專利名稱：腐蝕傳感器和用于制造腐蝕傳感器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及腐蝕傳感器和用于制造腐蝕傳感器的方法。
背景技術(shù)：
在惡劣環(huán)境中運行的機(jī)器和裝備常常會經(jīng)受加快的腐蝕速率，如果沒有得到監(jiān)測或控制的話，加快的腐蝕速率可導(dǎo)致機(jī)器和裝備的過早老化以及最終失效。例如，在燃?xì)廨啓C(jī)中，高溫燃燒氣體沿著熱氣路徑而流過渦輪，以產(chǎn)生功。燃燒氣體可包含足夠量的氧氣， 而沿著熱氣路徑在金屬表面上產(chǎn)生全面腐蝕。全面腐蝕的特征在于氧化還原反應(yīng)，其中金屬表面氧化，從而在氧化位點處產(chǎn)生陽極，而在還原位點處產(chǎn)生陰極?？蓪鞲衅靼惭b在金屬表面上，以監(jiān)測任何全面腐蝕的存在和/或速率。例如，如圖I中顯示的那樣，安裝在金屬表面12上的傳統(tǒng)的腐蝕傳感器10可包括由介電材料16分開的交替的電極14層。電極14可具有與金屬表面12的氧化勢相對等的氧化勢，使得金屬表面12上的全面腐蝕速率可由電極14上的全面腐蝕速率近似。因而可通過使用傳感器18 來測量跨過電極14的電勢或電流流量來確定發(fā)生在金屬表面12上的全面腐蝕速率。在傳統(tǒng)的腐蝕傳感器10中的電極14和介電材料16之間的結(jié)合部或接口可隨著時間的過去而退化，從而在電極14和介電材料16之間產(chǎn)生小空隙19或其它低流量區(qū)，如圖I中顯示的那樣。這些空隙19或低流量區(qū)導(dǎo)致局部區(qū)域引起裂隙腐蝕。在電極14和介電材料16之間的裂隙腐蝕使電極14的較大表面積暴露于熱氣路徑,從而對于相同的全面腐蝕速率而增大跨過電極14的電勢或電流流量。因此,裂隙腐蝕會隨著時間的過去而改變傳統(tǒng)的腐蝕傳感器10的標(biāo)定和/或精確性。因此，一種抵抗裂隙腐蝕的腐蝕傳感器和用于制造抵抗裂隙腐蝕的腐蝕傳感器的方法將是有用的。

發(fā)明內(nèi)容
下面在以下描述中闡述本發(fā)明的各方面和優(yōu)點，或者根據(jù)描述，本發(fā)明的各方面和優(yōu)點可為顯而易見的，或者可通過實踐本發(fā)明來學(xué)習(xí)本發(fā)明的各方面和優(yōu)點。本發(fā)明的一個實施例是一種腐蝕傳感器，其包括多個傳導(dǎo)部分和在相鄰的傳導(dǎo)部分之間的至少一個非傳導(dǎo)部分。在相鄰的傳導(dǎo)部分之間的該至少一個非傳導(dǎo)部分具有小于大約500微米的尺寸。本發(fā)明的另一個實施例是一種用于制造腐蝕傳感器的方法，其包括將非傳導(dǎo)材料施用在襯底上，以及將傳導(dǎo)材料施用到非傳導(dǎo)材料上的離散位置處。該方法進(jìn)一步包括將銅焊材料施用到傳導(dǎo)材料的各個離散位置的周圍。本發(fā)明的又一個實施例是一種用于制造腐蝕傳感器的方法，其包括將填料材料施用到襯底上，以及將粘合劑材料施用到襯底上的離散位置上，以在襯底的離散位置處形成傳導(dǎo)部分。該方法進(jìn)一步包括將銅焊材料施用到傳導(dǎo)材料的各個離散位置的周圍。在審閱說明書之后，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將更好地理解這樣的實施例和其它實施例的特征和各方面。


在說明書的其余部分中更具體地闡述了針對本領(lǐng)域技術(shù)人員的本發(fā)明的完整和能夠?qū)嵤┑墓_，包括其最佳模式，說明書包括對附圖的參照，其中
圖I是傳統(tǒng)的腐蝕傳感器的簡化側(cè)視截面圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的腐蝕傳感器的簡化側(cè)視截面圖3是圖2中顯示的腐蝕傳感器的俯視平面圖4是用于制造根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的腐蝕傳感器的直寫淀積系統(tǒng)的簡化
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于制造腐蝕傳感器的方法的流程圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的用于制造腐蝕傳感器的方法的流程圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的用于制造腐蝕傳感器的方法的流程圖。 部件列表
10傳統(tǒng)的腐蝕傳感器 12金屬表面 14電極 16介電材料 18傳感器 19空隙 20腐蝕傳感器 22金屬襯底 24傳導(dǎo)部分 26非傳導(dǎo)部分 28無縫接頭 30結(jié)合涂層 32電極 34電傳感器 40直寫系統(tǒng) 42噴嘴 44工件 46臂 48傳送器 50容器
52非傳導(dǎo)材料噴嘴 54傳導(dǎo)材料噴嘴 56銅焊材料噴嘴 58源
60噴涂非傳導(dǎo)材料 62噴涂傳導(dǎo)材料
64噴涂銅焊材料
66固化
68檢查厚度
70附連電極
72調(diào)節(jié)電極
74附連電傳感器
80淀積非傳導(dǎo)材料
82寫傳導(dǎo)部分
84固化
86檢查厚度
88施用最后的非傳導(dǎo)層
90加工
92連接電傳感器
100噴涂非傳導(dǎo)材料
102噴涂傳導(dǎo)材料
104將非傳導(dǎo)材料噴涂到傳導(dǎo)材料的周圍
106檢查厚度
108連接電傳感器
具體實施例方式現(xiàn)在將對本發(fā)明的當(dāng)前實施例進(jìn)行詳細(xì)參照，在附圖中示出了實施例的一個或多個實例。詳細(xì)描述使用數(shù)字和字母標(biāo)號來指示圖中的特征。圖和描述中的相同或類似的標(biāo)號用來指示本發(fā)明的相同或類似的部件。以闡明本發(fā)明而非限制本發(fā)明的方式來提供各個實例。事實上，對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的將是，可在本發(fā)明中作出修改和變型，而不偏離本發(fā)明的范圍或精神。例如， 示出或描述為一個實施例的一部分的特征可用于另一個實施例上，以產(chǎn)生又一個實施例。 因而，意圖本發(fā)明覆蓋落在所附權(quán)利要求及其等效方案的范圍內(nèi)的這樣的修改和變型。本發(fā)明的實施例提供一種腐蝕傳感器和用于制造腐蝕傳感器的方法，相信該腐蝕傳感器對檢測和測量全面腐蝕更敏感，以及/或者對已知會降低傳統(tǒng)的腐蝕傳感器的敏感性和精確性的裂隙腐蝕更加有抗力。各種實施例大體受益于允許可重復(fù)和可靠地生產(chǎn)一起較緊密地隔開的較小的電極的直寫淀積技術(shù)。另外，本發(fā)明的實施例所采用的直寫淀積技術(shù)在腐蝕傳感器的傳導(dǎo)部分和非傳導(dǎo)部分之間產(chǎn)生大體無縫的接口或接頭，以減少和/或防止裂隙腐蝕隨著時間的過去使腐蝕傳感器退化。圖2提供了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的腐蝕傳感器20的簡化側(cè)視截面圖，而圖3 提供了圖2中顯示的腐蝕傳感器20的簡化俯視平面圖。腐蝕傳感器20設(shè)計成安裝在金屬襯底22中或金屬襯底22上，以監(jiān)測和/或測量發(fā)生在金屬襯底22上的全面腐蝕的存在或速率。在運行期間，腐蝕傳感器20以與金屬襯底22大致相同的速率經(jīng)歷全面腐蝕，并且可測量腐蝕傳感器20所產(chǎn)生的電流流量和/或電勢，以確定金屬襯底22的全面腐蝕速率。如所顯示的那樣，腐蝕傳感器20的一個特定的實施例可包括多個傳導(dǎo)部分24、至少一個非傳導(dǎo)部分26和在傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分26之間的無縫接頭28。傳導(dǎo)部分24 可包含鉬、鈀、金、銀、銅、它們的組合或混合物，或本領(lǐng)域中已知的其它高傳導(dǎo)性材料。另外，可對傳導(dǎo)部分24摻入另外的材料，使得傳導(dǎo)部分24具有與金屬襯底22相對等的氧化勢。雖然在形狀上描繪成圓柱形，但是傳導(dǎo)部分24可采取任何幾何形狀。該至少一個非傳導(dǎo)部分26可包圍和電隔離傳導(dǎo)部分24，并且可包含適用于金屬襯底22所預(yù)期的溫度和壓力的任何非傳導(dǎo)材料。例如，非傳導(dǎo)部分(一個或多個)26可包括介電材料、陶瓷或本領(lǐng)域中已知的其它適當(dāng)?shù)姆莻鲗?dǎo)材料。本文公開的制造方法大體允許制造比傳統(tǒng)的腐蝕傳感器中的更小且更緊密地隔開的傳導(dǎo)部分24。例如，根據(jù)本發(fā)明各種實施例所制造的傳導(dǎo)部分 24可具有暴露于的全面腐蝕的小于大約500微米的尺寸，而在一些實施例中，小至小于大約5微米。備選地或另外，相鄰的傳導(dǎo)部分24之間的間隔可導(dǎo)致相鄰的傳導(dǎo)部分24之間的非傳導(dǎo)部分26具有小于大約500微米的尺寸，而在一些實施例中，小至小于大約5微米。在傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分26之間的無縫接頭28或連接部減少和/或防止傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分26之間發(fā)生裂隙腐蝕。無縫接頭28可包括例如冶金結(jié)合部，例如在傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分26之間的銅焊接頭。腐蝕傳感器20可通過例如粘附材料來直接附連到金屬襯底22上。備選地，如圖 2中顯示的那樣，可在腐蝕傳感器20和金屬襯底22之間包括可選的結(jié)合涂層層30，以最大程度地減小腐蝕傳感器20和金屬襯底22之間的任何化學(xué)互作用或電互作用，以及/或者在腐蝕傳感器20和金屬襯底22之間提供改進(jìn)的粘附?？蛇x的結(jié)合涂層層30可包括例如氧化鋁、隔熱涂層或用以增強(qiáng)腐蝕傳感器20和金屬襯底22之間的粘附力的另一個層。如圖2和3中顯示的那樣，電極32可將各個傳導(dǎo)部分24連接到電傳感器34上。電極32可包括也許由與傳導(dǎo)部分24相同的傳導(dǎo)材料和以其相同的方式形成的導(dǎo)線，并且可嵌在腐蝕傳感器20中，以在傳導(dǎo)部分24和電傳感器34之間傳導(dǎo)電流。電傳感器34可包括電壓表、電流表或用于測量傳導(dǎo)部分24之間的電勢和/或電流流量的另一個適當(dāng)?shù)膫鞲衅?。照這樣，可使用在傳導(dǎo)部分24之間的電壓或電流流量來確定襯底材料22的全面腐蝕速率?？墒褂萌舾煞N直寫淀積技術(shù)中的一種來制造圖2和3中描述和示出的腐蝕傳感器 20。如本文所用，“直寫淀積技術(shù)”包括沾筆納米刻蝕、微筆寫、激光粒子引導(dǎo)或激光射流印刷、等離子體噴涂、激光輔助的化學(xué)氣相淀積、噴墨印刷和轉(zhuǎn)印，它們中的任一個均可適于制造本發(fā)明的范圍內(nèi)的腐蝕傳感器20。例如，圖4顯示了用于制造根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的腐蝕傳感器20的直寫淀積系統(tǒng)40。如所顯示的那樣，系統(tǒng)40可包括對準(zhǔn)工件44的多個噴嘴42，在噴嘴42和工件44之間有相對運動。例如，噴嘴42可附連到構(gòu)造成使各個噴嘴42相對于固定工件44運動的一個或多個臂46或組件上。備選地或另外，工件44可位于構(gòu)造成使工件44相對于噴嘴42運動的傳送器48或其它表面上。各個噴嘴42可連接到專用于那個特定的噴嘴42的單獨的材料供應(yīng)上。備選地，多個材料供應(yīng)可通過單個噴嘴42來復(fù)用。各個材料供應(yīng)可包括泵、容器50、混合器和用于供應(yīng)待淀積到工件44上的材料的其它相關(guān)聯(lián)的裝備。待淀積的材料可包括大小范圍為大約 10納米至幾百微米的細(xì)粉。細(xì)粉可懸浮在諸如酒精或水的溶劑中，溶劑可進(jìn)一步包括填料或粘合劑，例如淀粉、纖維素、表面活性劑和其它添加劑，以調(diào)節(jié)材料的流變屬性。噴嘴直徑和供應(yīng)的材料的流變大體確定淀積的材料的最小和最大尺寸。例如，具有25微米-600微米的直徑的噴嘴42每次傳送可容易地產(chǎn)生尺寸范圍為大約I微米-600微米寬和I微米-10微米厚的淀積物，傳送的數(shù)量取決于淀積的材料的期望厚度。如圖4中顯示的那樣，例如，系統(tǒng)40可包括專門用來使非傳導(dǎo)材料52、傳導(dǎo)材料 54和銅焊材料56淀積到工件44上的單獨的噴嘴42。在噴嘴42相對于工件44運動時，控制器(未顯示)可執(zhí)行CAD/CAM或類似的程序，以如期望的那樣促動各個噴嘴42來使特定的材料淀積到工件44上的離散位置上。例如，控制器可促動噴嘴42來在多次傳送期間按順序?qū)⒎莻鲗?dǎo)材料52、傳導(dǎo)材料54和銅焊材料56淀積到結(jié)合涂層30上，以形成圖4中顯示的腐蝕傳感器20。產(chǎn)生的淀積層可在噴嘴42的連續(xù)的傳送之間或者在實現(xiàn)期望的厚度時使用傳統(tǒng)的固化裝置(諸如例如爐、燈和其它熱源)來固化。備選地，如圖4中顯示的那樣，源58可與系統(tǒng)40結(jié)合，以使用例如紫外線、超聲波、熱或其它形式的熱來使產(chǎn)生的淀積層固化以及/或者銅焊傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分26。可使用圖4中顯示的示例性直寫系統(tǒng)40的多個變型來制造在本發(fā)明的范圍內(nèi)的腐蝕傳感器20。例如，系統(tǒng)40可包括供應(yīng)有待滲入的非傳導(dǎo)填料材料52的一個噴嘴、供應(yīng)有傳導(dǎo)材料54或漿料的第二噴嘴，以及供應(yīng)有銅焊材料56或漿料的第三噴嘴。因而，第一噴嘴可在初始傳送或初始連續(xù)傳送期間將填料材料52的均勻的底涂層淀積到結(jié)合涂層 30 (如果存在的話)或金屬襯底22上。第二噴嘴然后可將傳導(dǎo)材料54淀積到離散位置處， 以與底涂層中的填料材料52混合，而第三噴嘴可將銅焊材料56淀積到傳導(dǎo)材料54的各個離散位置的周圍。然后可對產(chǎn)生的淀積層執(zhí)行燒結(jié)或其它固化，以產(chǎn)生圖2-4中示出的任何腐蝕傳感器20。方法I :圖5提供了用于使用例如圖4中描述和顯示的系統(tǒng)40來制造腐蝕傳感器 20的第一種方法的流程圖。在框60處，可將薄的非傳導(dǎo)材料或填料材料52層淀積、噴涂、 印刷或以其它方式施用到諸如例如結(jié)合涂層30的襯底上，或者直接淀積、噴涂、印刷或以其它方式施用到被監(jiān)測腐蝕的金屬襯底22上。在框62處，在同一傳送或后續(xù)傳送期間，薄的傳導(dǎo)材料或粘合劑材料54層可類似地淀積、噴涂、印刷或以其它方式施用到特定位置或離散位置處，并且在框64處，銅焊材料56可淀積、噴涂、印刷或以其它方式施用到傳導(dǎo)材料或粘合劑材料54的各個離散位置的周圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易地理解，可將填料材料52、粘合劑材料54和/或銅焊材料56中的一個或多個作為干納米粉、液體或懸浮在諸如酒精或水的溶劑中的細(xì)粉的漿料來施用，溶劑可進(jìn)一步包括填料或粘合劑，例如淀粉、纖維素、表面活性劑和其它添加劑， 以調(diào)節(jié)材料的流變屬性。另外，非傳導(dǎo)材料或填料材料52、傳導(dǎo)材料或粘合劑材料54和/ 或銅焊材料56可經(jīng)選擇和摻料而具有彼此類似的熔點。照這樣，噴嘴42可淀積、噴涂、印刷或以其它方式施用傳導(dǎo)材料或粘合劑材料54，以產(chǎn)生具有小于大約500微米的尺寸的傳導(dǎo)部分24，而在一些實施例中，小至小于大約5微米。另外，相鄰的傳導(dǎo)部分24之間的間隔可導(dǎo)致在相鄰的傳導(dǎo)部分24之間有具有小于大約500微米的尺寸的非傳導(dǎo)部分26，而在一些實施例中，小至小于大約5微米。在框66處，可激勵源58，以通過諸如例如使用紫外線、超聲波、熱或適于所使用的特定的填料材料52、粘合劑材料54和銅焊材料56的其它形式的熱來使之前施用的填料材料52、粘合劑材料54和/或銅焊材料56固化。非傳導(dǎo)材料或填料材料52的固化會產(chǎn)生非傳導(dǎo)部分26。與填料材料52混合的傳導(dǎo)材料或填料材料54的固化會產(chǎn)生傳導(dǎo)部分24和 /或電極32。在傳導(dǎo)材料或粘合劑材料54的各個離散位置的周圍的銅焊材料56的固化會在傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分26之間產(chǎn)生無縫接頭或冶金結(jié)合28。在框68處，檢查各種層的厚度，并且可如期望的那樣重復(fù)框60、62、64和/或66中的一個或多個，以增加腐蝕傳感器20上的傳導(dǎo)部分24、非傳導(dǎo)部分26和/或無縫接頭28 的厚度。一旦實現(xiàn)各個層的期望厚度，工藝則繼續(xù)到框70，在框70中，如果之前沒有與傳導(dǎo)部分24 —致地形成，則電極32可連接到傳導(dǎo)材料24的各個離散位置上。如期望的話，可預(yù)處理或調(diào)節(jié)電極32，以產(chǎn)生抵抗電極的表面上的裂隙腐蝕的粘附性氧化物層，如由框72 所表示的那樣。電極32的預(yù)處理或調(diào)節(jié)可發(fā)生在各個層施用到襯底上之后。備選地，電極 32的預(yù)處理或調(diào)節(jié)可作為最后的完工工藝而進(jìn)行。在框74處，電極32可連接到電傳感器 34上，使得電傳感器34連接到傳導(dǎo)材料24的各個離散位置上。方法2 :圖6提供了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的用于制造腐蝕傳感器20的方法的流程圖。在框80處，第一層非傳導(dǎo)材料26可淀積、噴涂、印刷或以其它方式施用到襯底上。 襯底可包括例如結(jié)合涂層30或被監(jiān)測腐蝕的金屬襯底22，并且可已經(jīng)包括預(yù)先定位在期望的位置處以連接到后面施用的傳導(dǎo)部分24上的電極32。在框82處，可以類似于用墨水筆書寫的方式將傳導(dǎo)部分24在特定位置上寫到非傳導(dǎo)材料26上。例如，可將溶液中的金屬(例如熔融金屬或液體溶液中的金屬粉末)可寫到非傳導(dǎo)材料26上，以形成傳導(dǎo)部分24 的期望型式。如之前描述的那樣，傳導(dǎo)部分24的特定位置可導(dǎo)致有小于大約500微米的尺寸，而在一些實施例中，小至小于大約5微米。另外，相鄰的傳導(dǎo)部分24之間的間隔可導(dǎo)致在相鄰的傳導(dǎo)部分24之間有具有小于大約500微米的尺寸的非傳導(dǎo)部分26，而在一些實施例中，小至小于大約5微米。在框84處，可通過例如使用紫外線、超聲波、熱或適于使用的特定的材料的其它形式的熱來使得到的傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分26固化。在框86處，檢查各種層的厚度。 如果期望的話，可重復(fù)寫工藝(框82)和/或固化工藝(框84)，另外的金屬層重復(fù)地寫到之前固化的傳導(dǎo)部分24上，以在特定位置處建立比使用的下面的電極32更厚的傳導(dǎo)部分 24。當(dāng)實現(xiàn)傳導(dǎo)部分24的期望厚度時，工藝?yán)^續(xù)到框88，在框88中，可將第二層或最后一層非傳導(dǎo)材料26施用到整個表面上面，從而覆蓋傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分26兩者。 如果期望的話，可重復(fù)最終固化步驟。在框90處，可對第二層或最后一層非傳導(dǎo)材料26的一部分進(jìn)行略微加工，以暴露傳導(dǎo)部分24的表面,而不暴露下面的電極32。在框92處，電傳感器34可連接到傳導(dǎo)部分24和/或電極32中的各個上，以產(chǎn)生在傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分26之間具有無縫接頭28的腐蝕傳感器20。方法3 :圖7提供了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的用于制造腐蝕傳感器20的方法的流程圖。在這個特定的方法中，可使用熱噴涂或冷噴涂技術(shù)(諸如例如高速含氧燃料熱噴涂或冷噴涂技術(shù))來形成腐蝕傳感器20。具體而言，在框100處，可使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的熱噴涂或泠噴涂技術(shù)來將非傳導(dǎo)材料26噴涂到襯底上。襯底再次可包括例如結(jié)合涂層30 或被監(jiān)測腐蝕的金屬襯底22，并且可已經(jīng)包括在期望位置處的電極32，以連接到隨后施用的傳導(dǎo)部分24上。在框102處，可在特定位置上將傳導(dǎo)部分24噴涂到襯底和/或非傳導(dǎo)材料26上，以在襯底上實現(xiàn)傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分26的期望的型式或間隔，如之前關(guān)于方法I和2所描述的那樣。具體而言，傳導(dǎo)部分24的特定位置可導(dǎo)致有小于大約500微米的尺寸，而在一些實施例中小至小于大約5微米。另外，相鄰的傳導(dǎo)部分24之間的間隔
8可導(dǎo)致在相鄰的傳導(dǎo)部分24之間有具有小于大約500微米的尺寸的非傳導(dǎo)部分26，而在一些實施例中小至小于大約5微米。在框104處，可將非傳導(dǎo)材料26噴涂到之前施用的傳導(dǎo)部分24的周圍，以填充傳導(dǎo)部分24之間的空間，并且與傳導(dǎo)部分24 —起擴(kuò)散，以在傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分26之間形成無縫結(jié)合部28。在框106處，檢查傳感器20的厚度，特別是傳導(dǎo)材料24在離散位置處的厚度。如果期望的話，可如需要的那樣重復(fù)將傳導(dǎo)部分24噴涂到離散位置處(框102)以及將非傳導(dǎo)部分26噴涂到傳導(dǎo)部分24的周圍(框104)的工藝，以實現(xiàn)傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分 26的期望厚度。當(dāng)實現(xiàn)傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分26的期望厚度時，工藝?yán)^續(xù)到框108，在框108中，電傳感器34可連接到傳導(dǎo)部分24或電極32中的各個上，以產(chǎn)生在傳導(dǎo)部分24 和非傳導(dǎo)部分26之間具有無縫結(jié)合28的腐蝕傳感器20。相信之前描述的直寫淀積技術(shù)中的一個或多個將允許制造在本發(fā)明的范圍內(nèi)的具有優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的一個或多個益處的腐蝕傳感器20。例如，本文描述的技術(shù)將允許可重復(fù)地、成本有效地生產(chǎn)具有較小的傳導(dǎo)部分24的、能夠檢測和/或測量較小量的水腐蝕或熔鹽腐蝕的腐蝕傳感器20。大小較小的腐蝕傳感器20還將適于之前對于容納腐蝕傳感器來說太小的較小的環(huán)境。另外，在傳導(dǎo)部分24和非傳導(dǎo)部分26之間的無縫冶金接頭28會減小裂隙腐蝕的發(fā)生，以增強(qiáng)腐蝕傳感器20的長時間的精確性和可靠性。本書面描述使用實例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可授予專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實例。如果這樣的其它實例包括不異于權(quán)利要求的字面語言的結(jié)構(gòu)元素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言無實質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)元素，則這樣的其它實例意圖處于權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種腐蝕傳感器(20)，包括a.多個傳導(dǎo)部分(24);以及b.在相鄰的傳導(dǎo)部分(24)之間的至少一個非傳導(dǎo)部分(26)，其中，在相鄰的傳導(dǎo)部分 (24)之間的所述至少一個非傳導(dǎo)部分(26)具有小于大約500微米的尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的腐蝕傳感器(20)，其特征在于，在相鄰的傳導(dǎo)部分(24)之間的所述至少一個非傳導(dǎo)部分(26)具有小于大約5微米的尺寸。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的腐蝕傳感器(20)，其特征在于，所述多個傳導(dǎo)部分(24)中的各個具有小于大約500微米的尺寸。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的腐蝕傳感器(20)，其特征在于，所述腐蝕傳感器(20)進(jìn)一步包括在所述傳導(dǎo)部分(24)和相鄰的傳導(dǎo)部分(24)之間的所述至少一個非傳導(dǎo)部分(26)之間的冶金結(jié)合部(28)。
5.一種用于制造腐蝕傳感器(20)的方法，包括a.將非傳導(dǎo)材料(52)施用到襯底(22)上；b.將傳導(dǎo)材料(54)施用到所述非傳導(dǎo)材料(52)上的離散位置上；以及c.將銅焊材料(56)施用到所述傳導(dǎo)材料(54)的各個離散位置的周圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括施用所述傳導(dǎo)材料 (54)，使得所述離散位置具有小于大約500微米的尺寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5至6中的任一項所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括施用所述傳導(dǎo)材料(54)，使得傳導(dǎo)材料(54)的所述離散位置之間的距離小于大約500微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中的任一項所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括施用所述傳導(dǎo)材料(54)，使得傳導(dǎo)材料(54)的所述離散位置之間的距離小于大約5微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中的任一項所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括使所述非傳導(dǎo)材料(52)或所述傳導(dǎo)材料(54)中的至少一個固化。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中的任一項所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括將所述非傳導(dǎo)材料(52)銅焊到所述傳導(dǎo)材料(54)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求5至10中的任一項所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括將電極(32)連接到所述傳導(dǎo)材料(54)的各個離散位置上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括在所述電極(32) 上形成氧化物層(72)。
13.根據(jù)權(quán)利要求5至11中的任一項所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括將電傳感器(34)連接到所述傳導(dǎo)材料(54)的各個離散位置上。
全文摘要
本發(fā)明涉及腐蝕傳感器和用于制造腐蝕傳感器的方法。一種腐蝕傳感器(20)包括多個傳導(dǎo)部分(24)和在相鄰的傳導(dǎo)部分(24)之間的至少一個非傳導(dǎo)部分(26)，其中，該至少一個非傳導(dǎo)部分(26)具有小于大約500微米的尺寸。一種用于制造腐蝕傳感器(20)的方法包括將非傳導(dǎo)材料(52)施用到襯底上，以及將傳導(dǎo)材料(54)施用到非傳導(dǎo)材料(52)上的離散位置上。該方法進(jìn)一步包括將銅焊材料(56)施用到傳導(dǎo)材料(54)的各個離散位置的周圍。
文檔編號G01N27/26GK102590295SQ20121001409
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者P·S·迪馬斯焦, R·E·赫夫納 申請人:通用電氣公司