专利名称：一种高精度感温探头的制作方法
技术领域：
本发明涉及温度探测技术领域，特别是适用于测温精度高、流体温度变化快的测 温需求的一种高精度感温探头。
背景技术：
温度是表示物体冷热程度的物理量，是工业生产和科学实验中最普遍、最重要的 热工参数之一。测量温度方法有接触式测量和非接触式测量之分。接触式测量是选择某一 介质与被测物体相接触，并进热交换，两者达到热平衡状态时，通过测量介质的相关物理量 (例如液体的体积，热电偶的热电势，导体的电阻等)，得到被测物体的物理量参数。在温度 探测技术即主要为探头利用技术领域中，探头形式主要有膨胀类、电阻类、热电类、显色类 等，特别是电阻类具有非常广泛的应用。针对温度这一重要而普遍的参数，人们做了不少探索与创新，但是很多因素制约 着温度探测的准确性，例如传统探头的金属感温探头部分嵌于保护套管内部不与外界直 接接触，加之信号传递中的一些外界环境温度干扰，无可避免会产生一定的测量误差；而保 护套管与测温介质温度往往不一致，保护套管就会在温差作用下散热或者吸热，从而导致 了测量的延时，探测过程反应迟钝；在材料的选择上，套管材料须满足一定的硬度，密封，耐 腐蚀等条件，由于材料本身特性，保护套管与感温探头不容易实现连接，连接探头与套管的 材料更加挑剔，其需要导热系数小，黏结性也要满足防断裂等工艺要求。在许多工程领域中对温度测量有较高的要求，例如在地源热泵土壤热响应测试 中，地下埋管进出口水温度差可能会低于2K，此时使用传统的测温探头，精度一般在士 IK 左右，在很多情况下这种温度探头不能准确的测量出进出口水温差，所以这种测温探头不 能满足测量要求。除此以外的很多工程领域也存在着类似的情况，所以急需一种精确而廉 价的测温探头。
发明内容
本发明的目的是提供一种高精度感温探头，其通过隔离方式切断感温探头与保护 套管之间的传热联系，同时使感温器件与测温介质直接接触，并同时阻隔信号传递中的干 扰源，解决目前温度探测技术中保温套管影响测温精度的问题。为了达到上述目的，本发明对现有技术中存在的问题作了进一步分析管 道中流体温度的测量，是热工测量中经常遇到的问题，例如管道中水温度的测量。如 图为测量装置示意图，在管道中流过温度为％的流体，管道周围温度为t2，如果
、<%，就有热量沿着感受件向外导出，这就是导热损失。由于存在导热损失，感受件的温
度、比流体温度tg要低些，即产生了导热误差t.2-is。(由于保护套管或测温管的直径不
大，可假定感受件和其外面的保护套管或测温管的温度一致，都是tg)。根据传热学原理，可 以得到导热误差的关系式为
权利要求
1.一种高精度感温探头，包括探头部分的感温丝，与感温丝连接、用于传递电信号的导 线，保护套管，其特征是，探头部分还包括探头保护层(4)，感温丝位于探头保护层内，感温 丝(1)与探头保护层(4)之间设有感温填充材料(9);导线穿过保护套管内部，导线与保护 套管之间设有导线隔热填充材料(8);探头保护层与保护套管之间通过密封圈连接。
2.根据权利要求1所述的高精度感温探头，其特征是，导线(3)外围设有绝缘保护内层(7)。
3.根据权利要求2所述的高精度感温探头，其特征是，保护套管(2)和绝缘保护内层 (7)之间还设有绝缘保护外层(6)。
4.根据权利要求3所属的高精度感温探头，其特征是，导线隔热填充材料(8)设在保护 套管(2 )与绝缘保护外层(6 )之间。
5.根据权利要求1或2所述的高精度感温探头，其特征是，保护套管(2)与密封圈(5) 之间为螺纹连接。
6.根据权利要求1或2所述的高精度感温探头，其特征是，探头保护层(4)与密封圈 (5)之间为硅胶粘合剂连接。
7.根据权利要求4所述的高精度感温探头，其特征是，导线隔热填充材料(8)为聚氨酯 材料，其将绝缘保护外层(6)与保护套管(2)之间的空隙全部填满。
8.根据权利要求1或2所述的高精度感温探头，其特征是，感温填充材料(9)为有一 定的机械强度，并且热容比较小，导热系数较大的陶瓷材料，其将感温丝(1)与探头保护层 (4)之间的空隙全部填满。
全文摘要
本发明公开一种高精度感温探头，该感探头包括探头部分的感温丝，与感温丝连接、用于传递电信号的导线，保护套管，探头部分感温丝的外部设有探头保护层，感温丝与探头保护层之间填充感温材料；导线穿过保护套管内部；探头保护层与保护套管之间通过密封圈连接。本发明通过采用上述新型封装隔离技术，消除保护套管以及封装材料造成的感温延迟，并阻断环境温度对感温器件的传热干扰，可以确保探头只受被测流体的温度场作用，探头测量温度就是被测流体的当时准确温度，测温精度高、反应速度快。该技术特别适用于测温精度、流体温度变化快的场合，例如对行腔内流体、循环流体的温度测量。
文档编号G01K7/00GK102062642SQ20101059156
公开日2011年5月18日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者乔卫来, 安二铭, 庞丽颖, 徐相梅, 朱晟, 陈九法, 陈军伟, 高龙 申请人:东南大学