溫度測量設備中的溫度傳感器部件的製作方法

2023-09-16 17:23:20

專利名稱：溫度測量設備中的溫度傳感器部件的製作方法
技術領域：
本發明涉及在採用熱電偶的溫度測量設備中的溫度傳感器部件。
在採用熱電偶的溫度測量設備中的溫度傳感器裝置通常由溫度測量裝置組成，溫度測量裝置包括耐熱保護管中的一個熱電偶和一對補償導電裝置，補償導電裝置具有與從保護管的端部延伸的熱電偶部件的一對延伸部分相連的連接部分。補償導電裝置一般由形成電連接器的連接端的支持細針組成。
為了使溫度傳感器裝置能夠在溫度測量設備中起作用，保護管和補償導電裝置需要相互固定。這是因為如果它們相互之間能夠自由活動，那麼熱電偶部件的延伸部分將很容易折斷。
此外，熱電偶部件的延伸部分對需要相互分離地固定。這是因為如果熱電偶部件的細的延伸部分對能夠自由活動，那麼它們就可能彎曲並相互接觸，造成短路。
為了避免這種情況，通常例如是將溫度傳感器裝置放在由諸如陶瓷那樣的模製耐火材料製成的杯形外殼中，並將耐火膠粘材料填充在外殼中。這就是說，包括支持細針的補償導電裝置插入並容納在外殼底部的插入孔中，外殼內的熱電偶部件的延伸部分與連接部分相連，通過外殼的開口倒入耐火膠粘材料，並使其固化。保護管的端部因此而埋入耐火膠粘材料中。結果通過耐火膠粘材料，保護管和補償導電裝置被固定，並與外殼形成一整體。從保護管延伸的熱電偶部件的延伸部分與補償導電裝置的連接部分一起被埋入和固定在耐火膠粘材料中，延伸部分與連接部分相連。
由於常規所用的耐火膠粘材料採用水或主要由水組成的溶劑，所以需要通過強迫乾燥從耐火膠粘材料中去除水份，以確保熱電偶部件的延伸部分絕緣和補償導電裝置的連接部分絕緣。去除水將使製造過程非常麻煩。
本發明的發明人已經發現，即使通過乾燥將包含在常規的耐火膠粘材料中的水份全部去除，產品經過運輸和儲存，或在運輸和儲存期間，膠粘材料也將再次從空氣中吸收水份。結果補償導電裝置的細針之間的絕緣性將下降，電動勢不穩定，並且可獲得的溫度測量精度受到限制。
由於在上述常規技術中，保護管的端部被埋入杯形外殼中，同時倒入耐火膠粘材料，所以保護管的定位變得很困難，並且必須用夾具牢固地夾持，直到耐火膠粘材料固化。
這一問題可以這樣來解決，例如將用於對保護管定位的定位部件放在外殼中，並在保護管的端部由定位部件固定的同時向外殼中倒入耐火膠粘材料。然而在這種情況下，耐火膠粘材料的流動受到定位部件的阻礙，所以耐火膠粘材料很難全部充滿外殼的每個角落。此外，例如當定位部件是由非柔性硬塑材料等製成時，將保護管插入定位部件是困難的，因為保護管通常是石英管，在製造過程中允許在形狀和尺寸上略有離散性或誤差。
本發明的目的是提供一種採用熱電偶的溫度測量設備中的溫度傳感器部件，該部件具有極好的絕緣性，並且裝配簡單、容易。
根據本發明的第一方面，提供了一種溫度傳感器部件，包括具有耐熱保護管的溫度檢測裝置，耐熱保護管中插有熱電偶；具有連接部分的補償導電裝置，連接部分與從保護管延伸的所述熱電偶的一對延伸部分相連；以及連接和支持所述溫度檢測裝置和所述補償導電裝置的支持裝置；其中，所述支持裝置由塊體構成，具有在其一端的支持孔裝置，通過支持孔裝置插入所述保護管，在其另一端的插入孔裝置，通過插入孔裝置插入所述補償導電裝置，以及在其間形成、用於將支持孔裝置和插入孔裝置相互連通的容納腔裝置，所述容納腔裝置是凹形的，其底面由塊體的一側向下凹形成，並在容納腔裝置中在支持孔裝置附近有阻擋裝置，以及插入支持孔裝置的保護管的端部伸進容納腔裝置並緊靠所述阻擋裝置，分別插入插入孔裝置的補償導電裝置的所述連接部分伸進所述容納腔裝置，並且在容納腔裝置中熱電偶的延伸部分分別與連接部分相連的條件下，將填充劑填入所述容納腔裝置和使之硬化，以便將保護管的端部、熱電偶的延伸部分和補償導電裝置的連接部分埋入和固定在所述填充劑中。
由於本發明不用常規採用的耐火膠粘材料，所以不需要上述去除水份的那類強迫乾燥步驟。消除了乾燥步驟使得製造工藝簡單，成本降低。此外，由於構成支持裝置的塊體是由基本非吸溼和不含水的材料構成的，並且用以填充容納腔的填充劑也是非吸溼和不含水的，所以本發明提供了一種絕緣性極好、電動勢穩定、溫度測量精度高的溫度傳感器部件。
此外，本發明具有支持裝置，它不僅支持其中帶有熱電偶的耐熱保護管，而且支持補償導電裝置。支持裝置由塊體組成，它接收和容納穿過其一端的支持孔的保護管的端部，以及接收和容納穿過其另一端的插入孔的補償導電裝置，因此當組裝設備時，可以預先組裝保護管和補償導電裝置。由於容納腔具有阻擋裝置，所以在將保護管插入支持孔時對保護管的定位特別容易，因為通過靠住阻擋裝置，保護管的端部被阻擋了。塊體具有容納腔，它接收保護管的端部和補償導電裝置的連接部分，二者都伸進容納腔，並且通過將填充劑填入容納腔和使之硬化構成溫度傳感器部件。結果通過硬化的填充劑，保護管和補償導電裝置牢固地固定在它們的相對位置上。熱電偶部件的延伸部分和與延伸部分相連的補償導電裝置的連接部分被埋入和固定在硬化的填充劑中，並受到保護。由於塊體和填充劑是由基本非吸溼和不含水的材料構成的，所以本發明提供了一種絕緣性極佳的溫度傳感器部件。
由於容納腔是通過使塊體的一側向下凹形成的底部凹狀物，所以填充填充劑的工作很容易。這就是說，經凹狀物的開口向其底部填充填充劑，然後使填充劑硬化。
根據本發明的第二方面，補償導電裝置包括構成電連接器的連接器端的支持細針。
如上所述，根據本發明，支持保護管和補償導電裝置的支持裝置柔性的，並可自由變形和恢復到其初始形狀，然而作為一個整體，溫度傳感器部件具有足夠的剛度，因為填入容納腔並硬化的填充劑掩埋從保護管延伸的熱電偶部件的延伸部分和與延伸部分連接的補償導電裝置的連接部分，使它們成為一個整體，並使這一被掩埋和整體化的部分具有剛度。因此，即使補償導電裝置包括構成電連接器的插座側的連接端的支持細針，即使支持細針在電連接器的插頭側插入時受到外力，熱電偶部件也不會折斷。
根據本發明的第三方面，構成支持裝置的所述塊體由可變形的和可復原的材料如橡膠或軟塑料製成。
因此就能很容易地將保護管的端部插入並容納在支持裝置的支持孔中。這就是說，即使保護管存在製造工藝公差範圍內的形狀和尺寸方面的離散性和誤差，柔性支持孔也能平滑地接收和容納其端部。
根據本發明的第四方面，由塊體組成的支持裝置形成第一容納腔和第二容納腔，它們分別接收熱電偶部件的延伸部分對以及分別接收第一補償導電裝置的連接部分和第二補償導電裝置的連接部分，每一個連接部分有一個熱電偶部件的延伸部分與之相連，並且填充劑填入每個容納腔和硬化。由於熱電偶部件的延伸部分對單獨容納在第一容納腔和第二容納腔中，並通過硬化的填充劑分開固定在那裡，所以不可能出現由填充劑的填充壓力迫使熱電偶部件延伸部分對彎曲和相互接觸引起的短路現象。
因此根據本發明，就能裝配U形溫度測量裝置，它具有有一對腿部分的基本U形的耐熱保護管。如果在塊體中形成一條縫隙，從塊體的一端向著第一容納腔和第二容納腔之間延伸，那麼將U形保護管的一對腿部分插入塊體中的一對支持孔就變得容易了。換句話說，即使U形保護管具有製造工藝公差範圍內的腿之間間隙尺寸的離散性或誤差，或者當腿部分對之間出現扭曲時，U形保護管的兩條腿部分也可以很容易地插入支持孔對，因為由於縫隙的存在，塊體可以彈性變形。
根據本發明的第五方面，圓筒部分形成從中通過保護管的端部(或多個端部)的支持孔(或多個支持孔)，圓筒部分在沿支持孔裝置的軸向具有槽(或多個槽)，將圓筒部分的外壁分隔。
這一結構使得將保護管端部插入支持孔的工作非常容易，並允許插入的保護管端部通過圓筒部分被彈性支持。
根據本發明的第六方面，一種溫度傳感器部件，包括具有耐熱保護管的溫度檢測裝置，耐熱保護管基本是U形的，帶有一對腿部分，並且其中插有熱電偶；具有連接部分的第一補償導電裝置和第二補償導電裝置，連接部分與從腿部分延伸的熱電偶部件的一對延伸部分相連；以及連接和支持溫度檢測裝置和補償導電裝置對的支持裝置；其中，所述支持裝置由塊體構成，具有在其一端的第一支持孔和第二支持孔，用於分別插入保護管的腿部分對，在其另一端的第一插入孔和第二插入孔，用於分別插入補償導電裝置對，以及在其間形成的第一容納腔和第二容納腔，用於分別將第一支持孔和第一插入孔相互連通，以及第二支持孔和第二插入孔相互連通，所述塊體由可變形的和可復原的材料如橡膠或軟塑料製成，並形成有一條縫隙，它從塊體的一端開始並在第一容納腔和第二容納腔之間延伸。插入第一支持孔的保護管的第一腿部分伸進第一容納腔，插入第一插入孔的第一補償導電裝置的連接部分伸進第一容納腔，並且在第一容納腔中熱電偶部件的第一延伸部分與連接部分相連的條件下，將填充劑填入第一容納腔和使之硬化，以便將保護管的腿部分、熱電偶部件的第一延伸部分和第一補償導電裝置的連接部分埋入和固定在填充劑中。以及插入第二支持孔的保護管的第二腿部分伸進第二容納腔，插入第二插入孔的第二補償導電裝置的連接部分伸進第二容納腔，並且在第二容納腔中熱電偶部件的第二延伸部分與連接部分相連的條件下，將填充劑填入第二容納腔和使之硬化，以便將保護管的腿部分、熱電偶部件的第二延伸部分和第二補償導電裝置的連接部分埋入和固定在填充劑中。


圖1(a)和圖1(b)表示本發明的溫度傳感器部件的第一實施例，圖1(a)是縱向剖視圖，而圖1(b)是沿圖1(a)的線X-X的得到剖視圖。
圖2是構成本發明的第一實施例的支持裝置的透視圖。
圖3是利用本發明的溫度傳感器部件的第二實施例的溫度測量套管的縱向剖視圖。
圖4是沿圖3的線Y-Y得到的本發明的第二實施例的剖視圖。
圖5(a)和圖5(b)是構成本發明的第二實施例的連接器插座的剖視圖，圖(5a)是沿圖3的線P-P得到的剖視圖，而圖(5b)是沿圖3的線Q-Q得到的剖視圖。
圖6是本發明的第三實施例剖視圖，該實施例構成了測量熔化金屬的固化溫度的套管，並利用了本發明的溫度傳感器部件。
圖7是構成本發明的第三實施例的支持裝置的透視圖。
圖8(a)和圖8(b)表示本發明的溫度傳感器部件的第四實施例，圖8(a)是縱向剖視圖，而圖8(b)是沿圖8(a)的線R-R的得到剖視圖。
下面參照附圖詳細地描述本發明的最佳實施例。
第一實施例圖1(a)、圖1(b)和圖2表示本發明的第一實施例。溫度傳感器部件(1)包括溫度測量裝置(4)，它具有放在由石英等製成的耐熱保護管(2)中的熱電偶(3)，具有連接部分(7)的補償導電裝置(8)，連接部分與從保護管(2)的端部(5)延伸的熱電偶部件的延伸部分(6)相連，以及連接和支持溫度檢測裝置(4)和補償導電裝置(8)的支持裝置(9)。
在第一實施例中，構成溫度檢測裝置(4)的保護管(2)基本形成U形，具有一對腿部分(10a)和(10b)，並且熱電偶部件的一對延伸部分(6a)和(6b)從腿部分的端部(5a)和(5b)延伸。根據這一結構，補償導電裝置(8)包括第一補償導電裝置(8a)和第二補償導電裝置(8b)。每個連接部分(7a)和(7b)分別連接熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)。補償導電裝置(8a)和(8b)可以由補償引線構成，但最好形成支持細針作為電連接器的連接端，如圖所示。
支持裝置(9)包括相對平的塊體(11)，它由基本非吸溼和不含水以及可變形和可復原的材料製成，例如彈性材料如橡膠等，或柔性材料如軟塑料等。塊體(11)具有在其一端的第一和第二支持孔(12a)和(12b)，用於分別接收腿部分對(10a)和(10b)，在其另一端的第一和第二插入孔(13a)和(13b)，用於分別接收補償導電裝置對(8a)和(8b)，將第一支持孔(12a)和第一插入孔(13a)相互連通的第一容納腔(14a)，以及將第二支持孔(12b)和第二插入孔(13b)相互連通的第二容納腔(14b)。
第一支持孔(12a)和第二支持孔(12b)具有向塊體(11)的一端開口的錐形部分(15a)和(15b)，其直徑隨著接近塊體(11)的端面而增加。此外如圖2所示，沿支持孔(12a)和(12b)的軸從容納腔(14a)和(14b)到塊體(11)的端部形成槽(16a)和(16b)，它們分別分割支持孔(12a)和(12b)的外壁。
第一插入孔(13a)和第二插入孔(13b)分別形成在塊體(11)的另一端開口的加大的孔部分(17a)和(17b)。
第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)是凹形的，帶有由塊體(11)的一側向下凹形成的底面，並具有從容納腔(14a)和(14b)的至少一個底部分突出的阻擋裝置(18)。
塊體(11)具有在其中形成的縫隙(19)，該縫隙從塊體(11)的一端開始並在第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)之間延伸。
在上述結構的基礎上，根據下面所述過程裝配溫度傳感器部件(1)。
第一補償導電裝置(8a)和第二補償導電裝置(8b)分別插入第一插入孔(13a)和第二插入孔(13b)，而連接部分(7a)和(7b)插入容納腔(14a)和(14b)。由於塊體(11)是由可變形和可復原材料如橡膠或軟塑料構成的，並且補償導電裝置(8a)和(8b)包括如圖1所示的支持細針，所以確保支持細針被夾持在插入孔(13a)和(13b)中。
形成溫度測量裝置(4)的基本是U形的保護管(2)使得一對腿部分(10a)和(10b)能夠分別插入第一支持孔(12a)和第二支持孔(12b)。在插入期間，利用錐形部分(15a)和(15b)作引導，可以很容易地將腿部分(10a)和(10b)插入支持孔(12a)和(12b)。由於槽(16a)和(16b)的存在支持孔(12a)和(12b)很容易變大或變形，所以即使保護管(2)的外形尺寸在製造工藝給定的公差範圍內變化，也能夠很容易地將腿部分插入支持孔(12a)和(12b)。此外，由於藉助於縫隙(19)使塊體(11)變形，可以調節支持孔對(12a)和(12b)之間的間隙和位置，所以即使保護管的腿部分(10a)和(10b)之間的間隔在製造工藝的公差範圍內變化，或當腿部分對(10a)和(10b)之間出現輕微扭曲時，腿部分(10a)和(10b)也能夠容易地插入支持孔(12a)和(12b)。插入之後，當一條腿部分(10a)的端部(5a)與定位阻擋裝置(18)接觸時，確定U形保護管(2)的插入點。在這一定位狀態，腿部分(10a)和(10b)的端部(5a)和(5b)伸進第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)，並且腿部分(10a)和(10b)被保持在支持孔(12a)和(12b)中。
熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)伸進容納腔(14a)和(14b)，在那裡它們分別與連接部分(7a)和(7b)相連。
在通過支持裝置(9)預裝配保護管(2)和補償導電裝置(8a)和(8b)的狀態下，將基本非吸溼和不含水的填充劑(20)填入容納腔(14a)和(14b)並使之硬化。填充劑(20)可以是高溫硬化的樹脂。當填充劑(20)硬化時，保護管(2)的端部(5a)和(5b)，熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)，以及連接部分(7a)和(7b)被硬化的填充劑(20)覆蓋，並被組合成一個整體。這一被覆蓋和被組合成整體的部分形成一個剛性體。這就是說，在第一容納腔(14a)中，端部(5a)、延伸部分(6a)和連接部分(7a)通過填充劑(20)被剛性地組合在一起。在第二容納腔(14b)中，端部(5b)、延伸部分(6b)和連接部分(7b)通過填充劑(20)被剛性地組合在一起。因此，雖然支持裝置(9)本身是柔性的，但是通過硬化填充劑(20)完成裝配以後，保護管(2)和補償導電裝置(8a)和(8b)牢固地固定在一起，並且熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)與連接部分(7a)和(7b)相連，絕緣地埋在填充劑(20)中，可以通過將其裝在目標材料上來使用本發明第一實施例的溫度傳感器部件(1)。例如，當測量爐內壁的溫度時，將多個溫度傳感器部件(1)裝在爐壁表面的合適位置上。當測量氣體管路中管的溫度時，將多個溫度傳感器部件(1)裝在管壁表面的合適位置上。將補償導電裝置(8a)和(8b)與從電動勢監測裝置伸出的電纜端相連。
另外，本發明第一實施例的溫度傳感器部件(1)可以形成有適當的塗層，雖然這在圖中並未示出。例如，溫度傳感器部件(1)可以通過殼模法形成，或者溫度傳感器部件(1)可以由帶塑性的材料覆蓋，如主要由耐水紙構成的粘質紙。在這樣的情況下，保護管(2)在其模製殼模和包括紙的塗附材料的一端暴露，並且補償導電裝置(8a)和(8b)在其另一端暴露。
第二實施例圖3至圖5表示本發明的第二實施例，它包括其中裝有溫度傳感器部件(1)的溫度測量套管(21)，套管(21)被裝在用於測量熔化金屬的溫度測量探頭(22)中。
這一溫度傳感器部件(1)的結構與第一實施例類似，並採用與第一實施例相同的參考號。
在溫度傳感器部件(1)的支持裝置(9)的端部形成插座部分(23)，該插座部分(23)插入連接器插座(24)的法蘭部分(25)。連接器插座(24)的圓筒部分(26)由於存在裂口(27)允許可變形地延伸和/或縮回。補償導電裝置(8a)和(8b)沿圓筒部分(26)的內面放置。
連接器插座(24)的法蘭部分(25)插入由薄金屬片形成的圓筒形外殼(28)，外殼(28)包圍支持裝置(9)，並延伸到溫度測量裝置(4)的中間部分。外殼(28)填充耐火膠粘材料(29)，溫度測量裝置(4)和支持裝置(9)埋在其中。
溫度測量套管(21)包括溫度傳感器部件(1)、連接器插座(24)和外殼(28)，並裝入如紙管那樣的包括探頭(22)本體的外罩(30)中。溫度測量裝置(4)從探頭(22)的端部突出。
探頭(22)用來通過升降設備浸入熔化金屬，以便測量熔化金屬的溫度。
第三實施例圖6和圖7表示本發明的第三實施例，它包括用於測量熔化金屬的固化溫度的套管(31)。套管(31)包含溫度傳感器部件(1)，並放在用於對熔化金屬取樣的探頭(32)中。
溫度傳感器部件(1)的結構基本與第一實施例的結構相同。用相同的參考號來表示與第一實施例相同的部分。然而還有與第一實施例中的相應部分不同的部分，下面對這些不同部分進行描述。
構成溫度測量裝置(4)的保護管(2a)由石英或類似材料製成，是一根直管，其一端封閉。位於保護管(2a)中的熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)從保護管(2a)的開口端(5)延伸。因此，在形成支持裝置(9)的塊體(11)的一端，提供了支持孔(12)，以便接收保護管(2a)的端部，並且形成了槽(16)，分割孔(12)的外壁，以便支持孔(12)的配合的變形。基本由分離壁(33)將容納腔對(14a)和(14b)截開，容納腔對(14a)和(14b)接收延伸部分對(6a)和(6b)，以及補償導電裝置(8a)和(8b)的連接部分(7a)和(7b)。這一分開結構還包括在分離壁(33)的尖端形成的阻擋壁(34)，和在面向支持孔(12)的阻擋壁(34)的尖端形成的通路(35)，通路(35)將容納腔對(14a)和(14b)相互連通。
因此，當保護管(2a)插入支持孔(12)時，端部(5)與阻擋壁(34)的前沿接觸，以確保其定位。在這一狀態下，保護管(2a)的端部(5)伸進容納腔對(14a)和(14b)之間的通路(35)，並且延伸部分對(6a)和(6b)分開伸進容納腔(14a)和(14b)，以便與連接部分(7a)和(7b)相連。
將填充劑(20)填入包括通路(35)的容納腔(14a)和(14b)，使之在其中硬化。結果，硬化的填充劑(20)將保護管(2a)的端部(5)和補償導電裝置(8a)和(8b)整體地固定在一起。熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)以及連接部分(7a)和(7b)被填充劑(20)覆蓋或掩埋，並由此絕緣。
通過將溫度傳感器部件(1)和連接器插座(24)結合在一起，構成了用於測量熔化金屬的固化溫度的套管(31)。連接器插座(24)的結構與第二實施例中所述的相同，並且相應的參考號與第二實施例的相同。
測量熔化金屬的固化溫度的套管(31)裝入例如由紙管形成的外罩(36)中，該外罩形成探頭(32)的本體，並且溫度測量裝置(4)伸進用於熔化的金屬的採樣容器(37)。例如由陶瓷片構成的絕熱壁(38)安裝在溫度傳感器部件(1)的支持裝置(9)和採樣容器(37)之間。
探頭(32)用來通過升降設備浸入熔化金屬，以便對採樣容器(37)中的熔化金屬採樣。被採樣的熔化金屬在採樣容器(37)中固化，並確定固化點的固化溫度。
第四實施例圖8(a)和圖8(b)表示本發明的第四實施例。第四實施例的溫度傳感器部件(1)的結構基本與第一實施例相同，因此參考號與圖1相同。
形成支持裝置(9)的塊體(11)具有一個凹形部分，其底面由塊體的一側向下凹形成，以便構成第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)，其結構與第一實施例相同。然而，如圖8(b)所示，以從塊體(11)的另一側抬起的升高底形狀形成容納腔(14a)和(14b)中的底部分(14c)和(14c)。結果，容納腔(14a)和(14b)二者都具有淺的凹形。
此外，升高底形狀的底部分(14c)和(14c)具有臺階(18a)和(18a)，它們分別對著面向容納腔(14a)和(14b)的支持孔(12a)和(12b)的開口。臺階(18a)和(18a)形成阻擋裝置(18)和(18)。
在溫度傳感器部件(1)的裝配階段，當U形保護管(2)的一對腿部分(10a)和(10b)插入第一支持孔(12a)和第二支持孔(12b)時，腿部分(10a)和(10b)的端部(5a)和(5b)分別緊靠阻擋裝置(18)和(18)，以便對U形保護管(2)的插入點定位。由於容納腔(14a)和(14b)是通過升高底部分(14c)和(14c)形成淺凹形的，所以填入容納腔的填充劑(20)的量相對較少。
形成的縫隙(19)從塊體(11)的一端開始，並在第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)之間延伸，在其延伸端具有加大部分(19a)和(19b)，因此在塊體(11)變形期間，允許縫隙(19)很容易地延伸和縮回。
根據本發明，在熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)的周圍以及補償導電裝置(8a)和(8b)的連接部分(7a)和(7b)的周圍不用在現有技術中採用的耐火膠粘材料。因此，不需要常規的去除水份的強迫乾燥步驟。結果製造工藝變得簡單，並且成本下降了。
根據本發明，其中具有熱電偶(3)的耐熱保護管(2)和補償導電裝置(8a)和(8b)由支持裝置(9)固定，並且保護管(2)的端部和補償導電裝置(8a)和(8b)的連接部分(7a)和(7b)伸進容納腔(14a)和(14b)。在這一預裝配狀態下，填充劑(20)填入容納腔並硬化。因此，每個部件的定位很容易。通過簡單的操作將填充劑(20)填入容納腔並使之硬化，保護管(2)和補償導電裝置(8a)和(8b)以合適的相對位置固定，並且熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)和補償導電裝置的連接部分(7a)和(7b)被覆蓋並掩埋在硬化的填充劑(20)中。
特別是根據本發明，形成支持裝置(9)的塊體(11)由基本非吸溼和不含水的材料構成，並且填充容納腔(14a)和(14b)的填充劑(20)採用基本非吸溼和不含水的硬化樹脂。因此，本發明提供的溫度傳感器部件具有極好的電絕緣性。
支持裝置(9)由例如具有可變形性和可復原性的橡膠或軟塑料那樣的材料構成。因此，當保護管(2)的端部插入支持裝置(9)的支持孔(12)以便固定就位時，即使保護管(2)具有在製造工藝公差範圍內的形狀和尺寸方面的離散性或誤差，也能確保該端部平滑地插入並保持。
容納保護管(2)和補償導電裝置(8a)和(8b)的支持裝置(9)具有可變形和可復原的柔性。通過將保護管(2)的端部(5)，從保護管(2)延伸的熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)，以及連接延伸部分的補償導電裝置(8a)和(8b)的連接部分(7a)和(7b)埋入填充劑(20)並使它們成為一個整體，使得能夠保證溫度傳感器部件的整體具有足夠的剛度。被埋入和被整體化的部分形成一個剛性體，因此由於硬化的填充劑(20)，整個溫度傳感器部件的足夠的剛度得到了保證。
容納腔(14a)和(14b)是凹形的，每個都具有通過塊體(11)的一側向下凹形成的底面。因此，從凹形部分的開口倒入填充劑(20)，然後使之硬化。這種結構使得填充劑(20)的填充操作變得簡單。
由塊體(11)組成的支持裝置(9)包括接收熱電偶部件的延伸部分對(6a)和(6b)的第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)，並且容納腔(14a)和(14b)接收熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)以及第一補償導電裝置(8a)和第二補償導電裝置(8b)的連接部分(7a)和(7b)，這之中填入填充劑(20)並硬化。這一結構允許熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)以及連接部分(7a)和(7b)分別容納在第一和第二容納腔(14a)和(14b)中。結果，這些被接收的部件以相互分開的狀態固定在填充劑(20)中，並且不存在部件的延伸部分對(6a)和(6b)短路接觸的可能性。
具體地說，根據本發明，當裝配在具有一對腿部分(10a)和(10b)的耐熱保護管(2)中包含熱電偶(3)的溫度測量裝置(4)時，形成的縫隙(19)從塊體(11)的一端開始，並在第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)之間延伸。因此，即使U形保護管(2)在製造工藝的公差範圍內，腿部分(10a)和(10b)之間的間隔具有離散性或誤差，或者當腿部分對(10a)和(10b)之間存在扭曲時，由於存在縫隙(19)塊體(11)能彈性變形，所以U形保護管(2)的腿部分對(10a)和(10b)能容易地插入塊體上的支持孔對。
權利要求
1.一種溫度測量設備中的溫度傳感器部件，包括具有耐熱保護管(2，2a)的溫度檢測裝置，耐熱保護管中插有熱電偶(3)；具有連接部分(7a，7b)的補償導電裝置(8a，8b)，連接部分與從保護管(2，2a)延伸的所述熱電偶的一對延伸部分(6a，6b)相連；以及連接和支持所述溫度檢測裝置和所述補償導電裝置的支持裝置(9)；其中，所述支持裝置(9)由塊體(11)構成，具有在其一端的支持孔裝置(12，12a，12b)，通過支持孔裝置插入所述保護管(2，2a)，在其另一端的插入孔裝置(13a，13b)，通過插入孔裝置插入所述補償導電裝置(8a，8b)，以及在其間形成、用於將支持孔裝置和插入孔裝置相互連通的容納腔裝置(14a，14b)，所述容納腔裝置(14a，14b)是凹形的，其底面由塊體(11)的一側向下凹形成，並在容納腔裝置中具有在支持孔裝置(12，12a，12b)附近的阻擋裝置(18，34)，以及插入支持孔裝置(12，12a，12b)的保護管的端部(5，5a，5b)伸進容納腔裝置並緊靠所述阻擋裝置(18，34)，分別插入插入孔裝置(13a，13b)的補償導電裝置的所述連接部分(7a，7b)伸進所述容納腔裝置，並且在容納腔裝置(14a，14b)中熱電偶的延伸部分(6a，6b)分別與連接部分(7a，7b)相連的條件下，將填充劑(20)填入所述容納腔裝置(14a，14b)和使之硬化，以便將保護管的端部(5，5a，5b)、熱電偶的延伸部分(6a，6b)和補償導電裝置的連接部分(7a，7b)埋入和固定在所述填充劑中。
2.根據權利要求1的溫度測量設備中的溫度傳感器部件，其中所述補償導電裝置(8a，8b)包括構成電連接器的連接器端的支持細針。
3.根據權利要求1的溫度測量設備中的溫度傳感器部件，其中構成支持裝置(9)的所述塊體(11)由可變形的和可復原的材料如橡膠或軟塑料製成。
4.根據權利要求1的溫度測量設備中的溫度傳感器部件，其中所述容納腔裝置包括第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)，其中分別插入熱電偶的延伸部分(6a，6b)，所述插入孔裝置包括第一插入孔(13a)和第二插入孔(13b)，它們分別面向第一和第二容納腔(14a，14b)開口，以及所述補償導電裝置包括第一補償導電裝置(8a)和第二補償導電裝置(8b)，它們分別穿過所述第一和第二插入孔(13a，13b)插入。
5.根據權利要求3的溫度測量設備中的溫度傳感器部件，其中形成了圓筒部分，用以確定插入保護管(2，2a)端部(5，5a，5b)的支持孔裝置(12，12a，12b)，所述圓筒部分在沿支持孔裝置的軸向形成有槽(16，16a，16b)，將圓筒部分的外壁分隔。
6.一種溫度測量設備中的溫度傳感器部件，包括具有耐熱保護管(2)的溫度檢測裝置，耐熱保護管基本是U形的，帶有一對腿部分(10a，10b)，並且其中插有熱電偶(3)；具有連接部分(7a，7b)的第一補償導電裝置(8a)和第二補償導電裝置(8b)，連接部分與從腿部分延伸的熱電偶部件的一對延伸部分(6a，6b)相連；以及連接和支持溫度檢測裝置和補償導電裝置對(8a，8b)的支持裝置(9)；其中，所述支持裝置(9)由塊體(11)構成，具有在其一端的第一支持孔裝置(12a)和第二支持孔(12b)，用於分別插入保護管的腿部分對(10a，10b)，在其另一端的第一插入孔(13a)和第二插入孔(13b)，用於分別插入補償導電裝置對(8a，8b)，以及在其間形成的第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)，用於分別將第一支持孔和第一插入孔相互連通，以及第二支持孔和第二插入孔相互連通，所述塊體(11)由可變形的和可復原的材料如橡膠或軟塑料製成，並形成有一條縫隙(19)，它從塊體(11)的一端開始並在第一容納腔和第二容納腔之間延伸，插入第一支持孔(12a)的保護管的第一腿部分(10a)伸進第一容納腔(14a)，插入第一插入孔(13a)的第一補償導電裝置(8a)的連接部分(7a)伸進第一容納腔(14a)，並且在第一容納腔(14a)中熱電偶部件的第一延伸部分(5a)與連接部分(7a)相連的條件下，將填充劑(20)填入第一容納腔(14a)和使之硬化，以便將保護管的腿部分(10a)、熱電偶部件的第一延伸部分(6a)和第一補償導電裝置的連接部分(7a)埋入和固定在填充劑(20)中，以及插入第二支持孔(12b)的保護管的第二腿部分(10b)伸進第二容納腔(14b)，插入第二插入孔(13b)的第二補償導電裝置(8b)的連接部分(7b)伸進第二容納腔(14b)，並且在第二容納腔(14b)中熱電偶部件的第二延伸部分(6b)與連接部分(7b)相連的條件下，將填充劑(20)填入第二容納腔(14b)和使之硬化，以便將保護管的腿部分(10b)、熱電偶部件的第二延伸部分(6b)和第二補償導電裝置的連接部分(7b)埋入和固定在填充劑(20)中。
全文摘要
一種採用熱電偶的溫度測量設備中的溫度傳感器部件具有極好的絕緣性和簡單的裝配過程。溫度傳感器部件包括溫度測量裝置、補償導電裝置和支持裝置，支持裝置將溫度檢測裝置和補償導電裝置相互連接並保持。在保護管的端部和補償導電裝置面對支持裝置和熱電偶的延伸部分和補償導電裝置的連接部分插入容納腔的條件下，保持保護管的端部和補償導電裝置。然後將填充劑填入容納腔並使之硬化，掩埋和固定上述相應部件。
文檔編號G01K7/02GK1120161SQ9511515
公開日1996年4月10日 申請日期1995年9月13日 優先權日1994年9月13日
發明者山口石根, 北浦俊幸, 池本秀和 申請人:川惣電機工業株式會社