[發明專利]高溫高壓下具有快速響應特性的熔體溫度傳感器

無效

• 申請號: 200910153553.X
• 申請日: 2009-10-19
• 公開（公告）號: CN101695865A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 陳小強;章錦雷
• 申請（專利權）人: 杭州科強智能控制系統有限公司
• 主分類號: B29C45/78
• 分類號: B29C45/78;G01K7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【所屬技術領域】

本發明傳感器涉及一種溫度測量的儀器，尤其在高溫高壓的環境下，屬于溫度測量領域。

【背景技術】

溫度是最重要的過程參數之一，溫度的測量響應特性和精度對過程控制的質量有重要的影響。計算機技術促使研究和生產過程監控與自動化技術的迅猛發展，尤其在注射成型機領域里，對模腔內的溫度信號測量響應特性和測量精度提出了新的要求。

最廣泛使用的溫度檢測元件是熱電偶和熱電阻，這已經是很成熟的技術。然而，在注射成型機的模腔內，是高溫高壓的環境下，要求測溫傳感器具有耐高壓、耐高溫、響應特性快、測量精度高、安裝尺寸小、定位方便等特性，這是一個相當復雜的技術難題。在已有的技術中，有廠家可以提供的商品熔體溫度傳感器中，傳感器測溫響應特性慢，安裝尺寸比較大，而且成本比較高。

【發明內容】

本發明的目的和任務是要克服現有技術存在著響應特性慢、傳感器安裝尺寸大、安裝定位較困難等缺點，并提供一種能精確測量模腔溫度，精確定位和固定，成本低的熱電偶熔體溫度傳感器，特提出本發明的技術解決方案。

本發明的基本構思是將熱電偶安裝在一個雙孔陶瓷管內，熱電偶頭部與被測的高溫高壓熔體相接觸，產生的熱電勢穿過陶瓷管內將信號傳出，熱電偶頭部通過銀來焊接的方法保證傳感器頭部的可靠，同時導熱效果好，雙孔陶瓷管起到兩個作用：一個是隔熱，隔絕傳感器和安裝傳感器的模具相互間的熱量傳遞；另外一個作用是使傳感器能耐高壓，同時也能耐高溫。

本發明所提出的一種高溫高壓下具有快速響應特性的熔體溫度傳感器，是由鋼套管(1)、固定螺母(2)、銀(3)、熱電偶(4)、粘合劑(5)、雙孔陶瓷管(6)、熱縮管(7)所組成；其特征在于：熱電偶(3)穿過熱塑管(7)將信號傳出，粘合劑(5)將熱電偶(4)的頭部處輔助固定在雙孔陶瓷管(6)上，雙孔陶瓷管(6)套在鋼套管(1)內，通過粘合劑(4)形成一個整體，安裝的時候通過固定螺母(2)對高溫高壓下具有快速響應特性的熔體溫度傳感器進行定位；熱電偶(4)的頭部通過銀(3)來焊接，使兩根熱電偶導體相連接，成為傳感器的測溫元件；熱電偶(4)的前端通過粘結劑(5)與雙孔陶瓷管(6)進行固定，粘合劑(5)具有耐高溫、高壓、絕緣、耐老化等功能，同時使傳感器前端平整；雙孔陶瓷管(6)與鋼套管(2)間0-0.2MM間隙是通過粘結劑(5)固定，雙孔陶瓷管(6)主要是承受垂直方向的壓力，拉伸的力很小；傳感器通過固定螺母(2)進行定位，固定螺母(2)與模具間是通過螺紋進行配合的；固定螺母(2)不是標準件，需要通過專用的工具進行操作。

本發明的效果是一種直徑很小的熱電偶溫度傳感器由于熱電偶熱接點熱容量小，具有測量響應特性快的特點，當注射成型機進行注射打制品時，高溫熔融的聚合物熔體沖入模腔內產生瞬時高溫，同時傳感器的陶瓷管和鋼套結構能承受0-2000bar沖擊壓力而不變形，所以可以用來進行模腔溫度的測量。

【附圖說明】

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明高溫高壓下具有快速響應特性的熔體溫度傳感器的結構圖。是其中1-鋼套管，2-固定螺母，3-銀，4-熱電偶，5-粘合劑，6-雙孔陶瓷管，7-熱縮管。

圖2是傳感器的頭部接點圖，即熱電偶(4)的頭部結構。1-正極，2-負極，3-銀。

圖3是固定螺母(2)的結構圖，螺紋在外圓處，內部是通孔。

【具體實施方式】

首先將熱電偶(4)的正負兩條導線，放在氬弧焊臺上，用銀(3)來進行焊接，如圖2所示；接著將熱電偶(4)的正負極導線穿過雙孔陶瓷管(6)；將熱電偶(4)的正負極導線套上熱縮管(7)，并用熱風機噴出的300-400℃熱風對熱塑管(7)進行加熱定形；接著將雙孔陶瓷管(6)的外周和頭部涂上粘合劑(5)，涂頭部的時候確保雙孔陶瓷管(6)與熱電偶(4)頭部平整光滑；接著將熱電偶(4)的正負導線從鋼套管(1)的大孔端穿入，從小孔端出來，將雙孔陶瓷管(6)裝配到鋼套管(1)內，具體結構看圖1；對熱電偶(4)的前端與雙孔陶瓷管(6)的配合部分在調節下，保證熱電偶(4)的頭部在中心貼緊陶瓷管的端面，并且外面美觀；最后在室溫固化。

使用時，先在注塑機的模腔內根據本發明的傳感器的尺寸加工一個相配合的螺紋孔，放入鋼套管(1)，從鋼套管(1)尾端套上固定螺母(2)，用專門安裝工具套在固定螺母(2)上擰緊。拆的時候先松開固定螺母(2)，正常情況下本發明的傳感器可以取出，當由于加工等原因導致配合間過緊時，可通過鋼套管(2)尾端的螺紋將其取出。