CN201600198U - 一种动态温度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动态温度传感器，包括信号处理单元[1]、温度探头引风孔[2]、温度探头保护管[3]、热敏器件[4]、连接件[5]和湿度探头[6]，其中信号处理单元[1]由信号处理电路板、信号输入接线柱、信号输出接线柱、温度调解电位器、湿度调解电位器和壳体组成；信号处理电路板接收热敏器件[4]输出的随外部待测介质温度变化的热电阻信号和湿度探头6提供的湿度补偿信号，并进行信号转换、放大，输出相应的电压信号或电流信号。本实用新型温度传感器结构简单，成本低廉，性能可靠，测量精度高(精度等级为0.1级)，适于小时间周期内温度特性变化幅度较大的介质参数测量或密闭管道特别工矿介质状态参数测量使用，可实时、准确以电流信号或电压信号的形式提供温度参量。

Description

一种动态温度传感器

技术领域

本实用新型属于温度测量技术，特别涉及一种小惯性、高精度动态温度测量传感器。

背景技术

在流体工程测控时，为实现精确测量和控制，对测量过程量和结果量进行实时、动态的、高精度的温度参数补偿非常必要。目前，常常采用集中采样、分段均值的方法取出温度信号，或采用设置某一点温度常量补偿或使用静态温度参数补偿的方法。但此类方法均没有解决动态温度的惯性冲击和信号测量的迟滞性对测量结果带来的影响，更无法给测控系统提供实时、动态、准确的温度信号。

发明内容

本实用新型的目的：提供一种简单、方便且能实现小惯性、高精度温度测量的温度传感器。

本实用新型的技术方案是：一种动态温度传感器，包括信号处理单元1、温度探头引风孔2、温度探头保护管3、热敏器件4、连接件5和湿度探头6，信号处理单元1由信号处理电路板、信号输入接线柱、信号输出接线柱、温度调解电位器、湿度调解电位器和壳体组成；信号处理单元1通过连接件5与温度探头保护管3、湿度探头6连接；热敏器件4置于温度探头保护管3内；在温度探头保护管3的下部开有多个对称于管轴线并垂直于管壁的引风孔2，其孔径为1～4mm。

所述热敏器件4、湿度探头6的信号输出线和信号处理电路板上相应的信号输入接线柱连接。

所述温度探头保护管3为金属管；热敏器件4为铂丝或电偶丝。

该实用新型温度传感器的工作原理如下：

热敏器件4随外部待测介质温度变化输出动态变化的热电阻信号；湿度探头6提供湿度补偿信号。信号处理电路板接收热敏器件4输出的热电阻信号和湿度探头6提供的湿度补偿信号，并进行信号转换、放大，输出相应的电压信号或电流信号。

当待测介质温度变化时，通过热传递，热敏器件4阻值发生变化，信号处理电路板接收这种热电阻信号，经过信号处理后的电压信号或电流信号就与外部待测介质温度变化量产生一一对应的关系，因此通过电压信号或电流信号的测量可以计算出相应的温度值。

计算模型：I＝k0·(t-t0)·16/(Tm-t0)+4；

          V＝k0·(t-t0)·4/(Tm-t0)+1。

Tm：满度温度；t0：最低温度；t：瞬态温度；

I：瞬态电流(mA)；V：瞬态电压(V)；k0：湿度补偿参数。

本实用新型的优点是：本实用新型温度传感器结构简单，成本低廉；且由于设计了专门的温度探头引风孔和湿度探头，测量惯性小、精度高(精度等级为0.1级)、具有湿度补偿功能，适于小时间周期内温度特性变化幅度较大的介质参数测量或密闭管道特别工矿介质状态参数测量使用。

附图说明

图1是本实用新型温度传感器结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

参见图1，本实用新型温度传感器包括信号处理单元1、温度探头引风孔2、温度探头保护管3、热敏器件4、连接件5和湿度探头6六部分。信号处理单元1由信号处理电路板、信号输入、输出接线柱、温度、湿度零点、满度调解电位器和壳体组成；信号处理单元1通过连接件5与温度探头保护管3、湿度测量探头6连接；热敏器件4为铂丝或电偶丝，置于温度探头保护管3内；在温度探头保护管3的下部开有16个对称于管轴线并垂直于管壁的引风孔2，其孔径为1.2mm。热敏器件4、湿度探头6的信号输出线和信号处理电路板上相应的信号输入接线柱连接。

本实施例中，连接件5为一圆型法兰；信号处理单元1外套的壳体为圆柱型或方型。

本实用新型的使用方法和工作过程是：在封闭管或飞机外壳上开一个矩(圆)形孔，将传感器插入孔中，采用焊接方式连接传感器和封闭管或飞机外壳；传感器通过温度探头保护管3内嵌装的热敏器件铂丝测量温度，通过湿度探头6测量湿度，并经过信号处理单元1实时给出带湿度补偿的温度信号。

本实用新型的工作原理是：

热敏器件4随外部待测介质温度变化输出动态变化的热电阻信号；信号处理电路板接收动热敏器件4输出的热电阻信号，并进行信号转换、放大，输出相应的1～5V的电压信号或4～20mA的电流信号；湿度测量探头6提供湿度补偿信号。

当待测介质温度变化时，通过热传递，铂丝阻值发生变化，信号处理电路接收这种热电阻信号，经过信号处理后的电压信号或电流信号就与外部待测介质温度变化量产生一一对应的关系，因此通过电压信号或电流信号的测量可以计算出相应的温度值。

计算模型：I＝k0·(t-t0)·16/(Tm-t0)+4；

          V＝k0·(t-t0)·4/(Tm-t0)+1。

Tm：满度温度；t0：最低温度；t：瞬态温度；

I：瞬态电流(mA)；V：瞬态电压(V)；k0：湿度补偿参数。

Claims (3)

1.一种动态温度传感器，包括信号处理单元[1]、温度探头引风孔[2]、温度探头保护管[3]、热敏器件[4]、连接件[5]和湿度探头[6]，其特征在于，信号处理单元[1]由信号处理电路板、信号输入接线柱、信号输出接线柱、温度调解电位器、湿度调解电位器和壳体组成；信号处理单元[1]通过连接件[5]与温度探头保护管[3]、湿度探头[6]连接；热敏器件[4]置于温度探头保护管[3]内；在温度探头保护管[3]的下部开有多个对称于管轴线并垂直于管壁的引风孔[2]，其孔径为1～4mm。

2.如权利要求1所述的动态温度传感器，其特征在于，热敏器件[4]、湿度测量探头[6]的信号输出线和信号处理电路板上相应的信号输入接线柱连接。

3.如权利要求1或权利要求2所述的动态温度传感器，其特征在于，温度探头保护管[3]为金属管；热敏器件[4]为铂丝或电偶丝。

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