Датчик оксида азота - Nitrogen oxide sensor

А датчик оксида азота или же НЕТ
Икс датчик обычно представляет собой высокотемпературное устройство, предназначенное для обнаружения оксиды азота в средах горения, таких как автомобиль, грузовая машина выхлопная труба или же дымовая труба.

Обзор

Период, термин НЕТ
Икс представляет собой несколько форм оксидов азота, таких как NO (оксид азота ), НЕТ2 (диоксид азота ) и н2O (оксид азота, также известный как веселящий газ). В бензиновый двигатель, NO - наиболее распространенная форма НЕТ
Икс около 93%, а НЕТ2 составляет около 5%, а остальное - N2О. Есть и другие формы НЕТ
Икс например N2О4 (в димер из НЕТ2), который существует только при более низких температурах, а N2О5, Например. Однако из-за гораздо более высоких температур сгорания из-за высокого сжатия цилиндра и турбонаддува или наддува, дизельные двигатели производить гораздо более мощный двигатель НЕТ
Икс выбросов, чем бензиновые двигатели с искровым зажиганием. Недавняя доступность Селективное каталитическое восстановление (SCR) позволяет правильно оборудованному дизельному двигателю выдавать аналогичные значения НЕТ
Икс на выхлопной трубе по сравнению с типичным бензиновым двигателем с 3-ходовой катализатор. Кроме того, катализатор окисления дизельного топлива значительно увеличивает долю NO.2 в "НЕТ
Икс"путем окисления более 50% NO с использованием избытка кислорода в выхлоп дизеля газы.

Стремление к развитию НЕТ
Икс датчик возникает из-за факторов окружающей среды. НЕТ
Икс газы могут вызывать различные проблемы, такие как смог и кислотный дождь. Многие правительства по всему миру приняли законы, ограничивающие свои выбросы (наряду с другими газами сгорания, такими как SOx (оксиды сера ), CO (монооксид углерода ) и CO2 (углекислый газ ) и углеводороды ). Компании осознали, что один из способов минимизировать НЕТ
Икс выбросов заключается в том, чтобы сначала их обнаружить, а затем использовать какой-то контур обратной связи в процессе сгорания, минимизируя НЕТ
Икс производство, например, путем оптимизации сжигания или регенерации НЕТ
Икс ловушки. Поэтому во многих применениях с системами очистки выхлопных газов один датчик NOx используется перед системой очистки выхлопных газов (перед системой), а один датчик используется после системы очистки выхлопных газов (ниже по потоку). Датчик выше по потоку используется для вышеупомянутого контура обратной связи. Датчик, расположенный ниже по потоку, используется в основном для подтверждения соблюдения законодательства и связанных с ним предельных значений выбросов.

Вызовы

Суровая среда

Из-за высокой температуры окружающей среды горения могут работать только определенные типы материалов. на месте. Большая часть чего-либо НЕТ
Икс разработанные датчики изготовлены из керамика типа оксидов металлов, наиболее распространенным из которых является иттрия -стабилизированный цирконий (YSZ), который в настоящее время используется в старых датчик кислорода. YSZ спрессован в плотную керамику и проводит ионы кислорода (O2−) при высоких температурах выхлопной трубы, например при 400 ° C и выше. Для получения сигнала от датчика используется пара высокотемпературных электродов из благородных металлов (платина, золото, или же палладий ) или другие оксиды металлов помещаются на поверхность, и электрический сигнал, такой как изменение напряжения или тока, измеряется в зависимости от НЕТ
Икс концентрация.

Требуются высокая чувствительность и долговечность

Уровни NO составляют около 100–2000 частей на миллион (частей на миллион ) и нет2 20–200 частей на миллион в диапазоне 1–10% O2. Датчик должен быть очень чувствительным, чтобы определять эти уровни.

Основными проблемами при разработке сенсора являются селективность, чувствительность, стабильность, воспроизводимость, время отклика, предел обнаружения и стоимость. Кроме того, из-за суровых условий горения высокая скорость потока газа может охладить датчик, который изменяет сигнал, или со временем он может отслоить электроды и сажа частицы могут разрушить материалы.

Смотрите также