專利名稱：氣體傳感器殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體傳感器殼體。另外,本發(fā)明涉及一種包括根據(jù)本發(fā)明的氣體傳感器殼體的試驗(yàn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)以及包括根據(jù)本發(fā)明的氣體傳感器殼體的一種泄漏測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在使用示蹤氣體的泄漏測(cè)試和泄漏檢測(cè)中，待測(cè)試泄漏的物體填充有氣體或氣體混合物，該氣體或氣體混合物包含借助于泄漏檢測(cè)器可檢測(cè)的至少一種成分。這種泄漏檢測(cè)器將可跟蹤成分(通常稱作示蹤氣體)的存在變換成數(shù)字、電、聲學(xué)或光學(xué)信號(hào)。示蹤氣體常常不僅用來(lái)檢測(cè)泄漏的存在和大小，而且一旦檢測(cè)到泄漏就用來(lái)定位泄漏。這通過(guò)使用檢測(cè)器來(lái)記錄在泄漏附近或直接接近于泄漏的可跟蹤物質(zhì)的增加的量而進(jìn)行。為了使檢測(cè)器能夠記錄泄漏，逃逸的示蹤氣體的至少一部分必須與泄漏檢測(cè)器的氣體敏感傳感器直接接觸。當(dāng)前用來(lái)將逃逸的示蹤氣體輸送到檢測(cè)器的氣體敏感傳感器的兩種主要原理是已知的a)具有管嘴的抽吸管(常常稱作檢漏頭)施加在泄漏地點(diǎn)與氣體敏感傳感器之間。當(dāng)抽吸管的進(jìn)口孔口足夠靠近泄漏地點(diǎn)時(shí)，示蹤氣體被從泄漏地點(diǎn)吸入，并且通過(guò)抽吸管輸送到對(duì)于示蹤氣體敏感的傳感器的緊鄰附近，從而示蹤氣體主要通過(guò)擴(kuò)散可以到達(dá)傳感器，于是檢測(cè)器布置成發(fā)出信號(hào)，例如光學(xué)和/或聲學(xué)信號(hào)，以向操作人員發(fā)出泄漏的警報(bào)。b)氣體敏感傳感器布置得如此靠近泄漏地點(diǎn)，從而示蹤氣體主要通過(guò)擴(kuò)散可到達(dá)對(duì)于示蹤氣體敏感的傳感器，于是檢測(cè)器布置成發(fā)出信號(hào)，例如光學(xué)和/或聲學(xué)信號(hào)，以向操作人員發(fā)出泄漏的警報(bào)?，F(xiàn)今傳感器芯片或珠條通常安裝在標(biāo)準(zhǔn)殼體中，例如安裝在T018中，該T018通常用來(lái)容納晶體管或其它微電子裝置。另一種常用殼體類型呈由Figaro Engineering Inc.對(duì)其TGS821-用于氫氣的特定傳感器(Special Sensor for Hydrogen Gas)首先使用的式樣，該殼體類型現(xiàn)今由多個(gè)傳感器制造商使用。對(duì)于全部傳感器殼體普遍的是，使它們機(jī)械地保護(hù)其感測(cè)元件免于例如機(jī)械碰撞、灰塵及熱沖擊。在氣體傳感器中，氣體可以通過(guò)將樣本氣體流引導(dǎo)到感測(cè)元件的起作用表面上而到達(dá)傳感器。盡管這種過(guò)程保證了在傳感器的起作用表面上快速建立正確的氣體濃度，但流量或溫度變化的顯著危險(xiǎn)可能導(dǎo)致錯(cuò)誤讀數(shù)。將氣體流引導(dǎo)到起作用表面上也導(dǎo)致了增大的顆粒污染危險(xiǎn)。因此通常是，將感測(cè)元件布置成僅通過(guò)擴(kuò)散與環(huán)境氣體連通。實(shí)現(xiàn)其的常見(jiàn)做法是，將精細(xì)過(guò)濾器(如燒結(jié)盤(pán)或PTFE膜)布置在感測(cè)元件的前面。這種精細(xì)過(guò)濾器通常也叫做擴(kuò)散膜。擴(kuò)散原理非?？煽?，但仍然具有少量缺陷，如在起作用表面上建立正確的氣體混合物較慢。在一種示例性用途(人工泄漏檢測(cè))中，常常將傳感器帶到懷疑泄漏點(diǎn)的緊鄰附近，或者簡(jiǎn)單地掃過(guò)待檢查泄漏的表面。顯然，對(duì)于這種使用，高響應(yīng)速度是有益的。當(dāng)將傳感器移動(dòng)到泄漏點(diǎn)時(shí)，也有機(jī)械碰撞和由污物(例如灰塵、油及油脂)污染的迫近的危險(xiǎn)?，F(xiàn)今通?？傻玫降膫鞲衅鞯臍んw典型地不能良好地適于經(jīng)受這樣的環(huán)境，并且泄漏檢測(cè)探針因此通常在探針末端中裝有至少一個(gè)額外的阻擋物，以用來(lái)保護(hù)實(shí)際的傳感器殼體。這種額外的保護(hù)阻擋物也增加檢測(cè)器響應(yīng)的延遲?，F(xiàn)今可買到的傳感器通常駐留在殼體中，這些殼體典型地裝有多根觸針。泄漏檢測(cè)探針因而典型地具有匹配的接觸窩，傳感器殼體的觸針插入到該匹配的接觸窩中。這些現(xiàn)今可買到傳感器在沒(méi)有任何另外的保護(hù)的情況下幾乎不適于應(yīng)用在探針的末端處。某種保護(hù)“帽蓋”因此通常搭扣配合或擰到傳感器的頂部上。除增大總距離之外，這種安裝導(dǎo)致至少兩個(gè)過(guò)濾器阻擋物在它們之間具有封閉體積。該布置通過(guò)將濃度梯度劃分成兩個(gè)較小梯度而進(jìn)一步減小擴(kuò)散速度,這兩個(gè)較小梯度每個(gè)均與較靠近起作用表面的體積連通。通常，各個(gè)過(guò)濾器阻擋物中的每一個(gè)將需要自支撐，并因此要求某種厚度。因而，一個(gè)或多個(gè)額外過(guò)濾器阻擋物的提供通常使厚度增大，超過(guò)僅僅厚度的合計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的氣體傳感器殼體，該改進(jìn)的氣體傳感器殼體能夠?qū)崿F(xiàn)用來(lái)檢測(cè)氣體存在的增大的響應(yīng)速度以及用來(lái)實(shí)現(xiàn)隨后的檢測(cè)的較短恢復(fù)時(shí)間。這個(gè)目的借助于一種氣體傳感器殼體而實(shí)現(xiàn)，該氣體傳感器殼體具有權(quán)利要求1的特征。以上目的由于一種氣體傳感器殼體的提供而實(shí)現(xiàn)，該氣體傳感器殼體包括氣體傳感器，該氣體傳感器由殼體本體保持在初級(jí)氣體可透過(guò)膜下方；至少一個(gè)連接器元件，該至少一個(gè)連接器元件模制到殼體本體中，從而其相應(yīng)端部能夠?qū)崿F(xiàn)與氣體傳感器的連接，從而信號(hào)可以從氣體傳感器傳送到連接器元件；傳感器封套，該傳感器封套提供用于殼體本體的外罩；用來(lái)將初級(jí)氣體可透過(guò)膜在氣體傳感器上方保持到位的裝置；間隔件部分，該間隔件部分提供在氣體傳感器與初級(jí)氣體可透過(guò)膜之間的分隔距離。本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種改進(jìn)的試驗(yàn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)。這個(gè)進(jìn)一步目的借助于一種試驗(yàn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，該試驗(yàn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)具有權(quán)利要求14的特征。本發(fā)明的更進(jìn)一步目的是提供一種改進(jìn)的泄漏測(cè)試系統(tǒng)。這個(gè)更進(jìn)一步目的借助于一種試驗(yàn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)，該試驗(yàn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)具有權(quán)利要求15的特征。優(yōu)選實(shí)施例列在從屬權(quán)利要求中。


僅作為例子，現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的氣體傳感器殼體的外部視圖。圖2是穿過(guò)根據(jù)圖1的氣體傳感器殼體的一個(gè)實(shí)施例的截面。圖3是穿過(guò)根據(jù)圖1的氣體傳感器殼體的可選擇實(shí)施例的截面。圖4是穿過(guò)根據(jù)圖1的氣體傳感器殼體的又一個(gè)可選擇實(shí)施例的截面。圖5是穿過(guò)根據(jù)圖1的氣體傳感器殼體的再一個(gè)可選擇實(shí)施例的截面，該氣體傳感器殼體包括光學(xué)傳感器。本發(fā)明的另外其它目的和特征由結(jié)合附圖考慮的如下詳細(xì)描述將成為顯然的。然而，要理解，附圖僅僅打算用于說(shuō)明目的，而不作為本發(fā)明的界限的定義，對(duì)于本發(fā)明的界限的定義應(yīng)該參考所附的權(quán)利要求書(shū)。還應(yīng)該理解，附圖不一定按比例畫(huà)出，除非另外指示，它們僅僅旨在從概念上示出這里描述的結(jié)構(gòu)和過(guò)程。相同附圖標(biāo)記將用來(lái)示出在不同圖中的對(duì)應(yīng)的特征。
具體實(shí)施例方式
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本發(fā)明基于如下按照Fick第二擴(kuò)散定律，在氣體傳感器的起作用表面上建立某種濃度所需要的時(shí)間，與在起作用表面和擴(kuò)散膜的外表面之間的距離的平方成比例。
權(quán)利要求
1.一種氣體傳感器殼體(I)，包括 氣體傳感器(3)，該氣體傳感器由殼體本體(11)保持在初級(jí)氣體可透過(guò)膜(2)下方； 至少一個(gè)連接器元件(10 )，該至少一個(gè)連接器元件模制到殼體本體(11)中，使得連接器元件的相應(yīng)端部能夠?qū)崿F(xiàn)與氣體傳感器(3)的連接，從而信號(hào)能夠從氣體傳感器(3)傳送到連接器元件(10); 傳感器封套(9)，該傳感器封套提供用于殼體本體(11)的外罩； 用來(lái)將初級(jí)氣體可透過(guò)膜(2)在氣體傳感器(3)上方保持到位的裝置； 間隔件部分(7 )，該間隔件部分提供在氣體傳感器(3 )與初級(jí)氣體可透過(guò)膜(2 )之間的分隔距離(X)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器殼體(1)，其中，所述用來(lái)將初級(jí)氣體可透過(guò)膜(2)在氣體傳感器(3)上方保持到位的裝置包括傳感器封套(9)的向內(nèi)突出邊緣(6)，該向內(nèi)突出邊緣限制初級(jí)氣體可透過(guò)膜(2 )遠(yuǎn)離殼體本體(11)的運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器殼體(I)，其中，間隔件部分(7)與殼體本體(11)整體地形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器殼體(1)，其中，間隔件部分(7)是布置在殼體本體(11)與初級(jí)氣體可透過(guò)膜(2 )之間的單獨(dú)的實(shí)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器殼體(1)，其中，間隔件部分(7)與傳感器封套(9)整體地形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的氣體傳感器殼體(1)，其中，在間隔件部分(7)與初級(jí)氣體可透過(guò)膜(2)之間設(shè)置有次級(jí)氣體可透過(guò)膜(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體傳感器殼體(1)，其中，次級(jí)氣體可透過(guò)膜(4)具有電絕緣性能。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體傳感器殼體(I)，其中，次級(jí)氣體可透過(guò)膜(4)至少部分地由聚四氟乙烯或類似鹵代烴聚合物制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的氣體傳感器殼體(I)，其中，殼體本體(11)由熱塑性材料模制。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體傳感器殼體(I)，其中，殼體本體(11)由至少部分地包括聚醚醚酮的熱塑性材料模制。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的氣體傳感器殼體(1)，其中，氣體傳感器(3)是平面芯片氣體傳感器(3)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的氣體傳感器殼體(1)，其中，氣體傳感器(3)是薄膜氣體傳感器(3)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的氣體傳感器殼體(1)，其中，氣體傳感器(3)是光學(xué)氣體傳感器(3)。
14.一種試驗(yàn)氣體檢測(cè)系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的氣體傳感器殼體⑴。
15.一種泄漏測(cè)試系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的氣體傳感器殼體(I)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體傳感器殼體(1)，它包括氣體傳感器(3)，該氣體傳感器由殼體本體(11)保持在初級(jí)氣體可透過(guò)膜(2)下方；至少一個(gè)連接器元件(10)，該至少一個(gè)連接器元件模制到殼體本體(11)中，使得連接器元件的相應(yīng)端部能夠?qū)崿F(xiàn)與氣體傳感器(3)的連接，從而信號(hào)可以從氣體傳感器(3)傳送到連接器元件(10)；傳感器封套(9)，該傳感器封套提供用于殼體本體(11)的外罩；用來(lái)將初級(jí)氣體可透過(guò)膜(2)在氣體傳感器(3)上方保持到位的裝置；間隔件部分(7)，該間隔件部分提供在氣體傳感器(3)與初級(jí)氣體可透過(guò)膜(2)之間的分隔距離(X)。
文檔編號(hào)G01M3/20GK103069260SQ201080068627
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者F·恩奎斯特, P·赫博 申請(qǐng)人:因菲康股份公司