[发明专利]一种气体浓度传感器探头

说明书

技术领域

本发明涉及气体传感器技术领域，特别涉及一种用于测气体浓度传感器芯体的防侧漏、易安装的传感器探头结构。

背景技术

薄膜氢气传感器是用来检测气体中氢气浓度仪器，其核心元件是氢敏芯体。目前，氢敏芯体封装结构设计中广泛应用的是TO5封装形式。选用TO5封装形式传感器探头与传感器基座配合难于保证气密性，且无标准的密封装配要求，导致设计员只凭经验完成传感器基座与传感器探头配合接口设计，必须夹压O型密封圈从而防止含氢混合气体侧漏。密封圈不但对密封材料要求很高，良好的密封材料如各种改性聚四氟乙烯等因属于某些企业的专利技术而成本较高，而且也增加了传感器结构的复杂性。

发明内容

为了克服现有的氢敏芯体封装形式的不足，本发明旨在提供一种气体浓度传感器探头，该传感器探头设计独特，结构简洁，降低成本，并适于多种传感器敏感芯体封装。该封装结构不仅能满足传感器气密性技术指标，而且规范了传感器基座与探头配合接口设计。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种气体浓度传感器探头，包括敏感芯体，其结构特点是，还包括外壳和与该外壳固定相连的压环；所述敏感芯体设置在外壳与压环之间，所述敏感芯体与压环之间设有过滤元件；所述外壳上开有多个管脚孔，每个管脚孔内装有一根管脚引线，各管脚引线均与所述敏感芯体电连接。

以下为本发明的进一步改进的技术方案：

作为一种具体的结构形式，所述外壳上开有沉孔，所述敏感芯体固定在外壳的该沉孔的安装平面上。

进一步地，所述外壳的外周上开有环形密封沟槽，最好地，该密封沟槽按国标GB/T3452.3-2005设计。

作为一种具体的连接形式，所述各管脚引线与所述敏感芯体通过金丝线相连。

所述敏感芯体通过耐高温且耐低温的强力胶粘结在所述外壳的沉孔面上。

所述管脚引线通过玻璃烧结质嵌设在所述管脚孔内且与该管脚孔同轴心。

所述外壳上装有部分置于密封沟槽内的密封圈，本发明的传感器探头通过该O形的密封圈与传感器基座之间保证密封。

作为外壳的一种具体的结构形式，所述外壳整体呈柱塞状。

所述过滤元件为筛网，该筛网的筛孔孔径不大于20μm，可以有效地防止体积较大颗粒（包括液态水滴）进入传感器探头内部，对敏感芯体起到保护作用。

根据本发明的实施例，所述管脚孔为六个，相应的管脚引线为六根，并呈圆周分布。

藉由上述结构， 本发明的所述传感器探头包括外壳、筛网、压环、管脚引线、敏感芯体、密封圈。所述管脚引线嵌设在所述管脚孔内，所述敏感芯体粘接在所述外壳沉孔内，所述敏感芯体表面电阻焊盘与所述管脚引线焊接，所述筛网夹在外壳与压环间固定，所述外壳与所述压环焊接为一体，所述密封圈安装在所述密封沟槽内。所述外壳与所述压环采用激光焊接熔融成一体，所述敏感芯体表面焊盘与所述管脚引线间通过金丝球焊接工艺导通；

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明敏感芯体封装是柱塞式一体式结构、外壳台阶式设计、外型标准化安装设计，减少传感器基座气密性设计工作，降低传感器设计成本，适合大规模推广应用。

2、本发明敏感芯体封装结构中，管脚引线采用玻璃烧结工艺嵌设在管脚孔内，应用此工艺不仅保证了良好的气密性，同时也保证了管脚引线与金属外壳绝缘性，适合大规模推广应用。

3、本发明敏感芯体封装中安装了筛网，以防止体积较大颗粒（包括液态水滴）进入传感器探头内部，对敏感芯体起到保护作用，延长了芯体寿命，进而延长了传感器使用寿命。同时，多孔筛网可以有效保证气体均匀、快速扩散至敏感芯体表面，不影响传感器响应特性。结构简洁，功能作用大，适合大规模推广应用。

 

以下结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

附图说明

图1是本发明一种实施例的分解三维示意图；

图2是图1的二维半剖面示意图；

图3是图2的A-A剖面图；

图4是图1中所述筛网的示意图；

图5是图1中所述外壳的二维半剖面示意图。

在图中：

1-管脚引线；2-外壳；3-敏感芯体；4-筛网；5-压环；6-O型密封圈；7 -玻璃烧结质；8 -金丝线；9-筛孔；10-外壳沉孔；11-管脚孔；12-密封沟槽。

具体实施方式