一種基于電渦流的高溫溫度傳感裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于溫度測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于電渦流的高溫溫度傳感裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高溫環(huán)境下溫度的檢測有多種方法，如熱敏電阻溫度傳感器、熱電偶溫度傳感器、光纖溫度傳感器等。如公開號為CN103698042A的中國專利提出一種高溫溫度傳感器，包括依次設(shè)置的感溫元件組件、安裝套、插座、插頭和尾附件；感溫元件組件包括防護(hù)套和設(shè)于該防護(hù)套內(nèi)部的感溫元件、絕緣襯套，感溫元件引線與內(nèi)部導(dǎo)線焊接后穿入絕緣襯套；感溫元件組件尾部用高溫水泥密封；安裝套前端設(shè)有與防護(hù)套焊接的定位卡口 ；感溫元件檢測的溫度信號通過插座、插頭、尾附件傳送給控制器。上述高溫溫度測量感溫元件采用鉑熱電阻，測量精度高，但是這些溫度傳感器存在的問題是信號長距離輸出困難，測量精度會隨著輸送長度的增加下降或測量系統(tǒng)成本增大。
[0003]電渦流傳感器由于具有非接觸、靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、長距離輸送方便等眾多優(yōu)點(diǎn)，在檢測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。電渦流傳感器通過探頭線圈與被測材料間的電磁耦合，將探頭線圈與被測材料間的電參數(shù)，如阻抗、電感及品質(zhì)因數(shù)，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栠M(jìn)行輸出。一般由探頭、高頻電纜和前置器組成。
[0004]普通的電渦流傳感器大都用來進(jìn)行探頭線圈與被測材料間間隙的測量。實際上傳感器探頭線圈與被測材料間的等效阻抗、電感以及品質(zhì)因數(shù)不僅隨著探頭線圈與被測材料間的間隙發(fā)生變化，而且還隨傳感器探頭環(huán)境溫度變化。如果保持探頭線圈與被測材料間的間隙恒定，那么傳感器探頭線圈與被測材料間的等效阻抗、電感以及品質(zhì)因數(shù)就為傳感器探頭處溫度的單值函數(shù)，可以用于溫度的測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于電渦流的高溫溫度傳感裝置，能夠用于測量高溫環(huán)境下的溫度且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。
[0006]一種基于電渦流的高溫溫度傳感裝置，包括:電渦流溫度傳感器探頭和前置器，所述的電渦流溫度傳感器探頭通過高溫同軸電纜與前置器相連；
[0007]所述的電渦流溫度傳感器探頭用于在前置器的高頻激勵作用下產(chǎn)生高頻磁場，通過感應(yīng)探頭導(dǎo)體中電渦流所產(chǎn)生的交變磁場對自身內(nèi)部線圈的作用，以向前置器輸出包含探頭導(dǎo)體環(huán)境溫度信息的等效阻抗信號、電感信號或品質(zhì)因數(shù)信號；
[0008]所述的前置器用于將所述的等效阻抗信號、電感信號或品質(zhì)因數(shù)信號轉(zhuǎn)換為包含溫度信息的電壓信號，進(jìn)而對該信號進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后輸出。
[0009]所述的電渦流溫度傳感器探頭包括扁平線圈、傳感器骨架、固定套、保護(hù)套、定距環(huán)、高溫合金環(huán)和預(yù)壓彈簧；其中，所述的傳感器骨架安裝于固定套的內(nèi)孔中，所述的扁平線圈繞制于傳感器骨架露出固定套的一端，傳感器骨架露出固定套的部分以及扁平線圈、高溫合金環(huán)、定距環(huán)和預(yù)壓彈簧均通過保護(hù)套包裹，扁平線圈與保護(hù)套之間以及傳感器骨架與固定套之間均采用高溫膠粘合固定，所述的高溫合金環(huán)位于扁平線圈的前端且兩者通過定距環(huán)隔開；所述的預(yù)壓彈簧一端作用于高溫合金環(huán)上，另一端作用于保護(hù)套端部內(nèi)側(cè)，所述的扁平線圈通過高溫同軸電纜與前置器相連，高溫合金環(huán)即為所述的探頭導(dǎo)體。
[0010]進(jìn)一步地，所述的扁平線圈、傳感器骨架、定距環(huán)、高溫合金環(huán)、預(yù)壓彈簧、固定套、保護(hù)套和高溫同軸電纜均采用耐高溫材料。
[0011]進(jìn)一步地，所述的保護(hù)套端部開有導(dǎo)熱孔。
[0012]進(jìn)一步地，所述的傳感器骨架在扁平線圈位置處徑向開設(shè)有若干個小孔，傳感器骨架前端和后端軸向分別對應(yīng)開有導(dǎo)熱孔和引線孔，所述的導(dǎo)熱孔用于將外部高溫氣體引入到扁平線圈和高溫合金環(huán)處，所述的引線孔用于引出高溫同軸電纜使偏平線圈與前置器連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述的定距環(huán)采用對溫度不敏感的非金屬材料制成，定距環(huán)的內(nèi)外徑尺寸分別對應(yīng)與導(dǎo)熱孔的尺寸和保護(hù)套的內(nèi)徑配合。
[0014]進(jìn)一步地，所述的高溫合金環(huán)采用對溫度不敏感的金屬材料制成，高溫合金環(huán)的內(nèi)外徑尺寸分別對應(yīng)與導(dǎo)熱孔的尺寸和保護(hù)套的內(nèi)徑配合。
[0015]進(jìn)一步地，所述的預(yù)壓彈簧采用對溫度不敏感的金屬材料制成，預(yù)壓彈簧的內(nèi)外徑尺寸分別對應(yīng)與導(dǎo)熱孔的尺寸和保護(hù)套的內(nèi)徑配合，預(yù)壓彈簧可以為若干碟簧組成或為一個卷簧。
[0016]所述的定距環(huán)和高溫合金環(huán)在所述預(yù)壓彈簧的作用下在軸向能夠自由運(yùn)動。
[0017]所述的前置器包括高頻振蕩電路、變換及檢測電路和輸出轉(zhuǎn)換電路；其中:
[0018]所述的高頻振蕩電路與電渦流溫度傳感器探頭相連，其用于為電渦流溫度傳感器探頭施加激勵電流；
[0019]所述的變換及檢測電路與電渦流溫度傳感器探頭相連，其用于將電渦流溫度傳感器探頭的等效阻抗信號、電感信號或品質(zhì)因數(shù)信號轉(zhuǎn)換為包含溫度信息的電壓信號；
[0020]所述的輸出轉(zhuǎn)換電路與變換及檢測電路相連，其用于對上述電壓信號進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后輸出。
[0021]本發(fā)明高溫溫度傳感裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，解決了一般的高溫溫度傳感器系統(tǒng)復(fù)雜、價格昂貴的不足，從而使高溫環(huán)境下溫度的測量變得十分方便，便于工程中廣泛的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明高溫溫度傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明裝置中電渦流溫度傳感器探頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明裝置中前置器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了更為具體地描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明基于電渦流的高溫溫度傳感裝置，包括電渦流溫度傳感器探頭1、前置器2及高溫同軸電纜3。
[0027]如圖2所示，本實施方式中的電渦流溫度傳感器探頭I包括扁平線圈11、非金屬傳感器骨架12、保護(hù)套13、固定套14、同軸電纜15、傳感器接頭17、定距環(huán)18、高溫合金環(huán)19和預(yù)壓彈簧20。扁平線圈11位于非金屬傳感器骨架12的前端，并用膠固定，非金屬傳感器骨架13安裝在固定套14的孔內(nèi)并用膠固定，高溫合金環(huán)19位于扁平線圈11的前端，兩者用定距環(huán)18隔開，預(yù)壓彈簧20 —端作用在高溫合金環(huán)18上，另一端最有在保護(hù)套13上，以便給高溫合金環(huán)18施加一定的預(yù)壓力，使高溫合金環(huán)18與扁平線圈11之間的距離保持不變，扁平線圈11、定距環(huán)18、高溫合金環(huán)19、預(yù)壓彈簧20用保護(hù)套12進(jìn)行保護(hù)和固定，但不限制定距環(huán)18、高溫合金環(huán)19、預(yù)壓彈簧20在軸向的運(yùn)動，保護(hù)套12的前端中心位置開設(shè)導(dǎo)熱孔21，在非金屬傳感器骨架12的扁平線圈位置開設(shè)有若干個徑向小孔，在前端和后端開設(shè)有導(dǎo)熱孔21和引