测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种气体传感器。具体而言，就是涉及一种不仅能够测定氮氧化物的浓度而且还能够检测氨泄漏的气体传感器。本发明专利技术提供一种测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其包括：氧离子导电性固体电解质；第1电极，其与所述固体电解质接触，对氮氧化物具有反应性；第2电极，其与所述固体电解质接触，与所述第1电极分离，对氮氧化物具有反应性；第3电极，其与所述固体电解质接触，与所述第2电极分离，与所述第1电极并联，对氨具有反应性；电源装置，其在并联的所述第1电极及第3电极与所述第2电极之间供给电源；测定装置，其对并联的所述第1电极及第3电极与所述第2电极之间的电压或电流进行测定。依据本发明专利技术的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器既能够对一氧化氮和二氧化氮同时进行测定，又能够同时测定是否有氨的排出。依据本发明专利技术的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其氮氧化物传感器与氨传感器共用一部分电极与固体电解质、发热部等，因此可以节省制造费用。另外，无需分别设置氮氧化物传感器与氨传感器，因此还可以节省设置费用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器
本专利技术涉及一种气体传感器。具体讲，就是涉及一种不仅能够测定氮氧化物的浓度而且还能够检测氨泄漏的气体传感器。
技术介绍
氮氧化物是由空气及燃料中所含的氮与氧结合而生成的物质，包括：一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)及一氧化二氮(N2O)，用NOx表示。其中，一氧化氮及二氧化氮占氮氧化物气体的大部分，它们都是空气污染源。因此，需要对其浓度进行测定，适当控制排放量。汽车、船舶、电厂、重型装备、农业机械等的内燃机是氮氧化物的主要排放源。为了将内燃机产生的氮氧化物清除，一般采用图1所示的选择性催化还原系统(SelectiveCatalyticReductionSystem,SCRSystem)。如图1所示，选择性催化还原系统包括：用于将废气内含有的有害物质清除的柴油氧化催化剂(1)、煤烟削减装置(2)、尿素液喷射装置(3)、水解装置(4)、选择性还原催化剂(5)、氨氧化催化剂(6)。另外，还包括：用于对系统进行控制的氮氧化物传感器(7)；为了诊断是否发生故障而设置在后端的氮氧化物传感器(8)及氨传感器(9)。前端的氮氧化物传感器(7)实时地对排放的氮氧化物浓度进行测定，并将测定值向尿素液喷射装置(3)传输。尿素液喷射装置(3)根据从氮氧化物传感器(7)接收的测定值向废气中喷射适量的尿素液。如果喷射的尿素液不充分，NOx的转换效率就会降低，而如果喷射过量，氨就会被排放到空气中。选择性催化还原系统不在催化反应中将氨完全消耗而将其排放到空气中的情况称为“氨泄漏(AmmoniaSlip)”。为了确认选择性还原系统的性能是否下降或者是否发生故障，系统后端的氮氧化物传感器(8)就对排放的氮氧化物浓度进行测定。另外，氨传感器(9)用于检测是否发生上述氨泄漏。<现有技术文献>韩国注册专利第10-0864381号
技术实现思路
[技术问题]如上所述，现有技术中，为了对选择性催化还原系统的性能降低或故障进行诊断，就必须在选择性催化还原系统的后端分别安装氮氧化物传感器和氨传感器。本专利技术就是为改善上述问题而研发的。本专利技术的目的在于，提供一种新型气体传感器，其不仅能够对氮氧化物的浓度进行精确测定，而且还能够检测是否发生氨泄漏。[技术问题的解决方案]为了实现上述目的，本专利技术提供一种测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其包括：氧离子导电性固体电解质；第1电极，其与所述固体电解质接触，对氮氧化物具有反应性；第2电极，其与所述固体电解质接触，与所述第1电极分离，对氮氧化物具有反应性；第3电极，其与所述固体电解质接触，与所述第2电极分离，与所述第1电极并联，对氨具有反应性；电源装置，其在并联的所述第1电极及第3电极与所述第2电极之间供给电源；测定装置，其对并联的所述第1电极及第3电极与所述第2电极之间的电压或电流进行测定。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述固体电解质呈板状，在所述固体电解质的一个侧面设置有所述第1电极、所述第2电极及所述第3电极。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述固体电解质呈板状，在所述固体电解质的一个侧面设置有所述第1电极及所述第3电极，在所述固体电解质的与所述一个侧面相对的另一个侧面设置有所述第2电极。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，还包括氨氧化催化剂层，该氨氧化催化剂层设置在氨向所述第3电极流动的路径上。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述氨氧化催化剂层位于所述固体电解质的表面。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述氨氧化催化剂层包括从Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Ag中选择的至少一种以上的物质。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述氨氧化催化剂层包含分散有贵金属的多孔陶瓷。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述氨氧化催化剂层包含从Co3O4、MnO2、V2O5、Ni-Al2O3、Fe-Al2O3、Mn-Al2O3、CuO-Al2O3、Fe2O3-Al2O3、Fe2O3-TiO2、Fe2O3-ZrO2中选择的至少一种以上的物质。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述氨氧化催化剂层包含离子交换沸石。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述第3电极包含从由ZnO、SnO2及In2O3构成的组中选择的至少一种以上的物质。另外，为了实现上述目的，本专利技术提供一种测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其包括：氧离子导电性固体电解质；第2电极，其与所述固体电解质接触，对氮氧化物具有反应性；第4电极，其与所述固体电解质接触，与所述第2电极分离，包含对氮氧化物具有反应性的第1电极层和对氨具有反应性的第3电极层；电源装置，其在所述第2电极与所述第4电极之间供给电源；测定装置，其对所述第2电极与所述第4电极之间的电压或电流进行测定。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述固体电解质呈板状，在所述固体电解质的一个侧面设置有所述第2电极及所述第4电极。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述固体电解质呈板状，在所述固体电解质的一个侧面设置有所述第2电极，在所述固体电解质的与所述一个侧面相对的另一个侧面设置有所述第4电极。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，还包括氨氧化催化剂层，该氨氧化催化剂层设置在氨向所述第4电极流动的路径上。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述氨氧化催化剂层位于所述固体电解质的表面。另外，为了实现上述目的，本专利技术提供一种测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其包括：氧离子导电性固体电解质；第2电极，其与所述固体电解质接触，对氮氧化物具有反应性；第5电极，其与所述固体电解质接触，与所述第2电极分离，包含对氮氧化物具有反应性的第1电极物质和对氨具有反应性的第3电极物质；电源装置，其在所述第2电极与所述第5电极之间供给电源；测定装置，其对所述第2电极与所述第5电极之间的电压或电流进行测定。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述固体电解质呈板状，在所述固体电解质的一个侧面设置有所述第2电极及所述第5电极。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述固体电解质呈板状，在所述固体电解质的一个侧面设置有所述第2电极，在所述固体电解质的与所述一个侧面相对的另一个侧面设置有所述第5电极。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，还包括氨氧化催化剂层，该氨氧化催化剂层设置在氨向所述第5电极流动的路径上。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述氨氧化催化剂层位于所述固体电解质的表面。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述固体电解质呈板状，配备有与所述固体电解质接触的板状支撑体，所述支撑体配备在所述固体电解质的一个侧面或与所述一个侧面相对的另一个侧面上。另外，本专利技术提供的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器中，所述固体电解质为多孔性物质。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其特征在于：包括：氧离子导电性固体电解质；第1电极，其与所述固体电解质接触，对氮氧化物具有反应性；第2电极，其与所述固体电解质接触，与所述第1电极分离，对氮氧化物具有反应性；第3电极，其与所述固体电解质接触，与所述第2电极分离，与所述第1电极并联，对氨具有反应性；电源装置，其在并联的所述第1电极及第3电极与所述第2电极之间供给电源；以及测定装置，其对并联的所述第1电极及第3电极与所述第2电极之间的电压或电流进行测定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.30 KR 10-2016-00384711.一种测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其特征在于：包括：氧离子导电性固体电解质；第1电极，其与所述固体电解质接触，对氮氧化物具有反应性；第2电极，其与所述固体电解质接触，与所述第1电极分离，对氮氧化物具有反应性；第3电极，其与所述固体电解质接触，与所述第2电极分离，与所述第1电极并联，对氨具有反应性；电源装置，其在并联的所述第1电极及第3电极与所述第2电极之间供给电源；以及测定装置，其对并联的所述第1电极及第3电极与所述第2电极之间的电压或电流进行测定。2.根据权利要求1所述的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其特征在于：所述固体电解质呈板状，在所述固体电解质的一个侧面设置有所述第1电极、所述第2电极及所述第3电极。3.根据权利要求1所述的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其特征在于：所述固体电解质呈板状，在所述固体电解质的一个侧面设置有所述第1电极及所述第3电极，在所述固体电解质的与所述一个侧面相对的另一个侧面设置有所述第2电极。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其特征在于：还包括氨氧化催化剂层，该氨氧化催化剂层设置在氨向所述第3电极流动的路径上。5.根据权利要求4所述的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其特征在于：所述氨氧化催化剂层位于所述固体电解质的表面。6.根据权利要求4所述的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其特征在于：所述氨氧化催化剂层包括从Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Ag中选择的至少一种以上的物质。7.根据权利要求4所述的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其特征在于：所述氨氧化催化剂层包含分散有贵金属的多孔陶瓷。8.根据权利要求4所述的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其特征在于：所述氨氧化催化剂层包含从Co3O4、MnO2、V2O5、Ni-Al2O3、Fe-Al2O3、Mn-Al2O3、CuO-Al2O3、Fe2O3-Al2O3、Fe2O3-TiO2、Fe2O3-ZrO2中选择的至少一种以上的物质。9.根据权利要求4所述的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其特征在于：所述氨氧化催化剂层包含离子交换沸石。10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其特征在于：所述第3电极包含从ZnO、SnO2及In2O3中选择的至少一种以上的物质。11.一种测定氮氧化物浓度及检测氨泄漏的传感器，其特征在于：包括：氧离子导电性固体电解质；第2电极，其与所述固体电解质接触，对氮氧化物具有反应性；第4电极，其与所述固体电解质接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴震洙，
申请(专利权)人：株式会社科迈特网络，
类型：发明
国别省市：韩国,KR