RU2010128564A - Газовый датчик - Google Patents

Газовый датчик Download PDF

Info

Publication number
RU2010128564A
RU2010128564A RU2010128564/28A RU2010128564A RU2010128564A RU 2010128564 A RU2010128564 A RU 2010128564A RU 2010128564/28 A RU2010128564/28 A RU 2010128564/28A RU 2010128564 A RU2010128564 A RU 2010128564A RU 2010128564 A RU2010128564 A RU 2010128564A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas sensor
electrode
electrochemical gas
electrodes
catalytically active
Prior art date
Application number
RU2010128564/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2485491C2 (ru
Inventor
Диана БИСКУПСКИ (DE)
Диана БИСКУПСКИ
Максимилиан ФЛЯЙШЕР (DE)
Максимилиан ФЛЯЙШЕР
Ральф МООС (DE)
Ральф МООС
Даниэла ШЁНАУЭР (DE)
Даниэла ШЁНАУЭР
Керстин ВИСНЕР (DE)
Керстин ВИСНЕР
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт (DE)
Сименс Акциенгезелльшафт
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 Сименс Акциенгезелльшафт (DE), Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт (DE)
Publication of RU2010128564A publication Critical patent/RU2010128564A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2485491C2 publication Critical patent/RU2485491C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/14—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature
    • G01N27/16—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by burning or catalytic oxidation of surrounding material to be tested, e.g. of gas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4075—Composition or fabrication of the electrodes and coatings thereon, e.g. catalysts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Abstract

1. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40), содержащий первый и второй электроды (3, 4, 6), причем ! электроды (3, 4, 6) соединены посредством ионопроводящего материала (2), и ! первый электрод (4, 6) по меньшей мере частично покрыт первым каталитически активным материалом (5). ! 2. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1, в котором первый электрод (3, 6) по меньшей мере на 20% состоит из металла, в частности из золота или платины. ! 3. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1 или 2, в котором электроды состоят из одинакового материала. ! 4. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1, характеризующийся тем, что содержит по меньшей мере один дополнительный первый электрод (6), который по меньшей мере частично покрыт по меньшей мере дополнительным каталитически активным материалом (7). ! 5. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.4, в котором первый каталитически активный материал (5) отличается от дополнительного каталитически активного материала (7). ! 6. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1 или 4, характеризующийся тем, что содержит один второй электрод (3). ! 7. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1, в котором первый каталитически активный материал (5) при температуре ниже 800°C имеет удельное сопротивление по меньшей мере 1 мкОм·м. ! 8. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1 или 4, в котором второй электрод (3) по меньшей мере частично покрыт вторым каталитически активным материалом (7). ! 9. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.8, в котором первый каталитически активный материал (5) отличается от второго каталитически активного материала (7). ! 10. Электрохимический газовый датч

Claims (29)

1. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40), содержащий первый и второй электроды (3, 4, 6), причем
электроды (3, 4, 6) соединены посредством ионопроводящего материала (2), и
первый электрод (4, 6) по меньшей мере частично покрыт первым каталитически активным материалом (5).
2. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1, в котором первый электрод (3, 6) по меньшей мере на 20% состоит из металла, в частности из золота или платины.
3. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1 или 2, в котором электроды состоят из одинакового материала.
4. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1, характеризующийся тем, что содержит по меньшей мере один дополнительный первый электрод (6), который по меньшей мере частично покрыт по меньшей мере дополнительным каталитически активным материалом (7).
5. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.4, в котором первый каталитически активный материал (5) отличается от дополнительного каталитически активного материала (7).
6. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1 или 4, характеризующийся тем, что содержит один второй электрод (3).
7. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1, в котором первый каталитически активный материал (5) при температуре ниже 800°C имеет удельное сопротивление по меньшей мере 1 мкОм·м.
8. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1 или 4, в котором второй электрод (3) по меньшей мере частично покрыт вторым каталитически активным материалом (7).
9. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.8, в котором первый каталитически активный материал (5) отличается от второго каталитически активного материала (7).
10. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.8, в котором первый, второй и/или дополнительный каталитический материал (5, 7) является SCR-катализатором или NOx-накопительным катализатором.
11. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.8, в котором первый, второй и/или дополнительный каталитический материал (5, 7) является пористым материалом.
12. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1 или 4, в котором второй электрод (3) по меньшей мере частично покрыт защитным материалом, в частности перовскитным, керамическим или каталитическим защитным материалом.
13. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.1, который содержит по меньшей мере один нагревательный элемент (12).
14. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.4, который содержит по нагревательному элементу (12) на каждый первый электрод (3, 6).
15. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.13 или 14, в котором нагревательный элемент (12) выполнен таким образом, что электроды (3, 4, 6) одновременно нагреваются до различных температур.
16. Электрохимический газовый датчик по п.13 или 14, который содержит эквипотенциальный слой (11) между нагревательным элементом (12) и электродами (3, 4, 6).
17. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по любому из пп.1, 4, 13, 14, характеризующийся тем, что содержит температурный датчик.
18. Электрохимический газовый датчик (10, 20, 30, 40) по п.17, в котором температурный датчик и нагревательный элемент (12) выполнены в виде одного элемента.
19. Электрохимический газовый датчик (30, 40) по п.1 или 4, характеризующийся тем, что дополнительно содержит резистивный газовый датчик, реализованный посредством третьего электрода (8, 9), при этом третий электрод размещен в непосредственном контакте с первым каталитическим материалом (5) и не находится в непосредственном контакте с первым электродом (4).
20. Электрохимический газовый датчик (30, 40) по п.19, характеризующийся тем, что содержит дополнительный третий электрод (8, 9).
21. Электрохимический газовый датчик (30, 40) по п.20, в котором третьи электроды (8, 9) выполнены в виде встречно-гребенчатых электродов.
22. Электрохимический газовый датчик (30, 40) по п.19, в котором третий электрод (8, 9) по меньшей мере частично размещен на первом каталитически активном материале (5).
23. Электрохимический газовый датчик (30, 40) по п.19, в котором на первом электроде (3) и под первым каталитически активным материалом (5) выполнен один или несколько третьих электродов (8, 9), причем между этими третьими электродами (8, 9) и первым электродом (4) размещен электрически изолирующий пористый материал.
24. Система датчиков, характеризующаяся тем, что содержит по меньшей мере один газовый датчик (10, 20, 30, 40) по любому из пп.1-23, при этом один из электродов (3, 4, 6) по меньшей мере в части газовых датчиков (10, 20, 30, 40) находится в зоне с определенным парциальным давлением кислорода.
25. Способ изготовления электрохимического газового датчика (10, 20, 30, 40) по любому из пп.1-23, характеризующийся тем, что
- обеспечивают ионопроводящий материал (2),
- выполняют первый электрод (4, 6) в соединении с ионопроводящим материалом (2),
- выполняют второй электрод (3) в соединении с ионопроводящим материалом (2),
- наносят на первый электрод (4) первый каталитический материал (5) так, чтобы по меньшей мере частично покрыть первый электрод.
26. Способ работы электрохимического газового датчика (10, 20, 30, 40) по любому из пп.1-23, характеризующийся тем, что определяют электрическое напряжение между первым электродом (4, 6) и вторым электродом (3) в качестве измерительного сигнала.
27. Способ по п.26, в котором используют газовый датчик (20) по меньшей мере с двумя первыми электродами (4, 6), причем для первых электродов (4, 6) определяют соответствующее электрическое напряжение между соответствующим первым электродом (4, 6) и вторым электродом (3) в качестве измерительного сигнала.
28. Способ по п.26, в котором используют электрохимический газовый датчик (30, 40) по одному из пп.19-23, причем определяют электрическое сопротивление по меньшей мере одного из каталитических слоев (5, 7) в качестве дополнительного измерительного сигнала.
29. Способ по любому из пп.26-28, в котором в зоне первого или второго электрода (3) устанавливают постоянное парциальное давление кислорода.
RU2010128564/04A 2007-12-10 2008-12-01 Газовый датчик RU2485491C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007059653.9 2007-12-10
DE102007059653A DE102007059653A1 (de) 2007-12-10 2007-12-10 Gassensor
PCT/EP2008/066486 WO2009074471A1 (de) 2007-12-10 2008-12-01 Gassensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010128564A true RU2010128564A (ru) 2012-01-20
RU2485491C2 RU2485491C2 (ru) 2013-06-20

Family

ID=40510405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010128564/04A RU2485491C2 (ru) 2007-12-10 2008-12-01 Газовый датчик

Country Status (8)

Country Link
US (2) US20100301871A1 (ru)
EP (1) EP2220483B1 (ru)
CN (1) CN101918824B (ru)
AT (1) ATE529736T1 (ru)
DE (1) DE102007059653A1 (ru)
ES (1) ES2373197T3 (ru)
RU (1) RU2485491C2 (ru)
WO (1) WO2009074471A1 (ru)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8813539B2 (en) * 2007-07-10 2014-08-26 National Taiwan University Of Science And Technology Electrochemistry apparatus
DE102009055336B4 (de) 2009-12-28 2015-03-19 Enotec Gmbh, Prozess- Und Umweltmesstechnik Gassensor
JP5542007B2 (ja) * 2010-08-26 2014-07-09 日本碍子株式会社 粒子状物質検出装置
CN102095759A (zh) * 2010-11-18 2011-06-15 大连理工大学 一种基于y型沸石薄膜材料的神经元有害气体传感器
DE102011009780A1 (de) * 2011-01-28 2012-08-02 Continental Automotive Gmbh Sensorelement und Verfahren zum Erfassen eines Parameters eines Gasgemischs in einem Gasraum
DE102011016490A1 (de) * 2011-04-08 2012-10-11 Continental Automotive Gmbh Sensorvorrichtung zum Erfassen einer Gaskonzentration und einer Partikelkonzentration eines Abgases
DE102011080690B4 (de) * 2011-08-09 2021-02-04 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. NO2 selektiver Sensor mit Al-dotierten TiO2 Sensorelektroden
CN102495104A (zh) * 2011-12-12 2012-06-13 大连理工大学 一种基于ZnO表面涂层的Y型沸石材料的神经元有害气体传感器
DE102012016816B4 (de) 2012-08-24 2021-02-04 Testo SE & Co. KGaA Gassensor
US9395344B2 (en) * 2013-02-06 2016-07-19 Veris Industries, Llc Gas sensor with thermal measurement compensation
DE102013211791A1 (de) * 2013-06-21 2014-12-24 Robert Bosch Gmbh Sensorelement mit Kontaktfläche
US9181835B2 (en) 2013-08-13 2015-11-10 Caterpillar Inc. Supervisory model predictive selective catalytic reduction control method
DE102014214397A1 (de) * 2014-07-23 2016-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Gassensor und Verfahren zur Detektion von Stickoxiden und Ammoniak in einem Gasgemisch
DE102015204311A1 (de) 2015-03-11 2016-09-15 Robert Bosch Gmbh Herstellungsverfahren für einen Gassensor und entsprechender Gassensor
RU2593527C1 (ru) * 2015-04-29 2016-08-10 Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" Планарный термокаталитический сенсор горючих газов и паров
US10670554B2 (en) 2015-07-13 2020-06-02 International Business Machines Corporation Reconfigurable gas sensor architecture with a high sensitivity at low temperatures
EP3130916B1 (en) * 2015-08-10 2022-01-12 ARKRAY, Inc. Measuring method of a sensor using an interdigitated array electrode, measuring apparatus and measuring program
US10041898B2 (en) 2015-12-01 2018-08-07 International Business Machines Corporation 3D micro and nanoheater design for ultra-low power gas sensors
DE102019214915A1 (de) * 2019-09-27 2021-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Stabförmige Messelektrode für einen magnetisch-induktiven Durchflussmesser

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55154450A (en) * 1979-05-19 1980-12-02 Nissan Motor Co Ltd Air-fuel-ratio detector
SU1182375A1 (ru) * 1984-01-13 1985-09-30 Институт электрохимии Уральского научного центра АН СССР Электрохимический датчик кислорода
DE3519397A1 (de) * 1985-05-30 1986-12-04 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Sensor fuer gasanalyse bzw. -detektion
US4839019A (en) * 1986-11-20 1989-06-13 Fuji Electric Co., Ltd. Oxygen sensor
DE4137030A1 (de) * 1991-11-11 1993-05-13 Mst Micro Sensor Tech Gmbh Elektrochemischer sensor zur messung der gaskonzentration
RU2037918C1 (ru) * 1993-02-03 1995-06-19 Инновационное предприятие "Новатех-патент" Электрохимический элемент с твердым электролитом
DE4308767A1 (de) * 1993-03-19 1994-09-22 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Bestimmung von Gaskomponenten und/oder Gaskonzentrationen von Gasgemischen
US5605612A (en) * 1993-11-11 1997-02-25 Goldstar Electron Co., Ltd. Gas sensor and manufacturing method of the same
DE4408504A1 (de) * 1994-03-14 1995-09-21 Bosch Gmbh Robert Sensor zur Bestimmung der Konzentration von Gaskomponenten in Gasgemischen
US5635628A (en) * 1995-05-19 1997-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Method for detecting methane in a gas mixture
JP3648063B2 (ja) * 1997-09-22 2005-05-18 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサとそれを用いたガスセンサシステム、及びガスセンサの製造方法
DE19856369C2 (de) * 1998-12-07 2000-12-07 Siemens Ag Resistiver Gassensor und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2003515131A (ja) * 1999-11-19 2003-04-22 パーキンエルマー インスツルメンツ エルエルシー 複合フィルム形センサー
JP2003280747A (ja) * 2002-01-18 2003-10-02 Sony Corp ガス圧調整装置、電気化学デバイス、気体貯蔵装置及びガス圧調整方法
US7048844B2 (en) * 2002-11-15 2006-05-23 Delphi Technologies, Inc. Gas sensor and method for use thereof
DE10308395A1 (de) * 2003-02-27 2004-09-09 Robert Bosch Gmbh Sensorelement eines Gassensors
US20070125664A1 (en) * 2005-12-05 2007-06-07 Labarge William J Gas sensor element and methods of making and using the same
US8168053B2 (en) * 2006-01-23 2012-05-01 Denso Corporation Gas sensing member used for gas sensor and method of manufacturing the member
DE102006016033A1 (de) * 2006-04-05 2007-10-11 Robert Bosch Gmbh Sensorelement zur Bestimmung von verschiedenen Gasanteilen in einem Messgas

Also Published As

Publication number Publication date
US20100301871A1 (en) 2010-12-02
EP2220483A1 (de) 2010-08-25
DE102007059653A1 (de) 2009-06-18
WO2009074471A1 (de) 2009-06-18
RU2485491C2 (ru) 2013-06-20
ATE529736T1 (de) 2011-11-15
US20130285682A1 (en) 2013-10-31
EP2220483B1 (de) 2011-10-19
CN101918824A (zh) 2010-12-15
CN101918824B (zh) 2013-12-11
US9068924B2 (en) 2015-06-30
ES2373197T3 (es) 2012-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2010128564A (ru) Газовый датчик
JP2636883B2 (ja) ＮＯｘ濃度測定装置
JPS60108745A (ja) 電気化学的装置
CN105917219B (zh) 气体传感器元件
JPH029713B2 (ru)
US6770180B1 (en) Electrochemical measuring sensor
JP2002310988A (ja) ガスセンサ
JPH11153571A (ja) 酸素センサ素子
US9404885B2 (en) Amperometric gas sensor
US9664633B2 (en) Resistive hydrogen sensor
US10261045B2 (en) Gas sensor
JPS5965758A (ja) 電気化学的装置
US10866210B2 (en) Gas sensor
JPH03149791A (ja) セラミックヒータ
JP2004514904A (ja) 加熱装置
GB2578861A (en) Low power combustible gas sensing
JP2003156470A (ja) ガスセンサ素子及びガス濃度の検出方法
CN207964716U (zh) 一种陶瓷基体co传感器
JP3696494B2 (ja) 窒素酸化物センサ
US10393693B2 (en) Flat plate-type oxygen sensor element
JP2020165896A (ja) Ｍｅｍｓ型半導体式ガス検知素子
JP7421442B2 (ja) Ｍｅｍｓ型半導体式ガス検知素子
US7628900B2 (en) Sensor element
RU2114422C1 (ru) Полупроводниковый датчик газов
WO2016129661A1 (ja) ガスセンサ

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201202