專利名稱：煙氣加熱氣敏傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于氣敏傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計，特別是一種用于家用燃氣熱水器監(jiān)測煙氣中CO氣體含量的煙氣加熱氣敏傳感器。
氣敏傳感器是用于檢測各種氣體的傳感器。半導體氣敏傳感器具有體積小、靈敏度高，使用方便等優(yōu)點，在實際應用中得到迅速發(fā)展。城市燃氣熱水器的應用越來越普遍，但由于安全防護措施不完善，在應用中常有人身傷亡事故發(fā)生。燃氣界專家認為，燃燒后煙氣中CO氣體含量超標是造成人身中毒傷亡的關(guān)鍵因素。因此，如何監(jiān)測煙氣中CO含量，并在超標時實現(xiàn)報警和自動切斷燃氣通路是一項重要研究課題。
據(jù)資料《半導體傳感器》(參見P255～302，天津大學出版社1992年)介紹，利用半導體氣敏傳感器可以檢測CO氣體濃度，并且具有靈敏度高，響應速度快的特點，經(jīng)我們研究和實驗證明利用氣敏傳感器直接監(jiān)測燃氣熱水器煙氣中的CO氣體含量的變化，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斀o控制電路，當超標時，可實現(xiàn)報警和自動切斷燃氣通路的裝置具有許多優(yōu)點，而且完全滿足有關(guān)城市燃氣熱水器的行業(yè)標準要求。(這種監(jiān)測技術(shù)和裝置——燃氣熱水器CO超標自動切斷裝置，本發(fā)明人已申請專利)。但同時也發(fā)現(xiàn)利用現(xiàn)有氣敏傳感器直接用在燃氣煙氣中有易損壞、易腐蝕、不耐高溫、壽命短的缺點，特別是在中、高溫工作條件下。
本實用新型的目的是提供一種耐高溫、耐腐蝕、使用壽命長的煙氣加熱氣敏傳感器，以利于其在燃氣熱水器安全防護裝置上的推廣應用。


圖1、煙氣加熱氣敏傳感器結(jié)構(gòu)示意圖圖2、sno2氣敏傳感器結(jié)構(gòu)示意圖本實用新型主要是利用現(xiàn)有氣敏傳感器的半導體材料(配方不變)，在結(jié)構(gòu)上進行改進設(shè)計，以適應煙氣加熱的特殊要求。如圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，其主要由1、MOS燒結(jié)體；2、電極；3、導柱；4、瓷座所組成。為便于比較，現(xiàn)給出一種常用的sno2氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖(如同2所示)，圖中6、不銹鋼雙重網(wǎng)；7、引線；8、sno2半導體材料；9、加熱線圈；10、基座；11、管腳。
現(xiàn)結(jié)合附圖1、2，對比說明本實用新型的目的是如何實現(xiàn)的。
1、利用sno2氣敏傳感器的半導體材料(配方不變)制成加粗加厚的MOS(金屬氧化物半導體材料)燒結(jié)體1，以提高其耐久性；由于是利用熱煙氣加熱，不需附加熱源，所以取消了原器件中的加熱線圈9。
2、取消原器件的不銹鋼雙重網(wǎng)6，以避免灰塵堵塞網(wǎng)孔而影響使用。本實用新型采用MOS燒結(jié)體1懸空、裸露安裝，一方面有利于煙氣加熱，另一方面既使有部分落有灰塵，仍能正常使用。
為增加MOS燒結(jié)體1與電極2的接觸面積，燒結(jié)體制成工字形與凸字形電極緊密配合接觸(如圖1所示)。
3、原器件的電極與管腳11間的引線為細金屬絲，只有0·05～0·08mm易折斷、易腐蝕。本實用新型是把兩側(cè)電極2直接焊在兩側(cè)導柱3上，導柱削成一個平面，以增加與電極接觸面積，增強焊接強度、提高了耐久性(如圖1所示)，同時導柱采用φ2mm的耐高溫、抗腐蝕的鎳鉻材料制成。
4、把原用電木材料制成的基座10，改為用耐熱絕緣陶瓷材料制成的扁圓柱形瓷座4，以適應高溫、高濕的工作條件要求。
綜上所述，如圖1所示，本實用新型是利用原sno2氣敏傳感器的半導體材料制MOS燒結(jié)體，懸空、裸露安裝，其兩側(cè)電極2分別焊在兩側(cè)導柱3上，兩導柱固裝在瓷座4上，并且導柱上設(shè)有防轉(zhuǎn)凹槽，與瓷座緊密配合固定。瓷座可與專用的氣敏傳感器插座配合安裝，兩導柱與外電路相連。
不難看出，本實用新型與現(xiàn)有氣敏傳感器相比，不僅簡化了結(jié)構(gòu)，節(jié)省了能源，而且提高耐蝕性、耐高溫、耐高濕的性能，延長了使用壽命。經(jīng)我們的實驗證明，本實用新型可用于各類型的城市燃氣熱水器的煙氣中CO氣體含量檢測，既使在低氧情況下(煙氣含氧量低于3·35％以下)也能正常工作，這是現(xiàn)有氣敏傳感器無法比擬的。
權(quán)利要求1.一種使用金屬氧化物半導材料的煙氣加熱氣敏傳感器，其特征在于由半導體材料制成的MOS燒結(jié)體(1)懸空裸露安裝，兩側(cè)電極(2)焊在導柱(3)上，導柱固裝在瓷座(4)上。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于所述的導柱(3)由鎳鉻材料制成。
3.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于所述的瓷座(4)由耐熱絕緣陶瓷材料制成。
專利摘要家用燃氣熱水器煙氣中CO氣體含量超標是造成人身中毒的關(guān)鍵因素。本實用新型提供一種用于監(jiān)測煙氣中CO含量變化的氣敏傳感器，它輸出電信號給外接控制電路，以實現(xiàn)報警和自動切斷燃氣通路的目的。本實用新型利用金屬氧化物半導體材料制成的燒結(jié)體，懸空裸露安裝，兩側(cè)電極焊在由鎳鉻材料制成的導柱上，導柱固裝在由耐熱絕緣陶瓷制成的瓷座上。它具有結(jié)構(gòu)簡單、耐高溫、高濕、耐腐蝕、使用壽命長的特點。
文檔編號G01N27/12GK2192036SQ9420944
公開日1995年3月15日 申請日期1994年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月27日
發(fā)明者趙金寶 申請人:趙金寶