一种气体相对测量传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种气体相对测量传感器，包括进气结构、出气结构、测量组件以及电路组件，进气结构用于待检测气体进入传感器与测量组件接触，出气结构用于气体排出传感器，电路组件与测量组件电性连接，测量组件包括热敏元件、补偿元件以及调节组件，热敏元件置于传感器的测量腔室内，补偿元件置于传感器的补偿腔室内且通过调节组件调节松紧度；调节组件包括棘轮以及驱动棘轮转动的驱动件，棘轮与补偿元件一端连接用于松紧补偿元件；本发明专利技术通过调节组件中的驱动件驱动棘轮转动，使得与棘轮连接的补偿元件进行收紧，从而补偿测量腔室内由于长期的使用工作的热敏元件的松弛引起的传感器测量误差的问题。器测量误差的问题。器测量误差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种气体相对测量传感器


[0001]本专利技术涉及传感器
，特别涉及一种气体相对测量传感器。

技术介绍

[0002]在我国生产制造过程中，气体工质的纯度在许多工艺中尤为重要，例如，在工业生产二氧化碳过程中，二氧化碳中氨气、氢气浓度不能过高，否则会导致爆炸；在核工业六氟化铀制备的过程中，工质中的氢氟酸与空气浓度不能过高，会引影响铀元素的含量等等。气体浓度测量技术是保证气体工质浓度，预防事故发生最为关键的一环。随着我国气体浓度传感器的建设，相关配套设备的研制应用，自主研发配套关键零部件是目前亟待解决的目标。
[0003]现有的气体浓度传感器如专利号为：CN202122972235.5的一种可燃气体浓度传感器，通过设备本体以及防护组件之间的相互配合，虽然解决了不使用时对检测腔室进行遮挡防尘，进而有效的避免外界灰尘进入腔室对检测精准度的影响的问题。但是传感器在使用过程中，热敏电阻丝随着使用时间的增加会变松弛，热敏电阻丝的松弛后导致的测量误差大。

技术实现思路

[0004]专利技术的目的在于提供一种气体相对测量传感器，解决了传感器在使用过程中，热敏电阻丝随着使用时间的增加会变松弛，热敏电阻丝的松弛后导致的测量误差大的问题。
[0005]本专利技术是这样实现的，一种气体相对测量传感器，包括进气结构、出气结构、测量组件以及电路组件，所述进气结构用于待检测气体进入传感器与测量组件接触，所述出气结构用于气体排出传感器，所述电路组件与所述测量组件电性连接，所述测量组件包括热敏元件、补偿元件以及调节组件，所述热敏元件置于传感器的测量腔室内，所述补偿元件置于传感器的补偿腔室内且通过所述调节组件调节松紧度；
[0006]所述调节组件包括棘轮以及驱动所述棘轮转动的驱动件，所述棘轮与补偿元件一端连接用于松紧所述补偿元件。
[0007]为使热敏元件的伏安特性能适合于传感器的测量需求，通过调节组件调节补偿元件的办法，来实现补偿元件散热量的调整，通过调节组件中的驱动件驱动棘轮转动，使得与棘轮连接的补偿元件进行收紧，从而补偿测量腔室内由于长期的使用工作的热敏元件的松弛引起的传感器测量误差的问题。
[0008]补偿腔室的气体为已清除空气杂质的重质气体，而进入工作腔室的则是含空气杂质的重质气体，测量组件中的电阻丝接通电源加热后，即与进入工作腔室和补偿腔室中的气体混合物的导热性成正比地发生变化。气体传感器桥式电路显示出不平衡，与空气杂质含量成正比的输出电压值也随之发生变化。
[0009]本专利技术的传感器用于测量工业用重质气体如六氟化铀中的空气、氟化氢，二氧化碳中的氨气、氢气等轻质气体的绝对百分比含量。监测轻质杂质气体的含量小于规定值，保
证安全生产需求。
[0010]本专利技术的进一步技术方案是：所述补偿元件通过连接件连接在补偿腔室中，所述补偿元件与所述连接件连接处设有用于测量补偿元件拉力的电阻变应片，所述电阻应力片与控制器电性连接，所述控制器与所述驱动件电性连接。
[0011]本专利技术的进一步技术方案是：所述驱动件为旋转驱动电机。
[0012]通过读取电阻应变片的拉力值反馈给控制器，控制器控制旋转驱动电机，旋转驱动电机旋转来绷紧补偿元件的电阻丝，保证热敏电阻调整至最佳预紧力。
[0013]本专利技术的进一步技术方案是：所述驱动件置于所述补偿腔室外侧，所述驱动件为螺钉，所述螺钉穿过所述棘轮用于驱动所述棘轮转动。
[0014]本专利技术的进一步技术方案是：所述调节组件还包括逆转限制件，所述逆转限制件一端穿过所述棘轮与所述补偿腔室连接用于紧固所述棘轮。
[0015]由于形成补偿元件的螺旋丝弹性小，配有逆转限制器，在完成调整后通过拧紧逆转限位件使得棘轮位置固定；防止因人为调整螺钉对补偿元件的反向调整或反向力影响电阻丝阻值从而影响传感器精度。
[0016]本专利技术的进一步技术方案是：所述补偿元件的张紧力为0.4
‑
0.7N。
[0017]本专利技术的进一步技术方案是：所述电路组件包括零位校正器、滑动电阻以及齿轮机构，所述零位矫正器通过滑动电阻与所述齿轮机构连接，所述滑动电阻的移动用于对接入电路部分的电阻进行调节，所述齿轮机构为多级调节齿轮机构。
[0018]通过移动滑动触头来调整传感器电路的接入电阻，滑动触头下端连接着齿轮机构的第一级齿轮，齿轮机构对接入电路部分电阻进行多级调节。
[0019]本专利技术的进一步技术方案是：所述齿轮机构包括第一齿轮、二级调节旋钮、第二齿轮、第三齿轮、三级调节旋钮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮以及四级调节旋钮，所述第一齿轮和第二齿轮啮合，所述滑动电阻与所述二级调节旋钮之间通过所述第一齿轮与所述第二齿轮传动，所述第三齿轮与所述第二齿轮同轴连接且所述第三齿轮与第四齿轮啮合，所述二级调节旋钮与所述三级调节旋钮之间通过第三齿轮与第四齿轮传动，所述第四齿轮与第五齿轮同轴连接且第五齿轮为斜齿轮，所述第六齿轮为啮齿轮且与所述第五齿轮啮合，所述四级旋钮与所述第六齿轮连接。
[0020]本专利技术采用多级调节机构，改善了人工手动调节时间长、生产效率低的缺点。手动零位矫正可达10分钟以上，采用多级调节齿轮机构调节时间可缩短至1分钟以内。针对时常会出现不好在电路板上调节的情况，转而在零位矫正器上直接粗调，可替代电路板精确调节，并根据精度要求适当增加或减少调节极数，保证传感器的测量精度。
[0021]本专利技术的进一步技术方案是：所述第一齿轮与所述第二齿轮之间的传动比为5:1，所述第三齿轮与所述第四齿轮之间的传动比为2:1，所述第五齿轮与所述第六齿轮之间的传动比为5:1。
[0022]本专利技术的进一步技术方案是：所述进气结构与所述出气结构均包括接头喷嘴、脉冲管以及阻尼空心小球，所述脉冲管一端与所述接头喷嘴连接另一端与传感器的测量腔室或补偿腔室连接，所述阻尼空心小球在所述脉冲管内可活动，所述阻尼空心小球上设有沿三个维度均匀分布贯穿的圆形截流孔。
[0023]本专利技术的进一步技术方案是：所述进气结构中的脉冲管通过中心槽与所述测量腔
室连通。
[0024]当气体流入流出传感器时，气流通过截流孔和小球与锥形管间隙从外部流向工作室，通过小球自身的重力阻挡、锥形管内径与小球外径的间隙变化和截流孔孔径大小来自适应被测气体的流速，保证工作室内气体交换时气流沿热敏元件的流速不太大且均匀，控制气流与热敏电阻丝进行充分的热交换。针对不同测试气体和不同气流速度，通过不同带孔截流小球的密度、壁厚、外径、截流孔孔径、截流孔数量及分布、脉冲管锥度等参数的配合，实现来流气体进入工作室流速均匀稳定的特性，使信号采集更为准确稳定，减小信号采集精度和流量骤变对输出信号的影响，提高传感器测量的精度与准确性。
[0025]本专利技术的有益效果：本专利技术为使热敏元件的伏安特性能适合于传感器的测量需求，通过调节组件调节补偿元件的办法，来实现补偿元件散热量的调整，通过调节组件中的驱动件驱动棘轮转动，使得与棘轮连接的补偿元件进行收紧，从而补偿测量腔室内由于长期的使用工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体相对测量传感器，包括进气结构、出气结构、测量组件以及电路组件，所述进气结构用于待检测气体进入传感器与测量组件接触，所述出气结构用于气体排出传感器，所述电路组件与所述测量组件电性连接，其特征在于，所述测量组件包括热敏元件(13)、补偿元件(2)以及调节组件，所述热敏元件(13)置于传感器的测量腔室(4)内，所述补偿元件(2)置于传感器的补偿腔室(3)内且通过所述调节组件调节松紧度；所述调节组件包括棘轮(21)以及驱动所述棘轮(21)转动的驱动件，所述棘轮(21)与补偿元件(2)一端连接用于松紧所述补偿元件(2)。2.根据权利要求1所述的一种气体相对测量传感器，其特征在于，所述补偿元件(2)通过连接件连接在补偿腔室(3)中，所述补偿元件(2)与所述连接件连接处设有用于测量补偿元件(2)拉力的电阻变应片，所述电阻应力片与控制器电性连接，所述控制器与所述驱动件电性连接。3.根据权利要求2所述的一种气体相对测量传感器，其特征在于，所述驱动件为旋转驱动电机。4.根据权利要求1所述的一种气体相对测量传感器，其特征在于，所述驱动件置于所述补偿腔室(3)外侧，所述驱动件为螺钉(15)，所述螺钉(15)穿过所述棘轮用于驱动所述棘轮转动。5.根据权利要求4所述的一种气体相对测量传感器，其特征在于，所述调节组件还包括逆转限制件，所述逆转限制件一端穿过所述棘轮与所述补偿腔室(3)连接用于紧固所述棘轮。6.根据权利要求1
‑
5中任意一项所述的一种气体相对测量传感器，其特征在于，所述补偿元件(2)的张紧力为0.4
‑
0.7N。7.根据权利要求1
‑
5中任意一项所述的一种气体相对测量传感器，其特征在于，所述电路组件包括零位校正器、滑动电阻(10)以及齿轮机构(12)，所述零位矫正器通过滑动电阻(10)与所述齿轮机构(12)连接，所述滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁基敏，唐云剑，
申请(专利权)人：上海振太仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：