连续式高温液态金属液位传感器及其敏感芯体的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115468624A(43)申请公布日2022.12.13(21)申请号202211151555.7G21C17/035(2006.01)(22)申请日2022.09.21(71)申请人中国电子科技集团公司第四十九研究所地址150028黑龙江省哈尔滨市松北区龙盛路969号(72)发明人陈冠中徐冬咸婉婷周志炜杨思远柴寿臣毕可明刘志远李程达朱钧橪(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109专利代理师张月航(51)Int.Cl.G01F23/00(2022.01)G01F23/80(2022.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称连续式高温液态金属液位传感器及其敏感芯体的制备方法(57)摘要连续式高温液态金属液位传感器及其敏感芯体的制备方法，属于传感器制造技术领域，本发明为解决现有液态金属的液位传感器在高温环境下易导致导线绝缘电阻下降，进而影响传感器的分辨率的问题。它包括：敏感芯体封装在不锈钢外壳空腔内，不锈钢外壳两端分别安装有端盖和高温管座；敏感芯体包括软磁合金铁芯、氧化铝骨架和敏感线圈；氧化铝骨架为圆筒状结构；敏感线圈包括激励线圈和感应线圈，激励线圈和感应线圈采用双线并绕的形式周向盘绕在氧化铝骨架上，氧化铝骨架内部空腔里插入软磁合金铁芯；将液位传感器插入盲管中，盲管浸入待测金属液体，激励线圈在待测金属液体中产生感应涡流，感应线圈输出感应电压。用于对高温的液态金属进行液位测量。CN115468624ACN115468624A权利要求书1/1页1.连续式高温液态金属液位传感器，其特征在于，它包括端盖(1)、不锈钢外壳(2)、敏感芯体(3)和高温管座(4)；敏感芯体(3)封装在不锈钢外壳(2)的空腔内，不锈钢外壳(2)的两端分别安装有端盖(1)和高温管座(4)；所述敏感芯体(3)包括软磁合金铁芯(3‑1)、氧化铝骨架(3‑2)和敏感线圈(3‑3)；氧化铝骨架(3‑2)为圆筒状结构；敏感线圈(3‑3)包括激励线圈(3‑3‑1)和感应线圈(3‑3‑2)，激励线圈(3‑3‑1)和感应线圈(3‑3‑2)采用双线并绕的形式周向盘绕在氧化铝骨架(3‑2)上，氧化铝骨架(3‑2)内部空腔里插入软磁合金铁芯(3‑1)；将液位传感器插入一端密封的盲管中，盲管浸入待测金属液体中，激励线圈(3‑3‑1)在待测金属液体中产生感应涡流，感应线圈(3‑3‑2)输出感应电压。2.根据权利要求1所述的连续式高温液态金属液位传感器，其特征在于，所述氧化铝骨架(3‑2)包括陶瓷基底(3‑2‑1)、金属走线层(3‑2‑2)和绝缘陶瓷层(3‑2‑3)；在陶瓷基底(3‑2‑1)的外周丝网印刷出金属走线层(3‑2‑2)；陶瓷基底(3‑2‑1)的外周叠压有绝缘陶瓷层(3‑2‑3)，绝缘陶瓷层(3‑2‑3)上开有信号引出孔(3‑2‑4)。3.根据权利要求2所述的连续式高温液态金属液位传感器，其特征在于，所述敏感线圈(3‑3)采用圆周印刷工艺制成双线并绕结构的螺旋线圈，采用银铂浆料制成。4.根据权利要求3所述的连续式高温液态金属液位传感器，其特征在于，所述金属走线层(3‑2‑2)为银铂浆料走线层。5.根据权利要求4所述的连续式高温液态金属液位传感器，其特征在于，所述信号引出孔(3‑2‑4)内填充有银铂浆料。6.连续式高温液态金属液位传感器的敏感芯体的制备方法，该制备方法基于权利要求5所述的连续式高温液态金属液位传感器实现，其特征在于，该敏感芯体(3)的制备方法的具体过程包括：S1、将流延膜片切割制成陶瓷基底(3‑2‑1)和绝缘陶瓷层(3‑2‑3)；S2、在绝缘陶瓷层(3‑2‑3)上冲出信号引出孔(3‑2‑4)；S3、在陶瓷基底(3‑2‑1)上丝网印刷出金属走线层(3‑2‑2)；S4、对S2获得的信号引出孔(3‑2‑4)进行过孔金属化处理；S5、将陶瓷基底(3‑2‑1)和绝缘陶瓷层(3‑2‑3)叠压在一起制成基片，采用旋转工装将基片与陶瓷棒旋转贴合，切割掉多余部分制成敏感芯体(3)的基底生坯；S6、将基底生坯置入排胶炉中，根据基底生坯的厚度和热重分析曲线设置排胶的制度，制成排胶后的基底坯体；S7、将排胶后的基底坯体置入链式烧结炉，在高温1200℃条件下进行烧结，制成基底；S8、通过圆周丝网印刷，将银铂浆料以双线并绕的形式印制在基底表面，然后置于链式烧结炉，在高温850℃条件下进行烧结，制成敏感芯体(3)。7.根据权利要求6所述的连续式高温液态金属液位传感器的敏感芯体的制备方法，其特征在于，S8将银铂浆料以双线并绕的形式印制在基底表面中，双线的节距大小为：液位精度的三分之一。2CN115468624A说明书1/5页连续式高温液态金属液位传感器及其敏感芯体的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一