CN2867318Y - 一种用于复合锅底加热设备的测温探头 - Google Patents

Abstract

一种用于复合锅底加热设备的测温探头，它包括外套和安装在该外套内的金属顶帽、温度传感器、纤维垫、瓷芯、上定位螺栓、弹簧、绝缘管、绝缘弹簧座、下定位螺栓、调节螺母和锁紧螺母；瓷芯和绝缘弹簧座的对应部位开有纵向直线定位槽和两个对齐的通孔，纤维垫把金属顶帽、温度传感器与瓷芯分隔开，弹簧位于瓷芯和绝缘弹簧座之间，金属顶帽的下端折边安装在外套的顶端开口内侧，温度传感器紧贴金属帽安装。它可以提高测温响应速度和测温精度。

Description

一种用于复合锅底加热设备的测温探头

技术领域

本实用新型涉及一种接触式测温探头，是一种在金属餐具制造行业中用于处于工作状态中的复合锅(煲)底加热设备上的接触式测温探头，特别是一种用于复合锅底加热设备的测温探头。

背景技术

在金属餐具制造行业中，有一种复合金属底锅(煲)，见图1，锅(煲)由多层金属通过压力焊或钎焊工艺焊接在一起，称为复合底。在多层金属中一般都有一层铝片层，复合底通过铝片传导和均匀热量，使底的中间与边缘温度梯度小。

图1、图2是较为典型的复合底锅(煲)，其中图1为不锈钢身三层复合锅(煲)，由底片60、铝片61和不锈钢煲身62组成，底片60可以是不锈纲片、不锈铁片、铜片等材质；图2为铝身两层复合底锅(煲)，由底片63和铝身64组成，底片63的材质同样可以是不锈钢片、不锈铁片、铜片等。此外，还有三层以上的复合底锅(煲)，有的煲身为复合金属板材料(如不锈钢、铝、不锈钢复合板)。锅(煲)身及锅(煲)底的形状以圆形为主，也有方形，椭圆形等形状。

不管是压焊工艺，还是钎焊工艺，都必须将底部均匀加热到工艺温度，加热方式一般都是采用感应加热，大部分进口复合锅(煲)底感应加热设备都设计成旋转工作台方式，见图3、图4所示，复合锅(煲)底50置于一个由角度分割器51驱动的多工位间歇式旋转工作台52的模头56上，复合锅(煲)底50、模头56随工作台52步进旋转(即模头56绕工作台圆心作公转运动，如：工位数为5工作台就按1/5圆周角度步进旋转，工位数为3就按1/3圆周角度步进旋转，依次类推)，当复合锅(煲)底50从装料工位53转到加热工位54时，处于加热工位54位置的模头56上方有一个(或多个)固定在机架54对应位置不动的感应加热器57，感应加热器57正下方的油缸(或气缸)活塞杆58上升，推动模头顶杆59上升，使复合底50紧粘感应加热器57的加热面，复合底50被感应加热，加热完毕活塞杆58下降，模头56及复合底50跟着下降，工作台步进旋转把加热完毕的锅(煲)底送到退料工位65进行卸料，在加热过程中人们很希望通过测量煲内底面A点(即与模头上端面相接触的面)的温度来控制加热时间(即加热温度到设定值模头下降，工作台旋转一个工位角度，感应加热器顺序加热下一个复合底)。

显然在旋转工作台模式中不适合通过在锅(煲)内底面A点位置安装带引线的接触式测温传感器(如热电偶、热电阻)，来测量锅(煲)内底面A点位置的温度，否则传感器引线会因随工作台旋转而发生位移、断损。

发明内容

本实用新型提供了一种用于非旋转工作台形式的复合锅(煲)底加热设备上的测温探头，它可以把接触式测温传感器安装在模头上端面位置，从而实现了通过采用热电偶(热电阻)等温度传感器直接测量复合底内底面的温度来控制加热时间的目的(即温度到设定值，模头自动下降)，同时也提出了一种不用旋转工作台的加热方式，即模头没有公转运动也没有自转运动，只能上下运动的加热方式。比如将4个工位排列成一字形，每个模头上方对应配备一个感应加热器，每个模头下方对应配备一个气缸(或油缸)活塞杆，采用此工作模式就可方便地采用热电偶测温探头直接测量煲(锅)底内底面的温度，从而使加热过程形成一个温度闭环控制过程。

它包括外套45，和安装在该外套45内的金属顶帽34、温度传感器35、纤维垫36、瓷芯38、上定位螺栓39、弹簧40、绝缘管41、绝缘弹簧座42、下定位螺栓43、调节螺母44、锁紧螺母46；其中：

所述瓷芯38和绝缘弹簧座42的对应部位开有纵向直线定位槽，分别用上定位螺栓39、下定位螺栓43定位；瓷芯38、绝缘弹簧座42分别开有两个对齐的通孔，温度传感器35的两根电极丝37从两个通孔中引向外套45外部；

所述纤维垫36把金属顶帽34、温度传感器35与瓷芯38分隔开，利用纤维的隔热性能，防止瓷芯38在测温时吸收温度传感器35、金属顶帽34的热量，减小测温点温度惯性，提高测温响应速度和测温精度。

所述弹簧40两端插入瓷芯38和绝缘弹簧座42的对应定位槽中，瓷芯38和绝缘弹簧座42之间；

所述外套45的顶端开口小于其内径，形成一个台阶，所述金属顶帽34的下端折边安装在外套45的顶端开口内侧，在所述金属帽34和瓷芯38之间有一层纤维垫36，温度传感器35紧贴金属帽34安装，其两根引出线37分别通过瓷芯38和绝缘弹簧座42的2个纵向平行过孔，引向外套45外部；

所述外套45的下端带有内螺纹，所述调节螺母44和锁紧螺母46通过螺纹可以旋进或旋出，其旋进或旋出位置可调节弹簧40的压缩程度，使温度传感器35、金属帽34与加热过程中的复合锅身内底面对应部位粘紧，实现接触测温。

由于本实用新型可以把接触式测温传感器安装在模头上端面位置，从而实现了直接测量复合底内底面的温度来控制加热时间的目的，使加热过程形成一个温度闭环控制过程。其温度测量更加准确，有利于提高设备控制的响应时间。

附图说明：

图1为一种典型复合底锅(煲)结构示意图；

图2为另一种一种典型复合底锅(煲)结构示意图；

图3采用旋转工作台的感应加热设备原理示意图；

图4采用旋转工作台的感应加热设备工作台面示意图；

图5为本实用新型结构示意图；

图6为本实用新型结构的应用实例。

具体实施方式

如图5和图6所示，它包括外套45，和安装在该外套45内的金属顶帽34、温度传感器35、纤维垫36、瓷芯38、上定位螺栓39、弹簧40、绝缘管41、绝缘弹簧座42、下定位螺栓43、调节螺母44和锁紧螺母46；其中：

所述瓷芯38和绝缘弹簧座42的对应部位开有纵向直线定位槽，分别用上定位螺栓39、下定位螺栓43定位；瓷芯38、绝缘弹簧座42分别开有两个对齐的通孔，温度传感器35的两根电极丝37从两个通孔中引向外套45外部；

所述纤维垫36把金属顶帽34、温度传感器35与瓷芯38分隔开，利用纤维的隔热性能，防止瓷芯38在测温时吸收温度传感器35、金属顶帽34的热量，减小测温点温度惯性，提高测温响应速度和测温精度。

所述弹簧40两端插入瓷芯38和绝缘弹簧座42的对应定位槽中，瓷芯38和绝缘弹簧座42之间；

所述外套45的顶端开口小于其内径，形成一个台阶，所述金属顶帽34的下端折边安装在外套45的顶端开口内侧，在所述金属帽34和瓷芯38之间有一层纤维垫36，温度传感器35紧贴金属帽34安装，其两根引出线37分别通过瓷芯38和绝缘弹簧座42的2个纵向平行过孔，引向外套45外部；所述外套45的下端带有内螺纹，所述调节螺母44和锁紧螺母46通过螺纹可以旋进或旋出，其旋进或旋出位置可调节弹簧40的压缩程度，使温度传感器35、金属帽34与加热过程中的复合锅身内底面对应部位粘紧，实现接触测温。

温度传感器35采用电热偶或热电阻均可。

如图6，测温探头6安装在模头组件5中，使金属顶帽34的顶部端面高出模头5的上端面，而探头外套45上端面低于模头5上端面，并通过外套45外螺纹与2个螺母7配合，固定在探头固定支架30的腰孔槽中，调节螺母7可调节组件6在模头中的高度和径向位置，保证探头6与不同规格模头配合安装，所述探头支架30套在黄铜顶头31上用螺栓29固定。

模头组件5由上下两块支撑件通过螺栓33连接而成，所述模头组件5上方是由底片2、铝片3和煲身4构成的复合锅(煲)底，所述模头组件5通过止口同心放置在黄铜顶头31上，黄铜顶头31内螺纹与气缸(或油缸)活塞杆外螺纹连接在一起，通过锁紧螺母28可微调黄铜顶头31高度并固定黄铜顶头31。

探头组件6的热电偶丝37在组件6的下端出口位置与带屏蔽层补偿导线8柔性连接，补偿导线连同外层胶皮压紧在线鼻10中，补偿导线8金属屏蔽层9通过螺栓26、垫圈27连同线鼻9一同紧固在探头固定支架30上，为了防止补偿导线损坏，在导线外加了设一层金属软管14，金属软管14通过卡箍11和螺栓12、垫圈13紧固在探头固定支架30上，补偿导线8及保护金属软管14盘旋在气缸(油缸)活塞杆25上，这样在活塞杆25做上下运动时，金属软管不会随机摆放在工作台板32上面，或卡死在工作台板过孔中造成断损。

所述散热器20套在气缸(油缸)头22外侧，并通过螺栓18、垫片19固定在气缸(油缸)法兰板21上，在法兰板21与气缸头22交汇处嵌有O型密封圈23，在散热器20内侧与活塞杆25外侧之间的间隙内加有变压器油24。这样做的目的是通过散热器20和变压器24吸收并散发加热过程中模头5，通过黄铜顶头30传递给活塞杆25的温度，减小活塞杆高温对盘旋在活塞杆上的补偿线8的影响，减小活塞杆25高温对活塞杆套22内侧的密封圈的影响，延长测温装置和气缸(油缸)的使用寿命。

在工件加热时，复合锅(煲)、模头组件5、探头组件6及所有活塞杆25上的零部件都随活塞杆作上升运动，使复合锅(煲)底紧粘固定不动的感应加热器1的工作面，复合煲底被感应加热，由于活塞杆25施加压力使热电偶35(或热电阻)随金属帽34向下微动适量距离，并离开外套45的顶端，使金属帽34在测量时相对外套45悬空。这样做有两点好处，一是通过弹性伸缩使探头组件6的热电偶35、金属帽34紧粘复合锅(煲)内底面测温点，克服了模头工作一段工时后因高温破损，影响热电偶35、金属帽34与测温点接触不良的现象；二是金属帽34测温时悬空，可减小外套45吸收金属帽34的热量，减小测温点温度惯性提高测温精度。

Claims (3)

1、一种用于复合锅底加热设备的测温探头，其特征在于它包括：外套(45)，和安装在该外套(45)内的金属顶帽(34)、温度传感器(35)、纤维垫(36)、瓷芯(38)、上定位螺栓(39)、弹簧(40)、绝缘管(41)、绝缘弹簧座(42)、下定位螺栓(43)、调节螺母(44)和锁紧螺母(46)；其中：

所述瓷芯(38)和绝缘弹簧座(42)的对应部位开有纵向直线定位槽，分别用上定位螺栓(39)、下定位螺栓(43)定位；瓷芯(38)、绝缘弹簧座(42)分别开有两个对齐的通孔，温度传感器(35)的两根电极丝(37)从两个通孔中引向外套(45)外部；

所述纤维垫(36)把金属顶帽(34)、温度传感器(35)与瓷芯(38)分隔开；

所述弹簧(40)两端插入瓷芯(38)和绝缘弹簧座(42)的对应定位槽中，瓷芯(38)和绝缘弹簧座(42)之间；

所述外套(45)的顶端开口小于其内径，形成一个台阶，所述金属顶帽34的下端折边安装在外套(45)的顶端开口内侧，在所述金属帽(34)和瓷芯(38)之间有一层纤维垫(36)，温度传感器(35)紧贴金属帽(34)安装，其两根引出线(37)分别通过瓷芯(38)和绝缘弹簧座(42)的2个纵向平行过孔，引向外套(45)外部；

所述外套(45)的下端带有与调节螺母(44)和锁紧螺母(46)相配合的内螺纹。

2、如权利要求1的一种用于复合锅底加热设备的测温探头，其特征在于所述温度传感器(35)为电热偶。

3、如权利要求1的一种用于复合锅底加热设备的测温探头，其特征在于所述温度传感器(35)为热电阻。

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