CN109520634A - 一种快响应铂电阻温度传感器 - Google Patents
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Abstract
一种快响应铂电阻温度传感器，包括承压套管、铠装Pt100铂电阻感温部件，承压套管前端感温部位长度L的内孔为锥形孔,铠装Pt100铂电阻感温部件的前端感温部位为锥形体,两者感温部分的锥度相同并为锥面接触。还在承压套管顶端面与铠装Pt100铂电阻感温部件的顶端面之间充满导热粉末材料,使二个顶端面之间接触传热热阻较小。本发明保证传感器有最小的热惯性,从而达到对被测介质温度快速响应。
Description
技术领域
本发明涉及一种铂电阻温度传感器。
背景技术
压水堆核电站一回路水冷却剂测温用铂电阻温度传感器，为功率测量和安全保护提供温度信号，在安全性、可靠性、稳定性和完整性方面有极高的要求，尤其要求铂电阻温度传感器对冷却剂的温度变化作出快速且准确的反应，井能承受高温、高压环境和冷却剂的高速冲刷的能力。
铂电阻温度传感器的响应时间是温度计对被测介质温度快速变化的响应能力,是温度传感器的重要表征之一。用陶瓷或薄膜Pt100铂电阻敏感元件封装后的温度传感器，由于其结构原因,在构成压水堆核电站一回路水冷却剂测温用铂电阻温度传感器时,在Pt100铂电阻丝与被测介质之间存在较大的热阻和热惯性，因而存在着如下缺点:①传感器响应时间较长,②使传感器的响应时间存在较大的差异,③由于铂电阻丝太细,工作寿命有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种快响应铂电阻温度传感器，使其响应快，从而满足压水堆核电站一回路高温、高压和高速水冷却剂温度测量的要求。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
一种快响应铂电阻温度传感器，其特征在于:包括承压套管、铠装Pt100铂电阻感温部件，承压套管前端感温部位长度L的内孔为锥形孔, 铠装Pt100铂电阻感温部件的前端感温部位为锥形体,两者感温部分的锥度相同并为锥面接触。
更好地，承压套管顶端面与铠装Pt100铂电阻感温部件的顶端面之间充满导热粉末材料并压实导热粉末, 使顶端面之间接触传热热阻小。
更好地，铠装Pt100铂电阻感温部件的前端感温部位的锥形体内包含Pt100铂电阻丝,其双绕在有Al2O3陶瓷柱的螺旋槽内,在铂电阻丝外侧,套有Al2O3的粉末套管,粉末套管在缩径加工时被压碎和压实, 在Al2O3陶瓷柱、铂电阻丝和套管壁之间充满压实了的Al2O3的粉末,达到铂电阻丝的高度绝缘和最小的内部接触传热热阻和热惯性。
更好地，所述铠装Pt100铂电阻感温部件包括铠装套管、Al2O3陶瓷柱、Pt100铂电阻丝、Al2O3粉末套管、引线、绝缘套管、连接体、压紧弹簧部件、散热片、转角接头和高温连接器，连接体、压紧弹簧部件、散热片、转角接头和高温连接器依次连接，连接体与承压套管固定，压紧弹簧部件压紧绝缘套管，承压套管的前端感温部位和铠装Pt100铂电阻温部件前端的感温锥形体插在压套管前端的锥形孔内,使两个锥形面紧密接触，压实导热粉末材料,达到最小的接触传热热阻,从而使外部环境介质的温度能快速传至感温元件Pt100铂电阻丝。
由于本发明承压套管的前端感温部位内孔锥度与铠装Pt100铂电阻温部件的前端锥形体的锥度相同, 铠装Pt100铂电阻温部件前端的感温锥形体插在承压套管前端的锥形孔内,达到最小的接触传热热阻,从而使外部环境介质的温度能快速传至感温元件Pt100铂电阻丝。
还在承压套管顶端面与铠装Pt100铂电阻感温部件的顶端面之间充满导热粉末材料,使二个顶端面之间接触传热热阻较小。
还设置压紧弹簧部件使两个锥形面紧密更接触, 导热粉末在压紧弹簧部件的作用下被压实,热传导更快。
综上，本发明保证传感器有最小的热惯性,从而达到对被测介质温度快速响应。
附图说明
图1为本发明实施例快响应铂电阻温度传感器的结构示意图。
图2是本发明实施例承压套管的结构示意图。
图3是本发明实施例铠装Pt100铂电阻感温部件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作详细描述。
如图1和2所示，一种快响应铂电阻温度传感器,包括承压套管1、铠装Pt100铂电阻感温部件2和导热粉末材料3。
上述承压套管1前端感温部位长度L的内孔为锥形孔, 锥度为2.2o ,铠装Pt100铂电阻感温部件2的前端感温部位长度L也为锥形体锥度也为2.2o,两者的锥度相同, 铠装Pt100铂电阻感温部件2的前端感温部位插入承压套管1前端感温部位的锥形孔中，由此二者的感温部分长度L为锥面接触，能够更好地传热，见图2和3。
上述承压套管1顶端面与铠装Pt100铂电阻感温部件2的顶端面之间充满导热粉末材料3并压实，本实施例中，导热粉末材料3为纯镍粉末。
如图3所示，铠装Pt100铂电阻感温部件2包括铠装套管、Al2O3陶瓷柱2-2 、Pt100铂电阻丝2-3、Al2O3粉末套管2-4、引线2-6 、绝缘套管2-7、连接体2-8、压紧弹簧部件2-9 、散热片2-10、转角接头2-11 和高温连接器2-12。
上述铠装Pt100铂电阻感温部件2的前端感温部位长度L的锥形体内包含着Pt100铂电阻丝2-3,其双绕在有Al2O3陶瓷柱2-2的螺旋槽内,在铂电阻丝2-3外侧,套有Al2O3的粉末套管2-4,粉末套管2-4在缩径加工时被压碎和压实, 这样在Al2O3陶瓷柱2-2、铂电阻丝2-3和套管2-4壁之间充满压实了的Al2O3的粉末。
上述连接体2-8、压紧弹簧部件2-9 、散热片2-10、转角接头2-11 和高温连接器2-12依次连接，连接体2-8与承压套管1固定，压紧弹簧部件2-9压紧绝缘套管2-7，承压套管1的前端感温部位和铠装Pt100铂电阻温部件2 前端的感温锥形体插在压套管1前端的锥形孔内,使两个锥形面紧密接触。
上述承压套管1为316L,铠装Pt100铂电阻感温部件2的铠装套管材料为316L,Pt100铂电阻丝2-3的丝径为0.04mm,引线2-6 的材料为纯镍,绝缘套管的材料为Al2O3、连接体2-8的材料为316,压紧弹簧部件2-9的材料为316,散热片2-10的材料为316,转角接头2-11的材料为316。
Claims (5)
1.一种快响应铂电阻温度传感器，其特征在于:包括承压套管、铠装Pt100铂电阻感温部件，承压套管前端感温部位长度L的内孔为锥形孔, 铠装Pt100铂电阻感温部件的前端感温部位为锥形体,两者感温部分的锥度相同并为锥面接触。
2.根据权利要求1所述的快响应铂电阻温度传感器，其特征在于: 承压套管顶端面与铠装Pt100铂电阻感温部件的顶端面之间充满导热粉末材料。
3.根据权利要求1所述的快响应铂电阻温度传感器，其特征在于: 铠装Pt100铂电阻感温部件的前端感温部位的锥形体内包含Pt100铂电阻丝,其双绕在有Al2O3陶瓷柱的螺旋槽内,在铂电阻丝外侧,套有Al2O3的粉末套管,粉末套管在缩径加工时被压碎和压实, 在Al2O3陶瓷柱、铂电阻丝和套管壁之间充满压实了的Al2O3的粉末。
4.根据权利要求2或3所述的快响应铂电阻温度传感器，其特征在于: 所述铠装Pt100铂电阻感温部件包括铠装套管、Al2O3陶瓷柱、Pt100铂电阻丝、Al2O3粉末套管、引线、绝缘套管、连接体、压紧弹簧部件、散热片、转角接头和高温连接器，连接体、压紧弹簧部件、散热片、转角接头和高温连接器依次连接，连接体与承压套管固定，压紧弹簧部件压紧绝缘套管，承压套管的前端感温部位和铠装Pt100铂电阻温部件前端的感温锥形体插在压套管前端的锥形孔内,使两个锥形面紧密接触，压实导热粉末材料。
5.根据权利要求2或3所述的快响应铂电阻温度传感器，其特征在于: 所述的导热粉末材料为纯镍粉末。
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