[实用新型]一种基于K型热电偶堆的耐高温热流传感器

说明书

本实用新型公开了一种基于K型热电偶堆的耐高温热流传感器，包括封装机壳、固定支架和传感器机芯；所述传感器机芯设置于所述封装机壳内；所述传感器机芯包括K型热电偶堆，所述K型热电偶堆包括多个相互串联的K型热电偶，所述K型热电偶堆的热阻为气体；各个所述K型热电偶成环形阵列排布；所述传感器机芯的前后两端面上分别设置第一绝缘层和第二绝缘层。本实用新型的基于K型热电偶堆的耐高温热流传感器，能够长期精确测试和测量200℃至1000℃高温环境下的热流热强度检测，结构牢固，响应时间短。

技术领域

本实用新型属于热流热强度测试传感器技术领域，具体涉及一种基于K型热电偶堆的耐高温热流传感器。

背景技术

目前仅仅把温度作为热量传递的唯一信息已经远远不能满足研究需要，在农业生产、科学研究、航空航天、动力工程等领域，有很多关于热流的研究，所谓热流是指单位时间内在单位面积上所传递的热量，是节能检测监测的重要手段。在很多领域，被测对象的温度都在500℃以上，甚至可达1000℃，甚至更高，特别是航天工业，应用甚广。

目前国内市场上的热流传感器，多为常温热流传感器，高温热流传感器(达到1000℃，甚至超出1000℃)全部被进口品牌垄断。高温热流传感器的研制，关键是工艺，涉及材料、高温焊接、封装、防护、标定等。无论从市场需求还是技术发展趋势，开发一种响应时间快、性能稳定、耐高温性能好的耐高温热流传感器意义重大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于K型热电偶堆的耐高温热流传感器，解决了上述提出的技术问题。

本实用新型采用的技术手段如下：一种基于K型热电偶堆的耐高温热流传感器，包括封装机壳、固定支架和传感器机芯；所述传感器机芯设置于所述封装机壳内，所述封装机壳卡合连接于所述固定支架中部；所述传感器机芯包括K型热电偶堆，所述K型热电偶堆包括多个相互串联的K型热电偶，所述K型热电偶堆的首尾分别与耐高温引线焊接连接，所述K型热电偶包括镍铬合金正极和镍硅合金负极，所述K型热电偶堆的热阻为气体；所述K型热电偶绕制成矩形，各个所述K型热电偶成环形阵列排布；所述传感器机芯的前后两端面上分别设置第一绝缘层和第二绝缘层。

进一步的，所述封装机壳为圆形不锈钢机壳，所述封装机壳包括不锈钢后座、不锈钢机壳主体和不锈钢前盖，所述不锈钢机壳主体为上下设有圆柱形突起的不锈钢圆环，所述不锈钢机壳主体后端设有第一凹槽且与所述不锈钢后座密封焊接连接，所述不锈钢机壳主体前端设有第二凹槽且与所述不锈钢前盖密封焊接连接。

进一步的，所述固定支架包括环形卡扣和与所述环形卡扣两侧固定连接的固定压条，所述环形卡扣上设有一对卡片，所述不锈钢机壳主体通过卡片与所述环形卡扣连接，所述固定压条上设有螺母座，还包括螺栓，所述螺栓穿过耐高温磁铁和螺母座与螺母螺纹连接。

进一步的，所述耐高温引线穿过所述圆柱形突起与外部设备相连接。

进一步的，所述耐高温引线与所述圆柱形突起之间为密封连接，所述封装机壳内充满惰性气体，所述K型热电偶堆的热阻为惰性气体。

进一步的，所述传感器机芯的前端面通过第一耐高温胶接层与第一绝缘层粘接连接；所述传感器机芯的后端面通过第二耐高温胶接层与第二绝缘层粘接连接。

进一步的，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层为圆形云母片。

一种基于K型热电偶堆的耐高温热流传感器的制作方法，包括权利要求1中所述的基于K型热电偶堆的耐高温热流传感器，由以下步骤制成：

S1：将多个所述K型热电偶绕制成矩形，并将所有所述K型热电偶相互串联制成所述K型热电偶堆，然后在所述K型热电偶堆首尾焊接耐高温引线制成传感器机芯；

S2：在所述传感器机芯的前后两端面上粘接绝缘层；