[發明專利]一種快速傳導熱傳感器結構和方法

在審

• 申請號: 201710296384.X
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN106932111A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 何詩豪
• 申請（專利權）人: 上海崗崎控制儀表有限公司
• 主分類號: G01K1/16
• 分類號: G01K1/16
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所31233
• 代理人: 宋纓,錢文斌

技術領域

本發明涉及溫度測量技術領域，特別是涉及一種快速傳導熱傳感器結構和方法。

背景技術

溫度是反映物體冷熱狀態的物理參數，溫度是與人類生活息息相關的物理量。在2000多年前，人類就開始為檢測溫度進行了各種努力，并開始使用溫度傳感器檢測溫度，人類社會中，工業、農業、商業、科研、國防、醫學及環保等部門都與溫度有著密切的關系，工業生產自動化流程,溫度測量點要占全部測量點的一半左右，因此，人類離不開溫度，當然也離不開溫度傳感器。溫度傳感器是實現溫度檢測和控制的重要器件，在種類繁多的傳感器中，溫度傳感器是應用最廣泛、發展最快的傳感器之一。

溫度傳感器按傳感器與被測介質的接觸方式可分為兩大類：一類是接觸式溫度傳感器，另一類是非接觸式溫度傳感器。接觸式溫度傳感器的測量元件與被測對象要有良好的熱接觸，通過熱傳導及對流原理達到熱平衡，顯示值即為被測對象的溫度。這種測量方法精度比較高，并可測量物體內部的溫度分布。近年來，隨著工業生產效率的不斷提高，自動化水平與范圍的不斷擴大，對溫度檢測技術的要求也愈來愈高，各國專家都在有針對性地競相開發各種特殊而實用的測量技術，提升溫度傳感器的快速響應性能，已達到測溫精準的目的。

速導熱傳感器通過在快速熱響應傳感器基礎上增加熱傳導體的結構和方法，加速傳感器的熱傳導和對流效果以快速達到熱平衡為目的，精確測量被測介質動態溫度，保證測量的準確性和有效性。

目前，常用的提高傳感器熱傳導的方式通常有：一是在傳感器測溫元件與保護管之間填充氧化鎂或氧化鋁粉，二是在傳感器測溫元件與保護管之間填充導熱硅脂。這兩種方法通過填充物替代空氣傳導熱有一定的導熱效果，但是這種導熱效果并不顯著，而且由于填充工藝作業的偏差(填充物的疏密)會產生不穩定的導熱指標，從而影響傳感器的熱響應性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種快速傳導熱傳感器結構和方法，能夠有效地加快傳感器的熱傳導從而達到加速熱平衡的效果。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種快速傳導熱傳感器結構，包括快速熱響應傳感器和熱傳導體，所述快速熱響應傳感器與熱傳導體焊接在一起，所述熱傳導體未與快速熱響應傳感器焊接的一面呈弧面圓臺體結構；所述弧面圓臺體結構的中心設有熱傳導孔；所述熱傳導孔在加溫加壓條件下通過注入金屬導體與所述快速熱響應傳感器的感測量元件熔封為一體；所述弧面圓臺體結構內還設有多個排列均勻的熱流通道孔；所述熱流通道孔分布在所述熱傳導孔的兩側。

所述熱傳導體采用耐高溫和腐蝕的金屬材料制成。

所述熱傳導孔的孔徑為Φ1.1～Φ2.1。

所述熱流通道孔與水平呈15°角。

所述熱傳導孔在加溫加壓條件下通過注入金屬導體與所述快速熱響應傳感器的感測量元件測量端的5～8mm部分熔封為一體。

所述熱流通道孔的密度為2.3～2.65個/cm³。

所述熱流通道孔的截面為圓形或橢圓形。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：還提供一種上述快速傳導熱傳感器結構的制作方法，在快速熱響應傳感器的測溫端部加裝熱傳導體，并通過激光進行焊接連接，在熱傳導體的熱傳導孔內在加溫加壓條件下注入金屬導體將快速熱響應傳感器的感測量元件熔封為一體，并在熱傳導體上分布均勻排列的用于輔助加速熱傳導的熱流通道孔，當被測量介質通過熱傳導體時，金屬導體的導熱性能與導熱體上具有集熱效果的熱流通道孔加速了傳感器的熱傳導以達到熱平衡的效果。

其中，注入的金屬導體為銀金屬導體，導熱系數為429W/mK。

有益效果

由于采用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：本發明通過在快速熱響應傳感器的測溫端部加裝熱傳導體，并熱傳導體上設置熱傳導孔和熱流通道孔，實現了加快傳感器的熱傳導從而達到加速熱平衡的功能。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明使用時的工作原理圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。