[发明专利]一种氧传感器内部催化层的涂覆装置和方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种金属层的涂覆装置和方法，尤其涉及一种氧传感器的锆管内部催化层的涂覆装置和方法。

背景技术

汽车用的氧传感器，其锆管内孔直径较小，一般在5mm之内，氧传感器锆管内孔具有内部催化层120， 氧传感器锆管外壁具有外部催化层110，如图1所示，内部催化层120和外部催化层110主要用于氧离子的吸附和脱附反应，用于产生氧离子信号。

由于氧传感器锆管的内孔直径小，其内孔上的内部催化层120难以涂覆，目前主要采用以下两种方法涂覆内部催化层120。

第一种，采用刷涂方法，如图1所示，该方法使用毛笔蘸取适量铂金浆料，通过手感深入氧传感器锆管内孔底部深处刷涂，该方法仅能将铂金浆料刷涂至锆管底部弧面内。氧传感器锆管内部具有加热器130，加热器130有个区域为发热区，一般情况下，所述加热器130的发热区同外部催化层110的位置相对应。加热器130提供热量的主要部分，加热器130的发热区的位置与传感器外部催化层110位置对应并且距离较近，氧传感器升温的速率会比较快，氧传感器也会最快的进入工作状态。

采用涂刷方法时，铂金浆料距离加热器的发热区及外部催化层的距离较远，氧离子传递路径过长，传感器响应慢，性能较差。

第二种，整体注浆方法，如图2所示，该方法主要是将铂金浆料整体注满锆管内部，然后将锆管倾斜，让铂金浆料流出，形成内部催化层120，该方法能够达到较好的传感器电性能，但是其对于铂金的使用量过大，成本极高。

因此，现有技术存在缺陷，有待于进一步改进和发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够合理使用铂金浆料，控制氧传感器成本，还能够达到较好的传感器电性能的内部催化层的涂覆装置和方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种氧传感器内部催化层的涂覆装置，氧传感器包括具有内孔的锆管，所述锆管具有外部涂覆层，其中，所述涂覆装置包括能够与氧传感器锆管内壁紧密配合的外部密封层，所述外部密封层的前端同锆管外部催化层的后端相对应；

所述涂覆装置具还有同所述外部密封层同轴的压缩空气通道层，所述外部密封层同压缩空气通道层之间的环形空心空间为回流通道，所述压缩空气通道层包围的圆形空心区域是向所述回流通道通入压缩空气的通道；所述压缩空气通道层的前端是开口结构，保证所述压缩空气能够经所述压缩空气通道，从压缩空气通道层的前端开口结构处流入回流通道。

所述的涂覆装置，其中，所述压缩空气通道层的前端的开口结构的直径设置为2mm以上。

所述的涂覆装置，其中，所述压缩空气通道层与外部催化层相对应的位置上设置均匀分布的若干微小的空隙。

所述的涂覆装置，其中，所述空隙的直径小于0.3mm。

一种氧传感器内部催化层的涂覆方法，采用权利要求1所述的涂覆装置，应用于包括具有内孔的锆管的氧传感器，所述锆管具有外部涂覆层，具体包括以下步骤：

步骤1、保持氧传感器锆管具有弧形底部的一端向下，将铂金浆料注入到锆管具有弧形的底部；

步骤2、在氧传感器锆管的开口的一端套入权利要求1所述的涂覆装置，使涂覆装置的外部密封层与锆管内壁紧密配合，外部密封层的前端到达外部催化层的后部位置；

步骤3、将特定压力和流量的气体吹入压缩空气通道，空气将锆管内部注入的铂金浆料吹入回流通道；

步骤4、在所述锆管内孔的内壁形成与外部催化层相对应的内部催化层；

步骤5、从涂覆装置中取出氧传感器的锆管即可。

所述的涂覆方法，其中，所述步骤1中，所述锆管注入的铂金浆料，铂金浆料的注入量能够覆盖锆管内底弧面及与外部催化层所对应的内部催化层位置。

所述的涂覆方法，其中，所述步骤3中，通过所述压缩空气通道层与外部催化层相对应的位置上均匀分布的若干微小的空隙，将与外部催化层对应的内部催化层部位的铂金吹拂均匀涂覆在锆管内壁的内部催化层上。

所述的涂覆方法，其中，所述步骤3中，其特征在于，空气将铂金浆料还通过回流通道吹入与回流通道连接的特定容器内。

所述的涂覆方法，其中，所述步骤3中，所述空隙的直径小于0.3mm。