一种高压电缆焦味检测装置及其制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高压电缆焦味检测装置及其制作方法。其中检测装置包括气体传感组件和显示组件，气体传感组件与显示组件通过电路连接，气体传感组件包括微机电系统基底和设于微机电系统基底的上方的敏感材料层，敏感材料层的组成成分包括氧化锌、氧化锡和MXene。本发明专利技术利用氧化锌、氧化锡和MXene形成多层次的敏感材料层，大大提高气体种类的检测范围和检测的灵敏度，同时利用喷墨打印技术，将敏感材料层直接喷涂在微机电系统上，结构简单，操作简便，且体积小、耗能低，成本低，便于批量化生产。便于批量化生产。便于批量化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种高压电缆焦味检测装置及其制作方法


[0001]本专利技术涉及气体检测
，尤其是涉及的是一种高压电缆焦味检测装置及其制作方法。

技术介绍

[0002]现如今的用电量随着生活水平的逐步提高而日益攀升，从而也在人们生活中留下了各种用电安全隐患，特别是在很容易被忽略的电柜箱内，箱内线路错综复杂，且电线电缆的外部常包裹绝缘材料，在遭受高压局部放电、短路过载、元件老化、不良产品、器件损坏等情况下容易使电柜箱内温度攀升，进一步引起火灾，因此设计一款能够检测预警电缆情况的装置尤为重要。市面上的利用温度感应检测造价较高且装置复杂，因此根据检测电线电缆温度升高产生的焦味来进行安全预警，但是气体检测又存在检测气体单一、抗干扰能力差、灵敏度差、预警不及时的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及说明书附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0004]本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种高压电缆焦味检测装置及其制作方法，具有操作简便、灵敏度高、抗干扰能力强、成本低的优点，可以有效检测高压电柜箱中电线电缆产生的焦味，进而发起预警，减少电柜箱安全隐患。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种高压电缆焦味检测装置，包括气体传感组件和显示组件，该气体传感组件与该显示组件通过电路连接，该气体传感组件包括微机电系统基底和设于该微机电系统基底的上方的敏感材料层，其中，该敏感材料层的组成成分包括氧化锌、氧化锡和MXene。
[0006]本专利技术选用微机电系统作为基底，以多种金属氧化物复合形成敏感材料层，且在最表面设置单层MXene，其具有较强的导电性能，能够大大提高气体传感组件的灵敏度，增肌气体传感组件的检测种类，整个检测装置结构简单，集传感器与信号处理发送为一体，外接显示器可以实现实时监控，仅外接报警装置也可以实现对电柜箱内的焦味预警，操作简单，多层金属氧化物复合，抗干扰能力更强。
[0007]在一些实施例中，该微机电系统基底为微型加热电极和叉指电极复合硅片。微型加热电机和叉指电极复合配合敏感材料层实现气体传感器组件的运作。
[0008]在一些实施例中，该显示组件为显示器，该显示器上预留外接接口。显示器实现电柜箱内焦味情况的实时监控，预留外接接口可以连接消防系统，实现自动报警。
[0009]在一些实施例中，该敏感材料层的厚度为0.1μm
‑
200μm。适宜的敏感材料层厚度可以提高气体传感器组件的灵敏度。
[0010]第二方面，本专利技术提供一种高压电缆焦味检测装置的制作方法，用于制作以上所
述的任意一种检测装置，包括以下步骤：混合液的制备：分别将氧化锌、氧化锡和MXene与甘油和松油三醇混合均匀，得到氧化锌混合液、氧化锡混合液和MXene混合液；气体传感组件的成型:在微机电系统基底上依次喷涂氧化锌混合液、氧化锡混合液和MXene混合液，然后进行烧结、封装得到气体传感组件；气体传感组件的测试：将气体传感组件设于测试电路中，改变测试环境中的气体浓度、气体种类得到气体浓度、气体种类与气体传感组件输出值的关系；装置的组装：将测试后的气体传感组件连接显示组件，得到检测装置。
[0011]金属氧化物以甘油和松油三醇为溶剂制备喷涂原料，便于金属氧化物在微机电系统基底上的均匀附着，同时采用多层依次喷涂，统一烧结的方式进行敏感材料层的安装，安装方式简单，降低制作成本，便于批量化生产。
[0012]在一些实施例中，混合液的喷涂采用喷墨打印技术。喷墨打印技术便于多种金属氧化物的持续喷涂，缩短制作时间，提高制作效率。
[0013]在一些实施例中，该氧化锌混合液在喷涂后先在75℃
‑
85℃的环境下干燥1.5
‑
2.5小时，然后在500℃
‑
600℃的环境下干燥2.5
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3.5小时。氧化锌混合液先进行干燥处理，便于敏感材料层的分层。
[0014]在一些实施例中，该氧化锡混合液在喷涂后先在75℃
‑
85℃的环境下干燥2.5
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3.5小时，然后在200℃
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300℃的环境下干燥2.5
‑
3.5小时。氧化锡混合液先进行干燥处理，便于敏感材料层的分层。
[0015]在一些实施例中，该气体传感组件采用TO
‑
5封装。TO
‑
5封装结构简单，降低生产成本。
[0016]通过采用上述的技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术利用氧化锌、氧化锡和MXene形成多层次的敏感材料层，大大提高气体种类的检测范围和检测的灵敏度，同时利用喷墨打印技术，将敏感材料层直接喷涂在微机电系统上，结构简单，操作简便，且体积小、耗能低，成本低，便于批量化生产。
[0017]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
[0018]无疑的，本专利技术的此类目的与其他目的在下文以多种附图与绘图来描述的较佳实施例细节说明后将变为更加显见。
[0019]为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一个或数个较佳实施例，并配合所示附图，作详细说明如下。
附图说明
[0020]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0021]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，并且附图是示意性的，并不一定按照实际的比例绘制。
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的一个或数个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据此类附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术一种高压电缆焦味检测装置的制作方法流程图；图2为本专利技术中气体传感组件对不同电压下产生气味的电阻变化图。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，但并不用于限定本专利技术。
[0025]另外，在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压电缆焦味检测装置，其特征在于，包括气体传感组件和显示组件，该气体传感组件与该显示组件通过电路连接，该气体传感组件包括微机电系统基底和敏感材料层，该敏感材料层设于该微机电系统基底的上方，其中，该敏感材料层的组成成分包括氧化锌、氧化锡和MXene。2.根据权利要求1所述的一种高压电缆焦味检测装置，其特征在于，该微机电系统基底为微型加热电极和叉指电极复合硅片。3.根据权利要求1所述的一种高压电缆焦味检测装置，其特征在于，该显示组件为显示器，该显示器上预留外接接口。4.根据权利要求1所述的一种高压电缆焦味检测装置，其特征在于，该敏感材料层的厚度为0.1μm
‑
200μm。5.一种高压电缆焦味检测装置的制作方法，其特征在于，制备权利要求1
‑
4中任意一项所述的检测装置，包括以下步骤：混合液的制备：分别将氧化锌、氧化锡和MXene与甘油和松油三醇混合均匀，得到氧化锌混合液、氧化锡混合液和MXene混合液；气体传感组件的成型:在微机电系统基底上依次喷涂氧化锌混合液、氧化锡混合液和MXene混合液，然后进行烧结、封装得到气体传感组件；气体传感组件的测试：将气体传感组件设...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵菊芬，叶云强，罗鑫荣，
申请(专利权)人：福建德普乐能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：