[發(fā)明專利]一種提高燃氣熱水器燃燒效率和排放標準的氧傳感器

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• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112505124A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 吳永文;胡沙沙;黃宗波;廖瑞楷;徐育林
• 申請（專利權）人: 深圳安培龍科技股份有限公司
• 主分類號: G01N27/409
• 分類號: G01N27/409
• 代理公司: 東莞市卓越超群知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 44462
• 代理人: 駱愛文

本發(fā)明涉及傳感器領域，尤指一種提高燃氣熱水器燃燒效率和排放標準的氧傳感器。本發(fā)明氧傳感器更改保護罩結構和氧化鋯陶瓷片進氣路徑，通過使用雙層保護罩，空氣通過雙層保護罩兩層間的環(huán)形空間進入探頭，達到降低氣流速度和平衡溫差的作用。其中，探頭內部氧化鋯陶瓷片在測試腔和擴散障之前使用打孔工藝添加一個進氣孔，進氣孔可以起到臨時儲氣和氣體緩沖作用，減輕冷熱氣流沖擊帶來的信號波動問題，而且將擴散障位置改到氧化鋯陶瓷片內部，確保擴散障在生產(chǎn)過程中不受損傷。此外，空氣通過表面保護層進入進氣孔，進氣孔中的氣體通過擴散障進入測試腔，經(jīng)過進氣孔的緩沖作用，避免了信號波動，使得進氣過程穩(wěn)定，信號平穩(wěn)。

技術領域

本發(fā)明涉及傳感器領域，尤指一種提高燃氣熱水器燃燒效率和排放標準的氧傳感器。

背景技術

熱水器全預混燃燒遵循燃氣與氧氣按照某一理論質量比例混合燃燒，能實現(xiàn)燃料充分燃燒且減少有害氣體排放，但是傳統(tǒng)的燃氣熱水器對燃燒的控制是通過系統(tǒng)控制風機的功率來實現(xiàn)氧氣比例的控制，無法監(jiān)控燃氣的燃燒效率達到閉環(huán)的控制效果，控制精度低，會造成燃燒不充分或空氣過剩現(xiàn)象；同時實際燃氣熱水器在使用過程中，不同地域的氣壓、濕度不同，氧氣濃度也不一樣，單純的控制風機功率來控制氧氣比例，顯然是不夠理想的，氧氣傳感器的使用，可以精準測量尾氣排放中的氧濃度，實時監(jiān)控燃氣的燃燒效率，控制系統(tǒng)根據(jù)氧傳感器的反饋信號進行風機的精準控制，從而提高燃氣熱水器的燃燒效率和排放標準。

極限電流型氧傳感器由于精度高，測量氧氣濃度范圍廣，應用范圍廣泛，尤其在家用電器領域具有良好的前景形勢。極限電流型傳感器通過控制進氣通道尺寸來限制進氣速率，進而控制極限電流的大小。

但由于傳感器工作環(huán)境的復雜，面對機械振蕩或冷熱氣流沖擊導致信號產(chǎn)生波動，一般而言這些影響因素又無法避免。導致氧傳感器無法正常工作，反映不出準確的氧氣濃度。此外，以往的工藝結構為空氣通過擴散障直接進入測試腔，泵氧單元進行氧濃度信號的測量。但由于擴散障直接接觸外界環(huán)境，易受到污染，組裝過程中容易物理磨損，導致泵氧信號驟變使傳感器失效。

發(fā)明內容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種提高燃氣熱水器燃燒效率和排放標準的氧傳感器，不易受損，而且測試準確。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種提高燃氣熱水器燃燒效率和排放標準的氧傳感器，包括依次連接的雙層保護罩、基座、套筒、玻纖管、高溫線和連接器，所述基座內設有氧化鋯陶瓷片，所述氧化鋯陶瓷片從上到下依次包括外泵電極、氧化鋁絕緣層、第一氧化鋯基體、內泵電極、第二氧化鋯基體、第三氧化鋯基體、第四氧化鋯基體、氧化鋁絕緣層和加熱器，所述氧化鋁絕緣層和第一氧化鋯基體之間設有相應的導電小孔，所述第二氧化鋯基體一端設有進氣孔，并且同側表面設有測試腔，所述進氣孔與測試腔之間設有擴散障，所述第二氧化鋯基體設有進氣孔的一端還設有多孔保護層。

進一步地，所述外泵電極和內泵電極均為鉑金材料，所述基座為六角基座。

進一步地，所述氧化鋯陶瓷片頭部涂覆鎂鋁尖晶石漿料作為保護層。

進一步地，所述進氣孔和測試腔在制備過程中采用碳膜填充，燒結后排除。

還提供一種上述氧傳感器的生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)步驟如下：

S1，將氧化鋯陶瓷片穿入陶瓷和粉環(huán)后與六角基座鉚壓在一起；

S2，將鉚壓好的半成品連接在老化測試臺上，通入加熱電壓和泵電壓，進行老化測試；

S3，基座收口后鉚壓保護罩，保護罩為雙層結構；

S4，使用半自動裁剪機裁剪高溫線和玻纖管長度，與端子和連接器組裝成線束總成；

S5，將線束和六角基座連接到一起鉚壓套筒，然后使用激光焊接將套筒焊接在基座上；

S6，對套筒尾部與線束連接的位置進行鉚壓收口。