CN103698041A - 嵌入铂电阻式总温探头 - Google Patents

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杜振宇
杨飞
张丽
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本发明属于飞行器在空中飞行总温测量的技术领域，具体涉及一种嵌入铂电阻式总温探头，解决了现有大气总温探头工艺复杂、难度高、合格率低、精度差的问题。其包括印刷式工业铂电阻和燕尾槽元件骨架，所述的燕尾槽元件骨架外周上沿平行轴线方向上开有若干燕尾槽，印刷式工业铂电阻镶嵌于燕尾槽中。本发明成本低、工艺成熟、精度高、测温精度由0.5℃提高到0.15℃，可以实现双余度、多余度功能。

Description

嵌入铂电阻式总温探头
技术领域
本发明属于飞行器在空中飞行总温测量的技术领域，具体涉及一种嵌入铂电阻式总温探头。
背景技术
目前，国内外铂电阻总温探头的测温元件是将直径Ф0.04mm的铂丝绕制在金属骨架上。其制造工艺包括元件骨架的绝缘处理、绕丝、转接、调阻、封装等工序，制造工艺复杂、制造难度大、成品率低、精度差（约0.5℃），尤其对于双余度的总温探头来说，其制造工艺更加复杂，成品率更低。图1和图2分别为单余度和双余度测温元件，
该种类型的测温元件制造过程中，先对元件骨架表面涂一层绝缘材料，进行绝缘处理。然后将Ф0.04mm的铂丝缠绕在元件骨架上，绕制时要保证合适的张力，张力过大会导致铂丝断掉，张力过小会导致铂丝松散。在绕制过程中铂丝断掉的概率非常大，铂丝为非常昂贵的金属，绕制成本很大。绕丝完成后再在外表面涂抹绝缘材料，转接头不涂抹，绝缘材料凝固后开始转接导线和调阻，调阻焊接导线时要保证焊接点在1.2mm的范围内，焊接调阻难度很大，铂丝的在转接完成后再涂绝缘材料固定，绝缘材料凝固后，铂电阻总温探头制造完成。通过上述的工序可以看出测温元件制造工艺复杂、合格率低。单余度的铂电阻总温探头制造已经非常复杂，双余度或者多余度的总温探头更加复杂、合格率更低。图1和图2为铂丝绕制示意图。
发明内容
本发明解决了现有大气总温探头工艺复杂、难度高、合格率低、精度差的问题，以及双余度或者多余度总温探头的技术问题。
本发明采用如下的技术方案实现：
嵌入铂电阻式总温探头，包括印刷式工业铂电阻和燕尾槽元件骨架，所述的燕尾槽元件骨架外周上沿平行轴线方向上开有若干燕尾槽，印刷式工业铂电阻镶嵌于燕尾槽中。
所述的燕尾槽元件骨架为两头细中间粗的台阶式圆柱形结构，燕尾槽开设于中间凸起部分的外圆周上。
印刷式工业铂电阻通过耐高温环氧树脂黏结于燕尾槽中。
本发明具有如下有益效果：成本低、工艺成熟、精度高、测温精度由0.5℃提高到0.15℃，可以实现双余度、多余度功能。 本发明与现有总温探头参数对比见表1，
表1 
Figure 2013106237321100002DEST_PATH_IMAGE001
Figure 942700DEST_PATH_IMAGE002
Figure 2013106237321100002DEST_PATH_IMAGE003
Figure 797523DEST_PATH_IMAGE004
Figure DEST_PATH_IMAGE005
Figure 577260DEST_PATH_IMAGE006
 现在总温探头 嵌入式总温探头
工艺 复杂 较简单
成本 约3000元 约2000元
精度 ±0.5℃ ±0.15℃
双余度实现 难实现 容易实现
附图说明
图1为现有单余度测温元件示意图，
图2为现有双余度测温元件示意图
图3为本发明单余度结构示意图，
图4为本发明双余度结构示意图，
图中：1-燕尾槽元件骨架，2-燕尾槽，3-印刷式工业铂电阻。
具体实施方式
嵌入铂电阻式总温探头由印刷式工业铂电阻和燕尾槽元件骨架构成。燕尾槽元件骨架1外周上沿平行轴线方向上开有若干燕尾槽2，印刷式工业铂电阻3镶嵌于燕尾槽2中。燕尾槽元件骨架1为两头细中间粗的台阶式圆柱形结构，燕尾槽2开设于中间凸起部分的外圆周上。印刷式工业铂电阻作为总温探头的传感器部分，代替绕丝类测温元件。印刷式工业铂电阻由陶瓷基体层、铂膜层、玻璃层和引线组成。印刷式工业铂电阻制造工艺非常成熟，测温精度高（可达0.15℃）。印刷工业铂电阻固定方法采用耐高温环氧树脂固定，这可以有效缓解材料膨胀系数不同产出的应力对印刷工业铂电阻的损伤。采用耐高温环氧树脂将印刷式铂电阻黏结固定在燕尾槽元件骨架上。如图1。
嵌入式铂电阻式总温探头在飞行器飞行中，在测温元件处将气流完全阻滞。该阻滞温度由测温元件感受，并转换成电阻信号，根据电阻值即可计算出总温。
本发明难度较大的双余度或者多余度的总温探头则也可实现。印刷式铂电阻尺寸较小，只须在燕尾槽固定架上设置两个或者多个燕尾槽，再装入相应数目的印刷式铂电阻，那么便是双余度或者多余度总温探头。如图2。
现有总温探头工艺复杂、成本高、精度低。嵌入铂电阻式总温探头采用印刷式工业铂电阻，印刷式工业铂电阻工艺成熟，成本低，嵌入铂电阻式总温探头测温精度由0.5℃提高到0.15℃，可以实现双余度、多余度功能。

Claims (3)

1.一种嵌入铂电阻式总温探头，其特征在于包括印刷式工业铂电阻（3）和燕尾槽元件骨架（1），所述的燕尾槽元件骨架（1）外周上沿平行轴线方向上开有若干燕尾槽（2），印刷式工业铂电阻（3）镶嵌于燕尾槽（2）中。
2.根据权利要求2所述的嵌入铂电阻式总温探头，其特征在于所述的燕尾槽元件骨架（1）为两头细中间粗的台阶式圆柱形结构，燕尾槽（2）开设于中间凸起部分的外圆周上。
3.根据权利要求1或2所述的嵌入铂电阻式总温探头，其特征在于印刷式工业铂电阻（3）通过耐高温环氧树脂黏结于燕尾槽（2）中。
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