本實用新型屬于熱式傳感器領(lǐng)域,具體涉及一種用于高流速檢測的熱式傳感器。
背景技術(shù):
市售熱式傳感器主要將PT20作為加熱體,測溫電阻采用PT1000,這兩種組合的熱電阻難以滿足高流速場合的檢測要求。性能和穩(wěn)定性較差,傳感器對于溫度的響應速度不一致,導致測量的零點偏移比較明顯,影響了測量的精度和可重復性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的狀況,提供一種用于高流速檢測的熱式傳感器。
本實用新型采用以下技術(shù)方案,所述用于高流速檢測的熱式傳感器包括測速探頭、測溫探頭、安裝固定螺栓、輸出引線和傳感器保護套,所述測速探頭和測溫探頭激光焊接于所述安裝固定螺栓并且形成一個激光焊接端面,所述測速探頭和測溫探頭在所述傳感器保護套內(nèi)各封裝有一個熱電阻接線端子,所述輸出引線將所述測速探頭和測溫探頭各自的熱電阻接線端子引出,所述傳感器套護套分別外接于所述測速探頭和測溫探頭,傳感器保護套設(shè)有滾壓形成的滾口壓線槽,所述輸出引線內(nèi)嵌并且固定于所述滾口壓線槽。
根據(jù)上述技術(shù)方案,所述傳感器保護套為不銹鋼毛細管,所述安裝固定螺栓為不銹鋼毛細管焊接安裝座。
根據(jù)上述技術(shù)方案,所述測速探頭和測溫探頭分別還包括外繞式鉑絲棒和無機填充料,所述外繞式鉑絲棒內(nèi)置于所述傳感器保護套,所述無機填充料填充于所述外繞式鉑絲棒和所述傳感器保護套之間的縫隙。
根據(jù)上述技術(shù)方案,述外繞式鉑絲棒包括雙腔高溫剛玉管和外繞于上述雙腔高溫剛玉管的鉑絲,所述鉑絲采用雙繞無感線圈纏繞于所述雙腔高溫剛玉管。
根據(jù)上述技術(shù)方案,所述測速探頭采用熱電阻PT10,所述測溫探頭采用熱電阻PT200,所述測速探頭的鉑絲阻值為10歐姆,所述測溫探頭的鉑絲阻值為200歐姆。
本實用新型的有益效果包括:
(1)本實用新型公開的用于高流速檢測的熱式傳感器,結(jié)構(gòu)簡單,受氣體環(huán)境變化影響較小,響應速度快,適用于惡劣環(huán)境。
(2)本實用新型公開的用于高流速檢測的熱式傳感器,測量精度高,可重復性好,安裝方便。
附圖說明
圖1是本實用新型優(yōu)選實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型優(yōu)選實施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記包括:測速探頭1,測溫探頭2,安裝固定螺栓3,輸出引線4,無機填充料5,外繞式鉑絲棒6,激光焊接端面8,滾口壓線槽9,傳感器保護套10。
具體實施方式
本實用新型公開了一種用于高流速檢測的熱式傳感器,下面結(jié)合優(yōu)選實施例,對本實用新型的具體實施方式作進一步描述。
參見附圖的圖1和圖2,示出了所述用于高流速檢測的熱式傳感器(以下簡稱熱式傳感器)的具體結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地,所述熱式傳感器包括一測速探頭1、一測溫探頭2、一安裝固定螺栓3、若干輸出引線4和兩個傳感器保護套10,其中所述測速探頭1和測溫探頭2激光焊接于所述安裝固定螺栓3并且形成一個激光焊接端面8,所述測速探頭1和測溫探頭2在所述傳感器保護套10內(nèi)各封裝有一個熱電阻接線端子,所述輸出引線4將所述測速探頭1和測溫探頭2各自的熱電阻接線端子引出,所述傳感器套護套10分別外接于所述測速探頭1和測溫探頭2,傳感器保護套10設(shè)有滾壓形成的滾口壓線槽9,所述輸出引線4內(nèi)嵌并且固定于所述滾口壓線槽9。
優(yōu)選地,上述傳感器保護套10為不銹鋼毛細管,其管壁很薄并且導熱性能好,便于所述測速探頭1和測溫探頭2分別內(nèi)置安裝于所述傳感器保護套10。所述安裝固定螺栓3為不銹鋼毛細管焊接安裝座,所述輸出引線4將封裝在不銹鋼毛細管里的熱電阻端子引線引出。
優(yōu)選地,所述測速探頭1采用熱電阻PT10,所述測溫探頭2采用熱電阻PT200。
優(yōu)選地,所述測速探頭1和測溫探頭2分別還包括外繞式鉑絲棒6和無機填充料5,所述外繞式鉑絲棒6內(nèi)置于所述傳感器保護套10,所述無機填充料5填充于所述外繞式鉑絲棒6和所述傳感器保護套10之間的縫隙,其中所述測速探頭1的鉑絲阻值為10歐姆。所述測溫探頭2的鉑絲阻值為200歐姆。
根據(jù)上述優(yōu)選實施例,所述外繞式鉑絲棒6包括雙腔高溫剛玉管和外繞于上述雙腔高溫剛玉管的鉑絲。優(yōu)選地,所述外繞式鉑絲棒6采用雙腔高溫剛玉管作為骨架,將直徑0.05mm細鉑絲纏繞在骨架上,采用雙繞無感線圈纏繞。在骨架的一端用兩段粗鉑絲(15mm,直徑0.4mm)作電阻測量的引出線,其與細鉑絲繞阻熔接后壓封在骨架端部。清洗、退火、細調(diào)0℃時的阻值在10±0.01Ω之內(nèi),封裝在所述傳感器保護套10內(nèi)。與傳感器保護套內(nèi)的環(huán)型縫隙中填充無機填充料5,從而改善熱接觸,減小自熱效應。
本實用新型公開的用于高流速檢測的熱式傳感器,是熱式氣體質(zhì)量流量計的核心部件,基于熱擴散原理而設(shè)計,即利用氣體流過發(fā)熱物體所帶走的熱量與流體的流速呈比例關(guān)系。氣體分子流動時帶走所述測速探頭1的熱量的多少與氣體流體的流速、分子的多少成正比,測速探頭2阻值隨之亦減小。同時,測速探頭1會自動補充被氣體分子帶走的熱量,經(jīng)過時間S后,帶走的熱量和實時補充的熱量會達到新的靜態(tài)熱平衡,產(chǎn)生一個新溫度差和電阻差,恒溫差轉(zhuǎn)換的電阻差信號,通過濾波、放大、AD轉(zhuǎn)換后送信號處理,依據(jù)所消耗的功率得出氣體的流量。如果氣體沒有流動,即使氣體的溫度發(fā)生變化,傳感器檢測的輸出為零,也即其輸出只與氣體的實際質(zhì)量流量相關(guān),從而達到測量氣體質(zhì)量流量的目的。綜上,本實用新型公開的熱式傳感器,其結(jié)構(gòu)簡單,受環(huán)境變化影響較小,測量精度較高,具有較好的穩(wěn)定性和可重復性。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或?qū)ζ渲胁糠旨夹g(shù)特征進行等同替換,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍。