用于检测永久气体的传感器装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于检测气体(G)，特别是永久气体诸如H2、CO、CO2、CH4的传感器装置(1)，包括：包括由分子筛材料组成的本体(2)的吸附过滤器(30)，用于检测所述气体(G)的传感元件(10)，以及用于承载传感元件(10)的载体(4)，其中载体(4)包括开口(50)，经由该开口待检测的所述气体(G)能够到达传感元件(10)，并且其中吸附过滤器(30)连接，特别是胶合至载体(4)并封闭所述开口(50)，使得待检测的所述气体(G)能够通过所述本体(2)朝向传感元件(10)扩散。

Sensor Device for Permanent Gas Detection

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测永久气体的传感器装置本专利技术涉及一种用于检测气体，特别是永久气体诸如H2、CO、CO2或CH4的传感器装置。通过使用吸附过滤器可以改善这种用于永久气体的气体传感器装置的性能。因此，制造商正在使用放置在传感元件前面的吸附材料。这些过滤器可以是粉末、小颗粒或泡沫。可用的方案由以下特点限定：吸附材料是机械固定的，其密度通过压制增加，以及吸附本体的形状由其壳体限定。不利的是，使用基于粉末的吸附过滤器，包装体积会因显著因素而增加，使得小型化变得困难。此外，粉末状吸附材料需要复杂的加工。基于上述，本专利技术要解决的问题是提供一种改进的上述类型的传感器装置，其仅需要相对小的安装空间，且特别地避免了尘粉状过滤材料遇到的问题。该问题通过具有权利要求1的特征的传感器装置解决。在相应的从属权利要求中陈述了本专利技术该方面的优选实施方式，并在下面进一步描述。根据权利要求1，根据本专利技术的传感器装置被配置用于检测气体，特别是永久气体诸如H2、CO、CO2或CH4，并且包括：-吸附过滤器，包括由分子筛材料组成的尺寸稳定的本体(即本体形成分子筛)，其中所述本体的直径在0.2mm至5mm的范围内-用于检测所述气体的传感元件，-用于承载传感元件的载体，其中载体包括开口，待检测的所述气体通过该开口能够到达传感元件，以便与传感元件相互作用并由传感元件检测，并且其中-吸附过滤器连接到载体并封闭所述开口，使得待检测的所述气体能够通过所述本体朝向传感元件扩散。特别地，吸附过滤器连接到载体并封闭所述开口，使得待检测的所述气体只能通过所述本体朝向传感元件扩散。吸附过滤器可以使用胶，或以形状配合或力配合方式或它们的任何组合连接到载体。特别地，根据实施方式，吸附过滤器胶合到载体并封闭所述开口，使得待检测的所述气体只能通过所述本体朝向传感元件扩散。特别地，根据本专利技术的实施方式，所述本体的直径在0.5mm至3mm，最优选为1mm至2mm的范围内。特别地，该直径沿载体或吸附过滤板的延伸平面延伸(也见下文)。在本体包括非球形形状的情况下，上文指定的所述直径可以是本体的最大直径或最小直径或者所述最大直径和最小直径的平均值。更特别地，本体或吸附过滤器可以具有0.1mm至5mm，优选0.1mm至2mm的范围内的厚度(例如垂直于所述直径的方向)。此外，根据本专利技术的其他实施方式，所述吸附过滤器仅包括所述分子筛材料的单个本体。此外，通常，吸附过滤器还可以包括许多这样的本体，特别是少于20个本体，特别是少于10个本体，特别是少于5个本体。然后，吸附过滤器也胶合至载体并封闭所述开口，使得待检测的气体则可以通过一个、几个或所有的所述本体朝向传感元件扩散。特别地，如上已所述，根据实施方式，本体在尺寸上是稳定的，即，形成本体的分子筛材料不需要本体的外壳来保持其形状。换句话说，分子筛材料加工成使得本体是尺寸稳定的(例如整体的)本体。此外，根据本专利技术的其他实施方式，所述本体是以下之一：具有凸起形状的本体、珠、珠的一部分、团粒、板。特别地，当具有嵌入其中的珠的吸附过滤板的表面被加工(例如通过诸如打磨的研磨处理而切割或加工)时，可以产生所述珠的截面，从而使本体的部分平整，并且然后形成板的外表面的区域。此外，根据本专利技术的实施方式，分子筛材料是以下之一或包括以下之一：沸石、硅胶、粘土、活性炭、聚合物吸附剂、芳族聚酰亚胺(例如5218)、聚醚醚酮(PEEK)、全氟聚合物(例如TeflonAF2400(DuPont)、HyflonAD40/60(Solvay)、Cytop(AsahiGlass))、聚(2,6-二苯基苯醚)(例如TenaxTA、TenaxGR)、醋酸纤维素。此外，根据本专利技术的实施方式，本体以形状配合的方式(特别是通过粘合剂)布置在或嵌入吸附过滤器的材料中。因此，特别地，所述材料横向封装本体，使得本体从吸附过滤板的前侧延伸到后侧，并形成穿过载体材料的流动路径。嵌入的本体的端部区或本体的两个相对的端部区也可以从吸附过滤器的所述材料中突出。此外，根据本专利技术的实施方式，载体材料包括固化树脂，特别是环氧树脂、PU或丙烯酸酯。也可以想到其他树脂或可固化材料。此外，根据本专利技术的实施方式，吸附过滤器是吸附过滤板，其中本体和载体材料形成所述板，并且其中所述吸附过滤板包括前侧和相对的后侧。根据实施方式，前侧和/或后侧是平面的。替代地，根据实施方式，本体的端部区从位于前侧的载体的所述材料中突出，使得前侧是非平面的。此外，根据实施方式，本体的其他端部区从位于后侧的载体的所述材料中突出，使得后侧是非平面的。此外，本体也可以与位于前侧和/或后侧的材料齐平。此外，根据实施方式，前侧和后侧彼此平行地延伸。特别地，前侧和/或后侧的形状，特别是所述平面前侧和/或后侧的形状可以通过额外的加工步骤实现，例如切割或打磨相应的前侧。此外，在实施方式中，吸附过滤板的后侧可以包括至少一个凹部，该凹部尤其以形状配合和/或力配合的方式与载体的前侧的相应突出部接合。此外，根据实施方式，吸附过滤板的后侧可以包括至少一个突出部，该突出部特别是以形状配合和/或力配合的方式与载体的前侧的相应凹部特别地接合。此外，后侧可包括若干个这样的凹部和/或突出部。此外，根据本专利技术的实施方式，本体在吸附过滤板内部从吸附过滤板的前侧延伸到后侧，从而形成用于待检测气体的通道，该通道延伸通过整个吸附过滤板，其中本体的前侧形成板的所述前侧的区域，并且其中本体的后侧形成板的所述后侧的区域。可以通过所述切割或打磨(或通过其他加工步骤)获得或加工所述区域。然而，本体的所述区域，特别是位于吸附过滤板的前侧的区域，不需要与吸附过滤板的包嵌材料的表面齐平。此外，根据本专利技术的实施方式，载体包括前侧，特别是平面前侧，其中形成有凹部，其中传感元件布置在所述凹部中，并且其中凹部包括所述开口，所述开口例如在载体的平面前侧的平面中延伸。换句话说，可通过所述开口可进入所述凹部。此外，根据本专利技术的实施方式，吸附过滤板胶合和/或以其他方式连接(例如以形状配合和/或力配合的方式)到载体(特别地，吸附过滤器可以其后侧胶合到载体的前侧)，特别地使得在吸附过滤板的所述材料和载体之间建立气密密封，使得待检测的气体能够经由所述本体通过吸附过滤板而扩散，特别地只能经由所述本体通过吸附过滤板而扩散，以到达传感元件。此外，根据本专利技术的实施方式，所述本体覆盖载体凹部的所述开口。特别地，由本体的后侧形成的所述区域布置在所述开口的前面并且特别地覆盖开口。特别地，所述区域可包括周向外部部分，该周向外部部分胶合到载体前侧的边界区，该边界区围绕所述开口。任选地，转移支持物用于实现改进的操作和/或机械稳定性。在优选的实施方式中，吸附过滤板(或相应的材料)固定在转移支持物上(例如在如例如本文所述的吸附过滤板的前侧和/或后侧的加工之后)。在优选的实施方式中，转移支持物基于聚酯或由聚酯制成。在一种实施方式中，在将载体(以及特别地在其上的部件)分离成单独的传感器装置或传感器装置组之前或之后，在将吸附过滤板附接到载体之后移除转移支持物。根据实施方式，转移支持物可以是透气性转移支持物(特别地，对于待检测的相应目标气体可渗透)。特别地，在转移支持物保留在结构/传感器装置上的情况下。这种透气性传感器支持物可以包括网状物、稀松布、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于检测气体(G)的传感器装置(1)，包括：‑吸附过滤器(30)，包括由分子筛材料组成的尺寸稳定的本体(2)，其中所述本体的直径(D)在0.2mm至5mm的范围内，‑传感元件(10)，用于检测所述气体(G)，‑载体(4)，用于承载所述传感元件(10)，其中所述载体(4)包括开口(50)，待检测的所述气体(G)经由所述开口能够到达所述传感元件(10)，并且其中‑所述吸附过滤器(30)连接或胶合至所述载体(4)并封闭所述开口(50)，使得待检测的所述气体(G)能够通过所述本体(2)朝向所述传感元件(10)扩散。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.10 EP 17150906.01.用于检测气体(G)的传感器装置(1)，包括：-吸附过滤器(30)，包括由分子筛材料组成的尺寸稳定的本体(2)，其中所述本体的直径(D)在0.2mm至5mm的范围内，-传感元件(10)，用于检测所述气体(G)，-载体(4)，用于承载所述传感元件(10)，其中所述载体(4)包括开口(50)，待检测的所述气体(G)经由所述开口能够到达所述传感元件(10)，并且其中-所述吸附过滤器(30)连接或胶合至所述载体(4)并封闭所述开口(50)，使得待检测的所述气体(G)能够通过所述本体(2)朝向所述传感元件(10)扩散。2.根据权利要求1所述的传感器装置(1)，其特征在于，所述本体(2)的直径(D)在0.5mm至3mm的范围内，特别是1mm至2mm。3.根据权利要求1或2所述的传感器装置(1)，其特征在于，所述吸附过滤器(30)仅包括所述分子筛材料的单个本体(2)。4.根据前述权利要求中的一项所述的传感器装置，其特征在于，所述本体(2)是以下之一：珠、珠的一部分、团粒、板。5.根据前述权利要求中的一项所述的传感器装置，其特征在于，所述分子筛材料是以下之一或包括以下之一：沸石、硅胶、粘土、活性炭、聚合物吸附剂、芳族聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、全氟聚合物、聚(2,6-二苯基苯醚)、醋酸纤维素。6.根据前述权利要求中的一项所述的传感器装置，其特征在于，所述本体(2)以形状配合的方式嵌入所述吸附过滤器(30)的材料(3)中。7.根据前述权利要求中的一项所述的传感器装置，其特征在于，所述吸附过滤器(30)是吸附过滤板(30)，其中所述本体(2)和所述载体(4)的所述材料(3)形成所述吸附过滤板(30)，并且其中所述吸附过滤板(30)包括前侧(30a)和相对的后侧(30b)。8.根据权利要求7所述的传感器装置，其特征在于，所述本体(2)从所述吸附过滤板(30)的所述前侧(30a)延伸到所述后侧(30b)，从而形成待检测的所述气体(G)的通过所述吸附过滤板(30)的通道，其中所述本体(2)的前侧(2a)形成所述吸附过滤板(30)的所述前侧(30a)的区域，并且其中所述本体(2)的后侧(2b)形成所述吸附过滤板(30)的所述后侧(30b)的区域。9.根据前述权利要求中的一项所述的传感器装置，其特征在于，所述载体(4)包括前侧(4a)，在其中形成有凹部(5)，其中所述传感元件(10)设置在所述凹部(5)中，并且其中所述凹部(5)包括所述开口(50)。10.根据权利要求7和9所述的传感器装置，其特征在于，所述吸附过滤板(30)连接至所述载...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·罗克，维尔纳·亨齐克，
申请(专利权)人：盛思锐股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH