CN216815610U - 热式流量传感器探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热式流量传感器探头，其包括壳体、高温测温元件、加热元件、第一高温胶层和第二高温胶层，所述高温测温元件、所述加热元件、所述第一高温胶层和所述第二高温胶层均位于所述壳体内，所述高温测温元件通过所述第一高温胶层连接于所述加热元件的一侧，所述加热元件的另一侧通过所述第二高温胶层连接于所述壳体的端面内侧。本实用新型的热式流量传感器探头，高温测温元件通过第一高温胶层直接粘接在加热元件上，加热元件通过第二高温胶层直接粘接在壳体上，从而无需镀铜、焊接以及使用柔性印刷电路板，大大简化了工艺流程，降低了制造成本。

Description

热式流量传感器探头

技术领域

本实用新型涉及一种传感器领域，特别涉及一种热式流量传感器探头。

背景技术

热式流量传感器的探头部分，一种规格是圆柱形不锈钢壳体，尺寸是：外径8mm、内径7mm、长度15mm。壳体内一般含有加热元件和测温元件，测温元件有2个，其中一个是测量高温，另一个是测量低温(介质温度)，加热电阻和高温测温元件分布在圆柱形壳体的端面内侧，低温测温元件分布在圆柱形壳体的圆柱面内侧，热式流量传感器通过测量不同流速时温差变化来测量流速。热式流量传感器具有体积小和安装简便的优点。加热元件的功率大小决定了传感器的量程大小，热量传导的稳定性决定了温差的稳定性，温差的稳定性决定了传感器的精度；然而加热元件和测温元件如何固定到壳体上直接影响加热元件的最大功率和温差稳定性。

在现有技术的热式流量传感器中，其加热元件通常为2个加热电阻，2个加热电阻都焊接在柔性印刷电路板上，然后柔性印刷电路板的背面再焊接到圆柱形壳体内部的端面上，壳体内部镀铜以方便焊锡。低温测温芯片也是以类似的方法固定在圆柱形壳体内部的圆柱面上。但是，这个现有技术的缺点包括：

1、镀铜增加了工艺流程和成本；

2、在壳体内用锡焊接，工艺复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有存在的上述不足，本实用新型提供一种热式流量传感器探头。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种热式流量传感器探头，其包括壳体、高温测温元件、加热元件、第一高温胶层和第二高温胶层，所述高温测温元件、所述加热元件、所述第一高温胶层和所述第二高温胶层均位于所述壳体内，所述高温测温元件通过所述第一高温胶层连接于所述加热元件的一侧，所述加热元件的另一侧通过所述第二高温胶层连接于所述壳体的端面内侧。

进一步地，所述热式流量传感器探头还包括隔热材料，所述隔热材料填充于所述壳体内并挤压于所述高温测温元件和所述加热元件。

进一步地，所述隔热材料为陶瓷纤维棉或者硅酸铝纤维棉。

进一步地，所述热式流量传感器探头还包括绝缘体，所述绝缘体位于所述壳体与所述加热元件之间。

进一步地，所述绝缘体完全覆盖于所述加热元件；

或者，所述绝缘体覆盖于所述加热元件中的电极部位。

进一步地，所述绝缘体为聚酰亚胺薄膜。

进一步地，所述热式流量传感器探头还包括低温测温元件，所述低温测温元件固定连接于所述壳体的圆柱面内侧。

进一步地，所述壳体的一端具有开口，所述壳体的另一端具有连接端面，所述高温测温元件和所述加热元件均通过所述开口放入至所述壳体内，所述加热元件通过所述第二高温胶层连接于所述连接端面。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的热式流量传感器探头，高温测温元件通过第一高温胶层直接粘接在加热元件上，加热元件通过第二高温胶层直接粘接在壳体上，从而无需镀铜、焊接以及使用柔性印刷电路板，大大简化了工艺流程，降低了制造成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的热式流量传感器探头的部分分解结构示意图。

附图标记说明：

壳体1

开口11

连接端面12

高温测温元件3

加热元件2

绝缘体4

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。

如图1所示，本实施例公开了一种热式流量传感器探头，该热式流量传感器探头包括壳体1、高温测温元件3、加热元件2、第一高温胶层和第二高温胶层，高温测温元件3、加热元件2、第一高温胶层和第二高温胶层均位于壳体1内，高温测温元件3通过第一高温胶层连接于加热元件2的一侧，加热元件2的另一侧通过第二高温胶层连接于壳体1的端面内侧。

高温测温元件3通过第一高温胶层连接于加热元件2的一侧，使得高温测温元件3通过第一高温胶层直接粘接在加热元件2上，高温测温元件3将无需焊接到柔性印刷电路板；加热元件2的另一侧通过第二高温胶层连接于壳体1的端面内侧，使得加热元件2通过第二高温胶层直接粘接在壳体1上，加热元件2无需使用柔性印刷电路板来焊接，从而实现热式流量传感器探头在制造时无需镀铜、焊接以及使用柔性印刷电路板，大大简化了工艺流程，降低了制造成本。

在本实施例中，壳体1的一端具有开口11，壳体1的另一端具有连接端面12，高温测温元件3和加热元件2均通过开口11放入至壳体1内，加热元件2通过第二高温胶层连接于连接端面12。高温测温元件3与加热元件2之间通过第一高温胶层粘接为一个整体，之后在整体通过开口11便于放入至壳体1内，使得加热元件2通过第二高温胶层连接于连接端面12上，安装制造非常方便，且结构简单，成本低。其中，第一高温胶层和第二高温胶层均可以为高温胶。其中，壳体1的形状呈圆柱形壳体，上面是封口的连接端面12，下面开设有开口11，壳体1材质是不锈钢，壳体1外径为8mm，内径为7mm，长度为15mm，端面处厚度为1.2mm。

热式流量传感器探头还包括低温测温元件，低温测温元件固定连接于壳体1的圆柱面内侧。高温测温元件3和加热元件2将分布设置在壳体1内的连接端面12，低温测温元件将分布在壳体1的圆柱面内侧。

热式流量传感器探头还包括隔热材料，隔热材料填充于壳体1内并挤压于高温测温元件3和加热元件2。隔热材料起到隔热的作用，通过隔热材料将被压实以挤压在壳体1内的低温测温元件、高温测温元件3和加热元件2的端面上，对低温测温元件、高温测温元件3和加热元件2均起到了保护的作用，同时还具有辅助第一高温胶层和第二高温胶层等胶水固化的作用。其中，隔热材料可以为陶瓷纤维棉。隔热材料也可以为硅酸铝纤维棉。

热式流量传感器探头还包括绝缘体4，绝缘体4位于壳体1与加热元件2之间。通过绝缘体4将用于对壳体1与加热元件2进行阻隔，对加热元件2的电极具有保护作用，防止壳体1与加热元件2之间发生短路现象，大大提高了热式流量传感器探头的安全稳定性。优选地，绝缘体4可以为聚酰亚胺薄膜，绝缘效果佳。当然，绝缘体4也可以为其他有机或无机材料。

在本实施例中，绝缘体4可以覆盖于加热元件2中的电极部位。使得加热元件2中具有绝缘体4未覆盖的区域存在，使得为覆盖的区域通过高温胶与壳体1相连接，从而得到更好的粘接强度和更低的热阻。当然，在其他实施例中，绝缘体4也可以完全覆盖于加热元件2。

加热元件2包括绝缘薄膜和片状贴片电阻，使用一个定制的安装座来进行预装配，安装座具有凹槽，绝缘薄膜铺设于凹槽内，片状贴片电阻设置于凹槽内，且片状贴片电阻的四个角均粘接于绝缘薄膜上。在本实施例中，片状贴片电阻的长为5mm，宽为2.5mm，额定功率为1W，实现加热元件2的额定功率更大，是已有技术的2倍以上。其中，绝缘薄膜为PI薄膜。片状贴片电阻包括两个并排设置的电阻，两个电阻相互并联。并联后的电阻为50Ω。

在本实施例的热式流量传感器探头中，高温测温元件3引出了2根导线，导线使用的丝包线。片状贴片电阻使用两个封装的电阻，两个电阻并联且焊锡引2根导线，焊锡时保持平整，引线后无丝印的一侧要平整无多余的焊锡。高温测温元件3用第一高温胶层粘接到片状贴片电阻中有丝印的一侧，常温固化2小时以上，固化时保持高温测温元件3和片状贴片电阻处于挤压状态。加热元件2在制造时，用聚四氟乙烯来制作安装座，在安装座制作一个直径6.8mm深度0.5mm的凹槽。将正方形且边长为6.6mm的绝缘薄膜四角折弯放入凹槽，折弯的四角是为了保护片状贴片电阻的电极，防止片状贴片电阻和壳体1的短路。片状贴片电阻的电极部位抹高温胶，四角对齐放到绝缘薄膜上，挤压，常温固化2小时以上，取出用刀裁掉绝缘薄膜的非电极覆盖部分，剩下2个条状的绝缘薄膜可以用于绝缘使用，如同上述绝缘体4。加热元件2的无丝印的一侧抹上第二高温胶层，整体放入壳体1内，压向连接端面12，填入隔热材料，压实隔热材料。

当然，低温测温元件的固定也可以使用类似方法处理，低温测温元件没有加热电阻，其他结构和制作工艺类似，低温测温元件是固定在壳体1的圆柱面内侧的。制作的最后一步是放入隔热材料，隔热材料为陶瓷纤维棉，陶瓷纤维棉按压后的厚度约为7mm，壳体1内侧粘贴上绝缘体和低温测温元件，最后再填入7mm厚度的陶瓷纤维棉，按压，陶瓷纤维棉对侧壁上的低温测温元件也有按压作用。

在本实施例的热式流量传感器探头，低温测温元件、高温测温元件3和加热元件2都有导线引出，引线接到配套的线路板上。因为加热元件2的一整个面通过第二高温胶层与连接端面12接合，实现导热面积较大，整体热阻小，电阻可以高过额定功率使用而不损坏。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种热式流量传感器探头，其特征在于，其包括壳体、高温测温元件、加热元件、第一高温胶层和第二高温胶层，所述高温测温元件、所述加热元件、所述第一高温胶层和所述第二高温胶层均位于所述壳体内，所述高温测温元件通过所述第一高温胶层连接于所述加热元件的一侧，所述加热元件的另一侧通过所述第二高温胶层连接于所述壳体的端面内侧。

2.如权利要求1所述的热式流量传感器探头，其特征在于，所述热式流量传感器探头还包括隔热材料，所述隔热材料填充于所述壳体内并挤压于所述高温测温元件和所述加热元件。

3.如权利要求2所述的热式流量传感器探头，其特征在于，所述隔热材料为陶瓷纤维棉或者硅酸铝纤维棉。

4.如权利要求1所述的热式流量传感器探头，其特征在于，所述热式流量传感器探头还包括绝缘体，所述绝缘体位于所述壳体与所述加热元件之间。

5.如权利要求4所述的热式流量传感器探头，其特征在于，所述绝缘体完全覆盖于所述加热元件；

或者，所述绝缘体覆盖于所述加热元件中的电极部位。

6.如权利要求4所述的热式流量传感器探头，其特征在于，所述绝缘体为聚酰亚胺薄膜。

7.如权利要求1所述的热式流量传感器探头，其特征在于，所述热式流量传感器探头还包括低温测温元件，所述低温测温元件固定连接于所述壳体的圆柱面内侧。

8.如权利要求1所述的热式流量传感器探头，其特征在于，所述壳体的一端具有开口，所述壳体的另一端具有连接端面，所述高温测温元件和所述加热元件均通过所述开口放入至所述壳体内，所述加热元件通过所述第二高温胶层连接于所述连接端面。

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