一种包含防爆材料的测速传感器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种包含防爆材料的测速传感器及其制备方法，通过防爆隔板将电路板和外部隔离，且传感器本身为微电流输出，无需外接安全栅，减小了传感器的空间占用。具体的，防爆隔板包括由改性气凝胶制备得出的气凝胶防爆叠层，以及由导热相变材料制备得出的相变导热叠层。气凝胶防爆叠层通过制备二氧化硅纳米纤维气凝胶，改善了气凝胶的压缩回弹性能，提高其韧性，解决了传统气凝胶遇到高温后脆度增强的问题。相变导热叠层通过制备相变复合材料

A speed sensor containing explosion-proof material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种包含防爆材料的测速传感器及其制备方法本专利为分案申请，原申请的信息如下，名称：一种防爆材料的制备方法以及包含该防爆材料的测速传感器，申请号：2019106953598，申请日：2019/07/30。
本专利技术涉及传感器防爆领域，具体涉及一种包含防爆材料的测速传感器及其制备方法。
技术介绍
在现代化生产中，各种传感器的应用越来越普遍。测速传感器用于测量相应转轴的转速，以反馈给计算机，用于监控或远程调整运转速度。在一些特定生产环境下，如有铝粉、锌粉、铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等产生的生产加工场所，极易因可燃性粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源(明火或高温)而发生爆炸。所以，在这些工况下，需要对测速传感器的防爆性能进行优化，防止在转轴测速时因摩擦生热、或产生静电而引发粉尘爆炸。现有技术中，通常仅仅在本质安全电路和非本质安全电路之间连接安全栅，将供给本质安全电路的电压电流限制在安全范围内，防止局部电流电压过大引发燃爆。然而，在实际工作时，尤其是粉尘类生产的车间内，测速传感器最需要重视的是摩擦静电与隔热隔爆，这两个因素直接决定了周围的粉尘是否会被燃爆。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种包含防爆材料的测速传感器及其制备方法，解决了现有技术存在的上述问题。技术方案：一种防爆材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：步骤1、制备网状铝合金箔材，得出包含多个隔室、且形成立体骨架的静电屏蔽层；静电屏蔽层用于将传感器的壳体构成等位体，使其内部电势差为零，同时，多个隔室还能有效抑制火焰传播。步骤2、制备改性气凝胶，得出贴片状的气凝胶防爆叠层；气凝胶防爆叠层用于隔热、防爆。步骤3、制备导热相变材料，得出贴片状的相变导热叠层；相变导热叠层用于将热量分散并导出。步骤4、将所述静电屏蔽层绕设呈闭合的圆筒状，将所述气凝胶防爆叠层和所述相变导热叠层无间隙贴合。在进一步的实施例中，所述步骤1进一步为：步骤1-1、掺料：在3003铝锭中依次加入化学成分质量百分数为0.5％～0.7％的硅Si；0.6％～0.8％的铁Fe；0.05％～0.2％的铜Cu；1.0％～1.5％的锰Mn；0.01％～0.02％的锌Zn；并铸造成合金铝锭胚料；步骤1-2、铣削：将合金铝锭胚料在铣床上铣削使其表面粗糙度为Ra0.1μm～Ra0.2μm；步骤1-3、一次退火：将铣削后的胚料放入退火炉中退火20～24小时；步骤1-4、轧制：将退火后的胚料首先在热轧机上轧至厚度为6.2～6.6mm，接着在冷轧机上轧至厚度为0.05～0.08mm，形成铝箔片；步骤1-5、二次退火：将铝箔片放入退火炉中退火2～4小时；步骤1-6、扩网：将退火后的铝箔片在扩网机上扩网形成蜂窝状的铝合金箔材。在进一步的实施例中，所述步骤2进一步为：步骤2-1、一次硅溶胶制备：将磷酸以稳定速率逐滴加入到水和正硅酸四乙酯的混合液中，并连续搅拌4小时，形成1号硅溶胶；其中，磷酸、水、正硅酸四乙酯的摩尔之比为0.01：10：1；步骤2-2、聚乙烯醇溶液制备：将聚乙烯醇粉末溶解于80℃的去离子水中，并连续搅拌4小时，形成聚乙烯醇溶液；其中，聚乙烯醇溶液的质量分数为12％；步骤2-3、前躯体溶液制备：将1号硅溶胶和聚乙烯醇溶液以1：1的比例混合并连续搅拌5小时，形成前躯体溶液；步骤2-4、二氧化硅纤维膜制备：将前躯体溶液在静电纺丝机中进行静电纺丝，制备得出杂化纤维膜，将杂化纤维膜放入70～80℃的烘箱干燥1小时，制备得出纯化纤维膜，即二氧化硅纤维膜；其中，静电纺丝时的环境温度为20±5℃，环境湿度为50±5％；步骤2-5、分散液制备：以二氧化硅纤维膜为原料，聚丙烯酰胺水溶液为分散剂，经过高速分散制备得出纳米纤维分散液；步骤2-6、二次硅溶胶制备：将草酸以稳定速率逐滴加入到水、正硅酸四乙酯、乙醇的混合液中，并连续搅拌1小时，形成2号硅溶胶；其中，草酸、水、正硅酸四乙酯、乙醇的摩尔之比为0.01：1：1：10；步骤2-7、杂化纤维气凝胶制备：将2号硅溶胶和纳米纤维分散液以1：1的比例混合搅拌1小时，并放入速冻箱中快速冷冻成型，形成杂化纤维气凝胶；步骤2-8、二氧化硅纳米纤维气凝胶制备：将杂化纤维气凝胶放入煅烧炉中煅烧，以200℃恒温煅烧1小时，随后以800℃恒温煅烧2小时，最终制备得出二氧化硅纳米纤维气凝胶；步骤2-9、压制成型：将二氧化硅纳米纤维气凝胶压制成贴片状、厚度为5mm的气凝胶防爆叠层。在进一步的实施例中，所述步骤3进一步为：步骤3-1、氮化硼溶液制备：将每0.5g的氮化硼和50mL的蒸馏水混合，并置于超声波清洗器中超声清洗6小时，得出剥离后的氮化硼溶液；步骤3-2、搅拌混合：将氮化硼溶液、硝酸钾、硝酸钠以1：10：10的比例搅拌2小时，使其混合均匀，得出氮化硼-硝酸钾-硝酸钠溶液；步骤3-3、干燥抽真空：将氮化硼-硝酸钾-硝酸钠溶液置于80～100℃的真空干燥箱中进行脱水并抽真空；步骤3-4、升温研磨：将脱水并抽真空后的产物放置在烘箱中，连续升温至120～130℃，保持12小时后取出，研磨均匀后得出相变复合材料eBN/KNO3-NaNO3；步骤3-5、压制成型：将eBN/KNO3-NaNO3压制成贴片状、厚度为5mm的相变导热叠层。一种测速传感器，其特征在于，所述测速传感器包括所述的防爆材料，所述防爆材料包括：由网状铝合金箔材制备得出的、呈蜂窝状、用于屏蔽静电的静电屏蔽层；由改性气凝胶制备得出的、呈贴片状的气凝胶防爆叠层；由导热相变材料制备得出的、呈贴片状的相变导热叠层；所述气凝胶防爆叠层和相变导热叠层无间隙贴合形成厚度为10mm的防爆隔板，所述静电屏蔽层绕设呈闭合的圆筒状。在进一步的实施例中，所述测速传感器还包括框架组件、动力传递组件、以及磁敏感应组件。在进一步的实施例中，所述框架组件包括一端开口、一端闭合、且内部中空的壳体，固定在所述壳体内部的安装基座，以及卡设在所述壳体的开口一侧的轴承安装座；所述动力传递组件包括固定在所述轴承安装座内的至少两个轴承，以及插入所述轴承的轴杆；所述磁敏感应组件包括垫设固定在所述安装基座上的电路板，卡设在所述壳体内、且位于所述电路板上部的防爆隔板，固定在所述防爆隔板一侧的霍尔传感器，以及固定在所述轴杆位于壳体内部一端的磁环。在进一步的实施例中，所述静电屏蔽层绕设在壳体的内壁处，并首尾相连。有益效果：本专利技术涉及一种包含防爆材料的测速传感器及其制备方法，通过防爆隔板将电路板和外部隔离，且传感器本身为微电流输出，无需外接安全栅，减小了传感器的空间占用。具体的，防爆隔板包括由改性气凝胶制备得出的、呈贴片状的气凝胶防爆叠层，以及由导热相变材料制备得出的、呈贴片状的相变导热叠层。气凝胶防爆叠层通过制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含防爆材料的测速传感器，其特征是包括：/n框架组件、动力传递组件、以及磁敏感应组件；所述框架组件包括一端开口、一端闭合、且内部中空的壳体，固定在所述壳体内部的安装基座，以及卡设在所述壳体的开口一侧的轴承安装座；所述动力传递组件包括固定在所述轴承安装座内的至少两个轴承，以及插入所述轴承的轴杆；所述磁敏感应组件包括垫设固定在所述安装基座上的电路板，卡设在所述壳体内、且位于所述电路板上部的防爆隔板，固定在所述防爆隔板一侧的霍尔传感器，以及固定在所述轴杆位于壳体内部一端的磁环；/n防爆材料包括：/n由网状铝合金箔材制备得出的、呈蜂窝状、用于屏蔽静电的静电屏蔽层；/n由改性气凝胶制备得出的、呈贴片状的气凝胶防爆叠层；/n由导热相变材料制备得出的、呈贴片状的相变导热叠层；/n所述气凝胶防爆叠层和相变导热叠层无间隙贴合形成厚度为10mm的防爆隔板，所述静电屏蔽层绕设呈闭合的圆筒状。/n

【技术特征摘要】
1.一种包含防爆材料的测速传感器，其特征是包括：
框架组件、动力传递组件、以及磁敏感应组件；所述框架组件包括一端开口、一端闭合、且内部中空的壳体，固定在所述壳体内部的安装基座，以及卡设在所述壳体的开口一侧的轴承安装座；所述动力传递组件包括固定在所述轴承安装座内的至少两个轴承，以及插入所述轴承的轴杆；所述磁敏感应组件包括垫设固定在所述安装基座上的电路板，卡设在所述壳体内、且位于所述电路板上部的防爆隔板，固定在所述防爆隔板一侧的霍尔传感器，以及固定在所述轴杆位于壳体内部一端的磁环；
防爆材料包括：
由网状铝合金箔材制备得出的、呈蜂窝状、用于屏蔽静电的静电屏蔽层；
由改性气凝胶制备得出的、呈贴片状的气凝胶防爆叠层；
由导热相变材料制备得出的、呈贴片状的相变导热叠层；
所述气凝胶防爆叠层和相变导热叠层无间隙贴合形成厚度为10mm的防爆隔板，所述静电屏蔽层绕设呈闭合的圆筒状。


2.根据权利要求1所述的一种包含防爆材料的测速传感器，其特征在于，所述静电屏蔽层绕设在壳体的内壁处，并首尾相连。


3.根据权利要求1所述的一种包含防爆材料的测速传感器，其特征在于，所述防爆材料的制备方法包括以下步骤：
步骤1、制备网状铝合金箔材，得出包含多个隔室、且形成立体骨架的静电屏蔽层；
步骤2、制备二氧化硅纳米纤维气凝胶，得出贴片状的气凝胶防爆叠层：
步骤2-1、一次硅溶胶制备：将磷酸以稳定速率逐滴加入到水和正硅酸四乙酯的混合液中，并连续搅拌4小时，形成1号硅溶胶；其中，磷酸、水、正硅酸四乙酯的摩尔之比为0.01：10：1；
步骤2-2、聚乙烯醇溶液制备：将聚乙烯醇粉末溶解于80℃的去离子水中，并连续搅拌4小时，形成聚乙烯醇溶液；其中，聚乙烯醇溶液的质量分数为12％；
步骤2-3、前躯体溶液制备：将1号硅溶胶和聚乙烯醇溶液以1：1的比例混合并连续搅拌5小时，形成前躯体溶液；
步骤2-4、二氧化硅纤维膜制备：将前躯体溶液在静电纺丝机中进行静电纺丝，制备得出杂化纤维膜，将杂化纤维膜放入70～80℃的烘箱干燥1小时，制备得出纯化纤维膜，即二氧化硅纤维膜；其中，静电纺丝时的环境温度为20±5℃，环境湿度为50±5％；
步骤2-5、分散液制备：以二氧化硅纤维膜为原料，聚丙烯酰胺水溶液为分散剂，经过高速分散制备得出纳米纤维分散液；
步骤2-6、二次硅溶胶制备：将草酸以稳定速率逐滴加入到水、正硅酸四乙酯、乙醇的混合液中，并连续搅拌1小时，形成2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉荣，
申请(专利权)人：南京凯盟仕电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32