CN108037164A - 保护装置及传感器结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种保护装置及传感器结构，属于电化学传感器技术领域。保护装置包括固定座和活动顶盖，固定座具有用于容纳电化学传感器的容纳槽，活动顶盖可转动的连接于固定座，固定座设置有与容纳槽连通的进气通道和排气通道，进气通道用于输入保护气体且使容纳槽内的气体从排气通道排出。该保护装置能够在需要的时候打开容纳槽，使电化学传感器暴露在外部的空间中，进行正常工作，在不需要使用时，将电化学传感器保护起来，有利于提高电化学传感器的使用寿命。传感器结构包括保护装置，其具有该保护装置的全部功能。

Description

保护装置及传感器结构

技术领域

本发明涉及电化学传感器技术领域，具体而言，涉及一种保护装置及传感器结构。

背景技术

最早的电化学传感器可以追溯到20世纪50年代，当时用于氧气监测。到了20世纪80年代中期，小型电化学传感器开始用于检测PEL范围内的多种不同有毒气体，并显示出了良好的敏感性与选择性。

目前，为保护人身安全起见，各种电化学传感器广泛应用于许多静态与移动应用场合。

发明人在研究中发现，现有的相关技术中至少存在以下缺点：

电化学传感器使用不合理；

使用寿命较短。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种保护装置，改善现有技术的不足，其能够在需要的时候打开容纳槽，使电化学传感器暴露在外部的空间中，进行正常工作，在不需要使用时，将电化学传感器保护起来，有利于提高电化学传感器的使用寿命。该结构设计合理，实用性强，市场应用潜力巨大。

本发明的另一目的在于提供了一种传感器结构，其包括上述提到的保护装置，其具有该保护装置的全部功能。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的实施例提供了一种保护装置，其包括固定座和活动顶盖，所述固定座具有用于容纳电化学传感器的容纳槽，所述活动顶盖可转动的连接于所述固定座，所述固定座设置有与所述容纳槽连通的进气通道和排气通道，所述进气通道用于输入保护气体且使所述容纳槽内的气体从所述排气通道排出，所述保护装置具有所述活动顶盖远离所述容纳槽且使所述容纳槽打开的第一状态，以及所述活动顶盖封闭所述容纳槽且使所述电化学传感器处于封闭腔室的第二状态。

具体的，该保护装置能够在需要的时候打开容纳槽，使电化学传感器暴露在外部的空间中，进行正常工作，在不需要使用时，将电化学传感器保护起来，有利于提高电化学传感器的使用寿命。该结构设计合理，实用性强，市场应用潜力巨大。

可选的，所述保护装置还包括单向阀，所述单向阀与所述固定座连接且对应于所述排气通道，所述单向阀令所述容纳槽内的气体单向流向所述容纳槽的外部。

可选的，所述保护装置还包括驱动电机，所述驱动电机与所述固定座连接且位于所述固定座内，所述驱动电机用于驱动所述活动顶盖转动。

可选的，所述保护装置还包括工作齿轮，所述工作齿轮可转动的连接于所述固定座，所述工作齿轮与所述活动顶盖固定连接，所述驱动电机的输出轴安装有与所述工作齿轮啮合的齿轮，所述驱动电机用于驱动所述工作齿轮转动且使所述活动顶盖相对于所述固定座转动。

可选的，所述保护装置还包括电磁阀和控制器，所述电磁阀位于所述固定座内且对应于所述进气通道，所述控制器用于接收所述电化学传感器的工作信号且依次控制所述驱动电机和所述电磁阀。

可选的，所述固定座设置有环形槽，所述环形槽套设所述容纳槽，所述第二状态下，所述活动顶盖的端部位于所述环形槽内。

可选的，所述活动顶盖的端部设置有环形的密封垫，所述第二状态下，所述密封垫嵌设于所述环形槽内。

可选的，所述保护装置还包括连接管，所述连接管与所述固定座连接，所述连接管与所述进气通道连通，所述连接管的部分或全部位于所述固定座外。

可选的，所述保护装置还包括气体容纳器，所述气体容纳器用于储存保护气体，所述气体容纳器的输出部与所述进气通道连通，所述气体容纳器的输入部与所述连接管连通。

本发明的实施例还提供了一种传感器结构，其包括上述提到的保护装置，其具有该保护装置的全部功能。

与现有的技术相比，本发明实施例的有益效果包括：

该保护装置能够在需要的时候打开容纳槽，使电化学传感器暴露在外部的空间中，进行正常工作，在不需要使用时，将电化学传感器保护起来，有利于提高电化学传感器的使用寿命。该结构设计合理，实用性强，市场应用潜力巨大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的保护装置处于第一状态下的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的保护装置处于第二状态下的结构示意图；

图3为图1所示的保护装置的一种视角下的结构示意图；

图4为本发明实施例2提供的保护装置的结构示意图。

图标：100-保护装置；10-固定座；11-容纳槽；12-进气通道；13-排气通道；20-活动顶盖；30-单向阀；40-驱动电机；50-工作齿轮；60-电磁阀；70-连接管；80-气体容纳器；200-电化学传感器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参考图1-图3，本实施例提供了一种保护装置100，其包括固定座10和活动顶盖20，固定座10具有用于容纳电化学传感器200的容纳槽11，活动顶盖20可转动的连接于固定座10，固定座10设置有与容纳槽11连通的进气通道12和排气通道13，进气通道12用于输入保护气体且使容纳槽11内的气体从排气通道13排出，保护装置100具有活动顶盖20远离容纳槽11且使容纳槽11打开的第一状态，以及活动顶盖20封闭容纳槽11且使电化学传感器200处于封闭腔室的第二状态。

图1中展示的保护装置100处于第一状态下，此时容纳槽11打开，电化学传感器200位于外部的空间中，其可以进行正常的工作。

图2和图3展示的保护装置100处于第二状态下，此时容纳槽11被封闭，电化学传感器200处于相对封闭的腔室内，活动顶盖20和固定座10将电化学传感器200进行保护。

容纳槽11被封闭后，可以通过进气通道12对容纳槽11进行充气，充入保护气体使容纳槽11内的气体通过排气通道13排出，使容纳槽11内充满保护气体，也可以理解为此时电化学传感器200的外表面只能接触到保护气体。

保护气体可以选用惰性气体，或者不会影响电化学传感器200使用寿命的气体。

该保护装置100能够在需要的时候打开容纳槽11，使电化学传感器200暴露在外部的空间中，进行正常工作，在不需要使用时，将电化学传感器200保护起来，有利于提高电化学传感器200的使用寿命。该结构设计合理，实用性强，市场应用潜力巨大。

本实施例中，保护装置100还包括单向阀30，单向阀30与固定座10连接且对应于排气通道13，单向阀30令容纳槽11内的气体单向流向容纳槽11的外部。

通过单向阀30，避免外部的空气通过排气通道13进入容纳槽11内，以提高保护的效果。

本实施例中，保护装置100还包括驱动电机40，驱动电机40与固定座10连接且位于固定座10内，驱动电机40用于驱动活动顶盖20转动。

驱动电机40选用小型的低速电机，其转速较低，使得活动顶盖20缓慢转动以打开或封闭容纳槽11。

本实施例中，保护装置100还包括工作齿轮50，工作齿轮50可转动的连接于固定座10，工作齿轮50与活动顶盖20固定连接，驱动电机40的输出轴安装有与工作齿轮50啮合的齿轮，驱动电机40用于驱动工作齿轮50转动且使活动顶盖20相对于固定座10转动。

工作齿轮50的直径较大，输出轴上的齿轮直径较小，两者啮合后，进一步起到减速的效果。

本实施例中，保护装置100还包括电磁阀60和控制器，电磁阀60位于固定座10内且对应于进气通道12，控制器用于接收电化学传感器200的工作信号且依次控制驱动电机40和电磁阀60。

当电化学传感器200需要正常工作时，控制器接收到这个需要工作的信号，其控制驱动电机40，使活动顶盖20远离容纳槽11，使容纳槽11打开，将电化学传感器200暴露在外部的空间中。

当不需要电化学传感器200工作时，控制器接收到这个不需要工作的信号，其控制驱动电机40，使活动顶盖20封闭容纳槽11，完全封闭后，其控制电磁阀60，使保护气体通过进气通道12进入容纳槽11内，一般的，进入一定量的保护气体后，则可以关闭进气通道12，以避免保护气体的流失，当然了，也可以使其持续缓慢的充气，以保证电化学传感器200始终处于保护气体之中。

控制器可以是电脑板、PLC等控制结构，其可以安装在固定座10内，也可以安装在外部的其他结构上。

本实施例中，固定座10设置有环形槽，环形槽套设容纳槽11，第二状态下，活动顶盖20的端部位于环形槽内。

通过环形槽，可以进一步提高封闭效果。

本实施例中，活动顶盖20的端部设置有环形的密封垫，第二状态下，密封垫嵌设于环形槽内。

密封垫可以选用硅胶材质制成，或者橡胶材质制成，其较为柔软，当活动顶盖20的端部嵌设在环形槽内后，密封垫能够起到有效的隔离作用。

本实施例中，保护装置100还包括连接管70，连接管70与固定座10连接，连接管70与进气通道12连通，连接管70的部分或全部位于固定座10外。

连接管70具有外螺纹，或者其他的连接结构，其与外部的充气结构相连通，这样外部的充气结构可以提供保护气体，使其进入进气通道12内。

发明人在研究中发现，大量的电化学传感器200的使用寿命浪费严重，例如医学实验室的特定分析仪器，每周平均仅工作2-3小时，其中的氧气浓度传感器，工作时间比为：3小时/(7x24小时)＝1.8％，即98％以上的传感器寿命浪费在非工作状态下。

通过保护装置100，在非工作状态下，将电化学传感器200进行保护，其不会影响电化学传感器200正常的工作状态，同时能够大大延长其使用寿命，降低维护成本。

实施例2

请参考图4，本实施例也提供了一种保护装置100，实施例1描述的技术方案同样适用于本实施例，实施例1已公开的技术方案不再重复描述。

具体的，本实施例与实施例1的区别在于，保护装置100还包括气体容纳器80，气体容纳器80用于储存保护气体，气体容纳器80的输出部与进气通道12连通，气体容纳器80的输入部与连接管70连通。

具体实施时，可以先对气体容纳器80内充入大量的保护气体，使其内部处于高压的状态。

在需要充气时，电磁阀60打开，气体容纳器80瞬间对进气通道12充气，使保护气体快速充满容纳槽11，有利于快速排出容纳槽11内的目标气体。

目标气体可以理解为需要检测的气体。

一般的，在连接管70上也安装单向阀，使保护气体单向流向气体容纳器80。

实施例3

本实施例也提供了一种传感器结构，其包括上述提到的保护装置100，其具有该保护装置100的全部功能。

保护装置100的结构可以参考实施例1或2。

传感器结构还包括电化学传感器200，其与固定座10连接且位于容纳槽11内。

综上所述，本发明提供了一种保护装置100，该保护装置100能够在需要的时候打开容纳槽11，使电化学传感器200暴露在外部的空间中，进行正常工作，在不需要使用时，将电化学传感器200保护起来，有利于提高电化学传感器200的使用寿命。该结构设计合理，实用性强，市场应用潜力巨大。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种保护装置，其特征在于，包括固定座和活动顶盖，所述固定座具有用于容纳电化学传感器的容纳槽，所述活动顶盖可转动的连接于所述固定座，所述固定座设置有与所述容纳槽连通的进气通道和排气通道，所述进气通道用于输入保护气体且使所述容纳槽内的气体从所述排气通道排出，所述保护装置具有所述活动顶盖远离所述容纳槽且使所述容纳槽打开的第一状态，以及所述活动顶盖封闭所述容纳槽且使所述电化学传感器处于封闭腔室的第二状态。

2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括单向阀，所述单向阀与所述固定座连接且对应于所述排气通道，所述单向阀令所述容纳槽内的气体单向流向所述容纳槽的外部。

3.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括驱动电机，所述驱动电机与所述固定座连接且位于所述固定座内，所述驱动电机用于驱动所述活动顶盖转动。

4.根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括工作齿轮，所述工作齿轮可转动的连接于所述固定座，所述工作齿轮与所述活动顶盖固定连接，所述驱动电机的输出轴安装有与所述工作齿轮啮合的齿轮，所述驱动电机用于驱动所述工作齿轮转动且使所述活动顶盖相对于所述固定座转动。

5.根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括电磁阀和控制器，所述电磁阀位于所述固定座内且对应于所述进气通道，所述控制器用于接收所述电化学传感器的工作信号且依次控制所述驱动电机和所述电磁阀。

6.根据权利要求1-5任一项所述的保护装置，其特征在于，所述固定座设置有环形槽，所述环形槽套设所述容纳槽，所述第二状态下，所述活动顶盖的端部位于所述环形槽内。

7.根据权利要求6所述的保护装置，其特征在于，所述活动顶盖的端部设置有环形的密封垫，所述第二状态下，所述密封垫嵌设于所述环形槽内。

8.根据权利要求1-5任一项所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括连接管，所述连接管与所述固定座连接，所述连接管与所述进气通道连通，所述连接管的部分或全部位于所述固定座外。

9.根据权利要求8所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括气体容纳器，所述气体容纳器用于储存保护气体，所述气体容纳器的输出部与所述进气通道连通，所述气体容纳器的输入部与所述连接管连通。

10.一种传感器结构，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的保护装置。