[實用新型]一種快速響應深海溫度傳感器

有效

• 申請號: 201721331045.2
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN207502060U
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 郭風祥;蓋志剛;張濤;張妹;邱慧敏;胡鼎;李恒;李正軍
• 申請（專利權）人: 山東省科學院海洋儀器儀表研究所
• 主分類號: G01K1/08
• 分類號: G01K1/08;G01K13/02
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 劉娜;李新欣

本實用新型公開了一種快速響應深海溫度傳感器，包括一端密封的筒狀金屬耐壓外殼，所述金屬耐壓外殼內縱向設有片狀金剛石基底，所述金剛石基底一側設有溫度響應元件，所述溫度響應元件為矩形齒狀結構，所述溫度響應元件兩端設有與外部信號采集電路連接的引線，所述溫度響應元件和引線表面覆蓋有陶瓷或類金剛石絕緣層，所述陶瓷或類金剛石絕緣層與金屬耐壓外殼接觸；所述溫度響應元件為柵狀金屬層，本實用新型所公開的深海溫度傳感器響應速度快，結構穩定，不受外界海水壓力影響。

技術領域

本實用新型涉及一種溫度傳感器，特別涉及一種快速響應深海溫度傳感器。

背景技術

海水溫度是海洋最基本的物理參數，是影響全球氣候變化的重要參數，也是計算鹽度等海洋動力要素參數的基礎參量。海水溫度的精確測量，在海洋內波研究、海洋生物習性、海洋能源利用開發等領域具有重要作用。因此，實現海水溫度的高精度、長期穩定觀測，對于海洋科學研究、海洋氣象預報、海洋資源開發與利用，具有十分重要的意義。專利[申請號：CN200420055437.7]涉及一種絕緣隔板，固定并防止溫度響應元件變形，但是該方式降低了傳感器的響應速度。

現階段，通用的海洋溫度傳感器采用鉑電阻作為溫度響應元件，利用氧化鋁、氮化鋁等陶瓷材料作為基底，溫度響應元件裸露或者利用玻璃等進行絕緣封裝，與外殼、溫度響應元件等金屬材料相比這些材料的熱導率低，比熱容高，將降低溫度響應元件的響應速度。而元器件直接與耐壓金屬外殼基礎，則一方面影響溫度測量的準確性，另一方面在超高壓作用下，可能損壞傳感器。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種快速響應深海溫度傳感器，以達到響應速度快，結構穩定，不受外界海水壓力影響的目的。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種快速響應深海溫度傳感器，包括一端密封的筒狀金屬耐壓外殼，所述金屬耐壓外殼內縱向設有片狀金剛石基底，所述金剛石基底一側設有溫度響應元件，所述溫度響應元件為矩形齒狀結構，所述溫度響應元件兩端設有與外部信號采集電路連接的引線，所述溫度響應元件和引線表面覆蓋有陶瓷或類金剛石絕緣層，所述陶瓷或類金剛石絕緣層與金屬耐壓外殼接觸；所述溫度響應元件為柵狀金屬層。

上述方案中，所述柵狀金屬層為金、鉑、銠、鎢中的一種或幾種的合金。

上述方案中，所述陶瓷或類金剛石絕緣層內部填充有微米銅粉。

上述方案中，所述金剛石基底的兩側邊與金屬耐壓外殼的內壁固定連接。

通過上述技術方案，本實用新型提供的快速響應深海溫度傳感器采用金剛石基底以及陶瓷或類金剛石絕緣層，金剛石與類金剛石薄膜，具有導熱系數高，絕緣性能優異，比熱容與金屬接近，化學性質穩定，機械強度高等特點，是絕佳的海洋溫度傳感器絕緣材料。另一方面，金剛石具有極低的摩擦系數,當金屬耐壓外殼承受壓力發生變形式，陶瓷或類金剛石絕緣層能夠發生輕微位移，在保持與金屬耐壓外殼接觸的同時，能夠消除外界壓力的影響，從而保證測量結果的準確性。另外，在陶瓷或類金剛石絕緣層內部填充有微米銅粉可以加快溫度響應元件與金屬耐壓外殼之間的熱量傳輸速度，提高溫度響應。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本實用新型實施例所公開的一種快速響應深海溫度傳感器立體示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為圖1的縱向剖視圖。

圖中，1、金屬耐壓外殼；2、金剛石基底；3、溫度響應元件；4、引線；5、陶瓷或類金剛石絕緣層。

具體實施方式