將粘合環26放置于罩20的表面上，所述粘合環環繞位于罩20中央的毛細管。將塊體流組件22增添到粘合環26的頂部上。可將網狀外蓋24增添到塊體流組件22的頂部。虛線表示集流器，所述集流器沿本體40的壁在部件的堆棧內部往上延伸。
[0031]圖6涉及氧氣傳感器10的一個實施例的一般組件。從傳感器10的下端開始，存在本體40，它可由塑料或任何惰性材料模制成。本體40具有至少一個接線銷42，所述接線銷具有附接到接線銷42頂部的鉬集流器(未圖示)。所述至少一個集流器沿本體的內壁延伸。在一個實施例中，本體具有三個接線銷，對應數目的集流器附接到所述接線銷。本體40可任選地在外表面上具有標簽。本體40上有進氣口或孔(未圖示)，氣體可以進入并行進穿過所述進氣口或孔。本體的進氣口可以是中空突出部。本體40具有可容納電解液38的凹穴，可以經由出入孔來添加電解液，在添加完電解液38之后對所述出入孔熱封。
[0032]臺46附接在本體40的頂部上，所述臺具有與本體的進氣口對準的進氣口以及附接到本體的外周的至少一條支腿，其中所述支腿位于接線銷附近。臺的進氣口可以是與其他支腿在臺的同一側的中央中空支腿。本體中央中的凸起的突出部進口可卡接到臺的中央中空支腿中。在一個實施例中，氧氣傳感器10具有三個集流器，且臺46對應地具有附接到本體的外周的三條支腿。臺的外周支腿在支腳的底部處具有切除部段，其中集流器可以從下方行進以接觸本體的內壁。將環氧樹脂(未圖示)施配到銷42的頂部上，致使在銷42周圍形成密封件，使得電解液38在這些部件周圍不能泄漏。環氧樹脂還流動到臺46的支腿與本體40之間可能存在的任何可能間隙中。
[0033]碳布圓盤36位于臺46的頂面上。可通過粘合劑將碳布圓盤36固定到臺46的頂面。任選地，臺46的頂部可含有用于擱置圓盤36的凹口。在碳圓盤的頂部上有對電極32，所述對電極置于PTFE帶48的一部段之上。所述帶具有沿外周從底部突出的至少一個翼片。通過PTFE帶部段48上的翼片來實現傳感器10內的氣壓的均衡，所述PTFE帶部段是可透氣的。墊50位于對電極32的頂部上。所述墊可由玻璃纖維制成。有氣體阻隔件12位于墊50的頂部上。氣體阻隔件12可由聚三氟氯乙烯(PCTFE)制成，如在Aclar?膜或Hydroblock?膜中。參比電極52位于氣體阻隔件12的頂部上。在參比電極52的頂部上增添墊圈30。分隔件14放置于墊圈30的頂部上。氣體阻隔件54放置于分隔件14的頂部上。氣體阻隔件54可由PCTFE制成，如在Aclar?膜或Hydroblock?膜中。任選地，氣體阻隔件54的形狀可為正方形以確保其上方的分隔件將保持濕潤且仍被允許進行電化學連通。氣體阻隔件54上方有另一分隔件16，所述分隔件可由玻璃纖維制成。可由玻璃纖維制成的墊圈分隔件56位于分隔件16的頂部上。感測電極18位于墊圈分隔件56的頂部上。擴散器28位于感測電極18的頂部上。擴散器28放置于罩20底下的凹口中。將感測電極熱封到罩20上的適當位置，所述罩還用以防止電解液38泄漏。在組裝完這些部件之后，將罩20放置到本體40上并密封。在一個實施例中，可以通過超聲波焊接來實現密封。將粘合環26放置于罩20的表面上，所述粘合環環繞位于罩20中央的毛細管。將塊體流組件22增添到粘合環26的頂部上。可將網狀外蓋24增添到塊體流組件22的頂部。圖中的虛線表示集流器(未圖示)，所述集流器沿本體40的壁在部件的堆棧內部往上延伸。
[0034]已知電化學氣體傳感器在外殼內容納有大容積的內部“空閑空間”，所述空間在傳感器的大部分操作壽命內充滿空氣。由于傳感器外殼通常被密封以防止電解液漏出，因此空氣保持截留在傳感器內且如“氣體定律”所描述空氣可能會受局部環境條件(具體來說是溫度和壓力)的改變所影響。傳感器中與傳感器外的大氣之間的壓力差可能會破壞裝置的性能。本氣體傳感器提供了將內部與外部大氣連通的路線，如本文中通過從電極堆棧經支撐臺到外部通風孔的路徑所例示。此路徑提供足夠低的流動阻力以確保在所有操作條件下壓力都能快速地均衡。此外，傳感器內需要通風的所有空間都緊密地連通，要注意它們的位置可能會受傳感器取向和例如振動和沖擊等外力所影響。在惰性的多孔聚合物(例如，聚丙烯或PTFE)用作通風孔時，這可能會成問題，因為借助熱焊接或壓縮(例如，使用“O形”環)實現的密封可能會嚴重地限制材料孔隙率。本氣體傳感器結合了多孔通風部件且將它密封到殼套，但密封機構沒有嚴重地影響通風功能性。
[0035]本氣體傳感器的通風部件(圖10)采用具有不同材料特性以分離所述功能性的不同方面的兩條PTFE帶。使用如圖6中的PTFE帶48的部段所示的“翼片式/帶翼的”部件幾何形狀，高進水壓力(WIP) PTFE可實現穩固的密封且低WIP PTFE可實現良好的側向通風，所述側向通風可接近傳感器殼套內的許多氣窩。將高WIP PTFE帶的圓盤熱封到通風孔上且允許足夠的空氣流過(垂直于薄片平面)它以防止不想要的在內部與外部環境之間的高壓力差。接著鋪上低WIP、高孔隙率的PTFE帶且使所述帶保持與高WIP PTFE帶的圓盤緊密接觸，使得低WIP、高孔隙率的PTFE內的氣流的側向(在薄片平面中)擴散速率足夠高以在內部與外部環境之間有效地進行通風。低WIP、高孔隙率的PTFE還與沉積到其表面上的電極相容。
[0036]可使用由GORE?制造的6千天然級(grade 6 thou natural)結實的、高WIP多孔PTFE帶或Mupor高WIP來提供密封。先前已論證了此材料的通風能力，并且重要的是，它形成了對外殼中使用的Noryl?工程塑料的穩固密封且足夠結實以便在制造過程中進行處置。Mupor PTFE帶(PM17Y級)可用作對電極帶。
[0037]從前文中，將觀察到在不脫離本發明的精神和范圍的情況下可實現眾多變化和修改。將理解，不欲或不應推斷出關于本文中所示的特定設備的限制。當然，所附權利要求書打算涵蓋落在權利要求書的范圍內的所有此類修改。
[0038]另外，附圖中所描繪的邏輯流程不需要按照所示的特定次序或先后順序也可實現所希望的結果。可提供其他步驟，或可以從所描述的流程中去除多個步驟，且可以向所描述的實施例增添其他部件或從所描述的實施例中移除其他部件。
【主權項】
1.一種傳感器,包括: 本體，所述本體包括連接到至少一個集流器的至少一個接線銷以及進氣口； 臺，所述臺具有與所述本體的所述進氣口對準的進氣口以及置于所述本體上的靠近所述至少一個接線銷的至少一條支腿； 通風膜片，所述通風膜片被承載在所述臺上； 對電極，所述對電極被承載在所述通風膜片上； 參比電極，所述參比電極與所述對電極通信但通過至少一個墊圈或墊與所述對電極分隔; 感測電極，所述感測電極與所述參比電極通信但通過至少一個墊圈或墊與所述參比電極分隔；以及 在所述感測電極的頂部上的罩，所述罩附接到所述本體且形成密封件以容納被封入的電解液。
2.根據權利要求1所述的傳感器，進一步包括在所述臺與所述通風膜片之間的碳布。
3.根據權利要求1所述的傳感器，其中，所述通風膜片包含聚四氟乙烯。
4.根據權利要求1所述的傳感器，其中，所述對電極置于聚四氟乙烯帶的一部段上。
5.根據權利要求1所述的傳感器，進一步包括在所述對電極與所述參比電極之間的所述墊的頂部上的墊圈分隔件。
6.根據權利要求1所述的傳感器，進一步包括在所述對電極與所述參比電極之間的所述墊圈分隔件的頂部上的氣體阻隔件。
7.根據權利要求6所述的傳感器，其中，所述氣體阻隔件包含聚三氟氯乙烯。
8.根據權利要求1所述的傳感器，進一步包括在所述參比電極與所述感測電極之間的分隔件，其中，所述分隔件位于所述參比電極的頂部上。
9.根據權利要求1所述的傳感器，進一步包括在所述參比電極與所述感測電極之間的氣體阻隔件，其中，所述氣體阻隔件位于所述分隔件的頂部上。
10.根據權利要求1所述的傳感器，進一步包括在所述參比電極與所述感測電極之間的分隔件，其中，所述分隔件位于所述氣體阻隔件的頂部上。
11.根據權利要求1所述的傳感器，進一步包括在所述參比電極與所述感測電極之間的墊圈分隔件，其中，所述墊圈分隔件位于所述分隔件的頂部上。
12.根據權利要求1所述的傳感器，進一步包括在所述感測電極的頂部上的擴散器。
13.根據權利要求1所述的傳感器，進一步包括在所述參比電極與所述感測電極之間的分隔件，其中，所述分隔件位于所述氣體阻隔件的頂部上且在所述罩下方。
14.根據權利要求1所述的傳感器，進一步包括在所述罩的表面上的粘合環。
15.根據權利要求1所述的傳感器，進一步包括塊體流組件，所述塊體流組件位于所述粘合環的頂部上。
【專利摘要】本發明公開了使用內部安裝臺支撐電極堆棧和為氣體傳感器提供通風。傳感器具有傳感器外殼或本體、位于所述傳感器外殼中的塑料模制臺以及承載在所述臺的第一端上的對電極。
【IPC分類】G01N27-26
【公開號】CN104634835
【申請號】CN201410614877
【發明人】C. 韋斯特馬蘭 P., J. 凱莉 M., 查普爾斯 J., R. S. 漢森 N., E. 馬查克 A., A. 哈里斯 S.
【申請人】生命安全銷售股份公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年11月5日
【公告號】EP2871472A1, US20150122649