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原文传递可连续测量湿度的高温湿度传感器

专利名称：	可连续测量湿度的高温湿度传感器
摘要：	本发明一种可连续测量湿度的高温湿度传感器，包括从上到下依次烧结而成的加热器层、第一出气通道层、第一固体电解质层、第二固体电解质层、第二出气通道层和工作电极引脚层，所述加热器层、第一出气通道层和第一固体电解质层与第二固体电解质层、第二出气通道层和工作电极引脚层呈上下对称分布；所述第一固体电解质层上设有第一泵电极，第一泵电极包括第一泵电极和下公共电极，所述第一泵电极分布在第一固体电解质层与第一出气通道层之间，所述第一泵电极通过导线连接在第一泵电极过孔上。本发明采用双泵设计，第一泵电极与第二泵电极的泵电压可以分别固定在低电压与高电压，因而可以实现待测气氛中氧气浓度与水蒸气浓度测连续测量。
专利类型：	发明专利
申请人：	苏州溢亮材料科技有限公司
发明人：	夏天;占忠亮
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911373370.9
公开号：	CN110988082A
代理机构：	苏州创元专利商标事务所有限公司
代理人：	王健
分类号：	G01N27/406;G01N27/409;G01N27/407;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/406;G01N27/409;G01N27/407
申请人地址：	215332 江苏省苏州市昆山市花桥镇新翠路165号1号房
主权项：	1.一种可连续测量湿度的高温湿度传感器，其特征在于：包括从上到下依次烧结而成的加热器层（1）、第一出气通道层（2）、第一固体电解质层（3）、第二固体电解质层（4）、第二出气通道层（5）和工作电极引脚层（6），所述加热器层（1）、第一出气通道层（2）和第一固体电解质层（3）与第二固体电解质层（4）、第二出气通道层（5）和工作电极引脚层（6）呈上下对称分布；所述第一固体电解质层（3）上设有第一泵电极，第一泵电极包括第一泵电极（9）和下公共电极（10），所述第一泵电极（9）分布在第一固体电解质层（3）与第一出气通道层（2）之间，所述第一泵电极（9）通过导线连接在第一泵电极过孔（29）上；所述下公共电极（10）设置在第一固体电解质层（3）上与第一泵电极（9）相背的一侧，所述下公共电极（10）通过导线连接在下公共电极过孔（27）上，所述第一泵电极过孔（29）和下公共电极过孔（27）分布在第一固体电解质层（3）上，所述第一固体电解质层（3）上还设有第二电极过孔（28），所述下公共电极过孔（27）、第一泵电极过孔（29）和第二电极过孔（28）呈三孔插座式排布；所述第二固体电解质层（4）上设有第二泵电极，第二泵电极包括上公共电极（14）和第二泵电极（15），所述第二泵电极（15）分布在第二固体电解质层（4）和第二出气通道层（5）之间，所述第二泵电极（15）通过导线连接在第二泵电极过孔（24）上；所述上公共电极（14）设置在第二固体电解质层（4）上与第二泵电极（15）相背的一侧，所述上公共电极（14）通过导线连接在上公共电极过孔（25）上，所述第二泵电极过孔（24）与上公共电极过孔（25）分布在第二固体电解质层（4）上，所述第二固体电解质层（4）上还设有第一电极过孔（26），所述上公共电极过孔（25）、第二泵电极过孔（24）和第一电极过孔（26）呈三孔插座式排布；当第一固体电解质层（3）与第二固体电解质层（4）叠放在一起时，所述下公共电极过孔（27）与上公共电极过孔（25）相连通，所述第一泵电极过孔（29）与第一电极过孔（26）相连通，所述第二电极过孔（28）与第二泵电极过孔（24）相连通；所述加热器层（1）上与第一出气通道层（2）相对的一侧排布有加热器（7），所述加热器（7）通过加热器引线连接在加热器电极过孔（30）上，所述加热器电极过孔（30）连接在加热电极引脚（17）上，所述加热电极引脚（17）设置在加热器层（1）上，与加热器（7）相背的一侧。 2.根据权利要求1所述的可连续测量湿度的高温湿度传感器，其特征在于：所述第一出气通道层（2）与第一泵电极（9）相对的一侧设有第一出气通道（18），所述第一出气通道（18）两端分别连通参比气与第一泵电极（9）；所述第二出气通道层（5）与第二泵电极（15）相对的一侧设有第二出气通道（19），所述第二出气通道（19）两端分别连通参比气与第二泵电极（15）；所述下公共电极（10）与上公共电极（14）之间设有进气扩散障（12），所述进气扩散障（12）连通待测气体与下公共电极（10）与上公共电极（14）。 3.根据权利要求1所述的可连续测量湿度的高温湿度传感器，其特征在于：所述第二出气通道层（5）上设有三个工作电极过孔（20），分别对应连接第二固体电解质层（4）上的上公共电极过孔（25）、第二泵电极过孔（24）和第一电极过孔（26）；所述工作电极引脚层（6）上设有第一泵电极引脚（21）、第二泵电极引脚（22）和公共电极引脚（23），分别对应第二出气通道层（5）上的三个工作电极过孔（20）。 4.根据权利要求1所述的可连续测量湿度的高温湿度传感器，其特征在于：所述第一固体电解质层（3）与第二固体电解质层（4）均为3-10%mol氧化钇稳定氧化锆陶瓷，所述第一固体电解质层（3）与第二固体电解质层（4）的厚度相同，均为10～400 μm，所述加热器层（1）、第一出气通道层（2）、第二出气通道层（5）和工作电极引脚层（6）均为氧化铝陶瓷，厚度均为0.1～0.4 mm。 5.根据权利要求1所述的可连续测量湿度的高温湿度传感器，其特征在于：所述加热器（7）为Pt加热电路，厚度在10-40 μm之间，所述第一泵电极（9）、下公共电极（10）、上公共电极（14）和第二泵电极（15）均为多孔Pt电极，厚度在10-40 μm之间。 6.根据权利要求2所述的可连续测量湿度的高温湿度传感器，其特征在于：所述进气扩散障（12）上设有环形空腔，此空腔的上下两侧分别与下公共电极（10）与上公共电极（14）相通，空腔沿水平方向的外侧连接有三条进气通道。 7.根据权利要求2所述的可连续测量湿度的高温湿度传感器，其特征在于：所述第一出气通道（18）与第二出气通道（19）的入口端位于同一侧，与进气扩散障（12）的入口端位于相背的两侧。 8.根据权利要求2所述的可连续测量湿度的高温湿度传感器，其特征在于：所述进气扩散障（12）、第一出气通道（18）与第二出气通道（19）为空腔，高度在10-100μm之间。 9.根据权利要求2所述的可连续测量湿度的高温湿度传感器，其特征在于：所述进气扩散障（12）、第一出气通道（18）与第二出气通道（19）为多孔陶瓷，孔隙率在10-90%之间，高度在10-100μm之间。 10.根据权利要求2所述的可连续测量湿度的高温湿度传感器，其特征在于：所述进气扩散障（12）、第一出气通道（18）与第二出气通道（19）为氧化铝、氧化锆或者两者的复合物。
所属类别：	发明专利