一種高溫溫度傳感器的製造方法

2023-05-21 04:57:46 2

一種高溫溫度傳感器的製造方法
【專利摘要】本發明創造提供一種高溫溫度傳感器，包括依次設置的感溫元件組件、安裝套、插座、插頭和尾附件；所述感溫元件組件包括防護套和設於該防護套內部的感溫元件、絕緣襯套,感溫元件引線與內部導線焊接後穿入絕緣襯套；感溫元件組件尾部用高溫水泥密封；所述安裝套前端設有與防護套焊接的定位卡口；感溫元件檢測的溫度信號通過插座、插頭、尾附件傳送給控制器，與現有產品相比，本發明創造的是針對高溫溫度測量感溫元件採用鉑熱電阻，測量精度高、信號無需補償、放大，內部結構採用分段式設計、封裝，時間常數小，可靠性高。同時，產品結構簡單、重量輕，方便安裝、拆卸，適合航空、航天、化工、冶金領域管路溫度的高溫測量。
【專利說明】一種高溫溫度傳感器
【技術領域】
[0001]本發明創造涉及測量管路空氣溫度的溫度傳感器，特別是一種高溫溫度傳感器。【背景技術】
[0002]溫度傳感器按測量方式分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器內部元件材料分為熱電阻和熱電偶兩大類。目前，在航空領域高溫測量領域，應用廣泛的絕大多數為熱電偶，然而熱電偶採集到溫度信號後，還需冷端補償、信號轉換等。溫度傳感器的內部封裝結構是其關鍵技術之一，因為合理的封裝結構和封裝材料，一方面可以提高產品的可靠性，另一方面可以提高傳感器的響應時間、測量精度。現有的高溫溫度傳感器內部結構複雜、絕緣性不好，使用壽命較短、響應時間較長，不能滿足控制系統要求。

【發明內容】

[0003]本發明創造要解決的問題是提供一種高溫溫度傳感器，不需要再進行冷端補償和信號處理，用於測量航空管路的溫度信號並將溫度信號傳遞到控制器。
[0004]為解決上述技術問題，本發明創造採用的技術方案是:一種高溫溫度傳感器，包括依次設置的感溫元件組件、安裝套、插座、插頭和尾附件；所述感溫元件組件包括防護套和設於該防護套內部的感溫元件、絕緣襯套，感溫元件引線與內部導線焊接後穿入絕緣襯套；感溫元件組件尾部用高溫水泥密封；所述安裝套前端設有與防護套焊接的定位卡口 ；感溫元件檢測的溫度信號通過插座、插頭、尾附件傳送給控制器。
[0005]進一步，感溫元件組件是鉬電阻組件，感溫元件是鉬電阻。感溫元件採用高精度的鉬電阻，該感溫元件的測量範圍為_55°C?600°C，測量精度可達到±(0.30+0.005|t| )°C,動態響應時間(τ =0.632)不大於3s。
[0006]進一步，鉬電阻為2個並採用絕緣襯套隔離，鉬電阻與絕緣襯套的空隙處填充導熱材料。採用兩個鉬電阻進行溫度採集，雙餘度設計，可靠性高。雙鉬電阻密封在Φ3.2_的空間內，用絕緣襯套互相隔離，既對鉬電阻起到保護作用，又解決了引線之間的絕緣問題。
[0007]進一步，內部導線是通過鍍鎳處理的耐高溫的鎳絲。信號輸出採用耐高溫的鎳絲，並對鎳絲做鍍鎳處理,提高其耐腐蝕能力。
[0008]進一步，防護套採用開口設計。利用填充導熱材料的流動性，保證鉬電阻與防護套之間填充密實，無空氣間隙，提高感溫端的響應時間。
[0009]進一步，安裝套為法蘭結構且設有多個安裝孔，安裝孔內攻防松螺紋，利用安裝孔將傳感器安裝於管路上，具有安裝方便靈活，節省了機上安裝、拆卸時間的優點。
[0010]封裝高溫溫度傳感器的鉬電阻組件的方法將兩個鉬電阻封裝在一個防護套內，鉬電阻引線與鎳線焊接後，穿過絕緣襯套，鉬電阻與防護套外殼之間填充氧化鎂漿料，鉬電阻與絕緣襯套的空隙處填充導熱材料，充分填實、烘乾後，焊接堵蓋，在防護套尾部填充高溫水泥密封，尾部用高溫水泥密封，解決內部氧化鎂吸潮的難題。[0011]該高溫溫度傳感器應用在航空、航天、化工、冶金等領域，用於測量、採集管路內介質的溫度信號。
[0012]本發明創造具有的優點和積極效果是:
[0013](I)航空領域傳統的高溫溫度傳感器內部感溫元件多採用熱電偶，熱電偶需要進行冷端補償和信號轉換。本發明創造採用高精度的鉬電阻元件封裝，無需做冷端補償和信號處理，直接將溫度信號傳遞給控制器。較傳統的高溫溫度傳感器的測量精度更高，重複性好、時間常數更小。測量精度可達到土(0.30+0.005|t|) °C，測量重複性為±0.2°C，動態響應時間為不大於3s。高溫條件下，傳感器的絕緣電阻不小於200ΜΩ，傳感器的感溫部件、安裝座、插頭、尾附件的材料選擇高溫合金材料，傳感器整體結構的耐溫能力強、使用壽命高。適用於未來航空領域高精度、高可靠性高溫溫度傳感器發展的需要。
[0014](2)本發明創造採用兩個鉬電阻進行溫度採集，雙餘度設計，可靠性高。感溫部件的內部結構設計簡單、合理，將內部封裝區域優化，便於工藝封裝。防護套採用開口設計，利用填充材料的流動性，保證鉬電阻與防護套之間填充密實，無空氣間隙，提高感溫端的響應時間。雙鉬電阻密封在Φ3.2mm的空間內，用絕緣襯套互相隔離，既對鉬電阻起到保護作用，又解決了引線之間的絕緣問題。信號輸出採用耐高溫的鎳絲，並對鎳絲做鍍鎳處理，提高耐腐蝕能力。尾部 用高溫水泥密封，解決內部氧化鎂吸潮的難題。
[0015](3)產品重量較輕，不大於180g，結構簡單，安裝、拆卸方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發明創造高溫溫度傳感器的外形結構示意圖；
[0017]圖2為本發明創造高溫溫度傳感器的剖視圖；
[0018]圖3為本發明創造高溫溫度傳感器的鉬電阻組件的結構示意圖；
[0019]圖4為本發明創造高溫溫度傳感器的防護套的結構示意圖；
[0020]圖5為本發明創造高溫溫度傳感器的安裝套的結構示意圖；
[0021]圖6為本發明創造高溫溫度傳感器的絕緣襯套的結構示意圖。
[0022]圖中:
[0023]1.鉬電阻組件2.安裝套3.插座
[0024]4.插頭5.尾附件6.氧化鎂漿料
[0025]7.鉬電阻8.絕緣襯套9.防護套
[0026]10.鎳絲
【具體實施方式】
[0027]結合附圖和實施例對本發明創造的技術方案做詳細說明。
[0028]如圖1-6所示，一種高溫溫度傳感器，包括依次設置的鉬電阻組件1、安裝套2、插座3、插頭4和尾附件5 ;所述鉬電阻組件包括防護套9和設於該防護套9內部的鉬電阻7、絕緣襯套8，鉬電阻7引線與鎳絲10焊接後穿入絕緣襯套8 ;絕緣襯套8的材料為氧化招陶瓷，對鉬電阻7起到保護和隔離、絕緣作用；鉬電阻7與防護套9之間的空隙填充導熱性良好的氧化鎂漿料6，鉬電阻組件I尾部用高溫水泥密封；高溫水泥的牌號為919 ;解決內部氧化鎂漿料6吸潮的難題；所述安裝套2前端設有與防護套9焊接的定位卡口 ；鉬電阻7檢測的溫度信號通過插座3、插頭4、尾附件5傳送給控制器。鉬電阻7為2個並採用絕緣襯套8隔離，鉬電阻7與絕緣襯套8的空隙處填充導熱材料，採用兩個鉬電阻進行溫度採集，雙餘度設計，可靠性高。雙鉬電阻密封在Φ3.2_的空間內，用絕緣襯套互相隔離，既對鉬電阻起到保護作用，又解決了引線之間的絕緣問題。防護套9採用開口設計，利用填充導熱材料的流動性，保證鉬電阻與防護套之間填充密實，無空氣間隙，提高感溫端的響應時間。安裝套2為法蘭結構且設有多個安裝孔，安裝孔內攻防松螺紋，利用安裝孔將傳感器安裝於管路上，具有安裝方便靈活，節省了機上安裝、拆卸時間的優點。
[0029]鉬電阻組件I的內部封裝結構採用分區域設計，前端裝配鉬電阻7和填充導熱材料，提高感溫組件的響應時間。後端鎳絲10經過鍍鎳處理後用高溫水泥密封，起到防潮作用，保證廣品的耐環境性能。
[0030]防護套9、安裝套2的材料為高溫合金，材料強度、耐高溫性能良好，安裝套2為法蘭結構，前端有設計有定位用的卡口，方便與防護套9焊接,通過4個Φ 3mm的孔安裝在管路上，孔內部螺紋自帶防松措施，安裝方便靈活，節省了機上安裝、拆卸時間。後端信號通過插座、插頭、尾附件將電阻信號傳遞給控制器。
[0031]與現有產品相比，本發明創造的是針對高溫溫度測量感溫元件採用鉬熱電阻，測量精度高、信號無需補償、放大，內部結構採用分段式設計、封裝，時間常數小，可靠性高。同時，產品結構簡單、重量輕，方便安裝、拆卸，適合航空領域管路溫度的高溫測量。
[0032]以上對本發明創造的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明創造的較佳實施例，不能被認為用於限定本發明的實施範圍。凡依本發明創造範圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬於本專利涵蓋範圍之內。
【權利要求】
1.一種高溫溫度傳感器，其特徵在於:包括依次設置的感溫元件組件、安裝套(2)、插座(3)、插頭(4)和尾附件(5)； 所述感溫元件組件包括防護套(9)和設於該防護套(9)內部的感溫元件、絕緣襯套(8)，感溫元件引線與內部導線焊接後穿入絕緣襯套(8);感溫元件組件尾部用高溫水泥密封； 所述安裝套(2)前端設有與防護套(9)焊接的定位卡口 ； 感溫元件檢測的溫度信號通過插座(3 )、插頭(4 )、尾附件(5 )傳送給控制器。
2.根據權利要求1所述的高溫溫度傳感器，其特徵在於:感溫元件組件是鉬電阻組件(1)，感溫元件是鉬電阻(7)。
3.根據權利要求2所述的高溫溫度傳感器，其特徵在於:鉬電阻(7)為2個並採用絕緣襯套(8)隔離，鉬電阻(7)與絕緣襯套(8)的空隙處填充導熱材料。
4.根據權利要求1?3中任一項所述的高溫溫度傳感器，其特徵在於:內部導線是通過鍍鎳處理的耐高溫的鎳絲(10)。
5.根據權利要求4所述的高溫溫度傳感器，其特徵在於:防護套(9)採用開口設計。
6.根據權利要求1、2、3或5所述的高溫溫度傳感器，其特徵在於:安裝套(2)為法蘭結構且設有多個安裝孔，安裝孔內攻防松螺紋。
7.封裝權利要求2、3或5所述高溫溫度傳感器的鉬電阻組件的方法，其特徵在於:將兩個鉬電阻(7)封裝在一個防護套(9)內，鉬電阻(7)引線與鎳線(10)焊接後，穿過絕緣襯套(8 )，鉬電阻(7 )與防護套(9 )外殼之間填充氧化鎂漿料，鉬電阻(7 )與絕緣襯套(8 )的空隙處填充導熱材料，充分填實、烘乾後，焊接堵蓋，在防護套(9)尾部填充高溫水泥密封。
8.權利要求1、2、3或5所述的高溫溫度傳感器應用在航空、航天、化工、冶金等領域，用於測量、採集管路內介質的溫度信號。
【文檔編號】G01K7/18GK103698042SQ201310648591
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】崔豔超, 陳虎, 劉素捧 申請人:天津航空機電有限公司