专利名称：电化学传感元件的密封座的制作方法
现有技术本发明涉及一种传感元件在金属壳内安置构造，此传感元件隶属于一个电化学探测器。此构造的类型见主权利要求。电化学探测器的传感元件被做成所谓的手指形状。此传感元件是一种固体电解质，被制成封闭管，被固定地安置于金属壳中，使用金属密封环达到不透气要求。对于无电势的手指探头，此金属密封环不允许与其外侧的电导轨相接触。为此电导轨上要覆盖上一层电绝缘层，而密封环就压在此绝缘层上。而密封环的棱角一旦压入到绝缘层中，就将破坏掉绝缘作用，此时无电势效应也不复存在。防止这种情况的发生就是本发明的任务。本发明的优点本发明因具有主权利要求的特征而拥有优点如下密封环支撑线位于传感元件边上密封座锥面的中部，其突出特点是密封环与传感元件的接触部位面上承受负载，由此保证了更高的生产可靠性，并改善了探测器的气密性和抗汽油侵蚀。突出的面上承受负荷(密封环的宽承载面)可以避免绝缘层中产生裂纹。此外也可以防止重金属离子向绝缘层中的扩散，这样使得绝缘层就是在受热的连续工作状态下仍保持其绝缘阻值。
特殊的优点在于为了支撑密封环采用r＝1毫米的倒圆。由此形成一个很好的密封座，它还将使得密封环不产生变形。为了使得密封环能够与由倒圆构成的、线型圆周支撑座相切定向，与倒圆相接处加工有一个为着密封环设置的自由表面。为达到此目的，此自由表面被加工成圆锥面。
图例图例中示出了两个本发明的实施例，在随后的描述中还将对其进行详细解释。
图1示出电化学探测器局部的剖面图，图2是第一个本发明的密封座的实施例的局部X的放大图，图3则是第二个本发明的密封座的实施例的局部X的放大图。
实施例图1所示为一个电化学探测器的局部剖面图。此探测器拥有一个金属壳10，其上有螺纹11以便于其装配固定于图中未示出的排气管上去。探测器另拥有一个传感元件13。金属壳10有一个长孔15及密封座16。在密封座16上安置着传感元件13及金属密封环18。
传感元件13是一块管状的固体电解质材料20，其测量气体侧末端21封闭。在其联接末端22，此固体电解质材料20被制做成隆起状头23，其端面24则呈环状。
紧靠着固体电解质材料20，在处于测量气体中的外侧，安装有一个未示出的测量电极。而在固体电解质材料20的内部，有处于参考气体，如空气中的参比电极，图中亦未予以示出。测量电极和参比电极各自通过图中未示出的导轨连通到安装于端面24上的电极接头25上去。
自隆起状头23起加工出一个朝向测量气体逐渐变细的密封锥体27，传感元件20同它一起被放置于密封环18上。密封座16、密封环18和密封锥27构成一个密封区X，其放大的局部分别示于图2和图3中。
依照图2所示的第一个实施例中，密封座16上加工有半径r＝1毫米的倒圆r。密封环18以其圆环面的大致的中间位置安放于这个倒圆r构成的圆环突起面上，呈线型接触。因此，密封环18与倒圆r相切，并由此使得密封环18的另一个面与密封锥面27相匹配。从而在密封环18与密封锥面27的接触区域形成一个非常明显的面上载荷。由此可以避免密封锥面27被放置于密封环18的棱线上。在密封环18与密封锥面27的接触区域的这种面上承受载荷的特征，保证了位于外表面上的电导轨的绝缘层不受到损伤或损坏。
密封座16的构造的第二个实施例在图3中给出。这里密封环的支座部位加工有一个r＝0.6毫米的倒圆r。一个自由表面29与此倒圆r相接并向测量气体所在端延伸，它使长孔15呈收缩的锥形，锥角α可取45°。此自由表面29为这里的密封环18与倒圆r构成的支撑座相切定向提供保证。
权利要求
1.电化学探测器上的传感器元件在金属壳内的安装构造，这种构造中，传感器元件为一端被密封的管，它与一个金属环一起安放于外壳中加工出来的密封座上，其特征是密封座(16)被做成带有倒圆(r)的突起的圆环面。
2.按照权利要求1所述的构造，其特征是倒圆(r)的尺寸规格为0.5至1.5毫米，较佳值为1毫米。
3.按照权利要求1所述的构造，其特征是密封环(18)近似地以其圆环面的中间部位呈线型地置放于密封座(16)的突起的圆环面上。
4.按照权利要求3所述的构造，其特征是密封环(18)近似地置放于由倒圆(r)构成的突起的圆环面的中间部位上。
5.按照权利要求1所述的构造，其特征是朝向传感元件(10)的封闭端(10)的方向上，与倒圆(r)相接的是一个为了密封环(18)的自由表面(29)，这使得密封环(18)能够与倒圆(r)相切定向。
6.按照权利要求5所述的构造，其特征是自由表面(29)为锥面形，角度α优选取45°。
全文摘要
推荐了一种电化学探测器的传感元件在金属壳中的安置构造。其中传感元件(13)为一端封闭的管，它与一个金属密封环(18)一起被置放于壳(10)内加工出来的密封座(16)上。密封座(16)以一个倒圆(r)被制成突起的圆环面，而密封环(18)相切于倒圆(r)定向。
文档编号G01N27/30GK1152351SQ96190403
公开日1997年6月18日 申请日期1996年3月26日 优先权日1995年4月29日
发明者卡尔·赫尔曼·弗里泽, 赫尔穆特·维尔, 罗穆阿尔德·弗里斯 申请人:罗伯特·博施有限公司