电位计式传感器用传感器元件及其制造方法与流程

文档序号:24057630发布日期:2021-02-26 12:13阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种电位计式传感器(100)用传感器元件(1),包含:由金属合金形成的基材(3)和布置在所述基材(3)上的离子选择性搪瓷层(7),其中所述金属合金包含至少一种过渡金属并且其中所述离子选择性搪瓷层(7)含有一定比例的至少一种所述过渡金属的氧化物,并且其中导电过渡区(9)布置在所述基材(3)与所述搪瓷层(7)之间并且含有处于多种不同氧化态的所述过渡金属。2.根据权利要求1所述的传感器元件(1),其中所述基材(3)是由所述金属合金形成的本体。3.根据权利要求1或2所述的传感器元件(1),其中所述基材(3)由布置在基体(31)、尤其是金属或陶瓷基体上的由所述金属合金制成的至少一个层形成,其中所述至少一个层由所述金属合金构成。4.根据权利要求1~3中任一项所述的传感器元件(1),其中所述金属合金是钢、不锈钢或贵金属类合金。5.根据权利要求1~4中任一项所述的传感器元件(1),其中所述搪瓷层(7)由离子选择性玻璃形成,所述离子选择性玻璃包含所述过渡金属的氧化物作为添加剂。6.一种电位计式传感器(100),所述电位计式传感器(100)包含:至少一个根据权利要求1~5中任一项的传感器元件(1);参比电极(13);和传感器电路(25),所述传感器电路(25)导电连接至所述传感器元件(1)和所述参比电极(13),其中所述传感器电路(25)构造为对所述传感器元件(1)与所述参比电极(13)之间的电位差进行检测。7.一种制造电位计式传感器(100)用传感器元件(1)的方法,包括:将离子选择性、尤其是ph选择性搪瓷层(7)施加至基材(3),其中所述基材(3)由包含过渡金属的金属合金形成,并且其中所述搪瓷层(7)包含一定比例的所述过渡金属的氧化物,并且其中在施加所述搪瓷层(7)期间在所述基材与所述搪瓷层(7)之间形成导电过渡区,并且所述导电过渡区包含处于不同氧化态的所述过渡金属。8.根据权利要求7所述的方法,其中所述将离子选择性搪瓷层(7)施加至基材(3)包括:将离子选择性玻璃的搪瓷制备物施加至所述基材(3);并随后对施加至所述基材的所述搪瓷制备物进行热处理以形成所述离子选择性搪瓷层(7)。9.根据权利要求8所述的方法,其中所述离子选择性玻璃的搪瓷制备物包含一定比例的所述过渡金属的氧化物。10.根据权利要求8或9所述的方法,其中对施加至所述基材(3)的所述搪瓷制备物的热处理在700℃~1050℃之间的温度下进行。11.根据权利要求8~10中任一项所述的方法,其中所述搪瓷制备物制成至少包含所述离子选择性玻璃的玻璃粒子的粉末、或者制成
至少包含所述离子选择性玻璃的玻璃粒子的悬浮体或糊料。12.根据权利要求7所述的方法,其中所述将离子选择性搪瓷层(7)施加至基材包括:将离子选择性玻璃的玻璃体放置到所述基材(3)上,并将所述玻璃体熔合至所述基材以形成所述离子选择性搪瓷层(7),所述玻璃体包含一定比例的所述过渡金属的氧化物。13.根据权利要求7所述的方法,其中所述将离子选择性搪瓷层(7)施加至基材包括:将离子选择性玻璃的熔体、尤其是含有一定比例的所述过渡金属的氧化物的熔体施加至所述基材(3)、并视情况合适通过限定的冷却工序使所述熔体凝固以形成所述离子选择性搪瓷层(7)。14.根据权利要求7~13中任一项所述的方法,其中所述基材(3)是由所述金属合金形成的本体。15.根据权利要求7~13中任一项所述的方法,其中所述基材(3)由布置在基体(31)、尤其是金属或陶瓷基体上的至少一个层形成,其中所述至少一个层由所述金属合金构成。16.根据权利要求7~15中任一项所述的方法,其中在施加所述搪瓷层(7)之前对所述基材(3)进行调节,尤其是进行钝化。17.根据权利要求16所述的方法,其中通过对所述基材(3)进行调节,在所述基材(3)的表面上产生至少包含处于不同氧化态的所述过渡金属的氧化物层。18.根据权利要求7~17中任一项所述的方法,还包括:用电绝缘材料包覆至少包含所述搪瓷层(7)和所述基材(3)的单元,从而以这种方式形成的护套(12)使得在所述传感器元件(1)的用于与测量介质(5)接触的区域中仅所述搪瓷层(7)的不面向所述基材(3)的表面保持开放。19.根据权利要求18所述的方法,其中与所述基材(3)接触的电导体穿过所述护套(12),从而从所述护套(12)的外部接触所述基材(3)。20.根据权利要求18或19所述的方法,其中包覆至少包含所述搪瓷层(7)和所述基材(3)的单元包括:将包含玻璃粒子的粉末或包含玻璃粒子的悬浮体施加至所述单元;和对施加的粉末或悬浮体进行热处理以形成形成所述护套(12)的玻璃层。
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