專利名稱：溫度測(cè)量設(shè)備中的溫度傳感器部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在采用熱電偶的溫度測(cè)量設(shè)備中的溫度傳感器部件。
在采用熱電偶的溫度測(cè)量設(shè)備中的溫度傳感器裝置通常由溫度測(cè)量裝置組成，溫度測(cè)量裝置包括耐熱保護(hù)管中的一個(gè)熱電偶和一對(duì)補(bǔ)償導(dǎo)電裝置，補(bǔ)償導(dǎo)電裝置具有與從保護(hù)管的端部延伸的熱電偶部件的一對(duì)延伸部分相連的連接部分。補(bǔ)償導(dǎo)電裝置一般由形成電連接器的連接端的支持細(xì)針組成。
為了使溫度傳感器裝置能夠在溫度測(cè)量設(shè)備中起作用，保護(hù)管和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置需要相互固定。這是因?yàn)槿绻鼈兿嗷ブg能夠自由活動(dòng)，那么熱電偶部件的延伸部分將很容易折斷。
此外，熱電偶部件的延伸部分對(duì)需要相互分離地固定。這是因?yàn)槿绻麩犭娕疾考募?xì)的延伸部分對(duì)能夠自由活動(dòng)，那么它們就可能彎曲并相互接觸，造成短路。
為了避免這種情況，通常例如是將溫度傳感器裝置放在由諸如陶瓷那樣的模制耐火材料制成的杯形外殼中，并將耐火膠粘材料填充在外殼中。這就是說(shuō)，包括支持細(xì)針的補(bǔ)償導(dǎo)電裝置插入并容納在外殼底部的插入孔中，外殼內(nèi)的熱電偶部件的延伸部分與連接部分相連，通過(guò)外殼的開(kāi)口倒入耐火膠粘材料，并使其固化。保護(hù)管的端部因此而埋入耐火膠粘材料中。結(jié)果通過(guò)耐火膠粘材料，保護(hù)管和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置被固定，并與外殼形成一整體。從保護(hù)管延伸的熱電偶部件的延伸部分與補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分一起被埋入和固定在耐火膠粘材料中，延伸部分與連接部分相連。
由于常規(guī)所用的耐火膠粘材料采用水或主要由水組成的溶劑，所以需要通過(guò)強(qiáng)迫干燥從耐火膠粘材料中去除水份，以確保熱電偶部件的延伸部分絕緣和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分絕緣。去除水將使制造過(guò)程非常麻煩。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使通過(guò)干燥將包含在常規(guī)的耐火膠粘材料中的水份全部去除，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)運(yùn)輸和儲(chǔ)存，或在運(yùn)輸和儲(chǔ)存期間，膠粘材料也將再次從空氣中吸收水份。結(jié)果補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的細(xì)針之間的絕緣性將下降，電動(dòng)勢(shì)不穩(wěn)定，并且可獲得的溫度測(cè)量精度受到限制。
由于在上述常規(guī)技術(shù)中，保護(hù)管的端部被埋入杯形外殼中，同時(shí)倒入耐火膠粘材料，所以保護(hù)管的定位變得很困難，并且必須用夾具牢固地夾持，直到耐火膠粘材料固化。
這一問(wèn)題可以這樣來(lái)解決，例如將用于對(duì)保護(hù)管定位的定位部件放在外殼中，并在保護(hù)管的端部由定位部件固定的同時(shí)向外殼中倒入耐火膠粘材料。然而在這種情況下，耐火膠粘材料的流動(dòng)受到定位部件的阻礙，所以耐火膠粘材料很難全部充滿外殼的每個(gè)角落。此外，例如當(dāng)定位部件是由非柔性硬塑材料等制成時(shí)，將保護(hù)管插入定位部件是困難的，因?yàn)楸Ｗo(hù)管通常是石英管，在制造過(guò)程中允許在形狀和尺寸上略有離散性或誤差。
本發(fā)明的目的是提供一種采用熱電偶的溫度測(cè)量設(shè)備中的溫度傳感器部件，該部件具有極好的絕緣性，并且裝配簡(jiǎn)單、容易。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種溫度傳感器部件，包括具有耐熱保護(hù)管的溫度檢測(cè)裝置，耐熱保護(hù)管中插有熱電偶；具有連接部分的補(bǔ)償導(dǎo)電裝置，連接部分與從保護(hù)管延伸的所述熱電偶的一對(duì)延伸部分相連；以及連接和支持所述溫度檢測(cè)裝置和所述補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的支持裝置；其中，所述支持裝置由塊體構(gòu)成，具有在其一端的支持孔裝置，通過(guò)支持孔裝置插入所述保護(hù)管，在其另一端的插入孔裝置，通過(guò)插入孔裝置插入所述補(bǔ)償導(dǎo)電裝置，以及在其間形成、用于將支持孔裝置和插入孔裝置相互連通的容納腔裝置，所述容納腔裝置是凹形的，其底面由塊體的一側(cè)向下凹形成，并在容納腔裝置中在支持孔裝置附近有阻擋裝置，以及插入支持孔裝置的保護(hù)管的端部伸進(jìn)容納腔裝置并緊靠所述阻擋裝置，分別插入插入孔裝置的補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的所述連接部分伸進(jìn)所述容納腔裝置，并且在容納腔裝置中熱電偶的延伸部分分別與連接部分相連的條件下，將填充劑填入所述容納腔裝置和使之硬化，以便將保護(hù)管的端部、熱電偶的延伸部分和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分埋入和固定在所述填充劑中。
由于本發(fā)明不用常規(guī)采用的耐火膠粘材料，所以不需要上述去除水份的那類強(qiáng)迫干燥步驟。消除了干燥步驟使得制造工藝簡(jiǎn)單，成本降低。此外，由于構(gòu)成支持裝置的塊體是由基本非吸濕和不含水的材料構(gòu)成的，并且用以填充容納腔的填充劑也是非吸濕和不含水的，所以本發(fā)明提供了一種絕緣性極好、電動(dòng)勢(shì)穩(wěn)定、溫度測(cè)量精度高的溫度傳感器部件。
此外，本發(fā)明具有支持裝置，它不僅支持其中帶有熱電偶的耐熱保護(hù)管，而且支持補(bǔ)償導(dǎo)電裝置。支持裝置由塊體組成，它接收和容納穿過(guò)其一端的支持孔的保護(hù)管的端部，以及接收和容納穿過(guò)其另一端的插入孔的補(bǔ)償導(dǎo)電裝置，因此當(dāng)組裝設(shè)備時(shí)，可以預(yù)先組裝保護(hù)管和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置。由于容納腔具有阻擋裝置，所以在將保護(hù)管插入支持孔時(shí)對(duì)保護(hù)管的定位特別容易，因?yàn)橥ㄟ^(guò)靠住阻擋裝置，保護(hù)管的端部被阻擋了。塊體具有容納腔，它接收保護(hù)管的端部和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分，二者都伸進(jìn)容納腔，并且通過(guò)將填充劑填入容納腔和使之硬化構(gòu)成溫度傳感器部件。結(jié)果通過(guò)硬化的填充劑，保護(hù)管和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置牢固地固定在它們的相對(duì)位置上。熱電偶部件的延伸部分和與延伸部分相連的補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分被埋入和固定在硬化的填充劑中，并受到保護(hù)。由于塊體和填充劑是由基本非吸濕和不含水的材料構(gòu)成的，所以本發(fā)明提供了一種絕緣性極佳的溫度傳感器部件。
由于容納腔是通過(guò)使塊體的一側(cè)向下凹形成的底部凹狀物，所以填充填充劑的工作很容易。這就是說(shuō)，經(jīng)凹狀物的開(kāi)口向其底部填充填充劑，然后使填充劑硬化。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，補(bǔ)償導(dǎo)電裝置包括構(gòu)成電連接器的連接器端的支持細(xì)針。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，支持保護(hù)管和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的支持裝置柔性的，并可自由變形和恢復(fù)到其初始形狀，然而作為一個(gè)整體，溫度傳感器部件具有足夠的剛度，因?yàn)樘钊肴菁{腔并硬化的填充劑掩埋從保護(hù)管延伸的熱電偶部件的延伸部分和與延伸部分連接的補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分，使它們成為一個(gè)整體，并使這一被掩埋和整體化的部分具有剛度。因此，即使補(bǔ)償導(dǎo)電裝置包括構(gòu)成電連接器的插座側(cè)的連接端的支持細(xì)針，即使支持細(xì)針在電連接器的插頭側(cè)插入時(shí)受到外力，熱電偶部件也不會(huì)折斷。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，構(gòu)成支持裝置的所述塊體由可變形的和可復(fù)原的材料如橡膠或軟塑料制成。
因此就能很容易地將保護(hù)管的端部插入并容納在支持裝置的支持孔中。這就是說(shuō)，即使保護(hù)管存在制造工藝公差范圍內(nèi)的形狀和尺寸方面的離散性和誤差，柔性支持孔也能平滑地接收和容納其端部。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，由塊體組成的支持裝置形成第一容納腔和第二容納腔，它們分別接收熱電偶部件的延伸部分對(duì)以及分別接收第一補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分和第二補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分，每一個(gè)連接部分有一個(gè)熱電偶部件的延伸部分與之相連，并且填充劑填入每個(gè)容納腔和硬化。由于熱電偶部件的延伸部分對(duì)單獨(dú)容納在第一容納腔和第二容納腔中，并通過(guò)硬化的填充劑分開(kāi)固定在那里，所以不可能出現(xiàn)由填充劑的填充壓力迫使熱電偶部件延伸部分對(duì)彎曲和相互接觸引起的短路現(xiàn)象。
因此根據(jù)本發(fā)明，就能裝配U形溫度測(cè)量裝置，它具有有一對(duì)腿部分的基本U形的耐熱保護(hù)管。如果在塊體中形成一條縫隙，從塊體的一端向著第一容納腔和第二容納腔之間延伸，那么將U形保護(hù)管的一對(duì)腿部分插入塊體中的一對(duì)支持孔就變得容易了。換句話說(shuō)，即使U形保護(hù)管具有制造工藝公差范圍內(nèi)的腿之間間隙尺寸的離散性或誤差，或者當(dāng)腿部分對(duì)之間出現(xiàn)扭曲時(shí)，U形保護(hù)管的兩條腿部分也可以很容易地插入支持孔對(duì)，因?yàn)橛捎诳p隙的存在，塊體可以彈性變形。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，圓筒部分形成從中通過(guò)保護(hù)管的端部(或多個(gè)端部)的支持孔(或多個(gè)支持孔)，圓筒部分在沿支持孔裝置的軸向具有槽(或多個(gè)槽)，將圓筒部分的外壁分隔。
這一結(jié)構(gòu)使得將保護(hù)管端部插入支持孔的工作非常容易，并允許插入的保護(hù)管端部通過(guò)圓筒部分被彈性支持。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，一種溫度傳感器部件，包括具有耐熱保護(hù)管的溫度檢測(cè)裝置，耐熱保護(hù)管基本是U形的，帶有一對(duì)腿部分，并且其中插有熱電偶；具有連接部分的第一補(bǔ)償導(dǎo)電裝置和第二補(bǔ)償導(dǎo)電裝置，連接部分與從腿部分延伸的熱電偶部件的一對(duì)延伸部分相連；以及連接和支持溫度檢測(cè)裝置和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置對(duì)的支持裝置；其中，所述支持裝置由塊體構(gòu)成，具有在其一端的第一支持孔和第二支持孔，用于分別插入保護(hù)管的腿部分對(duì)，在其另一端的第一插入孔和第二插入孔，用于分別插入補(bǔ)償導(dǎo)電裝置對(duì)，以及在其間形成的第一容納腔和第二容納腔，用于分別將第一支持孔和第一插入孔相互連通，以及第二支持孔和第二插入孔相互連通，所述塊體由可變形的和可復(fù)原的材料如橡膠或軟塑料制成，并形成有一條縫隙，它從塊體的一端開(kāi)始并在第一容納腔和第二容納腔之間延伸。插入第一支持孔的保護(hù)管的第一腿部分伸進(jìn)第一容納腔，插入第一插入孔的第一補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分伸進(jìn)第一容納腔，并且在第一容納腔中熱電偶部件的第一延伸部分與連接部分相連的條件下，將填充劑填入第一容納腔和使之硬化，以便將保護(hù)管的腿部分、熱電偶部件的第一延伸部分和第一補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分埋入和固定在填充劑中。以及插入第二支持孔的保護(hù)管的第二腿部分伸進(jìn)第二容納腔，插入第二插入孔的第二補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分伸進(jìn)第二容納腔，并且在第二容納腔中熱電偶部件的第二延伸部分與連接部分相連的條件下，將填充劑填入第二容納腔和使之硬化，以便將保護(hù)管的腿部分、熱電偶部件的第二延伸部分和第二補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分埋入和固定在填充劑中。


圖1(a)和圖1(b)表示本發(fā)明的溫度傳感器部件的第一實(shí)施例，圖1(a)是縱向剖視圖，而圖1(b)是沿圖1(a)的線X-X的得到剖視圖。
圖2是構(gòu)成本發(fā)明的第一實(shí)施例的支持裝置的透視圖。
圖3是利用本發(fā)明的溫度傳感器部件的第二實(shí)施例的溫度測(cè)量套管的縱向剖視圖。
圖4是沿圖3的線Y-Y得到的本發(fā)明的第二實(shí)施例的剖視圖。
圖5(a)和圖5(b)是構(gòu)成本發(fā)明的第二實(shí)施例的連接器插座的剖視圖，圖(5a)是沿圖3的線P-P得到的剖視圖，而圖(5b)是沿圖3的線Q-Q得到的剖視圖。
圖6是本發(fā)明的第三實(shí)施例剖視圖，該實(shí)施例構(gòu)成了測(cè)量熔化金屬的固化溫度的套管，并利用了本發(fā)明的溫度傳感器部件。
圖7是構(gòu)成本發(fā)明的第三實(shí)施例的支持裝置的透視圖。
圖8(a)和圖8(b)表示本發(fā)明的溫度傳感器部件的第四實(shí)施例，圖8(a)是縱向剖視圖，而圖8(b)是沿圖8(a)的線R-R的得到剖視圖。
下面參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
第一實(shí)施例圖1(a)、圖1(b)和圖2表示本發(fā)明的第一實(shí)施例。溫度傳感器部件(1)包括溫度測(cè)量裝置(4)，它具有放在由石英等制成的耐熱保護(hù)管(2)中的熱電偶(3)，具有連接部分(7)的補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8)，連接部分與從保護(hù)管(2)的端部(5)延伸的熱電偶部件的延伸部分(6)相連，以及連接和支持溫度檢測(cè)裝置(4)和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8)的支持裝置(9)。
在第一實(shí)施例中，構(gòu)成溫度檢測(cè)裝置(4)的保護(hù)管(2)基本形成U形，具有一對(duì)腿部分(10a)和(10b)，并且熱電偶部件的一對(duì)延伸部分(6a)和(6b)從腿部分的端部(5a)和(5b)延伸。根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8)包括第一補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和第二補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8b)。每個(gè)連接部分(7a)和(7b)分別連接熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)。補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)可以由補(bǔ)償引線構(gòu)成，但最好形成支持細(xì)針作為電連接器的連接端，如圖所示。
支持裝置(9)包括相對(duì)平的塊體(11)，它由基本非吸濕和不含水以及可變形和可復(fù)原的材料制成，例如彈性材料如橡膠等，或柔性材料如軟塑料等。塊體(11)具有在其一端的第一和第二支持孔(12a)和(12b)，用于分別接收腿部分對(duì)(10a)和(10b)，在其另一端的第一和第二插入孔(13a)和(13b)，用于分別接收補(bǔ)償導(dǎo)電裝置對(duì)(8a)和(8b)，將第一支持孔(12a)和第一插入孔(13a)相互連通的第一容納腔(14a)，以及將第二支持孔(12b)和第二插入孔(13b)相互連通的第二容納腔(14b)。
第一支持孔(12a)和第二支持孔(12b)具有向塊體(11)的一端開(kāi)口的錐形部分(15a)和(15b)，其直徑隨著接近塊體(11)的端面而增加。此外如圖2所示，沿支持孔(12a)和(12b)的軸從容納腔(14a)和(14b)到塊體(11)的端部形成槽(16a)和(16b)，它們分別分割支持孔(12a)和(12b)的外壁。
第一插入孔(13a)和第二插入孔(13b)分別形成在塊體(11)的另一端開(kāi)口的加大的孔部分(17a)和(17b)。
第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)是凹形的，帶有由塊體(11)的一側(cè)向下凹形成的底面，并具有從容納腔(14a)和(14b)的至少一個(gè)底部分突出的阻擋裝置(18)。
塊體(11)具有在其中形成的縫隙(19)，該縫隙從塊體(11)的一端開(kāi)始并在第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)之間延伸。
在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)下面所述過(guò)程裝配溫度傳感器部件(1)。
第一補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和第二補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8b)分別插入第一插入孔(13a)和第二插入孔(13b)，而連接部分(7a)和(7b)插入容納腔(14a)和(14b)。由于塊體(11)是由可變形和可復(fù)原材料如橡膠或軟塑料構(gòu)成的，并且補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)包括如圖1所示的支持細(xì)針，所以確保支持細(xì)針被夾持在插入孔(13a)和(13b)中。
形成溫度測(cè)量裝置(4)的基本是U形的保護(hù)管(2)使得一對(duì)腿部分(10a)和(10b)能夠分別插入第一支持孔(12a)和第二支持孔(12b)。在插入期間，利用錐形部分(15a)和(15b)作引導(dǎo)，可以很容易地將腿部分(10a)和(10b)插入支持孔(12a)和(12b)。由于槽(16a)和(16b)的存在支持孔(12a)和(12b)很容易變大或變形，所以即使保護(hù)管(2)的外形尺寸在制造工藝給定的公差范圍內(nèi)變化，也能夠很容易地將腿部分插入支持孔(12a)和(12b)。此外，由于借助于縫隙(19)使塊體(11)變形，可以調(diào)節(jié)支持孔對(duì)(12a)和(12b)之間的間隙和位置，所以即使保護(hù)管的腿部分(10a)和(10b)之間的間隔在制造工藝的公差范圍內(nèi)變化，或當(dāng)腿部分對(duì)(10a)和(10b)之間出現(xiàn)輕微扭曲時(shí)，腿部分(10a)和(10b)也能夠容易地插入支持孔(12a)和(12b)。插入之后，當(dāng)一條腿部分(10a)的端部(5a)與定位阻擋裝置(18)接觸時(shí)，確定U形保護(hù)管(2)的插入點(diǎn)。在這一定位狀態(tài)，腿部分(10a)和(10b)的端部(5a)和(5b)伸進(jìn)第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)，并且腿部分(10a)和(10b)被保持在支持孔(12a)和(12b)中。
熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)伸進(jìn)容納腔(14a)和(14b)，在那里它們分別與連接部分(7a)和(7b)相連。
在通過(guò)支持裝置(9)預(yù)裝配保護(hù)管(2)和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)的狀態(tài)下，將基本非吸濕和不含水的填充劑(20)填入容納腔(14a)和(14b)并使之硬化。填充劑(20)可以是高溫硬化的樹(shù)脂。當(dāng)填充劑(20)硬化時(shí)，保護(hù)管(2)的端部(5a)和(5b)，熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)，以及連接部分(7a)和(7b)被硬化的填充劑(20)覆蓋，并被組合成一個(gè)整體。這一被覆蓋和被組合成整體的部分形成一個(gè)剛性體。這就是說(shuō)，在第一容納腔(14a)中，端部(5a)、延伸部分(6a)和連接部分(7a)通過(guò)填充劑(20)被剛性地組合在一起。在第二容納腔(14b)中，端部(5b)、延伸部分(6b)和連接部分(7b)通過(guò)填充劑(20)被剛性地組合在一起。因此，雖然支持裝置(9)本身是柔性的，但是通過(guò)硬化填充劑(20)完成裝配以后，保護(hù)管(2)和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)牢固地固定在一起，并且熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)與連接部分(7a)和(7b)相連，絕緣地埋在填充劑(20)中，可以通過(guò)將其裝在目標(biāo)材料上來(lái)使用本發(fā)明第一實(shí)施例的溫度傳感器部件(1)。例如，當(dāng)測(cè)量爐內(nèi)壁的溫度時(shí)，將多個(gè)溫度傳感器部件(1)裝在爐壁表面的合適位置上。當(dāng)測(cè)量氣體管路中管的溫度時(shí)，將多個(gè)溫度傳感器部件(1)裝在管壁表面的合適位置上。將補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)與從電動(dòng)勢(shì)監(jiān)測(cè)裝置伸出的電纜端相連。
另外，本發(fā)明第一實(shí)施例的溫度傳感器部件(1)可以形成有適當(dāng)?shù)耐繉?，雖然這在圖中并未示出。例如，溫度傳感器部件(1)可以通過(guò)殼模法形成，或者溫度傳感器部件(1)可以由帶塑性的材料覆蓋，如主要由耐水紙構(gòu)成的粘質(zhì)紙。在這樣的情況下，保護(hù)管(2)在其模制殼模和包括紙的涂附材料的一端暴露，并且補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)在其另一端暴露。
第二實(shí)施例圖3至圖5表示本發(fā)明的第二實(shí)施例，它包括其中裝有溫度傳感器部件(1)的溫度測(cè)量套管(21)，套管(21)被裝在用于測(cè)量熔化金屬的溫度測(cè)量探頭(22)中。
這一溫度傳感器部件(1)的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例類似，并采用與第一實(shí)施例相同的參考號(hào)。
在溫度傳感器部件(1)的支持裝置(9)的端部形成插座部分(23)，該插座部分(23)插入連接器插座(24)的法蘭部分(25)。連接器插座(24)的圓筒部分(26)由于存在裂口(27)允許可變形地延伸和/或縮回。補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)沿圓筒部分(26)的內(nèi)面放置。
連接器插座(24)的法蘭部分(25)插入由薄金屬片形成的圓筒形外殼(28)，外殼(28)包圍支持裝置(9)，并延伸到溫度測(cè)量裝置(4)的中間部分。外殼(28)填充耐火膠粘材料(29)，溫度測(cè)量裝置(4)和支持裝置(9)埋在其中。
溫度測(cè)量套管(21)包括溫度傳感器部件(1)、連接器插座(24)和外殼(28)，并裝入如紙管那樣的包括探頭(22)本體的外罩(30)中。溫度測(cè)量裝置(4)從探頭(22)的端部突出。
探頭(22)用來(lái)通過(guò)升降設(shè)備浸入熔化金屬，以便測(cè)量熔化金屬的溫度。
第三實(shí)施例圖6和圖7表示本發(fā)明的第三實(shí)施例，它包括用于測(cè)量熔化金屬的固化溫度的套管(31)。套管(31)包含溫度傳感器部件(1)，并放在用于對(duì)熔化金屬取樣的探頭(32)中。
溫度傳感器部件(1)的結(jié)構(gòu)基本與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。用相同的參考號(hào)來(lái)表示與第一實(shí)施例相同的部分。然而還有與第一實(shí)施例中的相應(yīng)部分不同的部分，下面對(duì)這些不同部分進(jìn)行描述。
構(gòu)成溫度測(cè)量裝置(4)的保護(hù)管(2a)由石英或類似材料制成，是一根直管，其一端封閉。位于保護(hù)管(2a)中的熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)從保護(hù)管(2a)的開(kāi)口端(5)延伸。因此，在形成支持裝置(9)的塊體(11)的一端，提供了支持孔(12)，以便接收保護(hù)管(2a)的端部，并且形成了槽(16)，分割孔(12)的外壁，以便支持孔(12)的配合的變形?；居煞蛛x壁(33)將容納腔對(duì)(14a)和(14b)截開(kāi)，容納腔對(duì)(14a)和(14b)接收延伸部分對(duì)(6a)和(6b)，以及補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)的連接部分(7a)和(7b)。這一分開(kāi)結(jié)構(gòu)還包括在分離壁(33)的尖端形成的阻擋壁(34)，和在面向支持孔(12)的阻擋壁(34)的尖端形成的通路(35)，通路(35)將容納腔對(duì)(14a)和(14b)相互連通。
因此，當(dāng)保護(hù)管(2a)插入支持孔(12)時(shí)，端部(5)與阻擋壁(34)的前沿接觸，以確保其定位。在這一狀態(tài)下，保護(hù)管(2a)的端部(5)伸進(jìn)容納腔對(duì)(14a)和(14b)之間的通路(35)，并且延伸部分對(duì)(6a)和(6b)分開(kāi)伸進(jìn)容納腔(14a)和(14b)，以便與連接部分(7a)和(7b)相連。
將填充劑(20)填入包括通路(35)的容納腔(14a)和(14b)，使之在其中硬化。結(jié)果，硬化的填充劑(20)將保護(hù)管(2a)的端部(5)和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)整體地固定在一起。熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)以及連接部分(7a)和(7b)被填充劑(20)覆蓋或掩埋，并由此絕緣。
通過(guò)將溫度傳感器部件(1)和連接器插座(24)結(jié)合在一起，構(gòu)成了用于測(cè)量熔化金屬的固化溫度的套管(31)。連接器插座(24)的結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施例中所述的相同，并且相應(yīng)的參考號(hào)與第二實(shí)施例的相同。
測(cè)量熔化金屬的固化溫度的套管(31)裝入例如由紙管形成的外罩(36)中，該外罩形成探頭(32)的本體，并且溫度測(cè)量裝置(4)伸進(jìn)用于熔化的金屬的采樣容器(37)。例如由陶瓷片構(gòu)成的絕熱壁(38)安裝在溫度傳感器部件(1)的支持裝置(9)和采樣容器(37)之間。
探頭(32)用來(lái)通過(guò)升降設(shè)備浸入熔化金屬，以便對(duì)采樣容器(37)中的熔化金屬采樣。被采樣的熔化金屬在采樣容器(37)中固化，并確定固化點(diǎn)的固化溫度。
第四實(shí)施例圖8(a)和圖8(b)表示本發(fā)明的第四實(shí)施例。第四實(shí)施例的溫度傳感器部件(1)的結(jié)構(gòu)基本與第一實(shí)施例相同，因此參考號(hào)與圖1相同。
形成支持裝置(9)的塊體(11)具有一個(gè)凹形部分，其底面由塊體的一側(cè)向下凹形成，以便構(gòu)成第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)，其結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同。然而，如圖8(b)所示，以從塊體(11)的另一側(cè)抬起的升高底形狀形成容納腔(14a)和(14b)中的底部分(14c)和(14c)。結(jié)果，容納腔(14a)和(14b)二者都具有淺的凹形。
此外，升高底形狀的底部分(14c)和(14c)具有臺(tái)階(18a)和(18a)，它們分別對(duì)著面向容納腔(14a)和(14b)的支持孔(12a)和(12b)的開(kāi)口。臺(tái)階(18a)和(18a)形成阻擋裝置(18)和(18)。
在溫度傳感器部件(1)的裝配階段，當(dāng)U形保護(hù)管(2)的一對(duì)腿部分(10a)和(10b)插入第一支持孔(12a)和第二支持孔(12b)時(shí)，腿部分(10a)和(10b)的端部(5a)和(5b)分別緊靠阻擋裝置(18)和(18)，以便對(duì)U形保護(hù)管(2)的插入點(diǎn)定位。由于容納腔(14a)和(14b)是通過(guò)升高底部分(14c)和(14c)形成淺凹形的，所以填入容納腔的填充劑(20)的量相對(duì)較少。
形成的縫隙(19)從塊體(11)的一端開(kāi)始，并在第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)之間延伸，在其延伸端具有加大部分(19a)和(19b)，因此在塊體(11)變形期間，允許縫隙(19)很容易地延伸和縮回。
根據(jù)本發(fā)明，在熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)的周圍以及補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)的連接部分(7a)和(7b)的周圍不用在現(xiàn)有技術(shù)中采用的耐火膠粘材料。因此，不需要常規(guī)的去除水份的強(qiáng)迫干燥步驟。結(jié)果制造工藝變得簡(jiǎn)單，并且成本下降了。
根據(jù)本發(fā)明，其中具有熱電偶(3)的耐熱保護(hù)管(2)和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)由支持裝置(9)固定，并且保護(hù)管(2)的端部和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)的連接部分(7a)和(7b)伸進(jìn)容納腔(14a)和(14b)。在這一預(yù)裝配狀態(tài)下，填充劑(20)填入容納腔并硬化。因此，每個(gè)部件的定位很容易。通過(guò)簡(jiǎn)單的操作將填充劑(20)填入容納腔并使之硬化，保護(hù)管(2)和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)以合適的相對(duì)位置固定，并且熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分(7a)和(7b)被覆蓋并掩埋在硬化的填充劑(20)中。
特別是根據(jù)本發(fā)明，形成支持裝置(9)的塊體(11)由基本非吸濕和不含水的材料構(gòu)成，并且填充容納腔(14a)和(14b)的填充劑(20)采用基本非吸濕和不含水的硬化樹(shù)脂。因此，本發(fā)明提供的溫度傳感器部件具有極好的電絕緣性。
支持裝置(9)由例如具有可變形性和可復(fù)原性的橡膠或軟塑料那樣的材料構(gòu)成。因此，當(dāng)保護(hù)管(2)的端部插入支持裝置(9)的支持孔(12)以便固定就位時(shí)，即使保護(hù)管(2)具有在制造工藝公差范圍內(nèi)的形狀和尺寸方面的離散性或誤差，也能確保該端部平滑地插入并保持。
容納保護(hù)管(2)和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)的支持裝置(9)具有可變形和可復(fù)原的柔性。通過(guò)將保護(hù)管(2)的端部(5)，從保護(hù)管(2)延伸的熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)，以及連接延伸部分的補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和(8b)的連接部分(7a)和(7b)埋入填充劑(20)并使它們成為一個(gè)整體，使得能夠保證溫度傳感器部件的整體具有足夠的剛度。被埋入和被整體化的部分形成一個(gè)剛性體，因此由于硬化的填充劑(20)，整個(gè)溫度傳感器部件的足夠的剛度得到了保證。
容納腔(14a)和(14b)是凹形的，每個(gè)都具有通過(guò)塊體(11)的一側(cè)向下凹形成的底面。因此，從凹形部分的開(kāi)口倒入填充劑(20)，然后使之硬化。這種結(jié)構(gòu)使得填充劑(20)的填充操作變得簡(jiǎn)單。
由塊體(11)組成的支持裝置(9)包括接收熱電偶部件的延伸部分對(duì)(6a)和(6b)的第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)，并且容納腔(14a)和(14b)接收熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)以及第一補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和第二補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8b)的連接部分(7a)和(7b)，這之中填入填充劑(20)并硬化。這一結(jié)構(gòu)允許熱電偶部件的延伸部分(6a)和(6b)以及連接部分(7a)和(7b)分別容納在第一和第二容納腔(14a)和(14b)中。結(jié)果，這些被接收的部件以相互分開(kāi)的狀態(tài)固定在填充劑(20)中，并且不存在部件的延伸部分對(duì)(6a)和(6b)短路接觸的可能性。
具體地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)裝配在具有一對(duì)腿部分(10a)和(10b)的耐熱保護(hù)管(2)中包含熱電偶(3)的溫度測(cè)量裝置(4)時(shí)，形成的縫隙(19)從塊體(11)的一端開(kāi)始，并在第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)之間延伸。因此，即使U形保護(hù)管(2)在制造工藝的公差范圍內(nèi)，腿部分(10a)和(10b)之間的間隔具有離散性或誤差，或者當(dāng)腿部分對(duì)(10a)和(10b)之間存在扭曲時(shí)，由于存在縫隙(19)塊體(11)能彈性變形，所以U形保護(hù)管(2)的腿部分對(duì)(10a)和(10b)能容易地插入塊體上的支持孔對(duì)。
權(quán)利要求
1.一種溫度測(cè)量設(shè)備中的溫度傳感器部件，包括具有耐熱保護(hù)管(2，2a)的溫度檢測(cè)裝置，耐熱保護(hù)管中插有熱電偶(3)；具有連接部分(7a，7b)的補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a，8b)，連接部分與從保護(hù)管(2，2a)延伸的所述熱電偶的一對(duì)延伸部分(6a，6b)相連；以及連接和支持所述溫度檢測(cè)裝置和所述補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的支持裝置(9)；其中，所述支持裝置(9)由塊體(11)構(gòu)成，具有在其一端的支持孔裝置(12，12a，12b)，通過(guò)支持孔裝置插入所述保護(hù)管(2，2a)，在其另一端的插入孔裝置(13a，13b)，通過(guò)插入孔裝置插入所述補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a，8b)，以及在其間形成、用于將支持孔裝置和插入孔裝置相互連通的容納腔裝置(14a，14b)，所述容納腔裝置(14a，14b)是凹形的，其底面由塊體(11)的一側(cè)向下凹形成，并在容納腔裝置中具有在支持孔裝置(12，12a，12b)附近的阻擋裝置(18，34)，以及插入支持孔裝置(12，12a，12b)的保護(hù)管的端部(5，5a，5b)伸進(jìn)容納腔裝置并緊靠所述阻擋裝置(18，34)，分別插入插入孔裝置(13a，13b)的補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的所述連接部分(7a，7b)伸進(jìn)所述容納腔裝置，并且在容納腔裝置(14a，14b)中熱電偶的延伸部分(6a，6b)分別與連接部分(7a，7b)相連的條件下，將填充劑(20)填入所述容納腔裝置(14a，14b)和使之硬化，以便將保護(hù)管的端部(5，5a，5b)、熱電偶的延伸部分(6a，6b)和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分(7a，7b)埋入和固定在所述填充劑中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的溫度測(cè)量設(shè)備中的溫度傳感器部件，其中所述補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a，8b)包括構(gòu)成電連接器的連接器端的支持細(xì)針。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的溫度測(cè)量設(shè)備中的溫度傳感器部件，其中構(gòu)成支持裝置(9)的所述塊體(11)由可變形的和可復(fù)原的材料如橡膠或軟塑料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的溫度測(cè)量設(shè)備中的溫度傳感器部件，其中所述容納腔裝置包括第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)，其中分別插入熱電偶的延伸部分(6a，6b)，所述插入孔裝置包括第一插入孔(13a)和第二插入孔(13b)，它們分別面向第一和第二容納腔(14a，14b)開(kāi)口，以及所述補(bǔ)償導(dǎo)電裝置包括第一補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和第二補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8b)，它們分別穿過(guò)所述第一和第二插入孔(13a，13b)插入。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的溫度測(cè)量設(shè)備中的溫度傳感器部件，其中形成了圓筒部分，用以確定插入保護(hù)管(2，2a)端部(5，5a，5b)的支持孔裝置(12，12a，12b)，所述圓筒部分在沿支持孔裝置的軸向形成有槽(16，16a，16b)，將圓筒部分的外壁分隔。
6.一種溫度測(cè)量設(shè)備中的溫度傳感器部件，包括具有耐熱保護(hù)管(2)的溫度檢測(cè)裝置，耐熱保護(hù)管基本是U形的，帶有一對(duì)腿部分(10a，10b)，并且其中插有熱電偶(3)；具有連接部分(7a，7b)的第一補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)和第二補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8b)，連接部分與從腿部分延伸的熱電偶部件的一對(duì)延伸部分(6a，6b)相連；以及連接和支持溫度檢測(cè)裝置和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置對(duì)(8a，8b)的支持裝置(9)；其中，所述支持裝置(9)由塊體(11)構(gòu)成，具有在其一端的第一支持孔裝置(12a)和第二支持孔(12b)，用于分別插入保護(hù)管的腿部分對(duì)(10a，10b)，在其另一端的第一插入孔(13a)和第二插入孔(13b)，用于分別插入補(bǔ)償導(dǎo)電裝置對(duì)(8a，8b)，以及在其間形成的第一容納腔(14a)和第二容納腔(14b)，用于分別將第一支持孔和第一插入孔相互連通，以及第二支持孔和第二插入孔相互連通，所述塊體(11)由可變形的和可復(fù)原的材料如橡膠或軟塑料制成，并形成有一條縫隙(19)，它從塊體(11)的一端開(kāi)始并在第一容納腔和第二容納腔之間延伸，插入第一支持孔(12a)的保護(hù)管的第一腿部分(10a)伸進(jìn)第一容納腔(14a)，插入第一插入孔(13a)的第一補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8a)的連接部分(7a)伸進(jìn)第一容納腔(14a)，并且在第一容納腔(14a)中熱電偶部件的第一延伸部分(5a)與連接部分(7a)相連的條件下，將填充劑(20)填入第一容納腔(14a)和使之硬化，以便將保護(hù)管的腿部分(10a)、熱電偶部件的第一延伸部分(6a)和第一補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分(7a)埋入和固定在填充劑(20)中，以及插入第二支持孔(12b)的保護(hù)管的第二腿部分(10b)伸進(jìn)第二容納腔(14b)，插入第二插入孔(13b)的第二補(bǔ)償導(dǎo)電裝置(8b)的連接部分(7b)伸進(jìn)第二容納腔(14b)，并且在第二容納腔(14b)中熱電偶部件的第二延伸部分(6b)與連接部分(7b)相連的條件下，將填充劑(20)填入第二容納腔(14b)和使之硬化，以便將保護(hù)管的腿部分(10b)、熱電偶部件的第二延伸部分(6b)和第二補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分(7b)埋入和固定在填充劑(20)中。
全文摘要
一種采用熱電偶的溫度測(cè)量設(shè)備中的溫度傳感器部件具有極好的絕緣性和簡(jiǎn)單的裝配過(guò)程。溫度傳感器部件包括溫度測(cè)量裝置、補(bǔ)償導(dǎo)電裝置和支持裝置，支持裝置將溫度檢測(cè)裝置和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置相互連接并保持。在保護(hù)管的端部和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置面對(duì)支持裝置和熱電偶的延伸部分和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置的連接部分插入容納腔的條件下，保持保護(hù)管的端部和補(bǔ)償導(dǎo)電裝置。然后將填充劑填入容納腔并使之硬化，掩埋和固定上述相應(yīng)部件。
文檔編號(hào)G01K7/02GK1120161SQ9511515
公開(kāi)日1996年4月10日 申請(qǐng)日期1995年9月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月13日
發(fā)明者山口石根, 北浦俊幸, 池本秀和 申請(qǐng)人:川惣電機(jī)工業(yè)株式會(huì)社