[发明专利]一种提高稳定性的尾气颗粒物检测装置

说明书

本发明涉及一种提高稳定性的尾气颗粒物检测装置，由多层长方形基片构成，基片材料为传导氧离子的固体电解质YSZ钇掺杂的氧化锆；其特征在于：从第一基片到第八基片从上至下依次叠加，第二基片设置有空气腔室，空气腔室内设置氧泵外电级，其电级材料为Pt；第四基片上设置反应腔室、腔室内设置氧泵电池、氧敏电池和检测电级，检测电级的材料为Pt；第六基片上设置空气参比腔室和参比电级，参比电级的材料为Pt；第七基片与第八基片之间设置加热电级，加热电级的材料为Pt。其克服了在废气中氧气浓度低的情况下，颗粒物传感器由于氧离子浓度低导致固体电解质发电解，传感器失效和燃烧不充分的问题，可保证颗粒物的充分燃烧，延长传感器的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种提高稳定性的尾气颗粒物检测装置及其检测方法，属于机动车辆尾气排放检测领域。

背景技术

随着机动车保有量的急剧增加，大气污染形式也变得日益严峻，灰霾天气严重影响了人们的生活和健康。有研究表明，汽车尾气颗粒物是导致灰霾现象的主要原因之一。测量汽车尾气的颗粒物排放显得十分重要。

现有颗粒物传感器的测量方法为在两个交叉的工作电极之间施加高压，颗粒物沉积聚集在交叉电极的表面，形成电桥，工作电极的电阻因为颗粒物沉积而发生变化，通过检测电流以及根据检测电流计算的电阻，能够检测尾气中颗粒物的浓度。当颗粒物沉积到一定程度以后，利用燃烧将聚集的颗粒物除去，利用燃烧颗粒物的方法，可能无法充分移除已经结合到传感器的电极的碳，专利201180007319.1提供了一种充分移除结合到电极上碳的方法，在传感器片芯上增加一个氧泵电极，将废气中的氧离子泵入工作电极表面，已将达到工作电极表面的氧离子与已经结合在工作电极上的碳迅速反应。

当颗粒物浓度较高，而废气中的氧气浓度较低时，氧泵电极泵入到工作电极上的氧离子依然有限，而且当氧浓度太低时，固体电解质容易发生电解。所以在废气氧气浓度较低的情况下，采用这种将废气中氧气泵入工作电极以燃烧完全颗粒物的方法是不符合期望的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高稳定性的尾气颗粒物检测装置及其检测方法，其克服了在废气中氧气浓度低的情况下，颗粒物传感器由于氧离子浓度低导致固体电解质发电解，传感器失效和燃烧不充分的问题，可保证颗粒物的充分燃烧，延长传感器的使用寿命。

本发明的技术方案是这样实现的：一种提高稳定性的尾气颗粒物检测装置，由多层长方形基片构成，基片材料为传导氧离子的固体电解质YSZ钇掺杂的氧化锆，其特征在于：从第一基片到第八基片从上至下依次叠加，第二基片设置有空气腔室，空气腔室内设置氧泵外电极；其电极材料为Pt，第四基片上设置反应腔室、腔室内设置氧泵电池、氧敏电池和检测电极，检测电极材料为Pt；六基片上设置空气参比腔室和参比电极，参比电极材料为Pt；第七基片与第八基片之间设置加热电极，加热电极材料为Pt。

所述的氧泵电池分别设置在第三基片上下表面的氧泵外电极和氧泵内电极组成，两电极材料均为Pt。

所述的氧敏电池由设置在第三基片下表面的氧敏电极和设置在第五基片下表面的参比电极组成，氧敏电极材料为Pt。

所述的检测电极由设置在第五基片上表面的两个相互交叉的Pt电极组成。

所述的检测电极位于氧泵内电极与氧敏电极的正下方中间位置。

所述的空气腔室与空气相连接，腔室内氧气浓度为大气中氧气浓度。