一氧化碳传感器制造技术

本申请涉及一种一氧化碳传感器。所述一氧化碳传感器包括壳体、正极引脚、负极引脚和膜电极组件；所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体开设有进气孔，所述上壳体和所述下壳体相对设置形成空腔，所述正极引脚设置在所述下壳体外表面，所述负极引脚设置在所述上壳体外表面；所述膜电极组件容置在所述空腔内，所述膜电极组件包括依次层叠设置的工作电极、质子交换膜和对电极，所述工作电极靠近所述上壳体设置，所述对电极靠近所述下壳体设置。采用本传感器能够避免液态电解质挥发而导致传感器性能下降的问题。性能下降的问题。性能下降的问题。

【技术实现步骤摘要】
一氧化碳传感器


[0001]本申请涉及传感器
，特别是涉及一种一氧化碳传感器。

技术介绍

[0002]一氧化碳是一种无色无味有毒的气体，一定浓度下就可以让人体出现一定程度的中毒症状，危害人体健康。当人们暴露在有较高浓度一氧化碳的环境下，数秒钟就可以使人们陷入昏迷状态，因缺氧而有生命危险。而一氧化碳是煤气中的主要成分，虽然煤气在生产时会加入一定量的带有恶臭味的硫醇作为泄露提醒的气味剂，但由于低浓度的一氧化碳其危害性就比较大，仅凭气味剂作为提醒信号并不安全，因此，安装一氧化碳报警器才是最安全可靠的，该类型产品可以检测到较低浓度的一氧化碳，在发生安全事故前就会发出报警提醒信号。
[0003]一氧化碳气体检测原理主要有半导体式、催化燃烧式和电化学式等类型，其中半导体式传感器由于其功耗高，抗干扰能力差，容易出现误报，目前逐步被淘汰；而催化燃烧式传感器则由于暗火有引爆危险，长时间工作后需维护标定和存在化学中毒等问题，已逐步被电化学传感器所替代。电化学式一氧化碳传感器因其体积小，功耗小，检测精度高，寿命长等优点而倍受关注。
[0004]现有的电化学式传感器是通过利用储液槽中的液态电解质传导离子的传感器，工作电极将CO气体催化发生氧化还原反应形成响应电流，通过检测电流信号实现对一氧化碳气体的检测。但由于液态电解质存在挥发的问题，导致传感器在使用过程中会出现漏液或干涸导致传感器失效的情况出现。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够避免液态电解质挥发导致传感器失效的一氧化碳传感器，一氧化碳传感器包括壳体、正极引脚、负极引脚和膜电极组件；
[0006]所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体开设有进气孔，所述上壳体和所述下壳体相对设置形成空腔，所述正极引脚设置在所述下壳体外表面，所述负极引脚设置在所述上壳体外表面；
[0007]所述膜电极组件容置在所述空腔内，所述膜电极组件包括依次层叠设置的工作电极、质子交换膜和对电极，所述工作电极靠近所述上壳体设置，所述对电极靠近所述下壳体设置。
[0008]在其中一个实施例中，所述工作电极和所述对电极的材料分别包括电极浆料，其中，所述电极浆料包括贵金属催化剂、粘结剂和有机溶剂的混合浆料。
[0009]在其中一个实施例中，所述贵金属催化剂包括Pt/C、Pd/C或PtAu/C中至少一种；
[0010]所述粘结剂包括聚全氟磺酸树脂乳液、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、乙基纤维素和聚环氧乙烷中至少一种；
[0011]所述有机溶剂包括乙醇、异丙醇、N,N
‑
二甲基甲酰胺、松油醇、二乙二醇单丁基醚
中至少一种。
[0012]在其中一个实施例中，所述电极浆料中所述贵金属催化剂的占比为5％至25％，所述粘结剂的占比为20％至60％，所述有机溶剂的占比为20％至50％。
[0013]在其中一个实施例中，所述质子交换膜的材料包括聚全氟磺酸树脂、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中至少一种。
[0014]在其中一个实施例中，所述上壳体的底部边沿周侧开设有多个均匀排布的进气孔。
[0015]在其中一个实施例中，所述正极引脚和所述负极引脚的引脚朝向相同，且朝向所述进气孔所在方向设置。
[0016]在其中一个实施例中，还包括：
[0017]过滤组件，设置在所述上壳体内。
[0018]在其中一个实施例中，所述过滤组件包括：
[0019]过滤材料，容置在所述上壳体的容置腔内；
[0020]防水透气膜，设置在所述过滤材料和所述膜电极组件之间。
[0021]在其中一个实施例中，所述一氧化碳传感器还包括：
[0022]橡胶密封圈，容置在所述空腔内并围绕所述膜电极组件设置，且与所述上壳体、所述下壳体密封连接。
[0023]上述一氧化碳传感器，通过上壳体和下壳体相对设置形成空腔，将膜电极组件容置于空腔内以形成传感器，一氧化碳气体经过进气孔输入至传感器内部进行反应，膜电极组件中的对电极和工作电极形成回路，质子交换膜作为质子传输通道，通过膜电极组件将一氧化碳气体经过电化学反应转化为电流，以实现通过检测电流的大小从而检测到一氧化碳的浓度，通过容置于壳体内的膜电极组件作为固态电解质，舍弃了传统液态电解质所必须的储液槽，使得结构进一步优化，体积明显缩小，也避免了传感器在使用过程中出现漏液或干涸导致传感器失效的情况出现。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，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。
[0025]图1为本申请一实施例中提供的一氧化碳传感器的爆炸图；
[0026]图2为本申请另一实施例中提供的一氧化碳传感器的爆炸图；
[0027]图3为本申请一实施例中提供的一氧化碳传感器的结构示意图；
[0028]图4为本申请一实施例中提供的一氧化碳传感器的安装示意图；
[0029]图5为本申请又一实施例中提供的一氧化碳传感器的爆炸图；
[0030]图6为本申请一实施例中20％的Pt/C对应的一氧化碳传感器浓度与输出电流响应关系；
[0031]图7为本申请一实施例中50％的Pt/C对应的一氧化碳传感器浓度与输出电流响应关系；
[0032]图8为本申请一实施例中一氧化碳传感器的响应曲线。
[0033]附图标记说明：
[0034]1、正极引脚；2、负极引脚；3、膜电极组件；4、上壳体；5、下壳体；6、进气孔；7、橡胶密封圈。
具体实施方式
[0035]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
[0036]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0037]空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
[0038]在此使用时，单数形式的“一”、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一氧化碳传感器，其特征在于，包括壳体、正极引脚、负极引脚和膜电极组件；所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体开设有进气孔，所述上壳体和所述下壳体相对设置形成空腔，所述正极引脚设置在所述下壳体外表面，所述负极引脚设置在所述上壳体外表面；所述膜电极组件容置在所述空腔内，所述膜电极组件包括依次层叠设置的工作电极、质子交换膜和对电极，所述工作电极靠近所述上壳体设置，所述对电极靠近所述下壳体设置。2.根据权利要求1所述的一氧化碳传感器，其特征在于，所述工作电极和所述对电极的材料分别包括电极浆料，其中，所述电极浆料包括贵金属催化剂、粘结剂和有机溶剂的混合浆料。3.根据权利要求2所述的一氧化碳传感器，其特征在于，所述贵金属催化剂包括Pt/C、Pd/C和PtAu/C中其中一种；所述粘结剂包括聚全氟磺酸树脂乳液、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、乙基纤维素和聚环氧乙烷中其中一种；所述有机溶剂包括乙醇、异丙醇、N,N
‑
二甲基甲酰胺、松油醇和二乙二醇单丁基醚中其中一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周正，郑皓云，
申请(专利权)人：深圳市汇投智控科技有限公司，
类型：新型
国别省市：