專利名稱：一種動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度傳感器，特別涉及一種動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫 度報(bào)警熱敏電纜。
技術(shù)背景熱敏電纜是一種檢測長距離和大范圍溫度分布狀態(tài)的線狀溫度傳感 器。早期的線狀溫度報(bào)警電纜是電阻型和融鹽型(亦稱開關(guān)型)，電阻型溫度報(bào)警電纜只能 檢測其沿線存在的平均溫度，無法區(qū)分一段長的不太高的溫升和一段短的較高溫升這兩種 情況；融鹽型溫度報(bào)警電纜雖報(bào)警精度較高，但它只能檢測溫度是否越過報(bào)警點(diǎn)，不能反映 報(bào)警前后溫度變化趨勢。實(shí)際應(yīng)用中，不僅需要溫度報(bào)警，更重要的是需要對溫度變化過程 進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便提前預(yù)警，防止安全事故的發(fā)生
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)﹂L距離線域 和大范圍面域進(jìn)行溫度監(jiān)測與過溫報(bào)警的動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜，包括外管、熱敏材料、芯線、連接 件，芯線、熱敏材料置于外管內(nèi)部，連接件密閉固定連接在外管的兩端，其特征在于所述的 熱敏材料為多組分熱敏材料；所述的芯線為兩條相互平行、且不相交的相同螺旋線形，兩條 芯線之間填充有多組分熱敏材料。
本發(fā)明是一種檢測長距離和大范圍溫度分布狀態(tài)的線狀溫度傳感器，其線纜具有 任一點(diǎn)感溫功能，傳感器始終表征其沿線存在的最高溫度。它的基本結(jié)構(gòu)包括一對雙鉸并 行彼此隔開一定距離縱向延伸的芯線(熱電極)，芯線(熱電極)之間緊密填充的隔離材 料是用特殊工藝制成的具有負(fù)電阻溫度系數(shù)特性的多組分復(fù)合陶瓷熱敏粉體材料，最外層 是鎧裝金屬外管。熱敏電纜采用特殊工藝制成，即將具有熱敏特性的瓷棒(多組分熱敏材 料)、芯線(熱電極)和外管組裝在一起，通過拉拔加工成所需外徑尺寸的熱敏電纜；連接 件采用全密封結(jié)構(gòu)，安全防水；而其它同類產(chǎn)品連接件為接插式，不防水，插針、插孔易腐蝕 導(dǎo)致接觸不良，熱電特性漂移造成系統(tǒng)故障，誤警頻發(fā)；熱敏材料即裝即用，無需激活。
優(yōu)選的，所述芯線為標(biāo)準(zhǔn)K分度號熱電偶絲；外管為hconel 600高溫合金。
優(yōu)選的，所述動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜的測量溫度范圍為40°C 900 "C。
優(yōu)選的，所述外管的外徑為2 3mm。
進(jìn)一步優(yōu)選的，所述外管的外徑為2. 5mm。
線纜外徑2 3mm，最佳為2. 5mm，熱容量小，響應(yīng)時(shí)間短。而其它同類產(chǎn)品線纜外 徑3mm以上，熱容量大，響應(yīng)時(shí)間長。
優(yōu)選的，所述外管彎曲半徑為50mm。
優(yōu)選的，所述兩條芯線的正極絞接，兩條芯線的負(fù)極絞接。兩條芯線之間彼此間隔 一段距離，增加熱敏電纜抗干擾性能。
一種用于權(quán)利要求1所述的動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜的多組分 熱敏材料，其特征在于由下列重量份的組分制成
氧化鐵30 45份；氧化鎳15 30份；氧化錳2 5份；三氧化二鋁10 18份；三氧化二鈷12 20份；氧化鐠5 10份。
本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)；
(1)本發(fā)明所采用的熱敏材料為多組分熱敏材料，工藝適應(yīng)性好，而其它同類產(chǎn)品 所采用的熱敏材料為單組分熱敏材料；
(2)本發(fā)明所采用的連接件本安防水，適合我國北方多雪冰凍和南方多雨潮濕的 各種惡劣環(huán)境使用，而其它同類產(chǎn)品連接件為接插式，不防水，插針、插孔易腐蝕導(dǎo)致接觸 不良，熱電特性漂移造成系統(tǒng)故障，誤警頻發(fā)；
(3)本發(fā)明所制作的溫度監(jiān)測與報(bào)警電纜即裝即用，無需激活，而其它同類產(chǎn)品在 使用之前需要10天左右的激活過程，使用極為不便；
(4)本發(fā)明線纜外徑2-3mm，最佳為2. 5mm，熱容量小，響應(yīng)時(shí)間短，而其它同類產(chǎn) 品線纜外徑3mm以上，熱容量大，響應(yīng)時(shí)間長。
本發(fā)明一種動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜的有益效果是，采用的熱敏 材料為多組分熱敏材料，工藝適應(yīng)性好，本發(fā)明所采用的連接件本安防水，適合我國北方多 雪冰凍和南方的多雨潮濕的各種惡劣環(huán)境使用，傳感器即裝即用，無需激活。


圖1是本發(fā)明動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜的結(jié)構(gòu)示意 圖1中，1是金屬外管，2是熱敏材料，3是熱電極；
圖2由本發(fā)明動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜制成的溫度傳感器結(jié)構(gòu) 示意圖。
圖2中，4是是接線端子盒，5是耐高溫密封材料，6是補(bǔ)償導(dǎo)線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不因此將本發(fā)明限 制在所述的實(shí)施例范圍之中。
實(shí)施例1
參見圖1，一種動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜，包括外管1、熱敏材料 2、芯線3，熱敏材料2、芯線3置于外管1內(nèi)部，其特征在于所述的熱敏材料2為多組分熱 敏材料；所述的芯線3為兩條相互平行、且不相交的相同螺旋線形，兩條芯線3之間填充有 多組分熱敏材料2。
所述芯線3為標(biāo)準(zhǔn)K分度號熱電偶絲；外管1為hconel 600高溫合金。
所述動態(tài)熱點(diǎn)表面熱電偶型溫度報(bào)警熱敏電纜的測量溫度范圍為40°C 900°C
所述外管1的外徑為2. 5mm。
所述外管1彎曲半徑為50mm。
所述兩條芯線3的正極絞接，兩條芯線3的負(fù)極絞接。
實(shí)施例2
一種用于動態(tài)熱點(diǎn)表面熱電偶型溫度報(bào)警熱敏電纜的多組分熱敏材料，其特征在 于由下列重量份的組分制成
氧化鐵30 45份；氧化鎳15 30份；氧化錳2 5份；三氧化二鋁10 18 份；三氧化二鈷12 20份；氧化鐠5 10份。
實(shí)施例3
一種用于動態(tài)熱點(diǎn)表面熱電偶型溫度報(bào)警熱敏電纜的多組分熱敏材料，其特征在于由下列重量份的組分制成
氧化鐵45份；氧化鎳15份；氧化錳5份；三氧化二鋁18份；三氧化二鈷12 份；氧化鐠5份。
實(shí)施例4
一種用于動態(tài)熱點(diǎn)表面熱電偶型溫度報(bào)警熱敏電纜的多組分熱敏材料，其特征在 于由下列重量份的組分制成
氧化鐵30份；氧化鎳20份；氧化錳2份；三氧化二鋁18份；三氧化二鈷20 份；氧化鐠10份。
實(shí)施例5
一種用于動態(tài)熱點(diǎn)表面熱電偶型溫度報(bào)警熱敏電纜的多組分熱敏材料，其特征在 于由下列重量份的組分制成
氧化鐵33份；氧化鎳30份；氧化錳3份；三氧化二鋁10份；三氧化二鈷16 份；氧化鐠8份。
工作原理
參見圖2，將本發(fā)明的動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜兩端裝配上接線 端子盒4，并將動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜的外管1與接線端子盒4焊接，接 線端子盒4中用耐高溫密封材料5填充；將芯線3與補(bǔ)償導(dǎo)線6焊接在一起，補(bǔ)償導(dǎo)線6引 出與檢測報(bào)警裝置連接，組成報(bào)警器。
參見圖1，當(dāng)熱偶型熱敏電纜沿線上某一點(diǎn)的溫度超過電纜線其余部分的溫度時(shí)， 該點(diǎn)兩熱電極——芯線3之間的多組分熱敏材料2的電阻就會減小，從而在熱點(diǎn)形成一個(gè) “臨時(shí)”熱端?！芭R時(shí)”熱端起著和普通單接點(diǎn)熱電偶的熱端相同的作用，此時(shí)電纜的兩熱電 極——芯線3之間產(chǎn)生一個(gè)和溫度相對應(yīng)的熱電動勢。如果電纜線上有二個(gè)熱點(diǎn)(Tl <T2) 或更多熱點(diǎn)，則Τ2熱電極——芯線3之間的多組分熱敏材料2的電阻就會減小到低于Tl 點(diǎn)電阻，兩熱電極——芯線3之間形成更為有效的電連接，一個(gè)新的“臨時(shí)”熱端在Τ2點(diǎn)產(chǎn) 生，與此同時(shí)熱電極——芯線3之間輸出一個(gè)和溫度Τ2相對應(yīng)的熱電動勢。
總之，電纜的熱電動勢總是和電纜線上存在的最高溫度相對應(yīng)。
熱電極——芯線3之間多組分熱敏材料2的實(shí)際電阻值沒有意義，因?yàn)殡娎|產(chǎn)生 的熱電動勢的大小代表著溫度的高低。通過測量熱電動勢，即可知道電纜線上的最高溫度。 如果把電纜合理地布置在一個(gè)區(qū)域內(nèi)(如一個(gè)面上)，那么測得的溫度就是該區(qū)域(如覆蓋 面)內(nèi)存在的最高溫度。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜，包括外管(1)、熱敏材料O)、芯線 (3)，熱敏材料O)、芯線(3)置于外管(1)內(nèi)部，表面熱電偶連接件密閉固定連接在外管 (1)的兩端，其特征在于所述的熱敏材料(2)為多組分熱敏材料；所述的芯線(3)為兩條 相互平行、且不相交的相同螺旋線形，兩條芯線(3)之間填充有熱敏材料O)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜，其特征在于所 述芯線(3)為標(biāo)準(zhǔn)K分度號熱電偶絲；外管(1)為hconel 600高溫合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜，其特征在于所 述動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜的測量溫度范圍為40°C 900°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜，其特征在于所 述外管(1)的外徑為2 3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜，其特征在于所 述外管(1)的外徑為2. 5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜，其特征在于所 述外管⑴彎曲半徑為50mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜，其特征在于所 述兩條芯線(3)的正極絞接，兩條芯線(3)的負(fù)極絞接。
8.一種用于權(quán)利要求1所述的動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜的多組分熱 敏材料，其特征在于由下列重量份的組分制成氧化鐵30 45份；氧化鎳15 30份；氧化錳2 5份；三氧化二鋁10 18份； 三氧化二鈷12 20份；氧化鐠5 10份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜，包括外管、熱敏材料、芯線、連接件，芯線、熱敏材料置于外管內(nèi)部，連接件密閉固定連接在外管的兩端，其特征在于所述的熱敏材料為多組分熱敏材料；所述的芯線為兩條相互平行、且不相交的相同螺旋線形，兩條芯線之間填充有多組分熱敏材料。一種用動態(tài)熱點(diǎn)型表面熱電偶溫度報(bào)警熱敏電纜的多組分熱敏材料，由下列重量份的組分制成氧化鐵30～45份；氧化鎳15～30份；氧化錳2～5份；三氧化二鋁10～18份；三氧化二鈷12～20份；氧化鐠5～10份。本發(fā)明采用的熱敏材料為多組分熱敏材料，工藝適應(yīng)性好，本發(fā)明所采用的連接件本安防水，適合我國北方多雪冰凍和南方的多雨潮濕的各種惡劣環(huán)境使用，傳感器即裝即用，無需激活。
文檔編號H01B7/32GK102034573SQ200910190998
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者張忠模, 徐麗艷, 李多莊, 趙彥, 魏小明 申請人:重慶儀表材料研究所