测量平均温度的传感器组件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种测量平均温度的传感器组件，包括多个铠装热电偶、护套管以及接线盒，铠装热电偶至少二组探测元件，金属保护套管套在金属管状壳体上；所述接线盒上至少设置有两组引出线，每个铠装热电偶中的第一组探测元件中的正极与接线盒上的第一组引出线的正极并联，每个铠装热电偶中的第一组探测元件中的负极与接线盒上的第一组引出线的负极并联；每个铠装热电偶中的第二组探测元件中的正极与接线盒上的第二组引出线的正极并联，每个铠装热电偶中的第二组探测元件中的负极与接线盒上的第二组引出线的负极并联。本实用新型专利技术的可靠性高且可对高速流体的平均温度进行快速测量的优点。

【技术实现步骤摘要】
测量平均温度的传感器组件
本技术涉及温度传感器领域，特别涉及一种测量平均温度的传感器组件。
技术介绍
在现代工业生产中，用于温度测量的传感器几乎遍及生产过程中的各个环节。目前利用较多的是点式温度测量，也有部分线式温度测量。当需要得到一个面或者空间的平均温度时，一般会布置多个测量点通过逐个扫描或者多通道同时测量的方式测得某一个时间点某个区域内多个点的温度，然后进行温度平均计算，得到一个面或者一个空间内的平均温度。但是这样所需要较多的数据采集与处理仪表，而且对二次仪表的数据采集与处理速度要求很高。在一些特殊的工况环境如高温、高速流体，强震动环境的平均温度测量，对温度传感器的快速响应、可靠性、耐冲刷、耐腐蚀、抗振动等性能要求则更高，采用普通的多点式平均温度测量则很难满足要求。在国内，平均温度的测量通称采用较多的数据采集与处理仪表的多点式测量，采集仪表较多、成本高、维护费用高，而且采用常规的温度计可靠性不高。国外有厂家生产的用于测量高速高温气流平均温度的测量装置，但是由于这类传感器属于特种仪表，进口价格不但高昂，且多为单组式，一般没有冗余设计，一旦某个传感器出现故障，将影响测量数据的准确。并且由于受到国际因素的限制，在维护、维修这类进口传感器时，国外厂商的技术响应时间较长，严重影响企业的生产作业，备品、备件的更换困难。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种测量平均温度的传感器组件，本技术的可靠性高且可对高速流体的平均温度进行快速测量。本技术的技术方案如下：一种测量平均温度的传感器组件，包括多个铠装热电偶，其特征在于，这些铠装热电偶的阻值相同，每个铠装热电偶包括金属管状壳体、至少两组探测元件、绝缘层、封头，金属管状壳体包括探测段、安装段，探测元件的一端位于金属管状壳体的探测段中，探测元件的另一端连接引出线，引出线外伸出金属管状壳体安装段内设有的密封部件，所述绝缘层填充在金属管状壳体内，封头焊接固定于探测段的端部；各铠装热电偶外设有金属保护套管，金属保护套管套在金属管状壳体上与金属管状壳体的安装段固定连接，金属保护套管的管壁与铠装热电偶的探测段对应的部位设有若干通孔，形成铠装热电偶温度传感器单体；还包括一接线盒，各铠装热电偶温度传感器单体分别与接线盒固定连接，所述接线盒上至少设置有两组引出线用于分别与数据采集仪表电连接，每个铠装热电偶中的第一组探测元件中的正极与接线盒上的第一组引出线的正极并联，每个铠装热电偶中的第一组探测元件中的负极与接线盒上的第一组引出线的负极并联；每个铠装热电偶中的第二组探测元件中的正极与接线盒上的第二组引出线的正极并联，每个铠装热电偶中的第二组探测元件中的负极与接线盒上的第二组引出线的负极并联。各铠装热电偶的每组探测元件由第一热电偶丝和第二热电偶丝组成，第一热电偶丝与第二热电偶丝的头端在位于探测段的端部焊接，第一热电偶丝、第二热电偶丝的尾端在安装段分别连接引出线。所述密封部件为耐高温的环氧树脂。铠装热电偶的探测段端部焊接封头后，采用拉拔缩径形成探测段外径小于安装段外径的铠装热电偶结构。所述探测段外径小于安装段外径的铠装热电偶设于金属保护套管中，采用铠装拉拔减径使金属保护套管形成缩径段与铠装热电偶的安装段固定连接形成一体结构。所述接线盒引出线的组数与铠装热电偶的探测元件组数相同。本技术的优点在于，通过在金属保护套管上设置多个通孔，可以大大降低高速流体对位于金属保护套管内部的铠装热电偶的冲刷，提高单个传感器的可靠性。在接线盒上的多组引出线对应地连接每组探测元件，形成了多组式数据采集电路，在实际的使用过程中，每组数据采集电路均处于工作状态，所检测的信号即为所有测温点所测温度的平均值，而且当其中一组出现故障时，另外一组或几组提供的数据仍然是有效的。因此，这种平均温度传感器组件不但提高了铠装热电偶的响应速率，而且保证了提供采集数据的可靠性。此外，本技术的铠装热电偶的探测段进行了局部缩径，因此进一步增加了绝缘层的致密度，使得与探测段对应的绝缘层和金属管状壳体、探测元件三者更加紧密地结合成为一体，更进一步满足了铠装热电偶在振动环境的应用要求，同时也提高了铠装热电偶的响应速率。附图说明图1为本技术中的单个铠装热电偶的示意图；图2为本技术中的测量平均温度的传感器组件的示意图。1为封头，2为第一热电偶丝，2a为第二热电偶丝，3为探测段，4为金属管状壳体，4a为安装段，5为引出线，6为密封部件，7为金属保护套管，8为通孔，9为缩径段，10为装配段，11为绝缘层，12为第一信号引出线，13为第二信号引出线，14为接盒线。具体实施方式最佳实施方式：参见图1、图2所示，本技术的测量平均温度的传感器组件，包括多个阻值相同的铠装热电偶，本实施例中铠装热电偶的数量为8个，最少为2个，也可采用若干个。每个铠装热电偶包括金属管状壳体4、至少两组探测元件、绝缘层11、封头1。本实施例中，管状金属壳体4采用耐高温不锈钢材料GH3030，所述金属管状壳体4的两端均具有开口，金属管状壳体4包括探测段3、安装段4a。各铠装热电偶的探测元件的一端位于金属管状壳体4的探测段3中，探测元件的另一端连接引出线5，引出线5外伸出金属管状壳体安装段4a内设有的密封部件6，所述绝缘层11填充在金属管状壳体4内，封头1焊接固定于探测段3的端部；各铠装热电偶的每组探测元件由第一热电偶丝2和第二热电偶丝2a组成，第一热电偶丝2与第二热电偶丝2a的头端在位于探测段3的端部焊接，第一热电偶丝2、第二热电偶丝2a的尾端在安装段4a分别连接引出线5。在本实施方式中设置了两组探测元件，每组探测元件中的第一热电偶丝2和第二热电偶丝2a通过激光焊接而彼此电接触，这样能够增加铠装热电偶的可靠性。引出线5从金属管状壳体4的安装段4a的开口引出后，绝缘层11填充在金属管状壳体内，以将第一热电偶丝2和第二热电偶丝2a进行固定，绝缘层11的材质采用的是氧化镁。在安装段4a设置有密封部件6，优选地，密封部件6设置在安装段4a的开口处，密封部件6为耐高温的环氧树脂。为了满足快速响应的要求，探测段3所对应的绝缘层11需要进一步密实，本实施的处理方式是，在铠装热电偶的探测段3端部焊接封头1后，采用拉拔缩径形成探测段3外径小于安装段4a外径的铠装热电偶结构，形成变径阶梯。这与常规的电缆缩径过程不同，因为，此时的铠装热电偶的探测段3通过氩弧焊焊接封头1，里面已经充满了绝缘材料，常规的减径拉拔过程由于电缆会变长所以在减径拉拔过程中绝缘层会向两端移动，致密效果不明显，但是当一端焊接封头1后再进行局部缩径处理，则会使探测段3比常规工艺更加密实，并且只是探测段3进行局部减径，铠装热电偶整体强度不会减小。本技术的铠装热电偶的探测段3是在氩弧焊接封头1完成后再进行缩径加工，由于只是探测段3进行局部减径加工，因此进一步增加了绝缘层11的致密度，使得与探测段3对应的绝缘层11和金属管状壳体4、探测元件三者更加紧密地结合成为一体，更进一步满足了铠装热电偶在振动环境的应用要求，同时也提高了铠装热电偶的响应速率。为了进一步增加铠装热电偶的可靠性和强度，各铠装热电偶外还设有金属保护套管7，金属保护套管7套在金属管状壳体4上与金属管状壳体的安装段4a固定连接，金属保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量平均温度的传感器组件，包括多个铠装热电偶，其特征在于，这些铠装热电偶的阻值相同，每个铠装热电偶包括金属管状壳体、至少两组探测元件、绝缘层、封头，金属管状壳体包括探测段、安装段，探测元件的一端位于金属管状壳体的探测段中，探测元件的另一端连接引出线，引出线外伸出金属管状壳体安装段内设有的密封部件，所述绝缘层填充在金属管状壳体内，封头焊接固定于探测段的端部；各铠装热电偶外设有金属保护套管，金属保护套管套在金属管状壳体上与金属管状壳体的安装段固定连接，金属保护套管的管壁与铠装热电偶的探测段对应的部位设有若干通孔，形成铠装热电偶温度传感器单体；还包括一接线盒，各铠装热电偶温度传感器单体分别与接线盒固定连接，所述接线盒上至少设置有两组引出线用于分别与数据采集仪表电连接，每个铠装热电偶中的第一组探测元件中的正极与接线盒上的第一组引出线的正极并联，每个铠装热电偶中的第一组探测元件中的负极与接线盒上的第一组引出线的负极并联；每个铠装热电偶中的第二组探测元件中的正极与接线盒上的第二组引出线的正极并联，每个铠装热电偶中的第二组探测元件中的负极与接线盒上的第二组引出线的负极并联。

【技术特征摘要】
1.一种测量平均温度的传感器组件，包括多个铠装热电偶，其特征在于，这些铠装热电偶的阻值相同，每个铠装热电偶包括金属管状壳体、至少两组探测元件、绝缘层、封头，金属管状壳体包括探测段、安装段，探测元件的一端位于金属管状壳体的探测段中，探测元件的另一端连接引出线，引出线外伸出金属管状壳体安装段内设有的密封部件，所述绝缘层填充在金属管状壳体内，封头焊接固定于探测段的端部；各铠装热电偶外设有金属保护套管，金属保护套管套在金属管状壳体上与金属管状壳体的安装段固定连接，金属保护套管的管壁与铠装热电偶的探测段对应的部位设有若干通孔，形成铠装热电偶温度传感器单体；还包括一接线盒，各铠装热电偶温度传感器单体分别与接线盒固定连接，所述接线盒上至少设置有两组引出线用于分别与数据采集仪表电连接，每个铠装热电偶中的第一组探测元件中的正极与接线盒上的第一组引出线的正极并联，每个铠装热电偶中的第一组探测元件中的负极与接线盒上的第一组引出线的负极并联；每个铠装热电偶中的第二组探测元件中的正极与接线盒上的第二组引...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯邻江，张立新，王华，张祖力，肖翔，吴勇军，鞠华，
申请(专利权)人：重庆材料研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50