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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及检测,特别是涉及一种传感器及其制备方法。
技术介绍
1、在航空航天、钢铁冶炼、汽车发动机等领域,设备的工作温度在600℃~1500℃,其中,发动机排气中气体温度范围在25℃~800℃,监测排气烟道气体的温度和氧气浓度变化,可用于判断发动机的燃烧效率和健康状态。然而传统的薄膜热电偶和氧传感器是各自独立的,而且存在尺寸大、工艺复杂和制备成本高等问题。
技术实现思路
1、基于此,有必要提供一种能够集成式且能够同时检测温度和氧气浓度传感器。进一步地,本申请还提供了一种所述传感器的制备方法,实现传感器的一体化制备。
2、本申请提供一种传感器,所述传感器包括基底,以及设置于所述基底上的温度传感组件和氧气浓度传感组件;
3、所述温度传感组件包括设置于所述基底表面上的热电偶层,所述热电偶层包括分别设置于所述基底表面的正极热电偶层和负极热电偶层,所述正极热电偶层和所述负极热电偶层之间的所述基底表面具有空白区域;
4、所述氧气浓度传感组件设置于所述空白区域;所述氧气浓度传感组件包括依次层叠设置的隔绝层、导电层和氧敏感层,所述隔绝层位于所述基底表面。
5、在一些实施方式中,所述导电层包括正极导电层和负极导电层,所述正极导电层和负极导电层分别位于所述氧敏感层的两端,所述氧敏感层搭设于所述正极导电层和所述负极导电层上,所述氧敏感层和所述隔绝层之间形成空腔。
6、在一些实施方式中,所述氧敏感层的材料包括stf35材料,所述stf35材料中s
7、在一些实施方式中,所述正极热电偶层的材料包括氧化铟锡和pt-10rh中的至少一种。
8、在一些实施方式中,所述负极热电偶层的材料包括氧化铟和pt中的至少一种。
9、在一些实施方式中,所述基底的材料包括氧化铝。
10、在一些实施方式中,所述隔绝层的材料包括氧化镁和铝酸锶中的至少一种。
11、在一些实施方式中,所述导电层的材料包括金、铂和铜中的至少一种。
12、在一些实施方式中,所述正极热电偶层的厚度为10μm~15μm。
13、在一些实施方式中,所述负极热电偶层的厚度为10μm~15μm。
14、在一些实施方式中,所述隔绝层的厚度为10μm~15μm。
15、在一些实施方式中,所述导电层的厚度为10μm~15μm。
16、在一些实施方式中,所述氧敏感层的厚度为10μm~15μm。
17、在一些实施方式中,所述基底的厚度为0.5mm~2mm。
18、在一些实施方式中,所述正极热电偶的一端和所述负极热电偶的一端相互重叠搭接。
19、可选地,所述正极热电偶的长度为10cm~15cm。
20、可选地,所述负极热电偶的长度为10cm~15cm。
21、可选地,所述正极热电偶和所述负极热电偶搭接部分的长度为10mm~12mm。
22、第二方面,本申请提供一种如第一方面所述传感器的制备方法,所述制备方法包括:
23、在所述基底的表面形成隔绝层,在隔绝层的表面形成导电层;
24、在所述基底的表面分别涂覆形成正极热电偶浆料层和负极热电偶浆料层;
25、在所述导电层上涂覆形成氧敏感浆料层;
26、将基底进行烧结处理,得到所述的传感器。
27、在一些实施方式中,所述烧结处理的温度为900℃~1100℃,时间为2h~4h,升温速率为4℃/min~6℃/min。
28、在一些实施方式中,在所述烧结处理的步骤之前还包括对具有所述正极热电偶浆料层、所述负极热电偶浆料层和所述氧敏感浆料层的基底进行保温处理。
29、可选地,所述保温处理的温度为200℃~300℃,时间为1h~3h。
30、在一些实施方式中,所述隔绝层和所述导电层分别通过烧结得到。
31、与传统技术相比,本申请至少具有以下有益效果:
32、本申请将温度传感器和氧气浓度传感器集成在同一个基底上,减小了传感器的体积,并且实现了温度传感器和氧气浓度传感器的检测位点一致,保证了检测结果的稳定性和一致性,具有结构简单、尺寸小和成本低等优点。
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1.一种传感器,其特征在于,所述传感器包括基底,以及设置于所述基底上的温度传感组件和氧气浓度传感组件;
2.如权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述导电层包括正极导电层和负极导电层,所述正极导电层和负极导电层分别位于所述氧敏感层的两端,所述氧敏感层搭设于所述正极导电层和所述负极导电层上,所述氧敏感层和所述隔绝层之间形成空腔。
3.如权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述传感器满足如下条件中的至少一个:
4.如权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述传感器还满足如下条件中的至少一个:
5.如权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述传感器还满足如下条件中的至少一个:
6.如权利要求1-5任一项所述的传感器,其特征在于,所述正极热电偶的一端和所述负极热电偶的一端相互重叠搭接;
7.一种权利要求1-6任一项所述传感器的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述烧结处理的温度为900℃~1100℃,时间为2h~4h,升温速率为4℃/min~6℃/min。<
...【技术特征摘要】
1.一种传感器,其特征在于,所述传感器包括基底,以及设置于所述基底上的温度传感组件和氧气浓度传感组件;
2.如权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述导电层包括正极导电层和负极导电层,所述正极导电层和负极导电层分别位于所述氧敏感层的两端,所述氧敏感层搭设于所述正极导电层和所述负极导电层上,所述氧敏感层和所述隔绝层之间形成空腔。
3.如权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述传感器满足如下条件中的至少一个:
4.如权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述传感器还满足如下条件中的至少一个:
5.如权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述传感器还满足如下条件中的至少一个:
6.如...
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