一种封装的室温气体间隙传感元件与制备方法

本发明属于测量，特别涉及到气体间隙传感器的制备。

背景技术：

1、在实际工业监测现场，会存在恶劣的条件，如粉尘、溅水、易燃易爆等，对于传统的气体传感器存在巨大的挑战，粉尘和溅水会直接导致气体传感器敏感元件的失灵和短路，半导体式气体传感器、燃烧式气体传感器的高温极易引起爆燃，因此亟需一种能够在恶劣条件下工作的室温气体传感器。

2、随着微机电系统（mems）的提出，对传感器的集成化程度要求日益增高，把不同功能、不同敏感方向的传感器集成在一起，通过微型化、集成化来探索新原理、新功能的元件和系统，把自动化、智能化和可靠性水平提高到一个新的高度，对工农业、信息、环境、生物工程、医疗、空间技术、国防和科学发展产生重大影响。大型设备曲面之间空间狭小，不适合安装多种传感器来进行诸如环境气体、间隙变化、振幅变化、工件劳损等参数的监测，因此使用一个传感器元件来实现多参数测量的研究备受关注。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了在恶劣条件下实现室温气体和间隙变化的测量，提出一种封装的室温气体间隙传感元件与制备方法。

2、本发明的一种封装的室温气体间隙传感元件与制备方法，传感元件包括：封装层a、气体间隙敏感层b和导线基体层c，其中封装层a在最上层，气体间隙敏感层b在中间层，导线基体层c在最下层；所述封装层a为防水透气的薄膜，所述气体间隙敏感层b为螺线型结构的室温气体敏感材料，用于测量气体和间隙变化，所述导线基体层c为带有导线的耐高温绝缘基板，用于引线以及承载封装层a和气体间隙敏感层b；制备方法包括以下步骤：步骤一：超声清洗导线基体层c及螺线掩膜板；步骤二：配置室温气体敏感材料的均匀分散液，使用喷涂技术和螺线掩膜板在导线基体层c表面制备螺线型室温气体敏感材料；步骤三：配置高分子材料的均匀分散液，使用旋涂技术将高分子材料的均匀分散液旋涂于室温气体敏感材料表面，然后放在加热台上加热，使高分子材料结晶成膜；本发明中螺线型结构的气体间隙敏感层b在交流激励下具有电涡流效应，用于金属材料构件的间隙变化测量，构成螺线型结构的室温气体敏感材料用于室温下气体的测量。研制的封装的室温气体间隙传感元件能够用于气体和间隙变化的测量，具有防水防尘、室温测量、制备简单的特点，在电子皮肤与复杂设备曲面层间状态监测等领域内具有重要应用前景。

3、本发明的特点及效果：

4、采用室温气体敏感材料构成螺线型结构，可以在室温下实现气体和间隙变化的测量；采用高分子材料聚合成膜使传感元件具备防水防尘的功能。

1.一种封装的室温气体间隙传感元件与制备方法，其特征在于传感元件包括：封装层a、气体间隙敏感层b和导线基体层c，其中封装层a在最上层，气体间隙敏感层b在中间层，导线基体层c在最下层；所述封装层a为防水透气的薄膜，所述气体间隙敏感层b为螺线型结构的室温气体敏感材料，用于测量气体和间隙变化，所述导线基体层c为带有导线的耐高温绝缘基板，用于引线以及承载封装层a和气体间隙敏感层b；所述的制备方法包括以下步骤：步骤一：超声清洗导线基体层c及螺线掩膜板；步骤二：配置室温气体敏感材料的均匀分散液，使用喷涂技术和螺线掩膜板在导线基体层c表面制备螺线型室温气体敏感材料；步骤三：配置高分子材料的均匀分散液，使用旋涂技术将高分子材料的均匀分散液旋涂于室温气体敏感材料表面，然后放在加热台上加热，使高分子材料结晶成膜；本发明中螺线型结构的气体间隙敏感层b在交流激励下具有电涡流效应，用于金属材料构件的间隙变化测量，构成螺线型结构的室温气体敏感材料用于室温下气体的测量。