【技術實現步驟摘要】
本技術屬于傳感器，尤其涉及一種具有抗震性的氣體傳感器。
技術介紹
1、隨著時代的發展，萬物互聯的物聯網正在越來越多的影響著人們的生活，物聯網以各種原理的傳感器為感知層來獲取底層信息，這些傳感器檢測的指標可以是物理量也可以是化學量，作為物聯網的眼睛和觸角為物聯網提供基礎數據。物聯網已經越來越多的應用在生產生活的各個層級，比如各種工廠，礦業，醫院，學校，家庭等場所中的可燃氣體和有毒有害氣體的含量與人們的生命財產息息相關，可燃氣體含量超標時會引起爆炸，起火等惡性事故，嚴重危害人們的生命財產安全，有毒有害氣體濃度超過允許范圍會危害人們的身體健康。對于某些氣體比如可燃氣體對于其在空氣中的含量是有一個允許的安全范圍的，這個安全值的上限被稱為爆炸下限，以氫氣為例爆炸下限在4％，由于這些特殊性就要求所使用的氣體傳感器具有響應速度快，檢測范圍寬，成本低等突出優點，除此之外，對于應用在手持式檢測儀上的氣體傳感器需要使用電池供電，這傳統催化燃燒原理的傳感器由外殼(含連接引腳)，連接電路板和惠斯通電橋三個部分組成。外殼為傳感器內部結構提供物理支撐和防護，通常由不銹鋼，金屬砂芯等具有防爆功能的材料制成，以確保當傳感器內部的高溫器件發生故障時危險不會外溢到殼體外；連接電路板用來與黑元件和白元件之間形成連接導通的回路，以確保反應產生的電信號可以對外輸出。惠斯通電橋是實現檢測的核心部分，由黑元件，白元件和各自相應的匹配電阻組成。黑元件是待測氣體無焰燃燒發生的場所；白元件是補償元件，跟黑元件在結構，基礎材料上一模一樣，只是不含有檢測需要的催化劑，所以可以為黑元件
2、黑元件由加熱絲，被覆層和催化劑三個部分組成，白元件由加熱絲和被覆層組成，黑白元件都是通過導電銀漿等手段焊接在連接電路板上的焊接位上。催化燃燒原理是需要將催化劑加熱到300度以上的高溫，使得待測氣體在催化劑上發生無焰燃燒進行檢測的。加熱絲的作用就是為黑白元件提供能量，把黑白元件加熱到相應的目標溫度值，加熱絲通常由鉑絲，金絲，鈀絲等本身具有很高穩定性和延展性的成分組成；被覆層一般由氧化鋁，氧化硅等粘性多孔物質組成，按照預設的形狀包裹在加熱絲的外圍，一來為加熱絲提供一個防護，二來為催化劑提供載體，被覆層是氧化硅，氧化鋁等多孔材料，催化劑會以物理吸附或者化學嫁接的方式固定在被覆層的孔洞中。催化劑起協助待測氣體無焰燃燒反應完成的作用，可以是貴金屬材料，也可以是具有催化作用的氧化物等耐高溫材料。
3、白元件與黑元件的區別是不含有催化劑，其他材質和制備工藝都與黑元件一樣，以確保黑白元件在沒有待測氣體的情況下阻值及各方面性能盡可能接近。
4、在傳統催化燃燒傳感器中，為了確保以小尺寸獲得較高的熱量，加熱絲的直徑都非常小，通常只有幾微米，而為了確保所吸附的催化劑達到一定的量，被覆層需要一定的厚度和體積才能達到要求，所以被覆層材料的重量遠遠大于加熱絲的重量。而傳感器在使用及運輸過程中有很多存在震動的場景，加熱絲很容易由于被覆層的重量在震動中斷掉從而導致傳感器失效。另外當環境中有有機硅蒸汽存在時，氣體會吸附在被覆層的多孔結構中，并在溫度的作用下變成硅從而堵住進氣孔，造成在被覆層內部的催化劑無法接觸到氣體，甚至表層催化劑也被硅所覆蓋，從而出現靈敏度衰減的現象，也就是常說的有機硅中毒。還要求傳感器的功耗要低。
5、在氣體傳感器的檢測原理中，催化燃燒原理的氣體傳感器由于響應速度快，檢測范圍寬，成本低，體積小等優勢得到了廣泛的應用。尤其是在可燃氣體和高濃度有毒有害氣體檢測領域。
6、目前市售的催化燃燒原理的氣體傳感器由于其結構的特殊性具有抗感性差，功耗大，靈敏度小，存在嚴重的有機硅中毒等缺陷。
技術實現思路
1、本技術要解決的技術問題在于，針對上述技術方案存在的不足，提供一種抗震效果好的具有抗震性的氣體傳感器。
2、本技術解決其技術問題采用的技術方案是：一種具有抗震性的氣體傳感器，包括上殼體、下殼體、黑元件、白元件與連接電路板，所述上殼體與下殼體圍合形成放置腔，所述黑元件、白元件與連接電路板均位于所述放置腔內，所述連接電路板上設置有第一焊接位與第二焊接位，所述黑元件焊接在所述第一焊接位上，所述白元件焊接在所述第二焊接位上，所述連接電路板背向所述第一焊接位與第二焊接位的一端面設置有若干個連接引腳，且所述連接引腳穿過所述下殼體，所述黑元件、白元件包括加熱絲，所述加熱絲至少設置有兩根，所述加熱絲互相纏繞為若干組麻花狀，若干組所述麻花狀互相纏繞成麻花辮。
3、進一步地；所述麻花辮上設置有催化層，所述催化層包裹在所述麻花辮的外表面與內側。
4、進一步地；所述具有抗震性的氣體傳感器還包括過濾芯、透氣膜與ptfe環，所述過濾芯、透氣膜與ptfe環三者依次層疊在所述連接電路板上。
5、進一步地；所述具有抗震性的氣體傳感器還包括第一隔熱墊，所述第一隔熱墊內嵌在所述ptfe環內。
6、進一步地；所述具有抗震性的氣體傳感器還包括第二隔熱墊，所述第二隔熱墊上開設有與所述連接引腳相適配的通孔，所述第二隔熱墊穿過所述連接引腳與所述連接電路板相接觸。
7、進一步地；所述具有抗震性的氣體傳感器還包括pcb電路板，所述pcb電路板安裝在所述下殼體背向所述上殼體的一端面，所述下殼體與pcb電路板之間設置有防爆密封填充層，所述pcb電路板與防爆密封填充層均開設有供所述連接引腳穿過的圓孔。
8、進一步地；所述加熱絲的直徑為0.001-0.5mm，所述加熱絲為由鉑絲、金絲或鈀絲中的任意一種。
9、進一步地；所述過濾芯為活性炭、碳纖維棉或改性纖維棉中的任意一種。
10、進一步地；所述上殼體與下殼體為pp、pc、ppo、abs、玻纖單一或復合材料或不銹鋼、銅、鋁金屬薄殼或金屬粉末冶金罩中的任意一種。
11、進一步地；所述防爆密封填充層為防火堵料、防爆膠泥或環氧樹脂中的任意一種。
12、本技術所提供的一種具有抗震性的氣體傳感器的有益效果在于：通過特殊纏繞方式增加了加熱絲的表面積從而增大了黑元件、白元件與連接電路板的焊接面積，使得傳感器具有靈敏度大的優點，同時也增加了黑元件與白元件的抗震性。
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1.一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，包括上殼體(1)、下殼體(11)、黑元件(6)、白元件(7)與連接電路板(8)，所述上殼體(1)與下殼體(11)圍合形成放置腔，所述黑元件(6)、白元件(7)與連接電路板(8)均位于所述放置腔內，所述連接電路板(8)上設置有第一焊接位(611)與第二焊接位(711)，所述黑元件(6)焊接在所述第一焊接位(611)上，所述白元件(7)焊接在所述第二焊接位(711)上，所述連接電路板(8)背向所述第一焊接位(611)與第二焊接位(711)的一端面設置有若干個連接引腳(9)，且所述連接引腳(9)穿過所述下殼體(11)，所述黑元件(6)、白元件(7)包括加熱絲，所述加熱絲至少設置有兩根，所述加熱絲互相纏繞為若干組麻花狀，若干組所述麻花狀互相纏繞成麻花辮。
2.如權利要求1所述的一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，所述麻花辮上設置有催化層，所述催化層包裹在所述麻花辮的外表面與內側。
3.如權利要求1所述的一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，所述具有抗震性的氣體傳感器還包括過濾芯(2)、透氣膜(3)與PTFE環(4)
4.如權利要求3所述的一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，所述具有抗震性的氣體傳感器還包括第一隔熱墊(5)，所述第一隔熱墊(5)內嵌在所述PTFE環(4)內。
5.如權利要求4所述的一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，所述具有抗震性的氣體傳感器還包括第二隔熱墊(10)，所述第二隔熱墊(10)上開設有與所述連接引腳(9)相適配的通孔，所述第二隔熱墊(10)穿過所述連接引腳(9)與所述連接電路板(8)相接觸。
6.如權利要求5所述的一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，所述具有抗震性的氣體傳感器還包括PCB電路板(13)，所述PCB電路板(13)安裝在所述下殼體(11)背向所述上殼體(1)的一端面，所述下殼體(11)與PCB電路板(13)之間設置有防爆密封填充層(12)，所述PCB電路板(13)與防爆密封填充層(12)均開設有供所述連接引腳(9)穿過的圓孔。
7.如權利要求1所述的一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，所述加熱絲的直徑為0.001-0.5mm，所述加熱絲為由鉑絲、金絲或鈀絲中的任意一種。
8.如權利要求3所述的一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，所述過濾芯(2)為活性炭、碳纖維棉或改性纖維棉中的任意一種。
9.如權利要求6所述的一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，所述上殼體(1)與下殼體(11)為PP、PC、PPO、ABS、玻纖單一或復合材料或不銹鋼、銅、鋁金屬薄殼或金屬粉末冶金罩中的任意一種。
10.如權利要求6所述的一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，所述防爆密封填充層(12)為防火堵料、防爆膠泥或環氧樹脂中的任意一種。
...【技術特征摘要】
1.一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，包括上殼體(1)、下殼體(11)、黑元件(6)、白元件(7)與連接電路板(8)，所述上殼體(1)與下殼體(11)圍合形成放置腔，所述黑元件(6)、白元件(7)與連接電路板(8)均位于所述放置腔內，所述連接電路板(8)上設置有第一焊接位(611)與第二焊接位(711)，所述黑元件(6)焊接在所述第一焊接位(611)上，所述白元件(7)焊接在所述第二焊接位(711)上，所述連接電路板(8)背向所述第一焊接位(611)與第二焊接位(711)的一端面設置有若干個連接引腳(9)，且所述連接引腳(9)穿過所述下殼體(11)，所述黑元件(6)、白元件(7)包括加熱絲，所述加熱絲至少設置有兩根，所述加熱絲互相纏繞為若干組麻花狀，若干組所述麻花狀互相纏繞成麻花辮。
2.如權利要求1所述的一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，所述麻花辮上設置有催化層，所述催化層包裹在所述麻花辮的外表面與內側。
3.如權利要求1所述的一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，所述具有抗震性的氣體傳感器還包括過濾芯(2)、透氣膜(3)與ptfe環(4)，所述過濾芯(2)、透氣膜(3)與ptfe環(4)三者依次層疊在所述連接電路板(8)上。
4.如權利要求3所述的一種具有抗震性的氣體傳感器，其特征在于，所述具有抗震性的氣體傳感器還包括第一隔熱墊(5)，所述第一隔熱墊(5)內嵌在所述ptfe環(4)內。
5....
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙旭，趙莉，
申請(專利權)人：深圳市普晟傳感技術有限公司，
類型：新型
國別省市：
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