[发明专利]一种电化学气体传感器超声波焊接工装及焊接方法

说明书

本发明的一种电化学气体传感器超声波焊接工装，包括底座板，底座板长度方向的一端设有用于放置电化学气体传感器下壳体的放置机构，底座板远离放置机构的一端设有与放置机构配合将电化学气体传感器下壳体压紧在放置机构上的压紧机构。该工装结构简单，便于操作，能提升焊接质量和一致性，避免虚焊或者溢料的情况出现。本发明还提出一种电化学气体传感器超声波焊接方法。

技术领域

本发明涉及一种电化学气体传感器超声波焊接工装，属于电化学气体传感器技术领域。

背景技术

电化学气体传感器是利用电化学催化原理来检测分析目标气体的一种传感器件，具有选择性好、灵敏度高、响应时间快等优点。因电化学气体传感器对氨气、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氯气、光气、氟化氢等有毒气体具有非常灵敏的响应，故电化学气体传感器经常作为对环境存在有毒气体泄漏的预警，以避免有毒物质对人们身体健康造成威胁。

典型的电化学气体传感器包括工作电极、对电极、参比电极、隔膜等内部元件，然后使用上盖和下壳体，将所述内部元件放置上盖和下壳体之间进行封装，形成气体传感器外壳。气体传感器外壳的主要作用为：为电解质溶液提供容器；为目标气体发生电化学反应提供场所；为电化学气体传感器内部各元件提供保护。

上盖和下壳体封装可通过螺纹、灌胶、超声波焊接等方式。

螺纹密封方式需要将传感器壳体壁加厚以设置螺纹，而传感器外尺寸为固定的标准尺寸，如4系传感器外径为20mm左右，加厚壳体壁会减小内径，导致存储电解液量变小，进而影响传感器稳定性和使用寿命；并且使用螺丝密封装配繁琐；此外，螺纹容易滑丝，并且螺丝易被电解液腐蚀生锈，造成密封不严，电解液外漏。

灌胶密封方式需要在传感器上盖和下壳体之间设置灌胶槽，若胶流动性较强，则胶易从灌胶槽边缘流进传感器内部而影响传感器性能。此外，在引入密封胶的情况下，易使电化学气体传感器内部催化剂中毒，造成传感器信号衰减、噪声增大等问题。并且需要配胶、固化，工序繁琐耗时，涂胶一致性差，不美观。

因此，目前电化学气体传感器一般采用超声波焊接的方式进行封装。但是超声波焊接封装也存在焊接处结构复杂、需要花费大量时间调整传感器位置且对操作人员手法和熟练程度有要求、在焊接时传感器下壳体超声波焊接处易熔胀等问题。此外，使用超声波焊接电化学气体传感器还经常出现焊接处不平衡问题，该焊接不平衡问题具有较大的危害：1.出现虚焊质量问题，导致传感器在后期组装、使用过程中，出现电解液泄露现象，严重影响传感器性能，甚至损害人体健康；2.出现溢料问题，溢料不仅影响传感器外观，而且不利于传感器标签贴合以及后期包装。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提出一种电化学气体传感器超声波焊接工装，其结构简单，便于操作，能提升焊接质量和一致性，避免虚焊或者溢料的情况出现。

为实现上述目的，本发明的一种电化学气体传感器超声波焊接工装，包括底座板，底座板长度方向的一端设有用于放置电化学气体传感器的放置机构，底座板远离放置机构的一端设有与放置机构配合将电化学气体传感器压紧在放置机构上的压紧机构。

进一步地，放置机构包括固定在底座板上的固定座，固定座朝向压紧机构的一侧设有沿竖直方向延伸的凹槽，固定座的凹槽的水平面投影为半圆形，放置机构还包括固定在底座板上的放置台，放置台位于固定座接近压紧机构的一侧。

进一步地，压紧机构包括固定在底座板上的压紧座，压紧座接近固定座的一端设有活塞套管，活塞套管中穿设有活塞杆，活塞杆沿底座板的长度方向延伸并沿活塞套筒滑动，活塞杆接近固定座的一端设有压紧块，压紧块接近固定座的一侧设有沿竖直方向延伸的凹槽，压紧块的凹槽的水平面投影为半圆形并和固定座凹槽水平面投影的半径相同，压紧块能够随活塞杆向固定座滑动而贴合在固定座上，压紧块的凹槽与固定座的凹槽形成用于容纳电化学传感器的限位槽。