CN105021675A - 一种p2o5微水传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种P₂O₅微水传感器，包括传感器芯和传感器本体。传感器芯包括玻璃管基体和铂金丝电极，铂金丝电极设置在玻璃管基体出口端内壁上。传感器本体中开设有腔体，腔体中设置有支撑环，将腔体分为两部分，传感器芯穿过支撑环设置于传感器本体中，且与传感器本体的内壁之间存在间隙。传感器本体支撑环两侧贯穿设置有采样气体出口和旁路气体出口，经旁路气体出口的气体流量远大于采样气体出口流出的气体流量，传感器芯一直处于待测气体的气氛中，减少了外了部环境对采样气体的影响，提高了传感器的检测精度，并且可以快速检测。通过在感器本体中设置第一套筒、第二套筒和锁紧装置，将测试气路和旁路气体隔开，密封性良好，且拆卸方便。

Description

一种P2O5微水传感器

技术领域

本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种P₂O₅微水传感器。

背景技术

P₂O₅电极式传感器运用电解原理，采用内绕式电极结构，电极上均匀涂有磷酸，当待测气体进入P₂O₅电极式传感器中时，电解H₃PO₄为水分成P₂O₅，P₂O₅为吸附水分的吸附剂，P₂O₅吸附带测量气体中水分电解成H₂及O₂，电解电流与水分含量成正比例，通过测量电解电流可测的待测气体中的水分含量。

P₂O₅微水传感器在测量时采样气体流量很小，则需要准确的控制，传统的P₂O₅微水传感器一般为一个进气口和一个出气口，传感器在非工作时间，存放在空气环境中，而空气的湿度远大于被测量气体的湿度，则传感器的内壁犹如一块海绵，吸收了很多湿气，当进行测量比较干燥的气体时，内壁中的湿气就不断地补充到待测气体之中，由于传感器的管芯很细，待测气流量很小，所以经过很长时间传感器内壁吸附的水分才会被待测气体吹干，露点越低的气体吹干的时间就越长，从而使测量耗时过长，且测量精度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种P₂O₅微水传感器，解决现有技术中P₂O₅微水传感器测量时间长、精度低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

一种P₂O₅微水传感器，包括传感器芯和传感器本体。所述传感器芯包括玻璃管基体和铂金丝电极，玻璃管基体为直玻璃管，包括连通的进气端与出气端，铂金丝电极设置在玻璃管基体出气端的内壁上，铂金丝电极上均匀涂有磷酸。

为了达到快速检测、测量结果更精确的目的，所述传感器本体中开设有腔体，传感器芯设置在腔体中，传感器芯上套设有支撑环，且支撑环的外缘与传感器本体腔体的内壁接触，将腔体分为两部分，传感器本体的内壁与传感器芯之间存在间隙，所述传感器本体上开设有采样气体出口和旁路气体出口。

待测试气体从进气口进入传感器后分成两路：一路经过传感器芯的进气端进入传感器芯进行水分含量的检测，经过检测的气体从传感器芯的出气端流出，进入到传感器本体与传感器芯之间的间隙，由于支撑环的阻隔，气体从采样气体出口流出；另一路气体经直接进入传感器本体与传感器芯之间的间隙中，由于支撑环的阻隔，从旁路气体出口流出。经旁路气体出口的气体流量远大于采样气体出口流出的气体流量，大的气流量能够对传感器芯壁上所吸附的环境中的湿气和水分进行快速的吹干，在短时间内使传感器芯处于待测气体的气氛中，大大减少外了部环境对采样气体的影响，提高了传感器的检测精度，并且可以快速检测出采样气体中的水含量。

在检测时，待测气体进入传感器芯，两电极之间出现的电解电流使磷酸中的水分分解为H₂和O₂，此过程的最终产物是P₂O₅，P₂O₅是强吸湿性物质，从待测气体中吸收水分，通过连续的电解过程，最终待测气体中水分含量与电解水分之间建立平衡，则电解电流与待测气体的水分含量成比例，经过检测电解电流可以测得待测气体中的水分含量。

为了更加可靠的将测试气路和旁路气体隔开，且方便拆卸，所述感器本体还包括第一套筒、第二套筒和锁紧装置。第一套筒设置在传感器本体的腔体中，且套设在传感器芯上，靠近出气端，第一套筒与传感器芯之间存在间隙，方便待测气体的流通，第一套筒与传感器本体腔体的内壁接触，第一套筒上开设有与采样气体出口相通的第一孔，所述第一套筒的外壁上倾斜开设有第一滑槽。第二套筒设置在传感器本体的腔体中，且套设在传感器芯上，靠近进气端，第二套筒与传感器芯之间存在间隙，方便待测气体的流通，第二套筒与传感器本体腔体的内壁接触，第二套筒上开设有与旁路气体出口相通的第二孔，第二套筒外壁上倾斜开设有第二滑槽，所述第一滑槽、第二滑槽呈八字形结构。所述锁紧装置为马鞍形结构，包括两个呈八字形的第一滑块、第二滑块和设置在滑块顶端的连接板，所述第一滑块、第二滑块穿过传感器本体的侧壁分别插设于第一滑槽、第二滑槽中。所述支撑环为弹性夹管，弹性夹管设置于第一套筒与第二套筒之间，且弹性夹管的两侧分别与第一套筒、第二套筒相接触。

进行气体检测时，通过按压锁紧装置的连接板，使得第一滑块、第二滑块分别沿着第一滑槽、第二滑槽滑动，由于两个滑块呈八字形，则在滑块下滑的过程中与之相接触的第一套筒、第二套筒沿长度方向的受力相反，而相向运动，挤压夹在第一套筒、第二套筒之间的弹性夹管，弹性夹管产生弹性变形后加紧并密封传感器芯，则测试气路和旁路气体被完全隔开。

为了保证锁紧装置受力均匀，所述锁紧装置还包括螺钉，螺钉穿过连接板与传感器本体螺纹连接，且连接板与传感器本体之间存在间隙。通过旋转螺钉，使与螺钉接触的连接板受力均匀、缓慢下移，保证弹性夹管的受力均匀，达到优良的密封效果。所述第一套筒与第二套筒相对传感器芯本体滑动连接。

为了使第一套筒上的第一孔与传感器壳体上采样气体出口更好地相通，保证检测气体正常流出、检测结果更加精确，所述第一套筒通过定位销与传感器本体固定连接，第二套筒相对传感器本体滑动连接，则在按压锁紧装置连接板时，滑块沿着第一滑槽、第二滑槽滑动，第一套筒相对传感器本体固定，第二套筒向第一套筒滑动靠近。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明所述P₂O₅微水传感器，待测试气体从气体进口进入传感器后分成两路：一路经过传感器芯作检测，另一路气体经直接进入传感器本体与传感器芯之间的间隙中，从旁路气体出口流出。经旁路气体出口的气体流量远大于采样气体出口流出的气体流量，大的气流量能够对传感器内壁所吸附的环境中的湿气和水分进行快速的吹干，很大程度上提高了传感器的检测精度，并且可以快速检测出采样气体中的水含量。

2、本发明所述P₂O₅微水传感器，通过在感器本体中设置第一套筒、第二套筒和锁紧装置，更可靠将测试气路和旁路气体隔开，密封性良好，且拆卸方便。

3、本发明所述P₂O₅微水传感器，通过螺钉将锁紧装置连接板与传感器本体螺纹连接，旋转螺钉使与螺钉接触的连接板受力均匀、缓慢下移，保证弹性夹管的受力均匀，达到优良的密封效果。

附图说明

图1是本发明所述P₂O₅微水传感器的结构示意图。

图2是图1的后视图。

图3是本发明所述P₂O₅微水传感器的两个套筒均滑动的结构示意图。

图4是本发明所述P₂O₅微水传感器的包括定位销的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一：

如图1、2所示，一种P₂O₅微水传感器，包括传感器芯1和传感器本体3。所述传感器芯1包括玻璃管基体11和铂金丝电极12，铂金丝电极12设置在玻璃管基体11出口端内壁上，铂金丝电极12上均匀涂有磷酸。

为了达到快速检测、测量结果更精确的目的，所述传感器本体2中开设有腔体，腔体中设置有与其长度方向垂直的支撑环4，将腔体分为两部分，传感器芯1穿过支撑环4设置于传感器本体3中，且与传感器本体3的内壁之间存在间隙，所述传感器本体3被支撑环4隔开的两侧壁上贯穿设置有采样气体出口5和旁路气体出口6。

待测试气体从气体进口进入传感器后分成两路：一路经过传感器芯1进行水分含量检测，经过检测的气体从传感器芯1的出口端流出，进入到传感器本体3与传感器芯1之间的间隙，由于支撑环4的阻隔，气体从采样气体出口5流出；另一路气体经直接进入传感器本体3与传感器芯1之间的间隙中，由于支撑环4的阻隔，从旁路气体出口6流出。流经旁路气体出口6的气体流量远大于采样气体出口5流出的气体流量，大的气流量能够对传感器芯1壁上所吸附的环境中的湿气和水分进行快速的吹干，在短时间内使传感器芯1处于待测气体的气氛中，大大减少外了部环境对采样气体的影响，提高了传感器的检测精度，并且可以快速检测出采样气体中的水含量。

在检测时，待测气体进入传感器芯1，两电极之间出现电解电流使磷酸中的水分分解为H₂和O₂，此过程的最终产物是P₂O₅，P₂O₅是强吸湿性物质，从待测气体中吸收水分，通过连续的电解过程，最终待测气体中水分含量与电解水分之间建立平衡，电解电流与待测气体的水分含量成比例，经过检测电解电流可以测得待测气体中的水分含量。

为了更加可靠的将测试气路和旁路气体隔开，且方便拆卸，所述感器本体3还包括第一套筒7、第二套筒8和锁紧装置10。第一套筒7设置在传感器本体3的腔体中，且套设在传感器芯1上，靠近出气口端，第一套筒7与传感器芯1之间存在间隙，方便气体的流通，第一套筒7上开设有与采样气体出口5相通的第一孔72，所述第一套筒7上倾斜开设有第一滑槽71。所述第二套筒8设置在传感器本体3中，且套设在传感器芯1上，靠近进气口端，第二套筒8与传感器芯1之间存在间隙，方便气体的流通，第二套筒8上开设有与旁路气体出口6相通的第二孔82，第二套筒8上倾斜开设有第二滑槽81，所述第一滑槽71、第二滑槽81呈八字形结构。所述锁紧装置10为马鞍形结构，包括两个呈八字形的第一滑块101、第二滑块102和设置在滑块顶端的连接板103，所述第一滑块101、第二滑块102穿过传感器本体分别插设于第一滑槽71、第二滑槽81中。所述支撑环4为弹性夹管，弹性夹管设置于第一套筒7与第二套筒8之间，且弹性夹管的两侧分别与第一套筒7、第二套筒8相接触。

进行气体检测时，通过按压锁紧装置10的连接板103，使得第一滑块101、第二滑块102分别沿着第一滑槽71、第二滑槽81滑动，由于两个滑块呈八字形，则在滑块下滑的过程中与之相接触的第一套筒7、第二套筒8沿长度受力方向相反，相向运动，挤压夹在第一套筒7、第二套筒8之间的弹性夹管，弹性夹管产生弹性变形后加紧并密封传感器芯1，则测试气路和旁路气体被完全隔开。

所述第一套筒7与第二套筒8相对传感器本体3均滑动连接。

实施例二：

如图3所示，为了保证锁紧装置受力均匀，所述锁紧装置10还包括螺钉104，螺钉104穿过连接板103与传感器本体3螺纹连接，且连接板103与传感器本体3之间存在间隙。通过旋转螺钉104，使与螺钉104接触的连接板103受力均匀、缓慢下移，保证弹性夹管的挤压受力均匀，达到优良的密封效果。

所述第一套筒7与第二套筒8相对传感器本体3均滑动连接。

实施例三：

为了保证锁紧装置受力均匀，所述锁紧装置10还包括螺钉104，螺钉104穿过连接板103与传感器本体3螺纹连接，且连接板103与传感器本体3之间存在间隙。通过旋转螺钉104，使与螺钉104接触的连接板103受力均匀、缓慢下移，保证弹性夹管的挤压受力均匀，达到优良的密封效果。

如图4所示，为了使第一套筒7上的第一孔72与传感器壳体上采样气体出口5更好地相通，保证检测气体正常流出、检测结果更加精确，所述第一套筒7通过定位销31与传感器本体3固定连接，第二套筒8与传感器本体3滑动连接，则在旋转螺钉104按压锁紧装置连接板103的过程中，第一滑块101、第二滑块102分别沿着第一滑槽71、第二滑槽72滑动，第一套筒7相对传感器本体3固定，第二套筒8向第一套筒7滑动靠近。其他部分均与实施例一相同。

本发明中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (5)

1.一种P₂O₅微水传感器，其特征在于,包括：

传感器芯，所述传感器芯包括玻璃管基体和铂金丝电极，玻璃管基体为直玻璃管，包括连通的进气端与出气端，铂金丝电极设置在玻璃管基体出气端的内壁上，铂金丝电极上均匀涂有磷酸；

传感器本体，所述传感器本体中开设有腔体，传感器芯设置在腔体中，传感器芯上套设有支撑环，且支撑环的外缘与传感器本体腔体的内壁接触，将腔体分为两部分，传感器本体的内壁与传感器芯之间存在间隙，所述传感器本体上开设有采样气体出口和旁路气体出口。

2.根据权利要求1所述P₂O₅微水传感器，其特征在于，所述传感器本体还包括：

第一套筒，所述第一套筒设置在传感器本体的腔体中，且套设在传感器芯上，靠近出气端，第一套筒与传感器芯之间存在间隙，第一套筒与传感器本体腔体的内壁接触，第一套筒上开设有与采样气体出口相通的第一孔，所述第一套筒的外壁上倾斜开设有第一滑槽；

第二套筒，所述第二套筒设置在传感器本体的腔体中，且套设在传感器芯上，靠近进气端，第二套筒与传感器芯之间存在间隙，第二套筒与传感器本体腔体的内壁接触，第二套筒上开设有与旁路气体出口相通的第二孔，第二套筒外壁上倾斜开设有第二滑槽，所述第一滑槽、第二滑槽呈八字形结构；

锁紧装置，所述锁紧装置为马鞍形结构，包括两个呈八字形的滑块和设置在滑块顶端的连接板，所述两个呈八字形的滑块穿过传感器本体的侧壁分别插设于第一滑槽、第二滑槽中；

所述支撑环为弹性夹管，弹性夹管设置于第一套筒与第二套筒之间，且弹性夹管的两侧分别与第一套筒、第二套筒相接触。

3.根据权利要求2所述P₂O₅微水传感器，其特征在于，所述锁紧装置还包括螺钉，螺钉穿过连接板与传感器本体螺纹连接，且连接板与传感器本体之间存在间隙。

4.根据权利要求2或3所述P₂O₅微水传感器，其特征在于，所述第一套筒与第二套筒相对传感器本体均滑动连接。

5.根据权利要求2或3所述P₂O₅微水传感器，其特征在于，所述第一套筒通过定位销与传感器本体固定连接，第二套筒相对传感器本体滑动连接。