专利名称：一种石英晶体传感器检测池的制作方法
技术领域：
本发明为一种石英晶体传感器检测池，用于溶液中超微量物质的检测，属于科学 检测仪器领域。
背景技术：
石英晶体微天平(QCM)是一种新型传感器测量技术，它利用石英振子的频率变化 与晶体表面的质量变化成正比的原理，可检测电极表面ng级的质量变化及溶液粘度、密 度、修饰膜粘弹性等参数的变化，具有灵敏度高，可以实时测量等特点，可作为在线跟踪监 测微观过程变化的手段，在现代化学、材料科学、生物学和医学等方面开展微观过程和作用 机理的探索研究，在很多应用领域呈现出良好的发展前景。石英晶体传感器的核心部件是石英晶体传感器芯片，石英晶体传感器支架和传感 器的结构对保障石英晶体传感器正常工作起着至关重要的作用。现有的石英晶体传感器芯 片支撑系统，其芯片的安装均采用弹性橡胶圈密封的方式，芯片的两面以弹性橡胶圈支撑， 上部检测池的边缘与芯片接触部分依靠橡胶的弹性接触密封，这种密封方式受到弹性胶圈 尺寸的限制，无法对芯片施以恒定的压力，会对测定结果产生影响。若使用形变较小，恢复 应力较小的某些高分子材料作为密封材料，则这一问题更为突出，甚至无法使用。传感器的 技术障碍已阻碍了这种检测装置的有效实现和应用发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种石英晶体传感器检测池，以一种新的结构设计克服现有 技术的缺陷，可对传感器芯片施以适当、恒定的压力，并可使制作检测池的材料有更多的选 择，以使检测结果稳定可靠。该检测池设计精巧，结构简单，便于石英传感器芯片安装、拆卸 等操作。本发明采用的技术方案如下一种石英晶体传感器检测池，由支承座和检测池组 件两部分构成。支承座包括上板、中板、下板、传感器芯片座、支撑弹簧、弹性胶圈、传感器芯片、弹 性触点引线、刚性过渡导线、电极引线插座、固定螺栓等，支承座采用上板、中板、下板叠加 组装结构，传感器芯片座、支撑弹簧分别与上板、中板、下板中心位置的孔配合置于其中，由 固定螺栓将上板、中板、下板紧固连成一体。中板中心部位的圆柱形开孔内设置高分子材料 制成的传感器芯片座，传感器芯片座在中板的圆柱形孔内可上下滑动，传感器芯片座环内 设有阶梯用于放置弹性胶圈，传感器芯片安装在弹性胶圈上，传感器芯片座上沿两侧设有U 型缺口，用于放置弹性触点引线，弹性触点引线与传感器芯片的触点电接触，中板两侧与传 感器芯片座U型缺口对应位置分别设有刚性过渡导线、电极引线插座，用于连接检测池信 号输出引线，弹性触点引线(12)通过刚性过渡导线(13)与电极导线插座(14)连接；传感器 芯片座底部安装有支撑弹簧，该弹簧由下板限位顶压并固定，下板中心位置开有小于该弹簧 内径的孔，使传感器芯片下面的空间与外界通透；上板中心开孔与传感器芯片座外环的阶梯
3配合，四条螺栓分别从下板底部贯穿中板旋紧于上板，使上板、中板和下板形成底座整体。检测池组件包括池体固定压板、检测池体、压紧螺栓、检测池盖等，池体固定压板 中心位置开孔内镶嵌高分子材料制成的环形检测池体，该检测池体下缘为一环形密封端 面；检测池体从池体固定压板下平面向上安装，由检测池体上的环形阶梯限位，池体固定压 板由两条压紧螺栓自上而下穿入并旋紧于支承座上；检测池组件组装到支承座后，承受来 自支撑弹簧的适当压力，检测池体下部的环形密封端面与传感器芯片密封配合，形成检测 池；检测池盖为高分子材料制成，用于防止灰尘落入池内及样品的挥发。本发明提供的石英晶振检测池具有的有益效果是设计精巧，结构简单，传感器芯 片安装和拆卸便捷；检测池体与传感器芯片配合接触压力由弹簧调节，能够提供给传感器 芯片以均恒的压力，可消除组装应力对石英晶体振荡的影响；与待检试样接触的检测池体 和池盖由耐腐蚀、耐溶剂的高分子材料制成，避免溶入性杂质对检测的干扰。
图1是本案石英晶体传感器的剖视图，图2是本案的主视图。图中，1-检测池盖；2-压紧螺栓；3-检测池体；4-池体固定压板；5-上板；6-中 板；7-下板；8-传感器芯片；9-弹性胶圈；10-传感器芯片座；11-支撑弹簧；12-弹性触点 引线；13-刚性过渡导线；14-电极引线插座；15-固定螺栓。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。一种石英晶振检测池，由支承座和检测池组件两部分构成。支承座包括上板(5)、 中板(6)、下板(7)、传感器芯片座(10)、支撑弹簧(11)、弹性胶圈(9)、传感器芯片(8)、弹 性触点引线(12)、刚性过渡导线(13)、电极引线插座(14)、固定螺栓(15)等。中板(6)中 心部位的圆形孔内设置高分子材料制成的传感器芯片座(10)，传感器芯片座(10)在中板 (6)的圆形孔内上下滑动配合；传感器芯片座(10)环内设有阶梯用于支撑弹性胶圈(9)，传 感器芯片座(10)上沿两侧设有U型缺口，用于放置弹性触点引线(12)，弹性触点引线(12) 与传感器芯片⑶的触点电接触，中板(6)两侧与电极座(10)的U型缺口对应位置分别设 有刚性过渡导线(13)、电极引线插座(14)，弹性触点引线(12)通过刚性过渡导线(13)与 电极导线插座(14)连接，传感器芯片座(10)底部安装有支撑弹簧(11)，支撑弹簧(11)由 下板(7)限位固定，下板(7)中心位置开有小于支撑弹簧(11)内径的孔；上板(5)中心开 孔与传感器芯片座(10)外环的阶梯配合，对传感器芯片座(10)限位，同时方便传感器芯片 (8)从上部装入或取出；由四条固定螺栓(15)从下板(7)底部向上贯穿，将上板(5)、中板 (6)和下板(7)联结紧固形成底座整体。检测池组件包括池体固定压板(4)、检测池体(3)、 压紧螺栓(2)和检测池盖(1)；池体固定压板(4)中心位置开孔内镶嵌高分子材料制成的 环形检测池体(3)，检测池体(3)从池体固定压板⑷下平面向上安装，由检测池体⑷上 的环形台阶限位；检测池组件组装到支承座后，承受来自支撑弹簧(11)的适当压力，检测 池体(3)下部的环形密封端面与传感器芯片(8)密封配合，形成检测池；固定压板(4)由两 条压紧螺栓(2)经压板(4)自上而下穿入并旋紧于支承座上；检测池盖(1)为高分子材料 制成，设有排气小孔，与检测池体(3)配合用来防止灰尘落入池内及防止样品的挥发。
权利要求
一种石英晶体传感器检测池，主要由支承座、检测池组件构成，其特征在于，支承座包括上板(5)、中板(6)、下板(7)、传感器芯片座(10)、支撑弹簧(11)、弹性胶圈(9)、传感器芯片(8)、弹性触点引线(12)、刚性过渡导线(13)、电极引线插座(14)和固定螺栓(15)，支承座采用上板(5)、中板(6)、下板(7)叠加组装结构，传感器芯片座(10)、支撑弹簧(11)分别与上板(5)、中板(6)、下板(7)中心位置的孔配合并置于其中，由固定螺栓(15)将上板(5)、中板(6)、下板(7)紧固连成一体；检测池组件包括池体固定压板(4)、检测池体(3)、压紧螺栓(2)和检测池盖(1)，池体固定压板(4)中心位置孔内镶嵌检测池体(3)，由检测池体(3)上的环形阶梯限位，检测池组件组装到支承座后，检测池体(3)下部的环形密封端面与安装在传感器芯片座(10)上的传感器芯片(8)通过支撑弹簧(11)的压力密封配合，形成检测池。
2.根据权利要求1所述的石英晶体传感器检测池，其特征在于，传感器芯片座(10)在 中板(6)的圆柱形孔内可上下滑动，传感器芯片座(10)环内设有阶梯用于放置弹性胶圈 (9)，传感器芯片座(10)环外的阶梯与上板(5)中心开孔配合。
3.根据权利要求1所述的石英晶体传感器检测池，其特征在于，传感器芯片座(10)上 沿两侧设有U型缺口，用于放置弹性触点引线(12)，弹性触点引线(12)与传感器芯片⑶ 的触点电接触，中板(6)两侧与传感器芯片座(10)的U型缺口对应位置分别设有刚性过渡 导线(13)，弹性触点引线(12)经刚性过渡导线(13)与电极引线插座(14)连接。
4.根据权利要求1所述的石英晶体传感器检测池，其特征在于，与待检测物料接触的 检测池体(3)和检测池盖(1)由高分子材料制作。
全文摘要
一种石英晶体传感器检测池，用于溶液中超微量物质的检测，由支承座、检测池组件两部分构成。支承座包括上板、中板、下板、传感器芯片座、支撑弹簧、弹性胶圈、传感器芯片、电极引线、电极引线插座、紧固螺栓等；检测池组件包括压板、检测池体、紧固螺栓、检测池盖等。检测池体与石英晶体传感器芯片接触配合形成良好密封，压力由弹簧调节，能够提供给传感器芯片以均恒的压力，可消除组装应力对石英晶体振荡的影响；与待检试样接触的池体和池盖由耐腐蚀、耐溶剂的高分子材料制成，可避免溶出性杂质对检测的干扰。
文档编号G01H1/00GK101957297SQ20091006545
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月16日 优先权日2009年7月16日
发明者俞宏, 崔学晨, 崔实, 张利群, 徐立新, 李燕国, 王保民 申请人:河南科瑞科技有限公司