一种防冰温度传感器及其制备方法与流程

本发明涉及检测设备技术领域，具体涉及一种防冰温度传感器及其制备方法。

背景技术：

温度传感器根据其防冰方式不同，可以分为机械防冰、引气防冰、电热防冰等。目前机械防冰温度传感器，结构上采取挡条，通过迎风面上的挡条率先结冰且利于脱落，降低进气口堵塞的可能性，在一定程度上有助于传感器继续保持功能，如说明书附图1所示，但是在恶劣条件下，防冰效果并不明显；引气防冰温度传感器，主要通过采用气热防冰，防冰热空气多从发动机压气机引气，热空气经防冰活门调节和控制进入发动机进气道前沿或者传感器测温端达到防冰的目的，但是由于引气类传感器内腔结构加工复杂(环形喷射状)，传感器精度易受排出的热气干扰。

技术实现要素：

因此，为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种防冰温度传感器及制备方法，以提高温度传感器的防冰效果和精度。

为了实现上述目的，本发明提供一种防冰温度传感器，包括温度传感器底座、温度传感器主体和钩状体；所述温度传感器底座设置在温度传感器主体的一端，所述钩状体设置在所述温度传感器主体的另一端；所述温度传感器主体内形成内流道，测温组件设置在所述内流道内，以用于检测所述内流道内的气流温度；所述温度传感器主体还包括防冰装置和防热辐射装置，所述防冰装置被设置在所述钩状体处，所述防热辐射装置被设置在所述温度传感器主体内，以降低所述测温组件受所述防冰装置的热辐射影响。

优选地，所述钩状体具有倾斜底面，所述钩状体上设置有气流进口和分流口，所述气流进口位于所述钩状体迎风侧，所述分流口位于所述钩状体的侧面；所述气流进口的轴线与所述钩状体的倾斜底面平行。

优选地，所述防热辐射装置位于所述温度传感器主体和所述测温组件之间，以确保测温组件不受来自温度传感器主体的防冰装置的热辐射的影响。

优选地，所述防冰装置为电加热丝，所述电加热丝通过控制器后端的继电器来进行控制；所述电加热丝在所述钩状体上螺旋环绕所述气流进口至所述分流口，所述螺旋的纵向轴线与所述倾斜底面平行。

优选地，所述温度传感器主体上的设置有锐角三角迎风面，所述电加热丝从所述锐角三角迎风面两边来回。

优选地，所述锐角三角迎风面上设置有电加热丝走向排布槽，所述电加热丝沿所述排布槽从所述锐角三角形迎风面两边来回。

优选地，所述防热辐射装置为环形陶瓷，所述环形陶瓷设置在所述温度传感器主体的凹槽内，所述环形陶瓷位于所述温度传感器主体和所述测温组件之间。

优选地，所述测温组件包括敏感元件，所述敏感元件相对于所述温度传感器主体纵向远离所述电加热丝方向偏移1°～5°。

本发明还提供一种制备上述防冰温度传感器的方法，包括以下步骤：

a)将测温组件焊接至所述温度传感器主体内；

b)将防热辐射装置安装在所述温度传感器主体内；

b1)将防热辐射装置四周涂覆高温胶，放入温度传感器主体内的凹槽内，使得所述防热辐射装置位于所述温度传感器主体和所述测温组件之间；

b2)在所述防热辐射装置上端，填充硅橡胶，固定所述防热辐射装置；

c)在所述温度传感器外表面上开设防冰装置的排布槽，将所述防冰装置安装至所述排布槽内，并且填埋所述排布槽。

优选地，防冰装置包括电热丝，所述温度传感器主体上的设置有锐角三角迎风面，所述步骤b)进一步包括在所述温度传感器主体外表面上留有电加热丝走向排布的排布槽，所述排布槽在所述钩状体上螺旋环绕直至下端出气口，且从所述温度传感器主体上的设置有锐角三角迎风面上来回；将电热丝排布至所述排布槽内，最后通过熔铁涂覆，打磨表面。

与现有技术相比，本发明传感器的除冰和防热辐射结构合理，既能够实现大功率除冰，防冰效果明显，又能减少加热时对传感器精度影响，保证了微压传感器可靠和精确的测量。且便于加工、成本低，有利于实现批量化生产。

附图说明

图1为现有技术温度传感器的防冰装置示意图。

图2为本发明的防冰温度传感器的剖面示意图。

图3为本发明的防冰温度传感器的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

在本发明的一个实施例中，如图2和图3中所示，温度传感器包括温度传感器底座1、温度传感器主体2、和钩状体5；所述温度传感器底座1设置在温度传感器主体2的一端，所述钩状体5设置在所述温度传感器主体2的另一端；所述温度传感器主体2内形成内流道4，测温组件设置在所述内流道4内，以用于检测所述内流道内的气流温度；所述钩状体5具有倾斜底面，所述钩状体5上设置有气流进口8和分流口9，所述气流进口8位于所述钩状体5迎风侧，所述分流口9位于所述钩状体的侧面；所述气流进口8的轴线与所述钩状体5的倾斜底面平行；所述温度传感器主体还包括防冰装置和防热辐射装置，所述防冰装置被设置在所述钩状体5处，所述防热辐射装置被设置在所述温度传感器主体2内，主体2内具体还包括环形陶瓷3、内流道4、具有倾斜底面的钩状体5和敏感元件6。温度传感器主体2沿着纵轴从温度传感器底座1延伸至相对的倾斜底面且界定迎风面和背风面。

在一个实施例中，温度传感器测温端迎风面被设置且描述为锐角三角面的示例性实施方案，锐角三角面在温度传感器主体2上从迎风面延伸至背风面。本领域技术人员也将易于了解由于在温度传感器中存在如图所示的进气口，所以存在供含污染物(诸如水和冰)的气流进入内流道4的气流进口。

本领域技术人员将易于了解温度传感器测温端迎风面可为任意适当形状，诸如翼形、截头翼形、圆形或椭圆形。本领域技术人员将易于了解锐角三角面的迎风形状可易于在高风速情况下减少冰层附着，同时维持较低的空气阻力。

继续参考图2-3，温度传感器底座包括安装凸台11和安装凸缘12，其用于将温度传感器主体2连接至发动机或其它结构。设想对于小型发动机应用，例如，安装凸台11的直径可根据实际工况进行设置。本领域技术人员将易于了解温度传感器的形状和尺寸可容易地配合至小型新发动机装置外壳或改装发动机装置外壳。

温度传感器包括至少一个防冰装置，其被安置在气流进口后部的温度传感器主体2中，其被构造来通过形成加热边界区域以防止结冰或除冰。在一个实施例中，防冰装置在钩状体5上螺旋环绕电加热丝7直至下端分流口9，电加热丝7仅需从三角面迎风面两边来回，无需缠绕。而在温度传感器主体2和敏感元件6之间，加环形陶瓷3进行隔热。从而保证更均匀的热分布，允许温度传感器主体2中减小结冰概率，并且通过环形陶瓷3隔热，减少加热时对传感器精度影响，且减小功率消耗。

在一个实施例中，敏感元件6组合中的敏感元件6向远离加热丝一侧偏移1°～5°。

在另一个实施例中，除冰装置被构造来将钩状体5和迎风面除冰。因此，不比对温度传感器主体2整个进行加热，所需热量相对较少，得到更高效的除冰。此外，本领域技术人员将易于了解本文中示出和描述除冰加热器，包括但不限于电热丝。

现参考图2和图3，温度传感器包括界定在温度传感器主体2中介于前缘与和纵轴对齐的内流道4之间的气流通道，其具有界定在钩状体5上用于将流体连通至温度传感器内部的气流进口8和用于将流体排出的多个分流口9。气流进口8是圆形横截面形状。分流口9被构造来通过将加热边界区域吸入进口上游的气流进口中而减小从加热边界区域到达敏感元件6的热量。在一个实施例中，每个分流口9的截面垂直于气流进口的截面。本领域技术人员将易于了解，分流口9从出气口延伸的角度和平面可根据需要依据期望压力梯度而变化。

加热流体流从温度传感器主体2进入气流进口8和通道。加热流体流经由分流口9和出气口10离开主体，其中通过实质避开内流道4和敏感元件6而减小热辐射所引起的测量误差。

在一个实施例中，温度敏感元件6被安装在内流道4内用于测量穿过内流道的流体的温度。温度敏感元件6被定位来实质上避免来自源于防冰装置的加热边界区域的热以减小误差。

在一个实施例中，敏感元件相对于所述温度传感器主体纵向远离所述电加热丝方向偏移1°～5°本领域技术人员将易于了解，依据内流道的尺寸和形状可使用多种位置。

温度传感器包括被安置在内流道与敏感元件6之间的环形陶瓷3。环形陶瓷3成形为圆筒，但是本领域技术人员将易于了解环形陶瓷3依据内流道4的位置和形状可具有多种形状。环形陶瓷3被构造来屏蔽敏感元件6不受来自温度传感器主体2的加热表面的辐射的影响。存在针对环形陶瓷3与内流道4之间的流体通道的间隙。环形陶瓷3四周涂覆高温胶，放入在温度传感器主体2内部的凹槽内，再在温度传感器主体2内部的空腔即环形陶瓷3上端，填充硅橡胶，固定环形陶瓷3。

继续参考图2和图3，内流道与界定在温度传感器主体2中的纵轴对齐，内流道4被示为被安置在温度传感器主体2中的实质上圆筒形通道，但是本领域技术人员将易于了解内流道4可为任意适当形状。

本发明的一个实施例中，提供了一种制造防冰传感器的方法，

包括以下步骤：

a)将测温组件焊接至所述温度传感器主体内；

b)将防热辐射装置安装在所述温度传感器主体内；

b1)将防热辐射装置四周涂覆高温胶，放入温度传感器主体内的凹槽内，使得所述防热辐射装置位于所述温度传感器主体和所述测温组件之间；

b2)在所述防热辐射装置上端，填充硅橡胶，固定所述防热辐射装置；

c)在所述温度传感器外表面上开设防冰装置的排布槽，将所述防冰装置安装至所述排布槽内，并且填埋所述排布槽。

在另一个实施例中，防冰装置包括电热丝，所述温度传感器主体上的设置有锐角三角迎风面，所述步骤b)进一步包括在所述温度传感器主体外表面上留有电加热丝走向排布的排布槽，所述排布槽在所述钩状体上螺旋环绕直至下端出气口，且从所述温度传感器主体上的设置有锐角三角迎风面上来回；将电热丝排布至所述排布槽内，最后通过熔铁涂覆，打磨表面。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。