CN219914692U - 一种温度探针 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种温度探针，包括第一金属管体、外露件和测温组件，所述测温组件安装到所述第一金属管体内，所述第一金属管体的第一端为封闭端，用于插入到待测温的物体；所述第一金属管体的第二端为开口端，所述开口端设置有螺纹部，所述第一金属管体通过所述螺纹部与所述外露件螺纹连接并封闭所述开口端。本实用新型的温度探针能够在高温环境中连接稳固。

Description

一种温度探针

【技术领域】

本实用新型涉及温度计技术领域，具体涉及一种温度探针。

【背景技术】

在烹饪食物需要密切关注食物的温度以及该温度的持续时间。以烤肉为例，通常是先将温度探针插入到肉中，然后一起放到烤炉中，并监控温度探针的探测结果。温度探针包括金属管体、外露件和温度传感器，金属管体的头部为封闭端用于插入到肉中，温度传感器设置在金属管体内以检测肉的温度。金属管体的尾部为开口端，该开口端连接到外露件并被外露件封闭。金属管体的尾部和外露件所处的环境的温度会非常高，例如木炭或煤气火焰烧烤，通常该火焰温度在300-600摄氏度之间，部分高压气罐火焰温度甚至达到600至800摄氏度，导致金属管体的尾部和外露件的温度在室温与600摄氏度以上的范围内波动，而金属管体的尾部和外露件的材料不同，膨胀系数不同，所以大范围的温度波动容易导致两者之间的连接不稳定，例如发生脱落或者密封性被破坏等。

因此，亟需一种改进方案。

【实用新型内容】

本申请的目的在于提供一种适用于高温环境的温度探针。

为达成上述目的，本实用新型提供的一种温度探针，包括第一金属管体、外露件和测温组件，所述测温组件安装到所述第一金属管体内，所述第一金属管体的第一端为封闭端，用于插入到待测温的物体；所述第一金属管体的第二端为开口端，所述开口端设置有螺纹部，所述第一金属管体通过所述螺纹部与所述外露件螺纹连接并封闭所述开口端。

作为优选的技术方案，所述第一金属管体的第二端与所述外露件的连接处填充有加强密封性的密封填充材料。

作为优选的技术方案，所述第一金属管体在第二端的外周设有螺纹部；所述外露件包裹所述第一金属管体在第二端的外周并与所述螺纹部螺纹连接。

作为优选的技术方案，所述测温组件包括第一温度传感器、电路板、电池和用于传输温度检测结果的馈线；所述第一温度传感器靠近所述第一金属管体的第一端设置并与所述电路板连接；所述馈线的第一端连接所述电路板，第二端从所述第一金属管体的第二端延伸出并至少部分地收容在所述外露件之内；所述第一金属管体的第二端的内壁与所述馈线的外周之间密封连接。

作为优选的技术方案，所述馈线为同轴馈线，包括中心导体、环绕所述中心导体的第二金属管体、第一陶瓷支架和第二陶瓷支架；所述中心导体第一端连接所述电路板，其第二端连接有辐射单元，以将温度检测结果以无线的方式传输出去；所述第二金属管体收容在所述第一金属管体之内并与所述第一金属管体绝缘；所述第一陶瓷支架和第二陶瓷支架沿第二金属管体的轴向相互间隔的设置在所述第一金属管体内，且所述第二金属管体、中心导体与第一金属管体同轴心设置。

作为优选的技术方案，所述第一陶瓷支架包括柱状部和从所述柱状部一端向外伸出的凸缘部，所述柱状部套设到所述中心导体的外周并收容在所述第二金属管体内；所述凸缘部被夹持在所述第一金属管体的第二端以及所述外露件的内腔之间。

作为优选的技术方案，所述外露件包括第一绝缘体、接地部件和第二绝缘体，所述第一金属管体、第一绝缘体、第二绝缘体沿所述第一金属管体的轴向顺次连接；所述第一绝缘体包裹所述第一金属管体的第二端并与所述第一金属管体的螺纹部螺纹连接，所述第二绝缘体包裹所述第一绝缘体的一端并与所述第一绝缘体螺纹连接；所述接地部件被固定在所述第一绝缘体、第二绝缘体之间并与所述第二金属管体电连接。

作为优选的技术方案，所述接地部件包括环形金属件，所述第二金属管体第二端具有向外伸出的连接片，所述第一绝缘体包括基部、设于基部并与基部呈台阶状设置的套接部、设于套接部并与套接部呈台阶状设置的螺柱、通孔以及避让槽，所述通孔贯通基部、套接部以及螺柱，所述避让槽设于套接部和螺柱并与通孔连通，所述基部与螺纹部螺纹连接，所述螺柱与第二绝缘体螺纹连接，所述环形金属件套设于套接部，所述连接片自通孔伸入避让槽并与环形金属件导电连接，所述辐射单元自通孔穿过并收容于第二绝缘体内。

作为优选的技术方案，还包括有第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述避让槽内并通过穿过通孔的引线与电路板电连接。

作为优选的技术方案，所述第一绝缘体、接地部件和第二绝缘体的连接处填充有加强密封性的密封填充材料。

本申请通过在第一金属管体的一端设置螺纹部，使所述第一金属管体通过所述螺纹部与所述外露件螺纹连接，解决了温度探针受高温环境及热胀冷缩现象影响的连接不稳定，甚至脱落的问题，确保温度探针整体连接稳固。

【附图说明】

为进一步揭示本案之具体技术内容，首先请参阅附图，其中：

图1为本实用新型提供的一种温度探针的示意图；

图2为图1所示温度探针的爆炸示意图；

图3为图1所示温度探针的纵剖示意图；

图4为图1所示温度探针的环形金属件、馈线和辐射单元连接的示意图；

图5为图1所示温度探针的外露部的爆炸示意图；

图6为图5所示外露部的第一绝缘体的示意图；

图7为本实用新型第二个实施例提供的温度探针的辐射单元的示意图；

图8为本实用新型第三个实施例提供的温度探针的辐射单元的示意图；

图9为本实用新型第三个实施例提供的温度探针的示意图。

【具体实施方式】

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。

请参考图1和图2，本实用新型提供的温度探针100包括第一金属管体1、外露件2和测温组件。测温组件安装在第一金属管体1内。

本实施例中，第一金属管体1的第二端为开口端，该开口端设置有螺纹部11。第一金属管体1通过螺纹部11与外露件2螺纹连接并封闭该开口端。如此，高温环境及热胀冷缩发生形变等现象均不影响温度探针整体连接的稳固性。例如在插拔温度探针过程中，第一金属管件1与外露件2之间的连接不松动、不脱落。

优选地，第一金属管体1的直径小于外露件2的直径。螺纹部11设置在第一金属管体1的第二端的外周，外露件2包裹第一金属管体1的第二端的外周并与螺纹部11螺纹连接。

测温组件包括第一温度传感器5、电路板6、给电路板6及第一温度传感器5供电的电池8和用于传输检测结果信息(例如温度信息)的馈线。优选地，电池8为法拉电容。

第一温度传感器5、电路板6和电池8设置在第一金属管体1内。第一温度传感器5靠近第一金属管体1的第一端设置并与电路板6连接。该馈线的第一端连接电路板6；该馈线的第二端从第一金属管体1的第二端延伸出；并且馈线的第二端部分收容在外露件2之内。可以理解地，根据实际的连接设计，该馈线的第二端也可以全部收容在外露件2之内。优选地，第一金属管体1的第二端的内壁与该馈线的外周之间密封连接。如此，保持第一金属管体1的第二端为封闭状态。参考图2和图3，第一金属管体1的第一端为封闭端，用于插入到待测温的物体。优选地，第一温度传感器5设置在该封闭端，使第一温度传感器5能更准确感测到待测温的物体的温度信息。并且在该封闭端还可填充导热材料，如密封在封闭端内的导热液体等，如此，使待测温的物体的温度从该封闭端的外壁通过导热液体能更迅速的传导到第一温度传感器5；从而提高第一温度传感器5的探测速度。

请参考图3，进一步地，与第一温度传感器5连接的电路板6也设置在靠近第一金属管体1的封闭端；以便于电路板6与第一温度传感器5连接的同时，在高温环境下能够使电路板6在温度相对较低的第一金属管体1的插入到待测温的物体的区域，以保持电路板6的良好性能及维持其使用寿命。

请参考图1、图2和图3，本实施例中，第一金属管体1的第二端与外露件2的连接处(如：螺纹连接处及连接的缝隙)填充有加强密封性的密封填充材料；从而保持第一金属管体1内的密封和防水效果；加强对设置在第一金属管体1内的第一温度传感器5、电路板6和电池8等部件的保护。

请参考图2和图3，进一步地，本实施例中，温度探针100还具有无线信号传输功能。为实现温度探针100的无线信号传输，温度探针100包括有用于无线信号传输的天线组件。在该天线组件中，上述的馈线为同轴馈线。该天线组件包括该同轴馈线、辐射单元91和接地部件。该同轴馈线连接辐射单元91和接地部件，以实现天线的信号传输功能。可以理解地，辐射单元91部分或整体收容在外露部2内。该同轴馈线的外周与第一金属管体1的开口端之间密封连接。通过该天线组件实现了温度探针100的无线信号传输，则具有天线结构的温度探针100为无线温度探针。

具体地，该同轴馈线包括中心导体9、第二金属管体10、第一陶瓷支架31和第二陶瓷支架35。中心导体9第一端连接测温组件射频输出馈点，中心导体9的第二端连接辐射单元91，以将温度检测结果以无线的方式传输出去。第二金属管体10收容在第一金属管体1之内并与第一金属管体1绝缘。第二金属管体10套设到中心导体9的外周，即第二金属管体10环绕中心导体9，并与中心导体9绝缘。第一陶瓷支架31、第二陶瓷支架35对称地套设在第二金属管体10的两端，以及收容在第一金属管体1内；第一陶瓷支架31、第二陶瓷支架35限定第二金属管体10的外壁与第一金属管体1的内壁之间的距离，还限定中心导体9的外壁与第二金属管体10的内壁之间的距离，使中心导体9、第二金属管体10和第一金属管体1轴向同心；从而使中心导体9、第二金属管体10、第一陶瓷支架31和第二陶瓷支架35共同构成高频的同轴馈线，且满足电路板6射频输出阻抗要求。

请参考图2、图3和图4，第二金属管体10的第一端与测温组件射频输出地线导电连接。第二金属管体10的第二端连接到接地部件，且互相导电连接。如此，实现射频信号从电路板6通过高频的同轴馈线传输到由辐射单元91与接地部件20共同构成的天线组件上，并由辐射单元91辐射出去。优选地，中心导体9与辐射单元91由同一根空心金属管构成，方便生产，且能尽量减少热量由辐射单元91传到至电路板6。可以理解地，第二金属管体10的第二端与接地部件的导电连接处形成了温度探针100的负极。

具体地，请参考图2和图3，第一陶瓷支架31包括柱状部32和从柱状部32一端向外伸出的凸缘部34。柱状部32套设到中心导体9的外周并收容在第二金属管体10内；凸缘部34被夹持在第一金属管体1的第二端以及外露件2的内腔之间。如此，能够进一步稳定中心导体9、第二金属管体10、辐射单元91的位置以及保持中心导体9和辐射单元91始终在环形金属件20的中心。参考图4，本实施例中，外露件2为绝缘件。该接地部件环绕外露件2，并套设到外露件2中。该接地部件包括环形金属件20。第二金属管体10第二端具有向外伸出的连接片15。环形金属件20与连接片15通过焊接等连接方式实现固定连接和导电连接。该接地部件为天线组件的一部分；环形金属件20或该接地部件整体作为天线组件的接地单元；其与辐射单元91结合，使无信信号传输得更远且更稳定。

请参考图3和图4，优选地，中心导体9和辐射单元91穿过环形金属件20的中心；即环形金属件20、辐射单元91及同轴馈线整体(中心导体9和第二金属管体10)均在同一中心轴线上，且适当设置辐射单元91的长度，以保持天线组件始终处于谐振状态，从而确保了射频信号的传输距离。

请参考图2、图3和图5，外露件2包括第一绝缘体23和第二绝缘体25。第一金属管体1、第一绝缘体23、第二绝缘体25沿第一金属管体1的轴向顺次连接。具体地，第一绝缘体23包裹第一金属管体1的第二端，并且第一绝缘体23与第一金属管体1的螺纹部11螺纹连接。第二绝缘体25包裹第一绝缘体23的一端并与第一绝缘体23螺纹连接。参考图2和图3，连接片15从第一绝缘体23和第二绝缘体25之间向外伸出。具体地，外露件2可以为耐高温的氧化铝陶瓷或氧化锆陶瓷材料制成；第一金属管体1、第二金属管体10可以为不锈钢、铜、钛金属材料制成的一体式空心管体。

进一步地，请参考图4，环形金属件20包括筒状部21、从筒状部21的一端向内伸出的翻边201以及自翻边201凸伸出并朝筒状部21的中心延伸的连接部。请参考图3、图5和图6，第一绝缘体23包括基部231、设于基部231并与基部231呈台阶状设置的套接部232、设于套接部232并与套接部232呈台阶状设置的螺柱233、通孔234以及避让槽235，通孔234贯通基部231、套接部232以及螺柱233，避让槽235设于套接部232和螺柱233并与通孔234连通，基部231与螺纹部11螺纹连接，螺柱233与第二绝缘体25螺纹连接。馈线远离电路板6的一端自通孔234穿过并收容于第二绝缘体25内。

请参考图3、图4和图5，环形金属件20的筒状部21的套设于套接部232并与基部231抵接，同时翻边201也与套接部232靠近螺柱233的一端抵接，从而将环形金属件20稳固的安装在第一绝缘体23上。第二金属管体10的连接片15自通孔234中伸入避让槽235并与环形金属件20的连接部电连接，具体地，连接片15与环形金属件20的连接部焊接。

在其他实施方式中，筒状部21套设到外露件2，翻边201不设置连接部，翻边201直接与连接片15焊接。

可以理解地，接地部件也为外露件2的一部分。具体地，接地部件固定在第一绝缘体23、第二绝缘体25之间。接地部件通过焊接的方式与第二金属管体10实现固定连接和导电连接。

优选地，第一绝缘体23、接地部件和第二绝缘体25的连接处填充有加强密封性的密封填充材料。如此，保持外露件2的部件连接更稳固且在高温环境中也能够连接稳定。

请参考图2和图3，本实施例中，温度探针100包括有充电电路。具体地，电路板6设置有弹性凸起件61，弹性凸起件61与第一金属管体1内壁电连接，形成温度探针100充电电路的一极。可以理解地，在该充电电路中，弹性凸起件61可以作为正极触点，第一金属管体1与电路板6的正极触点导电连接；与第二金属管体10导电连接的环形金属件20则作为负极。

进一步地，本实施例中，温度探针100还包括有第二温度传感器50。第二温度传感器50用于探测待测温的物体的外部环境的温度信息。例如待测温的物体放置在烤箱内，则第二温度传感器50用于探测烤箱内的温度信息。具体地，第二温度传感器50设置在外露件2，以便第二温度传感器50准确探测到外部环境的温度信息。第二温度传感器50与电路板6连接；使第二温度传感器50探测到的温度信息通过电路板6传输到馈线，从而传输出去。可以理解地，第二温度传感器50还可以靠近第一金属管体1与外露件2的之间的连接处设置；也能够准确探测到外部环境的温度信息。具体地，第二温度传感器50通过在第一金属管体1及第二金属管体10之间的间隙设置引线与电路板6电连接。陶瓷支架外侧沿轴线方向设有过线槽，第二温度传感器50的引线通过该过线槽与电路板6电连接。

本实施例中，辐射单元91与中心导体9为一体成型。具体地，辐射单元91可以为鞭状直辐射单元(如图3所示)、螺旋辐射单元(如图7所示)或渐开式螺旋辐射单元(如图8所示)。在其它的实施方式中，辐射单元91与中心导体9之间不局限于一体成型的连接方式。例如，辐射单元91与中心导体9也可以分别离散成型。

具体地，鞭状直辐射单元的长度为20-30mm。螺旋辐射单元的线径为0.2-5mm，节距为0.1-10mm，螺旋直径为1-50mm，螺旋圈数为1-50圈。渐开式螺旋辐射单元的直径小于外露件2的直径。

请参考图9，辐射单元91为渐开式螺旋辐射单元时，可以减少外露件2的高度和缩小外露件2的体积。可以理解地，外露件2的外观形状、颜色、尺寸大小等可以灵活设计，以便使用者识别区分，满足使用需求。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种温度探针，包括第一金属管体(1)、外露件(2)和测温组件，所述测温组件安装到所述第一金属管体(1)内，其特征在于，所述第一金属管体(1)的第一端为封闭端，用于插入到待测温的物体；所述第一金属管体(1)的第二端为开口端，所述开口端设置有螺纹部(11)，所述第一金属管体(1)通过所述螺纹部(11)与所述外露件(2)螺纹连接并封闭所述开口端。

2.如权利要求1所述的温度探针，其特征在于，所述第一金属管体(1)的第二端与所述外露件(2)的连接处填充有加强密封性的密封填充材料。

3.如权利要求1所述的温度探针，其特征在于，所述第一金属管体(1)在第二端的外周设有螺纹部(11)；所述外露件(2)包裹所述第一金属管体(1)在第二端的外周并与所述螺纹部(11)螺纹连接。

4.如权利要求1所述的温度探针，其特征在于，所述测温组件包括第一温度传感器(5)、电路板(6)、电池(8)和用于传输温度检测结果的馈线；所述第一温度传感器(5)靠近所述第一金属管体(1)的第一端设置并与所述电路板(6)连接；所述馈线的第一端连接所述电路板(6)，第二端从所述第一金属管体的第二端延伸出并至少部分地收容在所述外露件(2)之内；所述第一金属管体(1)的第二端的内壁与所述馈线的外周之间密封连接。

5.如权利要求4所述的温度探针，其特征在于，所述馈线为同轴馈线，包括中心导体(9)、环绕所述中心导体(9)的第二金属管体(10)、第一陶瓷支架(31)和第二陶瓷支架(35)，所述中心导体(9)第一端连接所述电路板(6)，其第二端连接有辐射单元(91)，以将温度检测结果以无线的方式传输出去；所述第二金属管体(10)收容在所述第一金属管体(1)之内并与所述第一金属管体(1)绝缘；所述第一陶瓷支架(31)和第二陶瓷支架(35)沿第二金属管体(10)的轴向相互间隔的设置在所述第一金属管体(1)内，且所述第二金属管体(10)、中心导体(9)与第一金属管体(1)同轴心设置。

6.如权利要求5所述的温度探针，其特征在于，所述第一陶瓷支架(31)包括柱状部(32)和从所述柱状部(32)一端向外伸出的凸缘部(34)，所述柱状部(32)套设到第二金属管体(10)的外周并收容在第一金属管体(1)内；所述凸缘部(34)被夹持在所述第一金属管体(1)的第二端以及所述外露件(2)的内腔之间，并套设到辐射单元(91)的外周。

7.如权利要求5所述的温度探针，其特征在于，所述外露件(2)包括第一绝缘体(23)、接地部件和第二绝缘体(25)，所述第一金属管体(1)、第一绝缘体(23)、第二绝缘体(25)沿所述第一金属管体(1)的轴向顺次连接；所述第一绝缘体(23)包裹所述第一金属管体(1)的第二端并与所述第一金属管体(1)的螺纹部(11)螺纹连接，所述第二绝缘体(25)包裹所述第一绝缘体(23)的一端并与所述第一绝缘体(23)螺纹连接；所述接地部件被固定在所述第一绝缘体(23)、第二绝缘体(25)之间并与所述第二金属管体(10)电连接。

8.如权利要求7所述的温度探针，其特征在于，所述接地部件包括环形金属件(20)，所述第二金属管体(10)第二端具有向外伸出的连接片(15)，所述第一绝缘体(23)包括基部(231)、设于基部(231)并与基部(231)呈台阶状设置的套接部(232)、设于套接部(232)并与套接部(232)呈台阶状设置的螺柱(233)、通孔(234)以及避让槽(235)，所述通孔(234)贯通所述基部(231)、套接部(232)以及螺柱(233)，所述避让槽(235)设于套接部(232)和螺柱(233)并与通孔(234)连通，所述基部(231)与螺纹部(11)螺纹连接，所述螺柱(233)与第二绝缘体(25)螺纹连接，所述环形金属件(20)套设于所述套接部(232)，所述连接片(15)自通孔(234)伸入避让槽(235)并与环形金属件(20)电连接，所述辐射单元(91)自通孔(234)穿过并收容于第二绝缘体(25)内。

9.如权利要求8所述的温度探针，其特征在于，还包括有第二温度传感器(50)，所述第二温度传感器(50)设置在所述避让槽(235)内并通过穿过通孔(234)的引线与电路板(6)电连接。

10.如权利要求7所述的温度探针，其特征在于，所述第一绝缘体(23)、接地部件和第二绝缘体(25)的连接处填充有加强密封性的密封填充材料。