[發明專利]一種納升級電容式液位傳感器及制備方法

有效

• 申請號: 201710231221.3
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN107525564B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 韋學勇;張宏才;王威威;蔣莊德
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01F23/26
• 分類號: G01F23/26
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 王萌

1.一種納升級電容式液位傳感器，其特征在于：該納升級電容式液位檢測裝置安裝在反應容器的外表面，包括與反應容器接觸的封裝層，以及硅結構層(3)，所述硅結構層(3)設置有一對極板陣列電極，相應的極板陣列電極分別連接有極板陣列，一對極板陣列之間設置有供液體流通的液體通道，該液體通道與反應容器內部空間連通，方便反應容器內的液體進入到該液體通道；反應容器內液位的變化引起電容極板間電容發生變化，借此檢測極板間液位的改變；

一對極板陣列之間的空間為蛇形結構，包括與硅面垂直的直線段、與硅面平行的平行線，以及與水平存在夾角的傾斜線段；

在所述蛇形結構中進一步包括有橫向凸起結構(19)，該橫向凸起結構(19)為三面圍起來的半封閉結構；

所述封裝層為PDMS層(2)，所述硅結構層(3)表面進一步設置有玻璃層(4)，該玻璃層上開設有電極，所述硅結構層通過該電極與外部電路連接。

2.根據權利要求1所述的一種納升級電容式液位傳感器，其特征在于：所述封裝層開設有液體入口(13)和液體出口(11)，該液體入口(13)和液體出口(11)與反應容器內部空間連通。

3.根據權利要求2所述的一種納升級電容式液位傳感器，其特征在于：所述極板列陣電極包括左側極板陣列、右側極板陣列和中間極板陣列，供液體流通的空間設置在左側極板陣列或右側極板陣列與中間極板陣列之間。

4.權利要求1至3中任一項所述的一種納升級電容式液位傳感器的制備方法，基于MEMS技術，其特征在于：硅結構層的制備包括以下步驟：

(1)將大小相同的(100)晶相n型硅片與玻璃基底鍵合；

(2)在硅基襯底上形成蛇形內表面以及極板陣列和極板電極；

(3)在硅結構層濺射保護層；

(4)在玻璃層背面，刻蝕電極孔，直至露出硅電極，在電極孔內濺射金；

(5)將硅結構層與封裝層鍵合，填充電極，設置上下流道。