[發明專利]基于機械密封的電化學地震檢波器及其封裝方法

有效

• 申請號: 201310188648.1
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN103235337A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 王軍波;鄧濤;陳德勇;何文濤;范云潔;王鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及地震檢波技術領域和傳感器封裝技術領域，尤其涉及一種基于機械密封的電化學地震檢波器及其封裝方法。

背景技術

地震檢波器是屬于振動傳感器的一種，測量過程中將被測振動參量(如位移、速度、加速度等)轉變為不同的信號形式(如機械、電、光信號等)。

電化學地震檢波器以含碘和碘化鉀的電解液為慣性體，其敏感元件是一個包含兩對電極的電極敏感核心。該敏感核心中的每對電極均由陽極和陰極構成，兩對電極呈陽極-陰極-陰極-陽極分布，敏感核心和電解液封裝在有機玻璃和橡膠薄膜構成的外殼里。在地動信號的作用下，電解液和電極敏感核心產生相對運動，從而改變了兩對電極附近反應離子的濃度分布，導致其中一對電極的電化學反應速率變快，而另一對電極的電化學反應速率變慢或者幾乎不變，進而使其中一對電極的輸出電流變大，另一對電極的輸出電流變小或者幾乎不變，通過測量兩對電極之間輸出電流的差的變化來檢測地震波。因此，電化學檢波器有噪聲低，不易受熱應力影響，抗電磁干擾強，靈敏度高，安裝使用簡單等優點。

傳統電化學檢波器的電極敏感核心燒結在一個陶瓷圓片中，陶瓷圓片用液態的硅橡膠密封在有機玻璃外殼中，由于液態膠具有流動性，在封裝過程中可能會堵住電極敏感核心的流道，影響器件性能和器件間的一致性；另外，液態硅橡膠固化后會大量吸收反應溶液中的碘，從而造成器件靈敏度逐漸降低甚至失效。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出了一種基于機械密封的電化學地震檢波器及其封裝方法，其基本原理是，在檢波器的所有組成部件之間均放置一層硅橡膠軟墊，裝配時機械壓力壓緊硅橡膠軟墊從而實現檢波器各組成部件之間的密封。

本發明公開了一種基于機械密封的電化學地震檢波器，其包括：固定圈、外殼、彈性膜和電極敏感核心；所述電極敏感核心置于兩個所述外殼之間，且所述電極敏感核心與外殼之間通過柔性密封墊圈密封；所述彈性膜置于每個所述外殼與固定圈之間，以實現固定圈與外殼之間的密封，所述外殼與所述固定圈之間通過機械方式固定。

根據本發明的另一方面，本發明還公開了一種基于機械密封的電化學地震檢波器的封裝方法，其包括：

步驟1、將兩個密封墊圈放在兩個外殼的內表面正中心的凹槽里，得到兩個完全相同的帶密封墊圈的外殼；

步驟2、將封裝后的電極敏感核心放置在所述兩個外殼的內表面正中心的凹槽里；

步驟3、分別在兩個外殼的外表面上依次放置彈性膜和固定圈；

步驟4、將兩個外殼和兩個固定圈緊固在一起，完成電化學地震檢波器的封裝。

本發明的有益效果是：(i)檢波器的所有部件都是通過機械密封的方式進行組裝，因此裝配過程簡單、高效，并且器件的密封效果好；(ii)與傳統的封裝方式相比，機械密封方法在所有的裝配環節中都不使用液態膠，一方面避免了封裝過程中液態膠對電極敏感核心的影響，從而提高了檢波器的一致性，另一方面避免了反應溶液中的碘被液態膠吸收，從而保證了檢波器的長期有效。

附圖說明

圖1是本發明中電化學地震檢波器的結構示意圖；

圖2是本發明中電化學地震檢波器的固定圈結構示意圖；

圖3是本發明中電化學地震檢波器的外殼結構示意圖；

圖4是本發明中用于封裝后電極敏感核心和外殼之間的密封墊圈結構示意圖；

圖5是本發明中電化學地震檢波器的彈性膜結構示意圖；

圖6是本發明中電化學地震檢波器的封裝后電極敏感核心結構示意圖；

圖7是本發明中用于電極敏感核心和密封件之間的密封墊圈結構示意圖；

圖8是本發明中電化學地震檢波器的密封件結構示意圖；

圖9是本發明中電化學地震檢波器的電極敏感核心結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

本發明提出了一種基于機械密封的電化學地震檢波器及其封裝方法。

圖1示出了本發明中所述基于機械密封的電化學地震檢波器的結構示意圖。如圖1所示，該電化學地震檢波器是上下對稱的，包括：固定圈1、外殼2、彈性膜3和封裝后的電極敏感核心4，其中固定圈1、外殼2與彈性膜3均分為結構完全相同的上下兩部分。