, en une matière poreuse. La barrière de diffusion 17 vient en saillie dans l'orifice de passage de gaz 15 et elle est couverte sur la surface supérieure tournée vers la première couche d'électrolyte solide 11 ou la surface supérieure du corps de capteur 10 par une couche 18 imperméable aux gaz. La cavité 14 reçoit une électrode intérieure 19 annulaire et une électrode de Nernst 20, en regard de celle-ci. En concordance avec l'électrode intérieure 19, sur le côté extérieur de la première couche d'électrolyte solide 11 il y a une électrode extérieure 21 annulaire entourant l'orifice Figure 7 is illustrative of a fourth method of applying the protective layer. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION The sensor element shown in sectional view in FIG. 1 and in plan view in part in FIG. 2 serves to determine at least one physical property of a measurement gas in particular. the concentration of a gas component or the temperature of the measurement gas; this sensor element serves for example lambda probe to determine the oxygen concentration in the exhaust gas of a heat engine (or internal combustion engine). The sensor element comprises a sensor body 10 of ceramic material composed of solid electrolyte layers 11, 12, 13; in the exemplary embodiment, the sensor body is in the form of a bar with a rectangular section. The sensor body 10 gas-tightly housed in a not shown sensor housing, comes with an end segment 101 (Fig. 2) exposed to the measurement gas, exiting the sensor housing; this projecting portion is surrounded by a not shown protective tube and provided with gas passage orifices; the tube is attached to the sensor housing. Between a first solid electrolyte layer 11, external and a second solid electrolyte layer 12 in the end segment 101 of the body, there is a cavity 14 and a central gas passage 15 opening into the cavity 14. The cavity 14 made with an annular shape in this example is delimited externally by a sealing frame 16 installed between the first solid electrolyte layer 11 and the second solid electrolyte layer 12; internally the cavity is delimited by an annular diffusion barrier 17, made of a porous material. The diffusion barrier 17 projects into the gas passage 15 and is covered on the upper surface facing the first solid electrolyte layer 11 or the upper surface of the sensor body 10 by a watertight layer 18. gas. The cavity 14 receives an annular inner electrode 19 and a Nernst electrode 20, opposite it. In accordance with the inner electrode 19, on the outer side of the first solid electrolyte layer 11 there is an annular outer electrode 21 surrounding the orifice

7 de passage de gaz 15. Cette électrode extérieure forme une cellule de pompage électrochimique avec l'électrode intérieure 19 et l'électrolyte solide qui se trouve dans l'intervalle. L'électrode de Nernst forme une cellule de Nernst électrochimique avec une électrode de référence non représentée ici, prévue dans un canal de référence réalisé entre la première et la seconde couche d'électrolyte solide 11, 12 et exposé à un gaz de référence par exemple de l'air et l'électrolyte solide dans l'intervalle. Sous le montage d'électrodes décrit ci-dessus à titre d'exemple, entre la seconde couche d'électrolyte solide 12 et la troisième couche d'électrolyte solide 13 on a un dispositif de chauffage électrique par résistance 22 ; ce dispositif de chauffage est intégré dans une isolation électrique 23 par exemple en oxyde d'aluminium. Toutes les électrodes 19, 20, 21, l'électrode de référence non représentée et le dispositif de chauffage par résistance 22 sont reliés à des contacts de branchement par des chemins conducteurs non représentés, passant dans le corps de capteur 10 ; ces contacts de branchement sont prévus à l'autre segment d'extrémité du corps du capteur et sont raccordés par un dispositif de contact par la ligne de branchement allant à un appareil de commande. La surface supérieure du corps de capteur 10 est couverte au niveau du segment d'extrémité 101 du corps, exposé au gaz de mesure, en totalité de manière uniforme c'est-à-dire sur toute la surface et complètement, avec une couche protectrice poreuse par exemple en oxyde l'aluminium ; toutefois cette couche laisse dégagé l'orifice de passage de gaz 15 et le cas échéant une petite zone de surface supérieure entourant l'orifice de passage de gaz 15. La couche protectrice poreuse 24 évite que les gouttelettes d'eau entraînées de manière finement réparties dans le gaz de mesure et qui ont une température significativement plus faible que celle par exemple de 750° C du corps de capteur 10, chauffé, n'arrivent directement sur le corps de capteur 10 en céramique et ne produisent des gradients thermiques de niveau élevé, inacceptable en arrivant sur la céramique ; ces gradients pourraient produire dans le corps de capteur 10 des tensions considérables et à long terme des fissures dans la céramique. This outer electrode forms an electrochemical pumping cell with the inner electrode 19 and the solid electrolyte which is in the gap. The Nernst electrode forms an electrochemical Nernst cell with a reference electrode, not shown here, provided in a reference channel formed between the first and the second solid electrolyte layer 11, 12 and exposed to a reference gas, for example air and solid electrolyte in the meantime. Under the electrode assembly described above by way of example, between the second solid electrolyte layer 12 and the third solid electrolyte layer 13 there is a resistance electric heating device 22; this heating device is integrated in an electrical insulation 23 for example aluminum oxide. All the electrodes 19, 20, 21, the reference electrode, not shown, and the resistance heating device 22 are connected to branch contacts by unrepresented conductive paths passing through the sensor body 10; these branching contacts are provided at the other end segment of the sensor body and are connected by a contact device via the branch line to a control apparatus. The upper surface of the sensor body 10 is covered at the end segment 101 of the body, exposed to the measurement gas, in a completely uniform manner, i.e. all over the surface and completely, with a protective layer porous for example aluminum oxide; however, this layer leaves open the gas passage 15 and optionally a small upper surface area surrounding the gas passage 15. The porous protective layer 24 prevents finely distributed water droplets finely distributed in the measuring gas and which have a significantly lower temperature than for example 750 ° C of the heated sensor body 10, do not arrive directly on the ceramic sensor body 10 and produce high-level thermal gradients , unacceptable when arriving on the ceramic; these gradients could produce in the sensor body 10 considerable and long-term cracks in the ceramic.

8 La porosité et la forte conductivité thermique de la couche protectrice 24 fait que les gouttes d'eau arrivant sur la couche protectrice 24 se répartissent finement dans la couche protectrice 24 et sont très largement vaporisées dans la couche protectrice 24 en n'arrivant pas sur la matière céramique pour y produire de fortes contraintes de traction qui pourraient détruire le corps de capteur 10 en développant des fissures. La cavité 25 de la couche protectrice 24 au niveau de l'orifice de passage de gaz 15 est de forme circulaire dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2 ; dans le cas de l'exemple de la figure 3 ce dégagement est rectangulaire ; le dégagement 25 s'étend sur toute la largeur du corps de capteur 10. Le dégagement 25 dans la couche protectrice 24 assure que les paramètres de fonctionnement de l'élément de capteur tels que par exemple la précision de ces lignes caractéristiques ne soit pas influencée par la couche protectrice 24 et restent les mêmes que l'élément de capteur soit ou non avec une couche protectrice 24. Pour la fabrication de l'élément de capteur on lamine l'une sur l'autre les couches d'électrolyte solide 11, 12, 13 munies des électrodes 19 - 21 et du dispositif de chauffage par résistance 22 intégré dans l'isolation 23 puis on fritte. La largeur radiale de la barrière de diffusion 17 est choisie suffisamment grande pour que la résistance à la diffusion de la barrière de diffusion 17 soit supérieure à la valeur de consigne à respecter. Au cours de procédé de calibrage effectué ensuite sur l'élément de capteur fritté, on chauffe l'élément de capteur par le dispositif de chauffage par résistance 22 à la température de fonctionnement et on l'expose à un gaz de mesure et à une concentration définie en oxygène. L'oxygène qui traverse la cavité 14 est pompé vers l'extérieur par la cellule de pompage et on mesure le courant limite correspondant. En même temps on enlève de la matière à la barrière de diffusion 17 jusqu'à atteindre une valeur de consigne pour le courant limite qui correspond à une valeur de consigne de l'oxygène traversant la barrière de diffusion 17. Le revêtement consécutif du segment d'extrémité 101 du corps avec la couche protectrice poreuse 24 se fait par le procédé de pulvérisation atmosphérique par plasma (encore appelé procédé APS) en procédant The porosity and the high thermal conductivity of the protective layer 24 cause the drops of water arriving on the protective layer 24 to be distributed finely in the protective layer 24 and are very largely vaporized in the protective layer 24 by not reaching the protective layer 24. the ceramic material to produce high tensile stresses that could destroy the sensor body 10 by developing cracks. The cavity 25 of the protective layer 24 at the gas passage 15 is circular in the embodiment of Figures 1 and 2; in the case of the example of Figure 3 this clearance is rectangular; the clearance 25 extends over the entire width of the sensor body 10. The clearance 25 in the protective layer 24 ensures that the operating parameters of the sensor element such as for example the accuracy of these characteristic lines is not influenced. by the protective layer 24 and remain the same whether or not the sensor element has a protective layer 24. For manufacturing the sensor element, the solid electrolyte layers 11 are laminated one on the other, 12, 13 provided with the electrodes 19-21 and the resistance heating device 22 integrated in the insulation 23 and then sintered. The radial width of the diffusion barrier 17 is chosen to be large enough so that the diffusion resistance of the diffusion barrier 17 is greater than the set value to be respected. During a subsequent calibration process performed on the sintered sensor element, the sensor element is heated by the resistance heater 22 to the operating temperature and exposed to a sample gas and a concentration. defined in oxygen. The oxygen which passes through the cavity 14 is pumped outwards by the pumping cell and the corresponding limit current is measured. At the same time material is removed from the diffusion barrier 17 until a target value is reached for the limit current which corresponds to a set value of the oxygen passing through the diffusion barrier 17. The subsequent coating of the 101 end of the body with the porous protective layer 24 is by the method of plasma atmospheric spraying (also called APS process) by proceeding

9 par pulvérisation atmosphérique au plasma de la matière de la couche protectrice à la surface du segment d'extrémité 101 du corps, en dégageant la zone de l'orifice de passage de gaz 15. Selon un premier procédé représenté à la figure 4 on dirige un faisceau de plasma 26 non regroupé, avec une matière de couche protectrice sur le segment d'extrémité 101 du corps ; le faisceau de plasma 26 et le corps de capteur 10 sont déplacés l'un par rapport à l'autre pour que toute la surface du segment d'extrémité 101 du corps soit touchée successivement par le faisceau de plasma 26. Une couverture 27 est reliée solidairement au corps de capteur 10, directement devant l'orifice de passage de gaz 15 de façon que l'orifice de passage de gaz 15 ne puisse être touché par le faisceau de plasma 26. Suivant la réalisation des moyens de recouvrement 27 comme disque circulaire ou rectangulaire, la cavité formée 25 dans la couche protectrice 26 pulvérisée, s'étend également sur une zone de surface supérieure autour de l'orifice de sortie de gaz 15 (figure 2) ou une forme rectangulaire (figure 3). Le mouvement relatif entre le corps de capteur 10 et le faisceau de plasma 26 peut être obtenu par un mouvement de déplacement axial et un mouvement de rotation du corps de capteur 10 ou du faisceau de plasma 26. Selon une variante de procédé, on utilise un diaphragme pour regrouper fortement le faisceau de plasma 26 pour qu'il arrive avec un point de faisceau strictement limité sur le corps de capteur 10. Le diaphragme est installé directement dans le faisceau de plasma 26 et dans le cas le plus simple il peut s'agir d'un diaphragme mécanique. Selon le procédé esquissé à la figure 5 on réalise le diaphragme à l'aide d'un système d'écrêtage 28 selon lequel avant d'arriver sur le corps de capteur 10 on fait passer le faisceau de plasma 26 à travers deux buses coniques 29, 30 successives. La première buse 29 est appelée cône d'échantillonnage ; elle comporte un cône plat en métal ayant au niveau du sommet du cône un perçage d'environ un millimètre de diamètre. La seconde buse 30 encore appelée cône d'écrêtage a un cône profond avec un perçage de plus petit diamètre dans le sommet. Entre les deux buses coniques 29, 30 il règne une différence de pression d'environ 103 mbar. Le faisceau de plasma 26' 9 by atmospheric plasma spraying of the material of the protective layer on the surface of the end segment 101 of the body, disengaging the area of the gas passage 15. In a first method shown in FIG. an ungrouped plasma beam 26, with a protective layer material on the end segment 101 of the body; the plasma beam 26 and the sensor body 10 are moved relative to each other so that the entire surface of the end segment 101 of the body is successively touched by the plasma beam 26. A cover 27 is connected integrally with the sensor body 10, directly in front of the gas passage opening 15 so that the gas passage opening 15 can not be touched by the plasma beam 26. According to the embodiment of the covering means 27 as a circular disk or rectangular, the cavity formed in the sputtered protective layer 26 also extends over an upper surface area around the gas outlet port 15 (Fig. 2) or a rectangular shape (Fig. 3). The relative movement between the sensor body 10 and the plasma beam 26 can be obtained by an axial displacement movement and a rotational movement of the sensor body 10 or the plasma beam 26. According to a variant of the method, a diaphragm to strongly group the plasma beam 26 so that it arrives with a strictly limited beam point on the sensor body 10. The diaphragm is installed directly in the plasma beam 26 and in the simplest case it can be act of a mechanical diaphragm. According to the method sketched in FIG. 5, the diaphragm is produced by means of a clipping system 28 in which, before reaching the sensor body 10, the plasma beam 26 is passed through two conical nozzles 29 , 30 successive. The first nozzle 29 is called the sampling cone; it comprises a flat metal cone having at the top of the cone a bore of about one millimeter in diameter. The second nozzle 30, also called a clipping cone, has a deep cone with a smaller diameter hole in the apex. Between the two conical nozzles 29, there is a pressure difference of about 103 mbar. The plasma beam 26 '

10 fortement regroupé sortant du système d'écrétage 28 a une zone de bords strictement limitée et passe sur le segment d'extrémité 101 du corps. La stricte délimitation de la tache de plasma arrivant sur le segment d'extrémité 101 du corps permet de réduire très fortement la zone de surface supérieure dégagée autour de l'orifice de passage de gaz 15 par la pulvérisation de la surface du segment d'extrémité 101 du corps avec de la matière de la couche de recouvrement, sans risquer que la matière pulvérisée n'arrive dans l'orifice de passage de gaz 15. Le corps de capteur 10 ou le faisceau de plasma 26' fortement regroupé sont dans ce cas également déplacés l'un par rapport à l'autre pour que toutes les zones de la surface du segment d'extrémité 101 du corps soient balayées par le faisceau de plasma 26'. Le procédé esquissé aux figures 6 et 7 pour pulvériser par du plasma la matière de la couche protectrice consiste à réaliser le diaphragme pour le faisceau de plasma 26 par une optique ionique 31. Dans cette optique ionique 31 on fait passer le faisceau de plasma 26 dans un champ électrique généré entre des plaques 32, 32 chargées électriquement. Dans le procédé esquissé à la figure 6, on sépare dans un champ électrique, les particules non chargées du faisceau de plasma 26 et les particules chargées ou ions sont dirigés comme faisceau de particules regroupées 26" sur le segment d'extrémité du corps de capteur 10 pour passer de manière correspondante sur celui-ci. Selon le procédé esquissé à la figure 7, on sépare à l'aide du champ électrique entre les plaques 32 et 33, les particules à charge négative ou positive par rapport au faisceau de plasma 26 et on dirige le faisceau comme faisceau de particules 26" fortement groupé sur le corps de capteur 10. Dans le procédé représenté à la figure 7 on écarte les particules à charges négatives du faisceau de plasma 26 en les éliminant. Pour mieux regrouper le faisceau de particules 26", on le fait passer dans un tube métallique 34 chargé électriquement ; la charge électrique du tube métallique 34 est opposée à la charge du flux de particules 26". Dans l'exemple de réalisation présenté le tube métallique 34 est ainsi chargé de manière positive de façon que les particules de charges négatives soient regroupées au milieu du tube métallique 34. 10 strongly grouped out of the clipping system 28 has a strictly limited edge area and passes on the end segment 101 of the body. The strict delineation of the plasma spot arriving at the end segment 101 of the body greatly reduces the upper surface area cleared around the gas passage 15 by spraying the surface of the end segment. 101 of the body with the material of the covering layer, without the risk that the pulverized material arrives in the gas passage opening 15. The sensor body 10 or the bundled plasma beam 26 'are in this case also moved relative to each other so that all areas of the surface of the end segment 101 of the body are scanned by the plasma beam 26 '. The process sketched in FIGS. 6 and 7 for plasma spraying the material of the protective layer consists in producing the diaphragm for the plasma beam 26 by an ion optic 31. In this ion optic 31, the plasma beam 26 is passed through an electric field generated between electrically charged plates 32, 32. In the method sketched in FIG. 6, the uncharged particles of the plasma beam 26 are separated in an electric field and the charged particles or ions are directed as a grouped particle beam 26 "on the end segment of the sensor body. 10 according to the method sketched in FIG. 7, the particles with a negative or positive charge with respect to the plasma beam 26 are separated by means of the electric field between the plates 32 and 33. and directing the beam as a sharply bundled particle beam 26 on the sensor body 10. In the method shown in FIG. 7, the negatively charged particles are removed from the plasma beam 26 by eliminating them. To better group the particle beam 26 ", it is passed through a metal tube 34 electrically charged, the electric charge of the metal tube 34 is opposite the charge of the particle stream 26". In the embodiment shown, the metal tube 34 is thus positively charged so that the negative charge particles are grouped together in the middle of the metal tube 34.

11 Il est également possible d'utiliser en même temps une optique ionique 31 et le système d'écrêtage 28. Pour conduire le faisceau de plasma 26" sortant du système d'écrêtage 28 ensuite à travers l'optique ionique 31 avant que le faisceau n'arrive sur le segment d'extrémité 101 du corps de capteur 10. Selon une variante du procédé, on remplit l'orifice de sortie de gaz 15 d'une matière de remplissage organique par exemple avec de la cire et on expose l'élément de capteur ainsi préparé avec son segment d'extrémité 101 au procédé APS. La pulvérisation par plasma qui en résulte correspond à la représentation de la figure 4 avec le recouvrement 27 enlevé. Après pulvérisation de la couche protectrice 24 on expose l'élément de capteur à une opération de chauffage pour brûler la matière organique de remplissage. L'orifice de passage de gaz 15 est ainsi complètement dégagé et l'arrivée de gaz dans la cavité 14 n'est pas gênée par la matière de la couche protectrice. La combustion de la matière de remplissage organique peut se faire dans un four mais également pour chauffer le dispositif de chauffage par résistance 22 du capteur 10.It is also possible to use at the same time an ion optic 31 and the clipping system 28. To drive the plasma beam 26 "coming out of the clipping system 28 then through the ion optics 31 before the beam does not arrive on the end segment 101 of the sensor body 10. According to a variant of the method, the gas outlet orifice 15 is filled with an organic filling material, for example with wax, and the coating is exposed. sensor element thus prepared with its end segment 101 to the APS method, the resulting plasma spraying corresponds to the representation of FIG. 4 with the covering 27 removed, and after spraying the protective layer 24, the element of FIG. sensor at a heating operation for burning the organic filling material, the gas passage opening 15 is thus completely cleared and the gas inlet in the cavity 14 is not impeded by the material of the neck. The combustion of the organic filler may be in an oven but also to heat the resistance heater 22 of the sensor 10.

25 NOMENCLATURE 10 11, 12, 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 26' 26", 26" 27 28 29, 30 31 32 34 101corps de capteur couche d'électrolyte solide cavité orifice de passage de gaz châssis d'étanchéité barrière de diffusion couche imperméable aux gaz électrode intérieure électrode de Nernst électrode extérieure résistance isolation électrique couche protectrice poreuse cavité faisceau de plasma faisceau de plasma faisceau de particules regroupées recouvrement système d'écrétage buse conique optique ionique plaque tube métallique segment d'extrémité30 NOMENCLATURE 10 11, 12, 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 26 '26 ", 26" 27 28 29, 30 31 32 34 101Storage body solid electrolyte layer cavity gas orifice Sealing frame diffusion barrier gastight layer internal electrode Nernst electrode outer electrode resistance electrical insulation protective layer porous cavity plasma beam plasma beam bundle of particles grouped covering clipping system conical nozzle optical ionic plate metal tube segment extrémité30

Claims (1)

REVENDICATIONS1 °) Elément de capteur pour un capteur de gaz servant à déterminer au moins une propriété physique d'un gaz de mesure notamment la concentration d'un composant du gaz ou la température du gaz de mesure, comprenant : - un corps de capteur (10) en céramique dont un segment d'extrémité (101) est exposé au gaz de mesure, - une cavité (14) réalisée dans le segment d'extrémité (101), - un orifice de passage de gaz (15) dans le segment d'extrémité (101), 10 allant de la surface du corps à la cavité (14), et - une barrière de diffusion (17) avancée dans la cavité (14) vers l'orifice de passage de gaz (15), cette barrière venant en saillie dans l'orifice de passage de gaz (15) et dont la surface supérieure tournée vers la surface supérieure du corps est munie d'une couche de 15 recouvrement (18) imperméable aux gaz, élément de capteur caractérisé en ce que le segment d'extrémité (101) est revêtu d'une manière totalement uniforme d'une couche protectrice poreuse (24) qui laisse dégager au moins l'orifice de passage de gaz (15). 20 2°) Elément de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche protectrice poreuse (24) est en oxyde d'aluminium. 25 3°) Procédé de fabrication d'un élément de capteur pour un capteur de gaz servant à déterminer au moins une propriété physique d'un gaz de mesure notamment la concentration d'un composant du gaz ou la température du gaz de mesure, cet élément comportant un corps de capteur (10) en matière céramique avec un segment d'extrémité (101) 30 exposé au gaz de mesure dans lequel sont réalisés une cavité (14) et un orifice de passage de gaz (15) partant de la surface du corps vers la cavité (14) et une barrière de diffusion (17) avançant dans l'orifice de passage de gaz (15) avec une couche de couverture (18) imperméable aux gaz, couvrant la surface tournée vers la surface du corps venant en 35 saillie dans la cavité (14), 5procédé caractérisé en ce que par pulvérisation atmosphérique du plasma on applique une couche protectrice poreuse (24) sur la surface du segment d'extrémité (101) du corps en épargnant au moins l'orifice de passage de gaz (15). 4°) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour la pulvérisation de plasma on applique un revêtement sur l'orifice de passage de gaz (15). 10 5°) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' on génère un faisceau de plasma (26') fortement regroupé et on le dirige sur la surface du corps de capteur (10) au niveau du segment 15 d'extrémité (101) et on le fait passer sur celui-ci. 6°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' avant d'arriver sur la surface du corps on fait passer le faisceau de 20 plasma (26) dirigé sur le segment d'extrémité (101) du corps à travers le diaphragme mécanique. 7°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' 25 avant l'arrivée à la surface des corps le faisceau de plasma (26) dirigé sur le segment d'extrémité (101) du corps traverse un système d'écrétage (28) formé de deux buses coniques (29, 30) installées l'une derrière l'autre, la buse conique avant (29) correspondant à un cône plat avec un perçage au sommet du cône et la buse conique arrière (30) 30 en aval de la buse conique avant (29) dans le faisceau de plasma (26) ayant un cône plus profond avec un perçage dans le sommet du cône et un diamètre de perçage inférieur au diamètre du perçage de la buse conique avant (30) et on applique une chute de pression entre les buses coniques (29, 30). 3515 8°) Procédé selon la revendication 5 ou 7, caractérisé en ce qu' avant d'arriver à la surface du corps on conduit le faisceau de plasma (26) dirigé sur le segment d'extrémité (101) du corps à travers un champ 5 électrique d'une optique ionique (31). 9°) Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' à l'aide du champ électrique on sépare les particules chargées du 10 faisceau de plasma (26) et on dirige les particules non chargées sous la forme d'un flux regroupé de particules (26") sur le segment d'extrémité (101) du corps 10°) Procédé selon la revendication 8, 15 caractérisé en ce qu' à l'aide du champ électrique on sépare du faisceau de plasma (26) les particules à charge négative ou positive et on les dirige sous la forme d'un flux de particules regroupées (26"') sur le segment d'extrémité (101) du corps et de préférence avant d'arriver à la surface du corps on 20 fait passer le flux regroupé de particules (26"') dans un tube métallique (34) ayant une charge électrique opposée à la charge des particules. 11 °) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' 25 avant la pulvérisation par plasma on remplit l'orifice de passage de gaz (15) avec une matière de remplissage organique combustible de préférence de la cire et on soumet l'élément de capteur muni de la couche protectrice (24) à un procédé de chauffage se traduisant par la combustion de la matière de remplissage. 30 CLAIMS1 °) Sensor element for a gas sensor for determining at least one physical property of a measurement gas, in particular the concentration of a component of the gas or the temperature of the measurement gas, comprising: a sensor body ( 10) of ceramic having an end segment (101) exposed to the measurement gas, - a cavity (14) formed in the end segment (101), - a gas passage (15) in the segment end (101), from the body surface to the cavity (14), and - a diffusion barrier (17) advanced in the cavity (14) towards the gas passage (15), this a barrier projecting into the gas passage (15) and whose upper surface facing the upper surface of the body is provided with a gas-impermeable cover layer (18), said sensor element characterized in that the end segment (101) is coated in a totally uniform manner with a layer porous sensor (24) which allows at least the gas orifice (15) to be clear. 2 °) sensor element according to claim 1, characterized in that the porous protective layer (24) is aluminum oxide. 3 °) A method of manufacturing a sensor element for a gas sensor for determining at least one physical property of a measurement gas, in particular the concentration of a component of the gas or the temperature of the measurement gas, element having a sensor body (10) of ceramic material with an end segment (101) exposed to the measuring gas in which a cavity (14) and a gas passage (15) extending from the surface are made from the body to the cavity (14) and a diffusion barrier (17) advancing in the gas passage (15) with a gas-impermeable covering layer (18) covering the surface facing the surface of the body protruding into the cavity (14), characterized in that by atmospheric spraying of the plasma is applied a porous protective layer (24) on the surface of the end segment (101) of the body sparing at least the orifice of gas passage (15). 4) Method according to claim 3, characterized in that for the plasma spraying is applied a coating on the gas passage (15). Method according to Claim 3, characterized in that a highly grouped plasma beam (26 ') is generated and directed onto the surface of the sensor body (10) at the end segment ( 101) and it is passed on this one. Method according to claim 5, characterized in that before reaching the surface of the body the plasma beam (26) directed on the end segment (101) of the body is passed through the diaphragm. mechanical. Method according to claim 5, characterized in that prior to the arrival at the surface of the bodies the plasma beam (26) directed on the end segment (101) of the body passes through a clipping system ( 28) formed of two conical nozzles (29, 30) installed one behind the other, the front conical nozzle (29) corresponding to a flat cone with a hole at the top of the cone and the rear conical nozzle (30) 30 in downstream of the forward conical nozzle (29) into the plasma beam (26) having a deeper cone with a hole in the cone apex and a drilling diameter smaller than the diameter of the bore of the front cone nozzle (30) and applies a pressure drop between the conical nozzles (29, 30). Method according to claim 5 or 7, characterized in that before reaching the surface of the body the plasma beam (26) directed to the end segment (101) of the body is passed through a electric field of an ion optics (31). 9) A method according to claim 8, characterized in that the charged particles of the plasma beam (26) are separated by means of the electric field and the uncharged particles are directed in the form of a combined flow of particles (26 ") on the end segment (101) of the body 10 °) Method according to claim 8, characterized in that the electric field is used to separate the particles from the plasma beam (26). negative or positive charge and directed as a grouped particle stream (26 "') on the end segment (101) of the body and preferably before reaching the surface of the body passed through the grouped flow of particles (26 "') in a metal tube (34) having an electric charge opposite to the charge of the particles (11) Method according to claim 3, characterized in that prior to plasma spraying is performed the gas passage (15) with a filling material o The fuel element is preferably a fuel for wax and the sensor element provided with the protective layer (24) is subjected to a heating process resulting in the combustion of the filler. 30
FR1059975A 2009-12-02 2010-12-01 GAS SENSOR ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME Expired - Fee Related FR2953293B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910047386 DE102009047386A1 (en) 2009-12-02 2009-12-02 Sensor element for a gas sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2953293A1 true FR2953293A1 (en) 2011-06-03
FR2953293B1 FR2953293B1 (en) 2014-04-25

Family

ID=43971911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1059975A Expired - Fee Related FR2953293B1 (en) 2009-12-02 2010-12-01 GAS SENSOR ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009047386A1 (en)
FR (1) FR2953293B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI481866B (en) * 2011-08-19 2015-04-21 Ind Tech Res Inst Gas detector and calibration method thereof

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10345141A1 (en) 2003-09-29 2005-04-21 Bosch Gmbh Robert sensor element

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009047386A1 (en) 2011-06-09
FR2953293B1 (en) 2014-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2904692A1 (en) GAS DETECTOR
FR2888934A1 (en) LAMINATED GAS DETECTOR ELEMENT HAVING SOLID ELECTROLYTE LAYER AND GAS SENSOR COMPRISING SUCH A ELEMENT
FR2901024A1 (en) SOOT SENSOR.
FR2824114A1 (en) Spark plug for measuring the pressure in the combustion chamber of a combustion engine is designed to ensure that combustion gas does not enter the pressure sensor housing
FR2468121A1 (en) HEATING MEASURING PROBE FOR GAS CONSTITUENTS, ESPECIALLY IN EXHAUST GASES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES
EP2614363B1 (en) Apparatus for mapping and high resolution analysis of elements in solids
FR2903186A1 (en) SOOT DETECTOR
FR2817965A1 (en) GAS DETECTION ELEMENT AND GAS DETECTOR
EP3436683A1 (en) Fuel injector
FR2999461A1 (en) HEAD AND METHOD OF LASER WELDING
US7799192B2 (en) Sensor element
WO2019158878A1 (en) Gas chromatography detector
FR2620868A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING MICROCAVITIES AND APPLICATION TO AN ELECTROCHEMICAL SENSOR AND A GAS PHASE CHOMATOGRAPH
FR2953293A1 (en) Sensor element for lambda sensor for determining e.g. oxygen concentration of exhaust gas of internal combustion engine, has end section covered with porous protective layer, where porous layer leaves hole open
FR2760532A1 (en) SOLID ELECTROLYTE GAS DETECTOR
FR2710750A1 (en) Electrochemical measuring sensor for determining the oxygen content in gases.
FR2666892A1 (en) OPTICAL TEMPERATURE SENSOR.
FR2458810A1 (en) ANGULAR SPEED SENSOR, AND METHOD FOR MANUFACTURING AND HERMETIC SEALING
FR2609550A1 (en) DETECTOR OF THE OXYGEN CONTENT
EP0263031B1 (en) Inductively coupled air-plasma apparatus for the spectrometric analysis of elements
FR2954827A1 (en) Sensor element for seizing property of oxygen in measurement gas chamber to control exhaust fumes of automobile, has gas access path provided with gas passage opening that comprises two zones having different diameters
FR2849198A1 (en) Detector construction, for vehicle exhaust gases, has cylindrical casing with porcelain insulators, detection element and end caps
WO2022017850A1 (en) High temperature capacitive sensor
EP1921443B1 (en) Cell for measuring the thermal conductivity of a gas
FR2959313A1 (en) DEVICE FOR EVALUATING THERMOMECHANICAL FATIGUE OF A MATERIAL

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

ST Notification of lapse

Effective date: 20200905