CN102034573A - 一种动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆，包括外管、热敏材料、芯线、连接件，芯线、热敏材料置于外管内部，连接件密闭固定连接在外管的两端，其特征在于：所述的热敏材料为多组分热敏材料；所述的芯线为两条相互平行、且不相交的相同螺旋线形，两条芯线之间填充有多组分热敏材料。一种用动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆的多组分热敏材料，由下列重量份的组分制成：氧化铁：30～45份；氧化镍：15～30份；氧化锰：2～5份；三氧化二铝：10～18份；三氧化二钴：12～20份；氧化镨：5～10份。本发明采用的热敏材料为多组分热敏材料，工艺适应性好，本发明所采用的连接件本安防水，适合我国北方多雪冰冻和南方的多雨潮湿的各种恶劣环境使用，传感器即装即用，无需激活。

Description

一种动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆
技术领域  本发明涉及一种温度传感器，特别涉及一种动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆。
背景技术  热敏电缆是一种检测长距离和大范围温度分布状态的线状温度传感器。早期的线状温度报警电缆是电阻型和融盐型(亦称开关型)，电阻型温度报警电缆只能检测其沿线存在的平均温度，无法区分一段长的不太高的温升和一段短的较高温升这两种情况；融盐型温度报警电缆虽报警精度较高，但它只能检测温度是否越过报警点，不能反映报警前后温度变化趋势。实际应用中，不仅需要温度报警，更重要的是需要对温度变化过程进行实时监控，以便提前预警，防止安全事故的发生。
发明内容  本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种能够对长距离线域和大范围面域进行温度监测与过温报警的动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆，包括外管、热敏材料、芯线、连接件，芯线、热敏材料置于外管内部，连接件密闭固定连接在外管的两端，其特征在于：所述的热敏材料为多组分热敏材料；所述的芯线为两条相互平行、且不相交的相同螺旋线形，两条芯线之间填充有多组分热敏材料。
本发明是一种检测长距离和大范围温度分布状态的线状温度传感器，其线缆具有任一点感温功能，传感器始终表征其沿线存在的最高温度。它的基本结构包括一对双铰并行彼此隔开一定距离纵向延伸的芯线(热电极)，芯线(热电极)之间紧密填充的隔离材料是用特殊工艺制成的具有负电阻温度系数特性的多组分复合陶瓷热敏粉体材料，最外层是铠装金属外管。热敏电缆采用特殊工艺制成，即将具有热敏特性的瓷棒(多组分热敏材料)、芯线(热电极)和外管组装在一起，通过拉拔加工成所需外径尺寸的热敏电缆；连接件采用全密封结构，安全防水；而其它同类产品连接件为接插式，不防水，插针、插孔易腐蚀导致接触不良，热电特性漂移造成系统故障，误警频发；热敏材料即装即用，无需激活。
优选的，所述芯线为标准K分度号热电偶丝；外管为Inconel 600高温合金。
优选的，所述动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆的测量温度范围为40℃～900℃。
优选的，所述外管的外径为2～3mm。
进一步优选的，所述外管的外径为2.5mm。
线缆外径2～3mm，最佳为2.5mm，热容量小，响应时间短。而其它同类产品线缆外径3mm以上，热容量大，响应时间长。
优选的，所述外管弯曲半径为50mm。
优选的，所述两条芯线的正极绞接，两条芯线的负极绞接。两条芯线之间彼此间隔一段距离，增加热敏电缆抗干扰性能。
一种用于权利要求1所述的动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆的多组分热敏材料，其特征在于由下列重量份的组分制成：
氧化铁：30～45份；氧化镍：15～30份；氧化锰：2～5份；三氧化二铝：10～18份；三氧化二钴：12～20份；氧化镨：5～10份。
本发明较现有技术具有以下优点；
(1)本发明所采用的热敏材料为多组分热敏材料，工艺适应性好，而其它同类产品所采用的热敏材料为单组分热敏材料；
(2)本发明所采用的连接件本安防水，适合我国北方多雪冰冻和南方多雨潮湿的各种恶劣环境使用，而其它同类产品连接件为接插式，不防水，插针、插孔易腐蚀导致接触不良，热电特性漂移造成系统故障，误警频发；
(3)本发明所制作的温度监测与报警电缆即装即用，无需激活，而其它同类产品在使用之前需要10天左右的激活过程，使用极为不便；
(4)本发明线缆外径2-3mm，最佳为2.5mm，热容量小，响应时间短，而其它同类产品线缆外径3mm以上，热容量大，响应时间长。
本发明一种动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆的有益效果是，采用的热敏材料为多组分热敏材料，工艺适应性好，本发明所采用的连接件本安防水，适合我国北方多雪冰冻和南方的多雨潮湿的各种恶劣环境使用，传感器即装即用，无需激活。
附图说明  图1是本发明动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆的结构示意图；
图1中，1是金属外管，2是热敏材料，3是热电极；
图2由本发明动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆制成的温度传感器结构示意图。
图2中，4是是接线端子盒，5是耐高温密封材料，6是补偿导线。
具体实施方式  下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
参见图1，一种动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆，包括外管1、热敏材料2、芯线3，热敏材料2、芯线3置于外管1内部，其特征在于：所述的热敏材料2为多组分热敏材料；所述的芯线3为两条相互平行、且不相交的相同螺旋线形，两条芯线3之间填充有多组分热敏材料2。
所述芯线3为标准K分度号热电偶丝；外管1为Inconel 600高温合金。
所述动态热点表面热电偶型温度报警热敏电缆的测量温度范围为40℃～900℃
所述外管1的外径为2.5mm。
所述外管1弯曲半径为50mm。
所述两条芯线3的正极绞接，两条芯线3的负极绞接。
实施例2
一种用于动态热点表面热电偶型温度报警热敏电缆的多组分热敏材料，其特征在于由下列重量份的组分制成：
氧化铁：30～45份；氧化镍：15～30份；氧化锰：2～5份；三氧化二铝：10～18份；三氧化二钴：12～20份；氧化镨：5～10份。
实施例3
一种用于动态热点表面热电偶型温度报警热敏电缆的多组分热敏材料，其特征在于由下列重量份的组分制成：
氧化铁：45份；氧化镍：15份；氧化锰：5份；三氧化二铝：18份；三氧化二钴：12份；氧化镨：5份。
实施例4
一种用于动态热点表面热电偶型温度报警热敏电缆的多组分热敏材料，其特征在于由下列重量份的组分制成：
氧化铁：30份；氧化镍：20份；氧化锰：2份；三氧化二铝：18份；三氧化二钴：20份；氧化镨：10份。
实施例5
一种用于动态热点表面热电偶型温度报警热敏电缆的多组分热敏材料，其特征在于由下列重量份的组分制成：
氧化铁：33份；氧化镍：30份；氧化锰：3份；三氧化二铝：10份；三氧化二钴：16份；氧化镨：8份。
工作原理：
参见图2，将本发明的动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆两端装配上接线端子盒4，并将动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆的外管1与接线端子盒4焊接，接线端子盒4中用耐高温密封材料5填充；将芯线3与补偿导线6焊接在一起，补偿导线6引出与检测报警装置连接，组成报警器。
参见图1，当热偶型热敏电缆沿线上某一点的温度超过电缆线其余部分的温度时，该点两热电极——芯线3之间的多组分热敏材料2的电阻就会减小，从而在热点形成一个“临时”热端。“临时”热端起着和普通单接点热电偶的热端相同的作用，此时电缆的两热电极——芯线3之间产生一个和温度相对应的热电动势。如果电缆线上有二个热点(T1＜T2)或更多热点，则T2热电极——芯线3之间的多组分热敏材料2的电阻就会减小到低于T1点电阻，两热电极——芯线3之间形成更为有效的电连接，一个新的“临时”热端在T2点产生，与此同时热电极——芯线3之间输出一个和温度T2相对应的热电动势。
总之，电缆的热电动势总是和电缆线上存在的最高温度相对应。
热电极——芯线3之间多组分热敏材料2的实际电阻值没有意义，因为电缆产生的热电动势的大小代表着温度的高低。通过测量热电动势，即可知道电缆线上的最高温度。如果把电缆合理地布置在一个区域内(如一个面上)，那么测得的温度就是该区域(如覆盖面)内存在的最高温度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆，包括外管(1)、热敏材料(2)、芯线(3)，热敏材料(2)、芯线(3)置于外管(1)内部，表面热电偶连接件密闭固定连接在外管(1)的两端，其特征在于：所述的热敏材料(2)为多组分热敏材料；所述的芯线(3)为两条相互平行、且不相交的相同螺旋线形，两条芯线(3)之间填充有热敏材料(2)。
2.根据权利要求1所述的动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆，其特征在于：所述芯线(3)为标准K分度号热电偶丝；外管(1)为Inconel 600高温合金。
3.根据权利要求1所述的动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆，其特征在于：所述动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆的测量温度范围为40℃～900℃。
4.根据权利要求1所述的动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆，其特征在于：所述外管(1)的外径为2～3mm。
5.根据权利要求4所述的动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆，其特征在于：所述外管(1)的外径为2.5mm。
6.根据权利要求1所述的动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆，其特征在于：所述外管(1)弯曲半径为50mm。
7.根据权利要求1所述的动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆，其特征在于：所述两条芯线(3)的正极绞接，两条芯线(3)的负极绞接。
8.一种用于权利要求1所述的动态热点型表面热电偶温度报警热敏电缆的多组分热敏材料，其特征在于由下列重量份的组分制成：
氧化铁：30～45份；氧化镍：15～30份；氧化锰：2～5份；三氧化二铝：10～18份；三氧化二钴：12～20份；氧化镨：5～10份。
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