專利名稱：一種小慣性電偶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度傳感器領(lǐng)域中的熱電偶，尤其是涉及用于快速響應(yīng)的一種小慣性電偶。
背景技術(shù)：
高溫測(cè)量用的熱電偶一般都是使用于靜態(tài)溫度測(cè)量或動(dòng)態(tài)溫度測(cè)量，對(duì)其熱響應(yīng)時(shí)間要求不是很高的。目前采用熱電偶一般有兩種結(jié)構(gòu)形式，裸露型和屏蔽型，裸露型其偶絲暴露在氣流中，時(shí)間常數(shù)小，但偶絲容易損壞；屏蔽型其偶絲安裝在支桿內(nèi)，時(shí)間常數(shù)比裸露型大，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，使用壽命也相對(duì)長(zhǎng)。對(duì)于在石化行業(yè)和航空、航天行業(yè)中，由于介質(zhì)溫度變化迅速而頻繁，需要及時(shí)捕捉溫度場(chǎng)的變化，對(duì)熱電偶的技術(shù)要求很高。目前，市場(chǎng)上銷(xiāo)售的能用在該場(chǎng)合的高溫?zé)犭娕季捎玫奶沾摄f銠鉬熱電偶，其造價(jià)成本高。這些高溫?zé)犭娕茧m然能夠較好地實(shí)現(xiàn)高溫測(cè)量，但由于測(cè)溫元件的測(cè)量端被封閉在保護(hù)套管內(nèi)， 因保護(hù)套管的壁厚以及內(nèi)腔空間的存在，其響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)100秒以上，難以實(shí)現(xiàn)當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)的快速響應(yīng)要求。還有一種快速響應(yīng)阻漏式高溫?zé)犭娕?，但也不能滿足響應(yīng)時(shí)間小于3秒的要求，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損壞，造價(jià)也很高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題而設(shè)計(jì)出快速熱響應(yīng)的一種小慣性電偶。(1)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明需要解決高溫電偶快速熱響應(yīng)時(shí)間短和所測(cè)量的介質(zhì)處在高溫、高速狀態(tài)下，測(cè)量精度高、使用壽命長(zhǎng)的問(wèn)題。(2)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)用于快速熱響應(yīng)的一種小慣性電偶，主要由電器接線柱、感頭安裝座、感頭支管套管、感頭受感部套管以及測(cè)溫元件電偶絲構(gòu)成；感頭支管套管與感頭受感部套管為一整體結(jié)構(gòu)，感頭支管套管其上端與感頭安裝座連接，兩個(gè)電器接線柱安裝在感頭安裝座的上部， 測(cè)溫元件電偶絲穿過(guò)感頭受感部套管和感頭支管套管、感頭安裝座接在電器接線柱上。所述的感頭支管套管、感頭受感部套管是采用高溫合金材料制造而成，感頭支管套管和感頭受感部套管的外壁采用同軸焊接而成，感頭支管的上部與感頭安裝座為焊接式連接。所述的測(cè)溫元件是采用I級(jí)K型電偶絲，其測(cè)量溫度范圍在300°C -1100°c，測(cè)溫元件的偶絲為裸露型結(jié)構(gòu)，為了保證快速熱響應(yīng)時(shí)間小于3秒的要求，偶絲的裸露長(zhǎng)度L， 直徑D，其中2. 5 < L < 5，0. 5 < D < 0. 6，L/D > 5 ；偶絲兩個(gè)電極選擇對(duì)焊或點(diǎn)焊接的方法，以減小焊珠直徑。所述的測(cè)溫元件的偶絲的外部套有陶瓷套管穿過(guò)感頭支管套管與感頭受感部套管，用高溫水泥作為填料固定安裝在感頭受感部套管、感頭支管套管的中間，再穿過(guò)感頭安裝座中心，分別焊接在兩根電器接線柱的兩極位置上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本快速熱響應(yīng)的小慣性電偶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用極為方便，由于采用裸露型結(jié)構(gòu)，能較好的保證測(cè)溫元件在第一時(shí)間內(nèi)采集到被測(cè)介質(zhì)的溫度變化，測(cè)量響應(yīng)時(shí)間短，提高了工作效率，測(cè)量精度高和壽命長(zhǎng)。

圖1為本發(fā)明的小慣性電偶的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為測(cè)溫元件示意圖。1-電器接線柱 2-感頭安裝座3-感頭支管套管4-感頭受感部套管5-電偶絲 6-陶瓷套管 7-高溫水泥8-焊珠
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述。以下實(shí)施只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的用于快速響應(yīng)的一種小慣性電偶主要由兩根電器接線柱1、感頭安裝座2、感頭支管套管3、感頭受感部套管4以及測(cè)溫元件電偶絲5構(gòu)成；感頭支管套管3與感頭受感部套管4為一整體結(jié)構(gòu)，感頭支管套管3其上端與感頭安裝座2連接，兩個(gè)電器接線柱1安裝在感頭安裝座2的上部。所述的感頭支管套管3與感頭受感部套管4是采用高溫合金材料制造而成，可以在1200°C高溫下正常工作，感頭支管套管3和感頭受感部套管4的外壁采用同軸焊接而成， 感頭支管套管3的上部與感頭安裝座2為焊接式連接。所述的測(cè)溫元件的電偶絲5是采用工級(jí)K型電偶絲，其測(cè)量溫度范圍在 300°C-1100°C，測(cè)溫元件的電偶絲5為裸露型結(jié)構(gòu)，為了保證快速熱響應(yīng)時(shí)間小于3秒的要求，偶絲的裸露長(zhǎng)度L，直徑D，通過(guò)試驗(yàn)得出2. 5 < L < 5，0. 5 < D < 0. 6，L/D的關(guān)系為 L/D > 5 ；電偶絲5的兩個(gè)電極選擇對(duì)焊或點(diǎn)焊接的方法，減小焊珠8的直徑。所述的測(cè)溫元件的電偶絲5的兩極外部套有陶瓷套管6穿過(guò)感頭受感部套管4和感頭支管套管3，用高溫水泥7作為填料把外部套有陶瓷套管6的電偶絲5的兩極固定安裝在感頭受感部套管4、感頭支管套管3的中間，再穿過(guò)感頭安裝座2中心，把電偶絲5的兩極分別焊接在兩根電器接線柱1的位置上。
權(quán)利要求1.用于快速響應(yīng)的一種小慣性電偶，主要由電器接線柱、感頭安裝座、感頭支管套管、 感頭受感部套管以及測(cè)溫元件電偶絲構(gòu)成；感頭支管套管的上端與感頭安裝座連接，兩個(gè)電器接線柱安裝在感頭安裝座的上部；其特征在于感頭支管套管與感頭受感部套管是采用高溫合金材料制造而成，感頭支管套管和感頭受感部套管的外壁采用同軸焊接而成，感頭支管套管的上部與感頭安裝座為焊接式連接；測(cè)溫元件電偶絲穿過(guò)感頭受感部套管和感頭支管套管、感頭安裝座接在電器接線柱上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于快速響應(yīng)的一種小慣性電偶，其特征在于測(cè)溫元件的電偶絲是采用I級(jí)K型電偶絲，測(cè)溫元件的電偶絲為裸露型結(jié)構(gòu)，為了保證快速熱響應(yīng)時(shí)間的要求，偶絲的裸露長(zhǎng)度L，直徑D，其中2. 5 < L彡5，0. 5彡D < 0. 6，L/D的關(guān)系為L(zhǎng)/D > 5 ；電偶絲的兩個(gè)電極選擇對(duì)焊或點(diǎn)焊接的方法，減小焊珠直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于快速響應(yīng)的一種小慣性電偶，其特征在于測(cè)溫元件的偶絲的外部套有陶瓷套管穿過(guò)感頭受感部套管、感頭支管套管，用高溫水泥作為填料把外部套有陶瓷套管的測(cè)溫元件的偶絲固定安裝在感頭受感部套管、感頭支管套管的中間，再穿過(guò)感頭安裝座中心，分別焊接在兩根電器接線柱的兩極位置上。
專利摘要一種用于快速響應(yīng)的小慣性電偶主要由電器接線柱、感頭安裝座、感頭支管套管、感頭受感部套管以及測(cè)溫元件電偶絲構(gòu)成；感頭支管套和管感頭受感部套管為一整體結(jié)構(gòu)，其上端與感頭安裝座連接，兩個(gè)電器接線柱安裝在感頭安裝座的上部。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用方便，由于采用裸露型結(jié)構(gòu)，能較好的保證測(cè)溫元件在第一時(shí)間內(nèi)采集到被測(cè)介質(zhì)的溫度變化，測(cè)量響應(yīng)時(shí)間短，提高了工作效率，測(cè)量精度高。
文檔編號(hào)G01K7/02GK201983874SQ20102069172
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者吳超, 曹昆華, 汪雅玲 申請(qǐng)人:貴州航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究所