一种共用中间电极板的双池电导率传感器及其制备方法技术

一种共用中间电极板的双池电导率传感器及其制备方法，涉及海洋测量仪器领域，尤其涉及海水电导率传感器。本发明专利技术是为了解决传统电极式电导率传感器进行大小量程切换时，需要更换电导池探头，还会使得传感器信号输出稳定性差的问题。本发明专利技术电导率传感器芯体中位于中间的电极板两侧均设有电极组、且两侧的电极组镜像对称设置，位于两侧的电极板单侧设有电极组，位于两侧的电极板上的电极组与位于中间的电极板上的电极组相互正对，电极组包括电流电极和电压电极。两个电导池的四个电极板减少到三个电极板，中间电极板是两个电导池共用，使得传感器整体体积缩小到原来的一半。

【技术实现步骤摘要】
一种共用中间电极板的双池电导率传感器及其制备方法
本专利技术属于海洋测量仪器领域，尤其涉及海水电导率传感器。
技术介绍
海水盐度参数不仅可用于海水的流动、循环、以及气候变化过程的监测，还在研究气候问题以及监测海洋生态环境等方面有着重大的意义。海水盐度测量通过海水电导率测量来实现，利用电导率传感器测量海水盐度，具有精确度高、速度快以及便于现场测量的优点，测量海水电导率已成为海水盐度测量的重要手段。因此，现场测量海水电导率的传感器成为重要的海洋测量仪器。现场测量海水电导率的传感器主要分为感应式和电极式，分别具有相应的使用范围和特点。电极式电导率传感器中，电导池为重要的测量元件，多采用封闭式或半封闭式结构形式。现有的电极式电导率传感器电导池结构一般分为流通管路式和对称电极式两种。流通管路式的电极分布在密闭的导流管中所以电导池常数不能改变，并且电导池尺寸较大不易加工；对称电极式的电导池由多组对称极板组成，每个极板上可以布置多组电极，电导池常数与极板间距离正相关，距离一旦确定电导池常数不能改变。如图1所示，四电极式电导率传感器呈板状。电导率传感器的电导池由两组圆环电极组成，两组电极在电极板上平行对称排布，圆环电极由铂膜电极构成，每个电极对应的电极板内埋设铂金丝引线，引线从电极板上的引出端引出。上述传统电极式电导率传感器的电导池只有一个，当进行大量程快响应测量与小量程高精度测量的切换时，需要更换不同电极常数的电导池探头，对传感器的信号输出稳定性造成影响，同时也带来了更换上的不便捷。专利技术内容本专利技术是为了解决传统电极式电导率传感器进行大小量程切换时，需要更换电导池探头，还会使得传感器信号输出稳定性差的问题，现提供一种共用中间电极板的双池电导率传感器及其制备方法。一种共用中间电极板的双池电导率传感器，包括电导率传感器芯体和壳体，电导率传感器芯体嵌入在壳体中，电导率传感器芯体包括相互平行且层叠设置的三个电极板，位于中间的电极板两侧均设有电极组、且两侧的电极组镜像对称设置，位于两侧的电极板单侧设有电极组，位于两侧的电极板上的电极组与位于中间的电极板上的电极组相互正对，电极组包括电流电极和电压电极。进一步的，上述位于中间的电极板与位于外侧的两个电极板之间的距离比值为2至4。进一步的，上述电流电极为环形，电压电极为圆形，电压电极位于电流电极环内、且二者同心。进一步的，上述一种共用中间电极板的双池电导率传感器还包括信号转换电路，信号转换电路位于壳体内部，信号转换电路的信号输入端与电流电极和电压电极的信号输出端相连，信号转换电路的信号输出端与外部信号采集装置的信号输入端相连。进一步的，上述位于中间的电极板两侧均设有引出端，位于两侧的电极板单侧设有引出端。进一步的，上述电导率传感器芯体通过密封胶圈与壳体密封连接，电导率传感器芯体与壳体还灌注有弹性密封脂。进一步的，上述电极板为陶瓷流延片。进一步的，上述电流电极和电压电极均为铂膜电极。一种共用中间电极板的双池电导率传感器的制备方法，包括以下步骤：步骤一：制备三层陶瓷流延片，构成三层电极板，步骤二：采用冲孔技术分别在三层电极板上制备通孔，步骤三：采用丝网印刷方式分别在电极板的通孔内部制备铂膜引线，步骤四：采用丝网印刷方式在一个电极板的两侧制备电流电极和电压电极，在另外两个电极板的一侧制备电流电极和电压电极，且电流电极和电压电极均与铂膜引线的一端相连，步骤五：将三层电极板相互平行层叠排布构成电导率传感器芯体，并将电导率传感器芯体放入壳体内部，位于两侧的电极板上的电流电极和电压电极与位于中间的电极板上的电流电极和电压电极相互正对，位于中间的电极板与位于外侧的两个电极板之间的距离比值为2至4，步骤六：将电导率传感器芯体在1450℃下烧结成型。本专利技术将两个电导池的四个电极板减少到三个电极板，中间电极板是两个电导池共用，使得传感器整体体积缩小到原来的一半。传感器体积减小的同时省去了更换电导池的麻烦，不会造成传感器测试信号的损失。并且共用中间电极板的双池电导率传感器结构简单、尺寸小，在实际应用时通过调整两侧电极板与中间极板的距离能够搭配出多种电导池常数的双电导池电导率芯体，实现同一个电导率芯体测量不同量程不同精度要求的海水电导率检测。附图说明图1为
技术介绍
中一种四电极式电导率传感器的结构示意图；图2为本专利技术所述一种共用中间电极板的双池电导率传感器的三维结构示意图；图3为本专利技术所述一种共用中间电极板的双池电导率传感器的截面图；图4为电极板的平面结构示意图；图5为本专利技术所述一种共用中间电极板的双池电导率传感器整体装配结构示意图。具体实施方式具体实施方式一：参照图2至5具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种共用中间电极板的双池电导率传感器，包括电导率传感器芯体1、壳体2和信号转换电路，电导率传感器芯体1嵌入在壳体2中。电导率传感器芯体1包括相互平行且层叠设置的三个电极板，电极板为陶瓷流延片。位于中间的电极板两侧均设有电极组、且两侧的电极组镜像对称设置，位于两侧的电极板单侧设有电极组，位于两侧的电极板上的电极组与位于中间的电极板上的电极组相互正对，位于中间的电极板与位于外侧的两个电极板之间的距离比值为2至4。电流电极为环形，电压电极为圆形，电压电极位于电流电极环内、且二者同心。电极组包括电流电极和电压电极，电流电极和电压电极均为铂膜电极。信号转换电路位于壳体2内部，信号转换电路的信号输入端与电流电极和电压电极的信号输出端相连，信号转换电路的信号输出端与外部信号采集装置的信号输入端相连。位于中间的电极板两侧均设有引出端，位于两侧的电极板单侧设有引出端。电导率传感器芯体1通过密封胶圈与壳体2密封连接，电导率传感器芯体1与壳体2还灌注有弹性密封脂。本实施方式由距离中间电极板远的电极板与中间的电极板组成大量程电导池，距离近的电极板和中间的电极板组成小量程电导池，在中间的电极板两侧、外侧两个电极板内侧布置有两对电流电极和两对电压电极，四对共八个铂膜电极与埋设在极板内部的铂膜引线连接，铂膜引线的另一端与连接传感器壳体内信号转换电路的铜导线焊接。电导率传感器芯体1通过密封胶圈与壳体连接密封，芯体内缝隙灌注弹性密封脂，提高连接处的密封性能。信号转换电路密封在耐压水密壳体内的电路板上，信号转换电路通过电缆与传感器外部的信号采集器相连。具体实施方式二：本实施方式所述的一种共用中间电极板的双池电导率传感器的制备方法，包括以下步骤：步骤一：制备三层陶瓷流延片，构成三层电极板，步骤二：采用冲孔技术分别在三层电极板上制备通孔，步骤三：采用丝网印刷方式分别在电极板的通孔内部制备铂膜引线，步骤四：采用丝网印刷方式在一个电极板的两侧制备电流电极和电压电极，在另外两个电极板的一侧制备电流电极和电压电极，且电流电极和电压电极均与铂膜引线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种共用中间电极板的双池电导率传感器，包括电导率传感器芯体(1)和壳体(2)，电导率传感器芯体(1)嵌入在壳体(2)中，/n其特征在于，/n电导率传感器芯体(1)包括相互平行且层叠设置的三个电极板，/n位于中间的电极板两侧均设有电极组、且两侧的电极组镜像对称设置，位于两侧的电极板单侧设有电极组，位于两侧的电极板上的电极组与位于中间的电极板上的电极组相互正对，/n电极组包括电流电极和电压电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种共用中间电极板的双池电导率传感器，包括电导率传感器芯体(1)和壳体(2)，电导率传感器芯体(1)嵌入在壳体(2)中，
其特征在于，
电导率传感器芯体(1)包括相互平行且层叠设置的三个电极板，
位于中间的电极板两侧均设有电极组、且两侧的电极组镜像对称设置，位于两侧的电极板单侧设有电极组，位于两侧的电极板上的电极组与位于中间的电极板上的电极组相互正对，
电极组包括电流电极和电压电极。


2.根据权利要求1所述的一种共用中间电极板的双池电导率传感器，其特征在于，
位于中间的电极板与位于外侧的两个电极板之间的距离比值为2至4。


3.根据权利要求1或2所述的一种共用中间电极板的双池电导率传感器，其特征在于，
电流电极为环形，电压电极为圆形，电压电极位于电流电极环内、且二者同心。


4.根据权利要求3所述的一种共用中间电极板的双池电导率传感器，其特征在于，还包括信号转换电路，信号转换电路位于壳体(2)内部，信号转换电路的信号输入端与电流电极和电压电极的信号输出端相连，信号转换电路的信号输出端与外部信号采集装置的信号输入端相连。


5.根据权利要求3所述的一种共用中间电极板的双池电导率传感器，其特征在于，
位于中间的电极板两侧均设有引出端，位于两侧的电极板单侧设有引出端。


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【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，宋成君，刘志远，刘玺，咸婉婷，傅巍，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十九研究所，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23