一种气体传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种气体传感器，包括传感器座体、传感元件和保护罩，所述传感器座体具有传感元件容纳通道；所述传感元件具有气体检测端；所述保护罩具有开口、进气口、出气口和容纳腔，所述开口、进气口、出气口均与所述容纳腔连通；所述传感元件的气体检测端穿过所述传感器座体的容纳通道，并自所述保护罩的开口伸入所述保护罩的容纳腔内，所述传感器座体与所述保护罩形成第一进气腔和第二进气腔；所述保护罩通过开口连接在所述传感器座体上。本发明专利技术所述传感器的保护罩相比现有技术其结构简单，生产工艺简单，利用单保护罩实现了双层保护的效果，或者在其外围加一层保护罩起三层保护的功效，不仅功能更强且有利于生产普及。

A gas sensor

【技术实现步骤摘要】
一种气体传感器
本专利技术涉及传感器领域，尤其涉及一种气体传感器。
技术介绍
气体传感器是一种将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息的装置，如氧传感器，其被应用在发动机管理系统中，装设在内燃机的排气系统内，用来感知废气中氧气的浓度，从而实现对污染物的排放控制。氧传感器对内燃机来说是极其重要的，它可以根据检测到的排气管内尾气的氧含量来控制喷油量，若氧含量高就增加喷油量，若氧含量低就减少喷油量；如果氧传感器损坏了，那么其传送给电控单元的数据就会失准，从而影响内燃机的尾气排放，这会导致燃油浪费，排气净化不达标从而污染环境等。但这类内燃机用氧传感器基本都是由陶瓷材料制成，而这种陶瓷材料对强的温度波动极其敏感，这种强温度波动很有可能致使传感器失准或失效。车辆在热运转阶段期间由发动机燃烧形成的水蒸汽冷凝在排气装置及传感器的表面上及从冷凝水膜释放出水滴，然后水滴被气体流夹带及由气体流导至传感元件上，都很可能产生水滴，这些水滴会冲击到高温的传感器的陶瓷感应元上，导致陶瓷感应元产生裂纹或微裂纹，这些裂纹或微裂纹会引起传感器的功能失效。为了解决这一问题，专利CN102346179A介绍了一种有效避免水冲击的双重保护罩，然而在实际使用过程中，仍然存在极其极端的情况，依然会出现高温陶瓷传感元被水冲击产生裂纹的问题。特别是随着排放法规的日趋严格，为了满足汽车尾气排放法规，要求氧传感器一开始就进入工作状态，以减少初始阶段有害废气的排放，但此时排气管中的冷凝水完全没有被加热挥发掉，这会进一步增加高温陶瓷感应元遭受水冲击的风险。现有技术中也存在结构比较复杂的传感器用保护罩，但是这种保护罩在加工过程中需要考虑多个零件的结构形成，造成该技术方案零件成本和生产成本都较高的情况，不利于大力推广与普及。因此，亟需提出一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出了一种新的实现方式，即采用单层保护罩实现双重保护罩的方法节省零件材料，减小加工难度，具体技术方案如下所述：一种气体传感器，包括传感器座体、传感元件和保护罩，进一步的，所述传感器座体具有传感元件容纳通道；进一步的，所述传感元件具有气体检测端；进一步的，所述保护罩具有开口、进气口、出气口和容纳腔，所述开口、进气口、出气口均与所述容纳腔连通；进一步的，所述传感元件的气体检测端穿过所述传感器座体的容纳通道，并自所述保护罩的开口伸入所述保护罩的容纳腔内，进一步的，所述传感器座体与所述保护罩形成第一进气腔和第二进气腔；进一步的，所述保护罩通过开口连接在所述传感器座体上。上述技术方案进一步的，所述传感器座体靠近所述气体检测端的一端自所述开口伸入所述保护罩的容纳腔内，进一步的，所述传感器座体的外壁与所述保护罩内壁形成第一进气腔，所述第一进气腔靠近所述保护罩的开口；进一步的，所述传感器座体靠近所述气体检测端的外壁与所述保护罩内壁形成间隙，所述间隙形成进气通道，所述间隙的宽度不大于0.8mm，微小的进气间隙，水滴会被粘附在进气通道壁上，有力的阻挡了水滴的进入；进一步的，所述传感器座体靠近所述气体检测端的一端的端面与所述保护罩内壁形成第二进气腔。进一步的，所述第一进气腔、进气通道和第二进气腔在所述保护罩的容纳腔内依次连通；进一步的，所述第一进气腔与所述第二进气腔同轴设置，进一步的，所述第一进气腔的腔体内径大于所述第二进气腔的腔体内径，进一步的，所述第一进气腔的腔体底部通过底环与所述第二进气腔的腔体顶部连接，进一步的，所述底环包括环面和设置在环面上的中心通孔，所述中心通孔的内径与所述第二进气腔的内径一致，所述环面的外径与所述第一进气腔的内径一致。进一步的，所述传感器座体靠近所述气体检测端的一端的端面与所述底环表面形成进气通道，进一步的，所述进气通道为所述端面与所述底环表面之间形成的间隙，所述间隙的宽度不大于0.8mm，微小的进气间隙，水滴会被粘附在进气通道壁上，有力的阻挡了水滴的进入。进一步的，所述底环的几何形状与所述传感器座体靠近所述气体检测端的一端的几何形状一致。进一步的，所述传感元件的气体检测端自所述传感器座体内伸出并容纳于所述第二进气腔内，且所述气体检测端与所述第二进气腔的腔体底部具有间隙。进一步的，所述进气口与所述第一进气腔连通，且所述进气口沿所述第一进气腔的径向方向设置有一个或多个；进一步的，所述出气口与所述第二进气腔连通，且所述出气口开设在所述第二进气腔的腔体底部。进一步的，还包括防水结构，所述防水结构容纳于所述保护罩的容纳腔内，进一步的，所述防水结构包括第一防水结构，进一步的，所述防水结构设置在所述第一进气腔和或进气通道内。进一步的，所述第一防水结构设置在所述第一进气腔内，进一步的，所述第一防水结构具有挡水突起，所述挡水突起环绕于所述传感器座体外侧，所述挡水突起与所述进气口相对应设置，从进气口进入的水滴会被挡水突起阻挡而反弹出去。进一步的，所述挡水突起与所述保护罩的侧壁之间具有间隙，所述间隙的最大宽度为1.5mm。进一步的，所述防水结构还包括第二防水结构，所述第二防水结构为进气通道，水气自所述进气口进入第一进气腔，流经进气通道时水气沿保护罩内壁流入第二进气腔,微小的进气间隙，水滴会被粘附在进气通道壁上，有力的阻挡了水滴的进入。相比现有技术，本专利技术还具有如下有益效果中的一个或多个：1、本专利技术所述传感器利用一层保护罩实现了双层保护的功能，所述保护罩通过上下两个进气腔对进入保护罩内的水进行了两次导流，如此便替代了现有技术中的双层保护罩，本技术方案节省了加工用料，减少了加工工序，减少了零件数目，使得产品轻量化，且保持了其原有的功能性；2、本专利技术所述传感器不仅可以单层实现双层保护，还可以在所述保护罩外加一层保护罩，即双层实现三层保护，相比现有技术，本技术方案更加的简洁有效，产品的加工难度大大降低；3、本专利技术所述保护罩结构简单，进气口的设计便于尾气进入，若将所述传感器安装在排气管内，则所述进气口处于尾气流的边缘，该区域尾气流速低，进气口被设置成轴向均布，直接面向气流方向的进气口，尾气可以直接进入，而部分由于被自身的阻挡进气口处于压力比较大的区域，也有利于尾气进入保护罩。4、本专利技术所述传感器的保护罩设置有出气口，出气口处于尾气流的中心区域，流速快，同时出气口开口方向与尾气流方向垂直，根据伯努利原理，在出气口处形成负压，这有利与气体的交换，因此出气口的设计进一步保证了其功能性；5、本专利技术所述传感器的保护罩配合防水结构使用，增强了其防水性，当有水滴随气流进入进气口，水滴由于惯性的作用，大部分会被反弹回去，一部分会流入第一进气腔，再通过底环流至第二防水结构，被第二防水结构导流后进入第二进气腔，由于第二防水结构的导流作用，水滴的流动轨迹是贴着第二进气腔的腔体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体传感器，其特征在于：包括传感器座体(8)、传感元件(1)和保护罩(2)，/n所述传感器座体(8)具有传感元件容纳通道；/n所述传感元件(1)具有气体检测端(11)；/n所述保护罩(2)具有开口(21)、进气口(23)、出气口(24)和容纳腔(22)，所述开口(21)、进气口(23)、出气口(24)均与所述容纳腔(22)连通；/n所述传感元件(1)的气体检测端(11)穿过所述传感器座体(8)的容纳通道，并自所述保护罩(2)的开口(21)伸入所述保护罩(2)的容纳腔(22)内，/n所述传感器座体(8)与所述保护罩形成第一进气腔(3)和第二进气腔(4)；/n所述保护罩(2)通过开口(21)连接在所述传感器座体(8)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体传感器，其特征在于：包括传感器座体(8)、传感元件(1)和保护罩(2)，
所述传感器座体(8)具有传感元件容纳通道；
所述传感元件(1)具有气体检测端(11)；
所述保护罩(2)具有开口(21)、进气口(23)、出气口(24)和容纳腔(22)，所述开口(21)、进气口(23)、出气口(24)均与所述容纳腔(22)连通；
所述传感元件(1)的气体检测端(11)穿过所述传感器座体(8)的容纳通道，并自所述保护罩(2)的开口(21)伸入所述保护罩(2)的容纳腔(22)内，
所述传感器座体(8)与所述保护罩形成第一进气腔(3)和第二进气腔(4)；
所述保护罩(2)通过开口(21)连接在所述传感器座体(8)上。


2.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于：所述传感器座体(8)靠近所述气体检测端(11)的一端自所述开口(21)伸入所述保护罩(2)的容纳腔(22)内，
所述传感器座体(8)的外壁与所述保护罩(2)内壁形成第一进气腔(3)，所述第一进气腔(3)靠近所述保护罩(2)的开口(21)；
所述传感器座体(8)靠近所述气体检测端(11)的外壁与所述保护罩(2)内壁形成间隙，所述间隙形成进气通道(5)，所述间隙的宽度不大于0.8mm；
所述传感器座体(8)靠近所述气体检测端(11)的一端的端面与所述保护罩(2)内壁形成第二进气腔(4)。


3.根据权利要求2所述的气体传感器，其特征在于：所述第一进气腔(3)、进气通道(5)和第二进气腔(4)在所述保护罩(2)的容纳腔(22)内依次连通；
所述第一进气腔(3)与所述第二进气腔(4)同轴设置，
所述第一进气腔(3)的腔体内径大于所述第二进气腔(4)的腔体内径，
所述第一进气腔(3)的腔体底部通过底环(6)与所述第二进气腔(4)的腔体顶部连接，
所述底环(6)包括环面(61)和设置在环面(61)上的中心通孔(62)，所述中心通孔(62)的内径与所述第二进气腔(4)的内径一致，所述环面(61)的外径与所述第一进气腔(3)的内径一致。


4.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于：所述传...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉海，陈珍强，郭杰烽，
申请(专利权)人：苏州工业园区传世汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32