CN109187661A - 一种耐高温高湿的结露传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种耐高温高湿的结露传感器，其特征在于：包括塑料外壳、氧化铝陶瓷基片、叉指碳电极、感湿膜和两个引脚；所述氧化铝陶瓷基片置于所述塑料外壳内部，所述叉指碳电极呈梳状以丝印的方式固定在所述氧化铝陶瓷基片上，所述感湿膜为采用电子浆料以厚膜丝印的方式在所述氧化铝陶瓷基片上形成的膜，两个所述引脚的一端焊接在所述氧化铝陶瓷基片的上且另一端延伸出所述塑料外壳。本发明可以实现在高温高湿环境中对环境露点的检测，具有产品一致性高、耐高温高湿、湿滞小、湿度飘移小、响应时间短、稳定性高的优点，可以满足人们的使用需求，市场前景广阔。

Description

一种耐高温高湿的结露传感器
技术领域
本发明涉及结露传感器技术领域，特别是一种耐高温高湿的结露传感器。
背景技术
现有的结露传感器在带有电极的基片上覆盖一层以感湿性高分子材料为主体，碳粉为导体的感湿膜。这种感湿膜材料是由吸湿性树脂与碳粉组成，即将吸水会产生体积变化的亲水性树脂掺入导电性微粉，利用溶液聚合方法进行聚合反应，使生成的聚合物溶解在溶剂中而制成。特殊反应性树脂作为三维材料和存在于聚合物溶解分子中的官能团进行反应，使之具有胀缩物粘合剂的特征。因此，为满足灵敏度、耐湿性及阻值调整等各种条件，需要通过改变感湿功能聚合物与三维化学材料的比率，来保持稳定特性。
在使用一定的树脂及导电性微粉的情况下，感湿膜的电阻变化规律可以用BulginD方程来表示，其形式为:
R＝R0*exp[(a/c)p]
式中R----------感湿膜的体电阻
R0-------------常规状态下(<50％RH)阻值
c------------导电微粉浓度
a,p一由树脂、导电微粉决定的系数
在低湿时(<75％RH+-5％RH)，感湿膜吸附的水分较少，亲水性树脂处于一种收缩状态。这时导电微粉浓度相对较高，导电微粉之间的距离较小，因而阻值较低。随着环境湿度的增加，感湿膜吸收的水分增多，导电微粉之间的距离增大，阻值相应增加。在高湿区出现结露现象时(>80％RH+-5％RH)，亲水性树脂吸湿量大大增加，感湿膜急剧膨胀，导电微粉浓度迅速下降，导电微粉构成的导电链断开，阻值迅速增加，形成开关信号状态(R/R0>100倍)，通过电路处理后，可以迅速形成结露点检测，启动保护装置等。
结露传感器作为湿度传感器中的一种，主要应用于高湿80％～100％RH条件下，可用于VCR镜头结露检测，高压电柜结露保护以及其他场所。结露传感器和其它的湿度传感器不同，它的感湿情况在低湿范围时变化不明显，但相对湿度达85％RH以上时，电阻将急速增加，到相对湿度在达到结露状态时，电阻阻值达到平时的100倍以上,此时称为结露状态。
现有的结露传感器在带有电极的基片上覆盖感湿膜采用的工艺为涂覆工艺，涂覆工艺虽然简单，但是生产出的产品一致性差。在高温高湿试验下，现有的结露传感器无法恢复原有特性，还具有灵敏度低、湿滞较大、湿度飘移较大、响应时间较长、稳定性差等问题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种产品一致性高、耐高温高湿、湿滞小、湿度飘移小、响应时间短、稳定性高的耐高温高湿的结露传感器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种耐高温高湿的结露传感器，包括塑料外壳、氧化铝陶瓷基片、叉指碳电极、感湿膜和两个引脚；所述氧化铝陶瓷基片置于所述塑料外壳内部，所述叉指碳电极呈梳状以丝印的方式固定在所述氧化铝陶瓷基片上，所述感湿膜为采用电子浆料以厚膜丝印的方式在所述氧化铝陶瓷基片上形成的膜，两个所述引脚的一端焊接在所述氧化铝陶瓷基片的上且另一端延伸出所述塑料外壳；所述电子浆料包括吸水性树脂、耐高温型树脂和碳粉。
作为本发明的进一步改进：所述吸水性树脂与耐高温型树脂的重量配比为7:3。
作为本发明的进一步改进：所述吸水性树脂为聚丙烯酸盐树脂、聚乙烯醇树脂、聚氧化烷烃树脂、无机聚合物树脂其中一种。
作为本发明的进一步改进：所述耐高温型树脂为丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚四氟乙烯树脂、聚苯硫醚树脂其中一种。
作为本发明的进一步改进：两个所述引脚之间的距离为5-6mm，优选为5.08mm。
作为本发明的进一步改进：所述叉指碳电极为低方阻(<10Ω/□)碳电极。
作为本发明的进一步改进：所述塑料外壳的顶部为弧形，底部为方形。
作为本发明的进一步改进：所述引脚采用铜材材料制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明可以实现对环境露点的检测，通过工艺的改良，可以适用在高温高湿环境中，采用厚膜丝印工艺，制得的产品一致性高，稳定性高，适于大批量生产。
(2)本发明的湿度检测部件设计合理，原料来源广泛，价格低廉并且制造工艺简单；具有很高的灵敏度(检测精度±3％)，较小的湿滞(≤1.5％RH)，较小的湿度飘移(≤±2％RH)和快速响应(响应时间≤12s)，可以满足人们的使用需求，市场前景广阔。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：
根据图1所示，一种耐高温高湿的结露传感器，包括塑料外壳1、氧化铝陶瓷基片2、叉指碳电极3、感湿膜4和两个引脚5，所述氧化铝陶瓷基片2置于所述塑料外壳1内部，所述叉指碳电极3呈梳状以丝印的方式固定在所述氧化铝陶瓷基片2上，所述感湿膜4为采用电子浆料以厚膜丝印的方式在所述氧化铝陶瓷基片2上形成的膜，两个所述引脚5的一端焊接在所述氧化铝陶瓷基片2的上且另一端延伸出所述塑料外壳1。两个所述引脚5之间的距离为5-6mm，优选为5.08mm。
所述电子浆料包括吸水性树脂、耐高温型树脂和碳粉。所述吸水性树脂与耐高温型树脂的重量配比为7:3。所述吸水性树脂为聚丙烯酸盐树脂、聚乙烯醇树脂、聚氧化烷烃树脂、无机聚合物树脂其中一种。所述耐高温型树脂为丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚四氟乙烯树脂、聚苯硫醚树脂其中一种。
所述电子浆料的制备方法：将吸水性树脂、耐高温型树脂和碳粉进行高速分散后，在常压下进行溶液聚合，然后轧浆2-4h后制得。
所述叉指碳电极为低方阻(<10Ω/□)碳电极。
所述塑料外壳的顶部为弧形，底部为方形。
所述引脚采用铜材材料制成。

Claims (8)

1.一种耐高温高湿的结露传感器，其特征在于：包括塑料外壳、氧化铝陶瓷基片、叉指碳电极、感湿膜和两个引脚；所述氧化铝陶瓷基片置于所述塑料外壳内部，所述叉指碳电极呈梳状以丝印的方式固定在所述氧化铝陶瓷基片上，所述感湿膜为采用电子浆料以厚膜丝印的方式在所述氧化铝陶瓷基片上形成的膜，两个所述引脚的一端焊接在所述氧化铝陶瓷基片的上且另一端延伸出所述塑料外壳；所述电子浆料包括吸水性树脂、耐高温型树脂和碳粉。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿的结露传感器，其特征在于：所述吸水性树脂与耐高温型树脂的重量配比为7:3。
3.根据权利要求1-2任一所述的一种耐高温高湿的结露传感器，其特征在于：所述吸水性树脂为聚丙烯酸盐树脂、聚乙烯醇树脂、聚氧化烷烃树脂、无机聚合物树脂其中一种。
4.根据权利要求1-2任一所述的一种耐高温高湿的结露传感器，其特征在于：所述耐高温型树脂为丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚四氟乙烯树脂、聚苯硫醚树脂其中一种。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿的结露传感器，其特征在于：两个所述引脚之间的距离为5-6mm，优选为5.08mm。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿的结露传感器，其特征在于：所述叉指碳电极为低方阻(<10Ω/□)碳电极。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿的结露传感器，其特征在于：所述塑料外壳的顶部为弧形，底部为方形。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温高湿的结露传感器，其特征在于：所述引脚采用铜材材料制成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110095507A (zh) * 2019-04-08 2019-08-06 北京理工大学 基于聚酰亚胺涂覆半导体纳米线基片的电子传感器

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01156653A (ja) * 1987-12-15 1989-06-20 Mitsubishi Kasei Corp 結露センサ
CN1053706A (zh) * 1990-01-23 1991-08-07 冶金工业部长沙矿冶研究院 氧化物陶瓷膜湿敏元件的制造工艺
CN2101237U (zh) * 1991-08-16 1992-04-08 哈尔滨建筑工程学院 耐高温高分子湿敏元件
CN1177102A (zh) * 1996-07-02 1998-03-25 北京亚都科技股份有限公司 复合型湿度传感器湿敏元件
CN101059466A (zh) * 2006-04-19 2007-10-24 北京亚都室内环保科技有限公司 高分子电阻型湿度传感器元件及其制造方法
CN106046244A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 广州海谷电子科技有限公司 非电解质类高分子湿敏树脂及其制备方法及基于湿敏树脂制备的导电油墨和湿敏传感器
CN106596655A (zh) * 2016-12-12 2017-04-26 广州西博臣科技有限公司 一种电阻型湿敏传感元件及其制备方法
CN206848203U (zh) * 2017-04-21 2018-01-05 广州海谷电子科技有限公司 一种在高湿条件下应用的结露传感器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01156653A (ja) * 1987-12-15 1989-06-20 Mitsubishi Kasei Corp 結露センサ
CN1053706A (zh) * 1990-01-23 1991-08-07 冶金工业部长沙矿冶研究院 氧化物陶瓷膜湿敏元件的制造工艺
CN2101237U (zh) * 1991-08-16 1992-04-08 哈尔滨建筑工程学院 耐高温高分子湿敏元件
CN1177102A (zh) * 1996-07-02 1998-03-25 北京亚都科技股份有限公司 复合型湿度传感器湿敏元件
CN101059466A (zh) * 2006-04-19 2007-10-24 北京亚都室内环保科技有限公司 高分子电阻型湿度传感器元件及其制造方法
CN106046244A (zh) * 2016-05-30 2016-10-26 广州海谷电子科技有限公司 非电解质类高分子湿敏树脂及其制备方法及基于湿敏树脂制备的导电油墨和湿敏传感器
CN106596655A (zh) * 2016-12-12 2017-04-26 广州西博臣科技有限公司 一种电阻型湿敏传感元件及其制备方法
CN206848203U (zh) * 2017-04-21 2018-01-05 广州海谷电子科技有限公司 一种在高湿条件下应用的结露传感器

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何鹏等: "结露传感器及其应用", 《传感器世界》 *
梅旭辉等: "《食品药品化妆品监督管理大全》", 30 June 2004, 湖北科学技术出版社 *
雪岗等: "《新世纪少年百科知识博览 创新发明》", 31 July 2011, 北京：中国少年儿童出版社 *
黄伯云 等: "《中国战略性新兴产业——新材料》", 31 December 2017, 中国铁道出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110095507A (zh) * 2019-04-08 2019-08-06 北京理工大学 基于聚酰亚胺涂覆半导体纳米线基片的电子传感器

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