CN203337269U - 温度传感器的封装结构和测温探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温度传感器的封装结构以及测温探头，该封装结构包括第一绝缘导热层和导热连接件，其中第一绝缘导热层包覆于温度传感器外；导热连接件包括第一连接端和第二连接端，导热连接件的第一连接端设有用于与待测点连接的连接端子，导热连接件的第二连接端与第一绝缘导热层相连接。本实用新型可使得待测点与温度传感器之间传热不导电，从而避免待测点上的强电损伤测温设备;并可实现对待测点的温度的直接测量，测温更实时，结果更精确。

Description

温度传感器的封装结构和测温探头

技术领域

本实用新型涉及测温装置以及电力系统监测领域，特别地，涉及一种温度传感器的封装结构和测温探头。

背景技术

用电安全是电力系统中极其重要的研究课题，而大多数的电气事故引起的火灾都是由于连接端子处的温度过高引起的。

目前，对于带电部件，尤其是带强电部件的温度检测，如对变压器的桩头、接触器桩头、电动机桩头、发电机桩头、开关桩头以及电缆接头等的温度检测，均是通过手持非接触式的红外线测温仪进行人工的定期或不定期检测，无法实现带电部件的温度的直接测量，从而进行低成本的实时监控。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种温度传感器的封装结构，以解决现有测温装置无法实现带电部件的温度的直接测量的技术问题。

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种温度传感器的封装结构，包括：

第一绝缘导热层，包覆于温度传感器外；以及

导热连接件，包括第一连接端和第二连接端；

导热连接件的第一连接端设有用于与待测点连接的连接端子，导热连接件的第二连接端与第一绝缘导热层相连接。

进一步地，封装结构还包括：屏蔽层，设置于第一绝缘导热层与温度传感器之间。

进一步地，屏蔽层包覆于温度传感器以及连接在温度传感器上的导线外，并设有供导线穿出的第一引线孔；第一绝缘导热层包覆于屏蔽层外，并设有供导线穿出的第二引线孔；第一引线孔的中心与第二引线孔的中心在同一条直线上。

进一步地，封装结构还包括：尾部防护件，至少部分包覆于第二连接端上。

进一步地，屏蔽层为一端封闭的金属屏蔽管，第一引线孔为金属屏蔽管的开口端；第一绝缘导热层为管状，且第一绝缘导热层的内壁与金属屏蔽管的外壁契合。

进一步地，金属屏蔽管的内壁与温度传感器和导线之间设有第二绝缘导热层。

进一步地，第一绝缘导热层包括第一开口端和第二开口端；第一开口端包覆并超出金属屏蔽管的封闭端，在封闭端外侧形成前端导热腔。

进一步地，第一绝缘导热层为注塑材料制成的第一绝缘导热层；第二绝缘导热层为导热硅胶制成的第二绝缘导热层；前端导热腔内填充有导热硅胶。

进一步地，连接端子为设有连接孔或者连接槽的金属片；第二连接端为从金属片上延伸出的抱箍，第一绝缘导热层的至少部分被抱固于抱箍内。

进一步地，第一绝缘导热层的外表面上设有用于与金属片贴合的安装而，安装面上开设有连通屏蔽层的中部导热腔，中部导热腔内填充有导热硅胶。

进一步地，导热连接件为螺母，螺母的前段内开设有用于与螺杆连接的内螺纹，形成第一连接端；螺母的尾段内开设有供插入第一绝缘导热层的测温孔，形成第二连接端。

进一步地，封装结构还包括：尾部防护件，至少部分螺接于所述第二连接端上。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种测温探头，其包括温度传感器以及包覆在所述温度传感器上的上述的封装结构。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的温度传感器的封装结构，采用第一绝缘导热层包覆于温度传感器外，并采用导热连接件连接待测点与第一绝缘导热层，使得待测点与温度传感器之间传热不导电，从而避免待测点上的强电损伤测温设备；并且，通过将导热连接件的第一连接端固定于待测点上，可实现对待测点的温度的直接测量，测温更实时，结果更精确。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的温度传感器的封装结构的组成结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例1的温度传感器的封装结构的组成结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例1的封装结构中的第一绝缘导热层、屏蔽层以及前端导热腔的结构示意图；

图4是本实用新型优选实施例1的图3的轴向剖视结构示意图；

图5是本实用新型优选实施例2的温度传感器的封装结构的组成结构示意图；

图6是本实用新型优选实施例2的图5的A-A处的剖视结构示意图：以及

图7是本实用新型优选实施例3的温度传感器的封装结构的部分剖视结构示意图。

图例说明：

1、第一绝缘导热层；101、第二引线孔；102、安装面；103、中部导热腔；2、导热连接件；201、第一连接端；202、连接孔；203、连接槽；204、第二连接端；205、抱箍；206、测温孔；3、温度传感器；4、导线；5、屏蔽层；501、第一引线孔；6、尾部防护件；7、第二绝缘导热层；8、前端导热腔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1，本实用新型的温度传感器的封装结构，包括第一绝缘导热层1和导热连接件2，其中第一绝缘导热层1包覆于温度传感器3外；导热连接件2包括第一连接端201和第二连接端204，导热连接件2的第一连接端201设有用于与待测点连接的连接端子，导热连接件2的第二连接端204与第一绝缘导热层1相连接。

采用第一绝缘导热层1包覆于温度传感器3外，并采用导热连接件2连接待测点与第一绝缘导热层1，使得待测点与温度传感器3之间传热不导电，从而能检测到测温点的温度又能避免待测点上的强电损伤测温设备；并且，通过将导热连接件2的第一连接端201固定于待测点上，可实现对待测点的温度的直接和连续测量，测温更实时，结果更精确。

以下通过在上述的实施例的基础上进行优化所得的实施例1～3来具体说明本实用新型的结构。

本实用新型的实施例并不限定是对何种温度传感器3进行封装，只要能通过采用本实用新型的封装结构达到“带电部件的温度的直接测量”的目的即可。优选地，实施例1～3中使用的温度传感器3可采用数字温度传感芯片(如18B20)，也可以采用模拟温度传感芯片(如PTlO0)。

实施例1：

参见图2，本实施例的温度传感器的封装结构，包括：屏蔽层5、第一绝缘导热层1和导热连接件2，其中，屏蔽层5包覆于温度传感器3以及连接在温度传感器3上的导线4外，并设有供导线4穿出的第一引线孔501；第一绝缘导热层1包覆于屏蔽层5外，并设有供导线4穿出的第二引线孔101；第一引线孔501的中心与第二引线孔101的中心在同一条直线上：导热连接件2包括第一连接端201和第二连接端204，导热连接件2的第一连接端201设有用于与待测点连接的连接端子，导热连接件2的第二连接端204与第一绝缘导热层1相连接。

本实施例在上述实施例的基础上，在第一绝缘导热层1与温度传感器3之间优选设置屏蔽层5，可以减小工作环境的电磁波对温度传感器3的干扰，尤其是减小对数字温度传感器的干扰；也可以避免环境中的电磁波通过导线4的天线作用被接收而混入传输的温度信号中，从而使得测得的温度信号不准确。因此，本实施例的封装结构可使得温度传感器3的所得温度信号的传输距离更远，测得的温度信号更准确。

本实施例中，参见图3、图4，屏蔽层5为一端封闭的金属屏蔽管，第一引线孔501为金属屏蔽管的开口端；金属屏蔽管的内壁与温度传感器3和导线4之间设有第二绝缘导热层7，该第二绝缘导热层7为导热硅胶制成。在制备时，可先将温度传感器3接好导线4后，将温度传感器3及其相连部分的导线4置于金属屏蔽管中，然后向金属屏蔽管内注入导热硅胶，即可完成屏蔽层5与第二绝缘导热层7的配合安装，导热硅胶制成的第二绝缘导热层7不仅可实现固定温度传感器3的作用，还能将金属屏蔽管上热量快速地传导给温度传感器3。

本实施例中，第一绝缘导热层1为管状，且第一绝缘导热层1的内壁与金属屏蔽管的外壁契合。优选采用注塑材料通过整体注塑工艺制成，更可便于批量生产。完成注塑工艺后，温度传感器3、金属屏蔽管以及第一绝缘导热层1之间不容易松动，而且，该半成品结构还可以与不同形式的导热连接件2进行组装。参见图2，本实施例中，导热连接件2的第一连接端201的连接端子为设有连接孔202(或者连接槽203，可参见实施例2的图5)的金属片，第二连接端204为从金属片上延伸出的抱箍205，第一绝缘导热层1的至少部分被抱固于抱箍205内。由图2可知，本实用新型的导热连接件2可以采用市售的铜焊片，或者预绝缘端子、接线端子等。在实际应用中，还可设置至少部分包覆于第二连接端204上的尾部防护件6，尾部防护件6优选采用绝缘橡胶或者注塑材料制成，用于防水、防尘以及防人员碰触触电，并可以使得导线4圆滑弯曲，从而达到护线的目的。

本实施例中，参见图3、图4，第一绝缘导热层1包括第一开口端和第二开口端；第一开口端包覆并超出金属屏蔽管的封闭端，在封闭端外侧形成前端导热腔8。前端导热腔8内填充导热硅胶。在使用时，将前端导热腔8贴合在待测点上，可以使得热最快速地传导到金属屏蔽管上，并通过金属屏蔽管内填充的导热硅胶制成的第二绝缘导热层7快速地将热量传导给温度传感器3，使得温度传感器3能快速、准确地测得待测点的温度值。

实施例2：

参见图5、图6，本实施例的温度传感器的封装结构与实施例1基本相同，在此不再赘述，二者的区别仅在于：本实施例的导热连接件2的第一连接端201的连接端子为设有连接槽203的金属片，该导热连接件2可以采用市售的叉形铜焊片，或者叉形预绝缘端子、叉形接线端子等。并且，第一绝缘导热层1的外表面上设有用于与金属片贴合的安装面102，安装面102上开设有连通屏蔽层5的中部导热腔103，中部导热腔103内填充有导热硅胶。中部导热腔103与实施例1中的前端导热腔8的作用相似，前端导热腔8可贴合花待测点上，而中部导热腔103可贴合于金属片的表面，使得通过金属片传导而来的热量快速地经金属屏蔽管传导至温度传感器3中，并且，该中部导热腔103的数量可根据实际应用场合设置为一个或者多个，其目的是加速待测点的温度向温度传感器3的传导。

实施例3：

参见图7，本实施例的温度传感器的封装结构与实施例1基本相同，在此不再赘述，二者的区别仅在于：本实施例的导热连接件2为螺母，螺母的前段内开设有用于与螺杆连接的内螺纹，形成第一连接端201；螺母的尾段内开设有供插入第一绝缘导热层1的测温孔206，形成第二连接端204，其中，测温孔206优选沿螺母的轴向开设。在实际应用时，内螺纹处的内径优选大于测温孔206的内径，安装时，将第一绝缘导热层1的前端尽量与测温孔206的轴向深度齐平，当将该第一绝缘导热层1(包括已装在其内的温度传感器3、金属屏蔽管和第二绝缘导热层7)与待测点的螺杆配合安装时，内径差异可限制螺杆的安装行程，使得螺杆不会顶坏第一绝缘导热层1，又能刚好将螺杆的顶部贴合在其前端，从而实现快速的温度传导。

本实施例中，与实施例2相同地，也设置了至少部分包覆于第二连接端204上的尾部防护件6，尾部防护件6可采用绝缘橡胶或者注塑材料制成，用于防水、防尘以及防人员碰触触电，并可以便得导线4圆滑弯曲，从而达到护线的目的。尾部防护件6还可采用金属件制成，在螺母的尾段外表面上开设外螺纹，在尾部防护件6的内部开设内螺纹，将尾部防护件6的一端螺接于第二连接端204上，尾部防护件6的另一端供导线穿出。优选地，导线也可以采用屏蔽导线，可使得温度信号的传输距离更远。实际应用中，第一绝缘导热层1也可以设置成弯头形状，弯头的前段包覆屏蔽层5并伸入测温孔206中，弯头的尾部包覆导线4并超出第二连接端204以及尾部防护件6，这样设置可使得本实用新型的封装结构的所需安装空间更小，导线4的弯曲段也受到了第一绝缘导热层1的防护，不易折断。

综上可知，本实用新型的温度传感器的封装结构，能对温度传感器3进行导热绝缘封装，使得待测点与温度传感器3之间传热不导电，从而避免待测点上的强电损伤测温设备；并且，本实用新型的温度传感器3的封装结构，可连接不同类型的导热连接件2，可实现对固定于如：变压器的桩头、接触器桩头、电动机桩头、发电机桩头、开关桩头以及电缆接头等待测点上，对待测点的温度的直接进行测量，测温更实时，结果更精确。

参见图1、图2、图5和图7，本实用新型的测温探头，包括温度传感器3以及上述的任一个实施例的封装结构，并且封装结构包覆在所述温度传感器3上。能固定连接于待测点上，对带电部件的温度的直接进行测量，测量实时，结果准确。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种温度传感器的封装结构，其特征在于，包括： 

第一绝缘导热层(1)，包覆于所述温度传感器(3)外；以及 

导热连接件(2)，包括第一连接端(201)和第二连接端(204)； 

所述导热连接件(2)的第一连接端(201)设有用于与待测点连接的连接端子，所述导热连接件(2)的第二连接端(204)与所述第一绝缘导热层(1)相连接。 

2.根据权利要求1所述的温度传感器的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括： 

屏蔽层(5)，设置于所述第一绝缘导热层(1)与所述温度传感器(3)之间。 

3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于， 

所述屏蔽层(5)包覆于所述温度传感器(3)以及连接在所述温度传感器(3)上的导线(4)外，并设有供所述导线(4)穿出的第一引线孔(501)； 

所述第一绝缘导热层(1)包覆于所述屏蔽层(5)外，并设有供所述导线(4)穿出的第二引线孔(101)； 

所述第一引线孔(501)的中心与所述第二引线孔(101)的中心在同一条直线上。 

4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括： 

尾部防护件(6)，至少部分包覆于所述第二连接端(204)上。 

5.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于， 

所述屏蔽层(5)为一端封闭的金属屏蔽管，所述第一引线孔(501)为所述金属屏蔽管的开口端； 

所述第一绝缘导热层(1)为管状，且所述第一绝缘导热层(1)的内壁与所述金属屏蔽管的外壁契合。 

6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于， 

所述金属屏蔽管的内壁与所述温度传感器(3)和所述导线(4)之间设有第二绝缘导热层(7)。 

7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于， 

所述第一绝缘导热层(1)包括第一开口端和第二开口端； 

所述第一开口端包覆并超出所述金属屏蔽管的封闭端，在所述封闭端外侧形成前端导热腔(8)。 

8.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于， 

所述第一绝缘导热层(1)为注塑材料制成的第一绝缘导热层(1)； 

所述第二绝缘导热层(7)为导热硅胶制成的第二绝缘导热层(7)； 

所述前端导热腔(8)内填充有导热硅胶。 

9.根据权利要求2至4中任一项所述的封装结构，其特征在于，包括： 

所述连接端子为设有连接孔(202)或者连接槽(203)的金属片； 

所述第二连接端(204)为从所述金属片上延伸出的抱箍(205)，所述第一绝缘导热层(1)的至少部分被抱固于所述抱箍(205)内。 

10.根据权利要求9所述的封装结构，其特征在于， 

所述第一绝缘导热层(1)的外表面上设有用于与所述金属片贴合的安装面(102)，所述安装面(102)上开设有连通所述屏蔽层(5)的中部导热腔(103)，所述中部导热腔(103)内填充有导热硅胶。 

11.根据权利要求1至3中任一项所述的封装结构，其特征在于， 

所述导热连接件(2)为螺母，所述螺母的前段内开设有用于与螺杆连接的内螺纹，形成所述第一连接端(201)；所述螺母的尾段内开设有供插入所述第一绝缘导热层(1）的测温孔(206)，形成所述第二连接端(204)。 

12.根据权利要求11所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括： 

尾部防护件(6)，至少部分螺接于所述第二连接端(204)上。 

13.一种测温探头，其特征在于，包括： 

温度传感器(3)以及包覆在所述温度传感器(3)上的如权利要求1至12中任一项所述的封装结构。 

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