一种应用在恶劣环境下的双芯片温度传感器

摘要

本发明公开了温度传感器领域内的一种应用在恶劣环境下的双芯片温度传感器，包括感温芯片、耐高温导线、接线端子及连接壳体，感温芯片有2只，耐高温导线下端与感温芯片连接、上端与接线端子连接，连接壳体包括上壳体和下壳体，下壳体中部设有水平的不锈钢安装板，接线端子底部及四周设有黄铜折弯件，黄铜折弯件内灌有环氧树脂胶水，接线端子及黄铜折弯件安装在不锈钢安装板上，耐高温导线主体套设在四孔绝缘陶瓷管内，感温芯片及四孔绝缘陶瓷管一起嵌进内置不锈钢管内，内置不锈钢管上端与不锈钢安装板焊接连接，内置不锈钢管内灌有导热硅脂。本发明具有工作稳定、结构简单、连接方便、密封可靠、抗机械振动效果佳等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及温度传感器领域，尤其涉及一种应用在恶劣环境下的双芯片温度传感器。

背景技术

目前，各类传感器在各行各业中使用的越来越广泛，传感器使用的环境也多种多样。在重工行业及海洋环境中，越来越多的需要对相关温度的采集与监控，温度传感器一般只会封装一个温度感应芯片，但是由于使用环境复杂及恶劣，如果温度传感器坏掉之后，后续更换维修会比较不方便。在这种情况下，使用双感温芯片的温度传感器会在其中一个芯片损坏不工作的情况下，还会继续工作，增加了温度传感器的使用寿命，为使用者带来更大的方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用在恶劣环境下的双芯片温度传感器，适用于重工行业及海洋环境，在工况恶劣条件下仍能稳定可靠工作。

本发明的目的是这样实现的：一种应用在恶劣环境下的双芯片温度传感器，包括感温芯片、耐高温导线、接线端子及连接壳体，感温芯片有2只，耐高温导线下端与感温芯片连接、上端与接线端子连接，连接壳体包括上壳体和下壳体，下壳体中部设有水平的不锈钢安装板，接线端子底部及四周设有黄铜折弯件，黄铜折弯件内灌有环氧树脂胶水，接线端子及黄铜折弯件安装在不锈钢安装板上，耐高温导线主体套设在四孔绝缘陶瓷管内，感温芯片及四孔绝缘陶瓷管一起嵌进内置不锈钢管内，内置不锈钢管上端与不锈钢安装板焊接连接，内置不锈钢管内灌有导热硅脂。

本发明的应用在恶劣环境下的双芯片温度传感器，具有工作稳定、结构简单、连接方便、密封可靠、抗机械振动效果佳等优点，在工况恶劣的环境下，能够可靠的保证传感器的有效运行。

作为本发明的进一步改进，内置不锈钢管外套设有外置不锈钢保护管，外置不锈钢保护管上端伸入下壳体内，下壳体内底部固定有六角螺母，外置不锈钢保护管上端固定有连接螺栓，连接螺栓与六角螺母螺纹连接，下壳体底部灌有环氧树脂胶水，进一步提高传感器的耐高温性能，延长产品使用寿命，且连接简单可靠。

作为本发明的进一步改进，外置不锈钢保护管中部设有凸缘，外置不锈钢保护管外套设有调节螺栓和安装螺栓，调节螺栓和安装螺栓分别位于凸缘的上下两侧，调节螺栓下端与安装螺栓上端螺纹连接，进一步提高传感器的安装效率。

作为本发明的进一步改进，凸缘与安装螺栓之间设有第一紫铜垫片，安装螺栓安装面底部设有第二紫铜垫片，进一步提高传感器连接位置密封效果及耐高温、耐腐蚀性能。

作为本发明的进一步改进，连接螺栓与下壳体外表面接触位置内侧环设有第一凹槽，第一凹槽内设有硅胶O型圈，进一步提高连接壳体在高温环境下的密封性。

作为本发明的进一步改进，还包括侧边套筒，侧边套筒前端伸入下壳体一侧内，下壳体一侧内固定有四角方形螺母，侧边套筒前端与四角方形螺母螺纹连接，侧边套筒前端内侧设有限位台阶，限位台阶后侧依次设有锥形法兰、内锥法兰、硅胶密封圈、黄铜垫片及外六角螺栓，外六角螺栓前端伸入侧边套筒后端内并与之螺纹连接，外六角螺栓、黄铜垫片、硅胶密封圈、内锥法兰、锥形法兰中间设有供连接导线管过的内孔，从而通过拧紧外六角螺栓，对黄铜垫片施加力使得硅胶密封圈进行内涨变形，将内部的连接导线完全包裹，完成对传感器连接壳体侧向的密封。

作为本发明的进一步改进，侧边套筒前端外侧设有收缩颈，收缩颈上设有与四角方形螺母配合的外螺纹，收缩颈后端设有第二凹槽，第二凹槽内套装有丁腈橡胶O型圈，进一步提高传感器连接壳体在高温环境下的密封性。

作为本发明的进一步改进，锥形法兰的长度略长于内锥法兰。从而在两者套接后，锥形法兰20的末端从内锥法兰21端面伸出，便于硅胶密封圈24安装，并在在硅胶密封圈24内涨变形的过程中，锥形法兰20的末端斜面对硅胶密封圈24的变形提供一定的导向作用，以便更加顺畅的完成侧向密封。

作为本发明的进一步改进，上壳体与下壳体之间，接线端子、黄铜折弯件与不锈钢安装板之间，不锈钢安装板与下壳体之间，均通过可拆卸件连接，连接方便可靠。

作为本发明的进一步改进，上壳体与下壳体之间环设有硅胶垫片，进一步提高传感器连接壳体的密封性能。

附图说明

图1为本发明的应用在恶劣环境下的双芯片温度传感器的示意图。

图2为图1的俯视图（去除上壳体）。

图3为图1的立体图（去除上壳体）。

其中， 1感温芯片，2耐高温导线，3接线端子，3A耐高温导线连接点，3B连接导线连接点，4 上壳体，5下壳体，6不锈钢安装板，7黄铜折弯件，8四孔绝缘陶瓷管，9内置不锈钢管，10外置不锈钢保护管，10A凸缘，11六角螺母，12连接螺栓，13调节螺栓，14安装螺栓，15第一紫铜垫片，16第二紫铜垫片，17硅胶O型圈，18侧边套筒，19四角方形螺母，20锥形法兰，21内锥法兰，22黄铜垫片，23外六角螺栓，24硅胶密封圈，25丁腈橡胶O型圈，26硅胶垫片。

具体实施方式

如图1-3所示的应用在恶劣环境下的双芯片温度传感器，包括感温芯片1、耐高温导线2、接线端子3及连接壳体。

感温芯片1有两只，相应的，耐高温导线2有两对，接线端子3有两只。耐高温导线2下端分别与感温芯片1焊接连接、上端与接线端子3连接。

连接壳体包括上壳体4和下壳体5。接线端子3安装在连接壳体内。具体地，下壳体5中部设有水平的不锈钢安装板6。

两只接线端子3对称的设置在黄铜折弯件7的底面上，底面中部设有供耐高温导线2伸出的开孔，耐高温导线2上端通过该开孔与相应的接线端子3的耐高温导线连接点3A焊接固定。黄铜折弯件7底面边缘带有向上的折弯边，从而使得该开孔位置及耐高温导线连接点3A位置形成封闭腔，以便于灌注环氧树脂胶水进行绝缘防水并固定。接线端子3及黄铜折弯件7一起安装在不锈钢安装板6上。

如图1所示，耐高温导线2主体套设在四孔绝缘陶瓷管8内，以提高绝缘性能，感温芯片1及四孔绝缘陶瓷管8一起嵌进内置不锈钢管9内，以增加对感温芯片1的保护，内置不锈钢管9内灌有导热硅脂，以提高温度传感器响应速度。内置不锈钢管9上端与不锈钢安装板6焊接连接。

内置不锈钢管9外套设有外置不锈钢保护管10，进一步提高传感器的耐高温性能，延长产品使用寿命。外置不锈钢保护管10上端伸入下壳体5内，下壳体5内底部固定有六角螺母11，外置不锈钢保护管10上端固定有连接螺栓12，连接螺栓12与六角螺母11螺纹连接。下壳体5底部灌有环氧树脂胶水，进一步提高传感器内部绝缘性能。连接螺栓12与下壳体5外表面接触位置内侧环设有第一凹槽，第一凹槽内设有硅胶O型圈17，进一步提高连接壳体在高温环境下的密封性。

外置不锈钢保护管10中部设有凸缘10A，外置不锈钢保护管10外套设有调节螺栓13和安装螺栓14，调节螺栓13和安装螺栓14分别位于凸缘10A的上下两侧，调节螺栓13下端与安装螺栓14上端螺纹连接，进一步提高传感器的安装效率。凸缘10A与安装螺栓14之间设有第一紫铜垫片15，安装螺栓14安装面底部设有第二紫铜垫片16，进一步提高传感器连接位置密封效果及耐高温、耐腐蚀性能。

本实施例的应用在恶劣环境下的双芯片温度传感器，还包括侧边套筒18。如图1所示，侧边套筒18前端伸入下壳体5一侧内。下壳体5一侧内固定有四角方形螺母19，节约安装空间，且加工更加方便，装配更易受力。侧边套筒18前端外侧设有收缩颈，收缩颈上设有与四角方形螺母19配合的外螺纹，从而实现侧边套筒18前端与四角方形螺母19的螺纹连接。收缩颈后端设有第二凹槽，第二凹槽内套装有丁腈橡胶O型圈25，进一步提高传感器连接壳体在高温环境下的密封防水性能。侧边套筒18前端内侧设有限位台阶，限位台阶后侧依次设有锥形法兰20、内锥法兰21、硅胶密封圈24、黄铜垫片22及外六角螺栓23。外六角螺栓23前端伸入侧边套筒18后端内并与之螺纹连接，外六角螺栓23、黄铜垫片22、硅胶密封圈24、内锥法兰21、锥形法兰20中间设有供连接导线管过的内孔。连接导线穿过该内孔进入连接壳体内，与接线端子3的连接导线连接点3B连接。锥形法兰20的长度略长于内锥法兰21，从而在两者套接后，锥形法兰20的末端从内锥法兰21端面伸出，便于硅胶密封圈24安装。通过拧紧外六角螺栓23，对黄铜垫片22施加力使得硅胶密封圈24进行内涨变形，将内部的连接导线完全包裹，完成对传感器连接壳体侧向的密封。在硅胶密封圈24内涨变形的过程中，锥形法兰20的末端斜面对硅胶密封圈24的变形提供一定的导向作用，以便更加顺畅的完成侧向密封。

本实施例中，上壳体4与下壳体5之间，接线端子3、黄铜折弯件7与不锈钢安装板6之间，不锈钢安装板6与下壳体5之间，均通过可拆卸件连接，连接方便可靠。且上壳体4与下壳体5之间环设有硅胶垫片26，进一步提高传感器连接壳体的密封性能。

本发明的应用在恶劣环境下的双芯片温度传感器，具有工作稳定、结构简单、连接方便、密封可靠、抗机械振动效果佳等优点，在工况恶劣的环境下，能够可靠的保证传感器的有效运行。

本实施例的应用在恶劣环境下的双芯片温度传感器的安装方法，包括以下步骤：

（1）将感温芯片1分别与耐高温导线2下端焊接，使耐高温导线2主体穿过四孔绝缘陶瓷管8，再将感温芯片1连同四孔绝缘陶瓷管8一起嵌进内置不锈钢管9内。

（2）将接线端子3连同黄铜折弯件7一起与不锈钢安装板6用螺丝固定好，再将内置不锈钢管9与不锈钢安装板6焊接连接，然后将耐高温导线2上端分别与接线端子3焊接固定。

（3）将六角螺母11与下壳体5内腔固定好，在下壳体5底部灌装环氧树脂胶水，然后将不锈钢安装板6安装在下壳体5内，内置不锈钢管9主体从下壳体5伸出。

（4）将外置不锈钢保护管10上端与连接螺栓12焊接固定，并套上调节螺栓13，再将内置不锈钢管9嵌进到外置不锈钢保护管10内，然后将外置不锈钢保护管10安装在下壳体5上。

（5）将侧边套筒18前端安装到下壳体5一侧，将锥形法兰20、内锥法兰21、硅胶密封圈24以及黄铜垫片22一起嵌进侧边套筒18内，并将外六角螺栓前端旋入侧边套筒18后端，将连接导线穿过外六角螺栓23、黄铜垫片22、硅胶密封圈24、内锥法兰21、锥形法兰20的内孔并与接线端子3连接，然后拧紧外六角螺栓23，通过外六角螺栓23在旋进的过程中对黄铜垫片22施加的力来使硅胶密封圈24进行内涨变形，将内部的连接导线完全包裹，完成对传感器内部的密封。

（6）将上壳体4与下壳体5用螺丝锁紧固定。

（7）从下往上给外置不锈钢保护管10套上第一紫铜垫片15及安装螺栓14，然后将安装螺栓14与调节螺栓13连接好，再在安装螺栓14安装面底部装上第二紫铜垫片16。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。