CN201107059Y - 具温度感测的溶液计量感测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具温度感测的溶液计量感测装置，且其包括：一基层板；一感测层，包含有一第一感测部、一第二感测部以及一温度感测部，其中，该第一感测部与第二感测部在水平方向分别具有数个侧向延伸的平行带线相互交错，该温度感测部由一等效电阻的材质所构成，而该感测层设于该基层板的一侧面上；一保护层，其覆盖于该感测层上，以利用该感测层量测出该流体的物理特性，尤其是指其温度感测部的部分，可藉由电阻值的改变来判读出温度的变化。

Description

具温度感测的溶液计量感测装置

技术领域

本实用新型有关于一种具温度感测的溶液计量感测装置，尤其是指可增加温度量测与温度补偿功能的溶液计量感测装置。

背景技术

习知流体液面量测装置使用于流体量的量测，一般的流体量测装置通常体积大且组件复杂，同时也因为这样的结果而导致其成本比较高。然而，体积小且成本低的产品，也在市场需求下日益重要。以燃料电池系统为例，将燃料电池系统使用于可携式电子装置的趋势逐渐显著，而利用富氢燃料流体如甲醇与氧燃料流体进行电化学反应而输出电力的燃料电池系统中，需要让使用者知道，何时燃料流体浓度不足或是存量不足而必须补充燃料流体，所以必须侦测燃料流体容器内的燃料流体液位及燃料流体容量，再者，也需要留意反应时产生的热量温度升高的影响程度。而一般燃料流体容器中提供侦测燃料流体浓度以及燃料流体存量是透过昂贵的计量传感器，对于目前需要大量使用在可携式电器产品中，是相当不经济的，而温度量测为非平面式温度组件，因此抗侵蚀问题不易解决。

有鉴于习知计量感测装置的缺憾，本创作人有感其未至臻完善，遂竭尽心智，悉心研究克服，凭从事该项产业多年的经验累积，进而研究出可改良的方式，并可有效达到目标的功效。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种具温度感测的溶液计量感测装置，用以计量感测溶液储存容器中的流体液面或其它的溶液物理特性，并具有可保护该感测装置的电气线路的结构体。

本实用新型的另一目的在于提供一种具温度感测的溶液计量感测装置，运用该感测部量测其电容值、电感值、阻抗值或是这些电气讯号组合中的任一电气讯号，而可获得对应溶液物理特性。

本实用新型的再一目的在于提供一种具温度感测的溶液计量感测装置，其可使用于燃料电池系统中，并用以量测燃料电池的燃料溶液储存容器中的燃料流体液面。

为达上述目的，本实用新型提供一种具温度感测的溶液计量感测装置，其包括：一基层板；一感测层，包含有一第一感测部、一第二感测部以及一温度感测部，其中，该第一感测部与第二感测部在水平方向分别具有数个侧向延伸的带线相互交错并形成电容效应，而该温度感测部主要由具一等效电阻的材质所构成，该感测层设于该基层板的一侧面上；一保护层，其覆盖于该感测层上。

本实用新型还提供一种具温度感测的溶液计量感测装置，主要量测一容器中溶液的物理状态，其包括：一基层板；一感测层，包含有一第一感测部及一温度感测部，其中该容器的外表面具有一第二感测部，而该第一感测部与该容器的该第二感测部形成电容效应，而该温度感测部主要由具一等效电阻的材质所构成，该感测层设于该基层板的一侧面上；以及一保护层，覆盖于该感测层上。

本实用新型利用该感测层量测出该流体的物理特性，并保护感测部不受液体侵蚀，而温度感测部的部分，可藉由温度对电阻值的改变来判读出温度的变化。

为能了解本实用新型的目的、特征及功效，兹藉由下述具体实施例，并配合所附的图式，详加说明如后。

附图说明

图1为本实用新型第一较佳实施例的部分剖面示意图；

图2为本实用新型第一较佳实施例的感测层部分平面示意图；

图3为本实用新型第一较佳实施例的使用示意图；

图4为本实用新型第二较佳实施例的感测层部分平面示意图；

图5为本实用新型第三较佳实施例的感测层部分剖面示意图；

图6为本实用新型第三较佳实施例的感测层部分平面示意图；

图7为本实用新型第三较佳实施例溶液计量感测装置与溶液储存容器的分解立体示意图；

图8为本实用新型第三较佳实施例的使用示意图；

图9为本实用新型第四较佳实施例的感测层部分平面示意图；

图10为本实用新型溶液计量感测装置另一较佳实施例的侧剖视图。主要组件符号说明

溶液计量感测装置1

基层板10

感测层20

第一感测部22

第二感测部24

温度感测部26

保护层30

连接器40

溶液储存容器50

溶液52

防护层60

具体实施方式

请参阅图1所示，为本实用新型第一较佳实施例的部分剖面示意图，本实用新型是一种具温度感测的溶液计量感测装置，该计量感测装置1至少包括有一基层板10、一感测层20及一保护层30，其中，该感测层20夹于该基层板10及该保护层30之间，而该溶液计量感测装置1的一端更具有一连接器40，使该感测层20所产生的讯息得藉由该连接器40将所测得的物理量送至微处理器或与外部如计算机电气连接。

前述的保护层30可包覆整个该基层板10以及该感测层20的外表面。

再请参阅图2所示，为本实用新型第一较佳实施例的感测层部分平面示意图，由此图可知，该感测层20包含有一第一感测部22以及一第二感测部24，其中，该第一感测部22与第二感测部24在水平方向分别具有数个侧向延伸的平行带线相互交错，并且该感测层20上也具有一温度感测部26，而该温度感测部26主要是由具一等效电阻的材质所构成，该等效电阻可为一长导线电路(材质可为铝、金或铜等的材质)(本实用新型以此为实施例说明)或一高电阻电路(材质可为镍、铬等的材质)，以下将详细描述本实用新型的实施内容。

另外，前述提及的该第一感测部22与该第二感测部24在水平方向分复数个侧向延伸的带线中，主要是让该第一感测部22与第二感测部24分别自侧向延伸的带线可以形成电容效应，而不一定是平行的带线。

请参阅图3所示，为本实用新型第一较佳实施例的使用示意图，本实用新型的该溶液计量感测装置1可设置于一溶液储存容器50中，举一实例来说，该溶液储存容器50为燃料电池系统中用以储存燃料的燃料溶液储存容器，该溶液储存容器50中具有一溶液52，而该溶液计量感测装置1置放于此溶液储存容器50的欲量测的深度空间中，如此即可量测其溶液的液面高度、溶液密度、溶液浓度或是其它的溶液特性，并将其所接受到的讯息由该连接器40传送出，当该溶液储存容器50的温度若有改变时，该温度感测部26可感应到，并将讯息由该连接器40传送出，以将其可能造成的误差列入考虑，其中，该温度感测部26可依导电物体的特性，其电阻值的改变将随温度的变化呈现正比的状态，且因为该温度感测部26为多重式折返的线路，其中该电阻值与导电路径也为正比的状态，因此本实用新型此实施例的原本电阻值相对而言会较高，而可造成当温度一有变化，虽然电阻值的变化比例依旧，但因原本电阻值较高，变化的比例仍依旧的话，其电阻值改变的数值将可明显被量测出来，于是可增加温度值变化的分辨率。

请参阅图4所示，为本实用新型第二较佳实施例的感测层部分平面示意图，与前一实施例不同之处主要在于该温度感测部26与该第一感测部22或该第二感测部24其一形成具有电性的联结，图4中显示出该温度感测部26的一端连结于该连接器40上，而其另一端则与该第一感测部22连结，以藉由该第一感测部22而可与该连接器40具有电性的联结，使得该温度感测部26的讯号可传递出去量测其测得的数值。

请参阅图5所示，为本实用新型第三较佳实施例的感测层部分剖面示意图，本实用新型是一种具温度感测的溶液计量感测装置，该计量感测装置1主要是侦测一容器50中溶液的物理状态，其至少包括有一基层板10、一感测层20及一保护层30，其中，该感测层20夹于该基层板10及该保护层30之间，而该溶液计量感测装置1的一端更具有一连接器40，使该感测层20所产生的讯息得藉由该连接器40将所测得的物理量送至微处理器或与外部如计算机电气连接。

前述的保护层30可包覆整个该基层板10以及该感测层20的外表面。

再请参阅图6及图7所示，图6为本实用新型第三较佳实施例的感测层部分平面示意图，图7为本实用新型第三较佳实施例溶液计量感测装置与溶液储存容器的分解立体示意图，由此图可知，该感测层20包含有一第一感测部22以及一温度感测部26，其中该溶液储存容器50的外表面具有一第二感测部26，且该第二感测部26与该连接器40具有电性连结，而该第一感测部22与该溶液储存容器50的该第二感测部26形成电容效应，并且该感测层20上也具有一温度感测部26，而该温度感测部26主要是由具一等效电阻的材质所构成，该等效电阻可为一长导线电路(材质可为铝、金或铜等的材质)(本实用新型以此为实施例说明)或一高电阻电路(材质可为镍、铬等的材质)，以下将详细描述本实用新型的实施内容。

请参阅图8所示，为本实用新型第三较佳实施例的使用示意图，本实用新型的该溶液计量感测装置1可设置于该溶液储存容器50中，举一实例来说，该溶液储存容器50为燃料电池系统中用以储存燃料的燃料溶液储存容器，该溶液储存容器50的内部具有一溶液52，而该溶液计量感测装置1置放于此该溶液储存容器50的欲量测的深度空间中，如此即可量测其溶液的液面高度、溶液密度、溶液浓度或是其它的溶液特性，并将其所接受到的讯息由该连接器40传送出，当该溶液储存容器50的温度若有改变时，该温度感测部26可感应到，并将其讯息经由该连接器40传送出，以将其可能造成的误差列入考虑中，其中，该温度感测部26可依导电物体的特性，其电阻值的改变将随温度的变化呈现正比的状态，且因为该温度感测部26为具高电阻的材质，若是电阻值为较高，变化的比例仍依旧的话，其电阻值改变的数值将可明显被量测出来，于是可增加温度值变化的分辨率。

请参阅图9所示，为本实用新型第四较佳实施例的感测层部分平面示意图，与前一实施例不同之处主要在于该温度感测部26与该感测部20形成具有电性的联结，图4中显示出该温度感测部26的一端连结于该连接器40上，而其另一端则与该第一感测部22连结，以藉由该第一感测部22而可与该连接器40具有电性的联结，使得该温度感测部26的讯号可传递出去量测其测得的数值。

前述的基层板10以及保护层30的材料可以选择自于FR4、FR5、环氧树酯、玻纤基板、陶瓷基板、高分子塑化基板中的材料之一及其混合材料，使得该基层板10以及保护层30能具有抗腐蚀性，而能避免具腐蚀性的液体侵蚀该感测层20中的金属材质。另外，前述所列的材质属工业上常用的材质，因此在制造上已经成熟，而可方便地制造该基层板10以及保护层30。

前述本实用新型溶液计量感测装置使用于燃料溶液储存容器的保护层30的材料考虑其能避免燃料对电气线路的导线的腐蚀，因此该保护层30的材质可进一步选自铁弗龙、PE、非极性材质等。其中，该铁弗龙可利用表面涂布的技术，将铁弗龙材质涂布至该保护层30及基层板10外表面。另外，本实用新型溶液计量感测装置的整个外表面可以涂布该铁弗龙材质。

请再参阅图10所示，为本实用新型溶液计量感测装置另一较佳实施例的侧剖视图。前述本实用新型溶液计量感测装置中，该溶液计量感测装置1进一步包括一防护层60，该防护层60为一金属导电层并电气接地，且该防护层60铺设于该基层板10相对该感测层20的另一表面，使当该溶液计量感测装置1附近有其它可能产生电磁干扰的电气组件时，该防护层60可提供作为一电磁防护层。

所以，本实用新型所提供的一种具温度感测的溶液计量感测装置，是可增加温度量测与温度补偿功能的溶液计量感测装置。

以上已将本实用新型作一详细说明，但以上所述，仅为本实用新型的一较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施的范围。即凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本实用新型的专利涵盖范围内。

Claims (14)

1、一种具温度感测的溶液计量感测装置，其特征在于，包括：

一基层板；

一感测层，包含有一第一感测部、一第二感测部及一温度感测部，其中该第一感测部与第二感测部在水平方向分别具有数个侧向延伸的带线相互交错并形成电容效应，而该温度感测部主要由具一等效电阻的材质所构成，该感测层设于该基层板的一侧面上；以及

一保护层，覆盖于该感测层上。

2、如权利要求1所述的具温度感测的溶液计量感测装置，其特征在于：该感测层可量测下列任一讯号：电容值、电感值、阻抗值。

3、如权利要求1所述的具温度感测的溶液计量感测装置，其特征在于：该溶液计量感测装置可再包含有一连接器，该连结器可将该第一感测部、该第二感测部及该温度感测部产生的讯号连结至外部。

4、如权利要求1所述的具温度感测的溶液计量感测装置，其特征在于：该保护层包覆整个该基层板以及该感测层的外表面。

5、如权利要求1所述的具温度感测的溶液计量感测装置，其特征在于：该溶液计量感测装置进一步包括一防护层，该防护层为一金属导电层并电气接地，且该防护层铺设于该基层板相对该感测层的另一表面。

6、如权利要求1所述的具温度感测的溶液计量感测装置，其特征在于：该等效电阻可为下列任一选项：一长导线电路及一高电阻电路。

7、如权利要求1所述的具温度感测的溶液计量感测装置，其特征在于：该温度感测部可选择下列之一具有电性的联结：该第一感测部及该第二感测部。

8、一种具温度感测的溶液计量感测装置，其主要量测一容器中溶液的物理状态，其特征在于，包括：

一基层板；

一感测层，包含有一第一感测部及一温度感测部，其中该容器的外表面具有一第二感测部，而该第一感测部与该容器的该第二感测部形成电容效应，而该温度感测部主要由具一等效电阻的材质所构成，该感测层设于该基层板的一侧面上；以及

一保护层，覆盖于该感测层上。

9、如权利要求8所述的具温度感测的溶液计量感测装置，其特征在于：该感测层可量测下列任一讯号：电容值、电感值、阻抗值。

10、如权利要求8所述的具温度感测的溶液计量感测装置，其特征在于：该溶液计量感测装置可再包含有一连接器，该连结器可将该第一感测部、该第二感测部及该温度感测部产生的讯号连结至外部。

11、如权利要求8所述的具温度感测的溶液计量感测装置，其特征在于：该保护层包覆整个该基层板以及该感测层的外表面。

12、如权利要求8所述的具温度感测的溶液计量感测装置，其特征在于：该溶液计量感测装置进一步包括一防护层，该防护层为一金属导电层并电气接地，且该防护层铺设于该基层板相对该感测层的另一表面。

13、如权利要求8所述的具温度感测的溶液计量感测装置，其特征在于：该等效电阻可为下列任一选项：一长导线电路及一高电阻电路。

14、如权利要求8所述的具温度感测的溶液计量感测装置，其特征在于：该温度感测部可与该感测部具有电性的联结。

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