[发明专利]热敏电阻高阻导线温度传感器制作方法及无扰温度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度传感器。特别是涉及一种制作工艺简单，成本低，线径小，探头体积小，具有很好的柔韧性的热敏电阻高阻导线温度传感器制作方法及无扰温度传感器。

背景技术

随着微波加热技术的迅速发展和广泛应用，微波场下的温度测量提出了越来越高的要求，特别是在微波热疗技术的迅速发展和广泛应用中，准确度和抗干扰性成了必须解决的两个难题。

微波治疗仪具有很好的治疗效果，是一种很有前途的治疗方法。微波治疗就是利用微波辐射对肿瘤组织的热效应达到杀死肿瘤细胞的目的，治疗肿瘤的理想温度是43℃。温度是杀死肿瘤细胞的关键因素，在(42±1)℃下，可引起细胞存活率的成倍变化，临床要求测温精度应该在±0.2℃之内。所以，精确定量加温技术与测温技术是微波热疗提高疗效的关键技术问题，而精确的温度测量是进行精确控温的基本前提，温度测量要求精度高、响应快、具有良好的稳定性和抗电磁干扰的能力。

在中国微波热疗仪采用的测温传感器有热电偶、高阻导线热敏电阻、红外测温仪、光纤温度传感器等。若传感器探头和传输线都采用导体，在微波场中会受到微波的干扰，测量温度时要产生误差，一般应进行停机测温。这就影响到治疗的连续性，并且关机期间温度会有所变化而引起测温不准。红外测温仪测温时要受物体发射率、气雾的影响，并且测温视场小，使用起来不太便捷。超声波测温技术、光纤温度传感器造价昂贵，有待进一步开发研究，限制了它们在微波场测温中的推广应用。

国际上公认的高阻抗介质导线——热敏电阻测温探头，如Bowman探头、BSD公司的测温探头等，成功地解决了电磁场环境下引线的自加热效应和电磁辐射产生的干扰问题，同时采用计算机控制技术，对温度传感器进行自动校准，大大提高了测温的准确性和可靠性。

目前在中国对高阻抗介质导线也有很多研究和应用，例如天津大学研制的光学纤维基体高阻导线、耐温塑料介质高阻导线等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种制作工艺简单，成本低，线径小，探头体积小，具有很好的柔韧性，便于与微波辐射器一起安装的热敏电阻高阻导线温度传感器制作方法及无扰温度传感器。

本发明所采用的技术方案是：一种热敏电阻高阻导线温度传感器制作方法及无扰温度传感器。其中，热敏电阻高阻导线温度传感器制作方法，包括有如下步骤：

第一步：首先制作碳纤维材料，然后用制成的碳纤维材料制作碳纤维束；

第二步：对碳纤维束的表面进行处理，制成碳纤维引线；

第三步：将制成的碳纤维引线的一端与热敏电阻进行粘接，将碳纤维引线另一端与铜导线粘接；

第四步：对碳纤维引线与热敏电阻引脚的粘接点和碳纤维引线与铜导线的粘接点进行表面处理；

第五步：封装。

所述的制作碳纤维材料，是将基材聚丙烯腈基在900～1200℃高温下的惰性气体中碳化，并调节含碳量为50～70％，制成PAN型碳纤维材料。

所述的制作碳纤维束，是将PAN型碳纤维材料制成碳纤维丝，并用制成的碳纤维丝组成直径为0.1～0.3mm、长度为18～22cm的碳纤维束。

所述的对碳纤维束的表面进行处理，制成碳纤维引线，是对每条碳纤维束涂上一层绝缘漆后，先将碳纤维束固定好，放入高温箱内，在160～200℃下加热15～30分钟，取出，测量碳纤维束表面的绝缘情况，如果绝缘达不到设定的要求，再涂上一层绝缘漆。

所述的将制成的碳纤维引线与热敏电阻进行粘接，用碳黑粉未、合成树脂、甲苯或甲基异丁酮按1∶1∶1至1∶5∶5的比例配比，经研磨成导电碳浆，然后用碳浆将热敏电阻的引脚与碳纤维引线的一端粘在一起，将碳纤维引线的另一端与铜导线粘在一起，并放入高温箱中，在115～130℃下加热15～30分钟，使碳聚合。

所述的热敏电阻的引脚的长度为2-3mm。

所述的对碳纤维引线与热敏电阻引脚的粘接点及碳纤维引线与铜导线的粘接点进行表面处理，是在碳纤维引线与热敏电阻引脚的粘接点表面及碳纤维引线与铜导线的粘接点表面涂上一层绝缘漆，然后将碳纤维引线和热敏电阻及铜导线一起固定好，放入高温箱内，在115～130℃下加热15～30分钟后，测量粘接点表面的绝缘情况，如果绝缘达不到设定的要求，再涂上一层绝缘漆。

所述的封装，是在高阻导线外加套一层保护套管来提高线的强度，套管的端口用硅胶封住，其套管的一端只将热敏电阻的头部露出，另一端只露出与高阻导线相连的四根铜导线。