[实用新型]一种碳纳米添加材料压力传感器探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压力传感器，具体涉及一种碳纳米添加材料压力传感器探头。

背景技术

在工业生产和科学实验过程中，经常需要测量各种物理量，以便得到更为精确的数据来进行下一步的生产或实验。压力传感器是指能够测量压力的一种传感器，是将压力经过转化然后输出为电信号的传感器。压力传感器一般是压敏元件与弹性位移传感器(或应变计)组成的。压力传感器广泛应用于机械制造、石油化工、水利系统、能源发电、轨道交通、航空航天、军事工业、船舶、管道等许多行业，是生产中最常使用的传感器之一。传统的压力传感器的元件主要是机械结构型，以弹性元件的形变来显示压力，但这种传感器结构尺寸大，整体很重，当需要测量的目标尺寸较小时难以应用，而且不能提供电信号输出，后续处理非常不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种碳纳米添加材料压力传感器探头，能够将压力传感器的尺寸限制在10毫米以下，而且能提供用于后续处理的电信号输出。

为实现上述目的，本实用新型的一个实施例所采取的技术方案是：

包括传感器基体，基体两端连接导线，传感器基体所用材料为塑性弹性材料，传感器基体内均匀分布有纳米级碳纤维材料。

优选地，纳米级碳纤维材料为碳纳米管。

优选地，碳纳米管为多壁碳纳米管。

优选地，塑性弹性材料为弹性树脂材料。

优选地，弹性树脂材料为环氧树脂复合材料。

传感器基体的形状为球形、圆柱体或长方体。

本碳纳米添加材料压力传感器探头产生的有益效果为：利用碳纳米材料的良好电学性能，把碳纳米材料添加到热塑性弹性材料中制成压力传感器，不仅可以减小传感器的尺度和重量、提高传感器的精度和降低制造成本，还可以进一步扩大测量范围以及提高灵敏度。

附图说明

图1所示为本实用新型的一种碳纳米添加材料球形压力传感器探头的一个实施例的示意图。

图2所示为本实用新型的一种碳纳米添加材料圆柱体压力传感器探头的一个实施例的示意图。

图3所示为本实用新型的一种碳纳米添加材料长方体压力传感器探头的一个实施例的示意图。

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，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。

参考图1，图1所示为本实用新型的一种碳纳米添加材料球形压力传感器探头的一个实施例的示意图。在本实施例中，碳纳米添加材料压力传感器探头包括传感器基体1，基体1两端连接导线2，导线连接信号转换处理电路；传感器基体1所用材料为塑性弹性材料，传感器基体1内均匀分布有纳米级碳纤维材料。碳纳米材料具有良好的电学性能，碳纳米材料加入到其他材料中，将可以明显提高其他材料的导电性能，因此，把碳纳米材料添加到热塑性弹性材料中制成压力传感器，可以比普通的压力传感器具有更高的灵敏度和更小的结构尺 寸，性能更优越、制造成本更低，使用范围更广泛。

将碳纳米材料加入热塑性弹性材料的方法是将配好比例的碳纳米材料和热塑性弹性材料放入离心脱泡搅拌机中均匀搅拌并气泡，然后在模具中进行固化处理，即可制得传感器基体1。

如图2、图3所示，传感器基体1的形状还可以为圆柱体或长方体。

在本实用新型的一个实施例中，碳纳米材料为碳纳米管。碳纳米管作为一维纳米材料，属于一种具有特殊结构的材料，主要由呈六边形排列的碳原子构成不同层数的同轴圆管，其不同层之间保持着固定的距离，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。

在本实用新型的一个实施例中，碳纳米管为多壁碳纳米管。多壁碳纳米管导电性能与单壁碳纳米管相似，但价格更加低廉，有利于降低传感器的制造成本。

在本实用新型的一个实施例中，热塑性弹性材料可以为弹性树脂材料。

在本实用新型的一个实施例中，弹性树脂材料可以为环氧树脂复合材料，环氧树脂固化简易，具有较好的附着力，较低的紧缩率，稳定的化学性能，绝缘性优异等特性。固化成功后的环氧树脂在各方面都具有很好的性能，其制成品尺寸稳定，不易变形，有一定的硬度且柔韧性好。

上述实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。