CN114623946A - 一种热电势探头 - Google Patents

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CN114623946A
CN114623946A CN202210243247.0A CN202210243247A CN114623946A CN 114623946 A CN114623946 A CN 114623946A CN 202210243247 A CN202210243247 A CN 202210243247A CN 114623946 A CN114623946 A CN 114623946A
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heating
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李乾武
安英辉
史芳杰
王春辉
万璟
方奎元
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Guangdong Nuclear Power Joint Venture Co Ltd
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China General Nuclear Power Corp
CGN Power Co Ltd
Guangdong Nuclear Power Joint Venture Co Ltd
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Abstract

本发明公开的热电势探头采用设有电路板的手持外壳，外壳设有抵触端，抵触端设有探测组件，探测组件包括第一加热单元、第二加热单元、第一热电偶和第二热电偶，两个热电偶的结点抵接在两个加热单元的散热区的重叠区，重叠区由两个加热单元按设定规则加热。该热电势探头采用两个加热单元，通过调节它们的加热温度差使重叠区内两个热电偶的结点温差达到适合测量状态，测量结果准确。

Description

一种热电势探头
技术领域
本发明属于金属结构无损检测领域，具体涉及热电势率的检测仪器。
背景技术
热电势率(热电势系数、赛贝克系数)常用微分法测量。原理是：在样品表面有温差的两个测量点分别设置(焊接或粘结)一个热电偶，这两个测量点的温差尽量小，用高灵敏电压表测定热电偶引脚(共四个)间电位差，结合已知的热电偶温度函数和热电偶材料热电势率，计算样品的热电势率【低温物理学报，10(2)：161～163，1988；低温与超导，25(1)：39～43，1997】。
热电势率的实验室测量仪器，采用控温的封闭样品室，用样品座承载预定尺寸样品，加热样品的一端形成温度梯度。热电偶结点的位置，即测量点的设置，根据样品性能和样品室温度确定，使测量点温差(热电偶的结点温差)处于适合测量状态，最好低于1K。具体可参考德国耐驰公司(NETZSCH)的《SBA-458型塞贝克系数和电导率仪操作手册》。
用热电势率评估核电设备的热老化、辐照脆化和氢致脆化，灵敏度高，表面光洁度、形状和尺寸的影响较小。工业巡检测量热电势率是在半开放环境中用探头抵触测试对象表面，用探头内的加热单元产生温度梯度。该探头称为“热电势探头”。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，如何改进工业巡检的热电势率检测。
本发明提供一种热电势探头。
该热电势探头包括设有电路板的手持外壳，所述外壳设有连接检测主机的输出输入端和抵触检测对象表面的抵触端，所述抵触端设有探测组件，所述探测组件包括：
第一加热单元，与所述电路板电性连接而受控于所述检测主机，设有第一加热端，所述检测对象表面与所述第一加热端相接而形成第一加热区以及围绕所述第一加热区的第一散热区；
第二加热单元，与所述电路板电性连接而受控于所述检测主机，设有第二加热端，所述检测对象表面与所述第二加热端相接而形成第二加热区以及围绕所述第二加热区的第二散热区，所述第二散热区与所述第一散热区部分重叠而形成重叠区；以及
第一热电偶与第二热电偶，分开固定安装于所述手持外壳上，二者的引脚分别与所述电路板电性连接，二者的结点分开抵接在所述重叠区的不同位置上；
在所述第一加热单元与所述第二加热单元按设定规则加热，并在所述第一热电偶和第二热电偶监测到的温差在预定数值时，所述检测主机记录所述第一热电偶和第二热电偶的测量数据。
容易理解的，在检测对象表面，每个加热单元的独立热场为单峰形(对圆形加热端)或直线山岭形(对直条形加热端)，两个散热区的边界是检测对象本体温度等温线(图8、图9)，其实际位置取决于加热单元的加热温度以及检测对象的本体温度、散热性能。
两个加热单元共同加热——工作在检测对象本体温度以上时，重叠区的热场是山谷形(或马鞍形)。检测对象本体温度和散热性能仅影响“山谷”的边界和形成过程。因为重叠区内(两峰间山坡)温度梯度相对平缓，所以通过调控两个加热单元的加热温度差(标记为ΔT，是两个加热端的温度差，传导加热时也是两个加热区的温度差)，能够使两个热电偶的结点温差达到适合测量状态——在1K左右。使用该热电势探头测量热电势率，可采用ΔT循环扫描的动态法，或ΔT为固定值的稳态法。
仅有一个加热单元也能测量，但调控对象是加热单元与检测对象本体的温差(即单峰峰高)，容易受检测对象本体温度和散热性能的影响。本发明采用两个加热单元共同加热，通过调节ΔT使重叠区内两个热电偶的结点温差达到适合测量状态，测量结果准确。
可选择的，所述第一热电偶内置于第一传感单元，所述第二热电偶内置于第二传感单元。
可选择的，所述第一加热单元包括：第一电热芯，与所述电路板电性连接而受控于所述检测主机；第一导热套，包裹所述第一电热芯和传导热量，其顶端为所述第一加热端；第一隔热套，包裹所述第一导热套并且使所述第一加热端露出，其底部与所述抵触端的端面固定连接；以及第三热电偶，用于控制加热温度，紧贴第一导热套的侧壁，其引脚与所述电路板电性连接。所述第二加热单元包括：第二电热芯，与所述电路板电性连接而受控于所述检测主机；第二导热套，包裹所述第二电热芯和传导热量，其顶端为所述第二加热端；第二隔热套，包裹所述第二导热套并且使所述第二加热端露出，其底部与所述抵触端的端面固定连接；以及第四热电偶，用于控制加热温度，紧贴第二导热套的侧壁，其引脚与所述电路板电性连接。
可选择的，所述第三热电偶的结点位于所述第一加热端并且抵触所述检测对象表面，所述第四热电偶的结点位于所述第二加热端并且抵触所述检测对象表面。
采用上述结构，加热单元的内置热电偶也用于采集测量数据，一次测量获得多组数据，测量效率高；在个别热电偶损坏时不影响测量，耐用性好。
可选择的，所述抵触端上还设有热电偶连接器，所述热电偶连接器由固定接线座和活动压线件通过铰链或插孔-插针连接组成，所述第一热电偶、所述第二热电偶、所述第三热电偶与所述第四热电偶四者的引脚分别在所述外壳之外通过所述热电偶连接器与所述电路板连接。
采用上述结构，热电偶损坏后，可以很方便地进行替换。
可选择的，所述第一加热端和所述第二加热端的端面均为圆形，在所述抵触端端面的垂直方向视图中：所述第一热电偶的结点和所述第二热电偶的结点位于所述第一加热端的中心和所述第二加热端的中心的直线连线的中点两侧。
采用上述直线排列结构的探测组件，其所在直线线段两端设置两个加热单元，结构紧凑，便于携带和操作。
可选择的，所述探测组件为1～3个，在所述抵触端端面的垂直方向视图中：所述探测组件相互平行、紧邻排列并两端对齐，所有的所述第一加热端位于同侧并且加热温度同步，所有的所述第二加热端的加热温度同步。
采用上述结构，在一个探头上设置多个探测组件，一次测量获得多组数据，测量效率高；在个别热电偶损坏时不影响测量，耐用性好。
可选择的，所述第一加热端和所述第一加热端端面均为直条形并相互平行对齐、两端对齐，所述第一传感单元和所述第二传感单元均为2～4个并一一对应组成2～4组，在所述抵触端端面的垂直方向视图中：每组的两个热电偶结点分别位于所述第一加热端和所述第二加热端的端面间垂直连接线的中点两侧。
采用上述结构，两个加热单元之间的热场等温线平行，上述热场内设置多组热电偶，性能可靠、测量快速。
可选择的，所述第一热电偶的结点与所述第二热电偶的结点在抵触压力下均可在预定的高度范围内弹性伸缩。
采用上述结构，一是保证热电偶结点的可靠抵触，二是减少热电偶的意外碰撞损坏，三是适用于罐体或管道的曲面表面。
可选择的，所述探测组件还包括一个柱体形的安装座，所述安装座的一端垂直固定在所述抵触端端面上，所述安装座设有沿轴向伸展的一对传感单元安装通孔，所述传感单元安装孔的内壁设有朝向所述抵触端的限位台阶，所述第一传感单元与第二传感的单元分别安装在所述传感单元安装通孔内。
所述第一传感单元还包括：
第一导向柱，其外壁设有抵接在所述限位台阶下方的第一限位凸环，以第一限位凸环为界，其上部设有开口于端面、容纳所述第一热电偶的第一空腔，其下部的末端可滑动地穿入所述外壳上的一个通孔内，所述第一热电偶的结点固定在并突出于其上部端面；
第一圆柱弹簧，其自由长度大于所述限位台阶与所述抵触端的间距，其过盈配合地环绕所述第一导向柱的下部，并且两端抵接在第一限位凸环与所述抵触端端面之间；
第一绝缘盖，其平板形头部封闭于所述第一导向柱的上部末端，其筒状尾部伸入第一空腔内；以及
第一导管，其一端连接有第一引脚定位套。所述第一热电偶的引脚穿过所述第一引脚定位套而收束在所述第一导管内，所述第一引脚定位套的自由端嵌入所述第一绝缘盖的尾部，所述第一热电偶的结点固定在并突出于所述第一绝缘盖的顶面。
本发明公开的热电势探头采用设有电路板的手持外壳，外壳设有抵触端，抵触端设有探测组件，探测组件包括第一加热单元、第二加热单元、第一热电偶和第二热电偶，两个热电偶的结点抵接在两个加热单元的散热区的重叠区，重叠区由两个加热单元按设定规则加热。该热电势探头采用两个加热单元，通过调节它们的加热温度差使重叠区内两个热电偶的结点温差达到适合测量状态，测量结果准确。
附图说明
后面的附图应结合具体实施方式部分使用。附图中：
图1是实施例一的立体图；
图2是实施例一的爆炸图；
图3a是实施例一的正视图；
图3b是实施例一的右视图；
图4是实施例一的仰视图；
图5是实施例一中探测组件的装配立体图，未绘出抵触端和螺栓；
图6是实施例一中两个传感单元的剖面图；
图7是实施例一中传感单元安装座剖去一半后的立体图；
图8是在检测对象表面实施例一的第一散热区的示意图；
图9是在检测对象表面实施例一的第二散热区与第一散热区的重叠示意图；
图10是在检测对象表面实施例一的探测组件抵接位置示意图；
图11是在检测对象表面实施例二的探测组件抵接位置示意图；
图12是在检测对象表面实施例三的探测组件抵接位置示意图；
图13是在检测对象表面实施例四的探测组件抵接位置示意图；
图14a是实施例四中第一加热单元的导热套的立体图；
图14b是实施例四中第一加热单元的导热套的另一立体图；
图15是实施例五的仰视图；
图16是在检测对象表面实施例六的探测组件抵接位置示意图；
具体实施方式
为充分理解本发明的内容，下面结合附图介绍实施例。
在本说明书中：“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”及“外”等方位指示词，是基于附图所示的观察角度；“周向”是指沿着圆心是横截面中心的一个圆周；热电偶的结点包括两个热电偶引脚的焊接界面及紧邻焊接界面的一段儿。
实施例一
热电势探头，请参阅图1至图7，它包括适合手持、内封有电路板5的外壳1。外壳1为铝合金构件，包括连接检测主机的输出输入端12和抵触检测对象表面的抵触端11。外壳1设有通过螺钉固定的外壳盖101。外壳盖101的外侧面和外壳1的其他外壁之上设有便于手持的防滑纹。
输出输入端12设有与电路板5电性连接的航空插座3，航空插座3用于接入检测主机的连接线缆。检测主机还包括高灵敏电压表、电压表信号处理电路、数据处理与存储电路、加热控制电路、电源电路和操作面板等部件。
抵触端11设有一个探测组件2和四个热电偶连接器4。
探测组件2包括第一加热单元21、第二加热单元22、第一传感单元23、第二传感单元24和安装座27。第一加热单元21与第二加热单元22的结构一致，并且相互间隔。第一传感单元23与第二传感单元24的结构一致，并且均设置在安装座27内。第一加热单元21、第二加热单元22、第一传感单元23与第二传感单元24的位置固定。两个传感单元分别独立于两个加热单元。
第一加热单元21包括第三热电偶(附图中未绘出)、第一电热芯212，第一导热套213和第一隔热套214。第一电热芯212为电热丝-陶瓷加热棒，与电路板5连接受控于所述检测主机，其底部设置用于测温的第三热电偶。第一导热套213是柱状的铜构件，其包裹第一电热芯212和传导热量，其圆形的顶端为第一加热端21b。第一隔热套214为耐热塑胶构件，其包裹第一导热套213并且使第一加热端21b露出，其底部与抵触端11的端面通过螺钉固定连接。第三热电偶紧贴第一导热套213的内侧壁，其引脚通过电路板5与所述检测主机连接。
具体地，第一导热套213为圆桶状，具有开口于尾端端面的内腔2134，其外侧壁设有一个卡位凸环2131，以卡位凸环2131为界分为头部和尾部，其尾部的侧面被第一隔热套214包裹，卡位凸环2131的底面抵接在第一隔热套214的顶端端面上。
在其他近似的实施例中，第一电热芯212可以是半导体陶瓷电热棒；或者用激光器件替代第一电热芯212，该激光器件通过吸光发热的第一导热套213间接作用于检测对象；或者用电磁器件替代第一电热芯212，该电磁器件通过吸收电磁波发热的第一导热套213间接作用于检测对象。
请参见图8，所述检测对象表面与抵触端11相对应位置标记为11a，第一加热端21b在所述检测对象表面的抵接位置为第一加热区21a。第一加热单元21使第一加热区21a升温，在检测对象表面生成环绕第一加热区21a、以检测对象本体温度等温线为边界的第一散热区21f。为简单示意，图8～图13以及图16中，检测对象表面是一个平面。
第二加热单元22：与电路板5连接受控于所述检测主机，设有圆形的第二加热端22b。第二加热单元22与第一加热单元21结构一致，具体包括：第二电热芯，与电路板5电性连接而受控于所述检测主机；第二导热套，包裹所述第二电热芯和传导热量，其顶端为第二加热端22b；第二隔热套，包裹所述第二导热套并且使第二加热端22b露出，其底部与抵触端11的端面固定连接；以及第四热电偶(附图中未绘出)，用于控制加热温度，紧贴第二导热套的侧壁，其引脚与电路板5电性连接。
请参见图9，第二加热端22b在所述检测对象表面的抵接位置为第二加热区22a。第二加热单元22使第一加热区22a升温，在检测对象表面生成环绕第二加热区22a、以检测对象本体温度等温线为边界的第二散热区22f。第二散热区22f与第一散热区21f的分布空间部分重叠而形成重叠区。
安装座27的主体为柱体形，其一端设有法兰272并且通过螺栓垂直固定在抵触端11端面上，其设有沿轴向伸展的一对传感单元安装通孔271。传感单元安装孔271的内壁设有朝向抵触端11的限位台阶273。第一传感单元23与第二传感的单元24分别安装在传感单元安装通孔271内。
第一传感单元23包括第一热电偶231、第一导向柱232、第一绝缘套233、第一圆柱弹簧234和第一导管235。
第一导向柱232，其外壁设有抵接在限位台阶273下方的第一限位凸环2321，以第一限位凸环2321为界，其上部设有开口于端面、容纳第一热电偶231的第一空腔，其下部的末端可滑动地穿入外壳11上的一个通孔内。
第一圆柱弹簧234，其自由长度大于限位台阶273与抵触端11端面的间距，其过盈配合地环绕第一导向柱232的下部，其两端抵接在第一限位凸环2321与抵触端11端面之间。
第一绝缘盖233，其平板形头部封闭于第一导向柱232的上部末端(即第一空腔的一个开口)，其筒状尾部伸入第一空腔内。
第一导管235，其一端连接有第一引脚定位套236。
第一热电偶231的引脚穿过第一引脚定位套236而收束在第一导管235内，第一引脚定位套236的自由端嵌入第一绝缘盖233的尾部，第一热电偶231的结点固定在并且突出于第一绝缘盖233的顶面。即：第一热电偶231的结点固定在并且突出于第一传感单元23的顶端端面，从而第一热电偶231的结点在抵触压力下可在预定的高度范围内弹性伸缩。
具体地，第一绝缘套233、第一导管235和第一引脚定位套236均为耐热弹性塑胶构件。第一导向柱232，其下部自末端起至少50％长度范围内是侧壁局部刨为平面的圆柱形，从而能支撑第一圆柱弹簧234又减少二者相对滑动摩擦。
第二传感单元24包括第二热电偶241。第二热电偶241的装配结构与第一热电偶231一致。第二热电偶241的结点固定在并且突出于第二传感单元24的顶端端面，第二热电偶241的结点在抵触压力下均可在预定的高度范围内弹性伸缩。
第二热电偶241与第一热电偶231的引脚分别通过电路板5与所述检测主机连接。第二热电偶241与第一热电偶231的四个引脚，其电位信号由电路板5接收和处理为抗干扰的传输信号。传输信号通过航空插座3和线缆传输到所述检测主机，检测主机内的高灵敏电压表用于检测上述引脚的电位差。
请参见图4，在抵触端11端面的垂直方向视图中：探测组件2呈直线排列结构，第一热电偶231的结点、第二热电偶241的结点、第一加热端21b的中心和第二加热端22b的中心，四者位于一个直线线段上，前二者对称地位于该直线线段中点两侧。即探测组件2为直线排列结构，其所在直线的两端是两个加热单元。
在其他近似的实施例中，第一热电偶231的结点和第二热电偶241的结点可以非对称地位于上述直线线段中点两侧。
请参见图10，第一热电偶231的结点在所述检测对象表面的抵接位置标记为231a，第二热电偶241的结点在所述检测对象表面的抵接位置标记为241a。231a与241a位于第一加热区21a中心与第二加热区22a中心的连线中点两侧。231a和241a与第一加热区21a中心的距离不同，所以它们在21f的不同等温线上。231a和241a与第二加热区22a中心的距离不同，所以它们在22f的不同等温线上。
第一加热区21a与第二加热区22a均高于检测对象本体温度时，231a和241a之间的温差(两个热电偶的结点温差)由第一加热区21a与第二加热区22a的温差(即ΔT)进行调节。当第二加热单元不工作时，可调节第一加热区21a温度与检测对象本体温度的差值，从而调节231a和241a之间的温差。采用两个加热单元，工作在检测对象本体温度以上，可以一个加热另一个自然冷却，从而方便调节ΔT和231a和241a的温差。重叠区内温度梯度相对平缓，调整ΔT可让两个热电偶的结点温差出现或稳定在1K左右(此时ΔT＝ΔT1K)，或者低于1K。
热电势率测量可采用循环扫描ΔT的动态法，或采用ΔT为固定值(例如ΔT1K)的稳态法，具体见下述测量过程。
热电偶连接器4由固定接线座41和活动压线件42通过插孔-插针结构连接而组成。第一热电偶231、第二热电偶241、第三热电偶与第四热电偶四者的引脚分别在外壳之1外通过热电偶连接器4与电路板5连接。
具体地，第一传感单元23的第一空腔设有位于第一导向柱232侧壁的另一个开口，第一导向管235从该开口伸出并将第一热电偶231的引脚导向热电偶连接器4。该开口位于安装座27之外，其与安装座的距离即为第一热电偶231的结点的弹性伸缩范围。
第二热电偶241的装配结构与第一热电偶231一致。第三热电偶的引脚是从第一加热单元21的内部穿出第一隔热套214。第四热电偶的装配结构与第三热电偶一致。以上四个热电偶的引脚走向，没有在附图中绘出。
具体地，抵触端11端面位置的外壳11设有四个安装通孔。固定接线座41采用通孔焊焊接在电路板5上，其接线侧设有两个插孔并嵌入所述安装通孔内。活动压线件42设有两个插针，可以将一个热电偶的两个引脚分别固定在上述插孔内。活动压线件42在其插针的相对端设有一个辅助定位的辅助凸柱421。
具体地，该热电势探头使用时，安装在一个预先固定在抵触检测对象表面的乘座内。该乘座设有与每个辅助凸柱421和传感组件2配合的定位孔。
在其他近似的实施例中，热电偶连接器可以是一个，但具有四对接线用的插孔；固定接线座41和活动压线件42通过铰链连接而实现开合动作。
使用该热电势探头的测量过程，主要步骤如下：
S01.在所述检测对象表面选择一个抵接位置11a；
S02.将该探头安装在检测对象表面，让抵触端11抵接在抵接位置11a；
S03.通过线缆连接航空插头3和检测主机；
S10.预热：控制第一加热单元与第二加热单元升温至预定加热温度，该预定加热温度标记为T0，T0高于检测对象本体温度5～30K；
S20.动态测量：控制第一加热单元和第二加热单元的加热温度在T0至T0+(1～15)K间循环至少3次，并且一个升温时另一个自然冷却，第一加热单元和第二加热单元的加热温度差标记为ΔT，第一热电偶和第二热电偶的结点温差低于1K时：连续记录四个热电偶引脚的电位差，并记录结点温差为1K时的ΔT，此时的ΔT标记为ΔT1K；
S30.稳态测量：计算ΔT1K的平均值，该平均值标记为ΔT1K’，让第一加热单元的加热温度为T0，让第二加热单元的加热温度为T0+ΔT1K’，记录第一热电偶和第二热电偶的四个引脚的电位差。
在步骤S20中，通过实时监控四个“热电偶引脚”的电位差，实时得到两个热电偶的结点温差。在热电偶的结点温差低于1K时，连续记录测量数据。动态法测量，对设备和过程调控要求较高，结果比较准确。
在步骤S30中，根据步骤S20的监测数据，选定ΔT＝ΔT1K’，此时两个热电偶的结点温差约为1K。也可选择ΔT为其他固定值，使两个热电偶的结点温差约为2K、1.5K或0.5K等。稳态法测量，不容易稳定在很小的温度差(例如0.2K)，但操作简单。
上述测量过程中，两个加热单元的加热温度高于检测对象本体温度5～45K。需要注意T0为5K时，在图10中，231a和241a均处于两个加热单元的散热区内。如果T0更高时231a和241a当然也处于两个散热区内。
如果T0更低，需要两个加热单元距离很近，才能让二者的散热区相互重叠，没有空间设置两个传感单元。此时，可以将第一热电偶231和第二热电偶241分别内置于两个加热单元，它们代替加热单元内原有的控温热电偶，或者与加热单元内原有的控温热电偶共同设置。内置的第一热电偶231和第二热电偶241受到加热单元散热影响，不能准确反应测量对象的表面温度，所以测量结果不准确。
优选地，步骤S10中T0高于检测对象本体温度5～15K。在步骤S20中，两个加热单元的加热温度在T0至T0+5K间循环7次，从而两个加热单元的加热温度高于检测对象本体温度5～20K。工业巡检中，两个加热单元的实际加热温度不能过高，否则容易受环境干扰，特别是气流扰动，导致温度控制不准确。
对工业巡检，先按上述测量过程进行试验性测量，然后确定符合检测目的和容易实现的具体的日常测量方法。
实施例二
热电势探头，是对实施例一的改进。主要改进之处是：
在抵触端11端面的垂直方向视图中：第一热电偶231的结点与第二热电偶241的结点位于第一加热端21b的中心和第二加热端22b的中心的连接直线的一侧，第一热电偶231的结点靠近第一加热端21b，第二热电偶241的结点靠近第二加热端22b。
请参见图11，第一热电偶231的抵接位置231a与第二热电偶241的抵接位置241a位于第一加热区21a中心与第二加热区22a中心的连线的一侧。231a和241a与第一加热区21a中心的距离不同，所以它们在21f的不同等温线上。231a和241a与第二加热区22a中心的距离不同，所以它们在22f的不同等温线上。
该热电势探头与实施例一，在其他方面基本一致。
实施例三
热电势探头，是对实施例一的改进。主要改进之处是：
在抵触端11端面的垂直方向视图中：第一热电偶231的结点位于第一加热端21b的中心和第二加热端22b的中心的连接直线的中点，第二热电偶231的结点位于上述连接直线的中心垂线上。
请参见图12，第一热电偶231的抵接位置231a位于第一加热区21a中心与第二加热区22a中心连线的一侧，并且位于上述中心连线的中点垂线上。第二热电偶241的抵接位置241a位于上述中心连线的中点。231a和241a与第一加热区21a中心的距离不同，所以它们在21f的不同等温线上。231a和241a与第二加热区22a中心的距离不同，所以它们在22f的不同等温线上。
该热电势探头与实施例一，在其他方面基本一致。
实施例四
热电势探头，是对实施例一的改进。主要改进之处是：
第三热电偶的结点位于第一加热端21b并且抵触所述检测对象表面，第四热电偶的结点位于第二加热端22b并且抵触所述检测对象表面。
请参见图13，第三热电偶的结点在所述检测对象表面的抵接位置标记为211a，第四热电偶的结点在所述检测对象表面的抵接位置标记为221a。211a位于第一加热区21a的内部边缘，221a位于第二加热区22a的内部边缘。
请参见图14a和图14b，第一导热套213的顶端(即其桶形的桶底)偏心设有一个通孔2135。第三热电偶与第一热电偶的装配结构基本一致，从而第三热电偶的结点嵌入并突出于第一导热套213的顶端的通孔2135，从而能够与检测对象表面抵触。第三热电偶的引脚自第一导热套213的尾部(即其桶形的桶口)伸出后，穿过第一隔热套214的侧壁，并且在外壳11外面通过热电偶连接器4与电路板5连接。
该热电势探头与实施例一，在其他方面基本一致。
实施例五
热电势探头，是对实施例一的改进。主要改进之处是：
请参见图15，探测组件2为两个。两个探测组件2相互平行、紧邻排列并两端对齐。两个第一加热端21b位于同侧并且加热温度同步，所有的第二加热端22b的加热温度同步。
该热电势探头与实施例一，在其他方面基本一致。
在其他近似的实施例中，探测组件2可以是三个。
实施例六
热电势探头，是对实施例一的改进。主要改进之处是：
第一加热端21b和第二加热端22b的端面均为直条形并相互平行对齐、两端对齐，第一传感单元23和第二传感单元24均为3个并一一对应组成3组。在所述抵触端端面的垂直方向视图中：每组的两个热电偶结点分别位于两个所述直条形的一个垂直连接线的中点两侧。
请参见图16，第一加热区21a和第二加热区22a均为直条形并相互平行、两端对齐，它们之间的区域形成等温线相互平行的热场。同组的231a和241a与第一加热区21a的距离不同，与第二加热区22a的距离也不同，所以同组的231a和241a在一个平行热场的不同等温线上。
该热电势探头与实施例一，在其他方面基本一致。
在其他近似的实施例中，第一传感单元23和第二传感单元24均为两个，并一一对应组成两组；或者第一传感单元23和第二传感单元24均为四个，并一一对应组成四组。
以上所有实施例旨在介绍本发明的技术构思及特点，使本领域技术人员了解和实施本发明，但不构成对本发明保护范围的任何限制。对上述实施例的简单改动或等效变换，均在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热电势探头，其特征在于，包括设有电路板的手持外壳，所述外壳设有连接检测主机的输出输入端和抵触检测对象表面的抵触端，所述抵触端设有探测组件，所述探测组件包括：
第一加热单元，与所述电路板电性连接而受控于所述检测主机，设有第一加热端，所述检测对象表面与所述第一加热端相接而形成第一加热区以及围绕所述第一加热区的第一散热区；
第二加热单元，与所述电路板电性连接而受控于所述检测主机，设有第二加热端，所述检测对象表面与所述第二加热端相接而形成第二加热区以及围绕所述第二加热区的第二散热区，所述第二散热区与所述第一散热区部分重叠而形成重叠区；以及
第一热电偶与第二热电偶，分开固定安装于所述手持外壳上，二者的引脚分别与所述电路板电性连接，二者的结点分开抵接在所述重叠区的不同位置上；
在所述第一加热单元与所述第二加热单元按设定规则加热，并在所述第一热电偶和第二热电偶监测到的温差在预定数值时，所述检测主机记录所述第一热电偶和第二热电偶的测量数据。
2.根据权利要求1所述的热电势探头，其特征在于，所述第一热电偶内置于第一传感单元，所述第二热电偶内置于第二传感单元。
3.根据权利要求2所述的热电势探头，其特征在于，所述第一加热单元包括：第一电热芯，与所述电路板电性连接而受控于所述检测主机；第一导热套，包裹所述第一电热芯和传导热量，其顶端为所述第一加热端；第一隔热套，包裹所述第一导热套并且使所述第一加热端露出，其底部与所述抵触端的端面固定连接；以及第三热电偶，用于控制加热温度，紧贴第一导热套的侧壁，其引脚与所述电路板电性连接；
所述第二加热单元包括：第二电热芯，与所述电路板电性连接而受控于所述检测主机；第二导热套，包裹所述第二电热芯和传导热量，其顶端为所述第二加热端；第二隔热套，包裹所述第二导热套并且使所述第二加热端露出，其底部与所述抵触端的端面固定连接；以及第四热电偶，用于控制加热温度，紧贴第二导热套的侧壁，其引脚与所述电路板电性连接。
4.根据权利要求3所述的热电势探头，其特征在于，所述第三热电偶的结点位于所述第一加热端并且抵触所述检测对象表面，所述第四热电偶的结点位于所述第二加热端并且抵触所述检测对象表面。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的热电势探头，其特征在于，所述抵触端上还设有热电偶连接器，所述热电偶连接器由固定接线座和活动压线件通过铰链或插孔-插针连接而组成，所述第一热电偶、所述第二热电偶、所述第三热电偶与所述第四热电偶四者的引脚分别在所述外壳之外通过所述热电偶连接器与所述电路板连接。
6.根据权利要求2所述的热电势探头，其特征在于，所述第一加热端和所述第二加热端的端面均为圆形，在所述抵触端端面的垂直方向视图中：所述第一热电偶的结点和所述第二热电偶的结点位于所述第一加热端的中心和所述第二加热端的中心的直线连线的中点两侧。
7.根据权利要求6所述的热电势探头，其特征在于，所述探测组件为1～3个，在所述抵触端端面的垂直方向视图中：所述探测组件相互平行、紧邻排列并两端对齐，所有所述第一加热端位于同侧并且加热温度相同，所有所述第二加热端的加热温度相同。
8.根据权利要求2所述的热电势探头，其特征在于，所述第一加热端和所述第二加热端的端面均为直条形并相互平行、两端对齐，所述第一热电偶和所述第二热电偶均为2～4个并一一对应组成2～4组，在所述抵触端端面的垂直方向视图中：每组的两个热电偶结点分别位于所述第一加热端和所述第二加热端的端面间垂直连接线的中点两侧。
9.根据权利要求2所述的热电势探头，其特征在于，所述第一热电偶的结点与所述第二热电偶的结点在抵触压力下均可在预定的高度范围内弹性伸缩。
10.根据权利要求9所述的热电势探头，其特征在于，所述探测组件还包括一个柱体形的安装座，所述安装座的一端垂直固定在所述抵触端端面上，所述安装座设有沿轴向伸展的一对传感单元安装通孔，所述传感单元安装孔的内壁设有朝向所述抵触端的限位台阶，所述第一传感单元与第二传感的单元分别安装在所述传感单元安装通孔内，
所述第一传感单元还包括：
第一导向柱，其外壁设有抵接在所述限位台阶下方的第一限位凸环，以第一限位凸环为界，其上部设有开口于端面、容纳所述第一热电偶的第一空腔，其下部的末端可滑动地穿入所述外壳上的一个通孔内，所述第一热电偶的结点固定在并且突出于其上部的端面；
第一圆柱弹簧，其自由长度大于所述限位台阶与所述抵触端端面的间距，其过盈配合地环绕所述第一导向柱的下部，其两端抵接在第一限位凸环与所述抵触端端面之间；
第一绝缘盖，其平板形头部封闭于所述第一导向柱的上部末端，其筒状尾部伸入第一空腔内；以及
第一导管，其一端连接有第一引脚定位套；
所述第一热电偶的引脚穿过所述第一引脚定位套而收束在所述第一导管内，所述第一引脚定位套的自由端嵌入所述第一绝缘盖的尾部，所述第一热电偶的结点固定在并且突出于所述第一绝缘盖的顶面。
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