专利名称：柴油汽车尾气探测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种柴油汽车尾气探测装置，尤其涉及一种用于柴油汽车尾气探 测的探测装置。
背景技术：
柴油发动机的工作效率是汽油发动机的1. 3倍左右，在汽车领域优先采用柴油发 动机将有助于减少能源消耗，减少温室气体排放，让汽车用户在油价高涨的现在能大大减 少燃油开支。使用柴油汽车产生的环境污染较汽油发动机要轻得多，但也会产生碳黑微粒 (PM)及氮氧化合物(NOx)，尾气中的碳黑微粒容易引起人的肺部和呼吸道疾病，氮氧化合 物在空气中易形成酸雨，这些新的污染需要加以解决。碳黑微粒的构成大部分为碳，其包含 的分子碳/氢(C/H)比例在4 11之间，其为近乎球状的微粒相连组成，可以通过碳黑微 粒过滤器来消除。同时，车载诊断系统需要一个或多个能精确测量碳黑微粒浓度的碳黑微 粒传感器，以确保汽车尾气处理系统控制汽车尾气中的碳黑微粒排放是否符合环保标准， 柴油发动机也需要碳黑微粒传感器来测量碳黑微粒在汽车尾气中的含量，从而通过调整柴 油发动机工作状态来减小尾气排放中碳黑微粒的含量。国内主要有滤纸式烟度计和消光式烟度计二种碳黑微粒传感器，但仅限于探测， 误差大且寿命非常有限，因此不具备实用和产业化的条件。国外研究的方法大致可归纳为二种第一种研究方法是采用所谓的高压等离子技术，由于碳黑微粒是带电的微粒，通 过两个电极在汽车尾气管道的横向施加高电压，可以吸收带电碳黑微粒并使得碳黑微粒在 电极上放电，因而可以通过实时测量正负电极间通过的电流来测量碳黑微粒的含量；第二种研究方法是通过光声的方法来测量碳黑微粒的含量，其原理是通过强度可 调制的激光束照射汽车尾气，碳黑微粒吸收可调制光后会产生热，这种热的变化会产生气 压的变化，麦克风接收到的这种变化通过处理后可以得到碳黑微粒含量的数据。但是，第一种方法需要高电压，技术相对复杂；第二种方法测量精度高，但技术更 为复杂且传感器寿命在恶劣的汽车使用环境下有局限性，只适合于实验室制作。
实用新型内容本实用新型目的是提供一种柴油汽车尾气探测装置，其结构简单，实用性强，可适 应汽车恶劣的工作环境而直接安装在汽车尾气管道上，进而测量经过尾气处理系统后尾气 的碳黑微粒含量，以确保尾气中排放的碳黑微粒含量符合环保要求。本实用新型的技术方案是一种柴油汽车尾气探测装置，包括耐高温绝缘基体，所 述探测装置还包括设于绝缘基体上的加热装置和成指交叉状间隔分布于绝缘基体表面的 至少两个电导感应电极。可以根据热泳吸附原理能将汽车尾气中的碳黑微粒吸附于两个电 导感应电极之间，通过检测低昂个电导感应电极之间的电导大小来计算碳黑微粒的多少， 响应时间短、反应迅速。当碳黑微粒积累到一定程度时，通过加热装置加热使得碳黑微粒燃
3烧清除。进一步的，在上述柴油汽车尾气探测装置中，所述加热装置与所述电导感应电极 位置对应设置，所述加热装置于绝缘基体上分布的范围大于所述电导感应电极分布的范 围。这样在加热装置加热时，电导感应电极吸附的碳黑微粒能够被完全并均勻的受热清除。进一步的，在上述柴油汽车尾气探测装置中，所述绝缘基体为AL2O3陶瓷基片。其 具有热膨胀系数小，热导率大以及耐高温等优点，特别适合用于本实用新型的绝缘基体。进一步的，在上述柴油汽车尾气探测装置中，所述探测装置还包括将所述耐高温 绝缘基体包覆在内的外壳，所述外壳上设有若干进出孔。汽车尾气的碳黑微粒可以通过进 出孔到达外壳内的绝缘基体表面，可以根据需要确定进出孔的大小和密度。本实用新型优点是1、本实用新型结构简单，因此使用可靠性强，可适应汽车恶劣的工作环境而直接 安装在汽车尾气管道上测量经过尾气处理系统后的碳黑微粒含量，以确保尾气中排放的碳 黑微粒含量符合环保要求。3.本实用新型所探测到的碳黑微粒含量的信息可以通过汽车的局域网系统提供 给车载诊断系统，以监测尾气处理系统的碳黑微粒过滤器是否可以继续工作。
图1为本实用新型具体实施例绝缘基体的结构示意图；图2为图1的仰视图；图3为本实用新型具体实施例电导感应电极的结构示意图；图4为本实用新型具体实施例的结构示意图；图5为本实用新型具体实施例的内部结构示意图；图6为本实用新型具体实施例的应用示意图。其中1绝缘基体；2加热装置；3电导感应电极；4外壳；5进出孔；6导体；7尾气 排气管；8碳黑微粒过滤器；9柴油汽车尾气探测装置。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例如图1至图5所示，一种柴油汽车尾气探测装置9，包括耐高温绝缘基体 1，所述探测装置还包括设于绝缘基体1上的加热装置2和成指交叉状间隔分布于绝缘基体 1表面的至少两个电导感应电极3。其中，所述绝缘基体1为AL2O3陶瓷基片，所述电导感应电极3沉积于所述绝缘基 体1表面。所述加热装置2为钼加热丝。所述电导感应电极3和钼加热丝通过丝印的方法 制备于绝缘基体1上，其中钼加热丝丝印夹设于绝缘基体1内层与电导感应电极3平行设 置。加热装置2和电导感应电极3分别通过沉积在绝缘基体1上的导体6与外部电连接。 具体的，电导感应电极3与汽车上配置的电导测量仪器(图中未示出)电连接，通过测量电 极之间电导的大小来测量碳黑微粒的多少，碳黑微粒的多少与电导的大小成正比；所述加 热装置2与电池电源以及加热控制器相连，加热控制器可以通过电导测量仪器测得的电导 阻值信号来控制加热电源开关的开合。工作时，碳黑微粒被电导感应电极3吸附，碳黑微粒沉积的越多，两个电极之间的电阻越小、电导越大，当电导上升至某一设定值时(可通过比 较器实现对比)，加热控制器给出一个信号，使得加热电源开关闭合，此时加热装置2开始 加热，使碳黑微粒汽化，加热电源开关闭合一定时间后断开，再进行下一次测量循环。所述加热装置2与所述电导感应电极3位置对应设置，所述加热装置2于绝缘基 体1上分布的范围大于所述电导感应电极3分布的范围，以使得温度均衡、碳黑微粒燃烧完 全。所述探测装置还包括将所述耐高温绝缘基体1包覆在内的外壳4，所述外壳4上 设有若干进出孔5。外壳对绝缘基体1以及其上的电导感应电极3和加热装置起到保护作 用，并且可以根据需要确定外壳4上进出孔5的大小和疏密。本实施例的应用参考示意如图6所示，该柴油汽车尾气探测装置9安装在汽车的 尾气排气管7上碳黑微粒过滤器8的下游，由于汽车尾气与外界环境存在一个较大的温度 差，因而传感器感应主体温度低于尾气温度，根据热泳吸附原理，汽车尾气中的碳黑微粒会 被吸附于两个指叉式电导感应电极3之间。本实用新型的工作温度范围为-20°C到400°C， 输入电压的范围在10-16V之间，输出电压是0-5V，加热丝要确保加热的温度至少要达到 600度以上，以使得碳黑微粒完全燃烧。本实用新型结构简单，实用性强，可适应汽车恶劣的工作环境而直接安装在汽车 尾气管道上，进而测量经过尾气处理系统后尾气的碳黑微粒含量，以确保尾气中排放的碳 黑微粒含量符合环保要求。
权利要求一种柴油汽车尾气探测装置，包括耐高温绝缘基体(1)，其特征在于所述探测装置还包括设于绝缘基体(1)上的加热装置(2)和成指交叉状间隔分布于绝缘基体(1)表面的至少两个电导感应电极(3)。
2.根据权利要求1所述的柴油汽车尾气探测装置，其特征在于所述加热装置(2)与 所述电导感应电极(3)位置对应设置，所述加热装置(2)于绝缘基体(1)上分布的范围大 于所述电导感应电极(3)分布的范围。
3.根据权利要求1所述的柴油汽车尾气探测装置，其特征在于所述绝缘基体(1)为 AL2O3陶瓷基片。
4.根据权利要求1所述的柴油汽车尾气探测装置，其特征在于所述探测装置还包括 将所述耐高温绝缘基体(1)包覆在内的外壳(4)，所述外壳(4)上设有若干进出孔(5)。
专利摘要本实用新型公开了一种柴油汽车尾气探测装置，包括耐高温绝缘基体，所述探测装置还包括设于绝缘基体上的加热装置和成指交叉状间隔分布于绝缘基体表面的至少两个电导感应电极。本实用新型结构简单，实用性强，可适应汽车恶劣的工作环境而直接安装在汽车尾气管道上，进而测量经过尾气处理系统后尾气的碳黑微粒含量，以确保尾气中排放的碳黑微粒含量符合环保要求。
文档编号F01N11/00GK201635808SQ20102006133
公开日2010年11月17日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者倪虎, 武玲 申请人:苏州金百合电子科技有限公司