Войти
A Датчик оксида азота или NO. Датчик x обычно является высокотемпературным устройством разработан для обнаружения оксидов азота в средах горения, таких как автомобиль, грузовик выхлопная труба или дымовая труба.
Термин NO. x обозначает несколько форм оксидов азота, таких как NO ( оксид азота ), NO 2(диоксид азота ) и N 2 O (оксид азота, также известный как веселящий газ). В бензиновом двигателе NO является наиболее распространенной формой NO. x на уровне около 93%, в то время как NO 2 составляет около 5%, а остальное - N 2. О. Существуют другие формы NO. x, такие как N 2O4(димер NO 2), который существует только при более низких температурах, и N 2O5для пример. Однако из-за гораздо более высоких температур сгорания из-за высокого сжатия в цилиндре и турбонаддува или наддува дизельные двигатели производят гораздо более высокие выбросы NO. x вне двигателя, чем бензиновые двигатели с искровым зажиганием. Появление в последнее время селективного каталитического восстановления (SCR) позволяет правильно оборудованному дизельному двигателю выделять выбросы NO. x из выхлопной трубы, аналогичные значениям NO. x по сравнению с типичным бензиновым двигателем с 3-ходовым катализатором. Кроме того, катализатор окисления дизельного топлива значительно увеличивает долю NO 2 в «NO. x» за счет окисления более 50% NO с использованием избыточного кислорода в выхлопных газах дизельных выхлопных..
Стремление к разработке датчика NO. x связано с факторами окружающей среды. NO. x газы могут вызвать различные проблемы, такие как смог и кислотный дождь. Многие правительства по всему миру приняли законы, ограничивающие свои выбросы (наряду с другими дымовыми газами, такими как SOx (оксиды серы ), CO (окись углерода ) и CO 2(диоксид углерода ) и углеводороды ). Компании осознали, что один из способов минимизировать выбросы NO. x состоит в том, чтобы сначала их обнаружить, а затем использовать своего рода петлю обратной связи в процессе сжигания, минимизируя образование NO. x, например, путем оптимизации сжигания или регенерации NO.. х ловушек. Поэтому во многих приложениях с системами очистки выхлопных газов один датчик NOx используется перед системой очистки выхлопных газов (перед системой), а один датчик используется после системы обработки выхлопных газов (ниже по потоку). Датчик на входе 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.
Из-за высокой температуры среды горения только определенные типы материалов могут работать in situ. Большинство разработанных сенсоров NO. x изготовлено из оксидов металлов типа керамики, наиболее распространенным из которых является оксид циркония , стабилизированный оксидом иттрия (YSZ)., который в настоящее время используется в устаревшем кислородном датчике. YSZ спрессован в плотную керамику и проводит ионы кислорода (O) при высоких температурах выхлопной трубы, таких как 400 ° C и выше. Для получения сигнала от датчика помещается пара высокотемпературных электродов, например из благородных металлов (платина, золото или палладий ) или других оксидов металлов. на поверхность, и электрический сигнал, такой как изменение напряжения или тока, измеряется как функция от концентрации NO. x.
Уровни NO составляют около 100–2000 ppm (частей на миллион ) и NO 2 20–200 ppm в диапазоне 1–10% O 2. Датчик должен быть очень чувствительным, чтобы регистрировать 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 может со временем расслоить электроды, а частицы сажи могут разрушить материалы.
