第二持續(xù)時間期間，中斷對膜10的阻抗的測量。因為膜10的阻抗是時間相關(guān)的，所以在裝置中由于放熱反應(yīng)也考慮將膜10的溫度作為用于氣體G的燃燒值的量值。
[0047]用于確定氣體G的燃燒值的量值的裝置的實施形式5、6和7的區(qū)別在于，在實施形式5中，膜10、加熱單元20以及第一和第二電極30、40構(gòu)造為窄域探測器的一部分，而在實施形式6和7中，膜10、加熱單元20以及第一和第二電極30、40構(gòu)造為線性氧傳感器或?qū)捰蛱綔y器的一部分。在實施形式5和6中，用于測量膜10的阻抗的測量單元100連接在第一和第二電極之間，而在用于確定氣體G的燃燒值的量值的裝置的實施形式7中，泵氧單元1220用于檢測膜的阻抗。在實施形式7中，用于測量膜10的阻抗的測量單元100連接在第三電極110與第四電極120之間，而在實施形式5和6中，該測量單元連接在第一和第二電極30、40之間。
【主權(quán)項】
1.用于確定氣體燃燒值的量值的裝置，所述裝置包括: -膜(10)，該膜構(gòu)造成用于在溫度閾值以上運送氧； -加熱單元(20)，用于加熱膜(10)； -第一電極(30)，該第一電極設(shè)置在膜(10)的第一側(cè)(11)上； -第二電極(40)，該第二電極設(shè)置在膜(10)的與所述第一側(cè)不同的第二側(cè)(12)上；-可控的電壓/電流源(50)，用于在第一電極(30)與第二電極(40)之間產(chǎn)生控制電壓/控制電流，該控制電壓/控制電流用于控制通過膜(10)的氧運送；-分析處理單元(60)，用于確定氣體(G)的燃燒值的量值，該氣體具有可燃成分；-其中，在第一電極(30)設(shè)置在包含氣體(G)的第一環(huán)境(Ul)中并且第二電極(40)設(shè)置在包含與氣體(G)不同的具有氧的基準氣(RG)的第二環(huán)境(U2)中的情況下，可控的電壓/電流源(50)構(gòu)造成，如此產(chǎn)生控制電壓/控制電流，從而根據(jù)控制電壓/控制電流的水平通過膜(10)運送氧的量使得所述氣體的可燃成分燃燒； -其中，分析處理單元￠0)構(gòu)造成，根據(jù)產(chǎn)生的控制電壓/產(chǎn)生的控制電流或者根據(jù)膜(10)的溫度的水平或者根據(jù)膜(10)的阻抗來確定氣體(G)的燃燒值的量值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，包括: -控制單元(70)，用于控制可控的電壓/電流源(50); -其中，控制單元(70)以相繼的時間周期如此控制可控的電壓/電流源(50)，使得在每個時間周期的第一持續(xù)時間期間不產(chǎn)生控制電壓/控制電流，而在每個時間周期的緊接著第一持續(xù)時間的第二持續(xù)時間期間產(chǎn)生控制電壓/控制電流的水平。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，包括: -電壓測量單元(80)，該電壓測量單元構(gòu)造成，在每個時間周期中的第一持續(xù)時間期間確定在第一與第二電極(30、40)之間存在的電壓水平； -其中，控制單元(70)構(gòu)造成，如此驅(qū)控可控的電壓/電流源(50)，使得可控的電壓/電流源(50)在每個時間周期的第二持續(xù)時間期間根據(jù)在每個時間周期的第一持續(xù)時間期間所確定的電壓水平產(chǎn)生控制電壓/控制電流的水平。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，包括: -控制單元(70)構(gòu)造成用于控制加熱單元(20)； -其中，控制單元(70)構(gòu)造成，在相繼的加熱周期中如此驅(qū)控加熱單元(20)，使得加熱單元(20)在每個加熱周期的第一持續(xù)時間期間停用而在每個加熱周期的緊接著的第二持續(xù)時間期間啟用以用于加熱膜(10)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，包括: -溫度測量單元(90)，用于確定膜(10)的溫度； -其中，控制單元(70)構(gòu)造成，根據(jù)由溫度測量單元(90)確定的膜(10)的溫度來調(diào)節(jié)每個加熱周期的第一持續(xù)時間與第二持續(xù)時間的比值。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，分析處理單元￠0)分析處理每個加熱周期的第一持續(xù)時間與第二持續(xù)時間的比值，并且根據(jù)該比值確定氣體(G)的燃燒值的量值。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，包括: -用于測量膜(10)的阻抗的測量單元(100); -其中，分析處理單元(60)構(gòu)造成，在每個時間周期的第一持續(xù)時間期間分析處理由測量單元(100)測量的阻抗并且根據(jù)該分析處理來確定氣體(G)的燃燒值的量值。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的裝置，包括:氧傳感器(1000)，該氧傳感器包括膜(10)、加熱單元(20)以及第一和第二電極(30,40) ο9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，氧傳感器(1000)構(gòu)造為窄域探測器(1100)或?qū)捰蛱綔y器(1200)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置， -其中，氧傳感器(1000)構(gòu)造為寬域探測器(1200)，該寬域探測器包括能斯特單元(1210)和泵氧單元(1220)； -其中，能斯特單元(1210)包括膜(10)、第一電極(30)和第二電極(40)，其中泵氧單元(1220)具有第三電極(110)和第四電極(120)； -其中，用于測量膜(10)的阻抗的測量單元(100)設(shè)置在第三電極(110)與第四電極(120)之間。11.根據(jù)權(quán)利要求8至10之一所述的裝置， -其中，氧傳感器(1000)包括通道(RK)，該通道具有用于供基準氣(RG)送入該通道的AP (ERK)； -其中，第二電極(40)設(shè)置在該通道(RK)中； -其中，在通道(RK)的入口(ERK)處設(shè)置用于將基準氣(RG)輸入到通道(RK)的擴散阻礙件(130) ο12.一種用于確定氣體燃燒值的量值的方法，包括: -提供根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的用于確定氣體燃燒值的裝置(1、2、3、4、5、6、7)； -該裝置如此設(shè)置，使得第一電極(30)設(shè)置在第一環(huán)境(Ul)中，而第二電極(40)設(shè)置在第二環(huán)境(U2)中; -在第一電極(30)與第二電極(40)之間如此施加具有一定水平的控制電壓/控制電流，使得一定量的氧從第二環(huán)境(U2)通過膜(10)運送到第一環(huán)境(Ul)以使氣體(G)的可燃成分燃燒； -氧在第一環(huán)境(Ul)中在第一電極(30)上燃燒； -在燃燒過程期間通過分析處理控制電壓/控制電流的水平或者通過分析處理膜(10)的溫度的水平或者通過分析處理膜的阻抗來確定氣體(G)的燃燒值的量值。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括: 測量在第一電極(30)與第二電極(40)之間的電壓的水平，根據(jù)所測量的電壓水平對控制電壓/控制電流的水平進行調(diào)節(jié)，其中，對在第一與第二電極(30、40)之間電壓的水平的測量以及對控制電壓/控制電流進行的控制在相繼的時間周期中如此實現(xiàn)，使得在每個時間周期的第一持續(xù)時間期間在第一電極與第二電極之間不施加控制電壓/控制電流并且測量在第一電極與第二電極之間的電壓水平，并且在每個時間周期的緊接著第一持續(xù)時間的第二持續(xù)時間期間根據(jù)在第一電極(30)與第二電極(40)之間所測量的電壓水平產(chǎn)生控制電壓/控制電流。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括: -在相繼的加熱周期中如此停用和啟用加熱單元(20)，使得加熱單元(20)在每個加熱周期的第一持續(xù)時間期間停用而在每個加熱周期的緊接著的第二持續(xù)時間期間啟用以用于加熱膜(10)； -根據(jù)所確定的膜(10)的溫度的水平調(diào)節(jié)每個加熱周期的第一持續(xù)時間與第二持續(xù)時間的比值； -根據(jù)所調(diào)節(jié)出的、每個加熱周期的第一持續(xù)時間與第二持續(xù)時間的比值來確定氣體(G)的燃燒值的量值。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括: 在相繼的時間周期中如此停用和啟用控制電壓/控制電流的產(chǎn)生，使得在每個時間周期的第一持續(xù)時間期間在第一電極與第二電極之間不施加控制電壓/控制電流、并且測量膜(10)的阻抗，并且在每個時間周期的緊接著第一持續(xù)時間的第二持續(xù)時間期間在第一與第二電極之間產(chǎn)生控制電壓/控制電流、并且中斷對膜(10)的阻抗的測量。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于確定氣體燃燒值的量值的裝置，其包括：在第一與第二電極(30、40)之間設(shè)置的膜(10)；可控的電壓/電流源(50)，用于在第一與第二電極(30、40)之間產(chǎn)生控制電壓/控制電流；以及分析處理單元(60)，用于確定氣體(G)的燃燒值的數(shù)值。通過施加控制電壓/控制電流給第一與第二電極(30、40)，氧從含氧的基準氣(RG)通過膜(10)運送到氣體(G)中并且與氣體(G)的可燃成分燃燒。分析處理單元(60)根據(jù)產(chǎn)生的控制電壓/控制電流或者根據(jù)膜(10)的溫度或者根據(jù)膜(10)的阻抗來確定氣體(G)的燃燒值的量值。
【IPC分類】G01N27/407, G01N33/22, G01N25/22
【公開號】CN104995507
【申請?zhí)枴緾N201480009314
【發(fā)明人】P·格拉斯
【申請人】大陸汽車有限責(zé)任公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2014年2月17日
【公告號】DE102013202681A1, DE112014000892A5, WO2014128077A1