[实用新型]多功能复合结构线型感温传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种新型多功能复合结构线型感温传感器（感温电缆）。

背景技术

线型感温传感器（感温电缆）是一种能够测量传感器沿线上最高温度点（热点）温度的一种传感器。该种传感器广泛应用于对一个较大区域的温度监测。

目前，现有的线型感温传感器（感温电缆）从原理上可分为以下3种：

1、开关量型感温电缆：开关量型感温电缆，结构为两根相互缠绕的钢丝，钢丝中间包裹有可熔融的绝缘材料，不同的熔融绝缘材料具有不同的软化温度点，当传感器受热到绝缘材料的软化温度时，绝缘材料变软，使得受热点的钢丝搭接在一起，形成了短路信号，通过判断短路信号，可以判断出受热点温度达到了特定的温度。开关量型感温电缆的缺点在于其无法进行实时地温度监测，只有温度上升到了绝缘材料的软化温度点时，感温电缆才会出现温度报警信号。

2、模拟量电阻型感温电缆：一些热敏材料的电阻与温度有一定的关系，如NTC（负温度系数特性）热敏材料、PTC（正温度系数特性）热敏材料。模拟量电阻型感温电缆，就是根据热敏材料的这些特性，通过测量热敏材料的电阻得出温度值。模拟量电阻型感温电缆可以分为2种：通过测量感温电缆中热敏合金线的电阻的串联阻抗信号的模拟量电阻型感温电缆；通过测量具有NTC特性绝缘材料的电阻的并联阻抗信号的模拟量电阻型感温电缆。现有的模拟量电阻型感温电缆的温度测量需要预设许多参数（如受热长度等），而在实际的应用中这些预设参数都是无法估算的，因此，也导致了模拟量电阻型感温电缆的测量精度不是很高，温度测量的范围也不是很大。

3、模拟量热电偶型感温电缆：模拟量热电偶型感温电缆，结构为一组（2根）平行（同轴、绞合）的热电偶导线，中间填充有NTC（负温度系数特性）热敏材料，当感温电缆受热时，受热电缆区域中的NTC热敏材料的电阻值会减小，从而在受热区域形成了一个热电偶结点，通过测量该节点的毫伏值，即可以得到该受热区域的温度。

可以看出，现有的线型感温传感器技术，均只能够测量传感器沿线上的热点温度，有些不能实时监测，有些测量误差较大，没有如热点位置、热点区域大小、局部过热温差等功能。而在一些实际应用中，不但需要对较大区域的热点温度进行测量，而且还同时需要对热点位置、热点区域大小、局部过热温差等参数进行测量，并且要求有较好的温度测量精度，如煤气化炉表面温度监测、石油储罐温度监测、煤仓温度监测等。

具有能够探测受热点位置、热点位置、热点区域大小、局部过热温差等功能的线型感温传感器至今在各种文献中鲜有提及，在中国实用新型专利“热电偶型连续测温电缆”（专利申请号03140326.3）中，曾经设计了一种复合结构，能够进行温度校正和位置的测量，但是该实用新型专利中使用的技术方案接线较复杂，也不能够测量热点区域大小和局部过热温差。因此现有技术仍有进一步改进的必要。

实用新型内容

为了克服现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种多功能复合结构线型感温传感器（感温电缆）结构及其接线方式，这种结构和相应的接线方式，能够提高线型感温传感器（感温电缆）测量精度，并且能够对热点位置、热点区域大小、局部过热温差等参数进行测量。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种多功能复合结构线型感温传感器，它包括一第一功能线芯，该第一功能线芯内设有一对第一热电偶线，该第一热电偶线之间填充有第一热敏材料且其在该第一功能线芯长度方向上的填充浓度呈梯度变化。

所述的多功能复合结构线型感温传感器，还包括一根金属功能导线，与所述第一热电偶线之间通过第一热敏材料进行两两隔离，该第一热敏材料在该金属功能导线长度方向上填充浓度一致或呈梯度变化。

所述第一热敏材料外面包覆有第一管体；该第一管体外面包覆有起屏蔽作用的第二管体，该第二管体外面包覆有起保护作用的第三管体。

所述第一热敏材料在所述第一功能线芯长度方向上的填充浓度一致，与所述第一功能线芯平行设有一第二功能线芯，该第二功能线芯内设有一对第二热电偶线，该第二热电偶线之间填充有第二热敏材料；该第二热敏材料与所述第一热敏材料的特性相同时，其在该第二功能线芯长度方向上的填充浓度呈梯度变化；该第二热敏材料与所述第一热敏材料的特性不同时，其在该第二功能线芯长度方向上的填充浓度一致或呈梯度变化。

所述第一热敏材料和所述第二热敏材料外面包覆有第一管体；该第一管体外面包覆有起屏蔽作用的第二管体，该第二管体外面包覆有起保护作用的第三管体。