一种用于高温检测的热导式氢气传感器、制备方法和应用技术

本发明专利技术属于氢气传感器领域，并公开了一种用于高温检测的热导式氢气传感器、制备方法和应用，包括：电阻，所述电阻外侧嵌入设置有保护装置，且所述电阻一侧设置有绝缘层，所述电阻和所述绝缘层下方设置有基底；在所述基底中设置有对照电阻，所述电阻和所述对照电阻均通过导线连接于所述基底的一侧边缘处。获取电阻和对照电阻的初始阻值数据，通过使所述电阻与待测空气接触获取所述电阻的测试阻值数据，对所述初始阻值数据和所述测试阻值数据进行对比分析，得到阻值改变值数据，基于所述阻值改变值数据对待测空气进行识别以及获取所述待测空气的浓度。本发明专利技术所述技术方案所包含的元件较少，误差小，能够有效的延长使用寿命。能够有效的延长使用寿命。能够有效的延长使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高温检测的热导式氢气传感器、制备方法和应用


[0001]本专利技术属于氢气传感器领域，特别是涉及一种用于高温检测的热导式氢气传感器、制备方法和应用。

技术介绍

[0002]氢气在石油化工、金属加工、半导体生产等行业中被广泛使用。然而，在这些应用中，氢气常常处于高温和高压的条件下，这增加了氢气泄漏和爆炸的风险。例如，一个可能的背景是在石油化工行业中，高温氢气传感器的应用。在石油化工过程中，氢气是非常重要的中间体，但高温和高压条件下的氢气泄漏可能导致严重的事故。高温氢气传感器可以在这种情况下及时检测氢气泄漏，并采取措施来保护工人和设备的安全。
[0003]为了解决这个问题，高温氢气传感器的开发变得非常重要。这种传感器可以检测氢气的存在并及时警告人们采取措施，防止潜在的事故发生。
[0004]但是现有的氢气传感器都无法承担在高温下的工作，要么是因为工艺问题，用于进行内部结构连接的材料无法承受高温，要么是因为其工作原理复杂，内部相关元件较多，在高温的情况下会导致其寿命减少。因此一种结构简单能在高温下正常工作的氢气传感器气敏层就显得极为重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种用于高温检测的热导式氢气传感器、制备方法和应用，以解决上述现有技术存在的问题。
[0006]一方面为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于高温检测的热导式氢气传感器，包括：
[0007]电阻，所述电阻外侧嵌入设置有保护装置，且所述电阻一侧设置有绝缘层，所述电阻和所述绝缘层下方设置有基底；
[0008]在所述基底中设置有对照电阻，所述电阻和所述对照电阻均通过导线连接于所述基底的一侧边缘处。
[0009]可选的，所述电阻与所述基底连接处设置有空室，用于增加电阻与气体的接触面积。
[0010]可选的，所述保护装置采用金属防护网，用于保护电阻。
[0011]可选的，所述绝缘层和所述基底均为陶瓷材料组成；
[0012]其中，所述绝缘层采用陶瓷绝缘层，所述基底采用陶瓷基底。
[0013]可选的，所述电阻的导线和对照电阻的导线之间通过陶瓷材料绝缘。
[0014]可选的，所述电阻和所述对照电阻均采用铂电极，且所述电阻的阻值要大于或等于所述对照电阻的阻值；
[0015]所述铂电极的阻值为0.0001
‑
5Ω。
[0016]另一方面为实现上述目的，一种用于高温检测的热导式氢气传感器的制备方法，
包括：
[0017]获取陶瓷粉末，对所述陶瓷粉末进行均匀混合，混合完成后进行热压，得到陶瓷基片；
[0018]制备多个所述陶瓷基片，将多个所述陶瓷基片叠加在一起，得到陶瓷基底和陶瓷绝缘层；
[0019]在将多个所述陶瓷基片叠加在一起的过程中，对多个所述陶瓷基片进行打孔，打孔完成后进行金属填充，完成电阻、对照电阻以及导线的制备；
[0020]对叠加完成后的多个所述陶瓷基片进行共烧，使陶瓷基底、对照电阻、电阻、导线和陶瓷绝缘层烧结在一起，完成热导式氢气传感器的制备。
[0021]另一方面为实现上述目的，一种用于高温检测的热导式氢气传感器的应用，包括：
[0022]获取电阻和对照电阻的初始阻值数据，通过使所述电阻与待测空气接触获取所述电阻的测试阻值数据，对所述初始阻值数据和所述测试阻值数据进行对比分析，得到阻值改变值数据，基于所述阻值改变值数据对待测空气进行识别以及获取所述待测空气的浓度。
[0023]本专利技术的技术效果为：
[0024]本专利技术提供的一种用于高温的热导式氢气传感器及其制备方法和应用设置电阻，以及电阻外侧嵌入设置有保护装置，且所述电阻一侧设置有绝缘层，所述电阻和所述绝缘层下方设置有基底；在所述基底中设置有对照电阻，所述电阻和所述对照电阻均通过导线连接于所述基底的一侧边缘处；获取电阻和对照电阻的初始阻值数据，通过使所述电阻与待测空气接触获取所述电阻的测试阻值数据，对所述初始阻值数据和所述测试阻值数据进行对比分析，得到阻值改变值数据，基于所述阻值改变值数据对待测空气进行识别以及获取所述待测空气的浓度。
[0025]本专利技术可测量氢气浓度范围为10ppm
‑
40000ppm，工作温度为0℃
‑
900℃。
[0026]本专利技术提供的用于高温的热导式氢气传感器相比于其他氢气传感器，该传感器所包含的元件较少，误差小，能够有效的延长使用寿命。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0029]图1为本专利技术实施例中热导式氢气传感器的正视图；
[0030]图2为本专利技术实施例中热导式氢气传感器的侧剖图；
[0031]图3为本专利技术实施例中去除掉陶瓷绝缘层之后热导式氢气传感器的俯视图；
[0032]图4为本专利技术实施例中设置有防护金属网的热导式氢气传感器的侧剖图；
[0033]标号说明：1
‑
电阻，2
‑
对照电阻，3
‑
导线，4
‑
陶瓷基底，5
‑
陶瓷绝缘层，6
‑
空室，7
‑
电阻2的导线，8
‑
金属防护网。
具体实施方式
[0034]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0035]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0036]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
[0037]在不背离本专利技术的范围或精神的情况下，可对本专利技术说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本专利技术的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高温检测的热导式氢气传感器，其特征在于，包括：电阻(1)，所述电阻(1)外侧嵌入设置有保护装置，且所述电阻(1)一侧设置有绝缘层，所述电阻(1)和所述绝缘层下方设置有基底；在所述基底中设置有对照电阻(2)，所述电阻(1)和所述对照电阻(2)均通过导线连接于所述基底的一侧边缘处。2.根据权利要求1所述的一种用于高温检测的热导式氢气传感器，其特征在于，所述电阻(1)与所述基底连接处设置有空室(6)，用于增加电阻(1)与气体的接触面积。3.根据权利要求1所述的一种用于高温检测的热导式氢气传感器，其特征在于，所述保护装置采用金属防护网(8)，用于保护电阻(1)。4.根据权利要求3所述的一种用于高温检测的热导式氢气传感器，其特征在于，所述绝缘层和所述基底的材料均为陶瓷；其中，所述绝缘层采用陶瓷绝缘层(5)，所述基底采用陶瓷基底(4)。5.根据权利要求3所述的一种用于高温检测的热导式氢气传感器，其特征在于，所述电阻(1)的导线和对照电阻(2)的导线之间通过陶瓷材料绝缘。6.根据权利要求1所述的一种用于高温检测的热导式氢气传感器，其特征在于，所述电阻(1)和所述对照电阻(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王远西，王鼎，王东良，李罗申辉，
申请(专利权)人：上海和璞电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：