[實(shí)用新型]一種車用片式結(jié)構(gòu)氧傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220405131.4
• 申請(qǐng)日: 2012-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN202710511U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江浩;簡(jiǎn)家文;陳康;顧媛媛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/407
• 分類號(hào): G01N27/407
• 代理公司: 寧波市天晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33219
• 代理人: 張文忠;任漢平

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種氧傳感器裝置，特別是用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣中氧濃度的氧傳感器，具體地說(shuō)是一種車用片式結(jié)構(gòu)氧傳感器。?

背景技術(shù)

隨著世界汽車保有量的快速增長(zhǎng)，汽車排氣污染和能源緊張問(wèn)題日趨嚴(yán)重，節(jié)約燃油和減少汽車尾氣污染已成為現(xiàn)代汽車工業(yè)迫在眉睫的問(wèn)題。車用氧傳感器可實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣氧濃度的監(jiān)測(cè)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀況，并反饋到電子控制燃油噴射裝置，從而精確控制燃油的噴射時(shí)間和噴射量，達(dá)到降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗、提升功率，減少污染排放的目的。隨著汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，對(duì)車用氧傳感也提出了更高的要求。傳統(tǒng)管式結(jié)構(gòu)的氧化鋯氧傳感器由于加熱設(shè)備和氧化鋯陶瓷分離，傳感器響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)工作溫度的要求也相對(duì)較高。尤其是當(dāng)汽車剛啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較低，管式傳感器通常不能及時(shí)達(dá)到所需的工作溫度從而影響其性能，造成此階段汽車尾氣中有害成分含量較高，因此還很不理想，不能滿足當(dāng)前節(jié)能減排的需要。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，而提供加熱體內(nèi)植式設(shè)置且能在較短時(shí)間內(nèi)滿足工作溫度，加快響應(yīng)速度的一種車用片式結(jié)構(gòu)氧傳感器。該傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、機(jī)械強(qiáng)度高、抗干擾能力強(qiáng)并且適于規(guī)?；a(chǎn)。?

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種車用片式結(jié)構(gòu)氧傳感器，包括由上至下依次疊置的敏感層、參比氣通道層和加熱器層，其中：加熱器層包括加熱基體和底部布設(shè)有加熱體的絕緣層組成，絕緣層設(shè)置在加熱基體上表面制有的長(zhǎng)方形下凹區(qū)中；參比氣通道層為制有參比氣通道的參比氣通道本體，該參比氣通道與外界環(huán)境相連通；敏感層包括上、下表面分別設(shè)置有外電極層和內(nèi)電極層的氧化鋯敏感基體以及包覆在外電極層上表面的多孔保護(hù)層；參比氣通道貫通參比氣通道本體的上下表面，并且參比氣通道的上下壁分別由氧化鋯敏感基體的下表面和絕緣層的上表面構(gòu)成，內(nèi)電極層位于參比氣通道所處的空間內(nèi)，加熱體和內(nèi)電極層分別引出有加熱器電極引腳和內(nèi)電極引腳。?

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的措施還包括：?

上述的加熱基體制有向下貫通加熱基體下表面的加熱器電極引出孔，加熱器電極引腳設(shè)置在加熱基體下表面的一端，并且加熱器電極引腳通過(guò)加熱器電極引出孔與加熱體電連接，氧化鋯敏感基體制有向上貫通氧化鋯敏感基體上表面的內(nèi)電極引出孔，內(nèi)電極引腳設(shè)置在氧化鋯敏感基體上表面的一端，并且內(nèi)電極引腳通過(guò)內(nèi)電極引出孔與內(nèi)電極層電連接。

上述的參比氣通道氣孔的孔徑范圍為0.2mm-0.6mm，加熱基體和參比氣通道本體以及氧化鋯敏感基體的厚度均為0.2mm-0.6mm。?

上述的絕緣層為采用氧化鋁材料制作的厚度為40um-80um的長(zhǎng)方形陶瓷片體，加熱基體長(zhǎng)方形下凹區(qū)的深度為40um-80um。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的氧傳感器與傳統(tǒng)的氧傳感器相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：?

易于規(guī)?；a(chǎn)：本實(shí)用新型采用片式結(jié)構(gòu)，體積較小，制造設(shè)備和生產(chǎn)工藝相對(duì)傳統(tǒng)的管式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。使得本產(chǎn)品制造成本和材料成本相對(duì)較低，傳感器集成化程度高。

啟動(dòng)快：本實(shí)用新型的氧化鋯敏感基體采用流延成型，使氧化鋯電解質(zhì)薄膜化，減少了傳感器的內(nèi)阻，并且將加熱體集成于傳感器中，能使傳感器在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到工作溫度，加快響應(yīng)速度。?

機(jī)械強(qiáng)度高：由于采用了機(jī)械強(qiáng)度較高的具有0-10%摩爾釔含量和0-40%質(zhì)量分?jǐn)?shù)氧化鋁的氧化鋯生瓷片作為傳感器的加熱器基體和參比氣通道本體，大大增加了傳感器的機(jī)械強(qiáng)度，使本產(chǎn)品能在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)較惡劣的環(huán)境下工作。?

抗干擾能力強(qiáng)：汽油和機(jī)油中的鉛、硫、磷等雜質(zhì),大大降低電極的催化活性，灰塵、油、硅等成分則會(huì)堵塞電極,這些都導(dǎo)致電極中毒，從而使傳感器失效。采用厚膜絲網(wǎng)印刷技術(shù)在外電極上印刷多孔的鎂鋁尖晶石作為傳感器的多孔保護(hù)層，可以避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，使傳感器具有很強(qiáng)的抗干擾性。?

性能高：本實(shí)用新型對(duì)傳感器各層的厚度和形狀及加熱器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，加熱器根據(jù)所配Pt漿料的方阻進(jìn)行設(shè)計(jì)，使傳感器各部分受熱均勻。絕緣層氧化鋁的長(zhǎng)和寬都小于加熱器基體。使加熱器基體和參比氣通道本體直接接觸，避免了不同材料因熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的變形。?

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的縱向剖視結(jié)構(gòu)圖；?

圖2是圖1中加熱體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中加熱器層的俯視結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的仰視圖；

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的俯視圖；