DE2817350A1 - Oxygen sensor for industrial air-fuel control - incorporating a protected solid electrolyte disc in a simple ceramic tube mounting to give accurate and consistent results - Google Patents

Abstract

An oxygen sensor particularly adapted for use in industrial air/fuel control systems incorporates a disc of solid electrolyte sealed into a recess in one end of a ceramic tube. The tube is sealed and mounted inside a holder assembly which can be screwed into an opening in the wall of a stack so that one face of the disc is exposed to the stack gas while the other is exposed to the ambient air. The electrodes are formed by painting the surfaces of the disc with a platinum paste while stripes of the paste, one on the inside of the tube and the other in a groove on the outside connect the electrodes to separate terminals outside the stack. Ceramic fibre discs are bonded to the disc surfaces and chloroplatinic acid is deposited on the electrode surfaces through the fibre discs. The sensor is simple and uses very few parts and only a small amt. of platinum. Dissimilar material junctions have been eliminated and the sensor is accurate and reproducible. The sensor has a lower operating temp. than other industrial sensors.

Description

Sauerstoffühler für industrielle Luft/Brennstoff-Steuerung Oxygen sensor for industrial air / fuel control

und/oder -Regelung sowie Verfahren zur Herstellung desselben Die Erfindung betrifft einen Sauerstoffühler, und zwar insbesondere einen Fühler zur Verwendung in industriellen Luft/Brennstoff-Steuer- und/oder -Regelsystemen. Es sei hier darauf hingewiesen, daß aus Abkürzungsgründen nachstehend anstelle der Begriffe "Steuerung und/oder Regelung" bzw.and / or control as well as methods for producing the same the The invention relates to an oxygen sensor, in particular a sensor for Use in industrial air / fuel control and / or regulation systems. It it should be noted here that for reasons of abbreviation, instead of the Terms "control and / or regulation" or

Steuern und/oder Regeln" nur jeweils der Begriff 11Steuerung" bzw."Steuern" oder "Regelung" bzw. "Regeln" verwendet wird.Control and / or regulate "only the term 11 control" or "control" or "regulation" or "rules" is used.

Fühler, die als Teile von industriellen Luft/Brennstoff-Steuerungsystemen vorgesehen sind, müssen Erfordernisse erfüllen, die der industriellen Luft/Brennstoff-Steuerung eigen sind. Die Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses in einem industriellen System erfolgt unter Betriebsbedingungen eines Luftüberschusses. Dadurch wird sichergestellt, daß eine vollständige Verbrennung des Brennstoffs stattfindet und daß keine sichtbaren Schornsteinrauchausströmungen erzeugt werden. Ein zweiter, vorteilhafter Grund für die Steuerung in diesem Bereich bestand in einer nachweisbaren Verbesserung der Verbrennungsleistung bzw. des Verbrennungswirkungsgrades und einem sich daraus ergebenden, verringerten Brennstoffverbrauch. Probes used as parts of industrial air / fuel control systems must meet the requirements of industrial air / fuel control are peculiar. The control of the air / fuel ratio in an industrial System takes place under operating conditions of excess air. This ensures that there is complete combustion of the fuel and that there are no visible ones Chimney smoke outflows are generated. A second, beneficial reason for control in this area has been a demonstrable improvement in Combustion performance or the combustion efficiency and a resulting, reduced fuel consumption.

Damit ein Fühler diese Erfordernisse erfüllt und noch kommerziell ausführbar ist, muß die Fühlerleistungsfähigkeit eine Anzahl von Kriterien erfüllen, die normalerweise für andere Fühleranwendungen nicht signifikant sind. Beispielsweise ist eine Fühler-zu-Fühler-Reproduzierbarkeit wichtig, denn anderenfalls wäre bei jedem Fühleraustausch eine erneute Eichung des Steuersystems erforderlich. Die Stabilität des Fühlersignals über eine lange Zeitdauer der Benutzung ist auch ein wichtiges Merkmal, damit eine häufige Wiedereichung des Systems nicht notwendig wird. Ein weiteres Merkmal, das bei einer industriellen Anwendung wichtig ist, ist eine Einfachheit des Einbaus des Fühlers. Schließlich sind niedrige Fühlerkosten wichtig, insbesondere wenn ein Austausch von Fühlern erforderlich sein kann. So that a sensor fulfills these requirements and is still commercial is feasible, the sensor performance must meet a number of criteria which are normally not significant for other sensor applications. For example a probe-to-probe reproducibility is important, otherwise it would be at Each time the sensor is replaced, the control system must be recalibrated. The stability the sensor signal over a long period of use is also an important one Feature so that frequent redeployment of the system is not necessary. A Another feature that is important in an industrial application is simplicity the installation of the sensor. Finally, low probe costs are important, especially if it may be necessary to replace sensors.

Die Anwendung von Sauerstoffmeßfühlern entweder als einfache Überwachungsgeräte für den Sauerstoffgehalt oder als Fühler in Steuersystemen hat in der Technik, z.B. auch in der Patentliteratur, ein beträchtliches Interesse gefunden. The use of oxygen probes either as simple monitoring devices for the oxygen content or as a sensor in control systems has in the art, e.g. also found considerable interest in the patent literature.

Die früheste kommerzielle Anwendung von Sauerstoffühleinrichtungen bestand darin, daß sie als integrale Komponenten in Systemen benutzt wurden, die zum Messen von gelöstem Sauerstoff in geschmolzenen Metallbädern ausgebildet waren. Dieser Bereich ist noch von beträchtlicher kommerzieller Wichtigkeit, wie die US-PSen 3 359 188, 3 378 478, 3 403 090 und 3 791 954 zeigen. Die Einrichtungen, die in diesen Patentschriften beschrieben sind, sind alle sehr ähnlich insofern, als sie feste, elektrolytische Fühler sind, die in ein flüssiges Metall eingetaucht werden und ein elektrisches Signal erzeugen, das eine Funktion des Sauerstoffgehalts des Metalls ist. Die ersten drei Einrichtungen umfassen am Ende geschlossene Rohe aus elektrolytischem Material, während in dem vierten Fühler eine Scheibe aus einem festen Elektrolyt verwendet wird, die in einem Halterohr abgedichtet angebracht ist.The earliest commercial application of oxygen sensing devices consisted in being used as integral components in systems that use designed to measure dissolved oxygen in molten metal baths. This area is still of considerable commercial importance, like the US Patents 3 359 188, 3 378 478, 3 403 090 and 3 791 954 show. The facilities in These patents are all very similar in that they are are solid, electrolytic probes that are immersed in a liquid metal and generate an electrical signal that is a function of the oxygen content of the Metal is. The first three institutions include pipes that are closed at the end electrolytic material, while in the fourth sensor a disc of a solid electrolyte is used, which is attached in a sealed holding tube is.

Die meisten der Fühleinrichtungen, die zum Messen des Sauerstoffgehalts in geschmolzenen Metallen verwendet werden, sind zerstörbare Fühler insofern, als sie mit dem der Messung unterworfenen Metall reagieren und im Verlauf der Messung aufgebraucht werden. In der US-PS 3 297 551 ist ein Flüssigmetallfühler beschrieben, der in einem Flüssigmetallwärmeaustauscher eines Kernreaktors benutzt wird, und zwar auf der Basis eines langzeitigen, fortwährenden Gebrauchs. Most of the sensing devices used to measure oxygen levels used in molten metals are destructible probes in that they react with the metal subjected to the measurement and in the course of the measurement are used up. In US-PS 3,297,551 a liquid metal sensor is described, used in a liquid metal heat exchanger of a nuclear reactor, and on the basis of long-term, continuous use.

Andere Fühler sind zum Messen des Sauerstoffgehalts speziell in Gasmischungen anstatt in Flüssigmetallen entwickelt worden. Beispielsweise ist in der US-PS 3 974 054 ein mit einem Aluminiumoxidrohr verbundener Scheibenelektrolyt beschrieben, der für die Bestimmung von Sauerstoffkonzentrationen in Gasmischungen verwendet wird. Ein anderer Gasfühler, der aus einem rohrförmigen, festen Elektrolyt zusammengesetzt ist, ist in der US-PS 3 989 614 beschrieben. Other sensors are specifically designed for measuring the oxygen content in gas mixtures instead of being developed in liquid metals. For example, in U.S. Patent 3 974 054 describes a disk electrolyte connected to an aluminum oxide tube, which is used for the determination of oxygen concentrations in gas mixtures will. Another gas sensor that from a tubular, solid Electrolyte is composed is described in U.S. Patent 3,989,614.

Vor kurzem wandte man der Messung der Komponenten, aus denen die Fahrzeugmotor-Auspuffgase bestehen, ein beträchtliches Interesse zu. Es wurde eine Anzahl von Einrichtungen für die Messung des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses, das in die Brennkraftmaschinen eintritt, patentiert. Recently one turned to the measurement of the components that make up the Vehicle engine exhausts remain of considerable interest. there has been a Number of devices for measuring the stoichiometric air / fuel ratio, that enters the internal combustion engine is patented.

Es besteht der Vorschlag, diese Einrichtungen in Verbindung mit Steuersystemen zu benutzen, um die Brennkraftmaschinen-Betriebsbedingungen auf dem stöchiometrischen Wert zu halten.It is suggested that these facilities be used in conjunction with tax systems to use to keep the engine operating conditions at the stoichiometric Worth holding.

Die vorgeschlagenen Einrichtungen umfassen sowohl solche, die als elektrische Widerstandsfühlelemente arbeiten, als auch elektrolytische Fühler.The proposed devices include both those as electrical resistance sensing elements work, as do electrolytic sensors.

Typische Widerstandsfühler sind in den US-PSen 3 911 386, 3 939 794 und 3 959 765 beschrieben. Diese Einrichtungen nehmen eine Änderung im elektrischen Widerstand von Keramikelementen wahr, welche eine Änderung des elektrischen Widerstandes zeigen, die mit dem Sauerstoffdruck der Umgebung in Bezug gesetzt werden kann. Typical resistance sensors are shown in U.S. Patents 3,911,386; 3,939,794 and 3,959,765. These facilities take a change in electrical Resistance of ceramic elements true, showing a change in electrical resistance which can be related to the oxygen pressure of the environment.

Von größerem Interesse sind diejenigen Fahrzeugmotor-Sauerstoffühler, die auf elektrolytischen Prinzipien beruhen bzw. nach diesen Prinzipien arbeiten. Es ist eine Anzahl von Patentschriften in diesem Bereich über Fühler veröffentlicht worden, die den Elektrolyten in der Form von Rohren oder Scheiben aufweisen. Of greater interest are those vehicle engine oxygen sensors which are based on electrolytic principles or work according to these principles. A number of patents have been published in the field on probes which have the electrolyte in the form of tubes or discs.

Patentschriften, die rohrförmige Fühler betreffen, sind z.B. die GB-PS 1 385 464 und die US-PSen 3 841 987, 3 935 089, 3 960 693 und 3 978 006. Diese Patentschriften beschreiben im einzelnen Fahrzeugmotor-Sauerstoffuhler, in denen der feste Elektrolyt die Form eines offenendigen Rohrs hat, wobei sich das offene Ende in Verbindung mit der umgebenden Umweltluft befindet. Patents relating to tubular sensors are e.g. British Patent 1,385,464 and U.S. Patent 3,841,987, 3,935,089, 3,960,693 and 3,978,006 Patents describe in detail vehicle engine oxygen absorbers in which the solid electrolyte is in the form of an open-ended tube, with the open End is in contact with the surrounding ambient air.

Die Nachteile, die solchen rohrförmigen, elektrolytischen Fühlern inhärent sind, haben zur Entwicklung von vereinfachten F'ahrzeugmotor-Sauerstoffühlern geführt, die Elektrolytscheiben anstelle von Rohren aufweisen. Die Nachteile der rohrförmigen Fühler sind insbesondere ihre Kompliziertheit und die sich daraus ergebenden Kosten bei der Herstellung des Elektrolytrohrs, sowie die hohen Kosten und die Schwierigkeiten, die sich beim Aufbringen von großen Mengen an teuren Elektrodenmaterialien über die Oberfläche des Rohrs ergeben. The disadvantages of such tubular electrolytic sensors have been inherent in developing simplified vehicle engine oxygen sensors out that have electrolyte disks instead of tubes. The disadvantages of the tubular sensors are particularly their complexity and the resulting from it Cost of manufacturing the electrolyte tube, as well as the high cost and difficulty which result in the application of large quantities of expensive electrode materials result in the surface of the pipe.

Die Entwicklung von Fühlern, die sehr einfache, elektrolytische Scheiben aufweisen, hat zu einer Umgehung dieser Problembereiche geführt. Beispiele solcher Fahrzeugmotor-Sauerstoffühler sind in den US-PSen 3 819 500, 3 909 385, 3 768 259 und 3 940 327 beschrieben. The development of sensors, the very simple, electrolytic discs has led to a workaround for these problem areas. Examples of such Vehicle engine oxygen sensors are disclosed in U.S. Patents 3,819,500; 3,909,385; 3,768,259 and 3,940,327.

Bei der Anwendung jeder der derzeit erhältlichen industriellen Fühler oder Fahrzeugmotorfühler bei RUckkopplungssteuersystemen, die für die Benutzung in der industriellen Verbrennungssteuerung entworfen worden sind, ergibt sich eine Anzahl von Nachteilen. Fühler, die speziell für industrielle Verwendung entworfen worden sind, haben im allgemeinen große Abmessungen, sind nur unter erheblichem Kostenaufwand ersetzbar, arbeiten bei hohen Temperaturen, welche die brauchbare Lebensdauer beschränken, oder sie sind so ausgebildet, daß sie nur einmal verwendet werden können. Darüberhinaus haben diejenigen industriellen Fühler, die mit rohrförmigen Elektrolyten aufgebaut sind, den gleichen Nachteil, wie rohrförmige Fahrzeugmotorfuhler, d.h. hohe Elektrolytkosten und die Notwendigkeit, daß relativ große Elektrode aus teuren Materialien hergestellt werden müssen. Diejenigen industriellen Fühler, die kommerziell erhältlich sind, arbeiten allgemein bei etwa 8160C. Ein kontinuierlicher Betrieb bei dieser Temperatur bewirkt eine Zerstörung der Elektrode, wodurch die Leistungsfähigkeit ernsthaft beeinträchtigt wird, wie auch thermische Trägheit in dem Elektrolyten, wenn er Erhitzungszyklen ausgesetzt wird. When using any of the industrial sensors currently available or vehicle engine sensors in feedback control systems required for use have been designed in industrial combustion control, one results Number of disadvantages. Probes specially designed for industrial use are generally large in size, are only substantial Replaceable costs, work at high temperatures, which the usable Limit life or are designed to be used only once can be. In addition, those industrial sensors with tubular Electrolytes have the same disadvantage as tubular vehicle engine sensors, i.e. high electrolyte cost and the need for a relatively large electrode expensive materials have to be manufactured. Those industrial feelers that commercially available generally operate at about 8160C. A continuous one Operation at this temperature will destroy the electrode, thereby reducing the Performance is seriously affected, as is thermal inertia in the electrolyte, when exposed to heating cycles.

Ebenso ist die Anwendung von Fühlern, die für die Verwendung bei Fahrzeugmotoren entwickelt worden sind, bei der industriellen Luft/Brennstoff-Steuerung allgemein nicht erfolgreich gewesen. Eine Fühler-zu-Fühler-Reproduzierbarkeit genügender Genauigkeit konnte mit dieser Fühlerart nicht nachgewiesen werden, die bei der Steuerung eines spezifischen Sauerstoffgehalts, der weit weg vom stöchiometrischen Wert liegt, brauchbar gewesen wäre. Im allgemeinen sind diese Fahrzeugmotorfühler nur als Indikatoren bzw. Anzeigevorrichtungen des stöchiometrischen Luft/Brennstoff-Verhältnisses anstatt als Fühler, welche den aktuellen Sauerstoffgehalt quantitativ messen, ausgebildet worden. Sie sind außerdem so ausgebildet worden, daß sie in der harten Fahrzeugmotorumgebung überleben. Likewise is the application of feelers that are required for use at Vehicle engines have been developed in industrial air / fuel control generally not been successful. A probe-to-probe reproducibility is more sufficient Accuracy could not be proven with this type of sensor, which is the case with the control a specific oxygen content that is far from the stoichiometric value, would have been useful. In general, these vehicle engine sensors are only used as indicators or stoichiometric air / fuel ratio indicators instead designed as sensors that measure the current oxygen content quantitatively been. They have also been designed to withstand the harsh automotive engine environment survive.

Diese Ausbildung ist für industrielle Luft/Brennstoff-Anwendungen bzw. -Steuerungen nicht notwendig und hat eine beträchtliche, unnötige Kostenerhöhung und Auslegungs- bzw. Aufbaukompliziertheit zur Folge.This training is for industrial air / fuel applications or controls are not necessary and results in a considerable, unnecessary increase in costs and result in design complexity.

Eine Schwierigkeit, die bei Fahrzeugmotorfühlern auftritt, ist die Einführung von unerwünschten, elektrischen Signalen aufgrund von Verbindungen zwischen ungleichen Materialien. Obwohl das keine Schwierigkeit bei Fühlern ist, die für die Definition bzw. Bestimmung des stöchiometrischen Luft/ Brennstoff-Verhältnisses benutzt werden, können solche Signale außerordentlich schädliche Wirkungen auf Fühler haben, die dazu verwendet werden, den Sauerstoffgehalt quantitativ zu messen, wie es in der außerhalb des stöchiometrischen Verhältnisses liegenden Luft/Brennstoff-Steuerung bei industriellen Anwendungen notwendig ist. One difficulty encountered with vehicle engine sensors is this Introduction of unwanted electrical signals due to connections between dissimilar materials. Although this is not a problem with antennae designed for the definition or determination of the stoichiometric air / fuel ratio are used, such signals can have extremely detrimental effects on antennae that are used to quantitatively measure oxygen levels, such as it is in the out of stoichiometric air / fuel control is necessary for industrial applications.

Mit der Erfindung soll eine industrielle Luft/Brennstoff-Fühleinrichtung geschaffen werden, welche die vorerwähnten Schwierigkeiten ausschaltet. The invention aims to provide an industrial air / fuel sensing device which eliminates the aforementioned difficulties.

Die Merkmale, welche die vorgeschlagene Ausbildung gemeinsam mit den meisten Fühlern in den oben erwähnten Patentschriften hat, sind die, daß sie eine feste, elektrolytische, Sauerstoffionen leitende Zelle mit Edelmetallelektroden ist. The features that the proposed training shares with most of the sensors in the above-mentioned patents are those that they a solid, electrolytic cell that conducts oxygen ions with precious metal electrodes is.

Der Elektrolyt hat die Form einer Scheibe und hat infolgedessen an den Vorteilen der erwähnten industriellen Scheibensensoren und der erwähnten Fahrzeugmotor-Scheibensensoren, verglichen mit der rohrförmigen Verschiedenheit bzw. Vielfältigkeit an Ausführungsformen von diesen Sensoren, teil. Er ist jedoch im Aufbau viel einfacher als andere Fühler, und die neuartigen Merkmale dieses Aufbaus sind, was besonders wichtig ist, so einbezogen worden, daß er in industriellen Luft/Brennstoff-Steuersystemen ohne die Nachteile der anderen Ausbildungen verwendet werden kann.The electrolyte has the shape of a disk and as a result has on the advantages of the mentioned industrial windshield sensors and the mentioned vehicle engine windshield sensors, compared to the tubular diversity or variety of embodiments of these sensors, part. However, it is much simpler in structure than other feelers, and, what is particularly important, the novel features of this structure are so included that it has been used in industrial air / fuel control systems without the disadvantages the other trainings can be used.

Die elektrolytische Scheibe ist vorzugsweise ZrO2-8 Mol-% Y203. Diese Scheibe wird abgedichtet in das ausgenommene Ende eines fabrizierten Forsteritrohrs eingesetzt, wobei Glas, z.B. Corning 1415, als Dichtungsmittel benutzt wird. Das Forsteritrohr wird vor dem Brennen so bearbeitet, daß eine Halteschulter, eine Ausnehmung, in welche die Elektrolytscheibe abdichtend eingesetzt werden kann, und zwei Nuten auf dem entgegengesetzten Ende des Rohrs erzeugt werden. Die Ausnehmung wird bis zu einer Tiefe herausgearbeitet, die größer ist als es zur Aufnahme der Elektrolytscheibe notwendig ist. The electrolytic disk is preferably ZrO2-8 mol% Y203. These Disc is sealed into the recessed end of a fabricated forsterite pipe with glass, e.g. Corning 1415, being used as a sealant. That Forsterite tube is processed before firing in such a way that a retaining shoulder, a recess, in which the electrolyte disk can be inserted in a sealing manner, and two grooves can be generated on the opposite end of the tube. The recess is up carved out to a depth greater than that required to accommodate the electrolyte disk necessary is.

Nach dem abdichtenden Einsetzen der Scheibe in das Rohr wird eine kommerziell erhältliche, fließfähig gemachte Platinpaste, wie Plessey 4276, auf den beiden freiliegenden Oberflächen der Scheibe abgelagert bzw. aufgebracht. Zusätzlich wird ein Platinpastenstreifen längs des inneren Durchmessers des Forsteritrohrs aufgemalt, und zwar über das Ende und in die am unteren Ende ausgenommene Nut auf dem äußeren Durchmesser des Rohrs. After sealing the disc into the pipe, a commercially available, flowable platinum paste such as Plessey 4276 deposited on the two exposed surfaces of the disc. Additionally becomes a strip of platinum paste along the inner diameter of the forsterite tube painted on, over the end and into the groove cut out at the lower end the outer diameter of the pipe.

Ein zweiter Streifen wird von der obersten Oberfläche der Scheibe längs des äußeren Durchmessers des Rohrs bis zur oberen Nut gemalt. Wahrend die Platinpastenelektroden noch klebrig sind, werden verfilzte Keramikfaserscheiben in die Paste und auf beide Elektroden gedrückt. A second strip is from the top surface of the disc painted along the outer diameter of the tube up to the top groove. While the Platinum paste electrodes are still sticky, become matted ceramic fiber discs pressed into the paste and onto both electrodes.

Das verfilzte Keramikfasermaterial kann z.B. von der Cotronics Corp. of New York City als Keramikpapier Nr. 300 erhalten werden, und es erfüllt eine Anzahl von Funktionen. The matted ceramic fiber material can be obtained, for example, from Cotronics Corp. of New York City can be obtained as Ceramic Paper No. 300, and it meets a Number of functions.

Während des Betriebs der Fühleinrichtung wirkt es als ein Kombinationsfilter zum Entfernen von teilchenförmigen Stoffen und gasförmigen Giften aus dem Rauchgas, an dem die Messungen vorgenommen werden, sowie als eine Barriere, welche die Elektrode vor jeder Gaserosion schützt, die auftreten könnte.During the operation of the sensing device it acts as a combination filter to remove particulate matter and gaseous poisons from the flue gas, on which the measurements are made, as well as a barrier that the electrode protects against any gas erosion that might occur.

Eine andere wichtige Funktion der Keramikfaserscheibe ist ihre Funktion als Docht während der Anwendung von Chlorplatinsäure (nachstehend als CPA abgekürzt), die weiter unten näher erläutert wird. Die offene Faserstruktur der Keramikfaserscheibe ermöglicht eine gleichförmige Ablagerung der CPA auf der Pastenunterlage. Eine Faserscheibendicke von etwa 1,02 mm hat sich als ziemlich zufriedenstellend erwiesen.Another important function of the ceramic fiber disc is its function as a wick during the application of chloroplatinic acid (hereinafter abbreviated as CPA), which is explained in more detail below. The open fiber structure of the ceramic fiber disc enables uniform deposition of the CPA on the paste base. A fiber slice thickness of about 1.02 mm has been found to be quite satisfactory.

Die Offenheit des verfilzten Materials ist wichtig beim Betrieb der Einrichtung für industrielle Anwendungen wegen der relativ geringen Gasströmungsrate, die solchen Anwendungen oft inhärent ist. Versuche, die ausgeführt wurden, um die verfilzte Keramikscheibe durch ein dichteres Material, wie y-Aluminiumoxid, zu ersetzen, haben sich als nicht erfolgreich erwiesen, und zwar aufgrund dessen, daß das Gas nicht in der Lage ist, durch die Schicht hindurchzudringen und das Elektrodenmaterial zu erreichen, wo die Sauerstoffionisation stattfindet. The openness of the matted material is important when operating the Equipment for industrial applications because of the relatively low gas flow rate, which is often inherent in such applications. Attempts made to fix the replace matted ceramic disc with a denser material such as y-aluminum oxide, have not proven successful due to the fact that the gas is unable to penetrate through the layer and the electrode material to reach where the oxygen ionization takes place.

Die Aufbringungstechnik gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das Eindrücken der verfilzten Faserscheibe in die klebrige bzw. zähe Platinpaste und dann das Brennen in einem Ofen bei einer Temperatur von mindestens etwa 9540C in Luft während etwa 30 Minuten, um die Platinpaste auszuhärten und die beiden Keramikfaserscheiben fest an die Platinpaste zu binden. The application technique according to the present invention includes Press the matted fiber disc into the sticky or tough platinum paste and then the burning in one Oven at a temperature of at least about 9540C in air for about 30 minutes to cure the platinum paste and the to bind the two ceramic fiber discs firmly to the platinum paste.

Dann wird Chlorplatinsäure durch die Keramikfaserscheiben direkt auf die Oberfläche der Platinpastenunterlage zur Einwirkung gebracht. Es wird genügend CPA angewandt, damit eine adäquate Bedeckung des Platinpastensubstrats sichergestellt wird. Das erfordert etwa 0,5 mg Platin oder etwa 0,01 ml CPA pro Fühler, wenn die Elektrolytscheibe einen Durchmesser von etwa 9,86 mm und eine Dicke von etwa 1,52 mm hat. Die erforderliche Menge ist niedrig, und zwar aufgrund der kleinen Fläche des Elektrolyten und der effektiven Dochtwirkung der verfilzten Scheibe. Die Ionisation des Sauerstoffs in der Schornsteingasumgebung findet an der Oberfläche des Elektrolyten statt, und zwar in Gegenwart von sowohl dem Platin, das als das Pastensubstrat abgelagert worden ist, als auch des hohen Oberflächen-Pt aus der CPA. Wenn auf den Seiten der Elektrolytscheibe nicht genügend Platinoberfläche vorhanden ist, was der Fall wäre, wenn nur Platinpaste vorhanden sein wurde, dann wäre die Oxydation von Restsauerstoff nicht vollständig, und daraus würde sich eine nichtreproduzierbare Fühlercharakteristik bzw. -leistungsfähigkeit ergeben. Es ist wichtig, daß beide Oberflächen der Elektrolytscheibe einen genügenden Platinoberflächenbereich aufweisen, damit die Ionisations-Deionisations-Reaktionen, die auf diesen Oberflächen stattfinden, vollständig ablaufen. Infolgedessen muß genügend CPA sowohl zu dem Gas als auch zu. den Bezugsseiten des Elektrolyten hinzugefügt werden. Then chloroplatinic acid will direct through the ceramic fiber discs brought to action on the surface of the platinum paste base. It will be enough CPA applied to ensure adequate coverage of the platinum paste substrate will. That requires about 0.5 mg of platinum or about 0.01 ml of CPA per probe if the Electrolyte disk about 9.86 mm in diameter and about 1.52 mm thick mm has. The amount required is low because of the small area the electrolyte and the effective wicking effect of the matted disc. The ionization the oxygen in the chimney gas environment takes place on the surface of the electrolyte instead, in the presence of both the platinum deposited as the paste substrate as well as the high surface area Pt from the CPA. If on the pages of the Electrolyte disk does not have enough platinum surface, which would be the case if only platinum paste were present then there would be oxidation of residual oxygen not complete, and this would result in a non-reproducible sensor characteristic or performance. It is important that both surfaces of the electrolyte disk have a sufficient platinum surface area so that the ionization-deionization reactions, that take place on these surfaces run off completely. As a result, must enough CPA for both the gas and too. added to the reference pages of the electrolyte will.

Der Zweck, den vorderen und den rüchfärtigen, leitfähigen Streifen zu getrennten Nuten zu führen, die in dem Forsteritrohr erzeugt worden sind, besteht darin, sicherzustellen, daß Verbindungen mit unterschiedlichen Materialien ausgeschaltet werden. Es hat sich nämlich erwiesen, daß derartige Verbindungen nichtreproduzierbare und unerwünschte Signale in das wahre, theoretisch vorhersagbare Zellenausgangssignal einführen. Obwohl das bei stöchiometrischen Fühlern nicht wichtig ist, ist dieses Merkmal von kritischer Wichtigkeit für nichtstöchiometrische, industrielle Steuerung. Indem man alle diese Verbindungen aus der Zelle herausbringt, können diese unerwünschen Spannungen ausgeschaltet und eine Reproduzierbarkeit und Stabilität des Fühlers sichergestellt werden, wenn die anderen Fühlermerkmale, die oben erörtert worden sind, mit vorhanden sind. The purpose, the front and the arrogant, conductive strip to lead to separate grooves that have been created in the forsterite pipe in making sure that compounds with different materials are turned off will. It has been shown that such connections non-reproducible and unwanted signals into the true theoretically predictable cell output signal introduce. While this is not important with stoichiometric sensors, this is it Feature of critical importance for non-stoichiometric industrial control. By bringing all of these connections out of the cell, they can become undesirable Voltages switched off and a reproducibility and stability of the sensor be ensured if the other antenna characteristics discussed above are, with are present.

Der Zweck der besonders tiefen Ausnehmung in dem Elektrolytende des Forsteritrohrs besteht darin, zur Ausschaltung der Erosionswirkungen eines fließenden Gasstroms beizutragen. The purpose of the extra deep recess in the electrolyte end of the Forsterite pipe consists in eliminating the erosion effects of a flowing Contribute gas flow.

Darüberhinaus fördert diese Ausnehmung die Turbulenz in der Strömung am Ort des Fühlerelektrolyten und ermöglicht eine kontinuierliche Wechselwirkung des Schornsteingases mit dem Elektrolyten, wodurch sichergestellt wird, daß die Gasmessungen wahre bzw. gültige Repräsentationen der Gasströmung sind.In addition, this recess promotes turbulence in the flow at the location of the sensor electrolyte and enables continuous interaction of the chimney gas with the electrolyte, ensuring that the Gas measurements are true or valid representations of gas flow.

Die endgültigen Zusammenbauvorgänge umfassen das Aufmalen bzw. -bringen eines Äbdichtungsmaterials, z.B. Graphitpaste, auf das Forsteritrohr an der Anbringungsschulter oder dem Flansch und das Zusammendrücken dieses Dichtungsmaterials zwischen einem Metallkörper und der Druckmutter. Alternativ kann das Forsteritrohr ohne den Anbringungsring hergestellt werden, und es kann eine Kompressionsstopfbüchse für die Abdichtung verwendet werden. Dadurch wird der Aufbau sogar weiter vereinfacht, und auf diese Weise werden die Kosten herabgesetzt. The final assembly operations include painting on a sealing material, e.g. graphite paste, onto the forsterite pipe at the mounting shoulder or the flange and the compression of this sealing material between one Metal body and the pressure nut. Alternatively, the forsterite pipe can be used without the mounting ring can be made, and there can be a compression stuffing box for sealing be used. This even further simplifies the structure, and on top of this Way, the cost is reduced.

Die Vorteile des verbesserten Fühlers gemäß der Erfindung sind insbesondere folgende: (1) er ist einfach; (2) er hat sehr wenige Teile; (3) die Menge an Platin, die verwendet wird, ist sehr klein; (4) er ist genau und arbeitet reproduzierbar, so daß er bei industriellen Anwendungen zur Anzeige des wahren Sauerstoffgehalts verwendet werden kann; (5) alle Verbindungen mit unterschiedlichen Materialien sind ausgeschaltet worden; und (6) der Fühler hat gezeigt, daß er bei 7040C während einer langen Zeitdauer arbeitet, also bei einer Temperatur, die merkbar niedriger als 8160C, die Betriebstemperatur anderer industrieller Fühler, ist. Diese relativ niedrige Betriebstemperatur in einer industriellen Umgebung stellt eine ausgeprägte Verbesserung gegenüber den derzeit erhältlichen, kommerziellen Fühlern dar. Darüberhinaus hat sich gezeigt, daß der Einbau dieses Fühlers direkt in Schornsteingassysteme im Vergleich zu anderen verfügbaren Fühlern sehr einfach durchgeführt werden kann. The advantages of the improved probe according to the invention are particular the following: (1) it is simple; (2) it has very few parts; (3) the amount of platinum, which is used is very small; (4) it is accurate and reproducible, so that it can be used for display in industrial applications of the true Oxygen content can be used; (5) all connections with different Materials have been turned off; and (6) the feeler has shown that it is at 7040C works for a long period of time, i.e. at a temperature that is noticeable lower than 8160C, which is the operating temperature of other industrial sensors. These relatively low operating temperature in an industrial environment represents a marked improvement over currently available commercial sensors In addition, it has been shown that the installation of this sensor directly in chimney gas systems can be carried out very easily compared to other available sensors.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht bzw. einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der Erfindung durch dessen Achse; und Fig. 2 eine Endschnittansicht gemäß der Linie 2-2 der Fig. 1. The invention is described below with reference to one in FIGS. 1 and 2 of the Drawing illustrated, particularly preferred exemplary embodiment explained in more detail; 1 shows a side sectional view or a longitudinal section of an exemplary embodiment the invention through its axis; and Figure 2 is an end sectional view along the line 2-2 of Fig. 1.

Der verbesserte Sensor, der allgemein mit 10 bezeichnet ist, umfaßt ein allgemein rohrförmiges Metallkörperteil 12, das vorzugsweise aus einem korrosionswiderstandsfähigen Material, wie rostfreiem Stahl, hergestellt ist. Der Körper 12 weist eine Einrichtung, wie z.B. integrale bzw. daran angeformte Gewindegänge 14, zum Befestigen des Fühlers an der Wand eines Kanals, der Rauch- bzw. Abgas enthält, z.B. eines Rauchschornsteins, auf. Das Innere des Körperteils 12 weist ein Innenwandteil 16 und ein abgesetztes Schulterteil 18 auf. Ein elektrisch isolierendes Keramikrohr 22, das aus einem Material hergestellt ist, wie es z. B. Forsterit ist, besitzt einen integralen bzw. damit einstückigen Flansch oder ein umlauf endes Ringteil 24, der bzw. das eine Halteeinrichtung darstellt, die mit der abgesetzten Schulterhalteeinrichtung 18 bzw. dem abgesetzten Schulterteil 18 in dem Körper 12 zusammenwirkt, so daß eine Aufwärtsbewegung des Rohrs 22 relativ zu dem Körper begrenzt wird. Eine Druckmutter 26, die im Gewindeeingriff mit dem Körper 12 steht, verhindert eine Abwärtsbewegung des Rohrs 22 und wirkt mit den Graphitdichtungsteilen 28, 30 zusammen, so daß das Rohr 22 in ortsfester, gasdichter Beziehung zu dem Körper 12 montiert wird. Das obere Ende oder das Fühlende des Keramikrohrs 22 ist bei 36 ausgenommen, so daß es eine für Sauerstoffionen leitfähige, feste Elektrolytscheibe 40 aufnehmen kann, die mittels einer Glasdichtung 44 in der Ausnehmung angebracht ist. Die vordere Elektrode oder die Fühlelektrode 46 und die rückwärtige Bezugselektrode 48 sind in der Form einer Platinpaste auf den Elektrolyten 40 aufgebracht. The improved sensor, indicated generally at 10, comprises a generally tubular metal body portion 12, preferably made from a corrosion resistant Material such as stainless steel. The body 12 has a device such as integral or molded threads 14 for attaching the sensor on the wall of a duct that contains smoke or exhaust gas, e.g. a smoke chimney, on. The interior of the body part 12 has an inner wall part 16 and a recessed one Shoulder part 18. An electrically insulating ceramic tube 22 made of a material is made as it is z. B. Forsterite has an integral or so one-piece flange or a circumferential ring part 24, the or a holding device represents those with the shoulder holding device 18 or the offset shoulder part 18 cooperates in the body 12, so that a Upward movement of the tube 22 relative to the body is limited. A compression nut 26, which is threadedly engaged with the body 12, prevents downward movement of the tube 22 and cooperates with the graphite sealing parts 28, 30, so that the Tube 22 is mounted in a fixed, gas-tight relationship with the body 12. That upper end or the sensing end of ceramic tube 22 is recessed at 36 so that it can accommodate a solid electrolyte disk 40 that is conductive for oxygen ions, which is attached by means of a glass seal 44 in the recess. The front one Electrode or the sense electrode 46 and the rear reference electrode 48 are applied to the electrolyte 40 in the form of a platinum paste.

Vor dem Brennen sowie während die Pastenelektroden 46, 48 noch naß bzw. fließfähig sind, wird in dieselben ein verfilztes, vorderes Keramikscheibenteil 52 und ein verfilztes, rückwärtiges Keramikscheibenteil 54 hineingepreßt. Ein äußeres, leitfähiges Leiterteil 60, das vorzugsweise aus dem gleichen Platinpastenmaterial wie die Elektroden ausgebildet ist, ist auf die Oberfläche des Rohrs 22 aufgemalt bzw. -gebracht, und zwar so, daß es sich von der Fühlelektrode 46, mit der es in Kontakt steht, um das obere Ende des Rohrs und nach abwärts längs der Außenseite des Rohrs in einer flachen Ausnehmung 62 erstreckt, bis es in einer oberen, ringförmigen Ausnehmung 64 endet, die mittels einer angemessenen Ausrüstung bzw. Instrumentation(nicht dargestellt) kontaktiert werden kann. Der Zweck der Ausnehmung 62 besteht darin, das sehr dünne Leiterteil 60 vor Beschädigung oder Bruch zu schützen, wenn das Rohr 22 gehandhabt oder in das Gehäuse 12 eingefügt wird. Ein inneres Platinpastenleiterteil 70 wird in elektrischen Kontakt mit der Bezugselektrodenoberfläche 48 aufgemalt bzw. -gebracht, und weiter nach abwärts auf der inneren Oberfläche des Rohrs 22, um dessen unteres Ende, und in eine untere, ringförmige Ausnehmung 72, die mit einer elektrischen Schaltung (nicht dargestellt) verbunden werden kann. Die aufgebrachten bzw. -gemalten Leitungsteile 60,70 sind natürlich in Kontakt mit den Elektroden 46, 48 aufgebracht bzw. -gemalt worden, bevor die Keramikfilterscheiben 52, 54 dadurch angebracht worden sind, daß man sie in Kontakt mit den nassen Pastenelektroden gedrückt hat. Dann wird das gesamte Rohr 22 in Luft bei einer Temperatur von mindestens etwa 9540C während etwa 30 Minuten gebrannt. Dann werden die Elektroden 46, 48 mit Platinmetall imprägniert, indem man eine Lösung aus Chlorplatinsäure benutzt, die auf die Filterscheiben 52, 54 aufgebracht und dann unter Bedingungen gebrannt wird, bei denen die Reduktion des Platinmetalls bewirkt wird. Die Reduktion wird durch Erhitzen des Rohraufbaus in Wasserstoff während etwa 30 Minuten auf eine Temperatur von etwa 4540C erzielt, wobei der Aufbau bei etwa 4540C in Wasserstoff während etwa 60 Minuten gehalten wird, und wonach der Aufbau in einer Stickstoffatmosphäre abgekühlt wird. Die reduzierten Platinteilchen 76 sind gleichförmig über die Elektrodenoberflächen 46, 48 verteilt.Before firing and while the paste electrodes 46, 48 are still wet or are flowable, a matted, front ceramic disc part becomes in the same 52 and a matted, rear ceramic disc part 54 pressed into it. An outer, conductive conductor part 60, which is preferably made of the same platinum paste material how the electrodes are formed is painted on the surface of the tube 22 or -brought, in such a way that it is from the sensing electrode 46, with which it is in Contact is made around the top of the tube and down along the outside of the tube extends in a shallow recess 62 until it is in an upper, annular Recess 64 ends, which by means of appropriate equipment or instrumentation (not shown) can be contacted. The purpose of recess 62 is to to protect the very thin conductor part 60 from damage or breakage when the pipe 22 is handled or inserted into the housing 12. An inner platinum paste conductor part 70 is painted in electrical contact with reference electrode surface 48 brought, and further downward on the inner surface of the tube 22, around the lower end, and in a lower, annular recess 72, which is with a electrical circuit (not shown) can be connected. The angry or painted pipe parts 60.70 are of course in contact with the electrodes 46, 48 have been applied or painted before the ceramic filter discs 52, 54 have been attached by placing them in contact with the wet paste electrodes has pressed. Then the entire tube 22 is in air at a temperature of at least Fired at about 9540C for about 30 minutes. Then the electrodes 46, 48 with Platinum metal is impregnated using a solution of chloroplatinic acid which applied to the filter disks 52, 54 and then fired under conditions in which the reduction of the platinum metal is effected. The reduction is through Heat the tube assembly in hydrogen to a temperature for about 30 minutes of about 4540C, with the build-up at about 4540C in hydrogen for about Is held for 60 minutes and then the assembly is cooled in a nitrogen atmosphere will. The reduced platinum particles 76 are uniform across the electrode surfaces 46, 48 distributed.

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung einen Sauerstoffuhler, der speziell für die Verwendung in einem industriellen Luft/Brennstoff-Steuersystem geeignet ist und die Fähigkeit hat, den aktuellen Sauerstoffgehalt quantitativ in industriellen Situationen zu messen, in denen eine außerhalb des stöchiometrischen Bereichs liegende Luft/Brennstoff-Steuerung gewünscht wird. Der Fühler ist ziemlich einfach, und er kann leicht verwendet werden, da er genaue, reproduzierbare Ablesungen bzw. Briefly summarized, the invention relates to an oxygen scavenger, which is specifically designed for use in an industrial air / fuel control system is suitable and has the ability to quantitatively convert the current oxygen content into Measure industrial situations where one is outside of stoichiometric Areal air / fuel control is desired. The feeler is pretty simple and easy to use as it gives accurate, reproducible readings respectively.

Anzeigen von Fühler zu Fühler und während langer Zeitdauern erbringt. Die Leitungen zu der festen Elektrolytscheibe sind aus dem gleichen Material wie die Elektroden und erstrecken sich zu dem entfernten Ende des Fühlers, so daß Verbindungen aus unterschiedlichen Materialien ausgeschaltet werden. Verfilzte Keramikscheiben, die auf die Naßpastenelektroden vor dem Brennen aufgebracht werden, dienen dazu, die mit dem Fühler in Berührung kommenden Gase zu filtern, und sie wirken als Dochte, die eine gleichförmige Dispersion von Chlorplatinsäure auf den Pastenelektroden ermöglichen.Displays from sensor to sensor and for long periods of time. The leads to the solid electrolyte disk are made of the same material as the electrodes and extend to the distal end of the probe, making connections made of different materials can be turned off. Matted ceramic discs, which are applied to the wet paste electrodes before firing, serve to to filter the gases that come into contact with the sensor, and they act as wicks, a uniform dispersion of chloroplatinic acid on the paste electrodes enable.

Claims (9)

Patentansprüche 1. Sauerstoffühler für die Messung der Sauerstoffkonzenkation in industriellen Rauch- bzw. Abgasen, mit einem Gehäuse und einer Einrichtung auf dem Gehäuse zum Anbringen des Fühlers an der Wand eines ein Rauch- bzw. Abgas enthaltenden Kanals, so daß das innere Ende oder das Fühlende des Gehäuses den Gasen in dem Kanal ausgesetzt ist, während das äußere Ende oder das Bezugsende der Atmosphäre ausgesetzt ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein nicht-elektrisch leitfähiges Rohr (22) innerhalb des Gehäuses (12,26) angebracht ist und ein Fühlende hat, das sich über das Fühlende des Gehäuses hinaus erstreckt, sowie ein Bezugsende, das sich über das Bezugsende des Gehäuses hinaus erstreckt; daß eine Halteeinrichtung (24) auf dem Rohr (22) zwischen dessen Enden vorgesehen ist, die mit einer Halteeinrichtung (18) in dem Gehäuse (12, 26) zusammenwirkt, so daß das Rohr (22) ortsfest positioniert und in gasdichter Beziehung zu dem Gehäuse abgedichtet wird; daß eine Sauerstoffionen leitende, feste Elektrolytscheibe (40) in einer Ausnehmung (36) in dem Fühlende des Rohrs (22) abdichtend vorgesehen ist, wobei Fühl- und Bezugselektrodenbeschichtungen (46,48) auf den Fühl- und Bezugsoberflächen der Elektrolytscheibe (40) vorgesehen sind; daß sich leitfähige Streifen (60,70) von bzw. aus den Elektrodenbeschichtungen aus der Platingruppe kontinuierlich längs ihm wesentlichen der gesamten Länge des Rohrs (22) erstrecken, so daß sie die Fühl-und Bezugselektrodenbeschichtungen (46,48) auf der Elektrolytscheibe (40) mit im Abstand voneinander vorgesehenen Kontaktstellen (64,72) benachbart dem Bezugsende des Rohrs (22) elektrisch verbinden; daß ein verfilztes Keramikfaserfilterteil (52,54) in gebundenem Kontakt mit den Elektrodenbeschichtungen (46,48) auf jeder Seite der Elektrtscheibe (40) angeordnet ist; und daß eine gleichförmig verteilte bzw. dispergierte Beschichtung aus einem Metall der Platingruppe in Kontakt mit den Elektrodenbeschichtungen (46,48) vorgesehen ist. Claims 1. Oxygen sensor for measuring the oxygen concentration in industrial smoke or exhaust gases, with a housing and a device the housing for attaching the sensor to the wall of a smoke or exhaust gas containing Channel so that the inner end or the sensing end of the housing allows the gases in the channel exposed while the outer end or the reference end is exposed to the atmosphere is, as a result, that a non-electrically conductive Tube (22) is mounted inside the housing (12,26) and has a sensing end that extends beyond the sensing end of the housing and a reference end that extends beyond the reference end of the housing; that a holding device (24) is provided on the tube (22) between its ends, which is provided with a holding device (18) cooperates in the housing (12, 26) so that the tube (22) is positioned in a stationary manner and sealed in gas-tight relationship with the housing; that an oxygen ion conductive solid electrolyte disk (40) in a recess (36) in the sensing end of the tube (22) is provided in a sealing manner, with sensing and reference electrode coatings (46,48) are provided on the sensing and reference surfaces of the electrolyte disk (40) are; that conductive strips (60,70) from or from the electrode coatings from the platinum group continuously along substantially the entire length of the Tube (22) so that they extend the sensing and reference electrode coatings (46,48) on the electrolyte disk (40) with contact points provided at a distance from one another Electrically connecting (64,72) adjacent the reference end of the tube (22); that a matted Ceramic fiber filter part (52,54) in bonded contact with the electrode coatings (46,48) is arranged on each side of the electrical disk (40); and that one uniform distributed or dispersed coating of a metal of the platinum group in contact with the electrode coatings (46,48) is provided. 2. Sauerstoffühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (36) tiefer als die kombinierte Dicke der Elektrolytscheibe (40) und eines der Filterteile (52) ist.2. Oxygen sensor according to claim 1, characterized in that the Recess (36) deeper than the combined thickness of the electrolyte disk (40) and is one of the filter parts (52). 3. Sauerstoffülzler nach Anspruch loder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Filterteile (52,54) eine Dicke von etwa 1,02 mm hat.3. Oxygen filler according to claim 1 or 2, characterized in that that each of the filter parts (52,54) has a thickness of about 1.02 mm. 4. Sauerstoffühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Elektrolyt (40) mit Yttriumoxid stabilisiertes Zirkondioxid ist.4. Oxygen sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the solid electrolyte (40) is yttria stabilized zirconia. 5. Sauerstoffühler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung auf dem Rohr (22) ein sich radial nach auswärts erstreckender Flansch (24) ist, der in dem Gehäuse gegen eine Vorwärtsbewegung mittels einer schulterförmigen Ausnehmung (18) zurückgehalten und gegen eine Rückwärtsbewegung relativ zu dem Gehäuse mittels eines Halteteils (26) in dem Gehäuse zurückgehalten wird, wobei der Flansch (24) relativ zu der Ausnehmung (18) und dem Halteteil (26) durch Dichtungseinrichtungen (28,30) abgedichtet ist.5. Oxygen sensor according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the holding device on the tube (22) is a radially outwardly extending Flange (24) is in the housing against forward movement by means of a shoulder-shaped Recess (18) retained and against backward movement relative to the housing is retained in the housing by means of a retaining part (26), the flange (24) relative to the recess (18) and the holding part (26) by sealing devices (28,30) is sealed. 6. Sauerstoffühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der leitfähigen Streifen (60) in einer Längsnut (62) vertieft angeordnet ist, die in der äußeren Oberfläche des Rohrs (22) ausgebildet ist.6. Oxygen sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that that one of the conductive strips (60) is recessed in a longitudinal groove (62) which is formed in the outer surface of the tube (22). 7. Sauerstoffühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der leitfähigen Streifen (60) an die Fühlelektrodenbeschichtung(52) gebunden ist und sich von dieser längs der Wand der Ausnehmung (36), über das Fühlende des Rohrs (22) und längs der äußeren Oberfläche desselben zu einer Endstelle (64) zwischen dem Bezugs ende des Gehäuses und dem Bezugs ende des Rohrs erstreckt; und daß der andere leitfähige Streifen (70) an die Bezugselektrodenbeschichtung (48) gebunden ist und sich längs der inneren Oberfläche des Rohrs (22), über das Bezugsende des Rohrs zu einer Endstelle (72) erstreckt, die näher am Bezugsende des Rohrs liegt als die Endstelle (64) des einen leitfähigen Streifens (60).7. oxygen sensor according to claim 6, characterized in that one the conductive strip (60) is bonded to the sense electrode coating (52) and extending therefrom along the wall of the recess (36), over the sensing end of the tube (22) and along the outer surface thereof to an end point (64) between the reference end of the housing and the reference end of the tube extends; and that the other conductive strips (70) bonded to the reference electrode coating (48) is and along the inner surface of the tube (22) over which Reference end of the tube extends to an end location (72) closer to the reference end of the tube lies as the terminus (64) of the one conductive strip (60). 8. Sauerstoffühler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähigen Streifen (60,70) in einem Paar Ausnehmungen (64,72) enden, die im Umfang des Rohrs (22) benachbart von dessen Bezugsende ausgebildet sind.8. oxygen sensor according to claim 7, characterized in that the conductive strips (60,70) in a pair of recesses (64,72) end in the circumference of the tube (22) are formed adjacent to its reference end. 9. Verfahren zur Herstellung eines Sauerstoffühlers, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: man nimmt ein nichtgebranntes, elektrisch nicht leitfähiges, hohles Keramikrohr und bildet eine Ausnehmung von reduziertem Durchmesser in dem inneren Ende oder dem Fuhlende desselben aus; man ordnet eine Beschichtung von Glasdichtungsmaterial auf dem Boden der Ausnehmung an; man bringt eine Beschichtung aus einer Platinpastenelektrode auf jeder Seite einer Scheibe aus einem für Sauerstciffionen leitfähigen, festen Elektrolyten auf; man ordnet diese Elektrolytscheibe in der Ausnehnung an, und zwar so, daß sich deren äußere Bezugsoberfläche in Kontakt mit dem Glasdichtungsmaterial befindet; man bringt einen Streifen von Platinpaste an der äußeren Bezugselektrode auf der Scheibe und längs der inneren Oberfläche des Rohrs bis zu dessen äußerem Ende oder dessen Bezugsende auf; man bringt einen Streifen von Platinpaste an der inneren Fühlelektrode der Scheibe, um das innere Ende des Keramikrohrs und längs dessen äußerer Oberfläche bis zu einer Stelle in der Nähe des Bezugsendes des Rohrs auf; man drückt eine Keramikfaserfilterscheibe in die Platinpastenelektroden auf jeder Seite der Elektrolytscheibe; man brennt das Rohr in Luft bei einer Temperatur von mindestens etwa 9540C und imprägniert die Elektroden mit Platinmetall, indem man eine Lösung aus Chlorplatinsäure benutzt, die auf die Filter aufgebracht wird, und dann brennt man unter solchen Bedingungen, daß die Reduktion des Platinmetalls bewirkt wird.9. A method for producing an oxygen sensor, in particular according to one of claims 1 to 8, characterized by the following process steps: a non-fired, electrically non-conductive, hollow ceramic tube is used and forms a recess of reduced diameter in the inner end or the feeling of it from; one arranges a coating of glass sealing material on the bottom of the recess; a coating of a platinum paste electrode is applied on each side of a disk made of a solid, conductive for oxygen diffusion Electrolytes on; one arranges this electrolyte disk in the recess, namely so that their outer reference surface is in contact with the glass sealing material is located; a strip of platinum paste is placed on the external reference electrode on the disc and along the inner surface of the tube to the outside thereof End or its reference end on; a strip of platinum paste is attached to the inner sensing electrode of the disc, around the inner end of the ceramic tube and lengthways its outer surface to a point near the reference end of the pipe on; a ceramic fiber filter disk is pressed into the platinum paste electrodes each side of the electrolyte disk; the tube is burned in air at a temperature of at least about 9540C and impregnates the electrodes with platinum metal by adding a solution of chloroplatinic acid is used and applied to the filters, and then firing under such conditions that the reduction of the platinum metal is effected.