[发明专利]用于检测烟黑的传感器和工作方法

权利要求书

1.一种检测烟黑的传感器，所述传感器具有以下部分：

-陶瓷的衬底(1)，具有暴露于测量气体中并且不导电的表面，

-在衬底表面上形成的电极结构，具有用于测量导电率的电极(3)，

-安置在所述衬底上的加热元件(2)，用于设置大约250-450℃的工作温度，

-至少一个温度测量装置，

-其中，通过测量所述电极(3)之间的导电率可以检测存在的烟黑沉积物。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中，在所述电极之间细微分布、不接触的导电的颗粒安置在所述衬底表面上，以便减少用于产生可测量的导电率所需的烟黑量。

3.根据权利要求1或2所述的传感器，其中，所述衬底表面具有用于燃烧烟黑的催化特性。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器，其中，所述电极交叉指地设置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器，其中，所述传感器设计有至少一个相同类型的第二传感器，用于同时使用。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器，其中，所述电极设置有薄的或细微多孔的涂层以提高稳定性。

7.根据前述权利要求中任一项所述的传感器，其中，所述陶瓷衬底附加地设置有良好电绝缘的层，所述层同时是尾气稳定的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器，其中，在所述衬底上或安置在所述衬底上的高电绝缘层上以分散的形式安置有氧化催化剂，从而存在不连续的层。

9.根据前述权利要求中任一项所述的传感器，其中，所述加热元件可以同时作为温度传感器工作。

10.根据前述权利要求中任一项所述的传感器，其中，所述加热元件和/或温度传感器在表面装配时覆盖有保护层或安装在传感器基体的内部的多层结构中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的传感器，其中，所述衬底表面或安置在所述衬底表面上的层具有预设的基本导电率，以限定零电阻。

12.一种方法，用于使根据权利要求1至11中任一项所述的传感器工作以检测烟黑，所述方法具有以下步骤：

-在所述传感器上设定用于测量阶段的第一工作温度，从而使所述烟黑可以沉积到所述衬底表面上，但防止其他干扰烟黑测量的沉积，

-记录从测量开始直到在所述电极之间出现提高的导电率的时间，

-在所述传感器上设定用于再生阶段的第二工作温度，从而使沉积的烟黑利用测量气体中存在的氧气燃烧。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在使用至少两个传感器时，通过相对交替的工作使至少一个传感器处于测量阶段中。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述第一工作温度在大约250到450℃之间。

15.根据权利要求12或14所述的方法，其中，所述第二工作温度在大约500到800℃之间的范围内。

16.根据权利要求12到15中任一项所述的方法，其中，通过选择所述第一工作温度防止湿气、氧化氮或二氧化硫凝聚到所述衬底表面上。

17.根据权利要求12到16中任一项所述的方法，其中，测量阶段的持续时间在30到300s之间的范围内，再生阶段的持续时间在10到40s之间的范围内。

18.一种方法，用于使根据权利要求1至11中任一项所述的传感器工作以检测烟黑，该方法具有以下步骤：

-在所述传感器上设定恒定的工作温度，用于设定测量和再生之间的动态平衡，以使得所述烟黑沉积到所述衬底表面上并产生提高的导电率，并且所述衬底表面的预定的催化活性引起烟黑成分的持续燃烧，

-测量信号基于存在的导电率产生。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述恒定的工作温度在350到500℃之间。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，产生测量信号，在导电率保持恒定的情况下测量信号以温度变化为基础。

21.根据权利要求18到20中任一项所述的方法，其中，所述衬底表面提供限定的零电阻，根据该零电阻，所述传感器的电的功能作用可被调整以自我监控。