CN1047733A - 陶瓷铂电阻测温元件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铂电阻测温元件的制造方法，该方法包括以刻槽玻璃棒(1)作骨架，铂丝(2)绕在槽内，两段粗铂丝作电阻测量的引线(4)，感温铂丝(2)两端分别与埋入玻璃棒中的铂引线(4)熔接，玻璃棒外套陶瓷管(3)，两端用玻璃粉与陶瓷粉混合物(5)封装，玻璃棒和套管缝隙填充有氧化铝粉(6)。

Description

本发明涉及一种高精确度和高强度电阻测温元件的制造方法，特别是涉及一种玻璃骨架陶瓷铠装铂电阻测温元件的制造方法。

热电阻测温是利用金属导体的电阻值随温度变化而改变的特性来进行温度测量的。目前国内外电阻测温元件主要有以下四种结构：（1）陶瓷体、铂丝内绕式，即将细铂丝绕成螺旋后吊在两孔或四孔的陶瓷壳中，这种结构的热电阻测温元件抗震性较差。（2）陶瓷骨架、铂丝外绕式，即将细铂丝绕在陶瓷杆外表面，涂釉而成，这种结构的测温元件热稳定性较差。（3）玻璃骨架、铂丝外绕式，即将细铂丝绕在刻槽的玻璃棒上，外封玻璃套管，缺点是易碰碎，使用温度受玻璃软化点限制，一般只能用到500℃。（4）云母骨架、铂丝绕制式，即将铂丝绕在片状云母片上而成，其不足之处是受云母热胀或者高温放气影响，使用温度一般只能到420℃，而且不易做成小型元件。

本发明的目的是提供一种抗机械振动，且热反应迅速、高灵敏度和商品大规模可重复性的铂电阻测温元件的制造方法。

本发明的另一目的是提供一种玻璃骨架，陶瓷外壳铠装的铂电阻测温元件制造方法。

本发明的第三个目的是提供一种封装骨架的方法。

本发明的其它目的和优点将在下面的说明书及附图中描述。

在这些附图中：

图1是本发明制造陶瓷工业铂电阻测温元件的工艺流程图;

图2是玻璃骨架整形前处理示意图;

图3是玻璃骨架整形示意图;

图4是引线埋于玻璃骨架后的示意图;

图5是电阻线与引线的焊接图;

图6是引线封装示意图;

图7是粗调阻值线路图;

图8是测温元件二次退火T-t曲线图;

图9是细调阻值线路图;

图10是两组细丝焊点示意图;

图11是本发明方法制得的陶瓷铂热电阻感温元件，其中1-玻璃棒，2-感温铂丝，3-陶瓷管，4-铂引线，5-陶瓷玻璃粉，6-氧化铝粉。

本发明的铂电阻测温元件制法是以刻槽玻璃棒作骨架，将直径为0.02～0.05mm的铂丝缠绕在槽内，通常为双绕无感线圈缠绕，在骨架的一端用两段粗铂丝（长15mm，直径0.3～0.5mm）作电阻测量的引出线，其与细铂丝绕阻熔接后压封在玻璃骨架端部，清洗、退火、细调0℃时的阻值在100±0.1Ω之内，封进陶瓷壳中，两端用玻璃微粉烧结，在骨架与壳体内的环型缝隙填充氧化铝粉，改善热接触，减小自热效应，元件外型尺寸：外径为1.5～5mm，长度为25～40mm。

下面结合附图对本发明的方法进行详细说明。

1、刻槽：

将玻璃棒浸蜡（玻璃棒直径为φ0.8～φ3.8），然后上车床车槽，槽之间螺距为0.12或0.16（mm），经过氢氟酸刻蚀，清洗后玻璃棒上要求留有均匀、光滑的螺纹槽。此玻璃棒将作为铂电阻的骨架芯。

2、焊引线：

a、将一支骨架芯置火焰上，自中间部分烧软，相对拉成尖形，分为两段（见图2）。

b、整形：去掉尖头部分，尾端整形（见图3）。

c、熔焊引线：按图将引线熔埋于整形端，接线端外露约1mm，要求两引线根部间距不小于0.4mm，同时将尾端进一步整形（见图4）。

要求尾部外观呈球面，不得有裂纹、毛刺、气孔，引线牢固，无松动。

3、清洗：

将合格的带有引线的骨架芯件放在5%硝酸溶液内煮5分钟，再放在蒸馏水内煮沸5分钟。

4、烘干：

将骨架放入烘箱，待温度升至80℃时断电，当烘箱内温度降至50℃时取出。

5、绕丝：

（1）确定绕阻值数，做标记。

（2）把每根细丝一端在引线头上绕2～3圈，碰焊。剪去余头，要求每根细丝与引线只有一个焊点（见图5）。

（3）两丝沿螺旋槽无感并绕入槽，要求拉力均匀，无叠搭、松散、脱槽，用小火烤丝头尾，使其与玻璃芯粘住后剪下，尾部约50mm处用灯退火。

（4）将电丝吻合，缠于骨架，待调值时处理。

6、压头：

用火焰将引线端接头处烤软化，把头压入玻璃，并整形，使引线端全部包进去（见图6），外表面光滑无裂纹、夹渣等，然后用万用表检验接触性。

7、清洗、退火（一次）：

a、用10%氢氧化钾溶液煮5分钟（KOH），然后

b、蒸馏水煮5分钟，并用

c、5%硝酸（HNO₃）洗涤，然后

d、用蒸馏水煮5分钟，

e、将组件竖直向下倒挂于退火架，尾丝不得松开，各件互不碰撞，

f、将退火架装入炉内，温度升至620℃保持4小时，断电源，待炉温降至60℃以下取出。

8、粗调阻值（见图7）

a、将选测好的正值铂电阻夹于转换开关“标准”一端，作比较

b，将转换开关拨至“标准”，校准光标，随后拨至“被测”，比较光点位置，如阻值偏差则要用手拧尾丝，直至光点指零为止，取下被测件，

c、将上述被测件装于冰桶内，测Ro℃值如在+0.2范围内为合格，可继续调试。

9、清洗、退火（二次）：

清洗方法与一次清洗相同。

二次退火温度为520℃保温4小时，断电、待炉温降至60℃以下取出（见图8）。

10、细调阻值（见图9）：

a、将冰桶测试头夹在绕阻引线上，放入冰桶降温，30分钟后测R（0℃）电阻值，

b、如果阻值大，将甩尾丝拧麻花，阻值小，将尾丝麻花放松，反复调整至符合技术要求为止，麻花密度以1mm为2～4个为宜。

11、粘尾丝、焊点：

a、在调值后即将尾丝在灯上粘于玻璃芯，尾丝最长不应大于5mm，粘丝后把余丝剪掉，

b、在两组细丝相接处进行焊点，要求两组细丝只有一个相接点（见图10）。

12、配陶瓷管、封装

准备工作：

a、将陶瓷管清洗：方法与上两次相同，将陶瓷管退火950℃至自然降温60℃时取出。

b、将要套管的铂电阻拉尖清洗后，烘干，套管：将陶瓷管套入铂电阻，要求陶瓷管两头长出骨架部分2～3mm，管内填入氧化铝粉

要求氧化铝粉要填实。

封头：将陶瓷粉与玻璃粉混合物封装于陶瓷管两头（混合物比例为陶瓷粉/玻璃粉是6%∶94%）烘干后，进行灯工烧结，烧结时间最长不能超过30秒钟。

13、三次退火：

将铂电阻垂挂退火架上，装入炉内退火520℃保温6小时，断电待炉温温降至60℃后取出。

14、出厂检测：

将铂电阻元件放入冰桶中使用QJ18a电桥测RO℃值，然后放入水沸点槽中测R100℃值，符合出厂标准的，方可出厂。

Claims (5)

1、陶瓷铂电阻测温元件的制造方法包括：

(1)玻璃棒浸蜡刻槽，刻蚀后清洗，使玻璃棒上留有均匀、光滑的螺纹槽；

(2)将骨架芯自中间烧软，分为两段，然后在软端整形并将引线熔埋于整形端；

(3)将带有引线的骨架芯酸煮5分钟，并用蒸馏水煮沸5分钟；

(4)将骨架芯放入烘箱中烘干，然后

(5)确定绕阻值数，将每根细绕丝一端与引线碰焊，两丝沿螺旋槽无感并绕入槽；

(6)用火焰将引线端烤软化，把引线头压入玻璃并整形；

(7)用碱液煮，然后蒸馏水煮，再酸煮，再蒸馏水煮进行清洗，然后将组件竖直向下倒挂于退火架在炉中退火；

(8)粗调阻值；

(9)清洗、退火；

(10)丝调阻值；

(11)在调值后将尾丝粘于玻璃芯，要求两组细丝只有一个相接点：

(12)配陶瓷管，封装，将陷瓷管清洗、退火、套入铂电阻，管内填充氧化铝粉，两端用陶瓷粉与玻璃粉混合后封装于陶瓷管两头，灯工烧结；

(13)三次退火，出厂检测。

2、根据权利要求1所述的方法，其中浸蜡刻槽所用的酸为氢氟酸。

3、根据权利要求1所述的方法，其中酸煮用酸是5%的硝酸。

4、根据权利要求1所述的方法，其中碱液为10%的氢氧化钠溶液。

5、根据权利要求1所述的方法，其中封装用陶瓷粉/玻璃粉为6%（重）∶94%（重）。

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