传感器及包括其的燃烧系统技术方案

本发明专利技术公开了一种传感器及包括其的燃烧系统。根据本发明专利技术实施例的传感器包括参考氧腔室；第一腔室，通过第一扩散通道与外界相连通；第二腔室，通过第二扩散通道与所述第一腔室相连通；第三腔室，通过第三扩散通道与所述第二腔室相连通；氮氧测量单元，用于测量氮氧化物浓度；以及碳氢测量单元，用于测量碳氢浓度，其中，所述碳氢测量单元包括：碳氢电极；参考电极，设置在所述参考氧腔室中；所述碳氢测量单元根据所述碳氢电极和所述参考电极间的电压差得到所述碳氢浓度。根据本发明专利技术实施例的传感器及包括其的燃烧系统，额外设计有碳氢电极以进行碳氢浓度的测量，集成了氮氧测量和碳氢测量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
传感器及包括其的燃烧系统


[0001]本专利技术涉及传感器
，特别涉及一种传感器及包括其的燃烧系统。

技术介绍

[0002]随着经济社会的发展，机动车的数量也在逐年增长，但是机动车排放的尾气中含有的有害成分会对大气造成严重污染，比如一氧化碳、氮氧化物(一氧化氮和二氧化氮，统称为NO
x
)、硫化物、细小颗粒物等。这些有害成分极大地影响环境及动植物的生存。
[0003]在现有技术中，传感器对于机动车尾气处理系统有着重要意义。但是目前的传感器往往为专用传感器，只能实现某一种气体的检测，应用范围较窄，无法满足多种气体的检测需求。
[0004]因此，希望能有一种新的传感器及包括其的燃烧系统。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种传感器及包括其的燃烧系统，从而通过额外设计的碳氢电极进行碳氢浓度的测量。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供一种传感器，包括：参考氧腔室；第一腔室，通过第一扩散通道与外界相连通；第二腔室，通过第二扩散通道与所述第一腔室相连通；第三腔室，通过第三扩散通道与所述第二腔室相连通；氮氧测量单元，用于测量氮氧化物浓度；以及碳氢测量单元，用于测量碳氢浓度，其中，所述碳氢测量单元包括：碳氢电极；参考电极，设置在所述参考氧腔室中；所述碳氢测量单元根据所述碳氢电极和所述参考电极间的电压差得到所述碳氢浓度。
[0007]可选地，所述第一腔室中设置有第一泵单元，所述第一腔室与所述参考氧腔室之间形成第一能斯特感应单元；所述第二腔室中设置有第二泵单元，所述第二腔室与所述参考氧腔室之间形成第二能斯特感应单元；以及所述第三腔室中设置有第三泵单元，所述第三腔室与所述参考氧腔室之间形成第三能斯特感应单元；所述传感器还包括：外电极；第三电极，设置在所述第三腔室中；过量空气系数单元，用于获取过量空气系数，其中，在所述过量空气系数等于设定阈值时，根据能斯特电压法得到所述氮氧化物浓度；在所述过量空气系数大于设定阈值时，根据所述外电极和所述第三电极间的电流得到所述氮氧化物浓度。
[0008]可选地，所述传感器还包括：第一电极，设置在所述第一腔室中；相对设置的上电极和下电极，设置在所述第二腔室中；其中，所述第一泵单元包括所述外电极和所述第一电极；所述第二泵单元包括所述外电极和所述上电极或所述下电极；所述第三泵单元包括所述外电极和所述第三电极；所述第一能斯特感应单元包括所述参考电极和所述第一电极；所述第二能斯特感应单元包括所述参考电极和所述上电极或所述下电极；所述第三能斯特感应单元包括所述参考电极和所述第三电极；所述参考氧腔室为封闭腔室。
[0009]可选地，所述传感器还包括：过量空气系数单元，用于获取过量空气系数，其中，在所述过量空气系数大于设定阈值时，所述碳氢测量单元根据所述碳氢电极和所述参考电极
间的电压差得到所述碳氢浓度
[0010]可选地，所述碳氢测量单元还包括：碳氢电极保护层，覆盖在所述碳氢电极表面。
[0011]可选地，所述传感器还包括：氧气测量单元，用于测量氧浓度。
[0012]可选地，所述传感器还包括：过量空气系数单元，用于获取过量空气系数，其中，在所述过量空气系数小于设定阈值时，根据所述传感器外电极处的氧浓度和所述参考氧腔室的氧浓度得到所述氧浓度；在所述过量空气系数大于设定阈值时，根据所述传感器第一电极和所述外电极间的电流值得到所述氧浓度。
[0013]可选地，所述传感器还包括：标定单元，用于标定不同氧浓度下碳氢浓度和所述碳氢电极和所述参考电极间的电压差之间的关系，其中，所述碳氢测量单元根据所述不同氧浓度下碳氢浓度和所述碳氢电极和所述参考电极间的电压差之间的关系得到所述碳氢浓度。
[0014]可选地，所述传感器还包括：加热器，用于所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室的加热。
[0015]根据本专利技术的另一方面，提供一种燃烧系统，包括：燃烧式发动机；以及如上所述的传感器，该传感器与所述燃烧式发动机相连接以检测所述燃烧式发动机的尾气。
[0016]根据本专利技术实施例的传感器及包括其的燃烧系统，额外设计有碳氢电极以进行碳氢浓度的测量，集成了氮氧测量和碳氢测量。
[0017]进一步地，传感器集成了氧、氮氧和碳氢测量能力。
[0018]进一步地，传感器在不同的过量空气系数下，采用不同的测量方式，保证了测量的准确性。
[0019]进一步地，传感器标定不同氧浓度下碳氢浓度与EMF的关系，并根据标定的关系进行碳氢浓度的测量，保证了碳氢浓度测量的准确性。
附图说明
[0020]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0021]图1示出了根据本专利技术实施例的传感器的结构示意图。
[0022]图2示出了根据本专利技术实施例的传感器在过量空气系数小于设定阈值时的测量原理示意图。
[0023]图3示出了根据本专利技术实施例的传感器在过量空气系数大于设定阈值时的测量原理示意图。
[0024]图4示出了根据本专利技术实施例的传感器的碳氢测量原理示意图。
[0025]图5示出了根据本专利技术实施例的碳氢浓度标定示意图。
具体实施方式
[0026]以下将参照附图更详细地描述本专利技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。
[0027]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。在下文中
描述了本专利技术的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。
[0028]应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
[0029]根据本专利技术的一方面，提供一种传感器。该传感器包括参考氧腔室、第一腔室、第二腔室、第三腔室、氮氧测量单元和碳氢测量单元。氮氧测量单元例如位于第一腔室和/或第二腔室和/或第三腔室中。根据本专利技术实施例的传感器例如是在传统的氮氧传感器的基础上增加碳氢测量单元得到。
[0030]具体地讲，第一腔室通过第一扩散通道与外界相连通。第二腔室通过第二扩散通道与第一腔室相连通。第三腔室通过第三扩散通道与第二腔室相连通。
[0031]氮氧测量单元用于测量氮氧化物(NOx)浓度。
[0032]碳氢测量单元用于测量碳氢浓度。碳氢测量单元包括碳氢电极和参考电极。参考电极设置在参考氧腔室中。碳氢测量单元根据碳氢电极和参考电极间的电压差得到碳氢浓度。
[0033]图1示出了根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器，包括：参考氧腔室；第一腔室，通过第一扩散通道与外界相连通；第二腔室，通过第二扩散通道与所述第一腔室相连通；第三腔室，通过第三扩散通道与所述第二腔室相连通；氮氧测量单元，用于测量氮氧化物浓度；以及碳氢测量单元，用于测量碳氢浓度，其中，所述碳氢测量单元包括：碳氢电极；参考电极，设置在所述参考氧腔室中；所述碳氢测量单元根据所述碳氢电极和所述参考电极间的电压差得到所述碳氢浓度。2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述第一腔室中设置有第一泵单元，所述第一腔室与所述参考氧腔室之间形成第一能斯特感应单元；所述第二腔室中设置有第二泵单元，所述第二腔室与所述参考氧腔室之间形成第二能斯特感应单元；以及所述第三腔室中设置有第三泵单元，所述第三腔室与所述参考氧腔室之间形成第三能斯特感应单元；所述传感器还包括：外电极；第三电极，设置在所述第三腔室中；过量空气系数单元，用于获取过量空气系数，其中，在所述过量空气系数等于设定阈值时，根据能斯特电压法得到所述氮氧化物浓度；在所述过量空气系数大于设定阈值时，根据所述外电极和所述第三电极间的电流得到所述氮氧化物浓度。3.根据权利要求2所述的传感器，其中，所述传感器还包括：第一电极，设置在所述第一腔室中；相对设置的上电极和下电极，设置在所述第二腔室中；其中，所述第一泵单元包括所述外电极和所述第一电极；所述第二泵单元包括所述外电极和所述上电极或所述下电极；所述第三泵单元包括所述外电极和所述第三电极；所述第一能斯特感应单元包括所述参考电极和所述第一电极；所述第二能斯特感应单元包括所述参考电极和所述上电极或所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱敏伟，朱立婷，王铁，
申请(专利权)人：杭州纳瑙新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：