一种多余度金属骨架铂电阻感温元件及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多余度金属骨架铂电阻感温元件，尤其涉及一种多余度金属骨架铂电阻感温元件及其制作方法，属于感温元件的技术领域。
【背景技术】
[0002]热电阻温度传感器因其测温精度高、长期稳定性好等特点广泛用于测量航空发动机燃滑油、风扇进口、压气机进口等区域介质温度。传统的热电阻温度传感器的感温元件包括:云母骨架外绕式铂电阻、陶瓷骨架外绕式铂电阻、陶瓷骨架薄膜铂电阻、玻璃骨架外绕式铂电阻，这些铂电阻均采用云母、陶瓷和玻璃等介电强度高的非金属材料作为铂丝感温材料绕制骨架，有效解决了传感器绝缘介电指标要求，但由于非金属骨架材料存在导热系数大、不易机械加工、结构强度低等特点，使得传感器的响应时间和结构可靠性无法大幅提升。而随着我国航空发动机朝着大推动比、高可靠性方向发展，传统的铂电阻温度传感器难于满足航空传感器高可靠性、高性能的要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决上述的技术问题，提出一种多余度金属骨架铂电阻感温元件及其制作方法。
[0004]本发明的第一个目的，一种多余度金属骨架铂电阻感温元件，特别地，包括一中空的金属骨架，所述金属骨架的外围涂覆有Al2O3绝缘涂层，所述金属骨架一端呈喇叭状，另一端外围具有复数周向均匀设置的银制接线片，所述银制接线片连接有引出导线并且其外围绕置有无碱玻璃纤维绳，所述金属骨架的两端之间绕置有与银制接线片相连的铂丝，所述铂丝、无碱玻璃纤维的外围涂覆有耐高温绝缘封闭涂层。
[0005]本发明的第二个目的，一种多余度金属骨架铂电阻感温元件的制作方法，其特征在于包括以下步骤:
a.金属骨架冲压步骤，将金属骨架一端冲压成喇叭状；
b.表面清理步骤，对金属骨架的外围进行去氧化层处理；
c.Al2O3绝缘涂层涂覆步骤，将Al 203绝缘涂层通过高温高压喷涂方式涂覆在金属骨架外围；
d.铂丝绕置步骤，铂丝根据感温元件的余度选择双线并绕或多线并绕的方式缠绕于金属骨架两端之间的Al2O3绝缘涂层表面；
e.调试点焊步骤，将铂丝的引出端与银制接线片固定后进行精度调试，调试合格后将铂丝与银制接线片点焊固定；
f.绑扎步骤，将银制接线片均匀分布在金属骨架另一端外侧，用无碱玻璃纤维绳将银制接线片绑扎固定；
g.封闭步骤，在铂丝和无碱玻璃纤维绳的外围喷涂一层耐高温绝缘封闭涂层。
[0006]优选的，所述步骤a中金属骨架为膨胀合金管材的金属骨架。
[0007]本发明的有益效果主要体现在:采用该种结构感温元件装配的气流和燃滑油温度传感器，由于被测介质可从金属骨架内外表面流过，较大程度地增加了介质传导面积，同时骨架采用金属管材结构，导热系数增大、传导厚度变小，传感器时间常数大幅提升。
【附图说明】
[0008]图1是本发明一种多余度金属骨架铂电阻感温元件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]一种多余度金属骨架铂电阻感温元件，如图1所示，包括一中空的金属骨架1，金属骨架I的外围涂覆有Al2O3绝缘涂层2，金属骨架I 一端呈喇叭状，另一端外围具有复数周向均匀设置的银制接线片6，银制接线片6连接有引出导线7并且其外围绕置有无碱玻璃纤维绳5，金属骨架I的两端之间绕置有与银制接线片6相连的铂丝3，铂丝3、无碱玻璃纤维5的外围涂覆有耐高温绝缘封闭涂层4。
[0010]以下是本发明一种多余度金属骨架铂电阻感温元件的制作方法，具体包括以下步骤:
a.金属骨架冲压步骤，将金属骨架一端冲压成喇叭状；
b.表面清理步骤，对金属骨架的外围进行去氧化层处理；
c.Al2O3绝缘涂层涂覆步骤，将Al 203绝缘涂层通过高温高压喷涂方式涂覆在金属骨架外围；
d.铂丝绕置步骤，铂丝根据感温元件的余度选择双线并绕或多线并绕的方式缠绕于金属骨架两端之间的Al2O3绝缘涂层表面；
e.调试点焊步骤，将铂丝的引出端与银制接线片固定后进行精度调试，调试合格后将铂丝与银制接线片点焊固定；
f.绑扎步骤，将银制接线片均匀分布在金属骨架另一端外侧，用无碱玻璃纤维绳将银制接线片绑扎固定；
g.封闭步骤，在铂丝和无碱玻璃纤维绳的外围喷涂一层耐高温绝缘封闭涂层。
[0011]其中，步骤a中金属骨架为膨胀合金管材的金属骨架，具体的，选用与玻璃膨胀系数匹配的玻封合金管材，导热系数增大、传导厚度变小、传感器时间常数大幅提升。
[0012]采用该种结构感温元件装配的气流和燃滑油温度传感器，由于被测介质可从金属骨架内外表面流过，较大程度地增加了介质传导面积，同时骨架采用金属管材结构，导热系数增大、传导厚度变小，传感器时间常数大幅提升，另一方面，传感器通过了可靠性强化试验、鉴定定型试验和外场试车验证，性能指标完全满足发动机要求，目前该类感温元件结构传感器外场使用状况良好，未出现任何故障。感温元件性能满足以下要求:测温范围:-70°C~ 300。。;分度:Ptl00等各种分度；精度:A级;绝缘电阻:100ΜΩ (500VDC);工作电流5mA;时间常数:1.5s (水流0.4m/s);耐振等级:不小于50g。
[0013]本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多余度金属骨架铂电阻感温元件，其特征在于:包括一中空的金属骨架，所述金属骨架的外围涂覆有Al2O3绝缘涂层，所述金属骨架一端呈喇叭状，另一端外围具有复数周向均匀设置的银制接线片，所述银制接线片连接有引出导线并且其外围绕置有无碱玻璃纤维绳，所述金属骨架的两端之间绕置有与银制接线片相连的铂丝，所述铂丝、无碱玻璃纤维的外围涂覆有耐高温绝缘封闭涂层。
2.一种如权利要求1所述的一种多余度金属骨架铂电阻感温元件的制作方法，其特征在于包括以下步骤: a.金属骨架冲压步骤，将金属骨架一端冲压成喇叭状； b.表面清理步骤，对金属骨架的外围进行去氧化层处理； c.Al2O3绝缘涂层涂覆步骤，将Al 203绝缘涂层通过高温高压喷涂方式涂覆在金属骨架外围； d.铂丝绕置步骤，铂丝根据感温元件的余度选择双线并绕或多线并绕的方式缠绕于金属骨架两端之间的Al2O3绝缘涂层表面； e.调试点焊步骤，将铂丝的引出端与银制接线片固定后进行精度调试，调试合格后将铂丝与银制接线片点焊固定； f.绑扎步骤，将银制接线片均匀分布在金属骨架另一端外侧，用无碱玻璃纤维绳将银制接线片绑扎固定； g.封闭步骤，在铂丝和无碱玻璃纤维绳的外围喷涂一层耐高温绝缘封闭涂层。
3.根据权利要求2所述的一种多余度金属骨架铂电阻感温元件的制作方法，其特征在于:所述步骤a中金属骨架为膨胀合金管材的金属骨架。
【专利摘要】一种多余度金属骨架铂电阻感温元件，特别地，包括一中空的金属骨架，金属骨架具有Al2O3绝缘涂层，金属骨架一端呈喇叭状，另一端外围具有复数周向均布的银制接线片，银制接线片连接有引出导线并且外围绕置有无碱玻璃纤维绳，金属骨架绕置有铂丝，铂丝、无碱玻璃纤维的外围涂覆有耐高温绝缘封闭涂层，其制作方法包括以下步骤：金属骨架冲压步骤；表面清理步骤；Al2O3绝缘涂层涂覆步骤；铂丝绕置步骤；调试点焊步骤；绑扎步骤；封闭步骤。应用本发明感温元件装配的气流和燃滑油温度传感器，由于被测介质可从金属骨架内外表面流过，较大程度地增加了介质传导面积，同时骨架采用金属管材结构，导热系数增大、传导厚度变小，传感器时间常数大幅提升。
【IPC分类】G01K7-18
【公开号】CN104535216
【申请号】CN201410713810
【发明人】全建龙, 蒋伟刚, 张明
【申请人】苏州长风航空电子有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月2日