[发明专利]一种尺寸可定制的瞬态响应温度传感器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种尺寸可定制的瞬态响应温度传感器及其制备方法；其特征在于，包括：具有同轴探针结构的测温探针，其具有第一热电极、形成有筒壁以在径向方向环绕包围所述第一热电极且与所述第一热电极通过薄膜构成热接点的第二热电极以及绝缘层；所述同轴探针结构的一端形成有薄膜镀层，另一端所伸出的所述第一热电极与第二热电极分别通过高温无机胶分别与所述第一热电极补偿导线与第二热电极补偿导线相连接并固定以构成过渡段同时被装入导线保护套中；所述过渡段部分插入可定制螺纹管内且靠近测温端一端外壁加工有外螺纹。本发明具有尺寸小、结构简单、制造方便、安装尺寸可定制、能够实现响应时间为微妙级的瞬态温度的测量。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，具体的说是涉及一种尺寸可定制的瞬态响应温度传感器及其制备方法。

背景技术

传感技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一，其中，温度传感器能够有效的进行温度检测。随着科学技术的不断进步，在多种领域中对于温度测量技术的要求也越来越高。其中，瞬态温度的测量占据了极其重要的地位，其发展方向也趋向于高温和快速精准的响应。薄膜热电偶是近代兴起的一种瞬态测温传感器，具有典型的二维特性，其热接点厚度为微纳米量级，具备了热容量小、体积小、响应迅速准确等优势，相比于传统热电偶传感器在体积、材料以及响应速度方面上有着明显的提升，同时可以进行瞬态测温，拥有重要的实用价值和广阔的应用前景。

目前，常见的测温方法有：热电偶测温、辐射测温、热电阻测温、声波测温等，但是对于制动盘、高速动车轴承、激波管内等方面的温度测温，这些方法容易受到很多因素的干扰，无法满足快速精准的瞬态测量的要求。

发明内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种尺寸可定制的瞬态响应温度传感器，该传感器具有尺寸小、结构简单、制造方便、安装尺寸可定制、能够瞬态温度响应，可改善普通薄膜热电偶补偿导线与电极的连接方式等优点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案：

一种尺寸可定制的瞬态响应温度传感器，其特征在于，包括：

具有同轴探针结构的测温探针，所述同轴探针结构具有第一热电极、形成有筒壁以在径向方向环绕包围所述第一热电极且与所述第一热电极通过薄膜构成热接点的第二热电极、填充所述第一热电极与第二热电极间隙的绝缘层；

所述同轴探针结构的一端形成有作为测温端的薄膜镀层；

所述同轴探针结构的另一端所伸出的所述第一热电极与第二热电极分别通过高温无机胶分别与所述第一热电极补偿导线与第二热电极补偿导线相连接并固定以构成过渡段同时所述第一热电极补偿导线与第二热电极补偿导线装入导线保护套中；

所述过渡段部分插入可定制螺纹管内，所述可定制螺纹管靠近测温端一端外壁加工有外螺纹。

基于上述方案，进一步优选的，

所述第一热电极为丝状热电极；所述第二热电极为圆筒状热电极。

基于上述方案，进一步优选的，

所述第一热电极与第一热电极补偿导线采用相同质量百分比的NiSi合金材料；所述第二热电极与第二热电极补偿导线采用相同质量百分比的NiCr合金材料。

基于上述方案，进一步优选的，

所述薄膜镀层由测温探针的测温端表面镀覆的热接点薄膜和保护膜构成。

基于上述方案，进一步优选的，

所述绝缘层由绝缘陶瓷和高温无机胶构成。

基于上述方案，进一步优选的，

所述绝缘陶瓷的材料为纳米陶瓷粉，高温无机胶为双键DB5012耐高温无机胶。

基于上述方案，进一步优选的，