一种用于检测氨和氮氧化物的装置及氮氧传感器的制作方法

文档序号:31543090发布日期:2022-09-17 00:24阅读:86来源:国知局
一种用于检测氨和氮氧化物的装置及氮氧传感器的制作方法

1.本技术涉及传感器领域,特别是涉及一种用于检测氨和氮氧化物的装置及氮氧传感器。


背景技术:

2.柴油机凭借其动力性强、燃油消耗率低、经济性能好等有限逐渐成为现有交通运输领域中普及最广的运输工具,然而柴油机在行驶过程中排放的尾气会对环境造成严重污染,尾气中的气体污染物在所有环境污染物排放中占据10%以上,其尾气中的气体污染物以一氧化碳、碳氢化合物、颗粒物和氮氧化合物为主。针对此,我国制定了机动车污染物排放标准用以限制尾气中污染物的排放,经过了国ⅰ提升至国ⅵ漫长的发展历程,每提高一次标准,尾气中排放污染物可减少50%。
3.目前我国已经在实施国ⅵb,no
x
的排放限值下降到82.1%。现在行业内针对轻型柴油车对国ⅵ排放法规的排放路线主要后处理路线为lnt联合dpf及scr或者doc联合sdpf及scr,其中scr作为尾气处理路线中的必不可少的核心单元,其在含氧气氛下,利用喷入的还原剂nh3或者尿素与尾气中的氮氧化合物性能反应,将氮氧化合物催化还原成对环境无害的n2和h2o。其反应公式如下:
4.2nh3+no+no2→
2n2+3h2o
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
5.8nh3+6no2→
7n2+12h2o
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
6.4nh3+4no+o2→
4n2+6h2o
ꢀꢀꢀꢀ
(3)
7.从公式(1)、(2)和(3)可知,三种反应所消耗的nh3是不一样的,因此现有技术都是控制尿素喷射系统过喷nh3,以保证其氮氧化合物的充分分解。nh3过喷不仅会造成原料的浪费、导致成本升高,而且再次对环境产生二次污染。
8.因此,相关技术中,亟待一种可以对喷入的nh3进行测量的装置。


技术实现要素:

9.针对上述问题,本实用新型提供了一种用于检测氨和氮氧化物的装置和氮氧传感器。
10.本实用新型的技术方案是:一种用于检测氨和氮氧化物的装置,包括基体,所述基体上依次设置有进气口、第一腔室、第二腔室、第三腔室和出气口,所述第二腔室与所述第一腔室及所述第三腔室同时连通,所述第一腔室与进气口连通,所述第三腔室与所述出气口连通;
11.其中,所述第一腔室用于将尾气中的nh3转化为n2,并能测量这一反应过程中的电流变化或电压变化;
12.所述第二腔室用于使尾气中的目标气体发生氧化反应,并用于将尾气中的no2转化为no,所述目标气体包括hc、co和h2中的一种或多种;
13.所述第三腔室用于将no分解为n2和o2,并能测量这一反应过程中的电流变化或电
压变化。
14.可选地,所述第一腔室内设有泵氧内电极,所述基体的上方设有公共外电极,所述公共外电极与所述泵氧内电极连接形成泵氧单元ip1和第一腔室氧浓差单元v1;其中,所述泵氧内电极上涂覆有用于捕捉通入到所述第一腔室中的所述nh3的材料层,以使所述nh3转化为n2;
15.其中,所述泵氧单元ip1用于将所述nh3转化为n2的这一反应过程中产生的o
2-泵出所述第一腔室,所述第一腔室氧浓差单元v1用于基于被泵出的所述o
2-所带来的电流变化或电压变化确定通入所述第一腔室的所述nh3含量。
16.可选地,所述材料层包括多条pt带,多条所述pt带在所述第一基板的下表面间隔均匀地涂覆,每条所述pt带上涂覆有nio层,任意相邻两条所述pt带之间涂覆有au带;
17.其中,所述nio层用于捕捉所述nh3,所述多条pt带用于催化所述nh3反应,所述au带用于促进所述nh3反应。
18.可选地,所述基体从上至下包括第一基板、第二基板、第三基板、第四基板和第五基板;
19.其中,在所述第一基板和所述第二基板共同形成所述第一腔室、第二腔室和第三腔室;所述第三基板位于所述第二基板的左侧,所述第二基板、所述第三基板和所述第四基板共同形成与空气相连通的参考腔室;所述第四基板和所述第五基板共同形成加热腔室,所述加热腔室内设有加热单元。
20.可选地,所述第二腔室内设有主泵内电极,所述第三腔室内设有副泵内电极和参考内电极,所述参考腔室内设有参考外电极;所述公共外电极与所述主泵内电极连接形成主泵单元ip0;所述公共外电极与所述副泵内电极连接形成副泵单元ip3;所述公共外电极与所述参考外电极连接形成总氧浓差单元v0;所述参考外电极与所述主泵内电极连接形成第二腔室氧浓差单元v2;所述参考外电极和所述参考内电极连接形成参考单元v3,所述副泵内电极和所述公共外电极连接形成第三腔室氧浓差单元v4;
21.其中,所述主泵单元ip0用于将o2泵出所述第二腔室或将o2泵入所述第二腔室,所述第二腔室氧浓差单元v2通过反馈调节使所述第二腔室的氧浓度维持到恒定值;
22.所述副泵单元ip3用于将no分解出的o2泵出所述第三腔室,第三腔室氧浓差单元v4用于基于被泵出的所述o2所带来的电流变化或电压变化,确定通入所述第三腔室的氮氧化物含量。
23.可选地,所述主泵内电极包括多条pt带,多条所述pt带在所述第一基板的下表面涂覆,任意相邻两条所述pt带之间涂覆有au带。
24.可选地,所述pt带、nio层和au带的尺寸大小均相同且不小于1μm。
25.可选地,所述第二腔室内还涂覆有znfe2o4涂层,所述znfe2o4涂层用于捕捉并催化流经所述第二腔室内的no2。
26.可选地,所述装置的输出端连接控制单元的输入端,所述控制单元用于控制所述泵氧单元ip1和所述主泵单元ip0的电压方向。
27.本实用新型还提供了一种氮氧传感器,包括氮氧传感器本体,所述氮氧传感器本体上包括传感器接插头、传感器探头、主线和电脑板,所述传感器探头内固定设置有如上所述的用于检测氨和氮氧化物的装置。
28.与现有技术相比,本技术包括以下优点:
29.采用本技术的技术方案,通过由第一基板和第二基板构成的第一腔室,第一腔室内设有泵氧内电极,第一基板的上方设有公共外电极,所述公共外电极与所述泵氧内电极连接形成泵氧单元ip1和第一腔室氧浓差单元v1,第一腔室的泵氧内电极具有对nh3优异的捕捉特性并且对hc、co等物质不敏感,可有效地促进“nh3与o
2-的反应,并将参与反应的o
2-通过泵氧单元ip1从泵氧内电极泵出,o
2-通过第一基板形成的电解质空位转移到公共外电极上,从而通过o
2-产生电势差v1实现对nh3的含量的测量。并通过第二腔室和第三腔室的配合实现了no
x
的测量。通过本实用新型提供的装置,打破了现有柴油机尾气后处理不能对nh3进行测量的壁垒,可精准地为尿素喷射系统提供nh3的喷射量,且同时实现了氮氧化合物的测量,有效地节约了经济成本和保护了环境。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术的技术方案,下面将对本技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是本实用新型所述用于检测氨和氮氧化物的装置的整体结构示意图;
32.图2是图1的a处放大图;
33.图3是本实用新型一实施例所述主泵内电极的剖视图。
34.附图标记说明:
35.1、第一基板;2、第六基板;3、第二基板;4、第三基板;5、第四基板;6、第五基板;7、公共外电极;8、加热单元;9、第一腔室;10、第二腔室;11、第三腔室;12、泵氧内电极;121、pt带;122、au带;123、nio层;13、主泵内电极;14、副泵内电极;15、参考内电极;16、参考腔室;17、参考外电极。
具体实施方式
36.下面将结合本技术实施例中的附图,对本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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
37.相关技术中,一方面,nh3过喷不仅会造成原料的浪费、导致成本升高,而且再次对环境产生二次污染。
38.另一方面,为了使尾气中的氮氧化合物的排放含量得到有效控制并达到法规的要求,尾气后处理路线中设置两个氮氧传感器用以测量处理前后的氮氧化合物的含量。普遍的氮氧传感器具有两个腔室,尾气依次经过两个腔室,其中,先经过的腔室可以利用周边的氧将尾气中的一氧化碳和碳氢化合物反应生成co2和h2o,后进入的腔室将剩余的no催化分解为n2和o2,分解出的o2在第二腔室被泵出,从而产生电流,这样,可以通过该电流值计算出尾气中氮氧化合物的含量。
39.由于氮氧化合物主要由no和no2构成,现有传感器并不能测量出no2的含量,因此测
量出的氮氧化合物的含量相比于实际的氮氧化合物的含量偏低,因此,现有的氮氧传感器测量出的尾气中氮氧化合物的含量存在精确度较低的问题。
40.有鉴于此,本技术人提出了以下技术构思:
41.提出的用于检测氨和氮氧化物的装置可以是对现有的氮氧传感器的改进,基于氮氧传感器测量n2的安装位置与nh3测量单元测量nh3的安装位置可以在同一处,即在现有的氮氧传感器上增加了nh3测量单元,以实现现有的氮氧传感器既可以测量nh3又可以测量氮氧化合物;再一方面提供的用于检测氨和氮氧化物的装置可以精确的得到氮氧化合物的含量。
42.参照图1所示,图1示出了本实用新型的用于检测氨和氮氧化物的装置的整体结构示意图。如图1所示,本实用新型提供了一种用于检测氨和氮氧化物的装置,包括基体,基体上依次设置有进气口、第一腔室9、第二腔室10、第三腔室11和出气口,第二腔室10与第一腔室9及第三腔室11同时连通,第一腔室9与进气口连通,第三腔室11与出气口连通;
43.其中,第一腔室9用于将尾气中的nh3转化为n2,并能测量这一反应过程中的电流变化或电压变化;
44.第二腔室10用于使尾气中的目标气体发生氧化反应,并用于将尾气中的no2转化为no,目标气体包括hc、co和h2中的一种或多种;
45.第三腔室11用于将no分解为n2和o2,并能测量这一反应过程中的电流变化或电压变化。
46.本发明可以用于检测氨和氮氧化物的装置,通过第一腔室、第二腔室和第三腔室内发生的化学反应,从而产生电荷移动并产生电流。其中基体是指能流通电荷的材料,比如陶瓷基体。
47.尾气从进气口进入本装置,依次经过第一腔室、第二腔室和第三腔室。第一腔室、第二腔室和第三腔室内的气体和尾气浓度产生差值,差值形成电流变化或者电压变化,由此输出电流信号或电压信号,从而测量出对应腔室内的目标物含量。
48.可选地,第一腔室9内设有泵氧内电极12,第一基板1的上方设有公共外电极7,公共外电极7与泵氧内电极12连接形成泵氧单元ip1和第一腔室氧浓差单元v1;其中,泵氧内电极12上涂覆有用于捕捉通入到第一腔室9中的nh3的材料层,以使nh3转化为n2;
49.其中,泵氧单元ip1用于将nh3转化为n2的这一反应过程中产生的o
2-泵出第一腔室9,第一腔室氧浓差单元v1用于基于被泵出的o
2-所产生的电势差确定通入第一腔室9的nh3含量。
50.上述技术方案的工作原理如下:
51.第一腔室9内设有泵氧内电极12,第一基板1的上方设有公共外电极7,公共外电极7与泵氧内电极12连接形成泵氧单元ip1和第一腔室氧浓差单元v1,第一腔室9的泵氧内电极12具有对nh3优异的捕捉特性并且对hc、co等物质不敏感,可有效地促进“nh3与o
2-的反应,并将参与反应的o
2-通过泵氧单元ip1从泵氧内电极12泵出,o
2-通过第一基板1形成的电解质空位转移到公共外电极7上,从而通过o
2-产生电势差v1实现对nh3的含量的测量;同时,经过第一腔室9后的尾气进入第二腔室10,第二腔室10利用周边的o2将尾气中的co、hc和h2分别生成co2和h2o,通过第二腔室10的尾气进入第三腔室11,第三腔室11将尾气中的no分解成n2,由于还原出的no
x
产生的电势差可以实现对氮氧化物的测量。实现了本装置既可以测
量nh3又可以测量氮氧化合物。
52.图2示出了图1的a处放大图。如图2所示,其中,第一腔室9内设有泵氧内电极12,泵氧内电极12上设有捕捉nh3的材料层,材料层包括多条pt带121,多条pt带121在第一基板1的下表面间隔均匀地涂覆,每条pt带121上涂覆有nio层123,任意相邻两条pt带121之间涂覆有au带122;pt材料化学性质稳定,组成回路具有优异的导电性能,并不会参与电极反应,同时催化nh3反应。因此,pt带可替换为ni带、ru带或ir带或其化合物等过渡金属电极材料,但会导致成本升高,测量精度下降。由于pt带结构可控性高、符合能斯特效应,pt带的采用保证本实用新型提供的装置的测量性能最高及生产制造成本最低。
53.其中,nio层123用于捕捉nh3,多条pt带121用于催化nh3反应,au带122用于促进nh3反应。
54.nio层123对nh3具有优异的捕捉和催化特性,并且其中的au带122对“nh3与o
2-的反应”有促进作用,特别是au带122对nio层123具有强的亲和性,两者配合可提高“对nh3捕捉和催化”。
55.装置还包括加热单元8,加热单元8用于为第一腔室9提供反应温度。优选地,加热单元8可以是pt电极,测量时通过加热pt电极对本装置加热,利用氧化锆基材在高温下呈现的电解质特性,可以使得o2以o
2-的形式从第一基板1内部泵出。
56.通过本实用新型的技术方案,当尾气和需要催化还原的nh3进入第一腔室9与泵氧内电极12接触,泵氧内电极12上的pt带和公共外电极7的pt电极形成回路,且对o2具有捕捉性,nio层123涂覆在pt带121的上表面,nio层123对nh3具有优异的捕捉和催化特性,并且其中的au带122对“nh3与o
2-的反应”有促进作用,同时nio层123与au带122的配合提高了“对nh3捕捉和催化”;nh3被nio-au复合结构捕捉后发生反应,如公式(4)。o2从泵氧内电极12上得到电子(2e/4e),以o
2-的形式通过“以zro2为主要材料的第一基板1”向公共外电极7迅速移动,进而改变了电势差/电流差,此电势差/电流差即可转化为nh3的数量信号。
[0057]2/3nh3+1/2o2(o
2-)
→1/3n2+h2o
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0058]
通过第一腔室9的尾气依次进入第二腔室10和第三腔室11,第二腔室10还原尾气中的hc、co和h2,第三腔室11还原尾气中的no
x
。通过本实用新型提供的可以实现氨和氮氧化合物检测的感应芯片,解决了传统传感器不能测量出nh3导致nh3过喷的弊端,通过在氮氧传感器的基础上增加第一腔室9,精确实现nh3测量的同时,未增加新的传感器或跟nh3相关的测量系统,保持原有的后处理系统结构,具有极大的经济和社会效益。
[0059]
可选地,基体从上至下包括第一基板1、第二基板3、第三基板4、第四基板5和第五基板6,其中,在第一基板1和第二基板3共同形成第一腔室9、第二腔室10和第三腔室11;第三基板4的位于第二基板3的左侧,第二基板3、第三基板4和第四基板5共同形成与空气相连通的参考腔室16;第四基板5和第五基板6共同形成加热腔室,加热腔室内设有加热单元。
[0060]
相应地,第一基板1和第二基板3之间还包括叠堆的第六基板2,第一腔室9、第二腔室10和第三腔室11与第六基板2位于同一水平线上。通过第六基板2的设置,将本装置按电解质传输路线分层,使第一腔室9、第二腔室10、第三腔室11和所对应的导电电极便于制造。在本实施例方式延伸出的另一个可替代的方式中,第一腔室9、第二腔室10和第三腔室11可单独位于第六基板2内。而本实用新型的设置,同时利用了第一基板1和第二基板3可利用的空间,提高了腔室的面积并不影响o
2-的通过路径。
[0061]
本实用新型的第一基板1和第二基板3、第三基板4、第四基板5和第五基板6和第六基板2均为复合氧化锆基板。
[0062]
需要说明的是,绝对纯的zro2是绝缘体,要使其有效导通o
2-,本实用新型在第一基板1、第二基板3、第三基板4、第四基板5、第五基板6和第六基板2中中添加y2o3或cao,达到提高o
2-空位的浓度,还使得zro2在低温下以四方体或立方体形式存在,在晶胞中存在较大空隙,使得o
2-在空位中畅通无阻,提高其导电率/o
2-流动率。优选地,氧化钇组分为氧化锆组分的体积分数的8%-10%,氧化钙组分为氧化锆组分的体积分数的8%-10%。
[0063]
更具体地,第二腔室10内设有主泵内电极13,第三腔室11内设有副泵内电极14和参考内电极15,参考腔室16内设有参考外电极17;公共外电极7与主泵内电极13连接形成主泵单元ip0;公共外电极7与副泵内电极14连接形成副泵单元ip3;公共外电极7与参考外电极17连接形成总氧浓差单元v0;参考外电极17与主泵内电极13连接形成第二腔室氧浓差单元v2;参考外电极17和参考内电极15连接形成参考单元v3,副泵内电极14和公共外电极7连接形成第三腔室氧浓差单元v4;
[0064]
其中,主泵单元ip0用于将o2泵出第二腔室10或将o2泵入第二腔室10,其中,v0为整个装置处于尾气排放中的总o2浓度差,第二腔室氧浓差单元v2通过反馈调节使第二腔室10的氧浓度维持到恒定值;具体地,为了第二腔室内10内的目标气体的充分氧化,需要维持第二腔室10内的o2浓度。v2可代表第二腔室10内的氧浓度值,通过检测v2与v0之间的差值,可以确定第二腔室10内的o2浓度是否足够目标气体的反应或者超出目标气体的反应浓度,根据第二腔室10内的氧浓度值反馈调节装置需要泵氧的方向,即需要补充氧浓度还是减少氧浓度,从而维持第二腔室10内的氧浓度。
[0065]
副泵单元ip3用于将no分解出的o2泵出第三腔室11,第三腔室氧浓差单元v4用于基于被泵出的o2所带来的电流变化或电压变化,确定通入第三腔室11的氮氧化物含量。
[0066]
v3为参考外电极17和参考内电极15形成的参考单元,参考单元用于提供参比氧气浓度。通过检测参考外电极17和参考内电极15之间的电势差,可以得到第三腔室11内的氧气参比浓度,氧气参比浓度为从第二腔室10进入第三腔室11内的气体的o2浓度和/或第三腔室11内的原始o2浓度。其中参考单元v3具有确定的电极电位,通过测量电极的电势与已知电势v3对比,即可快速精确地得到测量电极的电势差,通过电势差计算出被测物的含量。
[0067]
本实施方式中,经过第一腔室9后的尾气进入第二腔室10,第二腔室10的主泵内电极13利用周边的o2将尾气中的co、hc和h2分别生成co2和h2o,如公式(5)、(6)和(7)。
[0068]
co+1/2o2→
co2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0069]
hc+o2→
h2o+co2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0070]
h2+1/2o2→
co2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0071]
通过公共外电极7与主泵内电极13连接形成主泵单元ip0,参考外电极17与主泵内电极13连接形成第二腔室氧浓差单元v2。v2通过反馈调节使第二腔室10的氧浓度维持到恒定值,使尾气中的hc、co和h2充分氧化。完成氧化反应后的尾气,当在第一基板1施加一电压时,通过在公共外电极7施加正极电,主泵内电极13施加负极电,从而形成主泵单元ip0,在主泵内电极13上的o2得到电子(4e)形成o
2-,o
2-通过第一基板1电解质中的氧空位,迅速迁移到低氧浓度侧的公共外电极7上,而在公共外电极7上o
2-再失去电子以氧分子o2状态被释放出来。如公式(8)和(9):
[0072]
o2+4e

2o
2-ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0073]
2o
2-‑
4e

o2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0074]
通过第二腔室10的尾气进入第三腔室11,尾气中只剩下no
x
,第三腔室11的副泵内电极14将尾气中的no分解成n2和o2,如反应公式(10)。
[0075]
2no

n2+o2(10)
[0076]
公共外电极7与副泵内电极14连接形成副泵单元ip3和第三腔室氧浓差单元v4。当在第一基板1施加一电压时,通过在公共外电极7施加正极电,副泵内电极14施加负极电,从而形成副泵单元ip3,催化出的o2从副泵内电极14上得到电子(4e)形成o
2-,o
2-通过第一基板1电解质中的氧空位,迅速迁移到低氧浓度侧的公共外电极7上,而在公共外电极7上o
2-再失去电子以氧分子o2状态被释放出来。o
2-进而改变了电势差/电流差,此电势差/电流差即可转化为no的数量信号。
[0077]
参考图3,图3是本实用新型一实施例主泵内电极的剖视图。作为本实施例的改进,主泵内电极13包括多条pt带121,多条pt带121在第一基板1的下表面涂覆,任意相邻两条pt带121之间涂覆有au带122。通过pt带121和au带122纵横交错的布置,au带122捕捉hc、co、h2和o2的同时,确保no
x
被氧化,以保证第三腔室11测出的no
x
精准性。
[0078]
进一步地,pt带121、nio层123和au带122的尺寸大小均相同且不小于1μm。pt带121、nio层123和au带122均为1μm,涂覆难度较低,对离子的捕捉具有较高的灵敏度,适用氧化锆基材广。
[0079]
作为本实施例的改进,第二腔室10内还涂覆有znfe2o4涂层,znfe2o4涂层用于捕捉并催化流经第二腔室10内的no2。通过在第二腔室10布置znfe2o4涂层,此物质对no2具有优异的捕捉和催化特性。可将其催化出no,如公式(11)。
[0080]
no2→
no+o
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(11)
[0081]
由于no
x
以no2和no为主,现有并未对no2的进行测量。通过本实施例的设置,进入第三腔室11的no
x
均为no,在第三腔室11的进行分解,如公式(10)所示。实现了no2向no转化,实现no
x
的准确测量,解决了传统技术氧化氮含量代表氮氧化合物含量的问题。
[0082]
在另外一个实施例中,装置的输出端连接控制单元的输入端,控制单元用于控制泵氧单元ip1和主泵单元ip0的电压方向。
[0083]
当发动机处于稀燃阶段时,nh3的进入第一腔室9在泵氧内电极12上发生还原反应如公式(4)。且当含有hc、co、h2、o2的尾气中到达第二腔室,hc、co、h2在pt的催化作用下与o2发生反应如公式(5)(6)(7)。因为稀燃阶段的特点是富氧,加之pt对o2具有捕捉性,o2在泵氧内电极12和主泵内电极13的“三相界面”得到电子(2e/4e)以o
2-的形式向公共外电极7迅速移动。
[0084]
发动机处于浓燃燃阶段时,此时整个装置缺氧,泵氧内电极12和公共外电极7之间的电势差”与“主泵内电极13和公共外电极7之间的电势差”发生差值变化。此时通过控制单元改变ip1的电压方向,即对泵氧内电极12加正极电,对公共外电极7加负极电,使得公共外电极7的o2在“三相界面”得到电子(2e/4e)以o
2-的形式向泵氧内电极迅速移动。在泵氧内电极12失去电子而以o2的形式逃逸出来,用于补充第一腔室9的o2,并与nh3发生如公式(4)的反应。
[0085]
同理,通过控制单元改变ip0的电压方向,对主泵内电极13加正极电,对公共外电
极7加负极电,在主泵内电极13上生成o2用于补充第一腔室9的o2,并与hc、co、h2在pt的催化作用下发生反应如上文公式(8)(9)(10)。以保证第二腔室10内的充分氧化。通过本实用新型的设置,有效地解决了现有技术o2不足而对氮氧化合物测量的影响。
[0086]
其中通过控制单元改变ip1的电压方向和ip0的电压方向具体方式为:分别改变公共外电极7和泵氧内电极12的通电正负极,及改变公共外电极7和主泵内电极13的通电正负极。
[0087]
基体1上三个腔室在工作过程中均会应用到公共外电极7,在本技术实施例中,泵氧内电极12、主泵内电极13和副泵内电极14依次与公共外电极7通电。例如,在第一个0.1秒,第一腔室9中的泵氧内电极12与公共外电极7通电,在第二个0.1秒,第二腔室10中的泵氧内电极12与公共外电极7通电,在第三个0.1秒,第三腔室11中的副泵内电极14与公共外电极7通电。其中,0.1秒也可以根据实际应用设置为0.15秒、0.2秒等。通过依次使公共外电极11与三个腔室中的电极连接通电,可以在尾气通过传感器内三个腔室时依次对尾气进行处理。
[0088]
基于相同的构思,在又一具体实施方式中,本实用新型还提供了一种氮氧传感器,包括氮氧传感器本体,氮氧传感器本体上包括传感器接插头、传感器探头、主线和电脑板,传感器探头内固定设置有如上的用于检测氨和氮氧化物的装置。
[0089]
可以理解的是,本实用新型提供的装置基于相同或类似的原理可以安装在任意传感器上,并不局限于氮氧传感器。
[0090]
应当理解地,本技术说明书尽管已描述了本技术实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
[0091]
以上对本技术所提供的一种用于检测氨和氮氧化物的装置及氮氧传感器,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
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