[发明专利]传感器模块以及用于传感器模块的电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量电变量的传感器模块以及一种相应的电极，所述传感器模块具有至少一个设置在由电绝缘的材料构成的壳体中的电极，所述电极能够经由连接电缆连接到电测量装置上。

背景技术

开始提及类型的传感器模块能够用于在固态环境中、例如在土壤中确定局部的电变量，例如电阻、电流强度或者电压。因为土壤中的众所周知的电变量、例如电阻与土壤的成分、特别是与土壤中的土壤构成和液体含量或者液体分布相关地发生改变，所以例如使用这类传感器模块，以便检测垃圾堆放场的和存放点的密封装置中的泄漏。根据垃圾堆放场存放物质的类型，在此，传感器模块暴露于部分显著侵蚀性的环境，使得除了传感器模块的接触表面的良好的导电性以外，对于传感器模块的功能可靠性而言重要的是，所述传感器模块证实为是化学耐久的。除此之外，当然对于开始提及类型的传感器模块的功能可靠性而言十分重要的是，所述传感器模块具有足够的机械稳定性，以便承受住在土壤中出现的机械负荷。

发明内容

因此，本发明基于下述目的，提出一种传感器模块，所述传感器模块除了良好的电接触性、即小的接触电阻以外还具有大的化学耐久性并且除此之外还具有大的机械稳定性。这些要求当然尤其涉及设置在传感器模块中的电极，所述电极直接接触环境进而相应地直接经受环境影响。

为了实现所述目的，根据本发明的传感器模块具有权利要求1的特征。根据本发明的电极具有权利要求16的特征。

根据本发明，传感器模块的电极具有设置在由碳材料构成的内部的接触板和外部的接触板之间的传感器元件，所述传感器元件与连接电缆连接，其中电极的外部的接触板设置在壳体的外面中。通过将能够例如由曲折形地构成的传感器导线构成的传感器元件设置在由碳材料构成的两个接触板之间，能够实现传感器元件的下述安置，所述安置除了良好的导电性以外还提供对灵敏的传感器元件的机械保护，并且除此之外，所述安置对于传感器元件的功能作用而言也在化学侵蚀性的环境中具有重要的化学耐久性。

优选地，传感器元件能够由无腐蚀性的材料形成或者由设有无腐蚀性的覆层的材料形成。例如，传感器元件能够具有金覆层。

因此，整体上，通过传感器元件夹层状地容纳在由碳构成的接触板之间，相对于机械的和化学的应力对传感器元件的保护性的屏蔽是可能的，以及同时在朝向接触板的例如由土壤形成的周围区域和设置在接触板之间的传感器元件之间的可靠的电接触也是可能的。

导电板当然尤其适合于用作为接触板，所述导电板作为气密的并且液密的板在热压法中由碳材料制造，所述碳材料具有由热固性塑料和碳颗粒组成的混合物，并且所述导电板在成型过程后是碳化的并且是防水的以实现气密性和液密性。这类特征在于高的形状稳定性的板的制造在WO2000/016424中描述，其公开内容在此并入本文。

有利地，传感器元件在这类板成型时就已经能够设置在接触板的碳材料中，使得在制成的接触板中，传感器元件嵌入地容纳在接触板中。

为了能够实现传感器元件在接触板之间的限定的设置，有利的是，为了将传感器元件设置在接触板之间，构成在接触板的连接平面中构成的容纳腔。

为了能够实现在传感器元件和接触板之间的尽可能可靠的接触，用于嵌入传感器元件的容纳腔能够由能导电的填充料填充，其中碳例如在构成为所谓的“捣料(Stampfmasse)”时对此是特别适合的，所述捣料在将传感器元件设置在容纳腔中之后能够填入到容纳腔中并且在所述容纳腔中密封，使得能够实现在传感器元件和由碳构成的接触板之间的尤其小的接触电阻。

也尤其有利的是，容纳腔通过在至少一个接触板表面中的匹配于传感器元件的结构的凹部构成，其中容纳腔优选通过接触板表面中的铣削部来构成。

电极的尤其可靠并且受保护的设置在下述情况下是可能的：电极设置在壳体的承载板的一侧上时，使得电极的接触板设置在承载板表面中的电极容纳部中。

如果电极容纳部设有在电极容纳部的容纳部底部上构成的支撑边缘，使得内部的接触板设置在容纳部底部上并且外部的接触板设置在支撑边缘上，那么在电极和壳体或者承载板之间的尤其可靠的连接是可能的。

为了将电极或者接触板固定在承载板上以及同时为了相对于周围密封电极而有利的是，在外部的接触板和承载板表面中的电极容纳部的开口边缘之间形成的边缘间隙由不传导的、硬化的塑料材料填充。