气体传感器的制作方法

文档序号:5840764阅读:82来源:国知局
专利名称:气体传感器的制作方法
技术领域
本发明关于感测设备,尤其涉及一种电化学气体传感器。
背景技术
气体传感器是用于检测某种特定的气体存在的传感设备,如检测一氧化碳、 硫化氢、二氧化^<、氢气或乙醇等气体。尤其是当前环境保护和生活安全,这 些有害或者危险气体的检测显得越来越重要。
在环境保护方面,大多工业化城市的大气污染4交为严重,例如辟b化氢和二 氧化硫就是主要的大气污染物。它在汽车、飞机尾气燃料燃烧,以及塑料垃圾 焚烧过程中产生,较低浓度的硫化氢和二氧化硫就对身体有害。在生活安全方 面, 一氧化碳中毒事件时有发生。因此,用于这些有毒气体的传感器应运而生。 检测气体有很多方法,其中定电位电流型电化学气体传感器以其测量精度高、 适用范围宽、价才^f氐廉、易于现场监测等优点而受到人们的重视。
电流型电化学传感器利用一氧化碳(CO)、曱醛(HCHO)等小分子在一 定电位下的电化学氧化电流大小来测量其化合物的浓度,其原理与燃料电池相 同。
较早的传感器有通用电气(GE)公司的多孔聚合物的电化学传感器,例如 美国第3,149,921号专利的一种室温气体传感器,如图1所示,其包括一个反应 室40,该反应室40内具有一个反应腔82,反应腔82开设有一个氧气入口 42、 出口 44以及氢气入口 81。反应室40的侧壁上设置有两个催化电极48和50, 以及夹设于该两电极48、 50之间的离子交换膜52。电极48和50以及离子交 换膜52紧压于两垫圏46、 54之间。其中氢气入口 81与一个氬气储存胶嚢76 相连通。离子交换膜52为阳离子交换膜。电极48、 50可以选用铂电极。
上述电化学传感器的工作原理其实是一个原电池反应,具体工作过程如下 氬气通过入口 81进入反应腔82并吸附于催化电极48上,氧气通过入口 42进 入反应腔82并吸附于催化电极50上。然后氢气和氧气分别在两电极48、 50 上发生电极反应,从而在它们之间形成电流。通过测量电流大小来测量氧气的 分压。
最早的固体电解质电流型传感器是在1984年报道的,具体请参阅MiuraN, Kato H, Ozaw Y, Yamazoe N等人在《化学快才艮》(CTze附.)上发表的关于 一种用来检测CO气体的传感器的论文。目前最主要的固体电解质是Nafion膜。 由于Nafion膜中氢离子的迁移必须在膜中有水的情况下才能实现,因此所有这 类使用Nafion膜的全固态传感器比全液态的传感器更易失水而寿命更短。
为解决水分消耗的问题,有人在设计这类传感器时,在传感器主体的下电 极下方直接设置水箱,来保证膜的含水量恒定。如图2所示,典型的具有水箱 的传感器10包括壳体12。壳体12内层叠设置有上盖板14、垫圏16、扩散层 18、两个塑料垫片20和22、膜电极组件24以及底板26。在底板26下面具有 一个水箱40。上盖板14和底板26分别开设有通孔15和42。由于该传感器10 中通孔42直接与水箱40相连通,水与膜电极组件24之间无阻隔。如果发生传 感器倒置等情况时,将导致传感器10的水箱40里的水淹没Nafion膜,则不能 监测目标气体,因此只能垂直安装使用,使用范围受到限制。

发明内容
有鉴于此,有必要提供一种能全方位放置、使用范围广的电化学气体传感器。
一种气体传感器,包括开设有蒸汽通孔的传感器主体,所述传感器主体连 接有与蒸汽通孔相通的腔体,所述腔体储存有液体,所述腔体内设有将液体与
蒸汽通孔相隔离且渗透蒸汽的隔离件。
与现有技术相比,所述气体传感器在腔体中设置隔离件,因此,腔体与传感器主体之间透蒸汽而不透液体,从而确保传感器主体工作时所需的温度和湿 度。正由于隔离件透蒸汽而不透液体的性能,由此可以全方位放置气体传感器, 拓宽其使用范围,例如可移动、车载等多角度使用,适合于各类人居环境。


图l是较早使用的气体传感器结构示意图。
图2是现有的具有水箱的气体传感器结构示意图。
图3是本发明第一实施例提供的气体传感器结构示意图。
图4是图3中的气体传感器的分解结构示意图。
图5是本发明第二实施例提供的气体传感器结构示意图。
图6是本发明第三实施例提供的气体传感器结构示意图。
图7是本发明第四实施例提供的气体传感器结构示意图。
图8是本发明第五实施例提供的气体传感器结构示意图。
图9是本发明第六实施例提供的气体传感器结构示意图。
图IO是本发明第七实施例提供的气体传感器结构示意图。
图11是本发明第八实施例提供的气体传感器俯视结构示意图。
图12是沿图11中G-G线的剖面结构示意图。
图13与图ll基本相同,显示的是采用隔离膜的气体传感器结构示意图。 图14与图13基本相同,显示是隔离膜设于贮液室的出口的气体传感器的 结构示意图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实 施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图3和4,为本发明第一实施例提供的气体传感器100。该气体传感器100包括传感器主体110及与之相连的腔体130。传感器主体110沿着其轴 向包括相互层叠设置的感应电极112、对电极114,位于该两电极112和114 之间的交换膜113,以及设置于感应电极112与交换膜113之间的第一催化剂 层115,设置于对电极114与交换膜113之间的第二催化剂层116,该第一催化 剂层115和感应电极112之间设有碳膜117a,第二催化剂层116和对电极114 之间设有碳膜117b。
感应电极112开设有通孔112a,该通孔112a与待测气体接触,例如,为 了测量大气中的氢气、 一氧化碳、氧气、曱醛、乙醛、二氧化碳、二氧化硫或 硫化氢的存在及其含量,可直接让通孔112a与大气相通。通孔112a可以是一 个圓形孔或方形孔。本实施例采用圆形孔,因而,感应电4及112可以是一个圆 环。有利的是,圆环状的感应电极112的中间部分朝着交换膜113方向凹陷, 形成边缘上翘的结构,从而使感应电极112受压时,沿其轴向表现出一定的弹 性。
对电极114直接与腔体130连接,并在靠近腔体130处开设有蒸汽通孔 114a,该蒸汽通孔114a与腔体130相通。蒸汽通孔114a也可以是一个圓形孔 或方形孔。腔体130中产生的蒸汽可通过蒸汽通孔114a与第二催化剂层116以 及碳膜117相接触。在本实施例中,对电极114是收容传感器主体110内各元 件的壳体,即对电极114从传感器主体110的底部包容各元件的侧面并包覆感 应电极112的周缘。对电4及114在通孔112a以外形成一个开口 114b,该开口 114b与通孔112a以及蒸汽通孔114a共轴,开口 114b的尺寸大于通孔112a的 尺寸。为将电信号传递至外部,以检测气体感测结果,分别采用导电引线141 和142将感应电才及112和对电极114与外部测量装置电气连才妄。
在传感器主体110各元件周缘与作为壳体的对电极114之间填充有密封圈 118,该密封圈118紧贴作为壳体的对电极114的内壁,其截面形状大致类似于 对电极114的形状。在两碳膜117a、 117b的外周分别设有支撑环119a和119b。 支撑环119 a和119b采用硬质塑胶材料,交换膜113的周缘紧压在两支撑环119a
和119b之间。由于交换膜113易于起皱,因而通过支撑环119a和119b的紧压 作用可使得交换膜113处于绷直状态,不易产生起皱或松弛等现象。支撑环119、 感应电极112、交换膜113、两碳膜117a、 117b以及两催化剂层115、 116紧压 在密封圈118中。交换膜113可以是GEFC-10N全氟质子交换膜或者是偏氟质 子交换膜如聚偏氟乙烯接枝聚苯乙烯磺酸质子交换膜。密封圏118可以是疏水 性塑胶、橡胶或树脂材料。催化剂层115、 116的材料采用Pt/C等贵金属基催 化材料。碳膜117a和117b可选用碳纳米管薄膜或者普通的碳纸。
密封圈118分别对应于蒸汽通孔114a、 114b设有开孔118a和118b。密封 圈118顶部压于感应电才及112的边纟彖部分,从而可利用感应电4及112的弹性上 翘结构,使传感器主体110内的各元件在压力作用下紧密贴合在一起。通孔 112a、开口 114b和开孔118b共轴,且开口 114b和开孔118b的孔径大于通孔 112a的孔径,以便给气体进入蒸汽通孔114a提供足够的緩冲空间。此外,感 应电极112的引线141也需要穿过通孔开口 114b和开孔118b引出。其中碳膜 117b密封开孔118 a。对电极114在环绕蒸汽通孔114a的中央部分朝着交换膜 113上翘,以便在传感器主体110内的各元件承受压力时具有向下的弹性空间。
腔体130与对电极114机械接合,具体地,腔体130包括与对电极114相 接的腔壁130a、侧壁130b和底壁130c。腔体130的腔壁130a上开设有一个开 口 131,该开口 131与蒸汽通孔114a共轴,由此使传感器主体110的内部与腔 体130通过开口 131与蒸汽通孔114a相连通。腔体130的侧壁130b向外延伸 有容置对电极114的外延壁132,该外延壁132与腔壁130a形成一个收容槽, 以收容对电极114的底部,该收容槽与对电极114之间采用过盈配合的方式相 连接,即将对电极114直接嵌合于收容槽内。
在腔体130的腔壁130a上向内延伸有环形壁134,环形壁134环绕于开口 131以及蒸汽通孔114a的周围,在环形壁134的末端盖设有一个隔离膜140。 腔体130内容纳有水或液态的曱醇、乙醇或丙醇等液体150。这些液体能够产 生电极反应所需的蒸汽,如水蒸汽、曱醇、乙醇或丙醇等的蒸汽。环形壁134
和隔离膜140构成将蒸汽通孔114a与腔体130内液体150相隔离的隔离件。隔 离膜140釆用只透蒸汽而不透液体150的膜,例如可采用PP(聚丙烯)/PE(聚 乙烯)复合膜或微孔膜。环形壁134和隔离膜140以及腔壁130a形成一个相对 于开口 131处较大的空间135,当腔体130盛有液体例如水时,水蒸汽将充满 整个空间135,该空间135即可以作为进入传感器主体110内的蒸汽储备空间。 空间135同时也可作为一个緩沖空间,使得在空间135内的蒸汽维持饱和状态。 因此,即使在感测过程中蒸汽消耗过快时,空间135也可以及时补给相对充足 的蒸汽。
使用时,当有受感测气体,如氢气、 一氧化碳或硫化氢等存在时,传感器 即开始作用。本实施例以一氧化碳为例, 一氧化碳经过通孔112a后接触碳膜 117a,在碳膜117a中被吸附,然后扩散至第一催化剂层115。同时,空间135 内的水蒸汽经过蒸汽通孔U4a,通过碳膜117b、第二催化剂层116及交换膜 113,然后与一氧化碳在催化剂的作用下,发生阳极电极反应
CO + H20 ( g) = C02 + 2!^+2e-
由上面电极反应可知,感应电极112消耗水蒸汽,产生二氧化碳和质子, 即氢离子,并伴随着产生电子。因而在交换膜113面对感应电极112的表面形 成的质子,这些质子可渗透通过交换膜113到达另一面,也就是与第二催化剂 层116接触的表面。在第二催化剂层116的作用下,发生阴极电极反应如下
2H^ 2e_ = H2
整个电才及反应3口下
CO + H20 (g) =C02 + H2
如此即完成整个电极反应,相应地在两电极间形成电流。通过在引线141 和142连接一个稳压装置,使得两电极112和114之间维持恒定的电极电压, 由于电压恒定,通过测量两电极间形成的电流的变化,即可测得气体CO的含 量,即其在大气中的分压,从而实现对CO的感测功能。如果设置一个比较电 路及蜂鸣器驱动电路连接在测量装置的电路中,则本实施例的气体传感器100
即构成一个报警传感器,只要测得的co含量超出预定的值,则会触动报警电
路,如蜂鸣器发出报警声音。
与CO的感测相类似,在应用于其他气体如氬气、氧气、甲醛、乙醛、二
氧化碳、二氧化硫或硫化氢等气体时,可采用相同的感测方法及装置,只是发 生的电极反应不同,电流的变化也不相同,但是基本结构原理和操作过程都与 以上描述相同,在此不再赘述。
由于隔离膜140将液体与传感器主体110的各元件如碳膜117a和117b、 催化剂层115和116、交换膜113等隔离,不管气体传感器100如何放置,例 如,平放或竖直放置气体传感器100,甚至倒置气体传感器100,即让腔体130 位于传感器主体110的上方,不管如何^L置,液体都不会直接与传感器主体110 的各元件相接触,只能是蒸汽与传感器主体110的各元件如对电极114、第二 催化剂层116及交换膜113接触。因而,本实施例的气体传感器100是全方位 放置的,能够适用于更多的应用领域。
请参阅图5,为本发明第二实施例提供的气体传感器200。该气体传感器 200基本类似于第一实施例中的气体传感器100,不同之处在于本实施例的传感 器主体210、腔体230以及隔离膜240的设置方式等,下面将针对主要的不同 分别作描述。图5中与图3相同的元件采用相同的标号,并具有相同的结构和 功能,在此不再赘述。
本实施例的传感器主体210基本相同于图3中的传感器主体110,不同之 处主要在于对电极214。对电极214设置位置与第一实施例中的对电极114的 位置相同,并且中间也形成有蒸汽通孔214a,在形成有蒸汽通孔214a的中间 部分凸向感应电才及112。不同在于,本实施例的;f于电才及214是一个圓环状结构, 而不是图3中的作为传感器主体110外壳的结构。本实施例中包围传感器主体 210各元件的外壳是腔体230。腔体230包括贮液室231和收容传感器主体210 的收容室232。贮液室231和收容室232相互连通,贮液室231和收容室232 两者的侧壁为一体结构。收容室232在对应感应电才及112的通孔112a的位置开设有开口 230a,此开口 230a类似于第一实施例中的开口 114b。收容室232的 尺寸大于贮液室231,由此在两者相互连4妾处形成台阶235,对电极214座设于 该台阶235上。
本实施例中的感应电极112直接嵌入密封圈118中,密封圏118则填充在 对电极214和收容室232包围传感器主体210的侧壁之间。
隔离膜240直接盖设于对电极214的蒸汽通孔214a上,以阻止腔体230的 贮液室231内的液体进入传感器主体210内,而允i午蒸汽渗透隔离膜240并参 与电极反应。本实施例中,隔离膜240即为一个独立的隔离件。
可以理解的是,本实施例的隔离膜240也可参考第一实施例中的隔离件的 结构。例如,直接在对电极214上向贮液室231内延伸设置环形壁(类似于图 3中的环形壁135,只是设置位置不同),然后在环形壁的末端盖设隔离膜240, 此时,隔离件同样可以是包括环形壁和盖设其上的隔离膜240的结构。
本实施例的气体传感器200的工作原理基本上等同于第一实施例中的气体 传感器100的工作原理,故而在此不再赘述。
请参阅图6,为本发明第三实施例提供的气体传感器300。该气体传感器 300基本类似于第一实施例中的气体传感器100,不同之处在于隔离件的结构。 图6中与图3相同的元件采用相同的标号,并具有相同的结构和功能,在此不 再赘述。
如图6所示,腔体130内容置有一个吸液性材料340,该吸液性材料340 即为本实施例的隔离件,此时则无需隔离膜以及环形壁等。吸液性材料340可 以是海绵或多孔材料如多孔硅胶等。吸液性材料340可以放置于腔体130的任 意位置,并且吸液性材料340任意位置放置时,其内的液体会被保持在材料内。 吸液性材料340内的液体采用易挥发性液体,以产生能够发生电极瓜的蒸汽, 如水蒸汽、气态曱醇、乙醇或丙醇等。因此,在整个腔体130内,充满饱和的 蒸汽,如水蒸汽。这样腔体130除了吸液性材料340所占用的空间外,其他空 间即具有与第一实施例的空间135相同的功能,可以〗象该空间135那样,既可作为进入传感器主体110内的蒸汽储备空间,同时也可作为一个緩沖空间。
请参阅图7,为本发明第四实施例提供的气体传感器400。该气体传感器 400基本类似于第二实施例中的气体传感器200,不同之处在于隔离件的结构。 图7中与图5相同的元件釆用相同的标号,并具有相同的结构和功能,在此不 再赘述。
本实施例的中的隔离件与第三实施例的隔离件相同,即包括一个吸液性材 料340。在吸液性材料340可以是海绵或多孔材料如多孔硅胶等。在整个腔体 230的贮液室231内,除了吸液性材料340占用的空间,贮液室231内的其他 空间即具有与第一实施例的空间135相同的功能,可以^象该空间135那样,充 满蒸汽,既可作为进入传感器主体110内的蒸汽储备空间,同时也可作为一个 緩冲空间。
请参阅图8,为本发明第五实施例提供的气体传感器500。该气体传感器 500基本类似于第一实施例中的气体传感器100,包括与之类似的传感器主体 110和腔体130,不同之处在于隔离件的结构。图8中与图3相同的元件采用相 同的标号,并具有相同的结构和功能,在此不再赘述。
本实施例的中的隔离件540包括一个容器541和盛装于容器541内的含水 性材料542,该含水性材料542可以是含水的明胶。容器541可以是侧壁开设 有多个微孔的密封容器,该多个微孔是为了透过蒸汽而不会漏出胶体。可选的 是,隔离件540也可仅为含水的明胶,该含水的明胶为固态,因而可以直接放 置于腔体130内。蒸汽通孔114a可直接与腔体130内空间相通。含水的明胶容 易挥发出水蒸汽,该水蒸汽充满整个腔体130内,以便于及时补给电极反应。 另外,腔体530内可以预先抽真空,然后再i文入含水性材料542,如此则会有 更多的水蒸汽产生,以满足电极反应所需的水蒸汽。可以理解的是,也可直接 在腔体530内放置含水的明胶,而不需要容器盛装。
请参阅图9,为本发明第六实施例提供的气体传感器600。该气体传感器 600包括第二实施例的传感器主体210和腔体230以及第五实施例的隔离件
540。图9中与图3相同的元件采用相同的标号,并具有相同的结构和功能,在 此不再赘述。
隔离件540包括一个容器541和盛装于容器541内的含水性材料542。隔 离件540放置于贮液室232中,因而蒸汽充满整个贮液室232空间,以便于及 时补给电极反应。同样,贮液室232内可以预先抽真空,然后再i文入含水性材 料542,如此则会有更多的水蒸汽产生,以满足电极反应所需的水蒸汽。
请参阅图10,为本发明第七实施例提供的气体传感器700。该气体传感器 700包括第五实施例的传感器主体IIO和第一实施例的腔体130,以及隔离件。 图10与图3相同的元件采用相同的标号,并具有相同的结构和功能,在此不再 赘述。
本实施例中,隔离件是一个储液袋740,本实施例采用的是水袋。储液袋 740可采用与第一、第二实施例中的隔离膜140、 240相同的材料,即只透蒸汽 而不透液体的材料,例如可采用PP/PE复合材料或微孔膜。储液袋740内容纳 有水742。同样,在放置储液袋740至腔体130前,可以预先对腔体130进行 抽真空操作,然后再放入含水的储液袋740,如此储液袋740内的水742会蒸 发更多,腔体130内即充满饱和的水蒸汽,以满足电极反应所需的水蒸汽。
请参阅图11和12,为本发明第八实施例提供的气体传感器800。气体传感 器800包括第二实施例中的传感器主体210及腔体830。
本实施例中的传感器主体210嵌设于腔体830的腔壁的部分。例如,腔体 830具有较厚的侧壁832,传感器主体210即内嵌于较厚的侧壁832内。侧壁 832的内外表面分别设有内孔832a和外孔832b,内外孔832a、 832b分别与传 感器主体210的通孔112a和114a相连通并共轴设置。
腔体830还具有与4支厚的侧壁832相对的底壁834,底壁834可以是相对 较薄的壁。侧壁832和底壁834之间相间隔,其间可以i殳定为4交小的间隙。腔 体830在传感器主体210的侧部具有一个贮液室835,贮液室835容纳有一个 隔离件840。该隔离件840可以是上述各实施例中的任一个,如隔离膜或水袋
等。如图11所示的实施例中采用的是水袋840。贮液室835与内孔832a和蒸 汽通孔114a相通,侧壁832和底壁834之间的间隙构成传感器主体210的蒸汽 通孔114a与腔体830的贮液室835之间的蒸汽通道836。该蒸汽通道836垂直 于的传感器主体210的轴线。
如图12所示,整个气体传感器800呈现扁平的结构,其中在传感器主体 210部分为圆盘形,而腔体830部分为方形。因而,气体传感器800可以称为 侧置式气体传感器,该种侧置式结构可以充分减小整个气体传感器的所占用的 空间,适合目前轻、薄的市场需求,便于携带或放置。
如图13所示,显示第八实施例提供的气体传感器800采用隔离膜850的结 构形式。该隔离膜850可设置于蒸汽通道836的任意位置,如蒸汽通道836的 两端或中间,包括如图13所示的盖设内孔832a的位置,蒸汽通道836的中间 位置,或者是如图14所示的贮液室835到蒸汽通道836的入口处,也就是贮液 室835的出口处。当设置隔离膜850时,贮液室835直接盛装水150。
在图6-12所示的各个实施例中,隔离件340、 540、 740和840分别置于各 腔体的内部空间中,腔体内储存的液体都包容在这些隔离件340、 540、 740和 840内,例如水份保持在吸液性材料340和含水明月交540内,或者收容于储液 袋740和840内。这些隔离件340、 540、 740和840分别单独的元件,可任意 放置于腔体内。
上述各个实施例的气体传感器在腔体中设置隔离件,因此,在腔体与传感 器主体之间透蒸汽而不透液体,从而确保传感器工作时所需的温度和湿度。而 且,上述的气体传感器还具有以下特点 一是可移动、车载等多角度使用,全 方位放置,适合于各类人居环境;二是不仅避免了水等液体对传感器的损害, 而且可有效地控制液体的蒸发,既保证了使用效果,又延长了使用寿命;三是 缩小了传感器体积,比同类产品缩小二分之一;四是可预先批量制作隔离件, 例如透蒸汽水袋和吸水材料等,可先预制,便于规模化批量生产,提高生产效 率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、一种气体传感器,包括开设有蒸汽通孔的传感器主体,其特征在于,所述传感器主体连接有与蒸汽通孔相通的腔体,所述腔体储存有液体,所述腔体内设有将液体与蒸汽通孔相隔离且渗透蒸汽的隔离件。
2、 如权利要求1所述的气体传感器,其特征在于,所述隔离件是设于腔体 内并密封所述蒸汽通孔的隔离膜。
3、 如权利要求1所述的气体传感器,其特征在于,所述隔离件包括环形壁 和密封地设于环形壁上的隔离膜,所述环形壁环绕蒸汽通孔的周围并由所述传 感器主体或腔体的腔壁向腔体内延伸出。
4、 如权利要求1所述的气体传感器,其特征在于,所述隔离件置于腔体的 内部空间中,所述腔体内储存的液体包容在所述隔离件内。
5、 如权利要求4所述的气体传感器,其特征在于,所述隔离件是置于腔体 内的渗透蒸汽的储液袋,所述液体容纳于所述储液袋内,所述液体能够产生电 极反应所需的蒸汽。
6、 如权利要求4所述的气体传感器,其特征在于,所述隔离件包括置于腔 体内并能够产生电极反应所需的蒸汽的吸液性材料。
7、 如权利要求6所述的气体传感器,其特征在于,所述吸液性材料包括海 绵或多孔材料。
8、 如权利要求4所述的气体传感器,其特征在于,所述隔离件包括置于腔 体内且含水的明胶。
9、 如权利要求1所述的气体传感器,其特征在于,所述蒸汽是水蒸汽、曱 醇、乙醇或丙醇蒸汽,所述液体对应为水或液态的曱醇、乙醇或丙醇。
10、 如权利要求1所述的气体传感器,其特征在于,所述传感器主体嵌设 在腔体的部分侧壁内,所述部分侧壁内表面设有与所述蒸汽通孔相通的内孔, 所述传感器主体的蒸汽通孔与腔体之间具有通道,所述隔离件设置于所述通道 两端或通道中。
11、 如权利要求1所述的气体传感器,其特征在于,所述传感器主体包括 感应电极、对电极,位于该两电极之间的交换膜,分别设置于两电极与交换膜 之间的两催化剂层,以及分别设置于两电极与交换膜之间的两碳膜。
12、 如权利要求11所述的气体传感器,其特征在于,所述对电极构造成为 传感器主体的外壳,所述对电极将感应电极、交换膜、催化剂层和碳膜包容于 内,所述对电极与所述腔体才几械接合。
13、 如权利要求11所述的气体传感器,其特征在于,所述两碳膜的外周分 别设有一个支撑环,位于两碳膜的外周的支撑环紧压所述交换膜于其间,所述 支撑环、感应电极、交换膜紧压在一个密封圈内。
14、 如权利要求11所述的气体传感器,其特征在于,所述碳膜为碳纳米管 薄膜。
15、 如权利要求1所述的气体传感器,其特征在于,所述传感器感测的气 体为氢气、 一氧化碳、氧气、甲醛、乙醛、二氧化碳、二氧化硫或硫化氢气体。
全文摘要
本发明提供一种气体传感器,包括开设有蒸汽通孔的传感器主体,所述传感器主体连接有与蒸汽通孔相通的腔体,所述腔体储存有液体,所述腔体内设有将液体与蒸汽通孔相隔离且渗透蒸汽的隔离件。通过在腔体中设置隔离件,在腔体与传感器主体之间透蒸汽而不透液体,从而确保传感器工作时所需的温度和湿度。正由于隔离件透蒸汽而不透液体的性能,由此可以全方位放置气体传感器,拓宽其使用范围,例如可移动、车载等多角度使用,适合于各类人居环境。
文档编号G01N27/26GK101339152SQ200810145688
公开日2009年1月7日 申请日期2008年8月12日 优先权日2008年3月12日
发明者周海燕, 广 康, 李志刚, 薛耀宗, 邱新平, 钱海林, 顾旭东 申请人:江苏百华电子有限公司
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