用于高流速检测的热式传感器的制作方法

本实用新型属于热式传感器领域，具体涉及一种用于高流速检测的热式传感器。

背景技术：

市售热式传感器主要将PT20作为加热体，测温电阻采用PT1000，这两种组合的热电阻难以满足高流速场合的检测要求。性能和稳定性较差，传感器对于温度的响应速度不一致，导致测量的零点偏移比较明显，影响了测量的精度和可重复性。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的状况，提供一种用于高流速检测的热式传感器。

本实用新型采用以下技术方案，所述用于高流速检测的热式传感器包括测速探头、测温探头、安装固定螺栓、输出引线和传感器保护套，所述测速探头和测温探头激光焊接于所述安装固定螺栓并且形成一个激光焊接端面，所述测速探头和测温探头在所述传感器保护套内各封装有一个热电阻接线端子，所述输出引线将所述测速探头和测温探头各自的热电阻接线端子引出，所述传感器套护套分别外接于所述测速探头和测温探头，传感器保护套设有滚压形成的滚口压线槽，所述输出引线内嵌并且固定于所述滚口压线槽。

根据上述技术方案，所述传感器保护套为不锈钢毛细管，所述安装固定螺栓为不锈钢毛细管焊接安装座。

根据上述技术方案，所述测速探头和测温探头分别还包括外绕式铂丝棒和无机填充料，所述外绕式铂丝棒内置于所述传感器保护套，所述无机填充料填充于所述外绕式铂丝棒和所述传感器保护套之间的缝隙。

根据上述技术方案，述外绕式铂丝棒包括双腔高温刚玉管和外绕于上述双腔高温刚玉管的铂丝，所述铂丝采用双绕无感线圈缠绕于所述双腔高温刚玉管。

根据上述技术方案，所述测速探头采用热电阻PT10，所述测温探头采用热电阻PT200，所述测速探头的铂丝阻值为10欧姆，所述测温探头的铂丝阻值为200欧姆。

本实用新型的有益效果包括：

（1）本实用新型公开的用于高流速检测的热式传感器，结构简单，受气体环境变化影响较小，响应速度快，适用于恶劣环境。

（2）本实用新型公开的用于高流速检测的热式传感器，测量精度高，可重复性好，安装方便。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的整体结构示意图。

图2是本实用新型优选实施例的剖视结构示意图。

附图标记包括：测速探头1，测温探头2，安装固定螺栓3，输出引线4，无机填充料5，外绕式铂丝棒6，激光焊接端面8，滚口压线槽9，传感器保护套10。

具体实施方式

本实用新型公开了一种用于高流速检测的热式传感器，下面结合优选实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。

参见附图的图1和图2，示出了所述用于高流速检测的热式传感器（以下简称热式传感器）的具体结构。优选地，所述热式传感器包括一测速探头1、一测温探头2、一安装固定螺栓3、若干输出引线4和两个传感器保护套10，其中所述测速探头1和测温探头2激光焊接于所述安装固定螺栓3并且形成一个激光焊接端面8，所述测速探头1和测温探头2在所述传感器保护套10内各封装有一个热电阻接线端子，所述输出引线4将所述测速探头1和测温探头2各自的热电阻接线端子引出，所述传感器套护套10分别外接于所述测速探头1和测温探头2，传感器保护套10设有滚压形成的滚口压线槽9，所述输出引线4内嵌并且固定于所述滚口压线槽9。

优选地，上述传感器保护套10为不锈钢毛细管，其管壁很薄并且导热性能好，便于所述测速探头1和测温探头2分别内置安装于所述传感器保护套10。所述安装固定螺栓3为不锈钢毛细管焊接安装座，所述输出引线4将封装在不锈钢毛细管里的热电阻端子引线引出。

优选地，所述测速探头1采用热电阻PT10，所述测温探头2采用热电阻PT200。

优选地，所述测速探头1和测温探头2分别还包括外绕式铂丝棒6和无机填充料5，所述外绕式铂丝棒6内置于所述传感器保护套10，所述无机填充料5填充于所述外绕式铂丝棒6和所述传感器保护套10之间的缝隙，其中所述测速探头1的铂丝阻值为10欧姆。所述测温探头2的铂丝阻值为200欧姆。

根据上述优选实施例，所述外绕式铂丝棒6包括双腔高温刚玉管和外绕于上述双腔高温刚玉管的铂丝。优选地，所述外绕式铂丝棒6采用双腔高温刚玉管作为骨架，将直径0.05mm细铂丝缠绕在骨架上，采用双绕无感线圈缠绕。在骨架的一端用两段粗铂丝(15mm，直径0.4mm)作电阻测量的引出线，其与细铂丝绕阻熔接后压封在骨架端部。清洗、退火、细调0℃时的阻值在10±0.01Ω之内，封装在所述传感器保护套10内。与传感器保护套内的环型缝隙中填充无机填充料5，从而改善热接触，减小自热效应。

本实用新型公开的用于高流速检测的热式传感器，是热式气体质量流量计的核心部件，基于热扩散原理而设计，即利用气体流过发热物体所带走的热量与流体的流速呈比例关系。气体分子流动时带走所述测速探头1的热量的多少与气体流体的流速、分子的多少成正比，测速探头2阻值随之亦减小。同时，测速探头1会自动补充被气体分子带走的热量，经过时间S后，带走的热量和实时补充的热量会达到新的静态热平衡，产生一个新温度差和电阻差，恒温差转换的电阻差信号，通过滤波、放大、AD转换后送信号处理，依据所消耗的功率得出气体的流量。如果气体没有流动，即使气体的温度发生变化，传感器检测的输出为零，也即其输出只与气体的实际质量流量相关，从而达到测量气体质量流量的目的。综上，本实用新型公开的热式传感器，其结构简单，受环境变化影响较小，测量精度较高，具有较好的稳定性和可重复性。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。