傳感器模塊以及用于傳感器模塊的電極制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于測量電變量的傳感器模塊(10)，所述傳感器模塊具有至少一個設(shè)置在由電絕緣的材料構(gòu)成的殼體(58)中的電極(12，13)，所述電極能夠經(jīng)由連接電纜(45)連接到電測量裝置上，其中電極具有設(shè)置在由碳材料構(gòu)成的內(nèi)部的接觸板和外部的接觸板(26、27)之間的傳感器元件，所述傳感器元件與連接電纜連接，其中電極的外部的接觸板(27)設(shè)置在殼體的外面中。

Sensor module and electrode for sensor module

The invention relates to a sensor for measuring module of the electrical variables (10), the sensor module has at least one shell which is arranged on an electrically insulating material (58) of the electrode (12, 13), the electrode can connect via cable (45) connected to the electrical measuring device, wherein the electrode plate is arranged on the contact with carbon material composed of internal and external contact plate (26, 27) between the sensor element, the sensor element is connected with the connecting cable, wherein the contact plate of the external electrode (27) is arranged at the outside.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】傳感器模塊以及用于傳感器模塊的電極
本專利技術(shù)涉及一種用于測量電變量的傳感器模塊以及一種相應(yīng)的電極，所述傳感器模塊具有至少一個設(shè)置在由電絕緣的材料構(gòu)成的殼體中的電極，所述電極能夠經(jīng)由連接電纜連接到電測量裝置上。
技術(shù)介紹
開始提及類型的傳感器模塊能夠用于在固態(tài)環(huán)境中、例如在土壤中確定局部的電變量，例如電阻、電流強度或者電壓。因為土壤中的眾所周知的電變量、例如電阻與土壤的成分、特別是與土壤中的土壤構(gòu)成和液體含量或者液體分布相關(guān)地發(fā)生改變，所以例如使用這類傳感器模塊，以便檢測垃圾堆放場的和存放點的密封裝置中的泄漏。根據(jù)垃圾堆放場存放物質(zhì)的類型，在此，傳感器模塊暴露于部分顯著侵蝕性的環(huán)境，使得除了傳感器模塊的接觸表面的良好的導(dǎo)電性以外，對于傳感器模塊的功能可靠性而言重要的是，所述傳感器模塊證實為是化學(xué)耐久的。除此之外，當(dāng)然對于開始提及類型的傳感器模塊的功能可靠性而言十分重要的是，所述傳感器模塊具有足夠的機械穩(wěn)定性，以便承受住在土壤中出現(xiàn)的機械負荷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)基于下述目的，提出一種傳感器模塊，所述傳感器模塊除了良好的電接觸性、即小的接觸電阻以外還具有大的化學(xué)耐久性并且除此之外還具有大的機械穩(wěn)定性。這些要求當(dāng)然尤其涉及設(shè)置在傳感器模塊中的電極，所述電極直接接觸環(huán)境進而相應(yīng)地直接經(jīng)受環(huán)境影響。為了實現(xiàn)所述目的，根據(jù)本專利技術(shù)的用于測量電變量的傳感器模塊具有至少一個電極，所述電極具有傳感器元件并且所述電極能夠經(jīng)由連接電纜連接到電測量裝置上，所述連接電纜與傳感器元件連接，其中電極設(shè)置在由電絕緣的材料構(gòu)成的殼體中并且傳感器元件設(shè)置在由碳材料構(gòu)成的內(nèi)部的接觸板和外部的接觸板之間，其中電極的外部的接觸板設(shè)置在殼體的外面中。根據(jù)本專利技術(shù)的電極用于在根據(jù)本專利技術(shù)的傳感器模塊中應(yīng)用，其中電極具有設(shè)置在由碳材料構(gòu)成的內(nèi)部的接觸板和外部的接觸板之間的傳感器元件。根據(jù)本專利技術(shù)，傳感器模塊的電極具有設(shè)置在由碳材料構(gòu)成的內(nèi)部的接觸板和外部的接觸板之間的傳感器元件，所述傳感器元件與連接電纜連接，其中電極的外部的接觸板設(shè)置在殼體的外面中。通過將能夠例如由曲折形地構(gòu)成的傳感器導(dǎo)線構(gòu)成的傳感器元件設(shè)置在由碳材料構(gòu)成的兩個接觸板之間，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器元件的下述安置，所述安置除了良好的導(dǎo)電性以外還提供對靈敏的傳感器元件的機械保護，并且除此之外，所述安置對于傳感器元件的功能作用而言也在化學(xué)侵蝕性的環(huán)境中具有重要的化學(xué)耐久性。優(yōu)選地，傳感器元件能夠由無腐蝕性的材料形成或者由設(shè)有無腐蝕性的覆層的材料形成。例如，傳感器元件能夠具有金覆層。因此，整體上，通過傳感器元件夾層狀地容納在由碳構(gòu)成的接觸板之間，相對于機械的和化學(xué)的應(yīng)力對傳感器元件的保護性的屏蔽是可能的，以及同時在朝向接觸板的例如由土壤形成的周圍區(qū)域和設(shè)置在接觸板之間的傳感器元件之間的可靠的電接觸也是可能的。導(dǎo)電板當(dāng)然尤其適合于用作為接觸板，所述導(dǎo)電板作為氣密的并且液密的板在熱壓法中由碳材料制造，所述碳材料具有由熱固性塑料和碳顆粒組成的混合物，并且所述導(dǎo)電板在成型過程后是碳化的并且是防水的以實現(xiàn)氣密性和液密性。這類特征在于高的形狀穩(wěn)定性的板的制造在WO2000/016424中描述，其公開內(nèi)容在此并入本文。有利地，傳感器元件在這類板成型時就已經(jīng)能夠設(shè)置在接觸板的碳材料中，使得在制成的接觸板中，傳感器元件嵌入地容納在接觸板中。為了能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器元件在接觸板之間的限定的設(shè)置，有利的是，為了將傳感器元件設(shè)置在接觸板之間，構(gòu)成在接觸板的連接平面中構(gòu)成的容納腔。為了能夠?qū)崿F(xiàn)在傳感器元件和接觸板之間的盡可能可靠的接觸，用于嵌入傳感器元件的容納腔能夠由能導(dǎo)電的填充料填充，其中碳例如在構(gòu)成為所謂的“搗料(Stampfmasse)”時對此是特別適合的，所述搗料在將傳感器元件設(shè)置在容納腔中之后能夠填入到容納腔中并且在所述容納腔中密封，使得能夠?qū)崿F(xiàn)在傳感器元件和由碳構(gòu)成的接觸板之間的尤其小的接觸電阻。也尤其有利的是，容納腔通過在至少一個接觸板表面中的匹配于傳感器元件的結(jié)構(gòu)的凹部構(gòu)成，其中容納腔優(yōu)選通過接觸板表面中的銑削部來構(gòu)成。電極的尤其可靠并且受保護的設(shè)置在下述情況下是可能的：電極設(shè)置在殼體的承載板的一側(cè)上時，使得電極的接觸板設(shè)置在承載板表面中的電極容納部中。如果電極容納部設(shè)有在電極容納部的容納部底部上構(gòu)成的支撐邊緣，使得內(nèi)部的接觸板設(shè)置在容納部底部上并且外部的接觸板設(shè)置在支撐邊緣上，那么在電極和殼體或者承載板之間的尤其可靠的連接是可能的。為了將電極或者接觸板固定在承載板上以及同時為了相對于周圍密封電極而有利的是，在外部的接觸板和承載板表面中的電極容納部的開口邊緣之間形成的邊緣間隙由不傳導(dǎo)的、硬化的塑料材料填充。為了進一步加強電極和承載板之間的粘附性的附著，電極容納部的底部以及必要時附加地還有支撐邊緣也能夠設(shè)有由不傳導(dǎo)的、硬化的塑料材料構(gòu)成的覆層，使得電極的最大可能的表面粘附性地與承載板連接。特別是為了借助于僅一個傳感器模塊來執(zhí)行對電勢差的測量，有利的是，傳感器模塊具有兩個在殼體中彼此電絕緣的電極，所述電極能夠經(jīng)由連接電纜連接到電測量裝置上，其中電極的傳感器元件分別與連接電纜連接，并且每個電極的各一個外部的接觸板設(shè)置在殼體的外面中。由此，應(yīng)用兩個獨立的傳感器模塊能夠由應(yīng)用僅一個設(shè)有兩個電極的傳感器模塊來代替。在兩個電極尤其有利地相對設(shè)置的情況下，電極位于殼體的承載板的兩個彼此相對置的側(cè)上，使得電極的接觸板分別設(shè)置在承載板表面中的電極容納部中。因此，例如在將承載板集成到用于平坦密封的介質(zhì)或者密封元件中時，所述密封元件能夠被持久地監(jiān)控。對于將電極以抵抗外部影響密封的方式容納到傳感器模塊的殼體中而言尤其有利的是，承載板鄰近承載板表面中的彼此相對置地設(shè)置的電極容納部具有用于容納在連接電纜的連接端部和傳感器元件的傳感器導(dǎo)線端部之間建立的電纜連接部的電纜容納部，其中為了建立連接電纜與傳感器導(dǎo)線端部的連接，電極容納部經(jīng)由電纜穿引部與電纜容納部連接。為了將連接電纜固定在電纜容納部中或者固定在傳感器模塊的殼體上，證實為有利的是，電纜容納部由不傳導(dǎo)的、硬化的塑料材料填充。特別是對于下述情況：為了填充電纜容納部以及必要時為了填充在電極的外部的接觸板和承載板之間構(gòu)成的邊緣間隙，應(yīng)使用與承載板的材料不同的材料，即例如在下述情況下：為承載板使用聚乙烯、特別是高密度的聚乙烯(HDPE)并且為填充材料使用聚氨酯(PU)材料，有利的是，承載板至少在具有電纜容納部的表面上設(shè)有覆層，即例如設(shè)有塑料薄膜，所述塑料薄膜在為承載板選擇聚乙烯作為材料的情況下有利地構(gòu)成為聚乙烯薄膜。因此，承載板例如能夠焊入到作為持久的監(jiān)控傳感裝置的薄膜系統(tǒng)中。與用于構(gòu)成開始提及類型的傳感器模塊的應(yīng)用無關(guān)地，根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)成的在由碳材料構(gòu)成的內(nèi)部的接觸板和外部的接觸板之間具有傳感器元件的電極具有開始描述的主要的優(yōu)點，即這類電極由于通過接觸板對傳感器元件的屏蔽并且由于接觸板本身的有利的電特性在化學(xué)侵蝕性的環(huán)境中證實為是尤其運行可靠的。不僅根據(jù)本專利技術(shù)的傳感器模塊、而且根據(jù)本專利技術(shù)的電極——特別是由于所使用的碳材料——適合于在醫(yī)療技術(shù)中的應(yīng)用。在此，特別是在相應(yīng)構(gòu)成的具有向外密封地容納在承載板的電極容納部中的一個或多個電極的傳感器模塊的情況下，可以考慮在體液中的應(yīng)用。附圖說明在下文中根據(jù)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于測量電變量的傳感器模塊(10)，所述傳感器模塊具有至少一個電極(12，13)，所述電極具有傳感器元件(28)并且所述電極能夠經(jīng)由連接電纜(45)連接到電測量裝置上，所述連接電纜與所述傳感器元件連接，其特征在于，所述電極設(shè)置在由電絕緣的材料構(gòu)成的殼體(58)中并且所述傳感器元件(28)設(shè)置在由碳材料構(gòu)成的內(nèi)部的接觸板(26)和外部的接觸板(27)之間，其中所述電極的所述外部的接觸板(27)設(shè)置在所述殼體的外面中。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2011.10.04 DE 102011083989.51.一種用于測量電變量的傳感器模塊(10)，所述傳感器模塊具有至少一個電極(12，13)，所述電極具有傳感器元件(28)并且所述電極能夠經(jīng)由連接電纜(45)連接到電測量裝置上，所述連接電纜與所述傳感器元件連接，其特征在于，所述電極設(shè)置在由電絕緣的材料構(gòu)成的殼體(58)中并且所述傳感器元件(28)設(shè)置在由碳材料構(gòu)成的內(nèi)部的接觸板(26)和外部的接觸板(27)之間，其中所述電極的所述外部的接觸板(27)設(shè)置在所述殼體的外面中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器模塊，其特征在于，所述內(nèi)部的接觸板(26)和所述外部的接觸板(27)為了設(shè)置所述電極(12，13)而具有在所述內(nèi)部的接觸板(26)和所述外部的接觸板(27)的連接面(60)中構(gòu)成的容納腔(32)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器模塊，其特征在于，所述容納腔(32)為了所述傳感器元件(28)的嵌入而由能導(dǎo)電的填充料填充。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器模塊，其特征在于，作為所述能導(dǎo)電的填充料應(yīng)用含碳的粉末(35)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器模塊，其特征在于，所述容納腔(32)通過在所述內(nèi)部的接觸板(26)和所述外部的接觸板(27)的至少一個接觸表面(31)中的匹配于所述傳感器元件(28)的結(jié)構(gòu)的凹部構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳感器模塊，其特征在于，所述容納腔(32)通過所述內(nèi)部的接觸板(26)和所述外部的接觸板(27)的所述接觸表面(31)中的銑入部構(gòu)成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器模塊，其特征在于，所述電極(12，13)設(shè)置在所述殼體(58)的承載板(11)的側(cè)部(14，15)上，使得所述電極的所述內(nèi)部的接觸板(26)和所述外部的接觸板(27)設(shè)置在承載板表面(16)中的電極容納部(17，18)中。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器模塊，其特征在于，所述電極容納部(17，18)設(shè)有在容納部底部(19)上構(gòu)成的支撐邊緣(20)，使得所述內(nèi)部的接觸板(26)設(shè)置在所述容納部底部上并且所述外部的接觸板(27)設(shè)置在所述支撐邊緣上。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器模塊，其特征在于，為了在所述承載板(11)的所述電極容納部(17，18)中密封所述電極(12，13)并且固定所述內(nèi)部的接觸板(26)和所述外部的接觸板(27)，在所述外部的接觸板(27)和所述承載板表面(16)中的所述電極容納部的開口邊緣(41)之間形成的邊緣間隙(43)由不傳導(dǎo)的、硬化的塑料材料(40)填充。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器模塊，其特征在于，為了測量電勢差或者電阻，在所述殼體(58)中彼此電絕緣地設(shè)置有兩個電極(12，13)，所述電極能夠經(jīng)由連接電纜(45)連接到電測量裝置上，其中所述電極的所述傳感器元件(2...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：格哈德·登納，維爾納·普拉奇，
申請(專利權(quán))人：維也納順克股份有限公司，奧地利泰克普勒股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：奧地利,AT