مستشعر النيتروجين والأكسجين (مستشعر NOx) هو مستشعر يُستخدم للكشف عن محتوى أكاسيد النيتروجين (NOx)، مثل N2O، وNO، وNO2، وN2O3، وN2O4، وN2O5، في عادم المحرك. ووفقًا لمبدأ عمله، يُمكن تقسيمه إلى مستشعرات كهروكيميائية، وبصرية، ومستشعرات أكاسيد النيتروجين الأخرى. باستخدام موصلية مادة السيراميك YSZ المُشبّعة بأكسيد الإيتريوم الصلب المُستخدم في التحليل الكهربائي لأيونات الأكسجين، والحساسية التحفيزية الانتقائية لمادة قطب كهربائي حساسة لأكاسيد النيتروجين لغاز أكاسيد النيتروجين، وبالاشتراك مع هيكل مستشعر خاص، يتم الحصول على الإشارة الكهربائية لأكاسيد النيتروجين. وأخيرًا، باستخدام تقنية كشف الإشارات الضعيفة والتحكم الإلكتروني الدقيق، يتم الكشف عن غاز أكاسيد النيتروجين في عادم السيارة وتحويله إلى إشارات رقمية قياسية عبر ناقل CAN.
وظيفة مستشعر النيتروجين والأكسجين
- نطاق قياس أكاسيد النيتروجين: 0-1500 / 2000 / 3000 جزء في المليون من أكاسيد النيتروجين
- نطاق قياس O2: 0 – 21%
- أقصى درجة حرارة لغاز العادم: 800 درجة مئوية
- يمكن استخدامه تحت O2 (21%)، HC، Co، H2O (<12%)
- واجهة الاتصال: يمكن
مجال تطبيق مستشعر أكاسيد النيتروجين
- نظام SCR لانبعاثات عادم محرك الديزل (يتوافق مع معايير الانبعاثات الوطنية IV وV وVI)
- نظام معالجة غازات عادم محرك البنزين
- نظام الكشف والتحكم في إزالة الكبريت ونزع النترات في محطة الطاقة
تركيب مستشعر النيتروجين والأكسجين
المكونات الأساسية لمستشعر NOx هي المكونات الحساسة للسيراميك ومكونات SCU
قلب مستشعر أكاسيد النيتروجين
نظراً لبيئة الاستخدام الخاصة للمنتج، صُممت الرقاقة الخزفية بهيكل كهروكيميائي. هيكلها معقد، لكن إشارة الخرج مستقرة، وسرعة الاستجابة سريعة، وعمرها الافتراضي طويل. يفي المنتج بمتطلبات مراقبة انبعاثات أكاسيد النيتروجين في عملية انبعاثات عوادم مركبات الديزل. تحتوي الأجزاء الحساسة للسيراميك على تجاويف داخلية خزفية متعددة، تشمل الزركونيا والألومينا ومجموعة متنوعة من معاجين التوصيل المعدنية من سلسلة البلاتين. عملية الإنتاج معقدة، وتتطلب دقة طباعة الشاشة، ومطابقة متطلبات تركيبة المادة/الثبات وعملية التلبيد.
في الوقت الحاضر، هناك ثلاثة أجهزة استشعار NOx شائعة في السوق: خمسة دبابيس مسطحة، وأربعة دبابيس مسطحة، وأربعة دبابيس مربعة
يمكن لجهاز استشعار أكاسيد النيتروجين التواصل
يتواصل مستشعر أكاسيد النيتروجين مع وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) أو وحدة التحكم الرقمية (DCU) عبر اتصال العلبة. مجموعة أكاسيد النيتروجين مدمجة داخليًا بنظام تشخيص ذاتي (يمكن لمستشعر النيتروجين والأكسجين إكمال هذه الخطوة تلقائيًا دون الحاجة إلى وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) أو وحدة التحكم الرقمية (DCU) لحساب تركيز النيتروجين والأكسجين). يراقب المستشعر حالة عمله ويرسل إشارة تركيز أكاسيد النيتروجين إلى وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) أو وحدة التحكم الرقمية (DCU) عبر ناقل حركة الهيكل.
احتياطات تركيب مستشعر أكاسيد النيتروجين
يجب تركيب مسبار مستشعر أكاسيد النيتروجين على النصف العلوي من محفز أنبوب العادم، ويجب ألا يكون المسبار في أدنى موضع للمحفز. منع مسبار النيتروجين والأكسجين من التشقق عند مواجهة الماء. اتجاه تركيب وحدة التحكم في مستشعر النيتروجين والأكسجين: قم بتركيب وحدة التحكم عموديًا لمنع حدوث ذلك بشكل أفضل. متطلبات درجة حرارة وحدة التحكم في مستشعر أكاسيد النيتروجين: يجب عدم تركيب مستشعر النيتروجين والأكسجين في أماكن ذات درجة حرارة عالية جدًا. يوصى بالابتعاد عن أنبوب العادم وبالقرب من خزان اليوريا. إذا كان يجب تركيب مستشعر الأكسجين بالقرب من أنبوب العادم وخزان اليوريا بسبب تصميم السيارة بالكامل، فيجب تركيب درع حراري وقطن عازل للحرارة، ويجب تقييم درجة الحرارة حول موضع التركيب. يجب ألا تزيد درجة حرارة التشغيل المثلى عن 85 درجة مئوية.
وظيفة حماية نقطة الندى: نظرًا لأن قطب مستشعر أكاسيد النيتروجين يحتاج إلى درجة حرارة أعلى ليعمل، فإن المستشعر مصنوع من هيكل سيراميكي داخلي. لا يلامس السيراميك الماء عند درجات الحرارة العالية، ويتمدد وينكمش بسهولة عند ملامسته للماء، مما يؤدي إلى تشققه. لذلك، يُزود مستشعر أكاسيد النيتروجين بوظيفة حماية نقطة الندى، وهي الانتظار لفترة من الوقت بعد اكتشاف وصول درجة حرارة أنبوب العادم إلى القيمة المحددة. تعتقد وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) أو وحدة التحكم في المحرك (DCU) أنه في ظل هذه الدرجة العالية من الحرارة، حتى مع وجود ماء على مستشعر أكاسيد النيتروجين، فإنه سيجف بفعل غاز العادم عالي الحرارة.
الكشف عن مستشعر أكاسيد النيتروجين وتشخيصه
عندما يعمل مستشعر أكاسيد النيتروجين بشكل طبيعي، فإنه يكتشف قيمة أكاسيد النيتروجين في أنبوب العادم آنيًا، ويرسلها إلى وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) أو وحدة التحكم الرقمية (DCU) عبر ناقل CAN. لا تحدد وحدة التحكم الإلكترونية ما إذا كان العادم مؤهلًا من خلال اكتشاف قيمة أكاسيد النيتروجين آنيًا، بل تكتشف ما إذا كانت قيمة أكاسيد النيتروجين في أنبوب العادم تتجاوز المعيار من خلال مجموعة من برامج مراقبة أكاسيد النيتروجين. لتشغيل عملية اكتشاف أكاسيد النيتروجين، يجب استيفاء الشروط التالية:
يعمل نظام مياه التبريد بشكل طبيعي دون أي أعطال. لا يوجد أي أعطال في مستشعر الضغط المحيط.
درجة حرارة الماء أعلى من 70 درجة مئوية. يتطلب الكشف الكامل عن أكاسيد النيتروجين حوالي 20 عينة. بعد كشف واحد لأكاسيد النيتروجين، ستقارن وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) ووحدة التحكم الرقمية (DCU) بيانات العينات: إذا كان متوسط قيمة جميع قيم أكاسيد النيتروجين المأخوذة من العينات أقل من القيمة المحددة أثناء الكشف، فسيتم الكشف بنجاح. أما إذا كان متوسط قيمة جميع قيم أكاسيد النيتروجين المأخوذة من العينات أكبر من القيمة المحددة أثناء الكشف، فسيسجل جهاز المراقبة خطأً. مع ذلك، لن يعمل مصباح ميل. في حال فشل المراقبة مرتين متتاليتين، سيُبلغ النظام عن رمزي خطأ سوبر 5 وسوبر 7، وسيُضاء مصباح ميل.
عند تجاوز رمز الخطأ الخامس، يُضاء مصباح ميل، لكن عزم الدوران يبقى ثابتًا. عند تجاوز رمز الخطأ السابع، يُضاء مصباح ميل، ويحد النظام من عزم الدوران. يُحدد مُصنِّع الطراز حد عزم الدوران.
ملاحظة: حتى في حال إصلاح عطل تجاوز الانبعاثات في بعض الطرازات، لن ينطفئ مصباح الـ MIL، وسيتم عرض حالة العطل كعطل تاريخي. في هذه الحالة، يلزم فحص البيانات أو إعادة ضبط مستوى أكاسيد النيتروجين المرتفعة.
بفضل خبرتها الممتدة لـ 22 عامًا في هذا المجال وقدراتها القوية في البحث والتطوير البرمجي، استفادت شركة يونيي للكهرباء من فريق الخبراء المحليين المتميزين، ودمجت موارد ثلاث قواعد بحث وتطوير عالمية لتحقيق ابتكارات رائدة في خوارزميات برمجيات التحكم في مستشعرات أكاسيد النيتروجين ومطابقة معايرة المنتجات، وحلّت تحديات السوق، وكسرت احتكار التكنولوجيا، ودفعت عجلة التطوير بالعلم والتكنولوجيا، وضمنت الجودة باحترافية. وبينما تُحسّن يونيي للكهرباء إنتاج مستشعرات أكاسيد النيتروجين إلى مستوى أعلى، يواصل حجم الإنتاج التوسع، مما جعل مستشعرات النيتروجين والأكسجين من يونيي تُرسي معايير إيجابية في هذه الصناعة!
وقت النشر: 2 سبتمبر 2022