CN211347146U - 一种高精度表面温度测量传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高精度表面温度测量传感器，包括接触盘、导热体、热敏电阻、导线、隔热盘和隔热体；接触盘呈圆盘状，当表面为弧形时，接触盘可根据被测表面形状改变，保证充分接触；导热体呈圆柱体状；接触盘的后端面与导热体的前端面贴合；导热体的内部嵌设有热敏电阻；导线的一端穿设于导热体且连接于热敏电阻，导线的另一端用于连接外部电子元件；接触盘的前端面设置为平面；相比于传统表面温度传感器的点接触或线接触，面接触的方式可使得接触盘和待测物体表面快速达到热平衡，进而使得热敏电阻快速响应，另外，接触盘直径做到2‑3毫米，传感器在使用时不会影响被测物体表面温场，提升本传感器的测量精准度。

Description

一种高精度表面温度测量传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种高精度表面温度测量传感器。

背景技术

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪器的核心部分，品种繁多。温度传感器按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性又分为热电阻和热电偶两类。

接触式的温度传感器一般用于对物体表面温度的测量，但目前市面上用于物体表面温度测量的温度传感器一般采用铠装圆柱体形式，与被测物体表面是点或线接触，即与被测物体表面未充分接触，难以快速与被测物体表面达到热平衡，使得温度传感器的热敏电子原件的响应速度偏慢，导致温度传感器的测量精准度不高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种高精度表面温度测量传感器，旨在解决现用于物体表面温度测量的温度传感器与被测物体表面是点或线接触，测量精准度不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案是：

一种高精度表面温度测量传感器，包括接触盘、导热体、热敏电阻、导线、隔热盘和隔热体；

所述接触盘呈圆盘状；所述导热体呈圆柱体状；所述接触盘的后端面与所述导热体的前端面贴合，且所述导热体的周向表面和所述接触盘的周向表面共面；所述导热体的内部嵌设有所述热敏电阻；所述导线的一端穿设于所述导热体且连接于所述热敏电阻，所述导线的另一端用于连接外部电子元件；

所述导热体的后端面与所述隔热盘的前端面连接设置，所述隔热盘嵌设于所述隔热体；所述接触盘的前端面设置为平面。

优选的，所述接触盘的前端面的直径设置为不超过3mm。

优选的，所述接触盘为银质接触盘。

优选的，还包括安装管；所述安装管和隔热体连接设置；所述安装管和所述导热体共轴线设置；所述导线同时穿设于所述导热体、所述隔热盘、所述隔热体和所述安装管，并伸出于所述安装管的末端。

优选的，所述安装管的末端的外表面设置有螺纹。

优选的，所述接触盘的前端面设置为内凹面。

优选的，所述隔热体呈半球形，且所述隔热体的球形面朝向远离所述接触盘的方向；所述隔热体包裹所述导热体。

优选的，所述导线同时穿设所述导热体和所述隔热体并伸出于所述隔热体。

优选的，所述隔热体为聚四氟乙烯树脂材质的隔热体。

优选的，所述导热体为导热硅脂材质的导热体。

与现有技术相比，本实用新型至少具备以下有益效果：

通过将接触盘和导热体贴合设置，并将热敏电阻设置于导热体内部，再用导线件热敏电阻和外部电子元件连接以测量物体表面的温度；因接触盘的前端面是平面，在测量物体表面温度时，只需要将接触盘的前端面和待测物体表面相贴合(即面接触)，即可使得待测物体表面和接触盘充分接触，相比于传统表面温度传感器的点接触或线接触，面接触的方式可使得接触盘和待测物体表面快速达到热平衡，进而使得热敏电阻快速响应，提升本传感器的测量精准度。

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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一种高精度表面温度测量传感器一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一种高精度表面温度测量传感器一实施例的立体结构示意图；

图3为本实用新型一种高精度表面温度测量传感器另一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				110	接触盘	160	导线
120	导热体	170	安装管
				130	隔热盘	180	螺纹
140	热敏电阻	150	隔热体

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种高精度表面温度测量传感器。

请参考附图1和附图2，一种高精度表面温度测量传感器的一实施例，包括接触盘110、导热体120、热敏电阻140、导线160、隔热盘130和隔热体150。

接触盘110呈圆盘状；导热体120呈圆柱体状；接触盘110的后端面与导热体120的前端面贴合，且导热体120的周向表面和接触盘110的周向表面共面；导热体120的内部嵌设有热敏电阻140；导线160的一端穿设于导热体120且连接于热敏电阻140，导线160的另一端用于连接外部电子元件。

导热体120的后端面与隔热盘130的前端面连接设置，隔热盘130嵌设于所述隔热体150；接触盘110的前端面设置为平面。

上述隔热盘130为导热率较低的硬质塑料材质，通过将导热体120夹设于接触盘110和隔热盘130之间，减少导热体120的热量向隔热体150散失，进而保证热敏电阻140精准地测量接触盘110的温度。

本实用新型的工作原理是通过将接触盘110和导热体120贴合设置，并将热敏电阻140设置于导热体120内部，再用导线160件热敏电阻140和外部电子元件连接以测量物体表面的温度；因接触盘110的前端面是平面，在测量物体表面温度时，只需要将接触盘110的前端面和待测物体表面相贴合(即面接触，具体贴合方式可以是胶带粘连，也可以是设计固定的工装，这里不再赘述)，即可使得待测物体表面和接触盘110充分接触，相比于传统表面温度传感器的点接触或线接触，面接触的方式可使得接触盘110和待测物体表面快速达到热平衡，进而实现热敏电阻140的快速响应，提升本实用新型提出的高精度表面温度测量传感器的测量精准度。经实际试验表面，本实用新型提出的高精度表面温度测量传感器的测温精度能够达到0.01℃及以下。

此外，上述接触盘110的前端面的直径设置为不超过3mm。因为考虑到抑制噪声和自身吸热，故温度传感器体积不能太大，以免影响被测物体本身的温度场，所以接触盘110直径不超过3mm，本实施例中优选为3mm。

同时，为了保证导热效果，接触盘110优选为导热率为100W/(m*k)的银质接触盘110。

同时，在本实施例中，本实用新型提出的高精度表面温度测量传感器还包括安装管170；安装管170和隔热体150连接设置；安装管170和导热体120共轴线设置；导线160同时穿设于导热体120、隔热盘130、隔热体150和安装管170，并伸出于安装管170的末端。通过设置安装管170，使得本传感器能够借助安装管170固定于待侧物体的表面，更加利于实际应用。

此外，如附图2所示，为了便于安装管170的固定，安装管170的末端的外表面设置有螺纹180。在实际使用时，可通过于待测物体开设相应的内螺纹来实现本传感器的固定。

此外，如附图3所示，在本实用新型提出高精度表面温度测量传感器的另一实施例中，接触盘110的前端面设置为内凹面。通过将接触盘110的前端面设置为内凹面，便于在待测物体的表面为外突出形状的情况下进行测量，即当待测物体的表面为外突出形状时，同样可实现与待测物体表面的面接触。增大了本实用新型提出的高精度表面温度测量传感器的适用性能。

同理，接触盘110的前端面还可以设置为外凸面，便于在待测物体的表面为内凹形的情况下进行测量。

为了减小传感器的体积，从而降低传感器本身对待测物体表面的温度产生的干扰。本实施例中的接触盘110的周向投影的直径同样不能超过3mm，优选为3mm。

同时，本实施例中，隔热体150呈半球形，且隔热体150的球形面朝向远离接触盘110的方向；隔热体150包裹导热体120。半球形的隔热体150对于导热体120的防护性更佳，将隔热体150包裹整个导热体120，可以阻断导热体120和外界空气的接触，以此减小外界环境对导热体120的温度影响，保证本实用新型提出高精度表面温度测量传感器的测温精准度。

同时，导线160同时穿设导热体120和隔热体150并伸出于隔热体150，即在本实施例中，导线160并不穿设隔热盘130，这样设计使得本实用新型提出高精度表面温度测量传感器在加工上更加容易实现。

此外，上述隔热体150为聚四氟乙烯树脂材质的隔热体150。隔热效果出色，导热体120为导热硅脂材质的导热体120，导热效果好，易生产成型。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高精度表面温度测量传感器，其特征在于，包括接触盘、导热体、热敏电阻、导线、隔热盘和隔热体；

所述接触盘呈圆盘状；所述导热体呈圆柱体状；所述接触盘的后端面与所述导热体的前端面贴合，且所述导热体的周向表面和所述接触盘的周向表面共面；所述导热体的内部嵌设有所述热敏电阻；所述导线的一端穿设于所述导热体且连接于所述热敏电阻，所述导线的另一端用于连接外部电子元件；

所述导热体的后端面与所述隔热盘的前端面连接设置，所述隔热盘嵌设于所述隔热体；所述接触盘的前端面设置为平面。

2.根据权利要求1所述的一种高精度表面温度测量传感器，其特征在于，所述接触盘的前端面的直径设置为不超过3mm。

3.根据权利要求2所述的一种高精度表面温度测量传感器，其特征在于，所述接触盘为银质接触盘。

4.根据权利要求3所述的一种高精度表面温度测量传感器，其特征在于，还包括安装管；所述安装管和隔热体连接设置；所述安装管和所述导热体共轴线设置；所述导线同时穿设于所述导热体、所述隔热盘、所述隔热体和所述安装管，并伸出于所述安装管的末端。

5.根据权利要求4所述的一种高精度表面温度测量传感器，其特征在于，所述安装管的末端的外表面设置有螺纹。

6.根据权利要求1所述的一种高精度表面温度测量传感器，其特征在于，所述接触盘的前端面设置为内凹面。

7.根据权利要求6所述的一种高精度表面温度测量传感器，其特征在于，所述隔热体呈半球形，且所述隔热体的球形面朝向远离所述接触盘的方向；所述隔热体包裹所述导热体。

8.根据权利要求7所述的一种高精度表面温度测量传感器，其特征在于，所述导线同时穿设所述导热体和所述隔热体并伸出于所述隔热体。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种高精度表面温度测量传感器，其特征在于，所述隔热体为聚四氟乙烯树脂材质的隔热体。

10.根据权利要求1～8任一项所述的一种高精度表面温度测量传感器，其特征在于，所述导热体为导热硅脂材质的导热体。

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