[发明专利]制造感应式电导率传感器的方法和感应式电导率传感器

说明书

本发明涉及一种制造感应式电导率传感器的方法和感应式电导率传感器。在该方法中，在电路板(3)两侧安设围绕电路板的开口(3a)的线圈(4、5)，并且将电路板连同线圈一起导入到壳体(2)中，其中，将套管(6)穿过壳体的第二凹部(7.2)并穿过电路板的开口直到第一凹部(7.1)地导入到壳体中，其中，第一凹部(7.1)、第二凹部(7.2)和电路板的开口(3a)对齐，其中，套管包括第一端部区段(6.1)和第二端部区段(6.2)，并且套管以第一端部区段(6.1)首先导入到壳体中，并且其中，套管借助超声焊头(10)通过超声波熔焊与壳体焊接，其特征在于，套管(6)的第一端部区段(6.1)与导入到第一凹部(7.1)中的配对块(12)焊接并与壳体(2)焊接。

技术领域

本发明涉及一种用于制造感应式电导率传感器的方法和一种根据这种方法制造的感应式电导率传感器。

背景技术

感应式电导率传感器大量应用在实验室中以及用于检测液态介质的电导率的过程测量技术中。这些感应式电导率传感器优选用于出现很大的测量范围和很高的化学或热负荷的地方。这例如在大量工业上的化学过程的情况中，但也可以在热蒸汽灭菌法的情况下，该热蒸汽灭菌法通常由于在食品技术领域中的严格的卫生要求而使用。

基于提到的要求，往往使用高性能塑料。例如将聚醚醚酮(缩写PEEK)作为耐高温热塑性塑料，其属于聚芳醚酮的原料组。聚醚醚酮(缩写PEEK)是具有高抗拉和抗弯强度、高冲击韧性、高疲劳强度、高化学稳定性的半结晶热塑性塑料，并且是不易燃的。

感应式电导率传感器包括发送线圈和接收线圈，它们通常设计为环形线圈，也被称为环状线圈(Toroidspule)。这种电导率传感器按照双变压器的方式起作用，其中，将发送和接收线圈以如下程度导入到介质中，即，使得可以构造出延伸穿过介质的、穿过发送和接收线圈的、闭合的电流路径。当发送线圈被作为输入信号的交变电压信号激励时，发送线圈产生磁场，该磁场在穿过线圈的、本身闭合的介质路径中感应出电流，该电流的强度依赖于介质的电导率。因为该交变电流在介质中再次引起围住介质的变化的磁场，所以在接收线圈中感应出交变电流作为输出信号。该由接收线圈作为输出信号提供的交变电流或相应的交变电压是对介质的电导率的度量。

为了给发送线圈供应交变电压，感应式电导率传感器包括与发送线圈连接的驱动电路。此外，为了检测接收线圈的输出信号，电导率传感器还包括与接收线圈电连接的接收电路，该接收电路设计用于将检测到的且必要时由接收电路处理过的测量信号向传感器电子器件发出，该传感器电子器件用于对测量信号进一步处理并且必要时数字化。电导率传感器通常设计为能至少以区段形式沉入到介质中的测量探头。这种测量探头具有壳体，在该壳体中安装有发送和接收线圈，必要时还有驱动电路和接收电路以及其他与发送和接收电路整合在传感器电路中的电路部件。在这种设计方案中，测量探头与外部的上级单元，例如显示单元、测量变换器或计算机连接。上级单元不仅可以设计用于向测量探头供能，而且可以设计用于与测量探头进行数据通讯。可选地维持在测量探头中的传感器电路可以设计用于将经进一步处理的、必要时经数字化的测量信号向上级单元传递。相应的测量值可以通过上级单元借助显示装置显示出或者通过数据接口发出。

感应式电导率传感器的线圈可以以不同的类型和方式配设有壳体。在已知的方法中，构成如下的线圈组合件，在其中，首先以耗费的方法将线圈置入到独立的线圈壳体中，并且紧接着在该线圈壳体中利用塑料来注塑包封。这样产生的组合件随后被导入到传感器壳体中。需要完成独立的线圈壳体，以便在注塑包封时保护线圈以防在喷注过程期间的高喷注压力和非常高的温度。由于线圈对压力和温度非常敏感，所以除了线圈组合件有很高的准备和装配耗费之外，在该准备期间还存在很高的废品风险。