一种用于提高NOx检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种用于提高NO

【技术实现步骤摘要】
一种用于提高NOx检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片


[0001]本专利技术属于氮氧传感器陶瓷芯片
，尤其涉及一种用于提高NOx检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片。

技术介绍

[0002]我国目前实施重型柴油车国六排放标准，表示我国对汽车尾气排放标准日益严格，其中，有效改善稀混合气燃烧区的NO
x
净化能力是管理汽车尾气排放的首要任务。为了在氧气与其他化合物共存的废气环境中处理NO
x
还原和净化，有必要进一步提高使用尿素和燃料组分（碳氢化合物）作为还原剂的SCR（选择性催化还原）系统的性能。通过安装在SCR系统上游的氮氧传感器检测到的NO
x
量进行布置，可以优化所用还原剂的数量，并且通过将安装于SCR系统下游的氮氧传感器测得的NO
x
量进行布置，可减少所需催化剂的数量，在这方面，为了提高SCR系统的性能，迄今为止不可避免地采用成本高昂的大型系统，相关技术中采用了增加还原剂的数量，增加SCR催化剂的体积的方法，在迫切需要使系统小型化并降低成本的现代化工业要求的背景下，为了优化使用的还原剂的量并减少催化剂的数量，就需要提高用于检测NO
x
量的氮氧传感器的精度。
[0003]现有氮氧传感器陶瓷芯片，检测NO
x
浓度通常如下：通过内电极泵出O2，剩余的NO
x
被测量电极分解，当氧离子通过固体电解质传导时，NO
x
浓度被检测为电流。专利技术人认为，为了检测ppm级的NO
xr/>，需要高精度地检测nA级的微小电流，泵电极去除O2是非常重要的，如果O2去除不足，则未能去除的O2作为残余O2到达测量电极，所获得的电流值将是由O2产生的电流加上由NO
x
产生的电流，则检测所得的数值与实际NO
x
浓度不符。为此，需要设计出一种用于提高NO
x
检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强理解本公开的背景，并且因此可以包括不构成现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]专利技术人通过研究发现，专利技术人认为，氮氧传感器是固体电解质，测量电极上残留的O2产生的电流会与由NO
x
产生的电流相加，干扰实际NO
x
浓度的测量值，导致检测精度降低，消除残余O2的影响，才可以提高氮氧传感器陶瓷芯片NO
x
检测精度。
[0006]鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种用于提高NOx检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片，具体技术方案如下：一种用于提高NOx检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片，包括芯片本体，所述芯片本体包括氧化锆基片Ⅰ，氧化锆基片Ⅰ上表面设有外电极，外电极覆盖有多孔保护层，氧化锆基片Ⅰ底面一侧叠压有氧化锆基片Ⅱ，氧化锆基片Ⅱ底面叠压有氧化锆基片Ⅲ，氧化锆基片Ⅲ形状与氧化锆基片Ⅰ一致，氧化锆基片Ⅱ的一侧设有测量腔室，测量腔室端口处设有扩散障，测量腔室的底面设有主泵电极，主泵电极的内侧并列设有测量电极和监测电极，测量电极与测量腔室端口之间的距离等于监测电极与测量腔室端口之间的距离，氧化锆基片Ⅲ底面
一侧叠压有氧化锆基片Ⅳ，氧化锆基片Ⅳ底面叠压有氧化锆基片
Ⅴ
，氧化锆基片Ⅳ的一侧设有参考腔室，参考腔室的顶面设有参考电极，参考电极位于主泵电极，测量电极和监测电极下方，氧化锆基片
Ⅴ
底面叠压有氧化锆基片
Ⅵ
，氧化锆基片
Ⅴ
与氧化锆基片
Ⅵ
之间设有加热器。
[0007]在本公开的一些实施例中，所述扩散障采用多孔陶瓷材料。
[0008]在本公开的一些实施例中，所述外电极采用纯铂材料。
[0009]在本公开的一些实施例中，所述主泵电极与监测电极均采用铂金材料。
[0010]在本公开的一些实施例中，所述主泵电极与监测电极均采用Pt
‑
Au贵金属多孔浆料。
[0011]在本公开的一些实施例中，所述测量电极采用铂铑材料。
[0012]在本公开的一些实施例中，所述加热器包括加热电极，加热电极处于主泵电极下方的投影处。
[0013]在本公开的一些实施例中，所述加热器外包有绝缘片。
[0014]在本公开的一些实施例中，所述绝缘片为氧化铝绝缘片。
[0015]相比较现有技术而言，本专利技术具有以下有益效果：通过将监测电极与测量电极平行放置在距离气体扩散端口相同距离的位置，可以使两个电极的气体温度相等，基于此，监测电极被定位成使得能够在测量电极和监测电极处均等地检测到由电子传导产生的电流。测量电极与参考电极之间的电流是“NO
x
产生的电流和电子传导产生的电流”之和，监测电极与参考电极之间的电流是“电子传导产生电流”，“测量电极与参考电极之间的电流”减去“监测电极与参考电极”即可消除电子传导的影响，即消除残余O2的影响，测得“NO
x
电流”，从而提高NO
x
传感器测量精度。
附图说明
[0016]图1为本专利技术结构的示意图；图2为图1中A
‑
A的示意图。
[0017]图中标号说明：1、氧化锆基片Ⅰ；11、外电极；12、多孔保护层；2、氧化锆基片Ⅱ；3、氧化锆基片Ⅲ；4、测量腔室；41、扩散障；42、主泵电极；43、测量电极；44、监测电极；5、氧化锆基片Ⅳ；6、氧化锆基片
Ⅴ
；7、参考腔室；71、参考电极；8、氧化锆基片
Ⅵ
；9、加热器；91、加热电极；92、绝缘片。
[0018]具体实施方式：为了更好地了解本专利技术的目的、结构及功能，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0019]本文中为部件所编序号本身，仅用于区分所表述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本公开中所说“连接”，如无特殊具体说明，均包括直接和间接的“连接”。在本申请的描述中，需要理解的是，方位术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简要描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0020]如附图部分的图1至图2所示，公开出一种用于提高NOx检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片，包括芯片本体，所述芯片本体包括氧化锆基片Ⅰ1，氧化锆基片Ⅰ1上表面设有外电极11，外电极11设置在氧化锆基片Ⅰ1表面的局部位置上，外电极11采用纯铂材料，催化氧离子失去电子生成氧气，将氧气导出芯片本体，外电极11覆盖有多孔保护层12，氧化锆基片Ⅰ1底面一侧叠压有氧化锆基片Ⅱ2，氧化锆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提高NOx检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片，包括芯片本体，其特征在于：所述芯片本体包括氧化锆基片Ⅰ（1），氧化锆基片Ⅰ（1）上表面设有外电极（11），外电极（11）覆盖有多孔保护层（12），氧化锆基片Ⅰ（1）底面一侧叠压有氧化锆基片Ⅱ（2），氧化锆基片Ⅱ（2）底面叠压有氧化锆基片Ⅲ（3），氧化锆基片Ⅲ（3）形状与氧化锆基片Ⅰ（1）一致，氧化锆基片Ⅱ（2）的一侧设有测量腔室（4），测量腔室（4）端口处设有扩散障（41），测量腔室（4）的底面设有主泵电极（42），主泵电极（42）的内侧并列设有测量电极（43）和监测电极（44），测量电极（43）与测量腔室（4）端口之间的距离等于监测电极（44）与测量腔室（4）端口之间的距离，氧化锆基片Ⅲ（3）底面一侧叠压有氧化锆基片Ⅳ（5），氧化锆基片Ⅳ（5）底面叠压有氧化锆基片
Ⅴ
（6），氧化锆基片Ⅳ（5）的一侧设有参考腔室（7），参考腔室（7）的顶面设有参考电极（71），参考电极（71）位于主泵电极（42），测量电极（43）和监测电极（44）下方，氧化锆基片
Ⅴ
（6）底面叠压有氧化锆基片
Ⅵ
（8），氧化锆基片
Ⅴ
（6）与氧化锆基片
Ⅵ
（8）之间设有加热器（9）。2.根据权利要求1所述的用于提高NO
x
检测精...

【专利技术属性】
技术研发人员：狄姣，
申请(专利权)人：徐州芯源诚达传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：