[发明专利]包括密封空腔的热导率检测器

说明书

本发明涉及一种热导率检测器，它包括传感器块体(1)，该传感器块体(1)包括：两个空腔(2、3)，用于容纳气体，这两个空腔中的一个(3)是开口的，另一个(2)是密封的，且在各空腔(2、3)中布置有热敏电阻(4、5)；密封元件(6、7)，用于密封所述空腔(2、3)，该密封元件(6、7)包括电流馈通元件(60、70)，该电流馈通元件(60、70)与布置在相应空腔内的热敏电阻(4、5)电连接。至少在密封空腔(2)中的密封元件(6)是玻璃‑金属馈通元件，它焊接在所述传感器块体(1)上，以便与其形成气密接头。本发明还涉及一种用于制造热导率检测器的方法。

技术领域

本发明涉及一种包括密封空腔的热导率检测器。所述热导率检测器例如用于实验室设备，例如人工气候箱，特别是恒温箱或干燥箱，或者用于气相色谱仪中，更特别是用于确定变量，例如湿度、气体含量或者气压。另外，本发明涉及一种用于制造这种热导率检测器的方法。

背景技术

由现有技术已知多种形式的热导率检测器实施例。普通形式的热导率检测器是包括惠斯通电桥的热导率检测器。该热导率检测器包括不锈钢块体，两个分开的空腔形成于该不锈钢块体中，其中一个空腔容纳要测量的试样气体，而另一空腔容纳参考气体。负温度系数电阻器(也就是热敏电阻，它的电阻值根据温度而变化)布置在各空腔中。包围空腔的不锈钢块体用作在两个空腔之间的热耦合装置，并通常保持在低于热敏电阻温度的恒定温度水平。热输出(即，在空腔内部的相应的负温度系数电阻器或热敏电阻的温度)取决于布置在各空腔内的相应气体的热导率λ。当在两个空腔中的热敏电阻以惠斯通电桥的方式相互连接时，只要在参考空腔或测量空腔中的气体组分相同或从初始状态保持不变，电路将保持平衡。然后，当试样气体的传导率变化时(例如由于在测量空腔中的气体的材料组分变化)，在测量空腔中的热敏电阻的温度将产生变化，且在电桥的两个分支之间能够分接出电压(电桥电压)。因此，能够通过热导率检测器来确定变量(例如气体含量、气体压力、湿度等)。因此，这样的热导率检测器频繁用于实验室环境中，例如在包括空调箱的情况中，例如恒温箱或气相色谱仪。

为了保持热导率检测器的测量精度，重要的是在参考空腔中的气体组分在整个测量处理中保持恒定。这可以通过以参考气体连续冲洗参考空腔来实现。不过，这种方法相对复杂和昂贵。更容易和更便宜的方法是在充装参考气体之后气密密封参考空腔，因此气体不能交换，它的组分保持不变。不过，这实际上很难实现，因为一方面，空腔的永久性气密密封很难实现，特别是当热导率检测器用于高温范围中时。另一方面，外来物质能够在空腔的密封过程中或者以后在单元的操作过程中释放，从而引起空腔中的气体组分的不利变化。因此，频繁地观察到漂移(drift)，在热导率检测器上的读数因此将在一段时间后产生失真。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种热导率检测器，该热导率检测器有密封的参考空腔，容易制造，且功能可靠，且即使在高达180℃或更高的高环境温度下在经过较长时间时也有最小的可能的漂移。

该目的通过本发明的热导率检测器来实现。本发明还涉及用于制造这种热导率检测器的方法。

根据本发明的第一方面，本发明涉及一种热导率检测器。该热导率检测器包括传感器块体，该传感器块体包括用于容纳气体的两个空腔，热敏电阻布置在各空腔中。一个空腔打开，而另一空腔密封。而且，设有用于密封该空腔的密封元件，该密封元件包括用于电流馈通的装置，该装置与布置在各空腔中的相应热敏电阻电连接。根据本发明，至少密封空腔的密封元件是玻璃-金属馈通元件，它焊接在传感器块体上，以便与它形成气密密封。