一種熱電偶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱電偶，用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)態(tài)溫度測(cè)試，所述熱電偶包括細(xì)偶絲、偶絲、雙孔陶瓷管、支桿及蓋板，雙孔陶瓷管置于支桿內(nèi)部，支桿與雙孔陶瓷管之間的間隙灌注絕緣膠并用蓋板固定密封，偶絲與細(xì)偶絲數(shù)量相同且均為兩個(gè)，偶絲一端連接于雙孔陶瓷管，偶絲的另一端連接細(xì)偶絲，引出于雙孔陶瓷管的偶絲呈預(yù)設(shè)角度，兩個(gè)細(xì)偶絲之間迎著氣流方向呈預(yù)定角度且細(xì)偶絲的交點(diǎn)采用儲(chǔ)能點(diǎn)焊的方式進(jìn)行焊接。本發(fā)明的熱電偶能夠快速修復(fù)和更換細(xì)偶絲，采用細(xì)偶絲和偶絲搭接的方法，實(shí)現(xiàn)用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)態(tài)溫度測(cè)試的熱電偶在使用過(guò)程中的快速修復(fù)和更換，同時(shí)滿足單支熱電偶對(duì)不同時(shí)間響應(yīng)要求的通用性。
【專利說(shuō)明】
一種熱電偶
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱電偶。
【背景技術(shù)】
[0002]在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制過(guò)程中，常常利用細(xì)絲類熱電偶對(duì)空氣和燃?xì)膺M(jìn)行動(dòng)態(tài)溫度測(cè)試。常用的熱電偶均采用細(xì)裸絲作為測(cè)溫元件。如圖1所示為目前常用的熱電偶的結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)的快響應(yīng)電偶在雙孔陶瓷管3’上對(duì)稱的安裝兩個(gè)細(xì)偶絲2’，細(xì)偶絲2’的交點(diǎn)為熱接點(diǎn)I’。這種結(jié)構(gòu)形式的熱電偶的偶絲在高速氣流(氣流流向垂直于細(xì)偶絲2’所在平面)的沖刷以及發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)烈振動(dòng)的工作環(huán)境下，極易在細(xì)偶絲2’在引出雙孔陶瓷管3’的位置發(fā)生疲勞斷裂，使用壽命很低。這種熱電偶在偶絲斷裂后無(wú)法重新修復(fù)并投入使用，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中需要頻繁更換新的熱電偶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種熱電偶，解決目前的熱電偶使用壽命低、易折斷、更換不便的問(wèn)題。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種熱電偶，用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)態(tài)溫度測(cè)試，所述熱電偶包括細(xì)偶絲、偶絲、雙孔陶瓷管、支桿及蓋板，雙孔陶瓷管置于支桿內(nèi)部，支桿與雙孔陶瓷管之間的間隙灌注絕緣膠并用蓋板密封固定端部，偶絲與細(xì)偶絲數(shù)量相同，且所述偶絲為兩個(gè)，每個(gè)偶絲的一端連接于雙孔陶瓷管，每個(gè)偶絲的另一端連接細(xì)偶絲，引出于雙孔陶瓷管的兩個(gè)偶絲之間呈第一預(yù)定角度，兩個(gè)細(xì)偶絲之間迎著氣流方向呈第二預(yù)定角度且細(xì)偶絲的交點(diǎn)采用儲(chǔ)能點(diǎn)焊的方式進(jìn)行焊接。
[0005]進(jìn)一步地，偶絲的直徑范圍為0.1mm至1_。
[0006]進(jìn)一步地，細(xì)偶絲的直徑范圍為0.08mm至0.3mm。
[0007]進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)角度為30度至60度。
[0008]進(jìn)一步地，所述預(yù)定角度為80度至100度。
[0009]進(jìn)一步地，偶絲與細(xì)偶絲之間采用焊接固定。
[0010]進(jìn)一步地，偶絲上與細(xì)偶絲固定處為圓片狀，用于增大偶絲與細(xì)偶絲的焊接面積。
[0011]本發(fā)明的熱電偶能夠快速修復(fù)和更換細(xì)偶絲，采用細(xì)偶絲和偶絲搭接的方法，實(shí)現(xiàn)用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)態(tài)溫度測(cè)試的熱電偶在使用過(guò)程中的快速修復(fù)和更換，同時(shí)滿足單支熱電偶對(duì)不同時(shí)間響應(yīng)要求的通用性。
【附圖說(shuō)明】
[0012]此處的附圖被并入說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的熱電偶結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的熱電偶結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的測(cè)點(diǎn)頭部結(jié)構(gòu)圖。
[0016]其中，I’-熱結(jié)點(diǎn)，2 ’ -細(xì)偶絲，3 ’ -雙孔陶瓷管；
[0017]1-細(xì)偶絲，2-偶絲，3-雙孔陶瓷管，4-支桿，5-蓋板。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例型的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造型勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0020]如圖2和圖3所示，本發(fā)明的熱電偶結(jié)構(gòu)包括細(xì)偶絲1、Φ 0.5mm的偶絲2、雙孔陶瓷管3、支桿4和蓋片5，Φ 0.5mm的偶絲2的正負(fù)極分別穿在雙孔陶瓷管3的兩個(gè)孔中，雙孔陶瓷管3安裝在支桿4的空腔中，支桿4與雙孔陶瓷管3的空隙中灌注絕緣膠進(jìn)行固定密封，并用蓋片5將灌封處壓住。
[0021 ]具體的，本發(fā)明的熱電偶的測(cè)點(diǎn)頭部由Φ 0.5mm的偶絲2和細(xì)偶絲I搭接而成，結(jié)構(gòu)如圖3所示。Φ0.5mm的偶絲2兩極引出雙孔陶瓷管3之后，迎著來(lái)流方向(如箭頭所示)偶絲2的兩極向外張開(kāi)成30度夾角，頭部沿垂直來(lái)流方向壓成厚度0.2mm的圓片，細(xì)偶絲I兩極在小圓片中心位置分別和對(duì)應(yīng)的Φ0.5mm偶絲2兩極進(jìn)行焊接，并保證細(xì)偶絲I的兩極相互垂直。細(xì)偶絲I的兩極在交叉點(diǎn)處用儲(chǔ)能點(diǎn)焊的方式進(jìn)行焊接。
[0022]測(cè)點(diǎn)端部搭接的細(xì)偶絲I直徑可以是不同規(guī)格，以滿足不同時(shí)間常數(shù)要求。雙孔陶瓷管3尺寸規(guī)格為Φ 4mm X 0.6mm，兩孔間距為2mm，支桿4最大直徑可為Φ 8mm，最小直徑可為Φ 5mm以便至少可以容納雙孔陶瓷管3后還有間隙，方便安裝。Φ 0.5mm的偶絲2伸出雙孔陶瓷管3長(zhǎng)度3.5mm，兩極夾角30度，細(xì)偶絲兩極夾角90度(即兩個(gè)細(xì)偶絲I互相垂直，此角度下強(qiáng)度最好，方便焊接)，在細(xì)偶絲I的兩極交叉處用儲(chǔ)能點(diǎn)焊焊接成片狀結(jié)構(gòu)。
[0023]本發(fā)明的熱電偶具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0024]I)本實(shí)施例中的Φ 0.5mm偶絲兩極引出雙孔陶瓷管3后在迎氣流方向折彎成30度夾角的結(jié)構(gòu)形式，增大了偶絲2兩極的間距，提高了對(duì)流換熱系數(shù)，同時(shí)增加了偶絲2的裸露長(zhǎng)度，減少導(dǎo)熱誤差的影響。
[0025]2)經(jīng)過(guò)計(jì)算表明，本實(shí)施例中的熱電偶測(cè)點(diǎn)端部偶絲斷裂的危險(xiǎn)點(diǎn)在Φ0.5mm偶絲2和細(xì)偶絲I的焊接處，和現(xiàn)技術(shù)相比，本發(fā)明縮短了熱電偶測(cè)點(diǎn)端部細(xì)偶絲I的長(zhǎng)度，大大增加了測(cè)點(diǎn)偶絲的機(jī)械強(qiáng)度，減小了振動(dòng)對(duì)偶絲帶來(lái)的影響。
[0026]3)本實(shí)施例中裸露在支桿4外的偶絲由Φ 0.5mm偶絲和細(xì)偶絲搭接而成，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在保證時(shí)間常數(shù)要求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了熱電偶測(cè)點(diǎn)的可快速修復(fù)性。由于Φ 0.5mm偶絲的端部壓制成的小圓片的尺寸和材料焊接性能有限，經(jīng)試驗(yàn)表明，細(xì)偶絲I與Φ0.5mm偶絲2能夠滿足十次左右的重復(fù)焊接，與現(xiàn)有技術(shù)相比，單支熱電偶的可以使用的總時(shí)間提高了數(shù)倍。
[0027]4)本實(shí)施例中熱電偶測(cè)點(diǎn)端部與Φ 0.5mm偶絲2搭接的細(xì)偶絲I規(guī)格可以從Φ0.08mm?Φ 0.3mm隨意更換，在馬赫數(shù)0.6時(shí)，熱電偶時(shí)間常數(shù)0.04s?0.28s，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣溫度畸變?cè)囼?yàn)對(duì)不同時(shí)間常數(shù)要求。
[0028]本發(fā)明的用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)態(tài)溫度測(cè)試的熱電偶能夠快速修復(fù)和更換細(xì)偶絲，采用細(xì)偶絲和偶絲搭接的方法，實(shí)現(xiàn)用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)態(tài)溫度測(cè)試的熱電偶在使用過(guò)程中的快速修復(fù)和更換，同時(shí)滿足單支熱電偶對(duì)不同時(shí)間響應(yīng)要求的通用性。
[0029]以上所述，僅為本發(fā)明的最優(yōu)【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱電偶，用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣動(dòng)態(tài)溫度測(cè)試，其特征在于，所述熱電偶包括細(xì)偶絲(1)、偶絲(2)、雙孔陶瓷管(3)、支桿(4)及蓋板(5)，雙孔陶瓷管(3)置于支桿(4)內(nèi)部，支桿(4)與雙孔陶瓷管(3)之間的間隙灌注絕緣膠并用蓋板(5)密封固定端部，偶絲(2)與細(xì)偶絲(1)數(shù)量相同，且偶絲(2)數(shù)量為兩個(gè)，每個(gè)偶絲(2)的一端連接于雙孔陶瓷管(3)，每個(gè)偶絲(2)的另一端連接細(xì)偶絲(I)，引出于雙孔陶瓷管(3)的兩個(gè)偶絲(2)之間呈第一預(yù)定角度，兩個(gè)細(xì)偶絲(I)之間迎著氣流方向呈第二預(yù)定角度且細(xì)偶絲(I)的交點(diǎn)采用儲(chǔ)能點(diǎn)焊的方式進(jìn)行焊接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電偶，其特征在于，偶絲(2)的直徑范圍為0.1mm至1_。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電偶，其特征在于，細(xì)偶絲(I)的直徑范圍為0.08mm至0.3mm ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電偶，其特征在于，所述預(yù)設(shè)角度為30度至60度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電偶，其特征在于，所述預(yù)定角度為80度至100度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電偶，其特征在于，偶絲(2)與細(xì)偶絲(I)之間采用焊接固定。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱電偶，其特征在于，偶絲(2)上與細(xì)偶絲(I)固定處為圓片狀，用于增大偶絲(2)與細(xì)偶絲(I)的焊接面積。
【文檔編號(hào)】G01K7/02GK106052892SQ201610621375
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月2日
【發(fā)明人】張校東, 耿欣, 劉巖, 劉國(guó)陽(yáng), 鄒鎮(zhèn)
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究所