專利名稱：微型旁熱式氣敏元件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于可燃性氣體的檢測、檢漏、監控等設備中的傳感器用微型旁熱式氣敏元件。
氣敏元件已廣泛地應用于國防、交通、電訊和人民生活的各個方面。特別是N型半導體氣敏元件，很早就用于可燃性氣體的泄漏、檢測及報警。這種元件，目前在國內外已經商品化了。但是，由于它的體積大、響應速度慢、電耗高，就限制了它的使用范圍。如開發用電腦來識別各種氣味，開發氣敏色譜檢測以及低濃度檢測。報警、監控等方面，大型元件是無能為力的，近年來，已經出現了微型直熱式氣敏元件用于上述各方面。但是，微型直熱式氣敏元件的技術特性是分散性大，不能制造出標準化的元件，成品率低，只有百分之幾，因此成本高，售價比大型元件高十倍。
本實用新型的目的在于克服上述各種氣敏元件的不足，提供一種可用于電腦，氣敏色譜檢測及低濃度檢測、報警、監控等方面的微型旁熱式氣敏元件。
圖1為微型旁熱式氣敏元件的結構示意圖；圖2是圖1中的氣敏件的結構示意圖。
圖中，1為管座，2為氣敏件，3為加熱極，4為絕緣層，5為氣敏層，6為工作電極。
本實用新型是這樣實現的微型旁熱式氣敏元件由氣敏件2和管座1連接而成，氣敏件2采用中部為螺旋線，二端的引出線為直線的加熱極3，在加熱極3的螺旋部分外包有絕緣層4，絕緣層4外涂有氣敏層5，氣敏層5的二端設有工作電極6。
其中，加熱極3用φ0.04－φ0.06mm的高溫鎳鉻絲繞制成兩端為直線，中部為螺旋線的結構，螺旋部分外徑為0.2－0.4mm，螺距為0.07mm，圈數為30－100圈。
絕緣層4用加入微量碳酸鈉的玻璃粉涂壓在加熱極3的螺旋部分上，涂完后絕緣層外部為0.4－0.7mm。
工作電極6用同加熱極3直徑相同的高溫鎳鉻絲繞制成一圈與絕緣層等外徑的，二個頭分別長10－15mm的兩個工作電極6，套在絕緣層4外，并使二個工作電極6的間距在0.5－4.5mm之間。
氣敏層5可用不同的氣敏材料涂制以檢測不同的氣體。如涂以二氧化錫氣敏材料，用以檢測氫氣、甲烷氣體、一氧化碳氣體、汽油、酒精、煙霧等體積較輕的氣、味；涂以三氧化鐵氣敏材料可檢測液化氣等比重大的氣體。氣敏材料涂于絕緣層4外，其厚度為0.2－0.4mm，涂氣敏層5時，二端要留出一小部分絕緣層。
最后，將制成的氣敏件2采用彎鉤夾住引線或點焊的方法裝于管座1上。
本實用新型的工作原理同大型氣敏元件和微型直熱式氣敏元件的工作原理基本相同，氣敏元件是一種“氣－電”轉換元件，由非化學配比的具有氣敏效應的金屬氧化物半導體材料燒結而成。如CaO、WO3、VO2、SnO2等，這類金屬氧化物在250℃－450℃都具有氣敏活性，當與可燃性氣體接觸時，由于氣體與金屬氧化物表面上的氧相互作用，產生MO－X的反應使電導率發生變化，其電阻值將由大變小。當去掉可燃性氣體的接觸時，其MO－X又恢復到原來MO的狀態，即電阻值恢復原狀，把這種電阻值的變化轉變為電信號，只有把傳感器的體積做的非常小，才可以對可燃性氣體進行定量檢測。
本實用新型的實施例如下加熱極3用φ0.05mm的高溫鎳鉻絲繞制而成，螺旋線部分外徑為0.22mm，螺距為0.07mm，圈數為30圈，二端留有5mm長的引線。涂絕緣層4用參入千分之二碳酸鈉的玻璃粉作絕緣材料，加入適量的蒸餾水后研細，把研成粘綢狀的玻璃漿涂在加熱極的螺旋部分上，涂完絕緣層4后外徑為0.5mm。用φ0.05mm的高溫鎳鉻絲繞制成一圈φ0.5mm、長10mm的二個工作電極6，套在絕緣層4上，使二個工作電極6間距為0.5mm。用二氧化錫涂氣敏層5，其厚度為0.2mm，最后將制成的氣敏件2與管座1采用彎鉤夾住引線的方法連接(或點焊連接)。
本實用新型體積小，響應速度快，應用范圍廣，可取代大型氣敏原件，并且生產成本低，成品率高達95％，經濟效益高，本實用新型可用于分析儀器上做定量分析元件，可檢測到PPb級雜質的濃度，是開發氣敏色譜，開發低濃度檢測、檢漏、報警、監控以及開發用電腦來識別各種氣味的關鍵性元件。
權利要求一種微型旁熱式氣敏元件，由氣敏件2和管座1連接而成，其特征在于a.氣敏元件2采用中部為螺旋線，兩端的引出線為直線的加熱極3，在加熱極3的螺旋部分外包有絕緣層4，絕緣層4外涂有氣敏層5，氣敏層5的兩端設有工作電極6；b.加熱極3用φ0.04-0.06mm的高溫鎳鉻絲制成，其螺旋部分外徑為0.2-0.4mm，螺距為0.07mm，圈數為30－100圈；c.絕緣層4采用加入微量碳酸鈉的玻璃粉涂在加熱極3的螺旋部分上，涂完后絕緣層4外徑為0.4-0.7mm；d.氣敏層5用二氧化錫、三氧化鐵等材料涂于絕緣層4外，其厚度為0.2-0.4mm；e.工作電極6用同加熱極3直徑相同的高溫鎳鉻絲繞制成一圈與絕緣層4等外徑的二個頭分別長10－15mm的二個工作電極6套在絕緣層4外，并使二個工作電極6的間距在0.5-4.5mm之間。
專利摘要本實用新型是涉及一種微型旁熱式氣敏元件。該元件由氣敏件和管座連接而成，其氣敏件由加熱極、絕緣層、氣敏層以及工作電極構成。采用本實用新型的氣敏元件體積小、響應速度快，應用范圍廣，可取代大型氣敏元件，并且生產成本低，成品率高達95％。本氣敏元件用于分析儀器上做定量分析元件，可檢測到ppb級的雜質濃度，是開發氣敏色譜，開發低濃度檢測、檢漏、報警、監控以及開發用電腦來識別各種氣味的關鍵性元件。
文檔編號G01N27/12GK2044765SQ8821662
公開日1989年9月20日 申請日期1988年7月7日 優先權日1988年7月7日
發明者韓文述 申請人:撫順市氧氣廠
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
