專(zhuān)利名稱(chēng)：快插式防護(hù)型高響應(yīng)熱電偶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度傳感器的熱電偶，具體是一種快插式防護(hù)型高響應(yīng)熱電偶。用于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于溫度傳感器的響應(yīng)問(wèn)題，使得測(cè)定壓力容器充放氣過(guò)程中內(nèi)部的瞬態(tài)溫度問(wèn)題變得十分棘手，對(duì)壓力容器來(lái)說(shuō)其充放氣過(guò)程都是很快的，一般都在10-20秒左右，那么為了測(cè)量壓力容器充放氣過(guò)程中容器內(nèi)部溫度變化，對(duì)溫度傳感器來(lái)說(shuō)，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)至少應(yīng)該在0.1秒以?xún)?nèi)?，F(xiàn)有國(guó)產(chǎn)成型的產(chǎn)品其動(dòng)態(tài)響應(yīng)皆在1秒以上，而且這些產(chǎn)品都是利用油浴法進(jìn)行測(cè)量的，如果將測(cè)量介質(zhì)換成空氣，由于空氣的換熱系數(shù)要比油小的多，則其動(dòng)態(tài)響應(yīng)會(huì)降低10倍以上，因此國(guó)內(nèi)產(chǎn)品無(wú)法勝任壓力容器充放氣過(guò)程中容器內(nèi)部溫度變化的測(cè)量工作。對(duì)于國(guó)外相應(yīng)產(chǎn)品，倒是有一些產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求，但這類(lèi)傳感器又具有普遍缺點(diǎn)，那就是其傳感部分一般是合金絲細(xì)如牛毛，無(wú)法抵抗充放氣時(shí)容器內(nèi)部氣流的沖擊。在有些場(chǎng)合容器內(nèi)部不但有氣壓，還有一些填充材料，如等溫容器便是這樣的容器。對(duì)于這類(lèi)壓力容器來(lái)說(shuō)，為測(cè)量其充放氣時(shí)的瞬態(tài)溫度變化對(duì)熱電偶有如下要求測(cè)量介質(zhì)為空氣；要求響應(yīng)快(響應(yīng)要小于0.1秒)；能夠保證承受1MPa壓力下不泄漏；能夠在有填充物的條件下正常工作；能測(cè)量容器內(nèi)部氣體溫度變化；易于安裝和拆卸。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，黃澤銑于1993年6月第1版出版的溫度計(jì)量測(cè)試叢書(shū)(八)第一章第17頁(yè)，熱電偶原理及其檢定一書(shū)中提到一般的鎧裝熱電偶都是由鎧裝熱電偶絲，接線柱及接線盒組成，一般有螺紋連接及法蘭連接兩種。如果需要測(cè)量容器內(nèi)部溫度的話，就必須在容器上鉆孔攻絲，將熱電偶旋入，這樣導(dǎo)致安裝拆卸困難，另外經(jīng)常拆卸會(huì)破壞螺紋，導(dǎo)致密封不良，另外這一熱電偶絲的熱接點(diǎn)一般采用鹽浴焊的方式進(jìn)行焊接，而鹽浴焊的工藝基本都是靠手工完成，其熱接點(diǎn)要比金屬絲直徑達(dá)6倍以上，因此響應(yīng)很慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種快插式防護(hù)型高響應(yīng)熱電偶。使其達(dá)到拔插方便、快速響應(yīng)及防止內(nèi)部填充材料與熱電偶熱接點(diǎn)接觸而導(dǎo)致熱電偶不能正常工作或產(chǎn)生誤差的目的。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括鎧裝熱電偶絲，熱電偶本體，接線柱，防護(hù)套，密封膠、防護(hù)罩。鎧裝熱電偶絲末端焊在接線柱上，接線柱主要起連接作用；鎧裝熱電偶絲通過(guò)密封膠封固在熱電偶本體上，其頭部有防護(hù)罩保護(hù)。所述的防護(hù)套是一塑料套管，其內(nèi)徑比熱電偶本體外徑略大，平時(shí)熱電偶不用時(shí)，可將防護(hù)套套在熱電偶本體上，從而達(dá)到保護(hù)熱電偶頭部的功用。
所述的鎧裝熱電偶絲1為絲徑0.05mm的T型鎧裝半露頭式熱電偶，其頭部采用激光焊接方法，其熱接點(diǎn)僅為0.12mm，防護(hù)罩使得該熱電偶的熱接點(diǎn)與容器內(nèi)部的填充材料隔離，另外可以起到耐沖擊的作用。響應(yīng)時(shí)間0.1秒，在1Mpa氣壓下沒(méi)有泄漏現(xiàn)象，可快速安裝拆卸，能夠在有填充物的情況下正常工作。
所述的熱電偶本體是由快速堵頭改裝而成，具體作法是在快速堵頭中心部位上打一個(gè)可供鎧裝熱電偶絲穿過(guò)的約0.5mm的孔。之所以采用快速堵頭主要是考慮快速接頭本身拆卸方便，而且密封很好，采用快速堵頭作為熱電偶本體自然就具備了快插的功能。
在旋有快速接頭的容器上，就可以使用本發(fā)明，其使用方法是將熱電偶插入快速接頭，則由于快速接頭內(nèi)部倒刺密封結(jié)構(gòu)且因快速接頭內(nèi)部有O型密封圈，則熱電偶即與快速接頭成為一體，根據(jù)容器壁厚合理選擇熱電偶的長(zhǎng)短，就可以探測(cè)容器內(nèi)部任何部位的溫度。將熱電偶兩個(gè)接線柱接到E型溫度變送器上，當(dāng)容器充放氣時(shí)，容器內(nèi)部溫度會(huì)產(chǎn)生變化，由于容器內(nèi)部氣流的存在容器內(nèi)部氣體與熱電偶熱接點(diǎn)發(fā)生對(duì)流換熱，導(dǎo)致熱電偶熱接點(diǎn)溫度變化，從而導(dǎo)致熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)變化，溫度變送器感受到熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)并將其轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，利用二次儀表或采集設(shè)備就可以獲得與該電壓成線性關(guān)系的溫度了。另外，若壓力容器內(nèi)部有填充物，尤其是金屬填充物，若無(wú)防護(hù)措施的話，熱電偶會(huì)直接與填充物接觸，造成熱電偶短路或產(chǎn)生測(cè)量誤差。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明熱電偶采用快速堵頭作為本體，使得安裝拆卸十分便利；熱接點(diǎn)工藝是采用激光焊接方式，其熱接點(diǎn)僅比絲徑大0.2倍，正是由于熱接點(diǎn)體積的縮小，從而成倍提高了熱電偶的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。本發(fā)明響應(yīng)速度快，能在一定壓力下工作，能在容器內(nèi)部有填充材料的情況下正常工作，主要可應(yīng)用在壓力容器或拆卸頻繁的瞬態(tài)溫度測(cè)量場(chǎng)合。


圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括鎧裝熱電偶絲1，熱電偶本體2，接線柱3，防護(hù)套4，密封膠5，防護(hù)罩6。鎧裝熱電偶絲1末端焊在接線柱3上，鎧裝熱電偶絲1通過(guò)密封膠5封固在熱電偶本體2上，其頭部有防護(hù)罩6，防護(hù)套4套在熱電偶本體2上。
所述的鎧裝熱電偶絲1為絲徑0.05mm的T型鎧裝半露頭式熱電偶，其頭部采用激光焊接方法，其熱接點(diǎn)僅為0.12mm，響應(yīng)時(shí)間0.1秒。
所述的熱電偶本體2是由快速接頭改裝而成，即在快速堵頭中心部位上打一個(gè)可供鎧裝熱電偶絲穿過(guò)的約0.5mm的孔。
所述的防護(hù)套4是一塑料套管，其內(nèi)徑比熱電偶本體2外徑略大。
所述的防護(hù)罩6，是多根不銹鋼絲搭接而成的不銹鋼網(wǎng)罩，采用激光焊接的方式焊在鎧裝熱電偶絲的頭部。
權(quán)利要求
1.一種快插式防護(hù)型高響應(yīng)熱電偶，包括鎧裝熱電偶絲(1)、接線柱(3)、密封膠(5)，其特征在于，還包括熱電偶本體(2)、防護(hù)套(4)、防護(hù)罩(6)，鎧裝熱電偶絲(1)末端焊在接線柱(3)上，鎧裝熱電偶絲(1)通過(guò)密封膠(5)封固在熱電偶本體(2)上，其頭部有防護(hù)罩(6)，防護(hù)套(4)套在熱電偶本體(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快插式防護(hù)型高響應(yīng)熱電偶，其特征是，所述的鎧裝熱電偶絲(1)為絲徑0.05mm的T型鎧裝半露頭式熱電偶，其頭部采用激光焊接方法，其熱接點(diǎn)僅為0.12mm，響應(yīng)時(shí)間0.1秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的快插式防護(hù)型高響應(yīng)熱電偶，其特征是，所述的防護(hù)罩(6)，是多根不銹鋼絲搭接而成的不銹鋼網(wǎng)罩，采用激光焊接的方式焊在鎧裝熱電偶絲(1)的頭部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快插式防護(hù)型高響應(yīng)熱電偶，其特征是，所述的熱電偶本體(2)是由快速接頭改裝而成，即在快速堵頭中心部位上打一個(gè)供鎧裝熱電偶絲(1)穿過(guò)的0.5mm的孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快插式防護(hù)型高響應(yīng)熱電偶，其特征是，所述的防護(hù)套(4)是一塑料套管，其內(nèi)徑比熱電偶本體(2)外徑略大。
全文摘要
一種測(cè)量控制領(lǐng)域的快插式防護(hù)型高響應(yīng)熱電偶，包括鎧裝熱電偶絲，熱電偶本體，接線柱，防護(hù)套，密封膠、防護(hù)罩，鎧裝熱電偶絲末端焊在接線柱上，鎧裝熱電偶絲通過(guò)密封膠封固在熱電偶本體上，其頭部有防護(hù)罩保護(hù)，防護(hù)套套在熱電偶本體上。所述的鎧裝熱電偶絲為絲徑0.05mm的T型鎧裝半露頭式熱電偶，其頭部采用激光焊接方法，其熱接點(diǎn)為0.12mm，響應(yīng)時(shí)間0.1秒，本發(fā)明在1Mpa氣壓下沒(méi)有泄漏現(xiàn)象，可快速安裝拆卸，能夠在有填充物的情況下正常工作，利用該熱電偶能夠測(cè)量充放氣過(guò)程中壓力容器內(nèi)部瞬態(tài)溫度變化。
文檔編號(hào)G01K7/02GK1610140SQ200410084308
公開(kāi)日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日
發(fā)明者葉騫, 謝文華, 劉成良, 馮正進(jìn) 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)