[实用新型]一种将温度变化转换为位移信号的高温传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于高温传感器，具体是一种将温度变化转换为位移信号的高温传感器。

背景技术

将温度变化转换为位移信息输出的现有温包类温度传感器，只能适应常温或低温工作，但对于使用环境高于170℃度的温度传感器，部分产品虽然可以临时替代使用，但使用过程中由于温度传感器输出的位移随温度的升高不断加大，当达到工作温度时已远大于或接近内部焊接膜盒串所能承受的变形量，会出现产品开裂、漏液等故障致使可靠性达不到使用要求，同时使用精度相对较低。现有技术无法满足高温环境下温包类温度传感器的高可靠性高精度的使用要求。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种能够在高温环境下可靠使用的将环境温度变化转化为位移输出的高精度温度传感器。

本实用新型采取以下技术方案：一种将温度变化转换为位移信号的高温传感器，包括中心杆组件、端盖、芯轴、焊接膜盒串、支座、导管组件和套筒组件，中心杆组件包括不锈钢中心杆座和硬质合金堵头，中心杆座顶上部设有硬质合金堵头，二者通过过盈配合连接。

中心杆组件下侧设有焊接膜盒串，焊接膜盒串包括上衬套、下衬套和若干片波纹膜片，上衬套、下衬套和若干片波纹膜片通过电子束焊接在一起，焊接膜盒串上侧与芯轴过盈配合连接，焊接膜盒串下侧设有支座，支座顶部设有用于放置焊接膜盒串的台阶，支座中心设有内孔。

支座下侧设有导管组件，导管组件包括底座与若干个U型毛细管，底座与套筒组件密封焊接在一起，底座上设有圆孔，若干个U型毛细管交错插入底座圆孔中。优选3个U型毛细管。

焊接膜盒串内腔、支座内孔、支座与导管组件间隙、导管组件的U型毛细管内腔形式一个互通的内部腔体，腔体内灌装有感温液体并通过芯轴封口密闭。

所述焊接膜盒串由10片相同参数的单个波纹膜片采用电子束焊接进行串联组合而成。

所述中心杆组件采用硬度≥89.5HRA的YG6硬质合金堵头和0Cr18Ni9不锈钢中心杆座。

所述的感温液体为甲基硅油或苯甲基硅油。

内部感温液体的灌装工艺采用常温抽空灌装加高温（150℃或以上）封口的灌装工艺，封口结构采用锥孔镀银芯轴压配密封的结构。

产品工作过程中导管组件的U型毛细管用来感受环境温度的变化并传递到内部感温液体。焊接膜盒串上设中心杆组件。端盖通过与支座外圆连接，温度传感器工作时可通过端盖的安装孔固定安装。端盖下设套筒组件，可用来保护导管组件在使用过程中不受碰撞挤压变形。

本实用新型具有的有益效果：本发明利用具有柔性的由波纹膜片组合而成的焊接膜盒串结构，内部灌装的硅油类感温液体将所感受到的环境温度变化信息转化为温度传感器的轴向位移信号输出；同时采用常温灌液高温封口工艺使产品具有在特定温度（150℃或更高）以上启动位移输出信号的工作特性，可使温度传感器在高温环境工作过程中具有相对较小的总位移量从而大大提高了产品的使用可靠性；同时采用波纹膜片串联焊接的焊接膜盒串结构使产品具有高精度的位移输出特性，即所述温度传感器具有耐高温、高精度、高可靠性的特点。本发明已成功应用于飞机气源分系统的引气温度控制装置，实现了飞机气源系统在空调系统（170℃～190℃）/超温系统（210℃～230℃）/防冰系统（225℃～255℃）等的气流压力、流量等参数控制功能。取得了一定的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2封口结构示意图；

图3焊接膜盒串结构示意图；

图4波纹膜片；

图中1-中心杆组件，2-端盖，3-芯轴，4-焊接膜盒串，5-支座，6-导管组件，7-套筒组件。

具体实施方式

所述温度传感器由中心杆组件、焊接膜盒串、支座、端盖、芯轴、导管组件、套筒组件组合焊接而成，导管组件（含感温毛细管）内腔与焊接膜盒串内腔互通密封并灌注感温液体，组合结构如图2所示。整体结构由中心杆组件1、焊接膜盒串4、支座5、端盖2、芯轴3、导管组件6、套筒组件7组合焊接而成，要求所有焊缝气密，整个产品形成一封闭腔体，内腔灌装特定感温液体并密闭，工作过程中随环境温度变化内腔所灌装感温液体发生体积变化，中心杆组件可以随具有柔性联接的焊接膜盒串作轴向伸缩，即输出位移信息。

所述温度传感器内腔灌液后封口结构采用锥孔压配密封，当产品内腔灌液完成后通过焊接膜盒串4上部零件中的锥孔与同样具有锥度的镀银零件芯轴3采用铆接密封，如图2、图3所示。