本發(fā)明屬于溫度傳感器，具體涉及一種用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器。

背景技術(shù)：

1、為了確保船舶安全運行，通常在船舶發(fā)動機(jī)上的關(guān)鍵測點處設(shè)置監(jiān)控用溫度傳感器，以檢測關(guān)鍵點的溫度，實現(xiàn)對船舶發(fā)動機(jī)溫度的實時監(jiān)測。

2、溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多；按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。

3、目前，國內(nèi)船舶發(fā)動機(jī)上監(jiān)測關(guān)鍵點溫度的傳感器采用的是熱電偶溫度傳感器，國外船舶發(fā)動機(jī)上用溫度傳感器采用熱電阻元件測溫。然而，熱電偶溫度傳感器的測量精度較低，無法在發(fā)動機(jī)高溫、強(qiáng)振動、突發(fā)事故沖擊等條件下滿足準(zhǔn)確監(jiān)測溫度的需要。

4、因此，在國產(chǎn)化大背景下，如何設(shè)計和制作船舶發(fā)動機(jī)上用溫度傳感器，以滿足在發(fā)動機(jī)的高溫、強(qiáng)振動、突發(fā)事故沖擊等條件下仍然能夠準(zhǔn)確監(jiān)測溫度的要求，成為目前亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

2、本發(fā)明實施例提供了一種用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器，包括：金屬保護(hù)外管、熱電阻元件、耐高溫導(dǎo)線和高溫信號電纜，其中，

3、所述金屬保護(hù)外管由第一段金屬管、變截面套管和第二段金屬管依次連接形成，所述第二段金屬管的端部焊接有密封連接端；

4、所述熱電阻元件設(shè)置在所述第一段金屬管的端部形成溫度測量端，所述溫度測量端實現(xiàn)承壓密封；所述變截面套管的小端靠近所述溫度測量端；

5、所述耐高溫導(dǎo)線從所述第一段金屬管、所述變截面套管、所述第二段金屬管延伸至所述密封連接端；所述耐高溫導(dǎo)線的一端與所述熱電阻元件焊接，另一端與所述高溫信號電纜的一端焊接且焊接點位于所述密封連接端內(nèi)；

6、所述高溫信號電纜連接所述耐高溫導(dǎo)線的端部形成屏蔽線，且所述屏蔽線露出所述密封連接端；所述金屬保護(hù)外管、所述密封連接端和所述屏蔽線形成抗電磁干擾結(jié)構(gòu)；

7、所述溫度測量端的內(nèi)部填充有無機(jī)絕緣材料；所述熱電阻元件引線之間的空隙內(nèi)、所述耐高溫導(dǎo)線之間的空隙內(nèi)填充有高溫?zé)o機(jī)膠以將所述熱電阻元件引線、所述耐高溫導(dǎo)線、所述金屬保護(hù)外管復(fù)合為一體；所述密封連接端的內(nèi)部填充有高溫絕緣密封膠，以將所述密封連接端、所述耐高溫導(dǎo)線和所述高溫信號電纜的焊接點復(fù)合為一體且實現(xiàn)密封。

8、在本發(fā)明的一個實施例中，所述變截面套管的小端通過環(huán)焊焊接在所述第一段金屬管外殼上，大端采用壓接工藝與所述第二段金屬管連接。

9、在本發(fā)明的一個實施例中，所述密封連接端的一端通過環(huán)焊與所述第二段金屬管焊接，另一端采用壓接工藝壓接在所述高溫信號電纜的屏蔽線上。

10、在本發(fā)明的一個實施例中，在所述密封連接端與所述屏蔽線壓接前填充所述高溫絕緣密封膠，且待所述高溫絕緣密封膠未干前完成壓接工藝，以使得所述高溫絕緣密封膠包裹所述耐高溫導(dǎo)線和所述高溫信號電纜的焊接點；當(dāng)所述高溫絕緣密封膠干后，所述密封連接端、所述耐高溫導(dǎo)線和所述高溫信號電纜的焊接點復(fù)合為一體。

11、在本發(fā)明的一個實施例中，所述金屬保護(hù)外管、所述密封連接端的材料均包括不銹鋼。

12、在本發(fā)明的一個實施例中，所述熱電阻元件的數(shù)量大于或等于2個；

13、所述熱電阻元件包括pt100、pt1000、pt2000中的一種或多種；

14、所述熱電阻元件對應(yīng)的耐高溫導(dǎo)線和高溫信號電纜包括兩線制、三線制或四線制。

15、在本發(fā)明的一個實施例中，所述耐高溫導(dǎo)線包括第一芯線層和包裹在所述第一芯線層外的第一絕緣層，其中，

16、所述第一芯線層的材料包括鎳或鎳合金；

17、所述第一絕緣層的材料包括玻璃纖維或陶瓷纖維。

18、在本發(fā)明的一個實施例中，所述高溫信號電纜包括第二芯線層和包裹所述第二芯線層外的第二絕緣層，其中，所述第二芯線層的材料包括銅鍍銀或銅鍍鎳；所述第二絕緣層的材料包括氟乙烯丙烯共聚物；

19、多個所述高溫信號電纜外依次包裹有屏蔽層和第三絕緣層，其中，所述屏蔽層由金屬絲編織形成，且所述高溫信號電纜端部的所述屏蔽層裸露以形成所述屏蔽線；所述第三絕緣層的材料包括氟乙烯丙烯共聚物。

20、在本發(fā)明的一個實施例中，所述無機(jī)絕緣材料包括氧化鎂、三氧化二鋁、二氧化硅中的一種或多種；

21、所述高溫?zé)o機(jī)膠包括氧化鎂絕緣材料混合水玻璃漿料；

22、所述高溫絕緣密封膠為有機(jī)膠，使用溫度大于200℃。

23、在本發(fā)明的一個實施例中，所述變截面套管的等截面段套設(shè)有卡套，所述卡套用于連接待測接口；

24、所述第二段金屬管上具有一段折彎。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

26、本發(fā)明的溫度傳感器采用熱電阻元件作為測溫元件，相比熱電偶溫度傳感器，具有較高的測溫精度和準(zhǔn)確度；采用金屬保護(hù)外管，不僅可以確保溫度傳感器性能的穩(wěn)定性和可靠性，滿足船舶發(fā)生失水事故時的密封性能，而且金屬保護(hù)外管與密封連接端、屏蔽線形成抗電磁干擾結(jié)構(gòu)，把熱電阻元件和耐高溫導(dǎo)線與外界隔離開，防止了電磁干擾和射頻干擾；采用變截面套管，可以在不降低溫度傳感器整體強(qiáng)度的條件下提高熱響應(yīng)時間；在溫度測量端填充無機(jī)絕緣材料，既可以提高溫度傳感器的抗機(jī)械振動、沖擊等性能，又可以提高熱響應(yīng)時間；通過高溫?zé)o機(jī)膠將熱電阻元件引線、耐高溫導(dǎo)線、金屬保護(hù)外管復(fù)合為一體，可以提高溫度傳感器的抗振動、沖擊、顛振、傾斜搖擺等機(jī)械性能；通過高溫絕緣密封膠將密封連接端、耐高溫導(dǎo)線與高溫信號電纜的焊接點復(fù)合為一體，可以提高溫度傳感器的抗機(jī)械振動、沖擊及絕緣密封等性能，同時可以在高溫環(huán)境下工作；因此，該溫度傳感器能夠長期在高溫環(huán)境下工作，能承受一定裕度的振動、沖擊、顛振、傾斜搖擺等條件，具有良好的機(jī)械性能，同時保證滿足要求的熱響應(yīng)時間，測溫精度和準(zhǔn)確度較高，具有較長的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器，其特征在于，包括：金屬保護(hù)外管(1)、熱電阻元件(2)、耐高溫導(dǎo)線(3)和高溫信號電纜(4)，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器，其特征在于，所述變截面套管(12)的小端通過環(huán)焊焊接在所述第一段金屬管(11)外殼上，大端采用壓接工藝與所述第二段金屬管(13)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器，其特征在于，所述密封連接端(14)的一端通過環(huán)焊與所述第二段金屬管(13)焊接，另一端采用壓接工藝壓接在所述高溫信號電纜(4)的屏蔽線(41)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器，其特征在于，在所述密封連接端(14)與所述屏蔽線(41)壓接前填充所述高溫絕緣密封膠，且待所述高溫絕緣密封膠未干前完成壓接工藝，以使得所述高溫絕緣密封膠包裹所述耐高溫導(dǎo)線(3)和所述高溫信號電纜(4)的焊接點；當(dāng)所述高溫絕緣密封膠干后，所述密封連接端(14)、所述耐高溫導(dǎo)線(3)和所述高溫信號電纜(4)的焊接點復(fù)合為一體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器，其特征在于，所述金屬保護(hù)外管(1)、所述密封連接端(14)的材料均包括不銹鋼。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器，其特征在于，所述熱電阻元件(2)的數(shù)量大于或等于2個；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器，其特征在于，所述耐高溫導(dǎo)線(3)包括第一芯線層和包裹在所述第一芯線層外的第一絕緣層，其中，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器，其特征在于，所述高溫信號電纜(4)包括第二芯線層和包裹所述第二芯線層外的第二絕緣層，其中，所述第二芯線層的材料包括銅鍍銀或銅鍍鎳；所述第二絕緣層的材料包括氟乙烯丙烯共聚物；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器，其特征在于，所述無機(jī)絕緣材料包括氧化鎂、三氧化二鋁、二氧化硅中的一種或多種；

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器，其特征在于，所述變截面套管(12)的等截面段(122)套設(shè)有卡套(5)，所述卡套用于連接待測接口；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于船舶發(fā)動機(jī)的溫度傳感器，包括：金屬保護(hù)外管、熱電阻元件、耐高溫導(dǎo)線和高溫信號電纜，金屬保護(hù)外管由第一段金屬管、變截面套管和第二段金屬管依次連接形成，第二段金屬管的端部焊接有密封連接端；熱電阻元件設(shè)置在第一段金屬管的端部；耐高溫導(dǎo)線從第一段金屬管延伸至密封連接端；耐高溫導(dǎo)線的一端與熱電阻元件焊接，另一端與高溫信號電纜的一端焊接且焊接點位于密封連接端內(nèi)；溫度測量端的內(nèi)部填充有無機(jī)絕緣材料；熱電阻元件引線之間的空隙內(nèi)、耐高溫導(dǎo)線之間的空隙內(nèi)填充有高溫?zé)o機(jī)膠；密封連接端的內(nèi)部填充有高溫絕緣密封膠。該傳感器能承受一定裕度的振動、沖擊、顛振、傾斜搖擺等，具有良好的機(jī)械性能。

技術(shù)研發(fā)人員：張祖力,倪立,周洋,趙浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：首凱高科技（江蘇）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2