CN207502060U - 一种快速响应深海温度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种快速响应深海温度传感器，包括一端密封的筒状金属耐压外壳，所述金属耐压外壳内纵向设有片状金刚石基底，所述金刚石基底一侧设有温度响应元件，所述温度响应元件为矩形齿状结构，所述温度响应元件两端设有与外部信号采集电路连接的引线，所述温度响应元件和引线表面覆盖有陶瓷或类金刚石绝缘层，所述陶瓷或类金刚石绝缘层与金属耐压外壳接触；所述温度响应元件为栅状金属层，本实用新型所公开的深海温度传感器响应速度快，结构稳定，不受外界海水压力影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种温度传感器，特别涉及一种快速响应深海温度传感器。
背景技术
海水温度是海洋最基本的物理参数，是影响全球气候变化的重要参数，也是计算盐度等海洋动力要素参数的基础参量。海水温度的精确测量，在海洋内波研究、海洋生物习性、海洋能源利用开发等领域具有重要作用。因此，实现海水温度的高精度、长期稳定观测，对于海洋科学研究、海洋气象预报、海洋资源开发与利用，具有十分重要的意义。专利[申请号：CN200420055437.7]涉及一种绝缘隔板，固定并防止温度响应元件变形，但是该方式降低了传感器的响应速度。
现阶段，通用的海洋温度传感器采用铂电阻作为温度响应元件，利用氧化铝、氮化铝等陶瓷材料作为基底，温度响应元件裸露或者利用玻璃等进行绝缘封装，与外壳、温度响应元件等金属材料相比这些材料的热导率低，比热容高，将降低温度响应元件的响应速度。而元器件直接与耐压金属外壳基础，则一方面影响温度测量的准确性，另一方面在超高压作用下，可能损坏传感器。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种快速响应深海温度传感器，以达到响应速度快，结构稳定，不受外界海水压力影响的目的。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种快速响应深海温度传感器，包括一端密封的筒状金属耐压外壳，所述金属耐压外壳内纵向设有片状金刚石基底，所述金刚石基底一侧设有温度响应元件，所述温度响应元件为矩形齿状结构，所述温度响应元件两端设有与外部信号采集电路连接的引线，所述温度响应元件和引线表面覆盖有陶瓷或类金刚石绝缘层，所述陶瓷或类金刚石绝缘层与金属耐压外壳接触；所述温度响应元件为栅状金属层。
上述方案中，所述栅状金属层为金、铂、铑、钨中的一种或几种的合金。
上述方案中，所述陶瓷或类金刚石绝缘层内部填充有微米铜粉。
上述方案中，所述金刚石基底的两侧边与金属耐压外壳的内壁固定连接。
通过上述技术方案，本实用新型提供的快速响应深海温度传感器采用金刚石基底以及陶瓷或类金刚石绝缘层，金刚石与类金刚石薄膜，具有导热系数高，绝缘性能优异，比热容与金属接近，化学性质稳定，机械强度高等特点，是绝佳的海洋温度传感器绝缘材料。另一方面，金刚石具有极低的摩擦系数,当金属耐压外壳承受压力发生变形式，陶瓷或类金刚石绝缘层能够发生轻微位移，在保持与金属耐压外壳接触的同时，能够消除外界压力的影响，从而保证测量结果的准确性。另外，在陶瓷或类金刚石绝缘层内部填充有微米铜粉可以加快温度响应元件与金属耐压外壳之间的热量传输速度，提高温度响应。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本实用新型实施例所公开的一种快速响应深海温度传感器立体示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的纵向剖视图。
图中，1、金属耐压外壳；2、金刚石基底；3、温度响应元件；4、引线；5、陶瓷或类金刚石绝缘层。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本实用新型提供了一种快速响应深海温度传感器，如图1所示，该温度传感器响应速度快，结构稳定，不受外界海水压力影响。
如图1至图3所示的快速响应深海温度传感器，包括一端密封的筒状金属耐压外壳1，金属耐压外壳1内纵向设有片状金刚石基底2，金刚石基底2的两侧边与金属耐压外壳1的内壁固定连接。
金刚石基底2一侧设有温度响应元件3，温度响应元件3为矩形齿状结构，温度响应元件3两端设有与外部信号采集电路连接的引线4，温度响应元件3和引线4表面覆盖有陶瓷或类金刚石绝缘层5；陶瓷或类金刚石绝缘层5内填充有微米铜粉，陶瓷或类金刚石绝缘层5与金属耐压外壳1接触。
温度响应元件3为栅状金属层，栅状金属层为金、铂、铑、钨中的一种或几种的合金。
该温度传感器的制备过程如下：
(1)利用化学气相沉积技术制备本征金刚石基底2；
(2)利用物理沉积技术依次制备温度响应元件3、引4线；
(3)利用磁控溅射技术制备陶瓷或类金刚石绝缘层5，将温度响应元件3、引线4绝缘封装，仅预留引线4与测试电路的焊接位置；
(4)将陶瓷或类金刚石绝缘层5固定在金属耐压外壳1结构上，并保持接触。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (3)
1.一种快速响应深海温度传感器，其特征在于，包括一端密封的筒状金属耐压外壳，所述金属耐压外壳内纵向设有片状金刚石基底，所述金刚石基底一侧设有温度响应元件，所述温度响应元件为矩形齿状结构，所述温度响应元件两端设有与外部信号采集电路连接的引线，所述温度响应元件和引线表面覆盖有陶瓷或类金刚石绝缘层，所述陶瓷或类金刚石绝缘层与金属耐压外壳接触；所述温度响应元件为栅状金属层。
2.根据权利要求1所述的一种快速响应深海温度传感器，其特征在于，所述栅状金属层为金、铂、铑、钨中的一种或几种的合金。
3.根据权利要求1所述的一种快速响应深海温度传感器，其特征在于，所述金刚石基底的两侧边与金属耐压外壳的内壁固定连接。
Priority Applications (1)
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| CN201721331045.2U CN207502060U (zh) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | 一种快速响应深海温度传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201721331045.2U CN207502060U (zh) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | 一种快速响应深海温度传感器 |
Publications (1)
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| CN207502060U true CN207502060U (zh) | 2018-06-15 |
Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110836736A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-25 | 雷谢明 | 一种开放区域海水水温一定深度的检测仪 |
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2017
- 2017-10-16 CN CN201721331045.2U patent/CN207502060U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110836736A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-02-25 | 雷谢明 | 一种开放区域海水水温一定深度的检测仪 |
| CN110836736B (zh) * | 2019-10-31 | 2021-03-26 | 广州益客信息科技有限公司 | 一种开放区域海水水温一定深度的检测仪 |
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