[实用新型]尾气检测传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及机动车辆尾气排放检测领域，特别涉及一种尾气检测传感器。

背景技术

用空气作氧化剂来源燃烧燃料所产生的废气，通常含有少量但却值得注意的各种氮氧化物（NO、NO₂等），统称为NO_x。NO_x不仅能破坏臭氧层,转化成酸雨,且在阳光下易与碳氢化合物或挥发性有机物作用,产生光化学烟雾,引起呼吸道疾病,严重威胁人类的生存与健康，因此是不受欢迎的。随着社会的发展，机动车辆的数量越来越多，而机动车辆的尾气中包括多种排放物，例如氮氧化物、颗粒物等。为了保护环境，减少机动车辆有害物的排放，通过使用诸如催化转换器的排气系统组件控制排放。当然，还需要多种气体传感器，包括NO_x传感器、颗粒物传感器，用于检测排气中的排放物。

由于此种传感器需要在一定温度以上使用，颗粒物与氧气反应的温度在600℃以上，因此，氮氧化物传感器或者颗粒物传感器上均设有加热器。多年来，由于氮氧化物传感器本身为层状结构，因此，氮氧化物传感器中的加热器一直采用片状结构。例如，中国专利97117135.1：氮的氧化物的传感器以及美国专利US6773565：NOX SENSOR均公开了一种NO_x传感器。图1是中国专利97117135.1中氮氧化物传感器的部件分解结构示意图，图1中12为氧化铝加热基板；图2是美国专利US6773565中氮氧化物传感器的一种实施例的结构示意图，图2中24a和24b为加热体。由图1、图2可知，上述两份专利文献中，NO_x传感器由多层长方形基板构成，传感器上的加热器均设置在其中一层或两层基板上。在实际使用情况下，当机动车辆的发动机不运转时，温度下降，传感器的温度也随之降低，经过一段时间后，传感器上将结有水汽。当下次冷启动机动车辆时，随着传感器上的加热器开始工作，传感器的局部温度将瞬间升高，由于受热不均，容易导致传感器爆裂，从而无法正常工作。并且由于现有的NO_x传感器与回执器做成一体，整体尺寸小，热容量小。当发动机处于不同的工况下，尾气温度发生变化时，传感器的工作温度也在发生变化。而这种类型的传感器的输出信号与温度存在很大的相关性，影响测量精度。实际应用时必须增加温度补偿电路来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有NO_x传感器容易开裂以及电极容易脱落的不足，本实用新型提供一种尾气检测传感器，加热均匀，不易爆裂，使用寿命长。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种尾气检测传感器，具有用于稳定气流的流动空间、外壳和柱状加热检测部件，所述的柱状加热检测部件设置在外壳内部，所述的流动空间为外壳与柱状加热检测部件形成的空间，所述的流动空间具有用于通入被测气体混合物的外侧进气口，所述的柱状加热检测部件包括柱状绝缘外罩、从外部大气环境延伸入外罩内部的氧离子导体材料棒体、由柱状绝缘外罩与棒体形成的检测空间以及设置在外罩上用于与气体检测环境连通的出气口，所述的柱状绝缘外罩内均匀设置加热体，所述的柱状绝缘外罩上远离外侧进气口的一端开设有多个用于将流动空间与检测空间连通的内侧进气孔；所述的棒体上设有氧传感器和氧泵。

所述的棒体上靠近内侧进气孔的位置设有第一氧传感器，棒体上靠近第一氧传感器的位置设有第一氧泵和第三氧传感器。此时，可以作为颗粒物传感器使用。

所述的棒体上从靠近内侧进气孔的位置开始依次设有第一氧传感器和氧泵氧传感器复合体，棒体上靠近第一氧传感器的位置设有第一氧泵，棒体上靠近氧泵氧传感器复合体的位置设有第三氧传感器，所述的氧泵氧传感器复合体为第二氧传感器或第二氧泵。可以作为氮氧化物传感器，也可以作为颗粒物传感器。作为颗粒物传感器时，氧泵氧传感器复合体停止工作，不与外部电路连接。

加热体由氧化铝材料制成并独立设置，热容量大，耐热、耐震性能好，可以承受较大的的热冲击。由加热体对柱状加热检测部件进行幅射式均匀加热，能够保证不产生由于热冲击而失效的现象。对加热体加热功率进行控制，让柱状加热检测部件工作在一个恒定温度下，尾气温度发生变化时，后续的检测不会受温度的影响发生偏差，信号电路中也无需设置温度补偿电路。

一般地，作为优选，所述的棒体采用主要成分为氧化锆的氧离子导体材料。

为了产生进气压力差，保证平稳进气，所述的外侧进气口位于外壳底面上，所述的绝缘外罩靠近外侧进气口的一端具有从外壳内向外凸出的伸出端，所述的出气口位于伸出端底部。