高温高压蒸汽灭菌锅用传感器芯片隔热封装装置的制作方法
本技术涉及传感器的，特别是涉及一种高温高压蒸汽灭菌锅用传感器芯片隔热封装装置。
背景技术：
1、高温高压蒸汽灭菌锅是微生物学实验中最常用的灭菌工具。灭菌锅内部装有温度和压力集成传感器，用于检测锅内的温度和压力。一般情况下，传感器配备有芯片，将传感器检测出的数据转化成可视化数字显示的数据。高温高压蒸汽灭菌锅内，传感器要承受高达150℃的温度和0.32mpa的压力。现有的国产传感器芯片难以达到该温度要求和压力要求。进口传感器芯片虽然能够达到该要求，但是价格昂贵。传统的高温高压蒸汽灭菌锅用传感器采用金属作为外壳，虽然能承受高压，但是导热率高、导热快，工作中传感器内部温度急剧升高，导致芯片损坏。因此，亟需一种能够将国产传感器芯片能够应用于高温高压蒸汽灭菌锅的隔热装置。
技术实现思路
1、本实用为了解决上述问题，提供一种高温高压蒸汽灭菌锅用传感器芯片隔热封装装置。
2、本实用新型的技术方案：
3、一种高温高压蒸汽灭菌锅用传感器芯片隔热封装装置，包括顶盖、内套杯、外套杯、气凝胶垫、相变材料；顶盖、内套杯、外套杯均为金属材质，金属材质具有承压高且成本较低的优点；外套杯套在内套杯之外；外套杯与内套杯之间处于密闭状态，可以通过焊接的形式达成；气凝胶垫填充在外套杯与内套杯之间；气凝胶隔热垫是一种纳米多孔材料，具有较低的导热系数。气凝胶垫隔热性能优异，是现有保温材料中导热系数最低的，仅有0.013w/(m·k)。比传统隔热材料低2-3个数量级，其阻热原理在于均匀致密的纳米孔及多级分形孔道微结构，可以有效阻止空气对流、降低热辐射和热传导：
4、芯片置于内套杯中心位置；芯片设有探头和导线；相变材料填充内套杯内部；相变材料是一类特殊储能材料，利用其在某一特定温度下发生物理相态变化，实现能量存储和释放；
5、顶盖扣在外套杯的顶部，对内套杯进行封闭，并通过焊接连接；顶盖顶部中心设置传感器；传感器中心设有穿透顶盖和传感器的导线孔；顶盖设有穿透的探头孔；导线和探头表面覆盖有隔热涂料；该隔热涂料填满导线孔与导线的缝隙、探头与探头孔的缝隙，对隔热封装装置内部进行封闭。
6、优选的，内套杯上端设有朝下的环盖；环盖底部设有外螺纹；外套杯顶端内壁设有内螺纹；外螺纹与内螺纹密闭连接；内套杯与外套杯实现可拆卸连接，便于填充气凝胶垫；外套杯底部设有与外套杯内部连通的抽气管，可连通外部负压气源，使气凝胶垫均匀填充在外套杯与内套杯之间，提高气凝胶垫的隔热性能；抽气管口设有气阀，便于抽取外套杯与内套杯之间空隙的空气，并维持其负压状态。
7、进一步的，高压蒸汽灭菌锅用传感器芯片隔热封装装置还包括套装在外套杯外的连接套；内套杯顶端超出外套杯顶端；内套杯设有卡环；连接套底部设有与卡环配合的内卡边；连接套顶部与顶盖底部螺纹连接；卡环与内卡边相互配合，实现连接套与内套杯的转动连接，便于连接套与顶盖的螺纹连接；顶盖对内套杯的封闭使可拆卸连接，便于填充相变材料。
8、进一步的，顶盖底部中心设有与内套杯顶端匹配的扣槽，提高顶盖与内套杯之间的连接密闭性。
9、进一步的，顶盖底部侧面设有凸环；连接套与凸环螺纹连接；连接套与环盖之间留有填充满空气的缝隙；该缝隙内的空气能够形成隔热层，提高隔热封装装置的隔热性。
10、进一步的，扣槽深度小于内套杯顶端超出外套杯顶端的距离，保证内套杯顶部完全顶在扣槽底部。
11、进一步的，卡环与外套杯顶端齐平；内卡边套在外螺纹与内螺纹密闭连接处外部，进行保护。
12、本实用新型的有益效果：
13、本实用新型的高温高压蒸汽灭菌锅用传感器芯片隔热封装装置，具有以下优点：
14、(1)本实用新型能够对隔热封装装置内的芯片在高压高温情况下能控制在50℃以下，保证芯片正常工作；
15、(2)本实用新型结构简单，模具加工简单，且可以重复使用，所选材料环保且用量少、成本低廉，
技术特征：
1.一种高温高压蒸汽灭菌锅用传感器芯片隔热封装装置，其特征在于，包括顶盖、内套杯、外套杯、气凝胶垫、相变材料；顶盖、内套杯、外套杯均为金属材质；外套杯套在内套杯之外；外套杯与内套杯之间处于密闭状态；气凝胶垫填充在外套杯与内套杯之间；芯片置于内套杯中心位置；芯片设有探头和导线；相变材料填充内套杯内部；顶盖扣在外套杯的顶部；顶盖顶部中心设置传感器；传感器中心设有穿透顶盖和传感器的导线孔；顶盖设有穿透的探头孔；导线和探头表面覆盖有隔热涂料；该隔热涂料填满导线孔与导线的缝隙、探头与探头孔的缝隙。
2.根据权利要求1所述的高温高压蒸汽灭菌锅用传感器芯片隔热封装装置，其特征在于：内套杯上端设有朝下的环盖；环盖底部设有外螺纹；外套杯顶端内壁设有内螺纹；外螺纹与内螺纹密闭连接；外套杯底部设有与外套杯内部连通的抽气管；抽气管口设有气阀。
3.根据权利要求2所述的高温高压蒸汽灭菌锅用传感器芯片隔热封装装置，其特征在于：还包括套装在外套杯外的连接套；内套杯顶端超出外套杯顶端；内套杯设有卡环；连接套底部设有与卡环配合的内卡边；连接套顶部与顶盖底部螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的高温高压蒸汽灭菌锅用传感器芯片隔热封装装置，其特征在于：顶盖底部中心设有与内套杯顶端匹配的扣槽。
5.根据权利要求4所述的高温高压蒸汽灭菌锅用传感器芯片隔热封装装置，其特征在于：扣槽深度小于内套杯顶端超出外套杯顶端的距离。
6.根据权利要求3所述的高温高压蒸汽灭菌锅用传感器芯片隔热封装装置，其特征在于：卡环与外套杯顶端齐平。
技术总结
本技术涉及一种高温高压蒸汽灭菌锅用传感器芯片隔热封装装置；该隔热封装装置包括顶盖、内套杯、外套杯、气凝胶垫、相变材料；顶盖、内套杯、外套杯均为金属材质；外套杯套在内套杯之外；外套杯与内套杯之间处于密闭状态；气凝胶垫填充在外套杯与内套杯之间；芯片置于内套杯中心位置；芯片设有探头和导线；相变材料填充内套杯内部；顶盖扣在外套杯的顶部；顶盖顶部中心设置传感器；传感器中心设有穿透顶盖和传感器的导线孔；顶盖设有穿透的探头孔；导线和探头表面覆盖有隔热涂料；该隔热涂料填满导线孔与导线的缝隙、探头与探头孔的缝隙。本技术能够对隔热封装装置内的芯片在高压高温情况下也能控制在50℃以下，保证芯片正常工作。
技术研发人员：王明科,张忠厚,陈荣源,韩琳,林宝德,张赛,刘敏,程伟伟,王亚男
受保护的技术使用者：郑州轻大产业技术研究院有限公司
技术研发日：20240403
技术公布日：2024/12/5