一种用于提高NOx检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片的制作方法

本发明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。

背景技术：

1、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nox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nox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nox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nox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nox量的氮氧传感器的精度。

2、现有氮氧传感器陶瓷芯片，检测nox浓度通常如下：通过内电极泵出o2，剩余的nox被测量电极分解，当氧离子通过固体电解质传导时，nox浓度被检测为电流。发明人认为，为了检测ppm级的nox，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nox产生的电流，则检测所得的数值与实际nox浓度不符。为此，需要设计出一种用于提高nox检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片。

3、需要说明的是，在上述背景技术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

1、发明人通过研究发现，发明人认为，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nox产生的电流相加，干扰实际nox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nox检测精度。

2、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：

3、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。

4、在本公开的一些实施例中，所述扩散障采用多孔陶瓷材料。

5、在本公开的一些实施例中，所述外电极采用纯铂材料。

6、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。

7、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。

8、在本公开的一些实施例中，所述测量电极采用铂铑材料。

9、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。

10、在本公开的一些实施例中，所述加热器外包有绝缘片。

11、在本公开的一些实施例中，所述绝缘片为氧化铝绝缘片。

12、相比较现有技术而言，本发明具有以下有益效果：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“nox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“nox电流”，从而提高nox传感器测量精度。

技术特征：

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nox检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片，其特征在于，所述扩散障（41）采用多孔陶瓷材料。

3.根据权利要求1所述的用于提高nox检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片，其特征在于，所述外电极（11）采用纯铂材料。

4.根据权利要求1所述的用于提高nox检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片，其特征在于，所述主泵电极（42）与监测电极（44）均采用铂金材料。

5.根据权利要求4所述的用于提高nox检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片，其特征在于，所述主泵电极（42）与监测电极（44）均采用pt-au贵金属多孔浆料。

6.根据权利要求1所述的用于提高nox检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片，其特征在于，所述测量电极（43）采用铂铑材料。

7.根据权利要求1所述的用于提高nox检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片，其特征在于，所述加热器（9）包括加热电极（91），加热电极（91）处于主泵电极（42）下方的投影处。

8.根据权利要求7所述的用于提高nox检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片，其特征在于，所述加热器（9）外包有绝缘片（92）。

9.根据权利要求8所述的用于提高nox检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片，其特征在于，所述绝缘片（92）为氧化铝绝缘片。

技术总结
本发明公开了一种用于提高NO<subgt;x</subgt;检测精度的氮氧传感器陶瓷芯片，属于氮氧传感器陶瓷芯片技术领域，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<subgt;x</subgt;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O<subgt;2</subgt;的影响，测得“NO<subgt;x</subgt;电流”，从而提高NO<subgt;x</subgt;传感器测量精度。

技术研发人员：狄姣
受保护的技术使用者：徐州芯源诚达传感科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15