JP5725704B2 - ガス混合気中のガス成分を測定するためのセンサ素子及びその方法並びにその使用方法 - Google Patents
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Description
11 セラミック層
12a 第1の内部ポンプ電極
12b 第1の外部ポンプ電極
13 第1の測定ガス室
14a 第2の内部ポンプ電極
14b 第2の外部ポンプ電極
15 第2の測定ガス室
16 加熱素子
16b 第3の外部ポンプ電極
17 第3の測定ガス室
20 基準ガスチャネル
30 第1の拡散バリア
32 第2の拡散バリア
34 第3の拡散バリア
36 第4の拡散バリア
38 第5の拡散バリア
Claims (10)
- 電気化学的測定セルを有し、前記電気化学的測定セルは、セラミック基板と該セラミック基板上に被着された複数の電極とから形成され、前記電気化学的測定セルの複数の電極(14a,14b,22a,24a,24b)が双方で、同じ内部ガス室(15)のガス雰囲気とコンタクトするかまたは流体流動的に相互接続された複数の内部ガス室(15,17)のガス雰囲気とコンタクトするように構成されているセンサ素子の利用のもとでガス混合気中のガス成分を測定するための方法において、
前記複数の電極のうちの第1及び第2の電極(14a,14b,22a,24a,24b)をポンプ電極として接続し、第1のポンプ電極と第2のポンプ電極(14a,14b,22a,24a,24b)の間を流れるポンプ電流が測定すべきガス成分の測定のために用いられる第1の段階にて、ガス混合気に晒された前記第1の電極(14a)において、測定すべきガス成分を電気化学的に分解若しくは置換し、その際に放出される酸素若しくは所要の酸素を、当該ガス混合気に晒された前記第2の電極(14b)を用いて供給若しくは取り入れ、
第2の段階にて、前記第1および第2の電極(14a,14b)の少なくとも一方における酸素含有量を再び初期酸素含有量まで戻すようにしたことを特徴とする方法。 - 電気化学的測定セルを有し、前記電気化学的測定セルは、セラミック基板と該セラミック基板上に被着された複数の電極とから形成され、前記電気化学的測定セルの複数の電極(14a,14b,22a,24a,24b)が双方で、同じ内部ガス室(15)のガス雰囲気とコンタクトするかまたは流体流動的に相互接続された複数の内部ガス室(15,17)のガス雰囲気とコンタクトするように構成されているセンサ素子の利用のもとでガス混合気中のガス成分を測定するための方法において、
前記複数の電極のうちの第1及び第2の電極(14a,14b,22a,24a,24b)をポンプ電極として接続し、第1のポンプ電極と第2のポンプ電極(14a,14b,22a,24a,24b)の間を流れるポンプ電流が測定すべきガス成分の測定のために用いられる第1の段階にて、測定すべきガス成分を電気化学的に分解若しくは置換し、その際に放出される酸素若しくは所要の酸素を、センサ素子の気密に密閉された内部測定ガス室(15)の内部に供給若しくは取り入れ、さらに第1の気密に密閉された内部測定ガス室(15)に晒された前記第1の電極(22a,24a)において酸素を電気化学的に分解し、気密に密閉された内部測定ガス室(15)の内部から取り除き、気密に密閉された内部測定ガス室(15)の内部に晒された前記第2の電極(14b,24b)を用いてガス混合気に再び供給し、
第2の段階において、前記第1および第2の電極(14a,14b,22a,24a,24b)のうちの少なくとも1つにおける酸素含有量を再び初期酸素含有量まで戻すようにしたことを特徴とする方法。 - 第1の段階において、第1のポンプ電極と第2のポンプ電極(14a,14b,22a,24a,24b)の間を流れる所定のポンプ電流の到達のために必要な時間が、測定すべきガス混合気中の測定すべきガス成分における含有量の尺度として用いられる、請求項1または2記載の方法。
- 予め定められた期間内の第1の段階において、第1の電極と第2の電極(14a,14b,22a,24a,24b)の間を流れる最大ポンプ電流が、測定すべきガス混合気中の測定すべきガス成分における含有量の尺度として用いられる、請求項1または2記載の方法。
- 予め定められた期間内の第1の段階において、第1の電極と第2の電極(14a,14b,22a,24a,24b)の間を移送される電荷量が、測定すべきガス混合気中の測定すべきガス成分における含有量の尺度として用いられる、請求項1または2記載の方法。
- 第2の段階にて前記電極(14a,14b,22a,24a,24b)のうちの少なくとも1つにおいて酸素含有量がセンサ素子の電気化学的なさらなるポンプセル(14a,16b;22a,16b)の少なくとも1つを用いて再び初期酸素含有量まで戻される、請求項1から5いずれか1項記載の方法。
- センサ素子のさらなる電気化学的ポンプセル(14a,16b;22a,16b)の電極に、第1の段階の期間中もポンプ電圧が印加される、請求項6記載の方法。
- 前記ガス混合気は、内燃機関の排気ガスである、請求項1から7いずれか1項記載の方法。
- 内燃機関の排ガス中の窒素酸化物含有量を測定する、請求項1から8いずれか1項記載の方法。
- NOx蓄積型触媒器若しくはSCR排ガス後処理システムにおける機能性を監視する、請求項1から8いずれか1項記載の方法。
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