一種氣體濃度傳感器探頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣體濃度傳感器探頭，屬于氣體傳感器領(lǐng)域。所述氣體濃度傳感器探頭包括敏感芯體、外殼和與該外殼固定相連的壓環(huán)；所述敏感芯體設(shè)置在外殼與壓環(huán)之間，所述敏感芯體與壓環(huán)之間設(shè)有過濾元件；所述外殼上開有多個(gè)管腳孔，每個(gè)管腳孔內(nèi)裝有一根管腳引線，各管腳引線均與所述敏感芯體電連接。本發(fā)明設(shè)計(jì)獨(dú)特，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，降低了成本，并適于多種傳感器敏感芯體封裝，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
【專利說明】一種氣體濃度傳感器探頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于測(cè)氣體濃度傳感器芯體的防側(cè)漏、易安裝的傳感器探頭結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]薄膜氫氣傳感器是用來檢測(cè)氣體中氫氣濃度儀器，其核心元件是氫敏芯體。目前，氫敏芯體封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用的是T05封裝形式。選用T05封裝形式傳感器探頭與傳感器基座配合難于保證氣密性，且無標(biāo)準(zhǔn)的密封裝配要求，導(dǎo)致設(shè)計(jì)員只憑經(jīng)驗(yàn)完成傳感器基座與傳感器探頭配合接口設(shè)計(jì)，必須夾壓O型密封圈從而防止含氫混合氣體側(cè)漏。密封圈不但對(duì)密封材料要求很高，良好的密封材料如各種改性聚四氟乙烯等因?qū)儆谀承┢髽I(yè)的專利技術(shù)而成本較高，而且也增加了傳感器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有的氫敏芯體封裝形式的不足，本發(fā)明旨在提供一種氣體濃度傳感器探頭，該傳感器探頭設(shè)計(jì)獨(dú)特，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，降低成本，并適于多種傳感器敏感芯體封裝。該封裝結(jié)構(gòu)不僅能滿足傳感器氣密性技術(shù)指標(biāo)，而且規(guī)范了傳感器基座與探頭配合接口設(shè)計(jì)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種氣體濃度傳感器探頭，包括敏感芯體，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，還包括外殼和與該外殼固定相連的壓環(huán)；所述敏感芯體設(shè)置在外殼與壓環(huán)之間，所述敏感芯體與壓環(huán)之間設(shè)有過濾元件；所述外殼上開有多個(gè)管腳孔，每個(gè)管腳孔內(nèi)裝有一根管腳引線，各管腳引線均與所述敏感芯體電連接。
[0005]以下為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案:
作為一種具體的結(jié)構(gòu)形式，所述外殼上開有沉孔，所述敏感芯體固定在外殼的該沉孔的安裝平面上。
[0006]進(jìn)一步地，所述外殼的外周上開有環(huán)形密封溝槽，最好地，該密封溝槽按國標(biāo)GB/T3452.3-2005 設(shè)計(jì)。
[0007]作為一種具體的連接形式，所述各管腳引線與所述敏感芯體通過金絲線相連。
[0008]所述敏感芯體通過耐高溫且耐低溫的強(qiáng)力膠粘結(jié)在所述外殼的沉孔面上。
[0009]所述管腳弓I線通過玻璃燒結(jié)質(zhì)嵌設(shè)在所述管腳孔內(nèi)且與該管腳孔同軸心。
[0010]所述外殼上裝有部分置于密封溝槽內(nèi)的密封圈，本發(fā)明的傳感器探頭通過該O形的密封圈與傳感器基座之間保證密封。
[0011]作為外殼的一種具體的結(jié)構(gòu)形式，所述外殼整體呈柱塞狀。
[0012]所述過濾元件為篩網(wǎng)，該篩網(wǎng)的篩孔孔徑不大于20 μ m，可以有效地防止體積較大顆粒(包括液態(tài)水滴)進(jìn)入傳感器探頭內(nèi)部，對(duì)敏感芯體起到保護(hù)作用。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述管腳孔為六個(gè)，相應(yīng)的管腳引線為六根，并呈圓周分布。
[0014]藉由上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的所述傳感器探頭包括外殼、篩網(wǎng)、壓環(huán)、管腳引線、敏感芯體、密封圈。所述管腳引線嵌設(shè)在所述管腳孔內(nèi)，所述敏感芯體粘接在所述外殼沉孔內(nèi)，所述敏感芯體表面電阻焊盤與所述管腳引線焊接，所述篩網(wǎng)夾在外殼與壓環(huán)間固定，所述外殼與所述壓環(huán)焊接為一體，所述密封圈安裝在所述密封溝槽內(nèi)。所述外殼與所述壓環(huán)采用激光焊接熔融成一體，所述敏感芯體表面焊盤與所述管腳引線間通過金絲球焊接工藝導(dǎo)通；
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明敏感芯體封裝是柱塞式一體式結(jié)構(gòu)、外殼臺(tái)階式設(shè)計(jì)、外型標(biāo)準(zhǔn)化安裝設(shè)計(jì)，減少傳感器基座氣密性設(shè)計(jì)工作，降低傳感器設(shè)計(jì)成本，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0015]2、本發(fā)明敏感芯體封裝結(jié)構(gòu)中，管腳引線采用玻璃燒結(jié)工藝嵌設(shè)在管腳孔內(nèi)，應(yīng)用此工藝不僅保證了良好的氣密性，同時(shí)也保證了管腳引線與金屬外殼絕緣性，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0016]3、本發(fā)明敏感芯體封裝中安裝了篩網(wǎng)，以防止體積較大顆粒(包括液態(tài)水滴)進(jìn)入傳感器探頭內(nèi)部，對(duì)敏感芯體起到保護(hù)作用，延長(zhǎng)了芯體壽命，進(jìn)而延長(zhǎng)了傳感器使用壽命。同時(shí)，多孔篩網(wǎng)可以有效保證氣體均勻、快速擴(kuò)散至敏感芯體表面，不影響傳感器響應(yīng)特性。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，功能作用大，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0017]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的分解三維示意圖；
圖2是圖1的二維半剖面示意圖；
圖3是圖2的A-A剖面圖；
圖4是圖1中所述篩網(wǎng)的不意圖；
圖5是圖1中所述外殼的二維半剖面示意圖。
[0019]在圖中:
1-管腳引線；2-外殼；3_敏感芯體；4-篩網(wǎng)；5-壓環(huán)；6-0型密封圈；7 -玻璃燒結(jié)質(zhì)8 -金絲線；9_篩孔；10_外殼沉孔；11_管腳孔；12_密封溝槽。
【具體實(shí)施方式】
[0020]一種氣體濃度傳感器探頭，如圖1所示，包括外殼2、壓環(huán)5、篩網(wǎng)4、管腳引線1、敏感芯體3、O型密封圈6。在圖2，圖5中，外殼2與壓環(huán)5構(gòu)成敏感芯體封裝主體，二者激光焊接熔融成一體，且篩網(wǎng)4界于二者之間，擠壓固定。6個(gè)管腳引線I 一一嵌在管腳孔11內(nèi)，空隙處充滿玻璃燒結(jié)質(zhì)7，起到到固定、絕緣、密封作用。核心元件敏感芯體3粘接在外殼沉孔10安裝平面上，進(jìn)行烘干固化，達(dá)到良好地附著性。
[0021]在圖2，圖3中，6個(gè)管腳引線I呈圓周排布，敏感芯體3與管腳引線I通過金絲線8引線連接，金絲線8 一端焊在敏感芯體3表面焊盤上，另一端焊在對(duì)應(yīng)管腳引線I接線柱上，焊接方式均為金絲線焊接。
[0022]在圖1，圖4中，篩網(wǎng)4采用316L不銹鋼金屬材料激光加工而成，篩網(wǎng)4厚度為
0.2mm,有100X 100個(gè)、直徑20 μ m的篩孔9。[0023]在圖1，圖5中，外殼2采用314不銹鋼金屬材料機(jī)加工而成，外型呈柱塞式。其中，柱塞外徑為Ob，決定了傳感器基座與傳感器探頭接口大?。缓附优_(tái)階直徑為Φ&，密封溝槽12槽底直徑為Φ C，二者體現(xiàn)了傳感器探頭裝配密封形式，從實(shí)際考慮可選擇柱塞式，也可選擇焊接式；外殼沉孔10直徑為Φ(1，安置敏感芯體3。
[0024]由此，本發(fā)明提供一種標(biāo)準(zhǔn)化、通用型敏感芯體封裝結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)獨(dú)特，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，降低了成本，并適于多種傳感器敏感芯體封裝，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0025]上述實(shí)施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅用于更清楚地說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種氣體濃度傳感器探頭，包括敏感芯體(3)，其特征在于，還包括外殼(2)和與該外殼(2)固定相連的壓環(huán)(5);所述敏感芯體(3)設(shè)置在外殼(2)與壓環(huán)(5)之間，所述敏感芯體(3)與壓環(huán)(5)之間設(shè)有過濾元件；所述外殼(2)上開有多個(gè)管腳孔(11)，每個(gè)管腳孔(11)內(nèi)裝有一根管腳引線(1)，各管腳引線(I)均與所述敏感芯體(3)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體濃度傳感器探頭，其特征在于，所述外殼(2)上開有沉孔(10)，所述敏感芯體(3)固定在該沉孔(10)的安裝平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體濃度傳感器探頭，其特征在于，所述外殼(2)的外周上開有環(huán)形密封溝槽(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體濃度傳感器探頭，其特征在于，所述各管腳引線(I)與所述敏感芯體(3)通過金絲線(8)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體濃度傳感器探頭，其特征在于，所述敏感芯體(3)通過耐高溫且耐低溫的強(qiáng)力膠粘結(jié)在所述外殼(2)的沉孔(10)面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體濃度傳感器探頭，其特征在于，所述管腳引線通過玻璃燒結(jié)質(zhì)(7)嵌設(shè)在所述管腳孔(11)內(nèi)且與該管腳孔(11)同軸心。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體濃度傳感器探頭，其特征在于，所述外殼(2)上裝有部分置于密封溝槽(12)內(nèi)的密封圈(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求廣7之一所述的氣體濃度傳感器探頭，其特征在于，所述外殼(2)整體呈柱塞狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求f7之一所述的氣體濃度傳感器探頭，其特征在于，所述過濾元件為篩網(wǎng)(4)，該篩網(wǎng)(4)的篩孔(9 )孔徑不大于20 μ m。
10.根據(jù)權(quán)利要求廣7之一所述的氣體濃度傳感器探頭，其特征在于，所述管腳孔(11)為六個(gè)，相應(yīng)的管腳引線(I)為六根。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK103439458SQ201310348499
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】王玉明, 謝貴久, 景濤, 白慶星, 張建國, 曹勇飛, 袁云華, 李建果 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所