[实用新型]一种用于测量表面瞬态温度的传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，具体的说是涉及一种用于测量表面瞬态温度的传感器。

背景技术

温度传感器在冶金建材、热能工程、动力机械、航空航天等多种领域有广泛的应用，随着科学技术的不断进步，温度传感器的发展方向趋向于高温快速响应方面，尤其是测量表面瞬态温度的传感器具有重要的应用价值。其中热电偶是温度测量中最简单、最常用的温度传感器，传统的热电偶温度传感器由于受材料线径大小的限制，已难以进一步减小热接点体积，而热接点体积的大小直接影响着传感器的响应时间的快慢，所以传统的热电偶传感器热容量大，响应速度慢，难以实现对表面瞬态温度的测量。

而薄膜热电偶具有热接点体积小、热容量小、响应速度快等优点，因此在瞬态温度测量中占有非常重要的地位。同时薄膜热电偶输出的热电势一般在毫伏级，两个热电极之间、补偿导线之间以及热电偶和基体之间均要求具有良好的绝缘性，否则会由于热电势损耗而产生测量误差，严重时甚至会导致测量无法进行。但是现有的薄膜热电偶均不能满足上述要求。

发明内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是要提供一种用于测量表面瞬态温度的传感器，其具有传感器结构简单、安装方便、动态响应时间为毫秒级、测温范围50℃～600℃，能够满足表面瞬态温度测量的要求等优点。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案：

一种用于测量表面瞬态温度的传感器，其特征在于，包括：

感温元件、双孔陶瓷柱、保护套筒以及补偿导线；其中所述感温元件包括陶瓷基体、相互平行嵌入于所述陶瓷基体内的金属丝式平行电极一和金属丝式平行电极二、沉积于所述陶瓷基体端面上并与所述金属丝式平行电极一和金属丝式平行电极二搭接形成热接点薄膜的功能薄膜以及沉积于所述功能薄膜表面的绝缘保护薄膜；所述保护套筒与感温元件之间密封且使得所述金属丝式平行电极一和金属丝式平行电极二之间通过所述双孔陶瓷柱绝缘；所述补偿导线与保护套筒之间密封。

进一步的，作为本发明的优选

所述金属丝式平行电极一为NiCr合金材料，所述金属丝式平行电极二为NiSi合金材料。

进一步的，作为本发明的优选

所述功能薄膜为NiSi合金材料；所述绝缘保护薄膜为SiO₂材料。

进一步的，作为本发明的优选

所述陶瓷基体采用金属陶瓷。

进一步的，作为本发明的优选

所述保护套筒上设置有锥形螺纹安装结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型具有结构简单、安装方便、动态响应时间为毫秒级，测温范围为50℃～600℃等优点，其适用于柴油机活塞表面瞬态温度的测量以及激波风洞模型表面温度的测量。

附图说明

图1为本发明所述的用于测量表面瞬态温度的传感器整体结构示意图；

图2a为图1中的A处的局部剖视图；

图2b为图1中的B处的局部剖视图；

图3为本发明所述传感器的制备工艺流程图；

图4为本发明所述传感器进行活塞测温示意图；

图5为本发明所述传感器表面测温示意图。

图中：1、绝缘保护薄膜，2、功能薄膜，3、陶瓷基体，4、金属丝式电极一，5、金属丝式电极二，6、耐高温无机胶I，7、双孔陶瓷柱，8、保护套筒，9、锥形螺纹安装，10、耐高温无机胶II，11、补偿导线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型设计了一种用于测量表面瞬态温度的传感器，其主要包括感温元件、双孔陶瓷柱、带有螺纹安装结构的保护套筒以及补偿导线。