[发明专利]光温度探头组件

说明书

本发明涉及用于测量温度的温度探头，且更具体地涉及那些采用测量温度的光学方法的探头。

在本发明的一个方面，温度探测器包括一些与波导光连接的检测材料，及一个外壳，该外壳的热膨胀系数与波导的热膨胀系数基本上相匹配。波导具有分别固定到邻近的第一和第二外壳端的第一和第二端。该温度探头可与用于检测检测材料的热响应特性和用于提供表示该特性的输出的装置一同运行，从而表示检测材料的温度。最好，波导包括硅石，而外壳包括如殷钢的低膨胀金属合金。

在本发明的另一方面，温度探头包括其中装有检测材料的金属管，它通过连到波导外表面上的金属覆层上而被连到波导上。最好用钎焊接(braze joint)实现连接。

在本发明的另一方面，温度探头包括一非直筒形或弯曲的外壳。波导的第一和第二波导端分别固定到邻近的第一和第二外壳端，而波导中段则松驰地装在外壳中。

图1是根据本发明的温度探头的剖视图；

图2是图1的温度探头正视图；

图3是图2的温度探头的剖视图；

图4是根据本发明的温度探头子组件的剖视图；

图5是根据本发明的温度探头子组件的另一实施例的剖视图。

在图1中，温度探头10有探测端10a和10b，并测量探测端10a附近的标号12处总体表示的区的温度。检测材料14与区12热导通，并有作为材料14的温度的函数变化的可检测特性，且该材料的温度与区12的温度密切相关。材料14最好是具有随材料的温度而变化的发光持续时间或随温度而变化的衰减速率的发光材料。在此作为对比文件的、1990年10月18日提交的美国专利申请第599,814号公布了这种发光材料的例子。最好用发光材料，因为它们一般可与单光纤双向操作相容，并且因为通常只需要少量的材料，从而减小了材料重量和体积，进而能够制成小而细且热响应时间改善了的探头。

检测材料14经光纤或具有波导端16a和16b的波导16与控制装置100连通，最好由连接插头20把波导端16b固定到邻近的外壳18的端部。外壳18大致沿波导的整个长度保护波导16。外壳18最好是刚性金属管，从而使用户能方便地操作或使用探头10而又不致过分压迫或折断波导16。然而，外壳18最好还有适当的厚度、直径、长度及成分，从而使之具有延展性，即使得操作者或机器可以方便地把外壳弯成非直筒形(见图2的虚线部分)并使外壳保持该形状。无论外壳18是柱形或非直筒形的，它在垂直于其长度的平面内可有任何所需的横截面形状，环形的或非环形的。外壳能够被弯成并保持非直筒形的形状是有利的，因为探头可用标准的柱形外壳材料制作，然后可用于连接插头20和外壳端10a由于安装要求而不共线的应用之中。