一種氮氧化物傳感器測(cè)試裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種氮氧化物傳感器測(cè)試裝置，包括配氣裝置、測(cè)試盒、加熱性能測(cè)試單元、濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元、USBCAN總線適配器、顯示器。配氣裝置與內(nèi)置有待測(cè)氮氧化物傳感器的測(cè)試盒相連通，用于配置測(cè)試氣體并將測(cè)試氣體充入測(cè)試盒中，加熱性能測(cè)試單元通過(guò)連接件與待測(cè)氮氧化物傳感器和顯示器相連，濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元通過(guò)連接件與待測(cè)氮氧化物傳感器和顯示器相連，顯示器通過(guò)USBCAN總線適配器與加熱性能測(cè)試單元和濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元相連。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，穩(wěn)定性好，數(shù)據(jù)處理快速方便的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種氮氧化物傳感器測(cè)試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于測(cè)試或測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種氮氧化物傳感器測(cè)試裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量的增加，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放已成為空氣污染的主要來(lái)源。汽車(chē)尾氣污染已占到全部大氣污染的65 %?80 %，尾氣中有害成分主要有:一氧化碳、不完全燃燒的碳?xì)浠衔?、氮氧化合物以及微粒物質(zhì)等，這些尾氣污染物的排放對(duì)人類(lèi)的健康和生存環(huán)境已經(jīng)造成了嚴(yán)重的威脅。針對(duì)這種現(xiàn)狀，許多國(guó)家制定了越來(lái)越嚴(yán)格的汽車(chē)尾氣排放法規(guī)來(lái)制約這一問(wèn)題，以控制汽車(chē)尾氣污染物的排放量，為了達(dá)到降低尾氣排放的目的，必須對(duì)尾氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并對(duì)其進(jìn)行控制，汽車(chē)尾氣氧傳感器、氮氧化合物傳感器以及氨傳感器等成為汽車(chē)尾氣控制系統(tǒng)的關(guān)鍵監(jiān)測(cè)元件。
[0003]氮氧化物傳感器的質(zhì)量直接決定了測(cè)量尾氣中氮氧化物的含量的準(zhǔn)確性，而且近年來(lái)國(guó)內(nèi)氮氧化物傳感器發(fā)展還不夠成熟，大部分處于研究試驗(yàn)階段，針對(duì)氮氧化物傳感器的檢測(cè)更是缺乏有效的方法。目前，氮氧化物傳感器陶瓷芯片性能的分析主要包括加熱能力、氧栗中的氣氛濃差電勢(shì)和極限電流靈敏度這三方面。為更好地的分析氮氧化物傳感器陶瓷芯片性能，并提出后期的改善方法，就必須經(jīng)過(guò)反復(fù)的測(cè)試，這便增加了研究人員的工作量，降低了工作效率。因此，研發(fā)一種全面分析氮氧化物傳感器陶瓷芯片性能的測(cè)試裝置就成為一種迫切需求?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作效率高、使用簡(jiǎn)單的氮氧化物傳感器測(cè)試裝置。
[0005]解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種氮氧化物傳感器測(cè)試裝置包括配氣裝置、測(cè)試盒、加熱性能測(cè)試單元、濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元、USBCAN總線適配器、顯示器;配氣裝置與內(nèi)置有待測(cè)氮氧化物傳感器的測(cè)試盒相連通，用于配置測(cè)試氣體并將測(cè)試氣體充入測(cè)試盒中，加熱性能測(cè)試單元通過(guò)連接件與待測(cè)氮氧化物傳感器和顯示器相連，給待測(cè)氮氧化物傳感器施加一個(gè)加熱電壓并采集待測(cè)氮氧化物傳感器加熱電信號(hào)， 濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元通過(guò)連接件與待測(cè)氮氧化物傳感器和顯示器相連，用于采集待測(cè)氮氧化物傳感器主氧栗內(nèi)電極與參比電極間的電壓信號(hào)值和主氧栗外電極流經(jīng)主氧栗內(nèi)電極的極限電流信號(hào)值，顯示器通過(guò)USBCAN總線適配器與加熱性能測(cè)試單元和濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元相連，用于顯示所述的加熱數(shù)據(jù)曲線、濃差電勢(shì)曲線、 極限電流曲線。
[0006]本實(shí)用新型的配氣裝置包括分別帶有氣體流量計(jì)的氮?dú)鈨?chǔ)氣罐、氧氣儲(chǔ)氣罐、氮氧化物儲(chǔ)氣罐。
[0007]本實(shí)用新型的測(cè)試盒內(nèi)安裝加熱器，用于對(duì)測(cè)試氣體加熱。
[0008]本實(shí)用新型的加熱性能測(cè)試單元包括控制器一、加熱電路、采集電路一;所述的加熱電路通過(guò)連接件與待測(cè)氮氧化物傳感器的加熱電極和加熱測(cè)量電極以及接地電極相連； 所述的采集電路一的輸入端接加熱電路、輸出端接控制器一，用于采集加熱電路的電信號(hào)； 所述的控制器一的輸出端通過(guò)USBCAN總線適配器接顯示器，用于控制加熱過(guò)程和加熱數(shù)據(jù)的采集以及數(shù)據(jù)傳送。
[0009]本實(shí)用新型的濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元包括采集電路二、控制器二； 所述的采集電路二通過(guò)連接件接待測(cè)氮氧化物傳感器的主氧栗外電極和主氧栗內(nèi)電極以及參比電極;所述的控制器二的輸入端接采集電路二、輸出端通過(guò)USBCAN總線適配器接顯示器，用于控制數(shù)據(jù)的采集以及數(shù)據(jù)傳送。
[0010]本實(shí)用新型的連接件為陶瓷線卡上設(shè)有有8個(gè)金屬端子，8個(gè)金屬端子的引線一端與加熱性能測(cè)試單元和濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元相連、另一端與氮氧化物傳感器芯體上的印刷電極相連。
[0011]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，穩(wěn)定性好，數(shù)據(jù)處理快速方便，能夠準(zhǔn)確測(cè)試各氧栗的工作性能，有效地判斷處于研發(fā)階段中氮氧化物傳感器陶瓷芯片的實(shí)際性能，為氮氧化物傳感器研發(fā)、生產(chǎn)測(cè)試和標(biāo)定等工作帶來(lái)很大的便利，可在氮氧化物傳感器研發(fā)階段推廣使用。【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇13]圖2是圖1中加熱性能測(cè)試單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是圖1中濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]在圖1中，本實(shí)施例的一種氮氧化物傳感器測(cè)試裝置由配氣裝置1、加熱器2、測(cè)試盒3、連接件5、加熱性能測(cè)試單元6、濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元7、USBCAN總線適配器8、顯示器9連接構(gòu)成。[〇〇16]配氣裝置1由分別帶有氣體流量計(jì)1-2的氮?dú)鈨?chǔ)氣罐1-3、氧氣儲(chǔ)氣罐1-1、氮氧化物儲(chǔ)氣罐1-4構(gòu)成，用于配置測(cè)試氣體提供測(cè)試氮氧化物傳感器4所需的氣氛環(huán)境，替代實(shí)際測(cè)試中的汽車(chē)尾氣。配氣裝置1通過(guò)PU管與測(cè)試盒3相聯(lián)通，測(cè)試盒3內(nèi)安裝有加熱器2和待測(cè)氮氧化物傳感器4，傳感器的前端在測(cè)試盒內(nèi)部可使待測(cè)氮氧化物傳感器4的第一氧栗空腔和第二氧栗空腔與外界空氣隔離，同時(shí)傳感器的尾端在測(cè)試盒外部可保證參比通道與空氣連通，配氣裝置1將配置好的測(cè)試氣體充入測(cè)試盒3中，加熱器2對(duì)測(cè)試氣體進(jìn)行加熱， 從而更加精確地實(shí)現(xiàn)模擬汽車(chē)尾氣環(huán)境，待測(cè)氮氧化物傳感器4的加熱電極和加熱測(cè)量電極以及接地電極通過(guò)連接件5與加熱性能測(cè)試單元6的輸入端相連，加熱性能測(cè)試單元6的輸出端通過(guò)USBCAN總線適配器接顯示器9,加熱性能測(cè)試單元6給待測(cè)氮氧化物傳感器4 一個(gè)加熱電壓信號(hào)并采集待測(cè)氮氧化物傳感器加熱電信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò) USBCAN總線適配器傳輸給顯示器9并顯示出加熱數(shù)據(jù)曲線，用于判斷待測(cè)氮氧化物傳感器4 陶瓷芯片的加熱性能;待測(cè)氮氧化物傳感器4的主氧栗外電極和主氧栗內(nèi)電極以及參比電極通過(guò)連接件5與濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元7的輸入端相連，濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元7的輸出端通過(guò)USBCAN總線適配器接顯示器9,濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元7用于采集待測(cè)氮氧化物傳感器主氧栗內(nèi)電極與參比電極間的電壓信號(hào)值和主氧栗外電極流經(jīng)主氧栗內(nèi)電極的極限電流信號(hào)值;濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元7 將采集到的電壓信號(hào)和電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)USBCAN總線適配器傳輸給顯示器9,顯示器9顯示出濃差電勢(shì)曲線、極限電流曲線，用于分析判斷氮氧化物傳感器氧栗實(shí)際栗氧性能。[〇〇17]在圖2中，本實(shí)施例的加熱性能測(cè)試單元6由控制器一6-1、采集電路一6-2、加熱電路6-3連接構(gòu)成，加熱電路6-3通過(guò)連接件5與待測(cè)氮氧化物傳感器4的加熱電極和加熱測(cè)量電極以及接地電極相連，采集電路一6 - 2的輸入端接加熱電路6 -1、輸出端接控制器一6 -1， 用于采集加熱電路的電信號(hào)，控制器6-1的輸出端通過(guò)USBCAN總線適配器接顯示器9,用于控制待測(cè)氮氧化物傳感器4的加熱過(guò)程和加熱數(shù)據(jù)的采集以及數(shù)據(jù)傳送。[〇〇18]在圖3中，本實(shí)施例的濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元7由采集電路二7-2、控制器二7 -1連接構(gòu)成，采集電路二7 - 2通過(guò)連接件5接待測(cè)氮氧化物傳感器4的主氧栗外電極和主氧栗內(nèi)電極以及參比電極，控制器二7-1的輸入端接采集電路二7-1、輸出端通過(guò) USBCAN總線適配器接顯示器9,用于控制數(shù)據(jù)的采集以及數(shù)據(jù)傳送。[〇〇19]本實(shí)施例的連接件5為陶瓷線卡上并列設(shè)置有8個(gè)金屬端子，8個(gè)金屬端子的引線一端分別與待測(cè)氮氧化物傳感器4的加熱電極、加熱測(cè)量電極、接地電極、主氧栗外電極、主氧栗內(nèi)電極、參比電極相連，8個(gè)金屬端子的引線另一端分別與加熱性能測(cè)試單元6的加熱電路6-3和濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元7的采集電路二7-2相連。
[0020]開(kāi)始測(cè)試前，先將待測(cè)氮氧化物傳感器4安裝在測(cè)試盒3上，應(yīng)用配氣裝置1配置模擬汽車(chē)尾氣，開(kāi)啟加熱器2，在測(cè)試盒3中完成氣體加熱，使氣體達(dá)到汽車(chē)尾氣溫度，首先測(cè)試氮氧化物傳感器陶瓷芯片的加熱性能，顯示器9接收加熱性能測(cè)試單元6通過(guò)USBCAN總線適配器傳送的加熱數(shù)據(jù)，并將加熱數(shù)據(jù)曲線顯示，根據(jù)加熱曲線變化趨勢(shì)，判斷氮氧化物傳感器陶瓷芯片的加熱性能，在氮氧化物傳感器陶瓷芯片的加熱性能正常的情況下，并且氮氧化物傳感器達(dá)到750°C左右，即達(dá)到氧栗正常工作溫度后，開(kāi)始進(jìn)行濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試;濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元7開(kāi)始采集濃差電勢(shì)與極限電流值，顯示器9接收濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元7通過(guò)USBCAN總線適配器傳送的濃差電勢(shì)與極限電流測(cè)試數(shù)據(jù)，并將濃差電勢(shì)與極限電流測(cè)試數(shù)據(jù)曲線顯示，根據(jù)濃差電勢(shì)與極限電流測(cè)試數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)圖，分析氮氧化物傳感器氧栗實(shí)際栗氧性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氮氧化物傳感器測(cè)試裝置，其特征在于:包括配氣裝置、測(cè)試盒、加熱性能測(cè)試單元、濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元、USBCAN總線適配器、顯示器； 所述的配氣裝置與內(nèi)置有待測(cè)氮氧化物傳感器的測(cè)試盒相連通，用于配置測(cè)試氣體并將測(cè)試氣體充入測(cè)試盒中； 所述的加熱性能測(cè)試單元通過(guò)連接件與待測(cè)氮氧化物傳感器和顯示器相連，給待測(cè)氮氧化物傳感器電信號(hào)并采集待測(cè)氮氧化物傳感器加熱電信號(hào)； 所述的濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元通過(guò)連接件與待測(cè)氮氧化物傳感器和顯示器相連，用于采集待測(cè)氮氧化物傳感器主氧栗內(nèi)電極與參比電極間的電壓信號(hào)值和主氧栗外電極流經(jīng)主氧栗內(nèi)電極的極限電流信號(hào)值； 所述的顯示器通過(guò)USBCAN總線適配器與加熱性能測(cè)試單元和濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元相連，用于顯示所述的加熱數(shù)據(jù)曲線、濃差電勢(shì)曲線、極限電流曲線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮氧化物傳感器測(cè)試裝置，其特征在于:所述的配氣裝置包括分別帶有氣體流量計(jì)的氮?dú)鈨?chǔ)氣罐、氧氣儲(chǔ)氣罐、氮氧化物儲(chǔ)氣罐。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮氧化物傳感器測(cè)試裝置，其特征在于:所述的測(cè)試盒內(nèi)安裝加熱器，用于對(duì)測(cè)試氣體加熱。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮氧化物傳感器測(cè)試裝置，其特征在于:所述的加熱性能測(cè)試單元包括控制器一、加熱電路、采集電路一;所述的加熱電路通過(guò)連接件與待測(cè)氮氧化物傳感器的加熱電極和加熱測(cè)量電極以及接地電極相連;所述的采集電路一的輸入端接加熱電路、輸出端接控制器一，用于采集加熱電路的電信號(hào);所述的控制器一的輸出端通過(guò)USBCAN總線適配器接顯示器，用于控制加熱過(guò)程和加熱數(shù)據(jù)的采集以及數(shù)據(jù)傳送。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮氧化物傳感器測(cè)試裝置，其特征在于:所述的濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元包括采集電路二、控制器二;所述的采集電路二通過(guò)連接件接待測(cè)氮氧化物傳感器的主氧栗外電極和主氧栗內(nèi)電極以及參比電極;所述的控制器二的輸入端接采集電路二、輸出端通過(guò)USBCAN總線適配器接顯示器，用于控制數(shù)據(jù)的采集以及數(shù)據(jù)傳送。6.根據(jù)權(quán)利要求1或4或5所述的氮氧化物傳感器測(cè)試裝置，其特征在于:所述的連接件為陶瓷線卡上設(shè)有8個(gè)金屬端子，8個(gè)金屬端子的引線一端與加熱性能測(cè)試單元和濃差電勢(shì)與極限電流靈敏度測(cè)試單元相連、另一端與氮氧化物傳感器相連。
【文檔編號(hào)】G01N27/00GK205643232SQ201620500089
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】錢(qián)璐, 魏勇建, 周妤, 萬(wàn)筱怡, 賀立龍, 殷春民, 韓領(lǐng)社, 孫衛(wèi)龍
【申請(qǐng)人】西安創(chuàng)聯(lián)電氣科技（集團(tuán)）有限責(zé)任公司