CN105509914B - 一种绝缘且抗电磁场的热电偶 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种绝缘且抗电磁场的热电偶，所述热电偶包括第一热电极和第二热电极，所述第一热电极与第二热电极通过第一连接点和第二连接点构成闭合测量回路，在所述第一热电极和第二热电极上连接有电势检测单元，其特征在于，所述热电偶还包括绝缘载体，在所述绝缘载体内设有过孔，所述第一热电极和第二热电极的第一连接点设置在所述过孔内，所述第一连接点与绝缘载体表面之间设有导热绝缘层。由于本发明所述绝缘载体不会受到电磁场而产生热量，从而能够避免热电偶壳体加热影响测量的准确度，另外，通过绝缘导热层与被测物体接触，可以防止被测物体漏电的同时，有利于提高测量使用的安全性。

Description

一种绝缘且抗电磁场的热电偶

技术领域

本发明属于温度测量领域，尤其涉及一种绝缘性能好、在电磁场环境下测量温度准确的热电偶。

背景技术

为更好的实现对电磁炉等加热电器的温度进行控制，一般需要设置温度检测部件，比如设置热敏电阻，根据热敏电阻的温度值与电阻的对应关系，结合热敏电阻的阻值的变化，从而可以计算得到热敏电阻所在场景的温度变化值或者温度值。

由于热敏电阻的温度检测范围一般比较窄，为适应宽温度范围的测量要求，可以选用热电偶作为温度测量元件。但是，在电磁炉等温度高、磁场强的电器设备中，现有的热电偶结构的两个电极连接点容易与被测对象相接触，安全性不高，而且固定所述热电偶的外壳容易被电磁场加热，影响测量的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绝缘且抗电磁场的热电偶，以解决现有技术热电偶结构的两个热电极的连接点容易与被测对象相接触，安全性不高，而且固定所述热电偶的外壳容易被电磁场加热，影响测量的精度的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种绝缘且抗电磁场的热电偶(1)，所述热电偶(1)包括第一热电极(11)和第二热电极(12)，所述第一热电极(11)与第二热电极(12)通过第一连接点(16)和第二连接点(19)构成闭合测量回路，在所述第一热电极(11)和第二热电极(12)上连接有电势检测单元，所述热电偶还包括绝缘载体(13)，在所述绝缘载体(13)内设有过孔(17)，所述第一热电极(11)和第二热电极(12)的第一连接点(16)设置在所述过孔(17)内，所述第一连接点(16)与绝缘载体表面之间设有导热绝缘层(21)。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述第一热电极(11)和第二热电极(12)的第一连接点(16)设置在所述过孔(17)内，所述第一连接点(16)与绝缘载体表面之间设有导热绝缘层(21)具体为：

所述第一热电极(11)和第二热电极(12)位于同一过孔(17)内，所述第一连接点(16)设置于所述过孔(17)一端的过孔(17)内，在所述第一连接点(16)至绝缘载体表面之间的过孔部设有导热绝缘层(21)。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，在所述过孔(17)的一端的过孔内还设置有固定结构(20)，所述第一连接点(16)设置在所述固定结构(20)上。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述第一热电极(11)和第二热电极(12)的第一连接点(16)设置在所述过孔(17)内，所述第一连接点(16)与绝缘载体表面之间设有导热绝缘层(21)具体为：

在所述绝缘载体(13)上设置有两个或者两个以上的过孔，所述第一热电极(11)和第二热电极(12)位于第一过孔(141)和第二过孔(142)内，在所述绝缘载体上设置有凹槽(15)，所述凹槽(15)与所述第一过孔(141)、第二过孔(142)相连，所述第一连接点(16)设置在所述凹槽(15)内，所述第一连接点(16)至绝缘载体表面之间的凹槽部设有导热绝缘层(21)。

结合第一方面，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述导热绝缘层(21)为导热硅脂，所述导热硅脂填充在所述连接点(16)与绝缘载体表面之间，或者所述导热硅脂填充在所述连接点(16)与绝缘载体(1)表面之间，以及在所述绝缘载体(13)与被测物品的接触表面上。

结合第一方面，在第一方面的第五种可能实现方式中，所述绝缘载体上还设置有用于固定所述热电偶的安装孔。

结合第一方面，在第一方面的第六种可能实现方式中，所述安装孔为两个或者两个以上的螺孔(18)，所述螺孔(18)根据所述过孔(17)位置对称分布在所述绝缘载体(13)上。

结合第一方面，在第一方面的第七种可能实现方式中，所述第一热电极(11)与第二热电极(12)相连的第一连接点是通过焊接方式获得。

结合第一方面，在第一方面的第八种可能实现方式中，所述绝缘载体(13)为陶瓷载体。

在本发明中，通过在绝缘载体内设置热电极过孔，将第一热电极和第二热电极设置于所述热电极过孔内，并在第一热电极和第二热电极的第一连接点与绝缘载体表面之间设置有导热绝缘层。由于绝缘载体不会受到电磁场而产生热量，从而能够避免热电偶壳体加热影响测量的准确度，另外，通过绝缘导热层与被测物体接触，可以防止被测物体漏电的同时，有利于提高测量使用的安全性。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的热电偶的截面结构示意图；

图2是本发明第二实施例提供的热电偶的截面结构示意图；

图3是本发明第三实施例提供的热电偶的截面结构示意图；

图4本发明第四实施例提供的所述热电偶的俯视示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所述热电偶，主要目的在于解决现有技术中由于测量的场合的特殊性，比如对于电磁炉或者其它电磁加热设备的温度时，由于传统的热电偶测温方式，容易使得热电偶受到电磁场的影响，比如热电偶的壳体受到电磁场加热，影响热电偶测量温度的准确性，另外，对于电磁密度非常高的设备中，热电偶可能会出现误接触高电压器件时，容易损坏测量设备，或者容易出现使用时的安全事故。为解决上述问题，下面结合附图对本发明所述热电偶进行具体的说明。

实施例一：

如图1为本发明所述热电偶的截面示意图，在图1中，本发明所述绝缘抗电磁场的热电偶1，包括第一热电极11和第二热电极12，所述第一热电极11与第二热电极12通过第一连接点16和第二连接点19构成闭合测量回路，在所述第一热电极11和第二热电极12上连接有电势检测单元，所述热电偶还包括绝缘载体13，在所述绝缘载体13内设有过孔17，所述第一热电极11和第二热电极12的第一连接点16设置在所述过孔17内，所述第一连接点16与绝缘载体表面之间设有导热绝缘层21。

具体的，本发明实施例中所述的第一热电极11和第二热电极12，为两种不同材质的导体，比如可以为铁、镍、铂、铑等中的两种。所述第一热电极11和第二热电极12的两端分别相连，连接位置分别为第一连接点16和第二连接点，由第一热电极11和第二热电极12构成一个闭合的电路。其中，所述第一连接点16可以用焊接的方式将第一热电极11和第二热电极12连接生成，通过焊接的方式连接，可以有效的提高其测量的准确性。其中的焊接方式可以包括但不限于：气焊(如乙炔焊等)、石墨粉焊接法、水银电弧焊接法、盐水电弧焊接法、直流电弧焊接法等。

所述第二连接点可以连接测量仪表，比如将电流表连接在第二连接点处，通过电流表读取当前的电流值，从而得到当前两个连接点的电势差。当然，所述电势检测单元也可以为电压计等器件，通过连接第一连接点和第二连接点，直接读取第一连接点与第二连接点之间的电势差。

所述第一连接点16设置在所述绝缘载体13内，并且通过绝缘导热层可与被测物体的表面进行热接触，通过所述绝缘导热层可避免被测物体的电流或者电压影响，提高测量的安全性。

所述第一连接点16的温度，应当与被测物体的温度基本相同，而所述第二连接点，可包括第一热电极11和第二热电极并非直接相连的方式，比如第一热电极和第二热电极通过电流检测器件相连，但需要保证构成第二连接点的第一热电极和第二热电极的两个端点的温度是相同，从而有利于计算被测点温度值的准确度以及简便性。

在本发明中所述绝缘载体13，可以选用陶瓷或者其它绝缘材料构成的载体，所述绝缘载体可用于承载和固定第一热电极11和第二热电极12，避免被测量物体上的电压电流对测量带来安全方面的影响。

所述过孔17用于安装第一热电极11和第二热电极12，所述过孔17可以为一个或者两个，当需要设置多个热电极时，也可以在所述绝缘载体上设置多个过孔，或者也可以将多个热电极设置在同一过孔中，具体将在后续实施例中具体进行介绍。

如图1所示，所述第一热电极11和第二热电极12设置在同一过孔17中，并且，所述第一连接点设置于所述过孔17的一端，第一连接点16位于所述绝缘载体13的表面以内的区域，在所述第一连接点至绝缘载体表面之间的过孔部设有导热绝缘层21。

当然，作为本发明进一步优选的实施方式中，在所述绝缘载体与被测物体接触的表面也可设置有导热绝缘层，从而能够更加充分的将被测物体的温度传送至所述第一连接点的位置。

本发明实施例通过在绝缘载体内设置热电极过孔，将第一热电极和第二热电极设置于所述热电极过孔内，并在第一热电极和第二热电极的第一连接点与绝缘载体表面之间设置有导热绝缘层。由于绝缘载体不会受到电磁场而产生热量，从而能够避免热电偶壳体加热影响测量的准确度，另外，通过绝缘导热层与被测物体接触，可以防止被测物体漏电的同时，有利于提高测量使用的安全性。

实施例二：

图2为本发明实施例提供的热电偶结构示意图，详述如下：

本发明实施例中所述热电偶1，包括第一热电极11和第二热电极12，所述第一热电极11与第二热电极12通过第一连接点16和第二连接点19构成闭合测量回路，在所述第一热电极11和第二热电极12上连接有电势检测单元，所述热电偶还包括绝缘载体13，在所述绝缘载体13内设有过孔17，所述第一热电极11和第二热电极12位于同一过孔17内，所述第一连接点16设置于所述过孔17一端的过孔17内，在所述第一连接点16至绝缘载体表面之间的过孔部设有导热绝缘层21。在所述过孔17的一端的过孔内还设置有固定结构20，所述第一连接点16设置在所述固定结构20上。

具体的，本发明实施例中所述的固定结构20，可以设置在所述过孔17内的横杆171，所述第一连接点可以设置在所述横杆171上，从而避免所述第一热电极11和第二热电极向远离被测物体的一侧滑动，从而能够更加有效的保证测量的准确度和可靠性。

当然，作为本发明实施例中又一可选的实施方式，所述固定结构20可不限于横杆，还可以设置为挂钩或者卡接的固定方式，在此不作具体限定。

本发明实施例与实施一的不同之处在于，本发明实施例中对于在同一个过孔中设置了固定结构20，以用于固定所述第一连接点16，从而避免第一连接点向远离被测物体的方向滑动，从而能够更为有效的固定所述第一连接点，提高测量的可靠度与稳定性。

实施例三：

图3为本发明第三实施例提供的热电偶的结构示意图，详述如下：

如图3所示，本发明实施例所述热电偶，包括第一热电极11和第二热电极12，所述第一热电极11与第二热电极12通过第一连接点16和第二连接点19构成闭合测量回路，在所述第一热电极11和第二热电极12上连接有电势检测单元，所述热电偶还包括绝缘载体13，在所述绝缘载体13上设置有两个或者两个以上的过孔，所述第一热电极11和第二热电极12位于第一过孔141和第二过孔142内，在所述绝缘载体上设置有凹槽15，所述凹槽15与所述第一过孔141、第二过孔142相连，所述第一连接点16设置在所述凹槽15内，所述第一连接点16至绝缘载体表面之间的凹槽部设有导热绝缘层21。

具体的，本发明实施例中设置有两个过孔，分别为第一过孔141和第二过孔142，可以理解的是，当需要设置更多热电极时，并不局限于两个过孔。

与实施例一不同的，本发明实施例中可以设置有两个或者两个以上的过孔，所述过孔通过所述凹槽相连。具体的，当过孔包括第一过孔141和第二过孔142时，可通过凹槽15直接将所述第一过孔141和第二过孔142相连即可。当包括更多过孔时，可通过一个或者多个凹槽的方式，连接过孔的两个或者多个。即可通过多个凹槽，并且每个凹槽只两接两个过孔，或者也可以通过多个凹槽，每个凹槽连接两个以上的过孔。

本发明实施例中所述第一连接点16，设置于所述凹槽15的底部，也即第一过孔141与第二过孔142的连接位置，并且通过导热绝缘层填充在所述凹槽15中，使得位于凹槽15底部的第一连接点16的温度，与被测物体的温度基本相同，并且可以有效的避免高强度的磁场影响测量的准确性，以及高电压影响测量的安全性。

实施例四：

图4为本发明第四实施例提供的热电偶的结构示意图，详述如下：

本发明实施例所述热电偶结构，在实施例一、二或三的基础上，还进一步包括热电偶的固定结构，其中，所述热电偶的固定结构可以包括设置在所述绝缘载体上的安装孔，所述安装孔可以为一个或者对称分布，或者非对称分布的多个，其中一个种较为常用的设置方式为，在所述绝缘载体上，以所述绝缘载体的中心线进行对称分布两个或者两个以上的螺孔(18)，通过螺孔固定在被测温物体的表面，从而便于得到稳定的测试数据。

当然，所述固定结构还可以包括如卡扣、束紧或者焊接等方式，在此不作具体限定。

在本发明实施例中，还包括对所述绝缘载体13的形状的进一步改进，对于所述绝缘载体与被测物体表面形状相匹配，比如对于球形被测物体，所述绝缘载体可以设置对应的球面，并且在所述球面上设置绝缘导热层，更为准确的进行温度测量。

本发明实施例在实施例一至三的基础上，进一步对固定结构以及绝缘载体的形状作了进一步的说明介绍，使得本发明所述热电偶可以更好的适应不同被测物体的测量要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于电磁炉测温的绝缘且抗电磁场的热电偶，所述热电偶包括第一热电极和第二热电极，所述第一热电极与第二热电极通过第一连接点和第二连接点构成闭合测量回路，在所述第一热电极和第二热电极上连接有电势检测单元，其特征在于，所述热电偶还包括绝缘载体，在所述绝缘载体上设置有第一过孔和第二过孔，所述第一热电极和第二热电极分别位于第一过孔和第二过孔内，在所述绝缘载体上设置有凹槽，所述凹槽与所述第一过孔、第二过孔相连，所述第一连接点设置在所述凹槽内，所述第一连接点至绝缘载体表面之间的凹槽内设有导热绝缘层；所述第一连接点通过导热绝缘层与被测物体接触；在所述凹槽内还设置有固定结构，所述第一连接点设置在所述固定结构上；

所述绝缘载体上还设置有用于固定所述热电偶的安装孔；

所述绝缘载体的与过孔垂直方向的宽度大于所述绝缘载体的与过孔平行方向的宽度。

2.根据权利要求1所述热电偶，其特征在于，所述导热绝缘层为导热硅脂，所述导热硅脂填充在所述第一连接点与绝缘载体表面之间，或者所述导热硅脂填充在所述第一连接点与绝缘载体表面之间以及所述绝缘载体与被测物品的接触表面上。

3.根据权利要求1所述热电偶，其特征在于，所述安装孔为两个或者两个以上的螺孔，所述螺孔根据所述过孔位置对称分布在所述绝缘载体上。

4.根据权利要求1所述热电偶，其特征在于，所述第一热电极与第二热电极相连的第一连接点是通过焊接方式获得。

5.根据权利要求1所述热电偶，其特征在于，所述绝缘载体为陶瓷载体。

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