一种双管补偿式机电一体化测温仪表的制作方法

本实用新型属于温度仪表领域，尤其是涉及一种双管补偿式机电一体化测温仪表。

背景技术：

液体压力式温度计被广泛应用于汽轮机、发电机、鼓风机、压缩机等机械行业、同时被广泛应用于电子、电力、化工、石油、冶金、造船工业中。随着实际应用的场合不断增加，测温环境愈加恶劣，市场对压力式温度仪表的可靠性和操作简洁性有了更高的要求，因而稳定性好、抗干扰能力强的机械式温度仪表成为干扰信号较多场合下的主要测温仪器。而在实际应用中常见的压力式温度仪表在远距离测温时受到环境温度的影响使得仪表内部产生额外压力导致测量误差，因此，对于机械式温度仪表的误差研究是实现恶劣环境下精确测温的重要工作。

压力式温度仪表的测温范围为-80～600℃。传统压力式温度仪表性能优点有：(1)结构简单，价格低廉；(2)机械强度高，抗振性好且不需要外部能源；(3)其读数方便清晰信号可以远传。缺陷有：(1) 测量精度受到环境温度变化的影响，精度相对较低；(2)热惯性较大，动态性能较差，示值的滞后较大，不易测量迅速变化的温度。

技术实现要素：

为了克服已有压力式温度仪表容易受到环境温度变化的影响、精度较低、动态性能较差的不足，本实用新型提供一种有效避免环境温度变化的影响、精度较高、动态性能较好的双管补偿式机电一体化测温仪表。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种双管补偿式机电一体化测温仪表，包括仪表壳以及安装在仪表壳内的中心机轴、温度刻度盘、指针、主测温机构和主弹簧管，所述中心机轴可转动的安装在仪表壳的中心处，所述中心机轴的前端穿过温度刻度盘，所述指针位于所述温度刻度盘的前侧且其右端与中心机轴的前端固定连接，所述指针的前端指向温度刻度盘上的温度刻度线，所述中心机轴的中部固定套装有齿轮，所述齿轮位于所述温度刻度盘的后侧，所述主测温机构为V型，所述主测温机构的左端设有齿形结构，所述齿形结构与所述齿轮啮合，所述主测温机构的右端设有第一腰形槽，主连杆的左端设有第一销，所述第一销套装在所述第一腰形槽内，所述主连杆的右端与所述主弹簧管的右端铰接，所述主弹簧管为圆弧形，温包通过主毛细管与所述主弹簧管的左端连接，所述测温仪表还包括用于感知环境温度变化并带动主测温机构反向转动的环境温度补偿装置，所述环境温度补偿装置包括补偿机构、补偿弹簧管和副连杆，所述补偿机构位于所述齿轮的前侧，所述补偿机构的中部可转动的安装在中心机轴上，所述补偿机构的右端设有拐臂，所述拐臂的末端与所述主测温机构的中右部铰接且其铰接点位转动支点，所述补偿机构的左端铰接有第二腰形槽，所述补偿弹簧管位于所述主弹簧管的内侧，所述补偿弹簧管的左端与副连杆的左端铰接，所述副连杆的右端上有第二销，所述第二销套装在所述第二腰形槽内，所述补偿弹簧管的右端通过补偿毛细管与所述温包连接；

所述补偿弹簧管也为圆弧形，所述补偿弹簧管的缺口方向与所述主弹簧管的缺口方向相反。

进一步，所述测温仪表还包括航空插头，热电阻通过电阻毛细管与所述航空插头连接，所述航空插头位于仪表盘的连接处，所述温包位于测温探头的前端，所述热电阻位于测温探头的前端，所述航空插头与温度显示装置连接。

再进一步，所述测温仪表还包括游丝，所述游丝的内端固定在中心机轴上，所述游丝的外端固定在所述补偿机构的左端上。

再进一步，所述主弹簧管的内径大于所述补偿弹簧管的内径，所述主弹簧管与补偿弹簧管均呈3/4圆弧状。

更进一步，所述测温仪表还包括安装臂组，所述安装臂组包括小安装臂组和大安装臂组，所述小安装臂组位于所述大安装臂组内，所述大安装臂组位于所述补偿弹簧管内，所述大安装臂组通过固定底座固定在仪表壳的后侧面上，所述中心机轴位于小安装臂组内并可转动的安装在大安装臂组上，所述小安装臂组与所述大安装臂组之间设有挡套。

本实用新型的有益效果主要表现在：该测温仪表工作时，由环境温度补偿装置针对环境温度的变化做出反应，降低了环境温度对测量的影响，提高了灵敏度和测量精度，同时提高了动态性能，使温度刻度盘的温度示值迅速，容易测量迅速变化的温度。

附图说明

图1是双管补偿式机电一体化测温仪表结构示意图。

图2是图1在仰视图下的仪表壳内的结构示意图。

图3是主测温机构与补偿机构的连接示意图。

图4是主测温机构与中心机轴的连接示意图。

图5是主测温机构的结构示意图。

图6是图5的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图6，一种双管补偿式机电一体化测温仪表，包括仪表壳以及安装在仪表壳内的中心机轴10、温度刻度盘1、指针4、主测温机构16和主弹簧管14，所述中心机轴10可转动的安装在仪表壳15 的中心处，所述中心机轴10的前端穿过温度刻度盘1，所述指针4位于所述温度刻度盘1的前侧且其右端与中心机轴10的前端固定连接，所述指针4的前端指向温度刻度盘1上的温度刻度线，所述中心机轴 10的中部固定套装有齿轮13，所述齿轮13位于所述温度刻度盘1的后侧，所述主测温机构16为V型，所述主测温机构16的左端设有齿形结构，所述齿形结构与所述齿轮13啮合，所述主测温机构16的右端设有第一腰形槽，主连杆3的左端设有第一销，所述第一销套装在所述第一腰形槽内，所述主连杆3的右端与所述主弹簧管的右端铰接，所述主弹簧管14为圆弧形，温包8通过主毛细管与所述主弹簧管14 的左端连接，所述测温仪表还包括用于感知环境温度变化并带动主测温机构反向转动的环境温度补偿装置，所述环境温度补偿装置包括补偿机构5、补偿弹簧管12和副连杆6，所述补偿机构12位于所述齿轮 13的前侧，所述补偿机构5的中部可转动的安装在中心机轴10上，所述补偿机构5的右端设有拐臂，所述拐臂的末端与所述主测温机构的中右部铰接且其铰接点位转动支点，所述补偿机构5的左端铰接有第二腰形槽，所述补偿弹簧管12位于所述主弹簧管14的内侧，所述补偿弹簧管12的左端与副连杆6的左端铰接，所述副连杆6的右端上有第二销，所述第二销套装在所述第二腰形槽内，所述补偿弹簧管12 的右端通过补偿毛细管与所述温包8连接；

所述补偿弹簧管12也为圆弧形，所述补偿弹簧管12的缺口方向与所述主弹簧管14的缺口方向相反，两者弹簧管缺口方向相反从而实现补偿方向与主测温机构16的驱动方向相反。

进一步，所述测温仪表还包括航空插头7，热电阻9通过电阻毛细管与所述航空插头7连接，所述航空插头7位于仪表盘的连接处，所述温包位于测温探头的前端，所述热电阻9位于测温探头的前端，所述航空插头7与温度显示装置连接。

再进一步，所述测温仪表还包括游丝2，所述游丝2的内端固定在中心机轴10上，所述游丝2的外端固定在所述补偿机构5的左端上，所述游丝2的作用是消除齿轮侧隙可能产生的传动空程。

再进一步，所述主弹簧管的内径大于所述补偿弹簧管的内径，所述主弹簧管与补偿弹簧管均呈3/4圆弧状。

更进一步，所述测温仪表还包括安装臂组11，所述安装臂组11 包括小安装臂组和大安装臂组，所述小安装臂组位于所述大安装臂组内，所述大安装臂组位于所述补偿弹簧管12内，所述大安装臂组通过固定底座18固定在仪表壳15的后侧面上，所述中心机轴10位于小安装臂组内并可转动的安装在大安装臂组上，所述小安装臂组与所述大安装臂组之间设有挡套17。

本实施例中，所述指针4在补偿机构5主动带动下的旋转方向与在主测温机构16主动带动下的旋转方向相反；毛细管19包括主毛细管、补偿毛细管和电阻毛细管。

如图1所示，所述主测温机构16的左端通过与齿轮13的啮合带动所述中心机轴10联动，所述补偿机构5的右通过拐臂带动主测温机构16进行反向旋转从而带动中心机轴10反方向联动，所述补偿弹簧管12相似于主弹簧管14，所述补偿弹簧管12位于主弹簧管14内侧。

本实用新型的工作过程为：当将探头放入被测物体中时，温包8 感受到温度变化，密闭系统内感温介质压力发生变化，通过主毛细管传递到主弹簧管14内，主弹簧管14的管壁承受被测压力，主弹簧管 14曲率发生变化，主弹簧管14的左端即自由端产生位移，从而使得主弹簧管14的右端也跟着产生一定的位移，从而通过主连杆3带动主测温机构16进行旋转，进而主测温机构16上的齿形结构带动齿轮13，齿轮13带动指针4进行旋转，把位移变为温度示值；当环境温度引起补偿毛细管内感温介质压力发生变化，然后传递到补偿弹簧管12内，补偿弹簧管12的管壁承受被测压力，补偿弹簧管12曲率发生变化，补偿弹簧管12的右端即自由端产生位移，补偿弹簧管12的左端也随之产生一定的位移，从而通过副连杆6带动补偿机构进行旋转，补偿机构5通过拐臂和转动支点使得主测温机构16进行反向旋转，从而主测温机构16上的齿形结构带动齿轮13，齿轮13带动指针4进行反向旋转来实现补偿；热电阻9由于被测物体温度变化，自身电阻发生变化，通过与航空插头7相连接的二次仪表显示被测温度。