一種可熔融ntc特性可恢復式感溫探測器的製作方法

2023-05-28 03:19:31

專利名稱：一種可熔融ntc特性可恢復式感溫探測器的製作方法
技術領域：
本發明涉及火災報警裝置，一種可熔融NTC特性可恢復式感溫探測器。
背景技術：
現有技術中的線型感溫火災探測器是一種用途非常廣泛的火災探測器，目前使用的線型感溫探測器，見圖1兩根彈性金屬導體，其中一根包覆高分子聚合物絕緣材料或PTC特性高分子聚合物絕緣材料，另一根包覆NTC或CTR特性高分子聚合物材料或半導體高分子聚合物材料，兩根有不同材料包覆層的線體，絞合或纏繞在一起，再擠塑或繞包一層絕緣外護套。
當感溫電纜受熱超過探測器允許使用最高環境溫度時，包覆一特定熔點高分子聚合物絕緣材料或PTC特性高分子聚合物絕緣材料軟化或熔化，在彈性導體的彈力作用下，包覆高分子聚合物絕緣材料或PTC特性高分子聚合物絕緣材料的彈性金屬導體露出與另一根包覆NTC或CTR特性高分子聚合物材料或半導體高分子聚合物材料的包覆層短路，兩根彈性金屬導體之間的NTC或CTR特性高分子聚合物材料由於受熱其阻值減小，阻值減小的程度與溫度有關。電阻信號處理裝置根據阻值減小到一設定值，輸出預警、火警信號，在感溫電纜受熱但未超過被完全燒毀的狀態，當溫度恢復到感溫電纜允許使用最高環境溫度以下時，兩根彈性金屬導體間的NTC或CTR特性高分子聚合物材料阻值升高，感溫電纜又恢復到正常工作狀態。

發明內容
本發明的目的是提供一種可熔融NTC特性可恢復式感溫探測器，實現可重複多級定溫報警，短路及斷路報故障功能。
一種可熔融NTC特性可恢復式感溫探測器，由感溫電纜兩端分別與微機調製器和終端電阻R連接形成閉路信號採集電路，其特徵在於感溫電纜的結構是一根彈性金屬導體包覆維卡軟化點為40℃～180℃範圍內的可熔融NTC特性材料層，再包覆編織層，然後與另一根彈性金屬導體一起絞合或纏繞在一起，其絞合或纏繞節距在20mm～200mm之間優選，最後一起擠塑外護套層。微機調製器監測兩根彈性金屬導體之間的可熔融NTC特性材料層的阻值變化量，在微機調製器內存中設置了感溫電纜1米長受熱的多個報警溫度信號啟動阻值量，當環境溫度達到所設置某一報警溫度時，可熔融NTC特性材料層軟化並在彈性金屬導體的彈力作用下，編織層切入可熔融NTC特性材料層，彈性金屬導體與可熔融NTC特性材料層短路，可採集由高至低呈線性變化或非線性變化的阻值區域內多個溫度等級報警值，實現多級定溫報警信號輸出；當溫度下降到常溫時，感溫電纜又恢復到正常工作狀態。當非火災因素使兩根彈性金屬導體與導體之間發生短路及斷路時，通過微機調製器輸出短路及斷路故障信號。
本發明的一種可熔融NTC特性可恢復式感溫探測器的突出優點是實現重複使用，多個報警溫度等級定溫報警功能，短路及斷路報故障功能，準確可靠，並且感溫電纜的報警溫度不受使用長度限制。
微機調製器中設置了兩個阻值與溫度對應的報警點，當溫度超過一設定值時，發出定溫報警信號。定溫報警溫度為60℃、70℃、85℃、105℃、138℃、180℃六個等級。本發明感溫探測器可製成適用較寬溫度範圍的系列產品。產品質量可靠性高，成本低，感溫報警靈敏度高，能滿足GB16280-2005《線型感溫探測器》及補充條款的性能要求。


圖1是現有一種線型感溫探測器結構示意圖；圖2、圖3、圖4是本發明感溫探測器3個實施例的結構示意圖；具體實施方式
一種可熔融NTC特性可恢復式感溫探測器，例1見圖2，由感溫電纜兩端分別與微機調製器5和終端電阻R連接形成閉路信號採集電路，其特徵在於感溫電纜的結構是一根彈性金屬導體1包覆維卡軟化點為40℃～180℃範圍內的可熔融NTC特性材料層2，再包覆編織層3，然後與另一根彈性金屬導體1絞合或纏繞在一起，其絞合或纏繞節距在20mm～200mm之間優選，然後一起擠塑外護套層4。終端電阻R電阻值在50Ω～50MΩ優選。
當感溫電纜在允許使用最高環境溫度以下時，兩根彈性金屬導體1之間阻值始終處於高阻狀態下，微機調製器5檢測不到兩根彈性金屬導體1阻值變化，當感溫電纜受熱時，且超過可熔融NTC特性材料層2的維卡軟化點時，由於可熔融NTC特性材料層2軟化及在彈性金屬導體1的彈力作用下，編織層3切入可熔融NTC特性材料層2，可熔融NTC特性材料層2熔融於不熔的編織層3形成的網狀骨架中，這時無包覆層的另一根彈性金屬導體1與可熔融NTC特性材料層2發生短路，兩根彈性金屬導體1間的阻值達到報警啟動值，通過微機調製器5輸出一報警信號；當溫度下降，達到常溫時可熔融NTC特性材料層2恢復到高阻狀態，則兩根彈性金屬導體1間的阻值恢復高阻狀態，即恢復正常工作狀態。
實施例2，一種可熔融NTC特性可恢復式線型感溫探測器，見圖3，由感溫電纜兩端分別與微機調製器5和終端電阻R連接形成閉路信號採集電路，其特徵在於感溫電纜的結構是一根彈性金屬導體1包覆維卡軟化點為可40℃～180℃範圍內的可熔融NTC特性材料層2；另一根彈性金屬導體1包覆編織層3；兩根有不同包覆層的線芯絞合或纏繞在一起，最後一起擠塑外護套層4。
實施例3，一種可熔融NTC特性可恢復式線型感溫探測器，見圖4，其特徵在於感溫電纜的結構是兩根彈性金屬導體1分別包覆維卡軟化點為40℃～180℃範圍內的可熔融NTC特性材料層2；其中一根再包覆編織層3；兩根有不同包覆層的線芯絞合或纏繞在一起，最後一起擠塑外護套層4。其中不包覆編織層3的線芯的包覆層2的材料也可以是半導體高分子聚合物材料。
本發明導體及導體包覆層所採用的材料和特性說明1、可熔融NTC特性材料層選擇材料的性能是；維卡軟化點為40℃～180℃的可熔融性NTC或CTR特性的所有塑料、橡膠材料。厚度在0.1～2.0mm之間選擇。
2、半導體高分子聚合物材料維卡軟化點為40℃～180℃，體積電阻率在109Ω·cm以下高分子聚合物材料。厚度在0.01～3mm之間優選。
3、彈性金屬導體1規格在Φ0.2～3.0mm之間選用。
材質可選用鋼線、銅線、鐵線、鎳線、鉑線、不鏽鋼線及上述材料的合金材料及所有金屬絲，導線外層或是鍍鋅、鍍錫、鍍銅、鍍銀、鍍鉻、鍍鎳。因金屬線材受拉伸、延展後具有一定強度和彈性，所以稱為彈性金屬導體。
4、編織層3材料可以是有維卡軟化點為100℃～500℃的絕緣漆或絕緣包覆層的金屬絲，金屬絲材質為所有導電金屬絲，規格在Φ0.2mm～Φ1.0mm之間選用。也可以是維卡軟化點為100℃～500℃的塑料單絲或合成纖維絲，也可以是天然纖維或無機纖維。規格在Φ0.2mm～Φ1.0mm之間選用，5、擠塑外護套層材料可以是高分子聚合物絕緣材料或PTC、NTC、CTR特性高分子聚合物材料，也可以是半導體高分子聚合物材料。擠塑護套層的厚度在0.1～2.0mm之間選擇。
6、終端電阻R電阻值在50Ω～50MΩ優選。
權利要求
1.一種可熔融NTC特性可恢復式感溫探測器，由感溫電纜兩端分別與微機調製器(5)和終端電阻(R)連接形成閉路信號採集電路，其特徵在於感溫電纜的結構是一根彈性金屬導體(1)包覆維卡軟化點為40℃～180℃範圍內的可熔融NTC特性材料層(2)，再包覆編織層(3)，然後與另一根彈性金屬導體(1)絞合或纏繞在一起，其絞合或纏繞節距在20mm～200mm之間優選，然後一起擠塑外護套層(4)；當感溫電纜在允許使用最高環境溫度以下時，兩根彈性金屬導體(1)之間阻值始終處於高阻狀態下，微機調製器(5)檢測不到兩根彈性金屬導體(1)阻值變化，當感溫電纜受熱時，且超過可熔融NTC特性材料層(2)的維卡軟化點時，由於可熔融NTC特性材料層(2)軟化及在彈性金屬導體(1)的彈力作用下，編織層(3)切入可熔融NTC特性材料層(2)，可熔融NTC特性材料層(2)熔融於不熔的編織層(3)形成的網狀骨架中，這時無包覆層的另一根彈性金屬導體(1)與可熔融NTC特性材料層(2)發生短路，兩根彈性金屬導體(1)間的阻值達到微機調製器(5)內設置的報警啟動值，微機調製器(5)採集由高至低呈線性變化或非線性變化的阻值區域內多個溫度等級報警值，實現多級輸出報警信號；當溫度下降，達到常溫時可熔融NTC特性材料層(2)恢復到高阻狀態，則兩根彈性金屬導體(1)間的阻值恢復高阻狀態，即恢復正常工作狀態。
2.根據權利要求1所述的一種可熔融NTC特性可恢復式感溫探測器，其特徵在於感溫電纜的結構還可以是一根彈性金屬導體(1)包覆維卡軟化點為可40℃～180℃範圍內的可熔融NTC特性材料層(2)；另一根彈性金屬導體(1)包覆編織層(3)；兩根有不同包覆層的線芯絞合或纏繞在一起，最後一起擠塑外護套層(4)。
3.根據權利要求1所述的一種可熔融NTC特性可恢復式感溫探測器，其特徵在於感溫電纜的結構還可以是兩根彈性金屬導體(1)分別包覆維卡軟化點為40℃～180℃範圍內的可熔融NTC特性材料層(2)；其中一根彈性金屬導體(1)再包覆編織層(3)；兩根有不同包覆層的線芯絞合或纏繞在一起，最後一起擠塑外護套層(4)；其中不包覆編織層(3)的線芯的包覆層(2)的材料也可以是半導體高分子聚合物材料。
4.根據權利要求1所述的一種可熔融NTC特性可恢復式感溫探測器，其特徵在於感溫電纜所用材料(1)、可熔融NTC特性材料層選擇材料的性能是維卡軟化點為40℃～180℃的可熔融性NTC或CTR特性的所有塑料、橡膠材料；厚度在0.1～2.0mm之間選擇；(2)、半導體高分子聚合物材料維卡軟化點為40℃～180℃，體積電阻率在109Ω·cm以下高分子聚合物材料；厚度在0.01～3mm之間優選；(3)、彈性金屬導體(1)規格在Φ0.2～3.0mm之間選用；材質可選用鋼線、銅線、鐵線、鎳線、鉑線、不鏽鋼線及上述材料的合金材料及所有金屬絲，導線外層或是鍍鋅、鍍錫、鍍銅、鍍銀、鍍鉻、鍍鎳；(4)、編織層(3)材料可以是有維卡軟化點為100℃～500℃的絕緣漆或絕緣包覆層的金屬絲，金屬絲材質為所有導電金屬絲，也可以是維卡軟化點為100℃～500℃的塑料單絲或合成纖維絲，也可以是天然纖維或無機纖維；規格在Φ0.2mm～Φ1.0mm之間選用；(5)、擠塑外護套層(5)材料可以是高分子聚合物絕緣材料或PTC、NTC、CTR特性高分子聚合物材料，也可以是半導體高分子聚合物材料，擠塑護套層的厚度在0.1～2.0mm之間選擇；(6)、終端電阻R電阻值在50Ω～50MΩ優選。
全文摘要
一種可熔融NTC特性可恢復式感溫探測器，由感溫電纜兩端分別與微機調製器和終端電阻R連接形成閉路信號採集電路，其特徵是一根彈性金屬導體包覆維卡軟化點為40℃～180℃範圍內的可熔融NTC特性材料層，再包覆編織層，然後與另一根彈性金屬導體一起絞合，並擠塑外護套層。微機調製器內存中設置了感溫電纜1米長受熱的多個報警溫度信號啟動阻值量，並監測導體間可熔融NTC特性材料層的阻值變化量，當環境溫度使可熔融NTC特性材料層軟化，在彈性金屬導體的彈力作用下，編織層切入可熔融NTC特性材料層，彈性金屬導體與可熔融NTC特性材料層短路，實現定溫報警信號輸出；當非火災因素使兩根導體之間發生短路及斷路時，通過微機調製器輸出短路及斷路故障信號。優點是線纜實現重複使用，多個報警溫度等級定溫報警功能，短路及斷路報故障功能，準確可靠，並且報警溫度不受使用長度限制。
文檔編號G01K7/16GK101055211SQ20071001143
公開日2007年10月17日 申請日期2007年5月25日 優先權日2007年5月25日
發明者張陳, 王文江 申請人:張陳