[发明专利]氧传感器测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种氧传感器测试系统及方法。系统包括第一支路、第二支路和总路。第一支路和第二支路并联连接后与总路串联连接。第一支路上依次设置有燃气入口、一级降压单元、二级降压单元和燃气流量控制阀。第二支路上依次设置有空气入口以及空气流量控制阀。在总路上设置有混合室和点火单元，燃气从燃气入口进入后，在一级降压单元和二级降压单元内经过降压处理后流入流量控制单元，空气从空气入口并经过空气流量控制单元后与第一支路的燃气混合流入总路上的混合室，混合后流入点火单元进行点火，从而模拟出氧传感器的实际工作环境来对氧传感器进行测试。本发明的系统改善了氧传感器测试操作人员的工作环境、降低了废气中毒的风险。

技术领域

本发明涉及机动车测试领域，具体涉及一种氧传感器测试系统及方法。

背景技术

氧传感器是汽车上的标准配置，它是利用陶瓷敏感元件测量汽车排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制燃烧空燃比，以保证产品质量及尾气排放达标的测量元件。氧传感器广泛应用于各类煤燃烧、油燃烧、气燃烧等炉体的气氛控制，它是目前最佳的燃烧气氛测量方式，具有结构简单、响应迅速、维护容易、使用方便、测量准确等优点。运用该传感器进行燃烧气氛测量和控制既能稳定和提高产品质量，又可缩短生产周期，节约能源。

汽车上的氧传感器工作原理与干电池相似，传感器中的氧化锆元素起类似电解液的作用。其基本工作原理是：在一定条件下，利用氧化锆内外两侧的氧浓度差，产生电位差，且浓度差越大，电位差越大。大气中氧的含量为21％，浓混合气燃烧后的废气实际上不含氧，稀混合气燃烧后生成的废气或因缺火产生的废气中含有较多的氧，但仍比大气中的氧少得多。在高温及铂的催化下，带负电的氧离子吸附在氧化锆套管的内外表面上。由于大气中的氧气比废气中的氧气多，套管上与大气相通一侧比废气一侧吸附更多的负离子，两侧离子的浓度差产生电动势。

当汽车套管废气一侧的氧浓度低时，在氧传感器电极之间产生一个高电压(0.6～1V)，这个电压信号被送到汽车ECU放大处理，ECU把高电压信号看作浓混合气，而把低电压信号看作稀混合气。根据氧传感器的电压信号，电脑按照尽可能接近14.7：1的理论最佳空燃比来稀释或加浓混合气。因此氧传感器是电子控制燃油计量的关键传感器。氧传感器只有在高温时(端部达到300℃以上)其特性才能充分体现，才能输出电压。它在约800℃时，对混合气的变化反应最快，而在低温时这种特性会发生很大变化。

然而，目前国内市场生产厂家普遍使用汽车发动机来模拟氧传感器的实际工作环境。使用电压表或者示波器靠人工的方式来判定产品的好坏。这种方式具有以下缺陷：首先使用发动机模拟测试，工作环境温度高；其次，具有有废气中毒的危险；再次，测试数据的单一不够全面，有漏检的风险；最后，测试效率低，测试成本高；此外，能源浪费严重。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧传感器测试系统及方法，以解决上述现有技术中存在的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种氧传感器测试系统，所述系统包括第一支路、第二支路和总路，所述第一支路和第二支路并联连接后与所述总路串联连接，其中所述第一支路上依次设置有燃气入口、一级降压单元、二级降压单元和燃气流量控制单元，所述第二支路上依次设置有空气入口以及空气流量控制单元，在所述总路上设置有混合室和点火单元，燃气在所述第一支路上从燃气入口进入后，在一级降压单元和二级降压单元内经过降压处理后流入燃气流量控制单元，空气在第二支路上从空气入口进入并经过空气流量控制单元后与第一支路的燃气混合流入所述总路上的混合室，在所述混合室混合后流入点火单元进行点火，从而模拟出氧传感器的实际工作环境来对氧传感器进行测试。

较佳地，所述氧传感器测试系统还包括加热单元，所述加热单元设置于所述总路上并位于所述点火单元之后，用于对燃烧后的混合气体进行加热。

较佳地，所述空气流量控制单元包括空气流量控制阀，以及所述燃气流量控制单元包括燃气流量控制阀。