一种电致发光电压传感器制造技术

一种电致发光电压传感器，它包括：芯线电极、电致发光层、高电阻透明导电层、一根或多根具有不同耐压的外电极、带有标记的透明密封层，其特征是：芯线电极表面包裹覆盖有电致发光层，电致发光层外表涂有高电阻透明导电层，高电阻透明导电层与外电极连接，当芯线电极与外电极接入交流电源后，不同电压对应产生不同强度的发光。可以用于电力传输、维修、制造、安装、调试过程中的技术数据显示。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电压传感器应用

技术介绍
电压的检测技术是电力传输、维修、制造、安装、调试过程中的重要技术数据，日常高电压的检测多数是由各类电压传感器完成，现有电压传感器连接通信线路与数据处理后以数值方式提供结果，它们的优点是数据准确、易于汇总，如基于霍尔原理的电压传感器等。但现有电压测试装置有普遍的不足之处，它们均无法直接简易观察读数，如夜间野外作业，只能借助设备仪表确定电压数值。本专利技术使用电致发光技术，检测人员直接根据发光强度视觉判定电压范围，其可以设置在电力设备连接处，能够用于户内外电力设备的电压指示，尤其是在夜晚远距离就可以识别。·电致发光技术又称场致发光技术、冷光技术、EL发光技术等,其是一种高电压工作发光器件，其形态主要分为平面器件、线性器件，本专利技术利用电致发光线性器件技术原理，其外形与普通电话线相仿，表层为彩色荧光套管，其工作时发光连续无任何热辐射，耗电量较低，具备柔软、可折叠弯曲，随意打结、裁减、拼接等特点，因此可以被人们广泛应用。现有电致发光线其结构依次主要为金属芯电极、绝缘介质层、发光层、透明导电层、缠绕外电极。金属芯电极与缠绕外电极通电则产生发光，这种结构、材料、配方在中国专利01133342. 1、200680032428. 8、200410099233. 8等已经有明确阐述。但其由于结构与材料问题无法承受超高电压。本专利技术通过改变形状结构，制备出高压发光传感器器件，可以用于电力传输、维修、制造、安装、调试过程中的技术数据显示。
技术实现思路
一种电致发光电压传感器，它包括芯线电极I、电致发光层3、高电阻透明导电层4、一根或多根具有不同耐压的外电极6、带有标记的透明密封层5，其特征是芯线电极I表面包裹覆盖有电致发光层3，电致发光层3外表涂有高电阻透明导电层5，高电阻透明导电层与多根具有不同耐压的外电极6连接，当芯线电极与外电极接入交流电源后，不同电压对应产生不同强度的发光。本专利技术中当外电极是一根时，绝缘层厚度涂敷成阶梯状，不同区域绝缘层厚度不同，形成不同耐压性。当外电极是多根时，每根绝缘层涂敷厚度不同，每根都分别具有不同耐压性。本专利技术中外电极绝缘层厚度是电压传感器正确反应中重要技术指标。本专利技术中芯线电极I是由导电物质构成，导电物质是铝、银、铜、锡、镍、石墨中的一种，芯线电极其形状是圆形或长方型。芯线电极可以是一根或多根组合而成，芯线电极表面可以镀有良好的导电光滑材料层2，尤其是多根组合时导电光滑材料层有利于保持良好导电性，增强附着力。芯线电极也可以根据需要是其它形状，如半圆形、梯形、弧形等，是空心或实心结构。本专利技术中电致发光层3是由电致发光材料与粘合剂混合涂敷制成，并具有均匀厚度；粘合剂是环氧树脂、含氟涂料、含硅涂料、聚氨酯、丙烯酸漆中的一种。本专利技术中高电阻透明导电层4是由透明导电金属氧化物材料、透明导电高分子材料中的一种制成，其表面电阻应大于I兆欧姆。透明导电金属氧化物材料是纳米氧化铟、 氧化锡、氧化锌、氧化钛、氧化锑中的一种或多种混合物；透明导电层是由透明导电金属纳米材料制成，金属纳米材料是银、铜、金、锡、锑中的一种。通常电致发光器件的透明导电层要求电阻越小越好，透明导电层电阻阻值小时，发光延伸性能距离远，电压测量效果过于灵敏，数值误差产生较大。电阻阻值为零时，发光延伸性能距离近，发光亮度低。本专利技术中表面电阻为1-20兆欧姆时效果较好。本专利技术中外电极6、外电极11、外电极12、外电极13是由表面涂有绝缘层的金属导电线构成；金属导电线是铝、银、铜丝中的一种，其可以是一根或多根组合，其形状是圆形或长方型，直径小于芯线电极；绝缘层是由介质材料与粘合剂混合涂敷制成，其具有不同厚度结构，介质材料在高压电场下可以有产生线性电压加载；介质材料是二氧化钛、钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、钛酸铜钙中的一种或多种混合物，粘合剂是环氧树脂、含 氟涂料、含硅涂料、 聚氨酯、丙烯酸漆中的一种。本专利技术中当是一根外电极6时，绝缘层厚度涂敷成阶梯状，绝缘层7、绝缘层8、绝缘层9、绝缘层10的厚度依次递增，不同区域绝缘层厚度不同，形成不同耐压性。当外电极以阶梯状或斜坡状分布，由细逐渐向粗过渡，该分布状态决定发光强度与启亮电压高低，簿启亮电压低，亮度高；厚启亮电压高，亮度低，当电压由低向高快速增加时，发光线则产生移动渐亮效果，绝缘层可以是多层结构。绝缘层可以是多次涂敷不同介质材料的绝缘层，也可以是多种介质材料的混合物组成绝缘层，其产生的效果是提高耐高压电学特性。本专利技术中当外电极是多根时，其外电极11、外电极12、外电极13是排列组合形式出现，每根电极表面绝缘层厚度涂敷不同，绝缘层7、绝缘层8、绝缘层9分别形成不同耐压性，不同厚度的绝缘层分布状态决定发光强度与启亮电压高低，绝缘层相对薄时，启亮电压低，亮度高。当电压由低向高快速增加时，发光线则产生移动渐亮效果，绝缘层可以是多层结构。绝缘层可以是多次涂敷不同介质材料的绝缘层，也可以是多种介质材料的混合物组成绝缘层，其产生的效果是提高耐高压电学特性。本专利技术中外电极可以使直线放置，也可以使螺旋缠绕，还可以使环状分段设置。本专利技术中透明密封层5是PVC、PP、PE、PU、氟碳树脂、硅橡胶中的一种；透明密封层表面字符标记按发光强度对应电压范围值。透明塑料层可是无色透明或彩色透明。本专利技术中在芯线电极与多根具有不同耐压的外电极间分别连接交流电源，电压50 伏-1000伏时产生发光，发光强度与电压成反比例对应；交流电压是由低到高动态加入时， 发光是逐渐延伸形成动态发光。本专利技术可以使用光纤传感器连接在发光层外部，实现远距离数值化处理结果。附图说明图I电致发光电压传感器中一根外电极结构图图2电致发光电压传感器中多根外电极图图中结构为芯线电极、电致发光层、高电阻透明导电层I.芯线电极2.电镀层3.电致发光层4.高电阻透明导电层5.透明密封层6. 一根外电极7.绝缘层8.绝缘层9.绝缘层10.绝缘层11.多根外电极12.多根外电极13.多根外电极。具体实施方式本专利技术中芯线电极I是由导电物质构成，导电物质是铝、银、铜、锡、镍、石墨中的一种，铜质材料是性能良好的材料。芯线电极可以是一根或多根组合而成，尤其是多根组合时有利于保持良好导电性，增强附着力。芯线电极也可以根据需要是其它形状，如半圆形、梯形、弧形等，是空心或实心结构，多根绞合的金属导电丝线可以表面先涂敷绝缘层，再规律螺旋绞合形成多芯多路流动发光效果，如3芯、6芯、9芯、12芯等。本专利技术中电致发光层3是由电致发光材料与粘合剂混合涂敷制成，并具有均匀厚度；粘合剂是环氧树脂、含氟涂料、含硅涂料、聚氨酯、丙烯酸漆中的一种。电致发光材料与粘合剂的比例关系约1:1，加热干燥或紫外线固化。电致发光材料是由在高压电场下产生发光的材料构成，如硫化锌掺铜为绿色发光，硫化锌掺锰为橙色发光。本专利技术中电致发光材料层是均匀分布，电致发光材料使用市售产品如GG44、D502、D570等牌号。本专利技术中高电阻透明导电层4是由透明导电金属氧化物材料、透明导电高分子材料中的一种制成，其表面电阻1-20兆欧姆，最佳值5-10兆欧姆。透明导电金属氧化物材料是纳米氧化铟、氧化锡、氧化锌、氧化钛、氧化锑中的一种或多种混合物；透明导电层是由透明导电金属纳米材料制成，金属纳米材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电致发光电压传感器，它包括：芯线电极、电致发光层、高电阻透明导电层、一根或多根具有不同耐压的外电极、带有标记的透明密封层，其特征是：芯线电极表面包裹覆盖有电致发光层，电致发光层外表涂有高电阻透明导电层，高电阻透明导电层与外电极连接，当芯线电极与外电极接入交流电源后，不同电压对应产生不同强度的发光。2．如权利要求1所述一种电致发光电压传感器，其特征是：芯线电极是由导电物质构成，导电物质是铝、银、铜、锡、镍、石墨中的一种；芯线电极其形状是圆形或长方型；电致发光层是由电致发光材料与粘合剂制成，并具有均匀厚度；粘合剂是环氧树脂、含氟涂料、含硅涂料、聚氨酯、丙烯酸漆中的一种。3．如权利要求1所述一种电致发光电压传感器，其特征是：高电阻透明导电层是由透明导电金属氧化物材料、透明导电高分子材料中的一种制成，其表面电阻为1？20兆欧姆。4．如权利要求1所述一种电致发光电压传感器，其特征是：外电极是由表面涂有绝缘层的金属导电线构成；金属导电线是铝、银、铜丝中的一种，其形状是圆形或长方型；绝缘层是由介质材料与粘合剂制成，其具有不同厚度结构；介质材料是二氧化钛、钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶、钛酸铜钙中的一种，粘合剂是环氧树脂、含氟涂料、含硅涂料、聚氨酯、丙烯酸漆中的一种。5．如权利要求1所述一种电致发光电压传感器，其特征是：透明密封层是PVC、PP、PE、PU、氟碳树脂、硅橡胶中的一种；透明密封层表面字符标记按发光强度对应电压范围值。6．如权利要求1所述一种电致发光电压传感器，其特征是：在芯线电极与多根具有不同耐压的外电极间分别连接交流电源，电压50伏？1000伏时产生发光，发光强度与电压成反比例对应；交流电压是由低到高动态加入时，发光是逐渐延伸形成动态发光。7．如权利要求1所述一种电致发光电压传感器，其特征是：外电极是一根时，绝缘层厚度涂敷成阶梯状；外电极是多根时，每根绝缘层涂敷厚度不同。...

【技术特征摘要】
1.一种电致发光电压传感器，它包括芯线电极、电致发光层、高电阻透明导电层、一根或多根具有不同耐压的外电极、带有标记的透明密封层，其特征是芯线电极表面包裹覆盖有电致发光层，电致发光层外表涂有高电阻透明导电层，高电阻透明导电层与外电极连接，当芯线电极与外电极接入交流电源后，不同电压对应产生不同强度的发光。2.如权利要求I所述一种电致发光电压传感器，其特征是芯线电极是由导电物质构成，导电物质是铝、银、铜、锡、镍、石墨中的一种；芯线电极其形状是圆形或长方型；< 电致发光层是由电致发光材料与粘合剂制成，并具有均匀厚度；粘合剂是环氧树脂、含氟涂料、含硅涂料、聚氨酯、丙烯酸漆中的一种。3.如权利要求I所述一种电致发光电压传感器，其特征是高电阻透明导电层是由透明导电金属氧化物材料、透明导电高分子材料中的一种制成，其表面电阻为1-20兆欧姆。4.如权利要求I所述一种电致发光电压传感器，其特征是外电...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑岩，李长胜，姚健，耿树范，边静宇，
申请(专利权)人：上海科润光电技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：