CN105698950B - 包括缠有纤维的中心导体的基于共晶连续热传感元件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了包括缠有纤维的中心导体的基于共晶连续热传感元件。一种共晶传感元件，其包括沿着第一轴线延伸以便限定一个长度的导电芯。所述芯涂覆有被配制来提供所期望的热响应特性的共晶材料。所述共晶传感元件还包括设置在所述导电芯的外表面上的绝缘纤维层。所述绝缘纤维层包括沿着所述导电芯的所述长度延伸的股。

Description

包括缠有纤维的中心导体的基于共晶连续热传感元件
技术领域
本发明整体涉及连续传感元件，并且更具体地，涉及包括缠有纤维的中心导体的连续热传感元件。
背景技术
基于共晶连续热传感元件通常形成为包括中心导体(例如像导线)的同轴元件。当前用于制造连续热传感元件的生产方法结合管状或碎陶瓷绝缘体作为将中心导体与外壳或护罩隔离的手段。然而，当在加工和安装期间操纵和处理感测元件时，管状或碎陶瓷绝缘体容易出现不一致和瞬变的性能。
发明内容
根据一个非限制性实施方案，一种共晶传感元件包括沿着第一轴线延伸以便限定一个长度的导电芯。所述芯涂覆有被配制来提供所期望的热响应特性的共晶材料。所述共晶传感元件还包括设置在所述导电芯的外表面上的绝缘纤维层。所述绝缘纤维层包括沿着所述导电芯的长度延伸的股。
根据另一个非限制性实施方案，一种形成共晶传感元件的方法包括将绝缘纤维股的第一纤维端部联接到导电芯的第一芯端部。所述方法还包括沿着所述导电芯的长度缠绕所述绝缘纤维股。所述方法还包括：将所述绝缘纤维的第二端部联接到所述导电芯的第二芯端部，以使得所述绝缘纤维形成螺旋形绝缘纤维层。
附图说明
根据下面结合附图的具体实施部分，本发明前述和其他特征及优点是显而易见的，在附图中：
图1示出纤维缠绕装置，其被配置来围绕延伸穿过缠绕部附近区域的芯的外表面缠绕绝缘纤维；
图2示出传感元件，其包括设置在护套中的芯和缠绕在所述芯的外表面上的绝缘纤维层；并且
图3是包括绝缘纤维层的导电芯的近距离视图，所述绝缘纤维层根据螺旋布置缠绕在所述导电芯的外表面上以便形成限定每一对纤维节段之间的空隙的多个纤维节段。
具体实施方式
参照图1，根据一个非限制性实施方案示出了纤维缠绕装置100。纤维缠绕装置100包括装载有绝缘纤维缠绕部104(即，卷绕股)的卷轴102。绝缘纤维缠绕部104可以由各种绝缘材料形成，包括但不限于陶瓷和玻璃。导电芯涂覆有共晶材料，例如像共晶盐材料，并且被馈送到缠绕部附近区域107以便形成共晶传感元件。根据一个实施方案，纤维缠绕装置100沿着芯106的长度轴向移动，同时将绝缘纤维股108直接缠绕在芯106的外表面上。根据另一个实施方案，缠绕装置100保持固定，并且当芯106越过卷轴102被轴向馈送时，纤维股108直接缠绕到芯106的外表面上。
现在转向图2，根据一个非限制性实施方案示出了连续共晶传感元件110。共晶传感元件110包括芯106、护套112和绝缘纤维层114。芯106可以由各种耐高温导电材料形成，包括但不限于钢或镍。护套112是由例如镍基合金(如因科镍合金625)形成。芯106具有第一直径并且护套112具有大于所述第一直径的第二直径。因此，芯106可以设置在护套112内。根据一个实施方案，护套112包括导电材料。
绝缘纤维层114可以形成为绝缘材料(包括但不限于玻璃或陶瓷)的单股或矩阵线程。绝缘纤维层114沿着芯106的长度并且在护套112的端部与形成于芯106的端部处的接触端子115之间延伸。护套112可以设置在绝缘纤维层114和涂覆有共晶材料的芯106之上，从而形成同轴的连续共晶传感元件110。以这种方式，绝缘纤维层114将芯106与护套112隔离。
参照图3，示出包括在共晶传感元件110中的芯106的近距离视图。芯106包括直接缠绕在其上的绝缘纤维层114。绝缘纤维层114以螺旋布置缠绕，从而形成多个纤维节段116并且限定每一对纤维节段116之间的空隙118。空隙118的距离可基于每个纤维节段116相对于彼此在芯106上缠绕的接近程度(即，紧密程度)而改变。空隙118的距离(即，每个纤维节段116之间的距离)可以控制共晶传感元件110的时间常数，并且还可以控制共晶传感元件110的一致性/灵敏度。例如，时间常数和一致性/灵敏度的延迟可随着空隙宽度(即，距离(d))的减小而增加。可替代地，时间常数和一致性/灵敏度的延迟随着空隙距离(d)的增大而减少。此外，由绝缘纤维层114提供的绝缘性能是与空隙距离负相关的绝缘性能。例如，绝缘性能随着空隙118的距离(d)的减小或增大而相应地增加或减少。
虽然仅结合有限数量的实施方案对本发明进行了详细描述，但应易于理解，本发明不限于这些公开的实施方案。相反，可对本发明进行修改，以引入以上未描述但与本发明精神和范围相称的任何数量的变化、改变、替代或等同布置。另外，虽然已描述了本发明的各种实施方案，但应理解，本发明的各个方面可仅包括所述实施方案中的一些。因此，本发明并不被视为受限于前面的描述，而是仅受限于所附权利要求书的范围。

Claims (10)

1.一种共晶传感元件，其包括：
沿着第一轴线延伸以便限定一个长度的导电芯，所述导电芯涂覆有被配制来提供所期望的热响应特性的共晶材料；以及
设置在所述导电芯的外表面上的绝缘纤维层，所述绝缘纤维层包括沿着所述导电芯的所述长度延伸的股，
其中，所述股包括限定每个纤维节段之间的多个空隙的多个纤维节段，每个空隙的空隙宽度控制所述共晶传感元件的时间延迟。
2.如权利要求1所述的共晶传感元件，其中节段的数量控制所述共晶传感元件的绝缘性能。
3.如权利要求2所述的共晶传感元件，其中所述股包括陶瓷。
4.如权利要求2所述的共晶传感元件，其中所述股包括玻璃。
5.如权利要求2所述的共晶传感元件，其还包括包围所述导电芯的护套，所述绝缘纤维层插入在所述导电芯与所述护套之间。
6.一种形成共晶传感元件的方法，所述方法包括：
利用共晶材料来涂覆导电芯；
将绝缘纤维股的第一纤维端部联接到所述导电芯的第一芯端部；
沿着所述导电芯的长度缠绕所述绝缘纤维股；以及
将所述绝缘纤维股的第二纤维端部联接到所述导电芯的第二芯端部，以使得所述绝缘纤维股形成螺旋形绝缘纤维层，
其中，所述绝缘纤维股包括限定每个纤维节段之间的多个空隙的多个纤维节段，所述方法还包括调整时间延迟以便基于每个空隙的空隙宽度来调整所述共晶传感元件的时间延迟。
7.如权利要求6所述的方法，其还包括基于节段的数量来调整所述共晶传感元件的绝缘性能。
8.根据权利要求7所述的方法，其还包括由陶瓷形成所述股。
9.根据权利要求7所述的方法，其还包括由玻璃形成所述股。
10.根据权利要求7所述的方法，其还包括：围绕所述导电芯设置护套，以使得所述绝缘纤维层插入在所述导电芯与所述护套之间。
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