[实用新型]一种气体传感器陶瓷元件的多工位裂纹检测装置

说明书

本实用新型提供了一种气体传感器陶瓷元件的多工位裂纹检测装置，其包括：底座，沿前后方向设有第一滑轨和第二滑轨；元件定位座，设于所述底座上，并具有一检测工位槽阵列；第一探针阵列，通过第一探针固定件固定连接为一体，并可前后移动地设于所述第一滑轨上，且位于所述元件定位座的前侧部；第二探针阵列，通过第二探针固定件固定连接为一体，并可前后移动地设于所述第二滑轨上，且位于所述元件定位座的后侧部；以及探针驱动机构，设于所述底座上，并连接所述第一探针固定件和所述第二探针固定件。本实用新型的检测装置，可用于对传感器陶瓷元件在制备过程和装配过程中产生的裂纹的检测，填补这一技术空白。

技术领域

本实用新型涉及一种陶瓷元件裂纹的检测装置，可针对气体传感器陶瓷元件在制备和装配过程中产生的内部裂纹进行有效分选。

背景技术

气体传感器为陶瓷元件的一种，属于功能性陶瓷，广泛应用于汽车尾气排放、医疗、家电、食品包装等领域。此类气体传感器利用氧化锆电解质作为氧离子的传输载体，可实现在不同领域中对氧含量的精确测量。图1所示，为现有的一种气体传感器装配件的剖视结构示意图，包括安装壳体1’、前端陶瓷件2’、后端陶瓷件3’、密封环4’、传感器陶瓷元件5’、前端外保护壳6’和前端内保护壳7’，其中，前端陶瓷件2’、后端陶瓷件3’一前一后设于所述安装壳体1’内，并通过密封环4’连接，传感器陶瓷元件5’依次穿设于前端陶瓷件2’、密封环4’和后端陶瓷件3’，且传感器陶瓷元件5’的前端部位通过前端外保护壳6’和前端内保护壳7’封装，后端则突伸于后端陶瓷件3’之外，且传感器陶瓷元件5’的电极引脚523’和加热器引脚542’露于传感器陶瓷元件5’后端部的表面。

但由于传感器陶瓷元件都是通过高温烧制而成，在冷却过程中由于产品内部的应力变化，会导致产品产生裂纹。而且陶瓷元件在装配过程中，也会因受外部压力的作用，在陶瓷元件内部产生细小裂纹。

如图2和图3所示，为气体传感器陶瓷元件5’的结构，自下而上包括基体层51’、固体电解质层52’和多孔保护层53’，固体电解质层52’的外表面设有外电极521’，内表面设有内电极522’，外电极521’和内电极522’通过电极引脚523’和外部电源U连接，基体层51’的下方还设有加热器基体层56’，加热器基体层56’内还设有加热器54’，加热器54’则通过加热器引脚542’和外部电源Uh连接，其中，气体传感器陶瓷元件5’带有气道55’，气道位于基体层51’和固体电解质层52’之间，是一个单端与空气相通的腔体，在高温烧制过程中，由于气道位置处于两层材料之间，更容易因内部的应力变化而产生裂纹，如图8所示，裂纹W容易产生于气道55’附近位置。但在装配过程中，如图1所示，传感器陶瓷元件5’受外部压力的作用，裂纹W容易产生于与密封环4’的接触位置，并贯穿传感器陶瓷元件5’的气道55’。在气道55’处产生的裂纹是致命缺陷，会直接影响气体传感器功能的实现。

裂纹通常分为两种：一是比较明显的裂纹，该裂纹可以通过目视识别然后排除；二是传感器陶瓷元件内部结构出现暗裂，该裂纹不容易被发现，带有这种裂纹的不良产品会导致无法正常输出电信号从而不能对气体含量进行精确测定，甚至在外力作用下极容易产生断裂，导致客诉。

而且在装配过程中，传感器陶瓷元件内部产生的细小裂纹不影响接触，因此，无法通过检测电气连接性将此类裂纹品挑选出来，一旦流入客户端，客户端使用一段时间后细小裂纹还会进一步扩大，使得气体传感器无法正常检测氧含量进而导致客诉。

现有的裂纹检测装置主要应用在公路路面、金属裂纹、钣金折弯、玻璃、晶体芯片等领域，但鲜有应用于陶瓷元件的裂纹检测的相关技术报道。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种陶瓷元件的裂纹检测装置，可同时对多个气体传感器陶瓷元件进行裂纹检测，可用于对传感器陶瓷元件在制备过程和装配过程中产生的裂纹的检测，填补这一技术空白。

本实用新型是这样实现的：一种气体传感器陶瓷元件的多工位裂纹检测装置，包括：