CN101996466B - 一种线型温度感知器 - Google Patents
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Abstract
一种线型温度感知器，由感温电缆两端分别与微机调制器和终端电阻R连接形成感温电信号采集电路，其特征在于感温电缆的结构：它采用的是两条金属导体之间叠加设置了材料层A、材料层B，所述其中一根金属导体先包覆材料层B，再包覆材料层A，有包覆层的金属导体与另一条金属导体平行紧密接触或紧密绞合设置在一起，然后挤塑外护套层。
Description
技术领域
本发明涉及一种缆式线型感温报警装置，一种线型温度感知器。
技术背景
现有技术中的一种模拟量线型感温探测线缆，中国专利授权公告号CN100527179C公开的线型感温探测线缆是其中的一种，由两条并行设置的探测导体、NTC特性阻隔层、可熔融绝缘层组成，在两条并行设置的探测导体6之间叠加设置了NTC特性阻隔层7、可熔融绝缘层8，所述可熔融绝缘层的熔化温度范围为20℃～140℃，两条探测导体缠绕设置组成探测线缆，参见图1。当探测线缆受热时，其温度随之上升，当温度没有达到可熔融绝缘层的软化温度区域时，二个探测导体之间是绝缘的，当探测线缆受热温度继续升高，达到可熔融绝缘层的熔化温度时，可熔融绝缘层熔化或软化，两个探测导体存在的变形应力消除了探测线缆受热不分的二个探测导体之间的可熔融绝缘层电阻，探测线缆将转化成普通的NTC模拟量线型定温火灾探测线缆，二根并行导体之间的电阻随温度的升高而下降，根据电阻或由电阻变化引起的其他电参数的变化量的大小进行定温报警。
该探测器的优点是：
消除了探测器使用长度和探测线缆所在的环境温度对探测器报警温度的影响，克服了传统的模拟量线型定温火灾探测由于探测线缆长度和环境温度对其造成的误报警。
该探测器的缺点是：
1、当探测线缆全部长度受热时，且温度超过所述可熔融绝缘层的熔化温度范围为20℃～140℃可熔融绝缘层熔化或软化，两个探测导体存在的变形应力消除了探测线缆全部的二个探测导体之间的可熔融绝缘层，探测线缆将全部转化成普通的NTC模拟量线型定温火灾探测线缆，即转换成传统的模拟量线型定温火灾探测，传统的模拟量线型定温火灾探测，由于探测线缆长度和环境温度对其造成误报警。
2、由于可熔融绝缘层的存在，所以该模拟量线型定温火灾探测线缆，不具备差温报警功能。
3、两个探测导体必需绞合才能产生绞合应力，绞合变形应力才能消除了探测线缆受热不分的二个探测导体之间的可熔融绝缘层电阻，所以两个探测导体其中之一必需具有一定弹性，才能产生绞合应力。
4、当两个探测导体，在变形应力的作用下消除了探测线缆受热部分的二个探测导体之间的可熔融绝缘层电阻，由于靠探测线缆受热及二个探测导体变形应力挤压的作用下消除可熔融绝缘层，挤压消除可熔融绝缘层过程中，挤压面会有一定残留，不能完全消除可熔融绝缘层，存在接触不良，造成电参数采集不准确，影响定温报警精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种线型温度感知器，线型温度感知器感温报警与感温电缆使用长度和环境温度无关，线型温度感知器报警温度与感温电缆局部受热及长度有关。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：一种线型温度感知器，由感温电缆两端分别与微机调制器和终端电阻R连接形成感温电信号采集电路，其特征在于感温电缆的结构：它采用的是两条金属导体之间叠加设置了材料层A、材料层B，所述其中一根金属导体先包覆材料层B，再包覆材料层A，有包覆层的金属导体与另一条金属导体平行紧密接触或紧密绞合设置在一起，然后挤塑外护套层。所述材料层A在受热时电阻率随温度升高而减小，材料层B的电阻率在未超过拐点值X1时，电阻率随温度升高而增大，所述拐点X1的范围为40℃～160℃；当材料层B受热其电阻率超过X1时，电阻率随温度升高而增大的特性开始减小或不变或下降，参见图2，在图2中曲线10表示电阻率随温度升高而增大的特性在X1处以后开始减小，曲线11表示电阻率随温度升高而增大的特性在X1处以后开始不变，曲线12表示电阻率随温度升高而增大的特性在X1处以后开始下降。所述微机调制器实时监测感温电缆的两条金属导体之间的电阻变化，当感温电缆受热，受热升温速率小于10℃/min，材料层A在受热时，电阻率随温度升高而减小，材料层B的电阻率在未超过拐点值X1时，材料层B受热，电阻率随温度升高而增大，所以用材料层B的电阻增加量去抵消材料层A的电阻减小量，保持感温电缆在-30℃～160℃温度范围内两条金属导体之间的电阻变化很小或不变；当感温电缆受热温度继续升高，电阻率超过拐点值X1时，由于材料层A电阻继续减小，材料层B电阻率随温度升高而减小或不变或降低，感温电缆的两根金属导体之间的电阻开始减小，当电阻减小值小于一个与温度对应的固定阀值时，微机调制器发出定温报警信号。当感温电缆受热，且受热升温速率大于等于10℃/min时，由于感温电缆的两根金属导体设置的材料层B在内层，材料层A在外层，感温电缆受热升温速率快，在外层的材料层A先感温受热，其电阻迅速减小，在内层的材料层B，由于有外层材料层A的阻隔隔热，感温受热与外层有一定的时间差，其电阻变化增大的时间将大大延长，感温电缆的两根金属导体之间的电阻将迅速减小，在一个固定时间范围内电阻减小值小于一个固定阀值时，微机调制器发出差温报警信号。当感温电缆所处的环境温度回到常温状态时，两根导体之间设置的材料层A、材料层B的电阻值恢复到正常监视工作状态，报警信号消除。
本发明一种线型温度感知器的突出优点是：
1、线型温度感知器的感温报警与感温电缆使用长度和环境温度无关，线型温度感知器的报警温度与感温电缆局部受热及长度有关。
2、线型温度感知器感温报警可设多个报警温度等级，实现多级定温报警。
3、在感温电缆全部受热且感温电缆不被烧焦时，环境温度回到常温状态，感温电缆具有良好的可重复使用性。
4、线型温度感知器具有差温报警功能。
5、所述两条金属导体采用软的普通金属导体，不需要存在绞合变形应力，两条设置材料层的金属导体可以平行设置或绞合设置。
6、所述感温电缆的两条金属导体之间叠加设置的电阻率随温度升高而减小的材料层和电阻率随温度升高而增大的材料层，由于结构稳定不受温度变化影响，因此不影响微机调制器采集感温电缆度感知器报警精度。
附图说明
图1是现有技术示意图；
图2是本发明一种线型温度感知器材料层B的电阻一温度曲线示意图；
图3是本发明一种线型温度感知器实施例1结构示意图；
图4是本发明一种线型温度感知器实施例1截面示意图；
图5是本发明一种线型温度感知器实施例2结构示意图；
图6是本发明一种线型温度感知器实施例2截面示意图；
图7是本发明一种线型温度感知器实施例3结构示意图；
图8是本发明一种线型温度感知器实施例3截面示意图。
具体实施方式
一种线型温度感知器，例1，见图3、图4，由感温电缆两端分别与微机调制器和终端电阻R连接形成感温电信号采集电路，其特征在于感温电缆的结构：它采用的是金属导体1和金属导体2之间叠加设置了材料层A、材料层B，所述金属导体1先包覆材料层B，再包覆材料层A，包覆方式可以用常规的挤塑包覆或涂覆包覆，有包覆层的金属导体1与另一条金属导体2平行紧密接触或紧密绞合设置在一起，然后挤塑外护套层4。
所述材料层A在受热时电阻率随温度升高而减小，材料层B的电阻率在未超过拐点值X1时，电阻率随温度升高而增大，所述拐点X1的范围为40℃～160℃；当材料层B受热其电阻率超过X1时，电阻率随温度升高而增大的特性开始减小或不变或下降，参见图2(电阻R1与温度T曲线示意图)，在图2中曲线10表示电阻率随温度升高而增大的特性在X1处以后开始减小，曲线11表示电阻率随温度升高而增大的特性在X1处以后开始不变，曲线12表示电阻率随温度升高而增大的特性在X1处以后开始下降。
所述微机调制器实时监测感温电缆的两条金属导体之间的电阻变化，当感温电缆受热，受热升温速率小于10℃/min，材料层A在受热时，电阻率随温度升高而减小，材料层B的电阻率在未超过拐点值X1时，材料层B受热，电阻率随温度升高而增大，所以用材料层B的电阻增加量去抵消材料层A的电阻减小量，保持感温电缆在-30℃～160℃温度范围内两条金属导体之间的电阻变化很小或不变；当感温电缆受热温度继续升高，电阻率超过拐点值X1时，由于材料层A电阻继续减小，材料层B电阻率随温度升高而减小或不变或降低，感温电缆的两根金属导体之间的电阻开始减小，当电阻减小值大于一个与温度对应的固定阀值时，微机调制器发出定温报警信号。当感温电缆受热，且受热升温速率大于等于10℃/min时，由于感温电缆的两根金属导体设置的材料层B在内层，材料层A在外层，感温电缆受热升温速率快，在外层的材料层A先感温受热，其电阻迅速减小，在内层的材料层B，由于有外层材料层A的阻隔隔热，感温受热与外层有一定的时间差，其电阻变化增大的时间将大大延长，感温电缆的两根金属导体之间的电阻将迅速减小，在一个固定时间范围内电阻减小值大于一个固定阀值时，微机调制器发出差温报警信号。当感温电缆所处的环境温度回到常温状态时，两根金属导体之间设置的材料层A、材料层B的电阻值恢复到正常监视工作状态，报警信号消除。
实施例2，一种线型温度感知器，见图5、图6，由感温电缆两端分别与微机调制器和终端电阻R连接形成感温电信号采集电路，其特征在于感温电缆的结构：它采用的是两条金属导体1、3，所述金属导体1先包覆材料层B，再包覆材料层A，有包层的金属导体1绕包带状金属导体3，然后一起挤塑外护套层4，其工作原理与实施例1相同。
实施例3，一种线型温度感知器，见图7、图8，由感温电缆两端分别与微机调制器和终端电阻R连接形成感温电信号采集电路，其特征在于感温电缆的结构：它采用的是两条金属导体1、2，所述金属导体1先包覆材料层A，金属导体2包覆材料层B，两条有包覆料层的金属导体1、2平行紧密接触或紧密绞合设置在一起，然后挤塑外护套层4。包覆在两条金属导体1、2的材料层A、材料层B厚度不相同时，其工作原理与实施例1相同。
本发明所采用材料是：
1、电阻率随温度升高而减小材料：
厚度在0.1～4.0mm之间的聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙稀、尼龙、丁晴橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、负温度系数热敏电阻材料或临界负温度系数热敏材料(通用材料)。
2、电阻率随温度升高而增大材料：
厚度在0.1～4.0mm之间的聚乙稀添加炭黑、聚丙稀添加炭黑、天然橡胶添加炭黑或正温度系数热敏电阻材料。(通用材料)
3、金属导体：
线材规格在Ф0.2～3.0mm之间，材质可选用钢线、铜线、铁线。(通用材料)带状材规格厚度在0.012～0.5mm之间，宽度10～30mm之间，材质可选用铜带、铝带、铝塑带。(通用材料)
4、挤塑外护套层：材料是高分子聚合物绝缘材料，挤塑护套层的厚度在0.1～3.0mm之间。(通用材料)。
Claims (1)
1.一种线型温度感知器，由感温电缆两端分别与微机调制器和终端电阻R连接形成感温电信号采集电路，其特征在于感温电缆的结构：它采用的是第一金属导体(1)和第二金属导体(2)之间叠加设置了材料层A、材料层B，所述第一金属导体(1)先包覆材料层B，再包覆材料层A，包覆方式用常规的挤塑包覆或涂覆包覆，有包覆层的第一金属导体(1)与第二金属导体(2)平行紧密接触或紧密绞合设置在一起，然后挤塑外护套层(4)；
所述材料层A在受热时电阻率随温度升高而减小，材料层B的电阻率在未超过拐点值X1时，电阻率随温度升高而增大，所述拐点X1的范围为40℃～160℃；当材料层B受热其电阻率超过X1时，电阻率随温度升高而增大的特性开始减小或不变或下降；
所述微机调制器实时监测感温电缆的两条金属导体之间的电阻变化，当感温电缆受热，受热升温速率小于10℃/min，材料层A在受热时，电阻率随温度升高而减小，材料层B的电阻率在未超过拐点值X1时，材料层B受热，电阻率随温度升高而增大，用材料层B的电阻增加量去抵消材料层A的电阻减小量，保持感温电缆在-30℃～160℃温度范围内两条金属导体之间的电阻变化很小或不变；当感温电缆受热温度继续升高，电阻率超过拐点值X1时，由于材料层A电阻继续减小，材料层B电阻率随温度升高而减小或不变或降低，感温电缆的两根金属导体之间的电阻开始减小，当电阻减小值大于一个与温度对应的固定阀值时，微机调制器发出定温报警信号；当感温电缆受热，且受热升温速率大于等于10℃/min时，由于感温电缆的两根金属导体设置的材料层B在内层，材料层A在外层，感温电缆受热升温速率快，在外层的材料层A先感温受热，其电阻迅速减小，在内层的材料层B，由于有外层材料层A的阻隔隔热，感温受热与外层有一定的时间差，其电阻变化增大的时间将大大延长，感温电缆的两根金属导体之间的电阻将迅速减小，在一个固定时间范围内电阻减小值大于一个固定阀值时，微机调制器发出差温报警信号；当感温电缆所处的环境温度回到常温状态时，两根金属导体之间设置的材料层A、材料层B的电阻值恢复到正常监视工作状态，报警信号消除。
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