CN104101438A - 快速响应热电偶温度传感器 - Google Patents

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董雪
兰玉岐
骆明强
耿亚璋
李山峰
高沛
杨晓阳
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Beijing Institute of Aerospace Testing Technology
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Beijing Institute of Aerospace Testing Technology
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Abstract

本发明涉及一种应用于低温高压环境且可以快速响应的热电偶温度传感器。由1双孔刚玉管、2封头、3热电偶感温点、4导热填充材料、5连接螺母、6密封球头座、7定位压紧块、8压紧环、9热电偶线组成。采用新型结构和焊接技术使温度传感器的感温点与封头相接，封头与密封球头座长杆端相接，达到了快速响应的效果，避免了传统灌胶工艺生产周期长、费时费力等弊端。此种热电偶温度传感器能够承受24MPa压强、50g加速度和3000Hz频率的振动强度，可在20K～473K范围内进行高精度温度测量。

Description

快速响应热电偶温度传感器
技术领域
本发明属于传感技术领域，涉及一种应用于低温高压环境且可以快速响应的温度传感器。
背景技术
温度传感器是仪器设备和各种产品中重要的测试器件之一，因其种类繁多、性能稳定、测量准确等优点在生产实践的各个领域中得到广泛应用，为人们的生活提供了无数的便利。
目前能够在低温、高压环境下使用的热电偶温度传感器采用裸露感温点结构，温度传感器感温点采用包裹低温胶的方式固定，但低温胶完全固化时间较长，填充费时费力，生产周期过长，且此方式生产的热电偶温度传感器存在响应时间长、感温点易开路、耐压小等缺点，低温、高压环境下会出现动态测量效果较差、测量值失真等现象，在使用过程中也会存在安全隐患。
为克服上述不足，需研制应用于我国国防领域的新型热电偶温度传感器，使其耐压高、响应时间短、使用温区宽，满足低温、高压环境下的使用需求，保证温度测量值的准确性和可靠性。
发明内容
本发明的目的是：针对现有温度传感器响应时间长、耐压小等不足，研制出一种能够快速响应且能在低温高压环境下长期稳定使用的温度传感器。
本发明的技术解决方案是：用于低温高压环境下的快速响应热电偶温度传感器由封头、热电偶线、密封球头座、定位压紧块、压紧环、连接螺母、导热填充材料、双孔刚玉管组成。
本发明中两根热电偶线一端点焊形成热电偶感温点，热电偶线另一端从双孔刚玉管中穿出，刚玉管有感温点的一端利用导热材料填充，刚玉管有引线的一端插入密封球头座内。封头分别与感温点和密封球头座长杆端相连，连接螺母、定位压紧块和压紧环与密封球头座球头端相连。
本发明采用新型结构使温度传感器的感温点与封头相接，封头与密封球头座长杆端相接，既达到了快速响应的效果，同时解决了以往利用低温胶密封温度传感器前端造成的缺陷，从根本上避免了温度传感器的响应滞后和耐压小的现象。
本发明与现有技术相比有益效果为：
(1)本发明采用铠装密封结构使温度传感器感温点与温度传感器外壳连接，温度传感器感温端因此能够快速感应环境温度，大大缩短了温度传感器的响应时间，避免实际应用中温度传感器响应滞后的现象。
(2)本发明产品结构简单，可靠性强，温度传感器感温端采用焊接工艺密封，历经多次性能试验，能够承受24MPa的压强，能够承受加速度50g、频率3000Hz的振动强度，可在20K～473K范围内进行高精度温度测量。
(3)本发明产品在温度传感器感温点处进行了工艺创新，避免了感温点包裹低温胶的工艺所带来的低温胶固化时间长、填充费时费力、生产周期过长、劳动效率低等缺点，使此种温度传感器能够高效高质批量生产。
附图说明
附图为本发明快速响应温度传感器的结构剖面图。
图中：1双孔刚玉管、2封头、3热电偶感温点、4导热填充材料、5连接螺母、6密封球头座、7定位压紧块、8压紧环、9热电偶线。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细说明本发明的实施案例。
热电偶线9通过点焊形成热电偶感温点3，将热电偶线9的引线一端穿过双孔刚玉管1并插入密封球头座6中。
将经过上述过程制作的温度传感器热电偶感温点3周围填充导热填充材料4之后将其与封头2焊接，再将封头2与密封球头座长杆端焊接。在密封球头座球头端依次装配上定位压紧块7、连接螺母5和压紧环8。

Claims (3)

1.一种低温高压快速响应热电偶传感器，是通过采用铠装密封结构和焊接技术使温度传感器能够快速响应环境温度，实现低温、高压、强震动环境下的高精度测量，且具有长期的可靠性。
2.一种低温高压快速响应热电偶传感器，由1双孔刚玉管、2封头、3热电偶感温点、4导热填充材料、5连接螺母、6密封球头座、7定位压紧块、8压紧环、9热电偶线组成。其特征在于：热电偶线(9)通过点焊形成热电偶感温点(3)，将热电偶线(9)的引线一端穿过双孔刚玉管(1)并插入密封球头座(6)中。热电偶感温点(3)周围填充导热填充材料(4)之后与封头(2)连接，封头(2)与密封球头座长杆端连接。密封球头座球头端依次连接定位压紧块(7)、连接螺母(5)和压紧环(8)。
3.根据权利要求1所述的一种低温高压快速响应热电偶传感器，其特征在于：温度传感器的感温点(3)与封头(2)相接，封头(2)与密封球头座长杆端相接，采用焊接的方式固定。
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