CN1637399A

CN1637399A - 测量水温的传感器

Info

Publication number: CN1637399A
Application number: CNA2004101026128A
Authority: CN
Inventors: 孔暻锡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2005-07-13
Also published as: KR100464069B1; JP2005189242A; US20050141590A1; KR20040012645A

Abstract

本发明提供了一种测量水温的传感器，其中通过将借助电线与引线连接的水温检测传感器与填充材料一起固定地装在水温检测部分中，水温检测部分形成在管形体的前部，与水温检测传感器相连的引线以Z形或以螺纹形布置并缠绕在形成于外壳后部的引线插入空间中，以使长度很长的引线插入外壳中，从而能够完全防止温度检测传感器接触水分，并且能通过引线将传递到温度检测传感器上的外部温度延迟一段时间间隔，从而外部温度不能直接影响温度检测传感器，并能将由于各种原因导致的温度检测传感器的失效减小到最低程度，并能由于温度检测传感器的工作而提供水温的彻底检测，并能保证一些装置的有效利用，这些装置具有必须精确执行水温测量和控制的过程，例如各种实验装置或热交换器。

Description

测量水温的传感器

技术领域

本发明涉及一种水温传感器，更具体地涉及一种测量水温的传感器，其中通过将借助电线与引线连接的水温检测传感器与填充材料一起固定地装在水温检测部分中，水温检测部分形成在管形体的前部，与水温检测传感器相连的引线以Z形或以螺纹形布置并缠绕在形成于外壳后部的引线插入空间中，从而使长度很长的引线插入外壳中，因此能完全防止温度检测传感器接触水份，并且能将通过引线传递到温度检测传感器上的外部温度延迟一段时间间隔，从而外部温度不能直接影响温度检测传感器，并能将由于各种原因导致的温度检测传感器的失效减小到最低程度，并能由于温度检测传感器的工作而提供水温的彻底检测，并能保证一些装置的有效利用，这些装置具有必须精确执行的水温测量和控制过程，例如各种实验装置或热交换器。

背景技术

一般地，在温度检测传感器中使用了很多种响应温度的检测装置，例如二极管、铂和热敏电阻，热敏电阻具有恰当的电阻率和恰当的温度系数，并且通过将从氧化钴、氧化铜、氧化锰、氧化铁、氧化镍、氧化钛中选出的一种或多种氧化物和不可避免的杂质混合并烧结而制成。由于这种温度检测传感器具有非常小的热容量，并且在很小的温度变化时会产生突然的电阻变化，因此广泛地应用于测量温度的设备或控制温度变化的装置中。

当用户想利用上述的温度检测传感器测量水温时，可以将温度检测传感器的引线与电线连接。然后，用户在用防水材料密封温度检测传感器与引线之间的连接部分之后，将其插入测量水温的装置中。但是，传统温度检测传感器的一个问题是密封部分的防水性能太差，对水分敏感的温度检测传感器容易损坏。

为解决这个问题提出了多种方案。一种方案是，使用耐蚀合金的不锈钢制成的帽或注射成形丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂制成的帽封闭温度检测传感器。此时，外壳的前端插入需要测量水温的装置中，后端与装置的壁表面配合。

虽然通过在帽的帮助下将温度检测传感器密封在外壳上，上述现有技术的温度检测传感器可以解决与连接部分防水有关的问题，但是将不锈钢制成的帽固定在温度检测传感器和引线上，从而防止温度检测传感器电路的短路是不可能的或不可行的。并且，在通过电线将温度检测传感器与引线连接的过程中，可以在温度检测传感器与帽之间形成空间。另外，对于由注射成形丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂制成的帽，在将帽与引线注射成形在一起的过程中，由于注射压力容易造成连接温度检测传感器与引线的电线短路，因此解决上述问题是不可能的或不可行的。尽管制造检测水温的传感器需要种种努力和大量工作时间，但可能制造出很多次品，并且温度检测传感器的生产率急剧下降。

日本公开特许专利公报平成1-191025(公布日期：1998年8月1日)披露了这些温度检测传感器中的一种。在这种温度检测传感器中，将长度约50-100mm的传感器插入需要测量水温的装置中。当温度检测传感器装入该装置中时，用不同填充材料封闭温度检测传感器，从而在温度检测传感器附近位置上产生的热量经过一段时间缓慢传递到温度检测传感器上。但是，这种传统温度检测传感器的一个问题是，由于诸如热交换器的温度检测部分与外部之间产生的温度差为50-80℃，所以外部温度将通过引线快速传递到温度检测传感器上。换言之，由于外部温度通过引线快速地传递到温度检测传感器，并接着在温度检测传感器检测外部温度之前影响温度检测传感器，因此不可能利用温度检测传感器精确地测量水温。为了解决这个问题，需要将长度500-1000mm的引线安装到要测量水温的装置中。但是，由于装置内部空间使用的限制以及需要防止温度检测传感器接触水分，所以安装如此长度的引线是不可能的或不可行的。

因此，如果将现有技术的温度检测传感器应用于各种实验装置或热交换器中，则由于温度检测传感器与装置之间的防水的失效以及外部热量通过引线传递到温度检测传感器上，常常会造成温度传感器的损坏。并且，由于水温检测不完全，使得各种实验设备或热交换器的可靠性下降。另外，由于温度检测传感器的错误工作，可以造成测量设备或热交换设备的损坏。因此，需要开发一种改进的传感器，它能有效地防止外部温度通过引线传递到温度检测传感器，并为温度传感器提供彻底的防水性。

发明内容

因此，在考虑上述问题的基础上提出本发明。本发明的一个目的是提供一种测量水温的传感器，其中通过将借助电线与引线连接的水温检测传感器与填充材料一起固定地装在水温检测部分中，水温检测部分形成在管形体的前部，与水温检测传感器相连的引线以Z形或以螺纹形布置并缠绕在形成于外壳后部的引线插入空间中，从而使长度很长的引线插入外壳中，因此能完全防止温度检测传感器接触水分，并且能将通过引线传递到温度检测传感器上的外部温度延迟一段时间间隔，从而外部温度不能直接影响温度检测传感器，并能将由于各种原因导致的温度检测传感器的失效减小到最低程度，并能由于温度检测传感器的工作而提供水温的彻底检测，并能保证一些装置的有效利用，这些装置具有必须精确执行的水温测量和控制过程，例如各种实验装置或热交换器。

根据本发明，提供一种测量水温的传感器，它包括形成在外壳前部的、具有管形体的水温检测部分，以及从外壳后圆周边缘突出的配合部分，其中温度检测传感器装在水温检测部分中，并通过电线与引线连接，其中引线的后端部分穿过后盖延伸到外壳外部，其特征在于：倾斜的肩部从外壳的前部突出到温度检测部分中，其中温度检测部分从肩部朝外壳的前部突出，并具有比外壳的管形体直径小的直径，其中利用装在温度检测部分与肩部之间的填充材料，将温度检测传感器固定地装在水温检测部分中，其中在外壳的管形体后部形成有引线插入空间，其中与温度检测传感器连接的引线具有500-1000mm的长度，并以Z形或螺旋形布置在引线插入空间中。

优选地，外壳的配合部分包括螺丝-螺纹连接部分。

附图说明

通过参考附图详细描述本发明的优选实施例，本发明的上述目的和其它特征和优点将变得更加清楚，在附图中：

图1A和1B是根据本发明优选第一实施例的测量水温的传感器的侧剖视图；

图2A和2B是根据本发明优选第二实施例的测量水温的传感器的侧剖视图；

图3和4表示根据本发明的测量水温的传感器的使用。

具体实施方式

下面将参考附图1A到4更加详细地解释根据本发明优选实施例的测量水温的传感器的组成和工作。

图1A和1B是根据本发明优选第一实施例的测量水温的传感器的侧剖视图，图2A和2B是根据本发明优选第二实施例的测量水温的传感器的侧剖视图。

如图1A和1B所示，根据本发明优选第一实施例的测量水温的传感器1包括水温检测部分11和配合部分12，水温检测部分11形成在外壳10的前部并具有管形体，配合部分12用于固定地将传感器1配合到需要测量水温的多种装置上，并从外壳10的后圆周边缘上突出。

温度检测传感器15装在水温检测部分11中。温度检测传感器15通过电线15a连接到引线16。后盖13装在外壳10的后开口中。引线16的后端部分穿过后盖13延伸到外壳10的外部。

倾斜的肩部10b从外壳10的前部突出到水温检测部分11。水温检测部分11从肩部10b朝外壳10的前部突出，并具有比管形体直径小的直径。引线插入空间10a形成在外壳10的后部。温度检测传感器15通过装在水温检测部分11与肩部10b之间的填充材料14固定地装在水温检测部分11中。

水温检测部分11从肩部分10b朝外壳10的前侧突出，并具有比管形体直径小的直径。装在水温检测部分11与肩部10b之间的填充材料14主要保护插在水温检测部分11中的温度检测传感器15。填充材料14允许温度检测传感器15快速检测水温，并防止温度检测传感器15接触水分。填充材料14能阻挡水分，并可以容易地成形为不同形状。如果诸如不锈钢或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂等一些材料具有良好的导热性，则这些材料可以用作外壳10中的填充材料14。优选地，使用透明合成树脂(塑料)，从而用户容易确认温度检测传感器15在形成于外壳10前部的水温检测部分11中的插入状态，以及引线16在管形体中的插入状态。

通过电线15a与引线16连接的温度检测传感器15，利用填充材料14固定地装在水温检测部分11中。用于固定温度检测传感器15的填充材料14，在诸如环氧树脂的初始液体状态下允许温度检测传感器15以及电线15a容易地与引线16布置在一起。即使在不使用任何额外的硬化剂时，填充材料14也容易在室温下与布置在填充材料中的部分硬化在一起。如果一些材料具有良好的力学性能以及良好的电绝缘性能并且在其硬化过程中不产生任何挥发物质，则可以使用这些材料作为外壳10中的填充材料。

另外，填充材料14去除了温度检测传感器15与水温检测部分11之间的任何空间，从而可以通过温度检测传感器15快速地传递传感器外部的水温。并且，填充材料14与外壳10一起双倍地切断水分渗入到温度检测传感器15，并保护温度检测传感器15以及温度检测传感器15与引线16之间的连接部分，即电线15a的部分，使其免受作用在其上的各种冲击。填充材料14的深度取决于填充材料14中的温度检测传感器15以及电线15a的布置。为了防止短路，优选地将一部分引线16布置在填充材料14中。如果填充材料14过多地装入水温检测部分11中，则需要很长时间完全干燥填充材料14，从而使传感器的制造时间变长。

通过装在温度检测传感器15与肩部10b之间的填充材料14，温度检测传感器15固定在形成于外壳10前端的水温检测部分11中。引线16通过电线15a连接温度检测传感器15，并朝外壳10的主体延伸。引线16的长度为500-1000mm。如图1A所示，使用诸如带子或金属丝的捆绑件17，将引线16捆绑成Z形。在这种状态下，引线16可以插入外壳10中形成的引线插入空间10a中。另外，如图1B所示，引线16可以沿外壳10的主体内部缠绕成螺旋状。引线16插入引线插入空间10a中的一端穿过外壳10的后盖13伸到外部，并且可以连接水温显示单元(未图示)或不同的控制装置(未图示)。

通过以Z形或螺旋形将引线16布置在外壳10中，装在外壳10中的引线16的总长度变长，为500-1000mm。结果，可以将外部温度沿引线16传递到温度检测传感器15的时间间隔延迟，而沿引线插入空间10a中的引线16传递的外部温度可以结合到装置的内部温度中，或者可以排出到外部。因此，外部温度不能直接影响温度检测传感器15，并可以将引线16占据的体积减小到最低程度。如果长度为500-1000mm的引线16插入外壳10的主体中，则对使用任何的插入结构没有限制，例如Z形或螺旋状。应该意识到，图示和描述的是本发明的特殊实施例，对其进行修改是可以的。

图2A和2B是根据本发明优选第二实施例的测量水温的传感器的侧剖视图。

在对本发明进行更详细的描述之前，应该注意的是，为了清楚和理解本发明，具有相同功能的相同部分在不同图中用相同的参考数字表示，这些数字表示在每一幅附图中。

除了螺丝-螺纹连接部分12’以外，水温检测传感器1的技术组成与上述的本发明第一优选实施例相同。

在本发明的第一优选实施例中，配合部分12形成在外壳10的后圆周边缘上，从而将外壳10装到其它实验设备上。另外，在本发明的第二优选实施例中，外壳10可以通过螺丝-螺纹连接部分12’螺纹配合到其它实验设备上。

下面，将参考图3和4更详细地解释根据本发明的水温检测部分的安装和工作。

尽管下面描述的内容是关于水温检测传感器应用于测量热交换器罐体中贮存的流体的温度，但是无论需要测量流体温度的装置是何种类型，都可以安装和使用根据本发明的水温检测传感器。

从图3中可以看出，引线16以Z形布置在外壳10中，配合部分12形成在外壳10的后圆周边缘上。具有引线16和配合部分12的水温检测传感器，通过在热交换器2的壁表面上形成的传感器插入部分5插入热交换器罐体3中。用于防止漏水的封装件18形成在配合部分12与传感器插入部分5之间。

如图4可以更好地看出，引线16以Z形布置在外壳10中，螺丝-螺纹连接部分12’形成在外壳10的后圆周部分上。具有引线16和螺丝-螺丝连接部分12’的水温检测传感器，通过在热交换器2的壁表面上形成的传感器插入部分5插入热交换器罐体3中。在传感器插入部分5的内圆周表面上形成有螺纹部分，从而与插入其中的外壳10配合。在与外壳10配合的过程中，用于防止漏水的封装可以应用在传感器插入部分5与螺丝-螺纹连接部分12’之间的配合表面上，用于防止漏水的O形圈可以布置在螺丝-螺纹连接部分12’与传感器插入部分5之间。

如上所述，根据本发明的水温检测传感器插入热交换器罐体3，伸出外壳10的后盖13的引线16连接到水温显示装置(未图示)或者任何的控制器(未图示)。气态的热交换流体或液态热交换流体可以流过装在热交换器2中的热交换管4。结果，贮存在热交换器罐体3中的流体的温度，由于与热交换流体的热交换而发生变化。接着，根据本发明的水温检测传感器检测到这个变化，且将相应的温度显示在水温显示装置上，并将信号发送到控制器，从而自动地控制热交换器2。

如果贮存在热交换器罐体3中的流体温度与热交换器2的外部温度之差在使用水温检测传感器的过程中变大，则外部温度可以通过引线16传递到温度检测传感器15上。此时，由于总长度为500-1000mm的引线16以Z形或螺旋方式布置在外壳中，因此可以将外部温度沿引线16传递到温度检测传感器15的时间间隔推迟。外壳10的引线插入空间10a对应于热交换罐3中贮存的流体的温度。当外部温度沿引线16传递到外壳10时，它结合到外壳10的引线插入空间10a的内部温度上，此温度也是贮存在热交换罐3中的流体的温度。因此，外部温度不能影响到温度检测传感器15。由于贮存在热交换罐3中的流体不能接触由外壳10和填充材料14保护的温度检测传感器15，因此不会由于接触水分而使温度检测传感器15产生错误操作。因此，可以使用温度检测传感器15测量流体的温度。

从而，可以增强上述测量水温的装置或热交换器2的可靠性。当在使用水温检测传感器的过程中，任何的冲击或振动作用于诸如热交换器2的装置时，温度检测传感器15与电线15a之间的连接部分由于填充材料14的作用足以承受冲击。因此，可以将温度检测传感器15的错误工作减小到最低程度。据此，可以有效地和安全地使用需要测量流体温度的各种装置。

由于水温检测部分11处于外壳10的前部，而此前部从外壳的主体开始变得越来越窄，因此温度检测传感器15可以穿过水温检测部分11的前部安全地插入外壳10中，而不会短路。由于传感器可以制成温度检测传感器15、电线15a和引线16整个布置并固定在填充材料14中的状态，因此可以节省制造水温检测传感器的时间和费用，从而使传感器的生产率大大提高。

虽然参考本发明的特别实施例图示和说明了本发明，但本领域的一般技术人员应该理解的是，在不偏离权利要求限定的本发明精神和范围的情况下，本发明可以实现形式和细节中的不同变化。

Claims

1.一种测量水温的传感器，所述传感器包括形成在具有管形体的外壳(10)的前部的水温检测部分(11)，以及从外壳(10)后圆周边缘突出的配合部分(12)，其中温度检测传感器(15)装在水温检测部分(11)中，并通过电线(15a)与引线(16)连接，其中引线(16)的后端部分穿过后盖(13)延伸到外壳(10)的外部，其特征在于：

倾斜的肩部(10b)从外壳(10)的前部突出到温度检测部分(11)，其中温度检测部分(11)从肩部(10b)朝外壳(10)的前部突出，并具有比外壳(10)的管形体直径小的预定直径，其中利用装在温度检测部分(11)与肩部(10b)之间的填充材料(14)，将温度检测传感器(15)固定地装在水温检测部分(11)中，其中在外壳(10)的管形体后部形成引线插入空间(10a)，其中与温度检测传感器(15)连接的引线(16)具有500-1000mm的长度，并以Z形或螺旋形布置在引线插入空间(10a)中。

2.如权利要求1所述的测量水温的传感器，其特征在于所述外壳(10)的配合部分(12)包括螺丝一螺纹连接部分(12’)。