專利名稱：自動(dòng)充氧型固體參比氧傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣敏傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及自動(dòng)充氧的固體參比型膜式氧傳器制備技術(shù)。
背景技術(shù)：
氧傳感器是專門用于探測(cè)環(huán)境氧含量的一種氣敏傳感器，常見的種類包括濃差電池型、電阻式和電化學(xué)泵式氧傳感器。氧化鋯濃差電池型氧傳感器具有測(cè)量范圍寬、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，目前管式氧化鋯氧傳感器陶瓷探頭已廣泛應(yīng)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制燃油噴射系統(tǒng)、工業(yè)窯爐燃燒控制、食品生產(chǎn)中定氧等領(lǐng)域。
在濃差電池型氧傳感器中，其核心部件是一個(gè)管式氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷探頭，陶瓷管的內(nèi)外壁均涂覆一層多孔鉑電極層。陶瓷管置于需檢測(cè)環(huán)境氣氛中，而管內(nèi)通入?yún)⒈瓤諝猓蚬軆?nèi)外的氧濃度差異而產(chǎn)生氧電勢(shì)，進(jìn)而用于環(huán)境氧濃度的檢測(cè)。隨著氧傳感器逐漸在汽車、摩托車燃油控制系統(tǒng)、以及其它工業(yè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，氧傳感器小型化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為新產(chǎn)品開發(fā)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。目前一些小型片式氧傳感器產(chǎn)品已經(jīng)在汽車工業(yè)領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用，但由于參比空氣管的存在，片式氧傳感器的小型化仍存在很大制約。
為了進(jìn)一步縮小氧傳感器件的尺寸，近年來采用固體參比技術(shù)的氧傳感器開發(fā)研究逐漸增多。由于在金屬-金屬氧化物混合物、氧化鈰復(fù)合氧化物等固體參比物中具有一定的氧濃度，因此利用它們?nèi)〈鮽鞲衅髦械膮⒈瓤諝?，同樣可以進(jìn)行環(huán)境氧的檢測(cè)。目前研究較多的包括111/111203、 Sn/Sn02、 Pb/PbO、 Pd/Pd02、 Ce02'Zr02固體參比型氧傳感器等。然而，在氧含量探測(cè)過程中，固體參比物中的氧不斷被消耗，導(dǎo)致氧傳感器的檢測(cè)信號(hào)隨時(shí)間不斷變化，最終導(dǎo)致無法正常測(cè)氧。因此，若要使固體參比型氧傳感器始終正常工作，就必須采取措施持續(xù)補(bǔ)充固體參比物中被消耗的氧，始終保持氧濃度恒定，進(jìn)而達(dá)到連續(xù)測(cè)氧的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可自動(dòng)充氧的固體參比型片式氧傳感器，分別由測(cè)氧單元、固體參比單元、充氧單元依次相疊而成。其中充氧單元對(duì)固體參比單元進(jìn)行自動(dòng)充氧并使之保持恒定的飽和氧濃度，使測(cè)氧單元能夠持續(xù)穩(wěn)定工作。
在本發(fā)明中，測(cè)氧單元的核心部件是氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷片，陶瓷片的一個(gè)表面涂覆多孔鉑電極作為測(cè)量電極，其外面涂覆多孔保護(hù)層以保護(hù)測(cè)量電極。陶瓷片的另一個(gè)表面涂覆金屬鉑-氧化鉍復(fù)合氧化物作為參比電極。
在制備復(fù)合參比電極時(shí)，首先制備金屬鉑-氧化鉍復(fù)合氧化物電極漿料。在參比電極中引入氧化鉍復(fù)合氧化物的目的在于降低氧傳感器的測(cè)氧工作溫度。采用共沉淀法或燒結(jié)法制備氧化鉍復(fù)合氧化物粉體，其三氧化二鉍摩爾百分含量為65-90%、三氧化二釔為0-35%、氧化鋇為0-15%，粉體顆粒度為0.5-2微米。將氧化鉍復(fù)合氧化物粉體與金屬鉑粉、高溫粘結(jié)劑、低溫粘結(jié)劑和溶劑按比例混合制成復(fù)合參比電極漿料，其質(zhì)量百分含量分別為10-25%、5-15%、 10-25%、 2-8%、 40-70%。其中高溫粘結(jié)劑的化學(xué)組成(質(zhì)量百分含量)分別是氧化鈉6-20%、三氧化二硼20-35%、氧化鈣5-10%、三氧化二鋁5-10%、 二氧化硅35-60%的玻璃 粉；低溫粘結(jié)劑可選甲基纖維素、乙基纖維素、阿拉伯樹膠中的一種或多種；溶劑可選水、 乙醇、松油醇中的一種或多種。所制得的電極漿料經(jīng)絲網(wǎng)印刷并干燥后在750-1000'C下燒結(jié) 5-60分鐘即可得到厚度為30-100微米的復(fù)合參比電極層。采用復(fù)合參比電極的片式氧傳感器 最低工作溫度可降至300-400°C。
采用絲網(wǎng)印刷的方法在測(cè)氧氧化鋯陶瓷片已涂覆復(fù)合參比電極的表面涂覆固體參比層， 其目的是為測(cè)氧元件提供恒定的參比氧濃度。固體參比層采用顆粒度為0.5-2微米的氧化鈽鋯 固溶體作為固體參比介質(zhì)，其化學(xué)組成(摩爾百分含量)為二氧化鈰20-75%、二氧化鋯25-80%。 將氧化鈰鋯參比介質(zhì)粉體與高溫粘結(jié)劑、低溫粘結(jié)劑和溶劑按比例配制成的參比漿料，其質(zhì) 量百分含量分別為10-25%、 10-25%、 2-8%、 40-70%;其中高溫粘結(jié)劑的化學(xué)組成(質(zhì)量百 分含量)分別是氧化鈉6-20%、三氧化二硼20-35%、氧化鈣5-10%、三氧化二鋁5-10%、 二 氧化硅35-60%的玻璃粉；低溫粘結(jié)劑可選甲基纖維素、乙基纖維素、阿拉伯樹膠中的一種或 多種；溶劑可選水、乙醇、松油醇中的一種或多種。所制得的電極漿料經(jīng)絲網(wǎng)印刷后在750-1000 'C下燒結(jié)10-60分鐘即可得到厚度為100-500微米的固體參比層。
在本發(fā)明中，充氧單元可由充氧電解質(zhì)層和充氧電極一、充氧電極二組成。在固體參比 層表面涂覆多孔鉑電極作為充氧電極一，再采用絲網(wǎng)印刷法在充氧電極一的表面涂覆充氧電 解質(zhì)層。充氧電解質(zhì)層采用由氧化釔穩(wěn)定氧化鈰鋯陶瓷粉、高溫粘結(jié)劑、低溫粘結(jié)劑和溶劑 配制而成的充氧電解質(zhì)漿料經(jīng)絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)而成，其質(zhì)量百分含量分別為20-40%、 5-15%、 2-8%、 40-70%;其中氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷粉的化學(xué)組成(摩爾百分含量)為三氧化二釔 0-10%、 二氧化鈰0-35%、 二氧化鋯65-95%，粉體顆粒度為0.5-2微米。高溫粘結(jié)劑的化學(xué)組 成(質(zhì)量百分含量)分別是氧化鈉6-20%、三氧化二硼20-35%、氧化鈣5-10%、三氧化二鋁 5-10%、 二氧化硅35-60%的玻璃粉；低溫粘結(jié)劑可選甲基纖維素、乙基纖維素、阿拉伯樹膠 中的一種或多種；溶劑可選水、乙醇、松油醇中的一種或多種。所制得的電極漿料經(jīng)絲網(wǎng)印 刷后在750-1000'C下燒結(jié)5-60分鐘即可得到厚度為100-500微米的充氧電解質(zhì)層。在充氧電 解質(zhì)層表面涂覆多孔鉑電極作為充氧電極二，即構(gòu)成充氧單元。
在本發(fā)明中，充氧單元負(fù)責(zé)向固體參比層提供足夠的氧并使之保持在恒定的飽和狀態(tài)。 在測(cè)氧過程中，以充氧電極一為陽極、充氧電極為陰極，對(duì)充氧電解質(zhì)層施加強(qiáng)度為2.5-10 伏/毫米的直流電場(chǎng)，此時(shí)直流電場(chǎng)將環(huán)境中的氧通過充氧電解質(zhì)層抽運(yùn)至固體參比層，使固 體參比層始終保持恒定飽和氧濃度，并為測(cè)氧單元提供穩(wěn)定的氧濃度參比。充氧過程中，充 氧電解質(zhì)層起著均勻、穩(wěn)定氧電流的作用。
在本發(fā)明中，也可以不在固體參比單元表面涂覆充氧單元，僅在固體參比層表面涂覆充 氧電極一，并以復(fù)合參比電極為陽極、充氧電極一為陰極，直接對(duì)固體參比層施加強(qiáng)度為 2.5-10伏/毫米的直流電場(chǎng)，引導(dǎo)環(huán)境中的氧直接擴(kuò)散進(jìn)入固體參比層，使固體參比層始終保 持恒定飽和氧濃度，并為測(cè)氧單元提供穩(wěn)定的氧濃度參比。
本發(fā)明所提出的充氧型固體參比氧傳感器制備技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)氧傳感器陶瓷探頭的薄膜化 設(shè)計(jì)，以滿足氧傳感器產(chǎn)品小型化的要求。


圖l為本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)充氧型固體參比氧傳感器結(jié)構(gòu)分解圖。 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)充氧型固體參比氧傳感器橫剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖I，本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)充氧型固體參比氧傳感器包括測(cè)氧單元l、固體參比單元2、充氧單元3三個(gè)部分，由氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷片4、多孔鉑測(cè)量電極5、測(cè)量電極多孔保護(hù)層6、復(fù)合參比電極7、固體參比層8、充氧電極一9、充氧電解質(zhì)層IO、充氧電極二U組成。
首先在氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷片4的兩個(gè)表面采用絲網(wǎng)印刷法分別涂覆鉑電極漿料和復(fù)合參比電極漿料，經(jīng)干燥后在750-1000'C流通空氣條件下燒成多孔鉑測(cè)量電極5和復(fù)合參比電極7。然后采用絲網(wǎng)印刷法分別在多孔鉑電極5表面涂覆電極保護(hù)層漿料、在復(fù)合參比電極7表面涂覆固體參比漿料，在750-100(TC條件下燒成測(cè)量電極多孔保護(hù)層6和固體參比層8。
采用絲網(wǎng)印刷法在固體參比層8表面涂覆鉑電極漿料，在750-100(TC流通空氣條件下燒成多孔鉑充氧電極一 9。在充氧電極一 9表面涂覆充氧電解質(zhì)層漿料，在750-100(TC條件下燒成充氧電極層10。在充氧電極層IO表面涂覆鉑電極漿料，在750-100(TC流通空氣條件下燒成多孔鉑充氧電極二 11。
在測(cè)氧過程中，將充氧型固體參比氧傳感器置于環(huán)境氣氛中，以充氧電極一9為陽極、充氧電極二ll為陰極，對(duì)充氧電解質(zhì)層10施加直流電場(chǎng)，使固體參比層8始終保持恒定飽和氧濃度，并為測(cè)氧單元1提供穩(wěn)定的氧濃度參比。也可以在不存在充氧電極層io和充氧電極二ll的情況下，以復(fù)合參比電極4為陽極、充氧電極一9為陰極，直接對(duì)固體參比層8施加直流電場(chǎng)，使固體參比層8始終保持恒定飽和氧濃度，并為測(cè)氧單元1提供穩(wěn)定的氧濃度參比。
實(shí)施例1
首先采用共沉淀法制備三氧化二釔、三氧化二鉍的摩爾比為25:75、粒度為60-80納米的氧化鉍基復(fù)合氧化物粉體，并與金屬鉑粉、高溫粘結(jié)劑、乙基纖維素和松油醇按比例混合制成復(fù)合參比電極漿料，其質(zhì)量百分含量分別為18%、 10%、 18%、 4%、 50%。其中高溫粘結(jié)劑的化學(xué)組成(質(zhì)量百分含量)分別是氧化鈉15%、三氧化二硼30%、氧化鈣8%、三氧化二鋁7%、 二氧化硅40%的玻璃粉。利用絲網(wǎng)印刷法在三氧化二釔、二氧化鋯的摩爾比為8:92、厚度為400微米的氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷片4兩面分別涂覆鉑電極漿料和復(fù)合參比電極漿料，經(jīng)干燥后在900'C下燒結(jié)20分鐘即可得到厚度為40-50微米的多孔鉑測(cè)量電極5和復(fù)合參比電極7。
采用共沉淀法制備二氧化鈰、二氧化鋯的摩爾比為25: 75、粒度為60-80納米的氧化鈰鋯固溶體粉體，與高溫粘結(jié)劑、乙基纖維素和松油醇按比例配制成參比漿料，其質(zhì)量百分含量分別為25%、 18%、 5%、 52%;其中高溫粘結(jié)劑的化學(xué)組成(質(zhì)量百分含量)分別是氧化鈉15%、三氧化二硼30%、氧化鈣8%、三氧化二鋁7%、 二氧化硅40%的玻璃粉采用絲網(wǎng)印刷法在復(fù)合參比電極7表面涂覆參比漿料，經(jīng)干燥后在90(TC下燒結(jié)20分鐘即可得到厚度為180-200微米的固體參比層8。
釆用絲網(wǎng)印刷法在固體參比層8表面涂覆鉑電極漿料，經(jīng)干燥及燒結(jié)后作為充氧電極一
9。 采用共沉淀法制備三氧化二釔、二氧化鈰、二氧化鋯的摩爾比為4:10:86、粒度為60-80納米的充氧電解質(zhì)粉體，與高溫粘結(jié)劑、乙基纖維素和松油醇按比例配制成充氧電解質(zhì)漿料，其質(zhì)量百分含量分別為25%、 18%、 5%、 52%;其中高溫粘結(jié)劑的化學(xué)組成(質(zhì)量百分含量) 分別是氧化鈉15%、三氧化二硼30%、氧化鈣8%、三氧化二鋁7%、 二氧化硅40。/。的玻璃粉； 采用絲網(wǎng)印刷法在充氧電極一 9表面涂覆充氧電解質(zhì)漿料，經(jīng)干燥后在90(TC下燒結(jié)20分鐘 即可得到厚度為180-200微米的充氧電解質(zhì)層10。采用絲網(wǎng)印刷法在充氧電解質(zhì)層IO表面涂 覆鉑電極漿料，經(jīng)干燥及燒結(jié)后作為充氧電極二ll。
在測(cè)氧過程中，以充氧電極一9為陽極、充氧電極二ll為陰極，對(duì)充氧電解質(zhì)層10施 加強(qiáng)度為5伏/毫米的直流電場(chǎng)，充氧過程中起恒定固體參比層8氧濃度的作用。
實(shí)施例2
首先采用燒結(jié)法制備氧化鋇、三氧化二鉍的摩爾比為12:88、粒度為0.5-1.5微米的氧化 鉍基復(fù)合氧化物粉體，并與金屬鉑粉、高溫粘結(jié)劑、乙基纖維素和水按比例混合制成復(fù)合參 比電極槳料，其質(zhì)量百分含量分別為20%、 15%、 13%、 5%、 47%。其中高溫粘結(jié)劑的化學(xué) 組成(質(zhì)量百分含量)分別是氧化鈉8%、三氧化二硼26%、氧化鈣8%、三氧化二鋁8%、 二氧化硅50%的玻璃粉。利用絲網(wǎng)印刷法在三氧化二釔、二氧化鋯的摩爾比為8:92、厚度為 400微米的氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷片4兩面分別涂覆鉑電極漿料和復(fù)合參比電極漿料，經(jīng)干 燥后在950'C下燒結(jié)20分鐘即可得到厚度為50-60微米的多孔鉑測(cè)量電極5和復(fù)合參比電極 7。
采用燒結(jié)法制備二氧化鈰、二氧化鋯的摩爾比為20: 80、粒度為0.5-1.5微米的氧化鈰鋯 固溶體粉體，與高溫粘結(jié)劑、乙基纖維素和水按比例配制成參比漿料，其質(zhì)量百分含量分別 為25%、 15%、 8°/。、 52%;其中高溫粘結(jié)劑的化學(xué)組成(質(zhì)量百分含量)分別是氧化鈉8%、 三氧化二硼26%、氧化鈣8%、三氧化二鋁8%、 二氧化硅50°/。的玻璃粉；采用絲網(wǎng)印刷法在 復(fù)合參比電極7表面涂覆參比漿料，經(jīng)干燥后在950'C下燒結(jié)20分鐘即可得到厚度為200-240 微米的固體參比層8。采用絲網(wǎng)印刷法在固體參比層8表面涂覆鉑電極漿料，經(jīng)干燥及燒結(jié) 后作為充氧電極一9。
在測(cè)氧過程中，以復(fù)合參比電極7為陽極、充氧電極一9為陰極，對(duì)固體參比層8施加 強(qiáng)度為3伏/毫米的直流電場(chǎng)，充氧過程中起恒定固體參比層8氧濃度的作用。
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉 本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng) 用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技 術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對(duì)于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種固體參比氧傳感器，包括測(cè)氧單元、固體參比單元，其特征在于還包括充氧單元，該固體參比氧傳感器由測(cè)氧單元、固體參比單元、充氧單元依次相疊而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固體參比氧傳感器，其特征在于該測(cè)氧單元由氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷片、多孔鉑測(cè)量電極、測(cè)量電極多孔保護(hù)層依次相疊而成；固體參比單元由復(fù)合參比電極、固體參比層依次相疊而成；充氧單元由充氧電極一、充氧電解質(zhì)層、充氧電極二依次相疊而成。
3. 權(quán)利要求2所述的固體參比氧傳感器的制作方法，其特征在于在氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷片的一個(gè)表面依次涂覆并燒成多孔鉑測(cè)量電極、測(cè)量電極保護(hù)層，并在其另一個(gè)表面依次涂覆并燒成復(fù)合參比電極、固體參比層、充氧電極一、充氧電解質(zhì)層、充氧電極二，構(gòu)成自動(dòng)充氧型固體參比氧傳感器。
4. 權(quán)利要求2所述的固體參比氧傳感器的制作方法，其特征在于所述的復(fù)合參比電極采用由氧化鉍基陶瓷粉、金屬鉑粉、高溫粘結(jié)劑、低溫粘結(jié)劑和溶劑配制而成的電極漿料經(jīng)絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)而成，其質(zhì)量百分含量分別為10-25%、 5-15%、 10-25%、 2-8%、 40-70%;其中氧化鉍基陶瓷粉的化學(xué)組成(摩爾百分含量)為三氧化二釔0-35%、氧化鋇0-15%、三氧化二鉍65-卯％;高溫粘結(jié)劑的化學(xué)組成(質(zhì)量百分含量)分別是氧化鈉6-20%、三氧化二硼20-35%、氧化鈣5-10%、三氧化二鋁5-10%、 二氧化硅35-60%的玻璃粉；低溫粘結(jié)劑為甲基纖維素、乙基纖維素、阿拉伯樹膠中的一種或多種；溶劑為水、乙醇、松油醇中的一種或多種；所制得的電極漿料經(jīng)絲網(wǎng)印刷后在750-1000。C下燒結(jié)5-60分鐘即可得到復(fù)合參比電極。
5. 權(quán)利要求2所述的固體參比氧傳感器的制作方法，其特征在于所述的固體參比層為測(cè)氧單元提供恒定的參比氧濃度，采用由固溶體粉、高溫粘結(jié)劑、低溫粘結(jié)劑和溶劑配制而成的參比漿料經(jīng)絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)而成，其質(zhì)量百分含量分別為10-25%、 10-25%、 2-8%、40-70%;其中固溶體粉的化學(xué)組成(摩爾百分含量)為二氧化鈰20-75%、 二氧化鋯25-80%;高溫粘結(jié)劑的化學(xué)組成(質(zhì)量百分含量)分別是氧化鈉6-20%、三氧化二硼20-35%、氧化鈣5-10%、三氧化二鋁5-10%、 二氧化硅35-60%的玻璃粉；低溫粘結(jié)劑為甲基纖維素、乙基纖維素、阿拉伯樹膠中的一種或多種；溶劑為水、乙醇、松油醇中的一種或多種；所制得的固體參比漿料經(jīng)絲網(wǎng)印刷后在750-100(TC下燒結(jié)10-60分鐘即可得到固體參比層。
6. 權(quán)利要求2所述的固體參比氧傳感器的制作方法，其特征在于所述的充氧單元中的充氧電極一、充氧電極二為多孔鉑電極；充氧電解質(zhì)層采用由氧化釔穩(wěn)定氧化鈰鋯陶瓷粉、高溫粘結(jié)劑、低溫粘結(jié)劑和溶劑配制而成的充氧電解質(zhì)漿料經(jīng)絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)而成，其質(zhì)量百分含量分別為20-40%、 5-15%、 2-8%、 40-70%;其中氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷粉的化學(xué)組成(摩爾百分含量)為三氧化二釔為0-10%、 二氧化鈰0-35%、 二氧化鋯為65-95%;高溫粘結(jié)劑的化學(xué)組成(質(zhì)量百分含量)分別是氧化鈉6-20%、三氧化二硼20-35%、氧化鈣5-10%、三氧化二鋁5-10%、 二氧化硅35-60%的玻璃粉；低溫粘結(jié)劑為甲基纖維素、乙基纖維素、阿拉伯樹膠中的一種或多種；溶劑可選水、乙醇、松油醇中的一種或多種；所制得的電極漿料經(jīng)絲網(wǎng)印刷后在750-1000。C下燒結(jié)5-60分鐘即可得到充氧電解質(zhì)層。
7. 權(quán)利要求2所述的固體參比氧傳感器的使用方法，其特征在于以充氧電極一為陽極、充氧電極二為陰極，對(duì)充氧電解質(zhì)層施加強(qiáng)度為2.5-10伏/毫米的直流電場(chǎng)，引導(dǎo)環(huán)境中的氧先后擴(kuò)散進(jìn)入充氧電解質(zhì)層和固體參比層，使固體參比層始終保持恒定飽和氧濃度。
8. 權(quán)利要求2所述的固體參比氧傳感器的使用方法，其特征在于在不存在充氧電解質(zhì)層和充氧電極二的情況下，所述的充氧單元以復(fù)合參比電極為陽極、充氧電極一為陰極，直接對(duì)固體參比層施加強(qiáng)度為2.5-10伏/毫米的直流電場(chǎng)，引導(dǎo)環(huán)境中的氧擴(kuò)散進(jìn)入固體參比層，使固體參比層始終保持恒定飽和氧濃度。
全文摘要
一種自動(dòng)充氧型固體參比氧傳感器，包括測(cè)氧單元、固體參比單元，還包括充氧單元，該固體參比氧傳感器由測(cè)氧單元、固體參比單元、充氧單元依次相疊而成。其制作方法，在氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷片的一個(gè)表面依次涂覆并燒成多孔鉑測(cè)量電極、測(cè)量電極保護(hù)層，并在其另一個(gè)表面依次涂覆并燒成復(fù)合參比電極、固體參比層、充氧電極一、充氧電解質(zhì)層、充氧電極二，構(gòu)成自動(dòng)充氧型固體參比氧傳感器。本發(fā)明在片式氧化釔穩(wěn)定氧化鋯氧敏探頭的基礎(chǔ)上，采用固體參比層替代傳統(tǒng)空氣參比單元，同時(shí)利用直流電場(chǎng)充氧單元恒定固體參比層中的氧濃度，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定測(cè)氧的目的。該氧傳感器具有小型、穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N27/409GK101482536SQ20091004604
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2009年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者健 林, 陳江翠 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)