CN220455213U - 一种可拆卸的电化学气体传感测量模组 - Google Patents
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Abstract
本专利属于气体传感器技术领域，涉及一种可拆卸的电化学气体传感测量模组，主体结构包括上盖、中部隔板和腔室，中部隔板位于腔室内部；上盖位于中部隔板上部；上盖和中部隔板之间设置工作电极；中部隔板和腔室底部之间设置对电极；所述上盖上设置有通气孔；所述工作电极通过粘合或压紧方式与中部隔板的上表面紧密连接；所述对电极为涂有电极材料的防水透气膜，对电极的直径大于中部隔板的外径，通过粘合或压紧方式与中部隔板的外轮廓下表面紧密连接，对电极与中部隔板组成内部空腔结构；所述中部隔板的中间设置有注液孔；所述腔室在腔室底部安装有电极引脚。该结构简单新颖，可拆卸，能够反复多次使用，利用率高，实用性强。
Description
技术领域：
本专利属于气体传感器技术领域，涉及一种可拆卸的电化学气体传感测量模组，是一种基于电化学原理的有害气体的检测装置，该装置具有可拆卸功能，能进行重复利用。
背景技术：
在化学车间的生产过程中，经常会产生有毒有害的气体，因此，为避免有害气体危害工作人员的身体健康，有害气体的即时检测就显得尤为重要。目前的电化学气体传感器已有很多公司在研究生产，全球领先企业主要集中在美国、日本和欧洲地区，主要公司例如英国的City Technology和日本的Figaro等公司。国内企业在技术水平上整体仍处于追赶阶段，国内气体传感器代表企业主要有汉威科技(旗下炜盛电子)、四方光电、精讯畅通等公司。中国专利CN202030041303.4公开了一种电化学传感器，它包括顶部敞口的底座和设置在所述底座敞口处的上盖，所述上盖上开设有多个气孔，所述底座内部型腔内自下而上依次可拆卸填充有储液装置、对电极、参比电极、分离器、工作电极。但是该结构拆装困难，无法多次利用。中国专利CN202223243019.8公开了一种电化学气体检测装置,包括固定板,所述固定板一侧的中间位置处固连有电化学气体传感器。本实用新型中,通过在连接缺口的内部通过阻尼轴杆转动连接有转动块,并通过转动内螺纹管,从而使得内螺纹管偏转至适当位置处,且通过握持固定块后再通过转动内螺纹管,从而使得外螺纹管一端和固定块移动至适当位置处,进而使得螺纹孔与矿石上预留孔相对应,并利用固定螺栓与螺纹孔和矿石上的预留孔配合使用,从而便于对该电化学气体检测装置的位置进行固定,且安装的更加稳固,再通过启动电化学气体传感器,利用电化学气体传感器便于对矿石周围有害气体的浓度进行监测。但是该系统设计过于复杂，不仅不利于加工而且容易在使用过程中损坏导致成本增加。
实用新型内容：
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，提高一种结构简单、能拆卸的电化学气体传感测量模组，能够反复使用，成本低。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种可拆卸的电化学气体传感测量模组，其主体结构包括上盖、中部隔板和腔室，中部隔板位于腔室内部；上盖位于中部隔板上部；上盖和中部隔板之间设置工作电极；中部隔板和腔室底部之间设置对电极；所述上盖上设置有通气孔；所述工作电极为涂有催化材料的防水透气膜，通过粘合或压紧方式与中部隔板的上表面紧密连接；所述对电极为涂有催化材料的防水透气膜，对电极的直径大于中部隔板的外径，通过粘合或压紧方式与中部隔板的外轮廓下表面紧密连接，对电极与中部隔板组成内部空腔结构；所述中部隔板的中间设置有注液孔；所述腔室在腔室底部安装有电极引脚。
所述工作电极的电极材料涂在防水透气膜的下表面，对电极的电极材料涂在防水透气膜的上表面。
所述工作电极上接触有工作电极引线，对电极上接触有对电极引线和参比电极引线，引线均为铂丝引线，引线另一端固定在引脚上。
所述工作电极、对电极由带有催化材料的防水透气膜组成，用铂丝将其与上述电极上的电流引出连接到腔室底部的管脚上。
所述中部隔板的外径比腔室底部突起的平台直径大1-2mm左右，以防止掉落。比腔室的内径小1-2mm左右，便于隔板的拆卸，以用来便于拆装更换材料。
所述上盖上粘贴气体选择滤膜和活性炭等物质以避免其他气体的干扰。
本实用新型与现有技术相比，电化学气体传感模组采用两段非嵌入式封装结构，上盖的非嵌入式封装结构设计易于实现对模组的密封性进行非损坏性检验及便于拆卸；中部隔板能够取出，便于更换电极材料；传感器上沿采用直角设计，避免了弧形结构设计形成结构死角聚集其他干扰气体，从而避免影响传感器测试结果；该结构简单新颖，可拆卸，能够反复多次使用，利用率高，实用性强；能够进行工业化生产，节省人工及用料成本，实现自动化生产，提高产量。
附图说明：
图1为本实用新型提供的电化学气体测量模组的拆分结构原理示意图。
图2为本实用新型提供的电化学气体测量模组的组装结构原理示意图。
图3为本实用新型提供的电化学气体测量模组的中部隔板的使用说明示意图。
图4为本实用新型提供的电化学气体测量模组的上盖结构原理示意图。
图5为本实用新型提供的电化学气体测量模组的腔室结构原理示意图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1：
本实用新型提供了一种可拆卸的电化学气体测量模组，主体结构包括上盖1、中部隔板3和腔室6，中部隔板3位于腔室6内部；上盖1位于中部隔板3上部，用于封装腔室6；上盖1和中部隔板3之间设置工作电极2；中部隔板和腔室6底部之间设置对电极4；所述上盖1上设置有通气孔11，作为模组的通气部位，保证待测气体穿过通气孔到达工作电极2所在的部位；所述工作电极2为涂有催化材料的防水透气膜，通过粘合或压紧方式与中部隔板3的上表面紧密连接；所述对电极4为涂有催化材料的防水透气膜，对电极4的直径略微大于中部隔板3的外径，通过粘合或压紧方式与中部隔板的外轮廓下表面紧密连接，对电极4与中部隔板3组成内部空腔结构，空腔用于存储电解液；所述中部隔板3的中间设置有注液孔31，用于注入电解液；所述腔室6由抗腐蚀的塑料制成，在腔室6底部还有四个防泄漏的小孔，主要功能是为了安装电极引脚7，用于将其与模组内部的引线链接，收集工作电极、对电极、参比电极上的电子以便于测试。
所述工作电极2的催化材料涂在防水透气膜的下表面，对电极4的催化材料涂在防水透气膜的上表面，所用催化材料为具有催化作用的气体扩散电极。
所述工作电极2上接触有工作电极引线9，对电极4上接触有对电极引线5和参比电极引线8，引线均为铂丝引线，引线另一端固定在引脚7上，保证其中的电流可以引出。
所述上盖1的上面覆盖有选择性透过膜，用于排除干扰气体的影响。
所述防水透气材料膜能防止电解液的外漏以及保证待测气体可以通过。
所述上盖1、中部隔板3和腔室6的主体需选用抗酸碱腐蚀的塑料。
所述腔室6底部有透气孔，用于排出气体氧化还原反应时产生的少量气体。
所述测量模组的使用方法为：先将对电极4和中部隔板组装形成内部空腔结构，然后放入腔室6中，通过注液孔注入电解液，将工作电极通过粘合或压紧方式固定在中部隔板3上表面，保证电解液不外漏；最后盖上上盖1，封装后保证中部隔板不会晃动；测试时将电化学工作站连接到引脚上，从外部准确测量模组因接触到气体而产生氧化还原反应的电流变化。测量后将上盖打开取出隔板，更换工作电极材料后再进行下一组测试。
所述中部隔板外径比腔室6的内径小1mm左右，方便更换材料时将隔板取出，封装后通过上盖挤压还能保证隔板不会上下晃动。
所述上盖1的下部采用螺纹加防漏垫结构，保证模组整体结构的紧凑和长时间工作的稳定性。
本实施例电化学传感器采用两段非嵌入式封装结构，传感器上沿采用直角设计，避免了弧形结构设计形成结构死角聚集其他干扰气体，从而避免影响传感器测试结果。上盖的非嵌入式封装结构设计易于实现对的密封性进行非损坏性检验。本实用新型上盖与腔室连接处可用螺纹结构，不仅便于更换，还改善了传感器的美观度，提升了结构强度。中部隔板外径比腔室内径小1mm左右，方便安装。该结构简单新颖，在完成测试和标定后，还可以进行工业化生产，简化了生产工艺，节省人工及用料成本，实现自动化生产，提高产量。
现有的电化学模块很多都是固定封装结构，拆装困难，实验后则报废，本实用新型可以进行多次测量，节约了成本。
Claims (4)
1.一种可拆卸的电化学气体传感测量模组，其特征在于，主体结构包括上盖、中部隔板和腔室，中部隔板位于腔室内部；上盖位于中部隔板上部；上盖和中部隔板之间设置工作电极；中部隔板和腔室底部之间设置对电极；所述上盖上设置有通气孔；所述工作电极为涂有催化材料的防水透气膜，通过粘合或压紧方式与中部隔板的上表面紧密连接；所述对电极为涂有电极材料的防水透气膜，对电极的直径大于中部隔板的外径，通过粘合或压紧方式与中部隔板的外轮廓下表面紧密连接，对电极与中部隔板组成内部空腔结构；所述中部隔板的中间设置有注液孔；所述腔室在腔室底部安装有电极引脚。
2.根据权利要求1所述的可拆卸的电化学气体传感测量模组，其特征在于，所述工作电极的电极材料涂在防水透气膜的下表面，对电极的电极材料涂在防水透气膜的上表面。
3.根据权利要求1所述的可拆卸的电化学气体传感测量模组，其特征在于，所述工作电极上接触有工作电极引线，对电极上接触有对电极引线和参比电极引线，引线均为铂丝引线，引线另一端固定在引脚上。
4.根据权利要求1所述的可拆卸的电化学气体传感测量模组，其特征在于，所述上盖的上面覆盖有选择性透过膜，用于排除干扰气体的影响。
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