一种制氧机氧浓度检测传感器制造技术

本发明专利技术属于医用制氧机氧传感器技术领域，具体涉及一种制氧机氧浓度检测传感器，包括上部传感器、下部传感器、金属环，上部传感器、下部传感器对称设置在金属环上下两侧，上部传感器、下部传感器、金属环同轴心，且上部传感器、下部传感器与金属环结合面平整光滑，上部传感器、下部传感器将金属环处封闭成一圆柱型空腔，金属环环体上设有使空腔内部与外部连通的进气口、出气口，结构简单、安全性高、成本低、功耗低、效率高、检测精准。

Oxygen concentration detection sensor for oxygen making machine

The invention belongs to the technical field of medical oxygen generator oxygen sensor, in particular to an oxygen concentration detecting sensor for oxygen generator, including upper and lower sensor sensor and a metal ring, the upper and lower sensor sensor are symmetrically arranged in a metal ring on both sides, with the axis of the upper and lower ring sensor sensor, metal, and the upper part and the lower part of the sensor and the sensor a metal ring with smooth surface, the upper and lower sensor sensor metal ring closed into a cylindrical cavity, a metal ring is arranged on the body of the cavity is communicated with the outside air inlet and outlet, has the advantages of simple structure, high safety, low cost, low power consumption, high efficiency, accurate detection.

【技术实现步骤摘要】
一种制氧机氧浓度检测传感器
本专利技术属于医用制氧机氧传感器
，具体涉及一种制氧机氧浓度检测传感器。
技术介绍
随着科技的发展及人们生活水平的提高，制氧机被广泛应用于医疗及保健行业。特别是便携式家用制氧机越来越普遍。因此，对制氧机中氧气浓度的监测精准度及可靠性、安全性要求越来越高。目前检测氧浓度的方法中，有很多的方法都可以检测到氧气浓度，如电化学、顺磁氧、氧化锆方法及超声波流量浓度检测法。但用于制氧机行业的主要有氧化锆和超声波法。氧化锆测氧法优点是不受检测气体温度的影响，通过采用不同的导流管可以检测各种温度气体中的氧含量，这种灵活性被运用在许多工业在线检测上。其缺点是反应时间慢，结构复杂，容易影响检测精度；加热器一般用电炉丝加热，寿命不长。需要经常校准，锆电池经常需要更换，对用户和厂家来说都是个负担，不能完全连续监测，通过旁路分流，脉冲式监测。超声波浓度原理：在充满二元气体的组分下的管道内，超声脉冲经流体传播，两种组分的浓度比不同，超声脉冲在气体中的传播速度也不同。通过测量声学参数就可以就能检测到氧气的浓度。脉冲时差法是常用的用于检测声速的方法，但是测量精度不够高，不能满足检测气体微量浓度的要求。为了解决这个问题，一般厂家采用的方法是用两对收发分体的超声波探头，一对放置在纯净的空气中，传感器的间距与另一对置于待测气体中的收发传感器间距一样，当同一激励信号作用于两个发射探头，两个接受探头接受信号间的相位差会有变化，经过电路的整合计算，得出气体浓度。收发分体传感器探头成本高，后道电路结构复杂，不满足现有低成本、低功耗环保、安全简单的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种制氧机氧浓度检测传感器，结构简单、安全性高、成本低、功耗低、效率高、检测精准。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案如下：一种制氧机氧浓度检测传感器，包括上部传感器、下部传感器、金属环，上部传感器、下部传感器对称设置在金属环上下两侧，上部传感器、下部传感器、金属环同轴心，且上部传感器、下部传感器与金属环结合面平整光滑，上部传感器、下部传感器将金属环处封闭成一圆柱型空腔，金属环环体上设有使空腔内部与外部连通的进气口、出气口。上部传感器、下部传感器一个为发射型，另一个为接收型，待测气体由进气口进入到空腔内，发射型传感器发出超声波穿过空腔内的气体被接收型传感器接收，由与传感器连接的外部电路进行相位差的计算比对处理，得到检测结果，将反射探头与接收探头通过结构整合连接为一体，减少了探头的使用数目，节省了成本，同时，一体结构简单，不需要将检测传感器置于待测气体中，更为安全，进气口、出气口配合，可及时检测，及时显示检测结果，检测的效率高且检测精准。进一步的，所述的上部传感器由纵截面为U型的上部壳体、上压电陶瓷片构成，上部壳体的底端与金属环顶端面通过胶水粘接，上压电陶瓷片通过胶水粘接在上部壳体内部底端面，上压电陶瓷片与上部壳体同轴心，上压电陶瓷片两极均设有向外延伸的上引线，上部壳体内部通过硅胶灌封，所述的下部传感器由纵截面为倒U型的下部壳体、下压电陶瓷片构成，下部壳体的顶端与金属环底端面通过胶水粘接，下压电陶瓷片通过胶水粘接在下部壳体内部顶端面，下压电陶瓷片与下部壳体同轴心，下压电陶瓷片两极均设有向外延伸的下引线，下部壳体内部通过硅胶灌封，上部壳体、下部壳体的结构、尺寸相同，上压电陶瓷片、下压电陶瓷片的规格参数一致。进一步的，所述的上部壳体、下部壳体的材质均为铝或不锈钢，上部壳体、下部壳体的的外径为12-25mm，侧壁厚为3-6mm，上部壳体底厚为0.4-1.2mm，下部壳体顶厚为0.4-1.2mm。进一步的，所述的金属环外径与上部传感器外径一致，金属环内径比外径小3-5mm，金属环高度为3-6mm。进一步的，根据权利要求4所述的一种制氧机氧浓度检测传感器，其特征在于：所述的金属环的材质为不锈钢或铝。进一步的，所述的上压电陶瓷片的瓷片外径/上部外壳内径为0.3-0.5，上压电陶瓷片的瓷片厚度/上部外壳壳底厚度为0.5-1。进一步的，所述的上部传感器、下部传感器的工作频率为20-40KHz。进一步的，所述的上部传感器为接收型传感器，下部传感器为发射型传感器本专利技术的有益效果是：采用上述方案，采用压电式收发一体的结构，将反射探头与接收探头通过结构整合连接为一体，结构简单、安全性高、成本低、功耗低、效率高、检测精准。附图说明通过下面结合附图的详细描述，本专利技术前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。图1为本专利技术截面示意图。图2是本专利技术的测试谐振曲线和相位图。其中：1为金属环，1.1为进气口，1.2为出气口，2为上部壳体，3为上压电陶瓷片，4为上引线，5为空腔，6为硅胶，7为下部壳体，8为下压电陶瓷片，9为下引线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。实施例1：参照图、图2所示，一种制氧机氧浓度检测传感器，包括上部传感器、下部传感器、金属环1，上部传感器、下部传感器对称设置在金属环1的上下两侧，且上部传感器、下部传感器、金属环1同轴心，上部传感器由纵截面为U型的铝质上部壳体2、上压电陶瓷片3构成，上部壳体2的底端与金属环1顶端面通过胶水粘接，上压电陶瓷片3通过胶水粘接在上部壳体1的内部底端面，上压电陶瓷片3与上部壳体1同轴心，上压电陶瓷片3的两极均设有向外延伸的上引线4，上部壳体2的内部通过硅胶6进行灌封，胶水粘接便于装配，能够促使提高装配的精度，另外，胶水粘接能够将对检测结果的影响降低至最低，促使提高检测精度，铝壳内灌封硅胶6能够保护上压电陶瓷片3的银层不被环境氧化，延长使用寿命，并且，能够提高上引线4与上压电陶瓷片3的连接强度，提高引线焊点的拉拔力，上部传感器为接收型传感器。下部传感器由纵截面为倒U型的下部壳体7、下压电陶瓷片8构成，下部壳体7的顶端与金属环1的底端面通过胶水粘接，下压电陶瓷片8通过胶水粘接在下部壳体7的内部顶端面，下压电陶瓷片8与下部壳体7同轴心，下压电陶瓷片8的两极均设有向外延伸的下引线9，下部壳体7内部同样通过硅胶6灌封，上部壳体2底端面、下部壳体7的顶端面以及与金属环1的上下两端面均为光洁平整面，即上部壳体2、下部壳体7与金属环1的结合面光洁平整，胶合面处无胶水残留，便于装配，还能消除检测误差，能够促使提高检测精准度，下部壳体7的材质同为铝壳，铝壳内灌满硅胶6，能够保护下压电陶瓷片8的银层不被环境破坏和氧化，另外，还能够加固下引线9，提高引线焊点的拉拔力，进而提高产品的可靠性。上部壳体2、下部壳体7的结构、尺寸相同，外壳的尺寸对传感器的探测辐射角度及频率有着重要影响，本实施例中上部壳体2、下部壳体7的外径均为12mm，上部壳体2、下部壳体7的测壁厚均为3mm，上部壳体2底端厚度与下部壳体7顶端厚度一致均为0.4mm，控制传感器的探测角度为0-10°，探测角度接近探测方向，促使提高检测精度，上压电陶瓷片3、下压电陶瓷片8的规格参数一致，上压电陶瓷片3、下压电陶瓷片8的外径为3mm，压电陶瓷片的厚度为0.4mm，上部壳体2的底厚适宜，使与空腔共振的频率为超声范围，使本检测的工作频率为25KHz，金属环1的外径与上部壳体2外径一致，金属环1的内径比外径小3mm，金属环1的高度为3mm，上部壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制氧机氧浓度检测传感器，其特征在于：包括上部传感器、下部传感器、金属环，上部传感器、下部传感器对称设置在金属环上下两侧，上部传感器、下部传感器、金属环同轴心，且上部传感器、下部传感器与金属环结合面平整光滑，上部传感器、下部传感器将金属环处封闭成一圆柱型空腔，金属环环体上设有使空腔内部与外部连通的进气口、出气口。

【技术特征摘要】
1.一种制氧机氧浓度检测传感器，其特征在于：包括上部传感器、下部传感器、金属环，上部传感器、下部传感器对称设置在金属环上下两侧，上部传感器、下部传感器、金属环同轴心，且上部传感器、下部传感器与金属环结合面平整光滑，上部传感器、下部传感器将金属环处封闭成一圆柱型空腔，金属环环体上设有使空腔内部与外部连通的进气口、出气口。2.根据权利要求1所述的一种制氧机氧浓度检测传感器，其特征在于：所述的上部传感器由纵截面为U型的上部壳体、上压电陶瓷片构成，上部壳体的底端与金属环顶端面通过胶水粘接，上压电陶瓷片通过胶水粘接在上部壳体内部底端面，上压电陶瓷片与上部壳体同轴心，上压电陶瓷片两极均设有向外延伸的上引线，上部壳体内部通过硅胶灌封，所述的下部传感器由纵截面为倒U型的下部壳体、下压电陶瓷片构成，下部壳体的顶端与金属环底端面通过胶水粘接，下压电陶瓷片通过胶水粘接在下部壳体内部顶端面，下压电陶瓷片与下部壳体同轴心，下压电陶瓷片两极均设有向外延伸的下引线，下部壳体内部通过硅胶灌封，上部壳体、下部壳体的结构、尺寸相同，上压电陶瓷片、下压电陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：余方云，李红元，张秀琴，邹东平，龙阳，刘如峰，
申请(专利权)人：常州波速传感器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32