[實用新型]一種單電池式結構空燃比氧傳感器

有效

• 申請號: 201821780005.0
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN209215283U
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 尹鐳;王齊軍;王翼菲;吳志慶
• 申請（專利權）人: 廈門宏發電力電器有限公司
• 主分類號: G01N27/417
• 分類號: G01N27/417
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

本實用新型公開了一種單電池式結構空燃比氧傳感器，包括固體電解質層、設置在固體電解質層上的擴散基體層和設置在擴散基體層上的遮蔽層；所述擴散基體層上鑲嵌有厚度與擴散基體層相同的擴散保護層，所述擴散保護層為多孔流延片，多孔流延片的氣孔孔徑直徑為0.1μm～5μm，孔隙率為10％～30％。本實用新型通過對結構進行改進，具有制備工序簡單、易于控制、一致性好，產品強度高、保護性強的特點。

技術領域

本實用新型涉及傳感器技術領域，特別是涉及一種單電池式結構空燃比氧傳感器。

背景技術

汽車氧傳感器是電噴發動機控制系統中關鍵必須的傳感部件，是控制汽車尾氣排放、降低汽車對環境污染、提高汽車發動機燃油燃燒質量的關鍵零件。

傳統的開關型氧傳感器已經不能滿足日益嚴格的排放要求。取而代之的是控制精度更高的線性寬帶氧傳感器。空燃比傳感器能在發動機不同工況下，準確地檢測廢氣中的氧的濃度，并及時地把信號傳給電腦進行精確計算和控制混合氣濃度，使發動機實現較理想的空燃比，使發動機燃燒更好，動力更足，油耗更低，排放污染更少。目前應用較普遍的空燃比傳感器主要分為兩類，雙電池式結構空燃比氧傳感器，和單電池式結構空燃比氧傳感器。相比較，雙電池式結構空燃比氧傳感器因窄氣道或無氣道具有強度高特點，但貴金屬用量多使得材料成本高，同時制備工序復雜；單電池式結構空燃比氧傳感器具有成本低，制備工序簡單特點，但因具有較大截面積尺寸的參比氣通道而使得元件強度會降低。

對于單電池式結構空燃比氧傳感器而言，氣體擴散結構是關系到產品測量精度、穩定性和其他重要特性的一個核心要素。現有單電池式結構空燃比氧傳感器氣體擴散結構普遍采用絲印一層氣孔率較高的多孔薄層在固體電解質上再疊上一層障礙層形成擴散層，厚度方向的段差通過段差吸收層來減小段差。這不僅因絲印多道絲印層使得工序復雜同時對絲印精度要求高，容易因絲印精度不夠導致產品段差而產品開裂彎曲；且對絲印漿料的材料要求特別高，氣孔率較高時易導致產品結合強度不高；氣孔率較低時，因絲印厚度有限，氣體擴散量不夠，產品極限電流無法滿足。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種單電池式結構空燃比氧傳感器，通過結構改進，具有制備工序簡單、易于控制、一致性好，產品強度高、保護性強的特點。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種單電池式結構空燃比氧傳感器，包括固體電解質層、設置在固體電解質層上的擴散基體層和設置在擴散基體層上的遮蔽層；所述擴散基體層上鑲嵌有厚度與擴散基體層相同的擴散保護層，所述擴散保護層為多孔流延片，多孔流延片的氣孔孔徑直徑為0.1μm～5μm，孔隙率為10％～30％。

所述擴散基體層為厚度100μm～300μm的氧化鋁流延片。

所述擴散基體層上設有用來鑲嵌擴散保護層的方形孔，所述擴散保護層吻合適配在擴散基體層的方形孔中，所述擴散保護層與擴散基體層的相接的壁面呈斜面配合。

所述擴散保護層的與擴散基體層的相接的壁面由下向上呈漸次向外傾斜。

所述固體電解質層的上面絲印有廢氣側電極及與廢氣側電極相接的廢氣側電極引線，固體電解質層的下面絲印有參比氣側電極及與參比氣側電極相連的參比氣側電極引線；所述固體電解質層設有三個過孔，所述三個過孔中填充連接成一體的第一可導電填充體，該第一可導電填充體與參比氣側電極引線相接，以將固體電解質層的下面的參比氣側電極的電信號導至固體電解質層的上面。

所述遮蔽層的上面絲印有兩個電極引腳；所述遮蔽層和所述擴散基體層在對應于兩個電極引腳的位置分別設有一排過孔，且每排過孔由三個過孔構成，所述兩排三個過孔中分別填充連接成一體的第二可導電填充體，其中一個第二可導電填充體連接在遮蔽層的上面的一個電極引腳與廢氣側電極引線之間，另一個第二可導電填充體連接在遮蔽層的上面的另一個電極引腳與第一可導電填充體之間，以分別將固體電解質層上面的廢氣側電極的電信號和參比氣側電極的電信號對應導至遮蔽層的兩個電極引腳。