晶闸管测温探头结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及晶闸管测温技术领域，具体地指一种晶闸管测温探头结构。
【背景技术】
[0002]晶体闸流管简称晶闸管，亦叫可控硅(SCR)器件或半导体闸流管。在应用过程中它能承受的最大通态电流，受运行情况和通风散热等因素的制约。晶闸管在导通状态下内部会发生热损耗，热损耗的发生直接导致器件结温升高。当结温升高到超过额定结温时，晶闸管的转折电压急剧下降，由此使得阻断和反向状态下的漏电流急剧增加，器件阻断能力下降，甚至造成器件损坏，因此能及时准确地监控大功率晶体闸流管工作的温度显得尤为重要。
[0003]传统的晶闸管测温是分为接触式和非接触式，其中接触式采用铂电阻或热电偶方式，均是采用电信号测量、传输，传输介质导线为金属，在强电磁场作用下，极易被干扰，无法正确测量，且金属物质在强电、磁场作用下易产生电弧、电晕、发热等问题，造成较大的危害，较难达到晶闸管安全、准确、及时测温的需求；其中，非接触式为红外测温等感应式测温形式，这种方式的可靠性、稳定性、准确性较低，也无法满足晶闸管温度监控的需求。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的就是要提供一种晶闸管测温探头结构，通过该结构，可在工作环境存在强电场和强磁场辐射情况下，及时准确的测量大功率晶体闸流管工作的温度参数。
[0005]本实用新型是通过普通多模的传感光纤和轴向盲孔最内部覆盖的荧光层中的荧光体(粉)来实现测量晶闸管工作的温度。荧光体在受一定波长(受激谱)的光激励后，受激辐射出荧光能量。激励消失后，荧光体发光的持续性即荧光余辉取决于荧光物质特性、环境温度，以及激发状态。这种受激荧光通常是按指数方式衰减的，称衰减的时间常数为荧光余辉寿命或荧光衰落时间(ns)。因为在不同的环境温度下，荧光余辉寿命也不同，通过测量荧光余辉寿命的时间常数，就可以得知当时的环境温度，即为晶闸管工作的温度。
[0006]为实现此目的，本实用新型所设计的一种晶闸管测温探头结构，它包括探头壳体、传感光纤、延长光纤、信号解调器；所述探头壳体由第一圆柱体和直径小于第一圆柱体的第二圆柱体同轴连接构成；所述第二圆柱体开设有轴向通孔，所述第一圆柱体开设有与轴向通孔同轴的轴向盲孔，所述轴向盲孔的孔口与轴向通孔的一端连通，轴向盲孔的孔底覆盖有荧光层；所述传感光纤的一端穿过轴向通孔后进入轴向盲孔并与荧光层贴合，所述传感光纤另一端的外侧壁通过粘合胶层与轴向通孔另一端的内侧壁固定连接，所述信号解调器通过延长光纤连接传感光纤的另一端。
[0007]上述技术方案中，它还包括适配器，所述延长光纤分为两段，两段延长光纤之间通过适配器连接。
[0008]上述技术方案中，所述第一圆柱体和所述第二圆柱体的直径差值范围为2?3.5mmο
[0009]上述技术方案中，所述第一圆柱体的直径范围为4?8mm。
[0010]上述技术方案中，所述轴向通孔和轴向盲孔的直径相等。
[0011]上述技术方案中，所述轴向通孔的直径范围为0.5?2mm。
[0012]上述技术方案中，所述探头壳体为黄铜壳体或合金铝壳体。
[0013]上述技术方案中，所述粘合胶层为光学环氧树脂胶层或紫外光固化胶层。
[0014]本实用新型的有益效果主要表现在:
[0015](I)本实用新型采用的是光纤光信号传输，能抗电磁干扰，在工作环境存在强电场和强磁场辐射环境下也能正常工作不受干扰，同时本实用新型采用的是接触式测温，并且是通过测量荧光余辉寿命的时间常数，就可以得知当时的环境温度，即为晶闸管工作的温度，测温准确，且测温速度和精度均大大高于电器类测温和其他光纤测温技术。
[0016](2)本实用新型通过与ST适配器及延长光纤连接实现最终的测量安装，摆脱了一直以来荧光光纤传感器拖带光纤造成的种种不便。
[0017](3)本实用新型还具有抗电磁干扰、稳定可靠、微小尺寸、高精度、长寿命及绝缘性好等特点。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构示意图；
[0019]其中，I一探头壳体、2—传感光纤、3—第一圆柱体、4一第二圆柱体、5—轴向通孔、6—轴向盲孔、7—荧光层、8—粘合胶层、9 一延长光纤、10—信号解调器、11 一适配器
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
[0021]如图1所示的一种晶闸管测温探头结构，它包括探头壳体1、传感光纤2、延长光纤9、信号解调器10 ;所述探头壳体I由第一圆柱体3和直径小于第一圆柱体3的第二圆柱体4同轴连接构成；所述第二圆柱体4开设有轴向通孔5，所述第一圆柱体3开设有与轴向通孔5同轴的轴向盲孔6，所述轴向盲孔6的孔口与轴向通孔5的一端连通，轴向盲孔6的孔底覆盖有荧光层7 ;所述传感光纤2的一端穿过轴向通孔5后进入轴向盲孔6并与荧光层7贴合，所述传感光纤2另一端的外侧壁通过粘合胶层8与轴向通孔5另一端的内侧壁固定连接，将多余的所述传感光纤2多出轴向通孔5孔口部分截去，并打磨抛光，所述信号解调器10通过延长光纤9连接传感光纤2的另一端。
[0022]上述技术方案中，它还包括适配器11，所述延长光纤9分为两段，两段延长光纤9之间通过适配器11连接，可通过适配器11增加所述延长光纤9，延长信号传输距离。
[0023]上述技术方案中，所述第一圆柱体3和所述第二圆柱体4的直径差值范围为2?
3.5mmο
[0024]上述技术方案中，所述第一圆柱体3的直径范围为4?8mm。上述尺寸的设计能使本实用新型顺利安装到晶闸管的待测温部位。
[0025]上述技术方案中，所述轴向通孔5和轴向盲孔6的直径相等。
[0026]上述技术方案中，所述轴向通孔5的直径范围为0.5?2mm。该尺寸使本实用新型适用于各种尺寸的传感光纤2。一般比较细的光纤用于精度比较高的温度测量
[0027]上述技术方案中，所述探头壳体I为标号为H59的黄铜壳体或标号为7075的合金铝壳体。
[0028]上述技术方案中，所述粘合胶层8为光学环氧树脂胶层或紫外光固化胶层。
[0029]利用上述晶闸管测温探头结构，在晶闸管上的安装方式和测温方法如下:
[0030]安装:在晶闸管散热器上钻孔，将晶闸管测温探头的探头壳体I的第一圆柱体3底部插入孔内，信号调解器10通过延长光纤9及适配器11连接传感光纤2，实现最终的测量安装。
[0031]测量方式:本实用新型中，信号解调器10发出LED(Light Emitting D1de，发光二极管)脉冲光，脉冲光通过延长光纤9经过适配器11传入探头内的传感光纤2，荧光层7中的荧光粉受到脉冲光激发出荧光，撤掉脉冲光后会产生荧光余辉，荧光余辉通过探头壳体I内部的传感光纤2，再通过适配器11传回延长光纤9，进入信号解调器10解调。而荧光余辉会受温度影响，从而通过解调荧光余辉来得到准确的晶闸管温度值。
[0032]本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1.一种晶闸管测温探头结构，其特征在于:包括探头壳体(I)、传感光纤(2)、延长光纤(9)、信号解调器(10)，所述探头壳体(I)由第一圆柱体(3)和直径小于第一圆柱体(3)的第二圆柱体⑷同轴连接构成；所述第二圆柱体⑷开设有轴向通孔(5)，所述第一圆柱体(3)开设有与轴向通孔(5)同轴的轴向盲孔(6)，所述轴向盲孔(6)的孔口与轴向通孔(5)的一端连通，轴向盲孔(6)的孔底覆盖有荧光层(7);所述传感光纤(2)的一端穿过轴向通孔(5)后进入轴向盲孔(6)并与荧光层(7)贴合，所述传感光纤(2)另一端的外侧壁通过粘合胶层⑶与轴向通孔(5)另一端的内侧壁固定连接，所述信号解调器(10)通过延长光纤(9)连接传感光纤(2)的另一端。
2.根据权利要求1所述的一种晶闸管测温探头结构，其特征在于:它还包括适配器(11)，所述延长光纤(9)分为两段，两段延长光纤(9)之间通过适配器(11)连接。
3.根据权利要求1所述的一种晶闸管测温探头结构，其特征在于:所述第一圆柱体(3)和所述第二圆柱体(4)的直径差值范围为2?3.5mm。
4.根据权利要求3所述的一种晶闸管测温探头结构，其特征在于:所述第一圆柱体(3)的直径范围为4?8mm。
5.根据权利要求1所述的一种晶闸管测温探头结构，其特征在于:所述轴向通孔(5)和轴向盲孔出)的直径相等。
6.根据权利要求3所述的一种晶闸管测温探头结构，其特征在于:所述轴向通孔(5)的直径范围为0.5?2mm。
7.根据权利要求1所述的一种晶闸管测温探头结构，其特征在于:所述探头壳体(I)为黄铜壳体或合金铝壳体。
8.根据权利要求1所述的一种晶闸管测温探头结构，其特征在于:所述粘合胶层(8)为光学环氧树脂胶层或紫外光固化胶层。
【专利摘要】本实用新型公开了一种晶闸管测温探头结构，包括探头壳体、传感光纤、延长光纤、信号解调器；探头壳体由第一圆柱体和直径小于第一圆柱体的第二圆柱体同轴连接构成；第二圆柱体开设有轴向通孔，第一圆柱体开设有与轴向通孔同轴的轴向盲孔，轴向盲孔的孔口与轴向通孔的一端连通，轴向盲孔的孔底覆盖有荧光层；传感光纤的一端穿过轴向通孔后进入轴向盲孔并与荧光层贴合，传感光纤另一端的外侧壁通过粘合胶层与轴向通孔另一端的内侧壁固定连接信号解调器通过延长光纤连接传感光纤的另一端。本实用新型能抗电磁干扰，安装于晶闸管散热器上，能对晶闸管表面温度进行精确测量。
【IPC分类】G01K11-32
【公开号】CN204286636
【申请号】CN201420837400
【发明人】王兵, 张宇, 梁宜伟, 孙茂权
【申请人】苏州英迪戈精密光电科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月25日