[實用新型]一種用于測量表面瞬態溫度的傳感器

有效

• 申請號: 201720380164.0
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN206656812U
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 崔云先;薛帥毅;胡曉勇;劉義;周通;劉秋雨;楊琮;牟瑜
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K1/08;G01K7/10;G01M9/06
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司21212
• 代理人: 王丹,李洪福

技術領域

本實用新型屬于傳感器技術領域，具體的說是涉及一種用于測量表面瞬態溫度的傳感器。

背景技術

溫度傳感器在冶金建材、熱能工程、動力機械、航空航天等多種領域有廣泛的應用，隨著科學技術的不斷進步，溫度傳感器的發展方向趨向于高溫快速響應方面，尤其是測量表面瞬態溫度的傳感器具有重要的應用價值。其中熱電偶是溫度測量中最簡單、最常用的溫度傳感器，傳統的熱電偶溫度傳感器由于受材料線徑大小的限制，已難以進一步減小熱接點體積，而熱接點體積的大小直接影響著傳感器的響應時間的快慢，所以傳統的熱電偶傳感器熱容量大，響應速度慢，難以實現對表面瞬態溫度的測量。

而薄膜熱電偶具有熱接點體積小、熱容量小、響應速度快等優點，因此在瞬態溫度測量中占有非常重要的地位。同時薄膜熱電偶輸出的熱電勢一般在毫伏級，兩個熱電極之間、補償導線之間以及熱電偶和基體之間均要求具有良好的絕緣性，否則會由于熱電勢損耗而產生測量誤差，嚴重時甚至會導致測量無法進行。但是現有的薄膜熱電偶均不能滿足上述要求。

發明內容

鑒于已有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是要提供一種用于測量表面瞬態溫度的傳感器，其具有傳感器結構簡單、安裝方便、動態響應時間為毫秒級、測溫范圍50℃～600℃，能夠滿足表面瞬態溫度測量的要求等優點。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案：

一種用于測量表面瞬態溫度的傳感器，其特征在于，包括：

感溫元件、雙孔陶瓷柱、保護套筒以及補償導線；其中所述感溫元件包括陶瓷基體、相互平行嵌入于所述陶瓷基體內的金屬絲式平行電極一和金屬絲式平行電極二、沉積于所述陶瓷基體端面上并與所述金屬絲式平行電極一和金屬絲式平行電極二搭接形成熱接點薄膜的功能薄膜以及沉積于所述功能薄膜表面的絕緣保護薄膜；所述保護套筒與感溫元件之間密封且使得所述金屬絲式平行電極一和金屬絲式平行電極二之間通過所述雙孔陶瓷柱絕緣；所述補償導線與保護套筒之間密封。

進一步的，作為本發明的優選

所述金屬絲式平行電極一為NiCr合金材料，所述金屬絲式平行電極二為NiSi合金材料。

進一步的，作為本發明的優選

所述功能薄膜為NiSi合金材料；所述絕緣保護薄膜為SiO₂材料。

進一步的，作為本發明的優選

所述陶瓷基體采用金屬陶瓷。

進一步的，作為本發明的優選

所述保護套筒上設置有錐形螺紋安裝結構。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果：

本實用新型具有結構簡單、安裝方便、動態響應時間為毫秒級，測溫范圍為50℃～600℃等優點，其適用于柴油機活塞表面瞬態溫度的測量以及激波風洞模型表面溫度的測量。

附圖說明

圖1為本發明所述的用于測量表面瞬態溫度的傳感器整體結構示意圖；

圖2a為圖1中的A處的局部剖視圖；

圖2b為圖1中的B處的局部剖視圖；

圖3為本發明所述傳感器的制備工藝流程圖；

圖4為本發明所述傳感器進行活塞測溫示意圖；

圖5為本發明所述傳感器表面測溫示意圖。

圖中：1、絕緣保護薄膜，2、功能薄膜，3、陶瓷基體，4、金屬絲式電極一，5、金屬絲式電極二，6、耐高溫無機膠I，7、雙孔陶瓷柱，8、保護套筒，9、錐形螺紋安裝，10、耐高溫無機膠II，11、補償導線。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型設計了一種用于測量表面瞬態溫度的傳感器，其主要包括感溫元件、雙孔陶瓷柱、帶有螺紋安裝結構的保護套筒以及補償導線。