一种耐高温总温总压传感器的制作方法

1.本实用新型属于流体温度及流体压力传感装置的技术领域，具体涉及一种耐高温总温总压传感器。


背景技术：

2.现有技术中，针对狭窄环境，总温传感器和总压传感器是分开安装的。而且当在狭窄区域内前后安装总温传感器与总压传感器后，会影响狭窄区域内的流场，使得位于后端的传感器测量存在很大误差，所以总温传感器与总压传感器一般分区域单独放置安装，不能集成安装在同一区域，这就造成需要占用的工作空间较大。
3.流体温度的传递需要时间和梯度，传统的总温传感器的盲腔只能够实现流场阻滞，但无法实现对温度和流场变化的快速响应，所以具有小体积的盲腔总温传感器时间响应很慢，而时间响应快速的总温传感器一般采用t型结构，体积很大，无法用于狭窄环境的测量。
4.传统的总压传感器，压力解调端的耐温不超过200℃，当需要测量高温介质时，这些弊端就会凸显，压力解调模块而会远离测量介质，放在其他温度场较低的区域，通过管路与探头连接，管路通过空冷或其他降温手段，保护压力解调模块，但这样会占用较大的工作空间。上述因素均会造成整个总温总压的设备安装占据大量的空间和很大的重量，不利于系统集成化轻量化小型化，同时由于流体流场的因素，会导致密集安装的总温传感器或总压传感器出现测量数据不准确的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种耐高温总温总压传感器，实现流体温度传感测量与流体压力传感在狭窄环境中的集成安装，同时能够保障温度与压力的测量准确度。
6.本实用新型通过下述技术方案实现：
7.一种耐高温总温总压传感器，包括薄壁壳体以及设置在薄壁壳体一端的插座，所述薄壁壳体的另一端内部分别设置有总温通道与总压通道，所述总温通道的两端分别贯穿薄壁壳体，且总温通道的内部设置有与插座连接的感温组件；所述总压通道的一端贯穿薄壁壳体，所述总压通道的另一端对应设置有感压组件。
8.感温组件与感压组件集成设置在薄壁壳体内部，同时感温组件通过总温通道与外部环境连通，流体经过总温通道流向感温组件，进而实现对流体的温度测量；感压组件通过总压通道与外部环境连通，流体经过总压通道流向感温组件，进而实现对流体的压力测量；同时独立设置的总压通道与总温通道使得感温组件与感压组件在集成安装的同时保持相对独立，使得感温组件与感压组件之间的流体流场互不影响，进而保证温度及压力测量数据的准确性，同时也大大减小了传感器的体积，使得传感器能够适应于狭窄环境进行流体温度与流体压力同步测量。
9.同时，总温通道的两端分别与薄壁外壳贯穿，使得流体经过感温组件后能够继续
从总温通道中流出，避免流体在总温通道中滞止，进而使得感温组件能够连续测量流体温度，同时提高了感温组件的响应速度。
10.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述总温通道为t形通道，所述t形通道的水平段的两端分别贯穿薄壁壳体，所述t形通道的竖直段内部设置有感温组件。
11.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述t形通道的水平段的进流端与t形通道的竖直段之间设置有喉部空腔，所述喉部空腔通过若干连接孔分别与t形通道的水平段以及t形通道的竖直段连通。
12.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述t形通道的水平段的进流端通过一个流体入口与薄壁壳体贯通连接，所述t形通道的水平段的出流端通过至少一个流体出口与薄壁壳体贯通连接。
13.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述流体入口的横截面积大于流体出口的横截面积。
14.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述感温组件包括感温壳体、铠装导线、设置在感温壳体内部的铂电阻，所述感温壳体设置在t形通道的竖直段内部，所述铂电阻的一端通过铠装导线与插座连接。
15.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述薄壁壳体的一侧设置有侧面通道，所述侧面通道中设置有铠装导线。
16.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述侧面通道靠近插座的一端设置有封装陶瓷。
17.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述感压组件包括感压膜片、衔铁支座、感应铁芯线圈，所述感压膜片对应总压通道的出流端设置，所述感压膜片远离总压通道的一侧设置有衔铁支座，所述衔铁支座远离感压膜片的一端设置有感应铁芯线圈。
18.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述感应铁芯线圈包括第一铁芯线圈与第二铁芯线圈，所述第一铁芯线圈与第二铁芯线圈对称设置在衔铁支座远离感压膜片的一端的两侧。
19.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
20.（1）本实用新型通过在薄壁壳体的内部分别设置总温通道与总压通道，并在总温通道的内部设置感温组件，在总压通道的内部设置感压组件，流体经过总温通道经过感温组件进而实现对流体的温度进行测量，流体经过总压通道经过感压组件进而实现对流体的压力进行测量；最终使得整个传感器具有温度与压力同步测量的功能，实现了温度测量与压力测量的集成，大大减小了传感器的体积与重量；同时，在集成设置感温组件与感压组件的同时，通过相互独立的总温通道与总压通道实现感温组件与感压组件之间的独立设置，避免感温组件与感压组件之间相互影响，进而保证最终温度以及压力测量数据的准确性；
21.（2）本实用新型通过将总温通道设置为t形通道，并使得t形通道的水平段的两端均与薄壁壳体贯穿，同时在t形通道的竖直段内部设置感温组件，使得部分流体流动至竖直段的感温组件处滞止实现温度测量，部分流体经过水平段流出，有效避免流体在总温通道中完全滞止，进而保证感温组件能够连续实时测量流体温度，保证感温组件的响应速度；
22.（3）本实用新型通过在t形通道的水平段与竖直段之间设置喉部空腔，且在喉部空腔外侧设置分别与水平段以及竖直段连通的连接孔，使得水平段与竖直段中的流体进入喉
部空腔，进而在喉部空腔中形成低压区，在水平段与竖直段中形成高压区，通过压强差形成负压，进而降低设置在竖直段内部的感温组件表面的温度对流体流场的影响，使得感温组件测量的流体温度值更加真实准确。
附图说明
23.图1为本实用新型的整体结构示意图；
24.图2为总温通道与总压通道的结构示意图；
25.图3为感温组件的结构示意图；
26.图4为感压组件的结构示意图。
27.其中：1
‑
薄壁壳体；2
‑
总温通道；3
‑
总压通道；4
‑
感温组件；5
‑
感压组件；6
‑
喉部空腔；7
‑
流体入口；8
‑
流体出口；41
‑
感温壳体；42
‑
铂电阻；43
‑
铠装导线；51
‑
感压膜片；52
‑
衔铁支座；53
‑
感应铁芯线圈。
具体实施方式
28.实施例1：
29.本实施例的一种耐高温总温总压传感器，如图1所示，包括薄壁壳体1以及设置在薄壁壳体1一端的插座，所述薄壁壳体1的另一端内部分别设置有总温通道2与总压通道3，所述总温通道2的两端分别贯穿薄壁壳体1，且总温通道2的内部设置有与插座连接的感温组件4；所述总压通道3的一端贯穿薄壁壳体1，所述总压通道3的另一端对应设置有感压组件5。
30.总温通道2的一端为进流端，另一端为出流端；总压通道3贯穿薄壁壳体1的一端为进流端，总压通道3延伸至薄壁壳体1内部的一端为出流端，且总温通道2的进流端与总压通道3的进流端设置在薄壁壳体1的同一侧。
31.总温通道2的进流端与出流端之间设置有感温组件4，流体经过进流端进入总温通道2并经过感温组件4，通过感温组件4对流体的温度进行传感测量，然后流体经过出流端流出总温通道2。通过设置两端分别贯穿薄壁壳体1的总温通道2，使得流体经过感温组件4能够顺利流出，进而保证总温通道2中的流体不会处于完全滞止的状态，进而使得感温组件4对流体温度的感应能够连续实时相应，进而缩短感温组件4的响应时间。流体同时经过进流端进入总压通道3并流向感压组件5，通过感压组件5实时检测流体的压力。
32.通过将感温组件4与感压组件5集成在同一个薄壁壳体1，同时通过总温通道2和总压通道3分别将流体输送至感温组件4与感压组件5，使得感温组件4与感压组件5在集成设置时又能相对独立互不影响。进而能够实现同步感温感压，同时能够有效降低传感器的体积与重量。
33.实施例2：
34.本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图1和图2所示，所述总温通道2为t形通道，所述t形通道的水平段的两端分别贯穿薄壁壳体1，所述t形通道的竖直段内部设置有感温组件4。
35.t形通道的水平段的两端分别贯穿薄壁壳体1，t形通道的水平段的两端分别为进流端与出流端，t形通道的竖直段位于进流端与出流端之间。流体经过进流端进入t形通道
的水平段并在经过t形通道的竖直段与水平段的交接处时分流，部分流体经过竖直段流向感温组件4并滞止，通过感温组件4对流体进行温度感应测量；同时另一部分流体经过水平段的出流端流出，进而避免流体在总温通道2完全滞止，即通过t形通道的设置使得部分流体在竖直段滞止，使得部分流体在水平段流动，从而使得感温组件4能够对流体进行连续实时的感应。
36.本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
37.实施例3：
38.本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图1和图2所示，所述t形通道的水平段的进流端与t形通道的竖直段之间设置有喉部空腔6，所述喉部空腔6通过若干连接孔分别与t形通道的水平段以及t形通道的竖直段连通。
39.在流体从t形通道的水平段分流至竖直段的过程中，部分流体经过连接孔进入喉部空腔6中，进而在喉部空腔6中形成低压区域，在t形通道的水平段与竖直段内形成高压区，通过喉部空腔6与t形通道的水平段以及喉部空腔6与t形通道的竖直段之间的压强差形成负吸，进而降低设置在竖直段内部的感温组件4表面的温度对流体流场的影响，使得感温组件4测量的流体温度值更加真实准确。
40.进一步的，所述喉部空腔6维圆形内腔或弧形内腔，通过圆形内腔或弧形内腔内侧圆滑的弧面能够有效降低流体流动时的阻力，进而有效降低传感器的振动。
41.本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
42.实施例4：
43.本实施例在上述实施例1
‑
3任一项的基础上做进一步优化，如图2所示，所述t形通道的水平段的进流端通过一个流体入口7与薄壁壳体1贯通连接，所述t形通道的水平段的出流端通过至少一个流体出口8与薄壁壳体1贯通连接，通过设置至少一个流体出口8，进而保证流体经过t形通道的水平段时不会完全滞止，同时能够保证流体以一定的流量流出，避免流体的流量过小导致测量误差。
44.进一步的，所述流体入口7的横截面积大于流体出口8的横截面积，进而保证经过流体入口7的流体流量大于经过流体出口8流出的流体流量，进而保证总会有一定的流体在t形通道内部滞止，进而保证感温组件4对流体的有效测量。
45.本实施例的其他部分与上述实施例1
‑
3任一项相同，故不再赘述。
46.实施例5：
47.本实施例在上述实施例1
‑
4任一项的基础上做进一步优化，如图3所示，所述感温组件4包括感温壳体41、铠装导线43、设置在感温壳体41内部的铂电阻42，所述感温壳体41设置在t形通道的竖直段内部，所述铂电阻42的一端通过铠装导线43与插座连接。
48.流体经过t形通道的竖直段流向感温壳体41，感温壳体41与铂电阻42进行热传导，同时通过感温壳体41保护铂电阻42，铂电阻42在温度变化时，其电阻值也会发生变化，通过插座、铠装导向43与外部电阻测量装置连接，进而实时测量铂电阻42的电阻变化值，进而实现对流体温度的感应测量。
49.进一步的，所述铂电阻42的外侧面与感温壳体41的内侧面之间紧密贴合，进而保证铂电阻42与感温壳体41之间热传导效率。
50.本实施例的其他部分与上述实施例1
‑
4任一项相同，故不再赘述。
51.实施例5：
52.本实施例在上述实施例1
‑
4任一项的基础上做进一步优化，如图4所示，所述感压组件5包括感压膜片51、衔铁支座52、感应铁芯线圈53，所述感压膜片51对应总压通道3的出流端设置，所述感压膜片51远离总压通道3的一侧设置有衔铁支座52，所述衔铁支座52远离感压膜片51的一端相对滑动设置有感应铁芯线圈53。
53.流体经过总压通道3的出流端流向感压膜片51，进而使得感压膜片51形变带动衔铁支座52与感应铁芯线圈53之间发生相对移动，进而改变铁芯线圈53的电动势，通过电动势的改变进而转换得出感压膜片51的形变量，进而得到感压膜片51受到的流体压力。
54.进一步的，所述感应铁芯线圈53包括第一铁芯线圈与第二铁芯线圈，所述第一铁芯线圈与第二铁芯线圈对称设置在衔铁支座52远离感压膜片51的一端的两侧。
55.本实施例的其他部分与上述实施例1
‑
4相同，故不再赘述。
56.实施例6：
57.本实施例在上述实施例1
‑
5任一项的基础上做进一步优化，如图1所示，所述薄壁壳体1的内部设置有供感压组件5安装的安装腔，所述薄壁壳体1的一侧还设置有位于安装腔一侧的侧面通道，侧面通道中设置有铠装导线43，进而使得整个传感器的结构更加紧凑，有效减小传感器的体积和重量，同时使得感压组件5与感温组件4的安装相对独立互不干涉。
58.进一步的，所述侧面通道靠近插座的一端设置有封装陶瓷，封装陶瓷上预留有供铠装导线43穿过的通孔，通过封装陶瓷对侧面通道靠近插座的一端进行封装。同时封装陶瓷、铠装导线43本身就能承受400℃的高温，使得感温组件4能够耐高温工作。
59.进一步的，所述侧面通道的内部灌装有密封树脂，通过密封树脂实现感温组件4与感压组件5之间的相对气密性。
60.本实施例的其他部分与上述实施例1
‑
5任一项相同，故不再赘述。
61.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。