本实用新型专利技术涉及一种用于探测目标气体的电化学气体传感器，所述电化学气体传感器具有基板以及壳体，所述壳体至少与基板一起形成空腔。至少一个电极和与所述电极相连接的导体电路设置在基板的面向空腔的侧面上。所述导体电路在基板与壳体之间被引导穿过。在空腔中设有电解质并且所述电解质与所述至少一个电极接触。所述基板具有对于目标气体能穿透的进入区域，所述进入区域至少部分地被所述至少一个电极覆盖。此外，所述基板具有用于从空腔中排出气体的排气区域。按照本实用新型专利技术的电化学气体传感器能利用简单的方案来排气。传感器能利用简单的方案来排气。传感器能利用简单的方案来排气。
【技术实现步骤摘要】
用于探测目标气体的电化学气体传感器
[0001]本技术涉及一种用于探测目标气体的电化学气体传感器。
技术介绍
[0002]在电化学气体传感器中，化学目标物质与一个工作电极反应。由于还原或氧化过程，溶解的离子通过电解质优选迁移至对向电极并且在那里再次反应。这导致，在各电极上可以量取与反应成正比和因此与目标物质的浓度成正比的电气参量。
[0003]典型地，这样的电化学气体传感器的电解质设置在壳体中。这样的壳体通常需要通道、即开口，以便能实现在壳体的内部与壳体的环境之间由于温度波动的压力补偿。但是典型地，在壳体中的这样的通道于是必须被遮盖、至少防止喷水，不允许水到达壳体内部。然而，必须耗费地制造排气部的这样的构造。
技术实现思路
[0004]因此，本技术的目的在于，给出一种电化学气体传感器，所述电化学气体传感器利用简单的方案来排气。
[0005]所述目的通过按照本技术所述的电化学气体传感器得以实现。
[0006]因此，本技术涉及一种用于探测目标气体的电化学气体传感器。这样的气体传感器具有基板和壳体，所述壳体安置在基板旁边或上和/或与基板相连接和/或紧固在基板上。特别是，所述壳体和基板形成在内部具有空腔的结构部件。特别是，所述壳体具有放置在基板上的帽的形状。因为所述基板优选具有平面的延伸，亦即所述基板的宽度和所述基板的长度分别比所述基板的高度更大地设计尺寸，所以所述基板覆盖帽状的壳体的敞开侧。
[0007]在空腔的内部中设有电解质。优选地，所述电解质以液态的形式或凝胶态存在。特别是，不仅壳体而且基板不能使液体穿过。因为所有壳体组成部分和所述基板阻止液体穿过，因此液态的或凝胶态的电解质封闭在空腔中并且无法排出。
[0008]在基板的面向空腔的侧面上安置有至少一个电极和与所述电极电连接的导体电路。所述电极在基板上优选完全设置在空腔的内部中，而导体电路优选密封地从壳体与基板之间的空腔中被引导出来到壳体之外的区域中。基板的底面在此优选比壳体的底面更大。因此，基板在至少一侧上突出于壳体。优选地，导体电路在该侧上在壳体与基板之间被向外引导，从而所述基板在空腔之外也用作用于导体电路的支撑部。在那里导体电路于是例如可以通向衬垫，以便电接触并且因此例如与远程的分析单元、例如微处理器相连接，所述分析单元分析由气体传感器提供的信号和/或控制一个或多个电极上的电势。
[0009]为了将目标气体输送至电极，在基板中设有至少对于目标气体能穿透的进入区域。优选地，该进入区域对于普遍的气体是可穿透的，因为在应用气体传感器时，在气体传感器的环境中的空气应该被检测出一个或多个化学物质、特别是检测出所定义的目标气体。因此，所述目标气体是要利用电化学气体传感器识别的气体、优选还有其浓度。所述目
标气体例如可以是CO、CO2、SO2、NO、NO2、O3或CH2O。特别是，进入区域优选地对于作为要检测的混合气体的环境空气是可穿透的。在进一步扩展方案中，在基板中的进入区域的上游或下游设置有目标气体选择过滤器。
[0010]优选地，基板在所述进入区域中是透气的，从而气体可以穿透基板。因此没有规定，所述基板具有宏观的开口作为进入区域。而是所述基板在进入区域中也具有如下材料，所述材料然而至少在所述进入区域中是透气的。
[0011]所述至少一个电极这样在基板上被引导，使得所述电极至少部分地能与穿过进入区域的气体接触。于是，必要时存在于所输送的混合气体中的目标气体可以与电极材料反应。
[0012]优选地，不是整个空腔填满或填充有电解质，而是仅部分容积。因此，存在空腔的填充有混合气体、优选空气的剩余容积。优选地，电解质在基板上的填充高度小于500μm，特别是小于300μm。电解质与所述至少一个电极相接触并且因此设置在基板中的进入区域的附近，而所述剩余容积邻接于基板的另外的区域。所述基板的该另外的区域的至少一部分构成为排气区域，以下还更详细地描述所述排气区域。所述进入区域在基板中在空间上与排气区域分开。
[0013]因此，所述排气区域也是基板的设计为可透气的组成部分，从而可以进行在空腔与环境之间的气体交换和因此特别是压力平衡。于是，特别是当温度和/或气压条件改变时，在空腔与环境之间总是出现压力差。根据具有不同的气候或气压条件的使用地点，可能引起这样的压力差，于是所述压力差可以通过空腔与环境之间的气体交换在基板的排气区域上进行。在制造气体传感器时、例如在对所使用的材料硬化时也可能出现强烈的温度波动，该温度波动导致压力差，该压力差通过排气区域被补偿。
[0014]因此优选地，所述基板是没有宏观的孔或其他制造的穿孔的平面的结构块，而是优选地通过合适的材料选择和/或操作具有如下内部特性，即，气体可以穿透基板的材料。为此，所述基板至少在进入区域和在排气区域中特别是由多孔的和因此透气的材料制成。所述基板在进入区域和排气区域之外也可以构成为不透气的。
[0015]然而在一种有利的备选方案中，整个基板设计为多孔的和因此透气的，亦即统一由多孔的、透气的材料制成。
[0016]但是，在两个备选方案中，所述基板优选由聚合物材料制成。优选地，所述基板的材料包含多孔的聚四氟乙烯、或多孔的聚酰亚胺、或多孔的聚乙烯、或多孔的聚丙烯、或多孔的聚脂、或多孔的聚氨酯、或多孔的氟聚合物、或多孔的聚丙烯酸、或多孔的纤维素聚合物、或多孔的玻璃纤维或其中的混合物。优选地，所述基板薄于500μm，优选地厚度在50μm至250μm之间。优选地，气孔具有小于100μm、优选0.1μm至10μm之间的尺寸/直径。
[0017]如果整个基板是多孔的，则特别是采取预防措施：将基板的在进入区域和排气区域之外的区域设计为气密的。为此，在基板的所选择的区域上可以使用不透气的涂层。优选地，基板的背离空腔的侧面、即面向气体传感器的环境的侧面具有这样的涂层，并且气体通过该侧进入到气体传感器中。优选地，所述涂层包含聚合物，例如氟乙烯丙烯聚酰亚胺。优选地，通过粘接或层压将涂层施加到所述基板上(或者反之亦然)。所述涂层也可以具有比基板更大的厚度。因此，所述涂层也可以同时用作用于基板的背板并且机械地稳固和保护基板。
[0018]但是在个别情况下，基板的面向空腔的侧面也可以配设有这样的气密的涂层，从而气体可以通过背离空腔的整个侧浸入到基板中，然而仅在进入区域中和理论上在排气区域中可以浸入到空腔中。
[0019]在本技术的另外的进一步扩展方案中，其中整个基板构成为多孔的，优选地，在基板的背离空腔的整个侧面上、口语说在其底侧上设有这样的不透气的涂层。于是优选地，基板的侧向的端侧形成进入区域和排气区域。
[0020]在任何情况下，进入区域和排气区域是在基板中的所定义的限定的区域，特别是，所述进入区域和排气区域也是在空间上彼此间隔开的。
[0021]因为现在进入区域和排气区域两个都设置在基板中，所以壳体无需具有穿孔、开口或类似物，这些穿孔、开口或类似物于是又扩展膜、盖或其他保护措施，以便保护空腔例如以防喷水或其本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.用于探测目标气体的电化学气体传感器，其特征在于，所述电化学气体传感器包括：基板(2)，壳体(1)，所述壳体至少与基板(2)一起形成空腔(10)，在基板(2)的面向空腔(10)的第一侧面(21)上的至少一个电极(6)和与所述电极(6)相连接的导体电路(7)，所述导体电路(7)在基板(2)与壳体(1)之间被引导穿过，在空腔(10)中的与所述至少一个电极(6)接触的电解质(5)，所述基板(2)具有对于目标气体能穿透的进入区域(3)，所述电极(6)至少部分地覆盖进入区域(3)，并且所述基板(2)具有用于从空腔(10)中排出气体的排气区域(4)。2.按照权利要求1所述的电化学气体传感器，其特征在于，所述基板(2)至少在进入区域(3)中和在排气区域(4)中是多孔的。3.按照权利要求2所述的电化学气体传感器，其特征在于，整个基板(2)是多孔的，并且在基板(2)的背离空腔(10)的第二侧面(22)上施加有不透气的涂层(23)。4.按照权利要求3所述的电化学气体传感器，其特征在于，在基板(2)的背离空腔(10)的该第二侧面(22)上，除进入区域(3)和排气区域(4)之外，施加有不透气的涂层(23)。5.按照权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：盛思锐股份公司，
类型：新型
国别省市：
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