[发明专利]一种带锁紧装置的声表面波温度传感器

说明书

本发明公开了一种带锁紧装置的声表面波温度传感器，包括外罩、传感器天线、传感器感温芯片、印制板、金属底板、锁紧机构和金属扎带；金属扎带包括第一金属扎带和第二金属扎带，第一金属扎带的一头卡扣连接至金属底板的一侧，另一头连接至锁紧机构的调节部；第二金属扎带的一头卡扣连接至金属底板的另一侧，另一头连接至锁紧机构的固定部；锁紧机构被配置为通过调节部对金属底板和锁紧机构之间的第一金属扎带的长度进行调节；印制板焊接固定在金属底板上，传感器感温芯片和传感器天线焊接在印制板上，通过印制板上的微带线相连接；外罩安装在传感器天线的外部，并固定在金属底板上。

技术领域

本发明涉及温度传感器技术领域，尤其涉及一种带锁紧装置的声表面波温度传感器。

背景技术

声表面波温度传感器是基于声表面波技术的温度传感器，具有本质无源，耐受高电压、大电流、强磁场的优点，在很多场合，尤其是中高压设备的温度监测被广泛采用。

对开关柜进行温度监测，是声表面波温度传感器的一个重要应用。开关柜输送的电流需要流经动触头和静触头的接触表面，由于接触电阻的存在，动静触头的接触面是开关柜内发热最集中的部位，因此对开关柜的温度监测，最佳监测部位就是开关柜的动触头或静触头。为保证动静触头的紧配合，静触头的外径会略大与动触头的内径，当静触头插入动触头后，动触头会膨胀变粗，由于存在装配前后的尺寸变化，因此对动触头的监测并不方便，相对而言对静触头的监测更容易实现，因此开关柜的温度监测更常见的方式是通过监测静触头的温度来实现。

由于静触头的前部需要和动触头咬合以承载电流，因此温度传感器只能安装在静触头不与动触头接触的根部。

开关柜静触头的外形是圆柱形，外层有用于绝缘的圆筒形绝缘护套，绝缘护套内径和静触头外径之间的空隙一般不超过30mm，人手伸入后无法自由运动，不能做复杂的操作，因此传感器常规螺丝固定、搭扣固定等方式不适用。

对静触头的温度监测，常见的一种方式是在声表面波温度传感器的金属底板上，加一根弹簧，预先将弹簧两端分别固定在金属底板的两侧，利用弹簧的伸缩性，将传感器固定在静触头上。

这种方式，存在非常大的缺陷：如果弹簧过松，传感器和静触头咬合不紧，不能保证传感器和静触头紧密结合，开关柜运行时的振动将导致传感器金属部件和静触头金属部件分离的现象，出现二者电位不相等的情况，导致静触头上的高电压损坏温度传感器；如果弹簧过紧，传感器安装时，需要先将传感器套在静触头前部，然后推到静触头的根部，在推的过程中，弹簧会刮花静触头表面，导致静触头和动触头的接触电阻增大，开关柜发热更严重，引发开关柜的安全事故。

传感器的弹簧压紧静触头和不伤害静触头，是相互矛盾的，不能同时兼顾，因此现有通过弹簧方式固定声表面波温度传感器的方式，存有先天的缺陷。

至于其他的方式，比如公告号为CN204389057U的中国实用新型专利所提及的套环安装方法，缺陷更大。其具体做法是将传感器设计成分体式，感温芯片安装在套环上，套环固定在静触头上，传感器天线独立出来，通过射频线连接感温芯片和传感器天线。这种做法的来由，是由于传感器芯片性能太差，安装在静触头上，由于静触头外面的绝缘护套对射频信号的衰减，导致传感器信号偏弱，不能正常工作，只好将传感器天线安装在静触头绝缘护套的外面，以解决绝缘护套对信号的衰减问题。这种方案，存在两个问题，首先，静触头和绝缘护套之间的空间有限，套环没办法保证安装后和静触头紧密接触，其实质无非就是将弹簧换成了套环，原有问题依然存在。套环是金属材质(否则导热和等电位问题无法解决)，其内径必然比静触头要大，否则无法安装，安装后的套环和静触头之间一定存在缝隙，开关柜运行时的振动，必然导致这种安装出现传感器和静触头不等电位，传感器被损坏的现象；第二个问题是，静触头是高电位，常规为10kV或35kV，射频线连接分体的传感器芯片和传感器天线后，传感器天线也是高电位，而传感器天线远离动静触头，处于悬浮状态，是一个悬浮的高电位，必然导致严重的局部放电现象，从而给开关柜带来严重的安全隐患，这种饮鸩止渴的做法，在实际工程中没有任何价值。