專利名稱：一種精密鎧裝熱電阻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)涉及一種測溫元件的產(chǎn)品包括如下結(jié)構(gòu)、測溫電阻元件、引線、氧化鎂、絕緣粉內(nèi)鎧裝、外鎧裝及冷端接線插座組成。適用于化工、發(fā)電、冶金、軍工等領(lǐng)域。例如壓縮機、大軸測溫、化學(xué)實驗室內(nèi)試樣的測溫。
目前國內(nèi)使用的鎧裝熱電阻為單鎧裝結(jié)構(gòu)，這種單鎧裝的特點是只有一層鎧裝，它主要有兩種結(jié)構(gòu)方式一種是倒拉式，倒拉式全鎧裝，是把測溫元件的引腳與引線對焊在一起后，一齊放在不銹鋼管之內(nèi)，灌入氧化鎂粉絕緣，然后從尾部開始往前拉伸縮徑最后在測溫元件頭部進行封頭焊接。因為這種生產(chǎn)方法是從尾部開始向前拉伸，所以通常稱之“倒拉法”。它的主要缺點是成品率極低，只有10％左右，所以造成全鎧裝熱電阻價格昂貴。
為了提高成品率，產(chǎn)生了“焊接法”。它是用焊接的方法將測溫元件及其保護管分別焊在事先拉好鎧裝引線的芯線和鎧裝管上，然后在測量元件的頭部，同倒拉法一樣進行封頭焊接。因為這種方法在測溫元件保護管與引線鎧裝管之間形成一條環(huán)狀焊縫，所以通常稱作焊縫式結(jié)構(gòu)。
這種焊接法的主要優(yōu)點是提高了成品率，但由此產(chǎn)生了兩個主要缺點，即精度低壽命短。
精度低。因為這種結(jié)構(gòu)，在保護管與引線鎧裝管之間必須用焊接方法進行連接，由于鎧裝管的直徑較小，(一般在φ6mm左右，有的在φ3mm以下)距離測溫元件又很近，所以測溫元件在焊接過程中受熱。特別是在測量元件頭部進行封頭焊時，使測溫元件受熱更為嚴重，造成測溫元件過熱，使測溫元件的標準電阻值不能恢復(fù)原值，破壞了元件本身的原有精度。例如鉑電阻測溫范圍為－300℃～＋500℃，焊接時達到1400℃以上，一旦過熱之后，不能恢復(fù)原來的標準電阻值(46Ω或100Ω)。如果是采用半導(dǎo)體電阻元件，這種過熱就會損壞元件，而無法生產(chǎn)。
造成精度下降的另一個原因是焊接熱造成測溫元件污染。因為焊接過程，鎧裝金屬熔化金屬粒子揮發(fā)，擴散到測溫元件內(nèi)部，使測溫元件滲入雜質(zhì)，而降低純度。例如，膜片式鉑電阻元件，在陶瓷片上噴涂的鉑膜厚度還不足一道，當其他雜質(zhì)擴散到鉑膜上，即便是滲入的雜質(zhì)很少，影響卻很大。因為鉑膜很薄，相對雜質(zhì)含量很大。同樣由于熱運動，其他雜質(zhì)的粒子也會產(chǎn)生同樣的擴散滲入作用，使測量元件的精度因滲入雜質(zhì)而降低。通常稱這種精度下降現(xiàn)象為鉑元件污染。
壽命短是焊縫式全鎧裝熱電阻的第二個缺點。由于焊縫結(jié)構(gòu)，在保護管與引線鎧裝管之間形成一圈環(huán)形焊縫。在焊縫區(qū)域，金屬晶粒長大，產(chǎn)生脆性和殘余應(yīng)力。所以在現(xiàn)場返復(fù)測溫過程中，冷縮熱脹，在焊縫處常常發(fā)生斷裂。從而降低了元件的使用壽命。
鑒于上述兩種全鎧裝熱電阻的不足之處，本實用新型由單鎧裝的一層鎧裝改進為雙鎧裝的兩層鎧裝，采用上述的改進加工方法，研制出“精密雙鎧裝測溫熱電阻”，它除了精度高、壽命長之外，它的另一個主要優(yōu)點是耐腐蝕能力強，應(yīng)用范圍廣。因為它的外鎧裝，可以根據(jù)應(yīng)用各種不同的場合而采用不同的材質(zhì)，如不銹鋼、鈦合金、銅合金及特殊塑料，從而提高了對酸、堿、鹽、氯離子的抗腐蝕能力，更加適合于化工冶金、發(fā)電、軍工等各個領(lǐng)域的急需。
本實用新型的實現(xiàn)方式，采用“雙鎧裝結(jié)構(gòu)”取消了測溫元件附近的“封頭”和“焊縫的熱加工”，替代了現(xiàn)有技術(shù)中感溫元件與鎧裝導(dǎo)線自熔焊接的焊接結(jié)構(gòu)。
本實用新型的主要技術(shù)特征是由于采用雙層鎧裝測溫元件，無過熱、無污染。又因為該裝置無焊縫雙層保護，因此壽命長、質(zhì)量高。
以下結(jié)合附圖詳細描述一下本實用新型的實現(xiàn)過程

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)附圖。
1.測溫元件；2.引線；3.氧化鎂粉；4.測溫元件保護管；5.引線鎧裝管；6.外鎧裝管；7.冷端夾件；8.封頭；9.測溫元件引腳；10.焊點；11.園周焊縫；12.環(huán)氧樹脂；13.冷端插頭。
精密雙鎧裝測溫熱電阻主要由測溫元件1、引線2，氧化鎂絕緣層3，內(nèi)鎧裝4、5，外鎧裝6及冷端夾件7組成。
測溫元件1，通常為鉑電阻，銅電阻或半導(dǎo)體電阻等測溫元件。它的測溫原理是其電阻值隨溫度成線性變化，通過測量電阻值間接反應(yīng)溫度變化。為了測量此電阻值，測量元件1必須經(jīng)過引線2及冷端插頭13與外部的二次測量儀表相連接。
引線2為鎧裝導(dǎo)線。其結(jié)構(gòu)為兩根或多根芯線，裝在不銹鋼管內(nèi)，其間用氧化鎂粉絕緣，通過拉伸抱緊而成。在引線2的前端加裝測溫元件1，構(gòu)成熱端。它是使專用焊機，把測溫元件1的引腳9與引線2對焊在一起，形成焊點10。
為了保護測溫元件1，在其外邊加裝保護管4，其管徑與引線鎧裝管5直徑相同，二者之間用機械方法緊配合(如子口、螺紋、內(nèi)鑲管等)。保護管4與引線鎧裝管與構(gòu)成內(nèi)鎧裝，材質(zhì)一般為不銹鋼。
在保護管4內(nèi)添加氧化鎂粉，使測溫元件1定位及絕緣。保護管4的前端保持開口，不必封頭。
為了封閉測溫元件1的前端，并加固保護管4與引線鎧裝管5間的連接強度，在內(nèi)鎧裝4、5之外，套裝外鎧裝管6。外鎧裝管6的內(nèi)徑等于內(nèi)鎧裝管4、5的外徑。在套裝之前，外鎧裝管6要事先“封頭”，即在專用焊機上封焊管頭。這樣即可完成“封頭”作用，又避免了測溫元件受熱。套裝之后，縮徑抱緊，并在內(nèi)外鎧裝的尾端11進行園周焊。根據(jù)長度也可以在中間部位選擇一處或幾處園周焊。以便使內(nèi)外鎧裝成為一體。因為此處的園周焊11距離測溫元件1很遠，所以不會產(chǎn)生過熱。
在內(nèi)外鎧裝的尾端加裝冷端夾件7，并將引線2與插頭13焊在一起，保證電氣連接。冷端夾件7為標準件，能夠可靠地夾固在外鎧裝6上。在冷端夾件7內(nèi)，灌注環(huán)氧樹脂12，封死內(nèi)外雙鎧裝管，防止漏氣，并加強電氣絕緣。
通過冷端夾件的插頭13，與外部二次測量儀表相連，以便測量溫度。
本實用新型的實現(xiàn)具有如下優(yōu)點精度高、壽命長、適用范圍廣。主要特點是內(nèi)外兩層鎧裝，由于特殊的結(jié)構(gòu)和加工工藝取消了測溫元件附近的焊縫，克服了目前生產(chǎn)的單鎧裝熱電阻的兩大缺點即測溫元件污染、精度低和焊縫斷裂壽命短，因為采用內(nèi)外鎧裝可以分別采用不同材質(zhì)，如不銹鋼鈦、特殊塑料等各種材料，從而提高了對酸堿鹽氯離子的抗腐蝕能力。
實施例按照本圖1結(jié)構(gòu)制造規(guī)格φ3～φ8×500。測溫元件(熱電阻可購買到)。材料來源廣，成本低廉，設(shè)備使用專用焊機，是內(nèi)鎧裝保護管外鎧裝保護管封頭。不在側(cè)溫元件附近封頭。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)詳見對照表。接第六頁
權(quán)利要求1.一種精密鎧裝熱電阻，由測溫電阻元件1、引線2、氧化鎂粉3、測溫元件保護管4組成，其特征在于測溫元件保護管的結(jié)構(gòu)采用整體套裝。即雙鎧裝熱電阻。
2.按照權(quán)利要求1所述的精密鎧裝熱電阻其特征在于內(nèi)鎧裝4、5套裝外鎧裝6，外鎧裝管6的內(nèi)徑 等于內(nèi)鎧裝4、5的外徑。
3.按照權(quán)利要求1、2所述的精密鎧裝熱電阻，其特征在于測溫元件外邊加裝保護管，其管徑與引線鎧裝管5直徑相同，二者之間用機械方法緊配合，保護管4與引線鎧裝管5構(gòu)成內(nèi)鎧裝。
專利摘要本實用新型涉及一種測溫元件的精密鎧裝，其主要特征為采用雙層鎧裝測溫元件，為保護測溫元件在其外邊加保護管，其管徑與引線鎧裝管直徑相同，二者用機械方法緊配合，保護管與引線鎧裝管構(gòu)成內(nèi)鎧裝，保護管的前端保護開口不必封頭，在內(nèi)鎧裝之外套裝外鎧裝管，外鎧裝的內(nèi)徑等于內(nèi)鎧裝管的外徑，這樣取消了測溫元件的附近的“封頭”和焊縫的熱加工，避免了元件在制造過程中過熱、污染等弊病。其優(yōu)點精度高、壽命長。
文檔編號G01K7/16GK2045108SQ8921018
公開日1989年9月27日 申請日期1989年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月3日
發(fā)明者張殿生, 馮桂芳 申請人:張殿生