片式氧传感器用氧化锆陶瓷元件

1、片式氧传感器用氧化锆陶瓷元件1 范围本标准规定了氧传感器用片式氧化锆陶瓷元件的术语、要求、试验方法、检验规则等。本标准适用于氧传感器用片式氧化锆陶瓷元件。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2423.81995 电工电子产品环境试验 第二部分：试验方法 试验Ed：自由跌落（IEC 60068

2、-2-32:1990，IDT）GB/2423.10 电子电工产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Fc：振动（正弦）（GB/T 2423.10-2008，IEC 60068-2-6:1995，IDT）GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验K：盐雾（GB/T 2423.17-2008,IEC 60068-2-11:1981,IDT）GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分：按接收质量（AQL）检索的逐批检验抽样计划（GB/T 2828.1-2003, ISO 2859-1:1999,IDT）GB 17930 车用汽油GB 18351 车用乙醇汽油QC/

3、T 413-2002 汽车电气设备基本技术条件QC/T 29106-2004 汽车低压电线束技术条件3 术语和定义3.1 片式氧传感器元件 planar oxygen sensor element片式氧传感器元件由氧化锆陶瓷材料作为工作电解质，其中包括Pt的测试电极、参比电极以及加热体元件，还包括氧化铝材料的绝缘层，保护层组成的元件。3.2 响应时间（response time）：输出变化时，从t10%变化到t90%所需要的时间。4 要求4.1 一般要求氧传感器用片式氧传感器元件应按经规定程序批准的图样及技术文件制造，并应符合本部分的要求。4.1.1 外观要求产品外观要求如表1。表1 外观要求

4、序号项目要 求1裂纹不允许有肉眼可见的裂纹2崩口崩口尺寸0.5mm，且每个产品不能多于两处崩口3斑点白点尺寸0.5mm4.1.2 尺寸精度和形位公差长度、宽度、高度的尺寸精度为尺寸的0.5%。特殊要求按图纸。4.1.3材料的理化性能材料的理化性能应符合表2的规定。表2 材料的理化性能性 能指 标杂质含量（质量分数）/% 1开气孔率/ 1弯曲强度/MPa 5004.1.4抗热震性抗800热震循环试验不低于10次。4.1.5工作电压范围氧传感器的工作电压范围为：12V14V4.1.6加热元件电阻加热元件电阻（21）：9.6 1.5 欧姆4.1.7传感器内阻传感器内阻：500350 2508504.

5、1.8加热器与传感器间绝缘电阻值：加热器与传感器间绝缘电阻值：304.1.9温度范围氧传感器的工作、储存温度范围见表1的规定。表3 氧传感器用片式氧传感器元件的温度范围下限工作温度下限储存温度上限工作温度上限储存温度氧传感器用片式氧传感器原件350-40850954.1.10允许燃料为保证氧传感器能够正常工作，应使用后符合GB 17930规定的车用汽油或符合GB 18351规定的车用乙醇汽油。4.1.11允许空燃比范围空燃比范围：12A/F174.2 性能参数氧传感器用片式氧传感器元件的性能见表2或表3的规定。表4 氧传感器用片式氧传感器元件的性能项目废气温度350850氧传感器电压，mV=0

6、.93-0.97770-910640-780响应时间ms600mV-300mV-40-7020-85300mV-600mV250200表5 氧传感器的性能项目废气温度260450595氧传感器电压，mV=0.93-0.97800800750氧传感器电压，mV=1.05-1.1015012590响应时间ms=0.98-1.0215012590=1.02-0.98757550注：响应时间测试中，=0.98-1.02可以参考600mV-300mV; =1.02-0.98可以参考300-600mV。4.3 气密封性氧传感器用片式氧传感器元件进行气密封性测试，允许泄露率应小于1.6710-8m3(1mL

7、/min)。4.4 耐浸水性能氧传感器用片式氧传感器元件进行浸水试验后，性能应符合4.2的规定。4.5 耐跌落性能氧传感器用片式氧传感器元件进行跌落试验后，性能应符合4.2的规定。4.6 耐振动性能氧传感器用片式氧传感器元件进行正弦振动试验后，性能应符合4.2的规定。4.7 耐盐雾性能氧传感器用片式氧传感器元件进行盐雾试验后，性能应符合4.2的规定。4.8 耐久性氧传感器用片式氧传感器元件进行耐久性试验后，性能应符合表4的规定。表6 耐久性能要求项目废气温度260450595带有7.5W及7.5W以下加热棒的氧传感器氧传感器电压，mV=0.93-0.97775775725氧传感器电压，mV=1

8、.05-1.10225225175响应时间ms=0.98-1.02200150120=1.02-0.9810010080注：响应时间测试中，=0.98-1.02可以参考600mV-300mV; =1.02-0.98可以参考300-600mV。5 试验方法通用试验条件按QC/T 413-2002中4.1的规定。5.1 外观及外形尺寸试验氧传感器用片式氧传感器元件的外观质量采用目测法检查。氧传感器用片式氧传感器元件的外形、安装尺寸采用通用或专用量具检测。5.2 性能试验将氧传感器用片式氧传感器元件的头部置于模拟废气中进行性能测试。当氧传感器顶部的废气温度达到设定的温度时，分别测试=0.93-0.9

9、7和=1.05-1.10时的氧传感器电压，以及浓变稀和稀变浓的响应时间。推荐试验燃气流速：350时，不小于0.5m/s；850时，不小于1.0m/s。5.3 气密封性试验在氧传感器用片式氧传感器元件废气口一边施加275kPa的气压，待施加的压力稳定后对氧传感器进行气密封性测试。注：大批量生产时，允许使用压力降方法进行检测，技术要求不得低于泄漏率测量方法。5.4 浸水试验浸水试验时将氧传感器用片式氧传感器元件加热通电，通电电压为12V-14V；放进空水箱的水的温度保持在153。按以下试验方法进行10次循环的浸水试验，每次循环的试验方法按以下三个步骤顺序进行：第一步：将氧传感器用片式氧传感器元件安

10、装在空水箱底部的废气燃烧管中，通过废气燃烧管中的高温废气将空水箱底部加热到40020；向空水箱放水浸没氧传感器，置留氧传感器在浸水状态1min；然后将水箱中的水放空。第二步：通过废气燃烧管中的高温废气将空水箱底部再加热到40020；向空水箱放水浸没氧传感器，置留氧传感器在浸水状态5min；然后将水箱中的水放空。5.5 跌落试验按GB/T 2423.8-1995 中，“方法一：自由跌落”的规定对氧传感器进行高度为0.5m的跌落试验。5.6 振动试验按GB/2423.10的规定对氧传感器用片式氧传感器元件进振动试验。5.7 盐雾试验按GB/T 2423.17的规定对氧传感器用片式氧传感器元件进行盐

11、雾试验。5.8 耐久性试验氧传感器用片式氧传感器元件安装在符合表5的受控汽油发动机的排气系统，进行200h的耐久性试验。表7 受控汽油发动机的排气系统步骤废气温度持续时间min第1步0.9800501.5第2步1.00.028505010第3步-250251.5第4步1.00.02400505.06 检验规则6.1 合格文件和标记氧传感器用片式氧传感器元件经检验合格后方能出厂，并应附有产品质量合格证书或标记。6.2 产品检验的类别氧传感器用片式氧传感器元件的检验分为出厂检验和型式检验。6.3 出厂检验6.3.1 检验项目：检验项目按表6中的1、2、9、10项进行。注：对于关键项目的检验方法可按

12、照个生产企业的实际方法进行。表7 检验项目序号项目分类要求（章.条）试验方法（章.条）检验项目1关键项目4.25.2性能参数2重要项目4.35.3气密封性3一般项目4.45.4耐浸水性能44.55.5耐跌落性能54.65.6耐振动性能64.75.7耐盐雾性能74.85.8耐久性84.1.45.1外观质量94.1.55.1外形、安装尺寸和标志6.3.2 抽样方案：每批氧传感器用片式氧传感器元件按GB/T 2828.1的规定进行验收。QC/T 803的本部分推荐采用：一般检查水平：；接收质量限：AQL0.40-AQL4.0；抽样方案：一次正常检查抽样方案。6.4 型式检验6.4.1 遇下列情况之一应进行型式检验： a）新产品或老产品异地生产的试制定型检验； b）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变而可能产品性能时； c）产品停产1年以上恢复生产时； d）出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时； e）国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。6.4.2 抽样和分组：6.4.2.1 样品数量做型式检验的氧传感器用片式氧传感器元件应从出厂检验合格的同一批产品中抽u，数量不得少于18件。6.4.2.2 样品分组：先按出厂检验项目进行复验，复验合格后将产品平均分成6