用于降低气体传感器的在高温下的基线的方法技术

技术编号:19877000 阅读:26 留言:0更新日期:2018-12-22 17:27
提供了用于防止密封材料(109)(诸如环氧树脂)与一氧化碳或其他气体电化学传感器(100)内的电解质材料之间的反应的系统和方法。通常,电化学传感器(100)包括气体扩散工作电极(110)、对电极(116)以及可选地包括参考电极(114)。每个电极(110、116、114)与含水电解质接触。气体传感器(100)可以包括靠近于传感器(100)的壳体(102)中的间隙(108)定位的突片(117),其中突片(117)防止填充间隙(108)的任何密封材料(109)进入壳体(102)的内部。在一些实施例中,突片(117)可以被附接到对电极(116)。在一些实施例中,壳体(102)可以包括定位在间隙(108)附近的槽(132),其中突片(117)装配到壳体(102)的槽(132)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于降低气体传感器的在高温下的基线的方法相关申请的交叉引用不适用。关于联邦资助的研究或开发的声明不适用。对缩微平片附录的引用不适用。
技术介绍
已知用于检测和产生关于危险状况(诸如一氧化碳(CO)的存在)的警告的设备。一些CO传感器可以包括电化学传感器。通常,电化学传感器可以采用化学反应来将CO转化为二氧化碳(CO2)以在电池的一部分中产生化学不平衡,这继而产生指示存在的CO的量的电流。附图说明为了对本公开的更完整的理解,现在结合附图和具体实施方式参考以下附图说明,其中相同的参考标号表示相同的部分。图1图示了根据本公开的实施例的气体传感器的组装视图;图2图示了根据本公开的实施例的气体传感器的分解视图;图3图示了根据本公开的实施例的壳体和对电极;以及图4A-4B图示了根据本公开的实施例的壳体和对电极的组件。具体实施方式在开始应当理解,虽然以下图示了一个或多个实施例的说明性实现,但是可以使用无论当前已知的还是还未存在的任何数量的技术实现公开的系统和方法。本公开应决不被限于说明性实现、附图和以下图示的技术,但是可以在所附的权利要求的范围连同它们的等同物的全部范围内修改。术语的以下简要定义将贯穿本申请应用:术语“包括”意味着包括但不限于,并且应当以其在专利上下文中通常使用的方式来解释;短语“在一个实施例中”、“根据一个实施例”以及诸如此类通常意味着跟随所述短语的特定特征、结构或特性可以被包括在本专利技术的至少一个实施例中,并且可以被包括在本专利技术的多于一个实施例中(重要的是,这样的短语不一定指代相同的实施例);如果说明书将某事物描述为“示例性的”或“示例”,应当理解其指代非排他性的示例;如由本领域技术人员理解的那样,当与数量一起使用时,术语“约”或“大致”或者诸如此类可以意味着该具体数量、或替代地靠近于具体数量的范围;以及如果说明书声明部件或特征“可以”、“可能”、“能够”、“应当”、“将”、“优选地”、“可能地”、“通常地”、“可选地”、“例如”、“常常”或“也许”(或其他这样的语言)被包括或具有特性,则不要求该特定部件或特征被包括或具有特性。这样的部件或特征可以被可选地包括在一些实施例中,或者其可以被排除。本公开的实施例包括用于防止密封材料(环氧树脂)与一氧化碳(或其他气体)传感器内的电解质材料之间的反应的系统和方法。通常,在本文中公开的电化学传感器包括气体扩散工作电极、对电极以及可选地包括参考电极。每个电极与含水电解质接触。气体传感器可以包括靠近于传感器的壳体中的间隙定位的突片,其中突片防止填充间隙的任何密封材料进入壳体的内部。在一些实施例中,突片可以被附接到对电极。在一些实施例中,壳体可以包括定位在间隙附近的槽,其中突片装配到壳体的槽中。现在参考图1,示出了传感器100的示例性实施例。在一些实施例中,传感器100可以包括CO传感器。传感器100可以包括壳体102,其中壳体102可以包括间隙108,以允许一个或多个导线/引线(未示出)穿过进入壳体102中。在一些实施例中,导线可以包括铂线,其中导线可以用作集电器(currentcollector)。壳体102还可以包括框架130,其中连接器印刷电路板(PCB)104可以被可操作以装配在框架130内。连接器PCB104可以被附接到一个或多个导线。在一些实施例中,传感器100可以包括底盖或标签106。现在参考图2,示出了传感器100的分解视图。传感器100通常包括壳体102,所述壳体102限定了设计用于容纳电解质溶液的腔或贮存器103。可以将工作(或感测)电极110放置在开口127和贮存器103之间,其中开口127允许要被检测的气体进入壳体102。可以将对电极116和参考电极114定位在贮存器内。当气体在贮存器103内反应时,可以在电极之间产生电流和/或电势,以提供气体的浓度的指示。也可以将参考电极114定位在贮存器103内,以为工作电极110和对电极116之间的检测电流和电势提供参考。壳体102通常可以由对电解质和被测量的气体是基本上惰性的任何材料形成。在实施例中,壳体102可以由聚合材料、金属或陶瓷形成。例如,壳体可以由包括但不限于以下材料的材料形成:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚苯撑氧(polyphenyleneoxide)(PPO)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)(例如,高密度聚乙烯(HDPE))、聚苯醚(PPE)或其任何组合或共混物。可以穿过壳体102形成一个或多个开口127,以允许环境气体进入壳体102和/或允许在壳体内产生的任何气体逸出。在实施例中,传感器100可以包括至少一个入口开口127,以允许环境气体进入壳体102。开口127可以在存在盖时被布置在盖126(或顶盖)中,和/或被布置在壳体102的壁中。在一些实施例中,传感器100可以包括顶盖126,所述顶盖126可操作以装配到壳体102中并至少部分地密封传感器100。在一些实施例中,顶盖126可以包括开口以允许气流进入传感器100。在一些实施例中,传感器100可以包括定位在传感器100的开口127周围的防尘盖128,所述防尘盖128可操作以防止不想要的颗粒进入传感器100。在一些实施例中,传感器100可以包括碳过滤器124,所述碳过滤器124可操作以过滤经由开口127流入到壳体102中的环境空气。在一些实施例中,碳过滤器124可以起扩散势垒(diffusionbarrier)的作用以限制气体(例如一氧化碳、硫化氢等)流动到工作电极110。在另一个实施例中,可以通过将开口127形成为毛细管来产生扩散势垒,和/或薄膜或膜可以被用于控制通过一个或多个开口127的质量流率。贮存器103包括对电极116、参考电极114和工作电极110。在一些实施例中,电解质可以被包含在贮存器103内,并且对电极116、参考电极114和工作电极110可以通过电解质来电接触。在一些实施例中,可以使用一个或多个多孔隔板112、118或其他多孔结构来保持电解质与电极接触。隔板112、118可以包括多孔构件,所述多孔构件充当芯(wick),用于在贮存器和电极之间保持和传输电解质同时电绝缘以防止归因于任何两个电极之间的直接接触的短路。多孔隔板112、118中的一个或多个可以延伸到贮存器中以向电解质提供去往电极的路径。在实施例中,隔板112可以被布置在对电极116和参考电极114之间,并且隔板112可以被布置在参考电极114和工作电极110之间。隔板112、118中的一个或多个可以包括非织造多孔材料(例如,多孔毡构件)、编织多孔材料、多孔聚合物(例如,开孔泡沫、固体多孔塑料等)或者诸如此类,并且通常相对于电解质和形成电极的材料是化学惰性的。在实施例中,隔板112、118可以由对电解质是基本上化学惰性的各种材料形成,所述材料包括但不限于玻璃(例如,玻璃垫、玻璃纤维)、聚合物(塑料盘)、陶瓷或者诸如此类。电解质可以是任何常规的含水酸性电解质,诸如硫酸、磷酸或诸如盐溶液(例如锂盐,诸如氯化锂等)的中性离子溶液,或其任何组合。例如,电解质可以包括硫酸,所述硫酸具有在约3M至约12M之间的摩尔浓度。由于硫酸是吸湿的,因此浓度可以在约3至约95%的环境的相对湿度(RH)范围内从约10至约70wt%(1至11.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学气体传感器(100),包括:壳体(102);布置在壳体(102)内的电解质;与壳体(102)内的电解质接触的多个电极(110、114),其中所述多个电极(110、114)包括工作电极(110)和对电极(114),并且其中所述多个电极(110、114)接触穿过壳体(102)中的一个或多个间隙(108)的多个引线(107),并且其中壳体(102)中的间隙(108)用密封材料(109)密封;以及在壳体(102)内靠近于壳体(102)中的间隙(108)定位的突片(117),其可操作以防止密封材料(109)进入壳体(102)的内部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电化学气体传感器(100),包括:壳体(102);布置在壳体(102)内的电解质;与壳体(102)内的电解质接触的多个电极(110、114),其中所述多个电极(110、114)包括工作电极(110)和对电极(114),并且其中所述多个电极(110、114)接触穿过壳体(102)中的一个或多个间隙(108)的多个引线(107),并且其中壳体(102)中的间隙(108)用密封材料(109)密封;以及在壳体(102)内靠近于壳体(102)中的间隙(108)定位的突片(117),其可操作以防止密封材料(109)进入壳体(102)的内部。2.根据权利要求1所述的气体传感器(100),其中突片(117)被合并到对电极(116)中。3.根据权利要求2所述的气体传感器(100),其中突片(117)被合并到对电极(116)的聚四氟乙烯(PTFE)膜中。4.根据权利要求2所述的气体传感器(100),其中突片(117)垂直于对电极(116)的表面延伸。5.根据权利要求1所述的气体传感器(100),其中突片(117)包括PTFE材料。6.根据权利要求1所述的气体传感器(100),其中所述多个电极进一步包括参考电极(114)。7.根据权利要求1所述的气体传感器(100),进一步包括外部电路(104),所述外部电路(104)可操作以装配到壳体(102)的一部分中并接触所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘玲张艳魏娜张福丞
申请(专利权)人:霍尼韦尔国际公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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