專(zhuān)利名稱(chēng)：寬量限電解式氣體濕度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬傳感器類(lèi)，具體涉及一種測(cè)量氣體濕度測(cè)試儀的傳感元件。
目前，國(guó)內(nèi)外用于測(cè)量氣體濕度的測(cè)試儀，在設(shè)計(jì)方面都側(cè)重于測(cè)試儀的方法要求，而不注重測(cè)試儀的材料工藝選擇。美國(guó)專(zhuān)利№4800000“微量濕度測(cè)量系統(tǒng)與測(cè)量方法”所設(shè)計(jì)的電解池結(jié)構(gòu)是，電極絲附繞在一玻璃管的內(nèi)壁上，且偏重了方法的要求，雖然使測(cè)量下限延伸了許多，量程為2.00～0.005ppm，文中說(shuō)也適用于2000ppm，實(shí)際上對(duì)高量程氣體濕度的測(cè)量很難測(cè)準(zhǔn)。這是因?yàn)樗谖畡㏄2O5中添加了有機(jī)物，這樣在同樣的極距間使吸水劑P2O5的含量減少，其缺點(diǎn)是電截池的吸水效率低，動(dòng)態(tài)內(nèi)阻高。導(dǎo)致測(cè)量氣體濕度的準(zhǔn)確度低、測(cè)量誤差大，同時(shí)限制了氣體濕度傳感器的量限，且增大了成本。另有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)國(guó)外提高量限是增加了一個(gè)能夠滲水的阻擋層或兩個(gè)電解池的結(jié)構(gòu)，這與本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)完全不同，且氣體濕度測(cè)量的量限最大不超過(guò)5000ppm。
本實(shí)用新型的目的是提供一種準(zhǔn)確度高、寬量限的電解式氣體濕度測(cè)量?jī)x的傳感元件。
該寬量限電解式氣體濕度傳感器，是由絕緣架(101、201)、定位螺栓(102、202)、電極絲支撐件(103、203)、吸水劑(105、205)、電極絲(106、206)、電極絲引出線(107、207)、外套管(108、208)、緊固螺絲(109、210)、橡膠墊(111、112、213、214)、支座(116、117)所組成。其特征是它的電極絲支撐件(103、203)是用絕緣材料制成的帶中心孔的棒狀芯體，其外表面做有繞線用螺旋槽，使兩根電極絲(106、206)能平行地繞在電極絲支撐件(103、203)的外表面，電極絲是兩根鉑絲，在電極絲(106、206)和電極絲支撐件(103、203)的表面涂有吸水劑(105、205)，棒狀芯體用粘合劑(104、204)粘在定位螺栓(102、202)上，電極絲(106、206)末端與電極絲引出線(107、207)連接從棒狀芯體中心孔引出與電極絲(106、206)首端連接后，電極絲引出線(107、207)固定在絕緣架(101、201)上，在電極絲支撐件(103、203)的外邊再套上一用絕緣材料制成的外套管(108、208)，用緊固螺栓(102、202)、緊固螺絲(109、210)、橡膠墊(111、112、213、214)把電極絲支撐件(103、203)固定在兩端具有進(jìn)氣口(120、220)和出氣口(121、221)的支座上。電極絲支撐件(103、203)最好是用玻璃材料制成的，且外表面是做了磨砂處理的表面，可使其表面積增大，使吸水劑(105、205)更多更易于附著其上，大大增加了電解池的吸水效率，改善了電解條件，這樣就滿足了擴(kuò)大量限、提高測(cè)量準(zhǔn)確度的要求，且降低了成本。
本實(shí)用新型做為寬量限、測(cè)量準(zhǔn)確度高的電解式氣體濕度傳感器濕敏元件，它不同于國(guó)內(nèi)外同類(lèi)性質(zhì)的元件。它的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試上限高，可達(dá)到20000ppm或更高，吸水劑(105、205)P2O5涂層均勻不易脫落，且吸水效率大，電解條件改善，測(cè)試范圍在2～20000ppm或更高。
為了使本實(shí)用新型寬量限電解式氣體濕度傳感器擴(kuò)大量限、提高測(cè)量準(zhǔn)確度、減小誤差，對(duì)電極絲支撐件(103、203)的外表面進(jìn)行了磨砂處理，擴(kuò)大了其表面積。
附

圖1為本實(shí)用新型寬量限電解式氣體濕度傳感器的普通型結(jié)構(gòu)剖視圖。
附圖2為本實(shí)用新型寬量限電解式氣體濕度傳感器的防爆型結(jié)構(gòu)剖視圖。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步作實(shí)施例說(shuō)明實(shí)施例一如附圖一所示，是本實(shí)用新型寬量限電解式氣體濕度傳感器的普通型。其電極絲支撐件(103)用粘合劑(104)粘在定位螺栓(102)上，電極絲(106)末端與電極絲引出線(107)連接從棒狀芯體的端部引出與電極絲(106)首端連接后，電極絲引出線(107)固定在絕緣架(101)上，定位螺栓(102)墊上橡膠墊(111)緊固在支座1(116)上。在電極絲支撐件(103)外面套以外套管(108)，通過(guò)橡膠墊(112)、緊固螺絲(109)把電極絲支撐件(103)固定在支座1(116)和支座2(117)上面，使傳感器聯(lián)成整體。被測(cè)氣體從進(jìn)氣口(120)進(jìn)入，通過(guò)電極絲支撐件(103)與外套管(108)間的間隙，經(jīng)脫水后由排氣口(121)排出。
本傳感器的電極絲支撐件(103)如附圖1－A放大圖所示；為一棒狀玻璃元件，也可選用塑料元件如聚四氟乙烯，對(duì)于塑料元件要有良好的電氣絕緣性能，親水而不吸水，線漲系數(shù)小。一般為一定長(zhǎng)度的棒狀芯體，本實(shí)用新型對(duì)其電極絲支撐件(103)棒狀芯體進(jìn)行了磨砂加工處理，使其表面積增大。并在其上做有繞線用的螺旋槽，使電極絲(106)平行繞在棒狀芯體的螺旋槽內(nèi)，即玻璃棒狀芯體的外面，電極絲(106)為二根鉑絲。因其表面積增大，使吸水劑(105)P2O5更易于附著其上，在相同極間距離的藥量增大了，也就增大了有效吸收面積，使吸水劑(105)P2O5更加充分地與氣體中的水份接觸。因此它使傳感器擴(kuò)大了量限，同時(shí)對(duì)氣體濕度的測(cè)試更加趨于準(zhǔn)確，且降低了成本。
實(shí)施例二在需要防爆的場(chǎng)合，實(shí)施例一所述普通型的氣體濕度傳感器是無(wú)法勝任的。如附圖二所示；本實(shí)用新型寬量限電解式氣體濕度傳感器的防爆型能較好地滿足防爆的要求。它由電極絲支撐件(203)，經(jīng)過(guò)磨砂處理后，用粘合劑(204)粘在定位螺栓(202)上，通過(guò)緊固螺母(215)緊固在金屬(黃銅或不銹鋼)外殼2(219)上面，定位螺栓(202)與外殼2(219)之間墊有密封用橡膠墊(214)。電極絲(206)末端與電極絲引出線(207)連接從定位螺栓(202)的中心孔引出與電極絲首端聯(lián)接后，電極絲引出線固定在絕源架(201)上面。如附圖2－B放大圖所示的電極絲支撐件(203)，在電極絲支撐件(203)外表面做有繞線用的螺旋槽，使其平行繞在玻璃棒狀芯體的螺旋槽內(nèi)，即玻璃棒狀芯體的外面，電極絲(206)是二根鉑絲。在繞有電極絲(206)的工作面上涂有吸水劑(205)P205藥膜，用聚四氟乙烯外套管(208)套在電極絲支撐件(203)的外面，它的厚度為3mm。它的下端有一臺(tái)面，當(dāng)套管(208)套在電極絲支撐件(203)上并放入外殼2(219)后，它的臺(tái)面與外殼2(219)的上端面同處于同一水平，金屬外殼1(218)則從外套管(208)的上端套入，套入前先墊好橡膠墊(213)，后用緊固螺絲(210)將其壓緊在外殼2(219)上。使傳感器聯(lián)成一個(gè)整體，被測(cè)氣體從進(jìn)氣口(220)進(jìn)入，通過(guò)電極絲支撐件(203)與外套管(208)之間的間隙，脫水后由出氣口(221)排出。
本傳感器防爆型的電極絲支撐件(203)的直徑為普通型的3倍。而外套管(208)不用玻璃而改用塑料件，整個(gè)棒狀芯體被封裝在金屬外殼1(218)和金屬外殼2(219)里面，為本防爆型傳感器防爆性提供了技術(shù)保證，且大大簡(jiǎn)化了組裝程序，提高了氣密性。
以上二種實(shí)施例主要說(shuō)明了本實(shí)用新型式是以改善電解條件，增加吸水劑的吸收效率來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，所以提高量限、減小誤差提高測(cè)量準(zhǔn)確性是可以實(shí)現(xiàn)的。
權(quán)利要求1.一種寬量限電解式氣體濕度傳感器，它是由絕緣架、定位螺栓、電極絲支撐件、吸水劑、電極絲、電極絲引出線、外套管、緊固螺絲、橡膠墊、支座所組成，其特征是它的電極絲支撐件是用絕緣材料制成的帶中心孔的棒狀芯體，其外表面刻有繞線用螺旋槽，使兩根電極絲能平行地繞在電極絲支撐件的外表面，在電極絲和電極絲支撐件的表面涂有吸水劑，棒狀芯體用粘合劑粘在定位螺栓上，電極絲末端與電極絲引出線連接從棒狀芯體中心孔引出與電極絲首端連接，電極絲引出線固定在絕緣架上，在電極絲支撐件的外邊再套上一用絕緣材料制成的外套管，用緊固螺栓、緊固螺絲、橡膠墊把電極絲支撐件固定在兩端具有進(jìn)氣口和出氣口的支座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬量限電解式氣體濕度傳感器，其特征在于它的電極絲支撐件最好是用玻璃材料制成，且其外表面是做了磨砂處理的表面。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬傳感器類(lèi)，是一種寬量限電解式氣體濕度傳感器。做為寬量限、測(cè)量準(zhǔn)確度高的電解式氣體濕度傳感器傳感元件，它不同于國(guó)內(nèi)外同類(lèi)性質(zhì)的元件。它具有測(cè)試上限高，可達(dá)到20000ppm或更高，誤差小、測(cè)試準(zhǔn)確度高，吸水劑(105、205)P
文檔編號(hào)G01N27/26GK2127787SQ92227179
公開(kāi)日1993年3月3日 申請(qǐng)日期1992年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月15日
發(fā)明者韓慶蓬 申請(qǐng)人:北京電力科學(xué)研究所