[发明专利]用于氧化锆基NOx传感器的密封件

说明书

技术领域

本发明涉及汽车尾气控制系统的设计领域，尤其涉及氧化锆材质的叠层氮氧化物气体传感器芯片的密封件，具体是指一种用于氧化锆基NOx传感器的密封件。

背景技术

随着我国城镇化进程的加速，化石燃料消耗迅速增加，很多的有毒、有害的气体被释放到大气中污染环境，其中最典型的一类，就是NOx气体，它不仅会导致光化学烟雾以及酸雨、破坏臭氧层，还会对人类的呼吸系统产生副作用，出现脱发、喉咙发炎、视力受损、呼吸系统抵抗力下降等症状。因此氮氧化物减排被列为环境保护的要求之一。很多的毒理以及流行病学研究发现了NOx的副作用。NO₂以及NO气体(合称NOx)目前受到较大的关注。这种气体在一些道路特别是高人口密度的居住区的浓度较高，这就显得问题更加严重了。研究表明，75％的NOx气体是由汽车排放产生的，这其中大约一半是由非道路运输的车辆产生的，如工程机械、农业机械等，同时这些机械的寿命要远远大于道路运输车辆，对这些机械车辆降低NOx的排放就变得更加有效了。因此人们投入了很大的精力和财力来降低这种气体的产生并通过更为严厉的法规来限制这类气体的排放。

在汽车行业中降低NOx的方法主要有两种，NOx气体捕获以及NOx还原。但是无论哪种方法，准确的测定NOx的浓度是首先要解决的问题。

目前基于氧化锆基的电化学电流测试方法NOx传感器是采用6层氧化锆基片叠层共烧而成，中间加入了加热体，测试电极、氧泵电极等。它首先通过降低汽车尾气中的O₂的含量，将尾气中O₂含量降到了很低的程度(10-3ppm)，NOx气体在测试电极表面分解成N₂和O₂气体，通过测定O₂气体产生的电流强度，测试NOx的浓度。这种装置的优点在于可以在线测试NOx的浓度，体积小，安装方便。这种芯片的进气口在芯片的顶端，主要靠扩散控制气体流动。但是在封装的时候由于气流的方向控制的原因，经常导致在顶部处于较低压力的状态，会导致气体流动不畅。

针对这个问题，特提出本发明，本发明主要是涉及一种氮氧化物传感器芯片的密封件，控制尾气的有序流动，实现在芯片的顶部出现较高的气体压力。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种控制尾气的有序流动、实现在传感器芯片的顶部出现较高的气体压力的用于氧化锆基NOx传感器的密封件。

为了实现上述目的，本发明的用于氧化锆基NOx传感器的密封件具有如下构成：

所述的密封件包括内金属壳，所述的内金属壳外部套有外金属壳，所述的内金属壳的壳体底部与外金属壳的壳体相密封连接，所述的外金属壳的壳体侧面设有至少一个第一进气孔，所述的内金属壳的壳体顶部设有第二进气孔，所述的外金属壳在内金属壳和外金属壳连接处远离外金属壳顶部的区域设有至少一个出气孔。

较佳地，所述的内金属壳的内部设置有传感器芯片，所述的传感器芯片的顶部正对着所述的第二进气孔。

较佳地，所述的第一进气孔的数量为2，所述的出气孔的数量为2。

较佳地，所述的第一进气孔、第二进气孔和出气孔的形状均为圆形、方形或椭圆形。

较佳地，所述的第一进气孔、第二进气孔和出气孔的孔径大小的范围为1mm～3mm。

采用了该发明中的用于氧化锆基NOx传感器的密封件，采用2层金属制成，外金属壳在壳体侧面开有进气孔，内金属壳在底部和外金属壳的壳体相密封连接，内金属壳的壳体顶部开有进气孔，在靠近螺纹和外金属壳接触的地方开有出气孔，由于汽车尾气在尾气管中流动时，边缘和中心存在动压头，而产生压力差，从而实现气体的有序流动，尾气会沿内金属壳进气孔对着氮氧化物传感器芯片的顶部吹，控制尾气的有序流动，实现在传感器芯片的顶部出现较高的气体压力，从而提高NOx传感器的测试精度和响应时间。

附图说明

图1为本发明的用于氧化锆基NOx传感器的密封件的现有技术的剖面示意图。

图2为本发明的用于氧化锆基NOx传感器的密封件的剖面示意图。

附图标记

1 外金属壳

2 内金属壳

3 传感器芯片

4 第一进气孔

5 出气孔

6 第二进气孔

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。