一种电化学氧气传感器工作电极热压装置论文和设计-杨双双

全文摘要

本实用新型涉及电化学氧气传感器领域技术领域，是一种电化学氧气传感器工作电极热压装置，其包括加热管、热压头、夹具、支架、支撑杆和底座，底座上固定连接有支撑杆，在支撑杆上固定安装有支架，在支架上设有驱动装置，在驱动装置上配合安装有被限位且能上下移动的滑块，在滑块上固定安装有水平圆环。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过驱动装置带动滑块向下移动，从而使热压头向下移动，通过在底座上设置夹具，在夹具上设置圆形凹槽，使圆形凹槽能够限制传感器帽的位置，使热压头下压后能与传感器帽位置对准确，使热压结合处粘结均匀，具有重复性良好、成本低、操作简单高效的特点。

主设计要求

1.一种电化学氧气传感器工作电极热压装置，其特征在于包括加热管、热压头、夹具、支架、支撑杆和底座，底座上固定连接有支撑杆，在支撑杆上固定安装有支架，在支架上设有驱动装置，在驱动装置上配合安装有被限位且能上下移动的滑块，在滑块上固定安装有水平圆环，在水平圆环内固定安装有加热管，在加热管下端固定安装有热压头，对应热压头下方位置的底座上固定安装有夹具，夹具上端设有与热压头上下对应的圆形凹槽。

设计方案

2.根据权利要求1所述的电化学氧气传感器工作电极热压装置，其特征在于驱动装置包括齿条和齿轮，在支架上设有导向槽，在导向槽内设有齿轮，在导向槽侧壁内旋转安装有传动轴，传动轴的内端与齿轮固定安装在一起，传动轴的外端伸出支架外部并固定安装有操作杆，滑块限位安装在导向槽内，在滑块上固定有与齿轮啮合在一起的齿条。

3.根据权利要求2所述的电化学氧气传感器工作电极热压装置，其特征在于支架上固定有刻度尺，在滑块的底部固定有平板，平板上固定安装有与刻度尺对应的指针。

4.根据权利要求3所述的电化学氧气传感器工作电极热压装置，其特征在于平板上固定安装有减震弹簧。

5.根据权利要求4所述的电化学氧气传感器工作电极热压装置，其特征在于水平圆环上沿圆周均布至少两个螺栓孔，每个螺栓孔内均设有内六角螺丝，每个内六角螺丝的内端均顶在加热管外侧。

6.根据权利要求5所述的电化学氧气传感器工作电极热压装置，其特征在于加热管与热压头上端通过螺纹连接固定安装在一起，热压头下端面设有两个间隔分布的环形凸起，两个环形凸起呈同心圆分布。

7.根据权利要求6所述的电化学氧气传感器工作电极热压装置，其特征在于导向槽的内壁上设有上下方向的导轨，在滑块上设有位于导轨上的凹槽，或，导向槽的内壁上设有上下方向的导向槽，在滑块上设有位于导向槽内的凸起。

8.根据权利要求7所述的电化学氧气传感器工作电极热压装置，其特征在于底座与夹具通过螺栓连接在一起，夹具为中间有凸台的板体，位于凸台两侧的夹具上均设有螺栓孔，每个螺栓孔内均设有与底座固定的螺栓，凸台的中间位置设有圆形凹槽，圆形凹槽两侧的凸台上均设有弹簧片，弹簧片呈长条状，每个弹簧片的一端均通过螺丝与凸台连接，螺丝上套装有与螺丝相匹配的弹簧，弹簧的上端顶在螺丝的螺帽上，弹簧的下端顶在弹簧片上，弹簧片的另一端伸入圆形凹槽内，传感器帽呈圆柱状，传感器帽包括从下至上直径依次减小的三个环形台阶，三个台阶连接在一起，从下至上分别为第一台阶、第二台阶、第三台阶，第一台阶外径与圆形凹槽外径相等，第一台阶的高度与圆形凹槽的深度相等，弹簧片的一端抵在第二台阶外侧面，弹簧片的下侧压在第一台阶的上端面。

9.根据权利要求8所述的电化学氧气传感器工作电极热压装置，其特征在于还包括控温组件，控温组件包括电线和温控器，电线的一端与加热管的上端连接且电导通，另一端与温控器连接且电导通，温控器上设有温度调节旋钮和电源开关旋钮。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电化学氧气传感器领域技术领域，是一种电化学氧气传感器工作电极热压装置。

背景技术

测试氧气方法主要有紫外吸收法、顺磁法、电化学法等，其中，电化学式氧气传感器因其结构小巧、性能稳定、灵敏度高、选择性好，故被广泛应用于工业环境监测中。

电化学氧气传感器主要包括工作电极、对电极和电解液等。工作电极一般是将铂\/石墨催化剂和聚四氟乙烯悬浊液搅拌混合，得到均匀浆料，然后将浆料涂敷在多孔PTFE膜（如Gore-Tex 、Zitex等）上，最后经过烧结工艺制备而成。工作电极边缘须通过热粘结到传感器帽上，以确保透过多孔PTFE膜后的全部气体在催化剂上发生还原反应，并且有效防止传感器内部电解液（例如4摩尔醋酸钾）泄露至电池外。现有的将工作电极热封至传感器帽上的普通热压方法易造成热压不均，热压区域位置不准，工作效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电化学氧气传感器工作电极热压装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有将工作电极热封至传感器帽时存在的易造成热压不均，热压区域位置不准，工作效率低的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种电化学氧气传感器工作电极热压装置，包括加热管、热压头、夹具、支架、支撑杆和底座，底座上固定连接有支撑杆，在支撑杆上固定安装有支架，在支架上设有驱动装置，在驱动装置上配合安装有被限位且能上下移动的滑块，在滑块上固定安装有水平圆环，在水平圆环内固定安装有加热管，在加热管下端固定安装有热压头，对应热压头下方位置的底座上固定安装有夹具，夹具上端设有与热压头上下对应的圆形凹槽。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或\/和改进：

上述驱动装置可包括齿条和齿轮，在支架上设有导向槽，在导向槽内设有齿轮，在导向槽侧壁内旋转安装有传动轴，传动轴的内端与齿轮固定安装在一起，传动轴的外端伸出支架外部并固定安装有操作杆，滑块限位安装在导向槽内，在滑块上固定有与齿轮啮合在一起的齿条。

上述在支架上可固定有刻度尺，在滑块的底部固定有平板，平板上固定安装有与刻度尺对应的指针。

上述平板上固定安装有减震弹簧。

上述水平圆环上沿圆周均布至少两个螺栓孔，每个螺栓孔内均设有内六角螺丝，每个内六角螺丝的内端均顶在加热管外侧。

上述加热管与热压头上端通过螺纹连接固定安装在一起，热压头下端面设有两个间隔分布的环形凸起，两个环形凸起呈同心圆分布。

上述导向槽的内壁上设有上下方向的导轨，在滑块上设有位于导轨上的凹槽，或，导向槽的内壁上设有上下方向的导向槽，在滑块上设有位于导向槽内的凸起。

上述底座与夹具通过螺栓连接在一起，夹具为中间有凸台的板体，位于凸台两侧的夹具上均设有螺栓孔，每个螺栓孔内均设有与底座固定的螺栓，凸台的中间位置设有圆形凹槽，圆形凹槽两侧的凸台上均设有弹簧片，弹簧片呈长条状，每个弹簧片的一端均通过螺丝与凸台连接，螺丝上套装有与螺丝相匹配的弹簧，弹簧的上端顶在螺丝的螺帽上，弹簧的下端顶在弹簧片上，弹簧片的另一端伸入圆形凹槽内，传感器帽呈圆柱状，传感器帽包括从下至上直径依次减小的三个环形台阶，三个台阶连接在一起，从下至上分别为第一台阶、第二台阶、第三台阶，第一台阶外径与圆形凹槽外径相等，第一台阶的高度与圆形凹槽的深度相等，弹簧片的一端抵在第二台阶外侧面，弹簧片的下侧压在第一台阶的上端面。

上述还包括控温组件，控温组件包括电线和温控器，电线的一端与加热管的上端连接且电导通，另一端与温控器连接且电导通，温控器上设有温度调节旋钮和电源开关旋钮。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过驱动装置带动滑块向下移动，从而使热压头向下移动，通过在底座上设置夹具，在夹具上设置圆形凹槽，使圆形凹槽能够限制传感器帽的位置，使热压头下压后能与传感器帽位置对准确，使热压结合处粘结均匀，具有重复性良好、成本低、操作简单高效的特点。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的主视结构示意图；

附图2为本实用新型的第一轴侧图；

附图3为本实用新型的第二轴侧图；

附图4为附图1中水平圆环的俯视放大结构示意图；

附图5为附图1中热压头的主视放大结构示意图；

附图6为附图1中热压头的俯视放大结构示意图；

附图7为附图1中夹具的主视放大结构示意图；

附图8为附图1中夹具的俯视放大结构示意图；

附图9为附图1中传感器帽的主视放大结构示意图；

附图10为附图1中传感器帽的俯视放大结构示意图；

图中：1为支撑杆、2为刻度尺、3为指针、4为操作杆、5为水平圆环、6为内六角螺丝、7为加热管、8为热压头、9为夹具、10为螺母、11为底座、12为温度调节旋钮、13为开关旋钮、14为温控器、15为电线、16为支架、17为传感器帽、18为弹簧、19为螺丝、20为弹簧片、21为滑块、22为减震弹簧、23为传动轴。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在未做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1至10所示，该电化学氧气传感器工作电极热压装置包括加热管7、热压头8、夹具9、支架16、支撑杆1和底座11，底座11上固定连接有支撑杆1，在支撑杆1上固定安装有支架16，在支架16上设有驱动装置，在驱动装置上配合安装有被限位且能上下移动的滑块21，在滑块21上固定安装有水平圆环5，在水平圆环5内固定安装有加热管7，在加热管7下端固定安装有热压头8，对应热压头8下方位置的底座11上固定安装有夹具9，夹具9上端设有与热压头8上下对应的圆形凹槽。圆形凹槽内径与传感器帽外径相等。使用过程中，将传感器帽17放在圆形凹槽内，传感器帽17的上端面放置需热粘结的工作电极，调节热压头8位置，使热压头8与传感器帽17垂直对齐，使加热管7达到所需温度，然后通过驱动装置带动滑块21向下移动，将热压头8下压至传感器帽上，完成工作电极与传感器帽17的热压工作。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过驱动装置带动滑块21向下移动，从而使热压头8向下移动，通过在底座11上设置夹具9，在夹具9上设置圆形凹槽，使圆形凹槽能够限制传感器帽17的位置，使热压头8下压后能与传感器帽17位置对准确，使热压结合处粘结均匀，具有重复性良好、成本低、操作简单高效的特点。驱动装置可采用传动比较可靠的现有技术，例如齿轮齿条传动或电机带动丝杠传动。加热管7采用现有公知的加热管，例如包括由内至外依次设置的加热芯和不锈钢套管，或者常规的恒温可调加热管。

可根据实际需要，对上述电化学氧气传感器工作电极热压装置作进一步优化或\/和改进：

如附图1、2、3所示，驱动装置包括齿条和齿轮，在支架16上设有导向槽，在导向槽内设有齿轮，在导向槽侧壁内旋转安装有传动轴23，传动轴23的内端与齿轮固定安装在一起，传动轴23的外端伸出支架16外部并固定安装有操作杆4，滑块21限位安装在导向槽内，在滑块21上固定有与齿轮啮合在一起的齿条。

为了便于安装和拆卸，导向槽的内壁上设有上下方向的导轨，在滑块上设有位于导轨上的凹槽，或，导向槽的内壁上设有上下方向的导向槽，在滑块上设有位于导向槽内的凸起。这样传动更加可靠和稳定。

如附图1、2、3所示，在支架16上固定有刻度尺2，在滑块21的底部固定有平板24，平板24上固定安装有与刻度尺2对应的指针3。当滑块21向下移动时，可通过读取指针3在刻度尺2上的读数来控制热压头8热压的深度。

如附图2所示，平板24上固定安装有减震弹簧22。设置减震弹簧22可防止滑块21向上移动时与支架16碰撞。

如附图4所示，水平圆环5上沿圆周均布至少两个螺栓孔，每个螺栓孔内均设有内六角螺丝6，每个内六角螺丝6的内端均顶在加热管7外侧。由此，可使水平圆环5和加热管7连接在一起。

如附图1、2、3、5、6所示，加热管7与热压头8上端通过螺纹连接固定安装在一起，热压头8下端面设有两个间隔分布的环形凸起，两个环形凸起呈同心圆分布。根据需要，热压头8可采用铝或其他导热性强的金属热压头。由此，可方便加热管7与热压头8的安装和拆卸，通过热压头8下端面设置环形凸起可使传感器帽17与工作电极热压时，使传感器帽17与工作电极的粘结处粘结的更加致密，可使热压头8具有良好的导热性。

如附图1、2、3、7、8所示，底座11与夹具9通过螺栓10连接在一起，夹具9为中间有凸台的板体，位于凸台两侧的夹具9上均设有螺栓孔，每个螺栓孔内均设有与底座11固定的螺栓10，凸台的中间位置设有圆形凹槽，圆形凹槽两侧的凸台上均设有弹簧片20，弹簧片20呈长条状，每个弹簧片20的一端均通过螺丝19与凸台连接，螺丝19上套装有与螺丝19相匹配的弹簧18，弹簧18的上端顶在螺丝19的螺帽上，弹簧18的下端顶在弹簧片20上，弹簧片20的另一端伸入圆形凹槽内，传感器帽17呈圆柱状，传感器帽17包括从下至上直径依次减小的三个环形台阶，三个台阶连接在一起，从下至上分别为第一台阶、第二台阶、第三台阶，第一台阶外径与圆形凹槽外径相等，第一台阶的高度与圆形凹槽的深度相等，弹簧片20的一端抵在第二台阶外侧面，弹簧片20的下侧压在第一台阶的上端面。根据需要，传感器帽17通常为ABS塑料。由此，在夹具9上设置圆形凹槽，使圆形凹槽能够限制传感器帽17的位置，使热压头8下压后能与传感器帽17位置对准确。

如附图1所示，还包括控温组件，控温组件包括电线15和温控器14，电线15的一端与加热管7的上端连接且电导通，另一端与温控器14连接且电导通，温控器14上设有温度调节旋钮12和电源开关旋钮13。由此，可通过温控器14调节加热管7的温度。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

设计图

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