本實用新型涉及溫度變送器的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種快速響應熱電偶式溫度變送器。
背景技術(shù):
熱電偶式溫度變送器是一種常用的測溫儀表,其測溫原理是通過熱電偶將溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電勢信號,熱電勢再經(jīng)變送電路轉(zhuǎn)換成標準的電信號。熱電偶式溫度變送器具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、測量范圍廣、精度高、慣性小和輸出信號便于遠傳等許多優(yōu)點,使用十分廣泛。
熱電偶通常安裝在保護管內(nèi),周圍填充導熱材料,保護管尾端灌封密封膠。這種結(jié)構(gòu)的溫度傳遞先經(jīng)過保護管,再經(jīng)過導熱材料,最后到達熱電偶,在對響應速度要求很高的場合(如實驗室)是無法滿足需求的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實用新型的目的旨在提供一種快速響應熱電偶式溫度變送器,熱電偶探頭直接接觸待測量介質(zhì),提高響應速度。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用如下技術(shù)方案:
一種快速響應熱電偶式溫度變送器,包括:
熱電偶,該熱電偶包括熱電偶探頭與連接熱電偶探頭的兩個熱電偶電極;
高溫陶瓷管,該高溫陶瓷管上設(shè)置有沿其長度方向延伸的兩個匹配于熱電偶電極的第一通孔,高溫陶瓷管的長度小于熱電偶電極的長度,熱電偶的兩個熱電偶電極分別穿過高溫陶瓷管上的兩個第一通孔、并向外延伸;
變送器殼體,該變送器殼體的前端和末端分別設(shè)置有第一內(nèi)凹槽和第二內(nèi)凹槽,變送器殼體的中部設(shè)置有連通第一內(nèi)凹槽與第二內(nèi)凹槽的兩個第二通孔,該第二通孔匹配于熱電偶電極,高溫陶瓷管遠離熱電偶探頭的一端插入第一內(nèi)凹槽,從第一通孔中延伸出來的兩熱電偶電極末端分別穿過兩個第二通孔并延伸至第二內(nèi)凹槽,第一內(nèi)凹槽及兩個第二通孔中填充有用于固定高溫陶瓷管及熱電偶電極的燒結(jié)玻璃;
設(shè)置于第二內(nèi)凹槽內(nèi)的變送電路板,兩熱電偶電極末端經(jīng)導線連接該變送電路板,第二內(nèi)凹槽內(nèi)填充有用于密封變送器殼體的防爆膠;
航空插頭,該航空插頭設(shè)置于第二內(nèi)凹槽的開口端面上,變送電路板經(jīng)導線連接該航空插頭。
作為本實用新型的一種改進,第二內(nèi)凹槽包括由內(nèi)至外橫截面面積呈階梯式增大的第一子凹槽、第二子凹槽和第三子凹槽:
抵接于第二通孔的第一子凹槽底部上設(shè)置有石墨墊片,該石墨墊片上設(shè)置有匹配于熱電偶電極的第三通孔,從第二通孔中延伸出來的兩個熱電偶電極末端分別穿過兩個第三通孔,第一子凹槽的側(cè)壁上設(shè)置有螺紋,一匹配于第一子凹槽的壓緊螺絲沿該螺紋安裝于第一子凹槽內(nèi),將石墨墊片固定于第一子凹槽底部的壓緊螺絲上設(shè)置有連通兩個第三通孔的第四通孔,穿過第三通孔的兩熱電偶電極延伸至第四通孔內(nèi),變送電路板設(shè)置于第三子凹槽的底端端面上,位于第四通孔內(nèi)的兩熱電偶電極經(jīng)導線連接變送電路板,第二子凹槽內(nèi)填充有用于密封變送器殼體的防爆膠;航空插頭設(shè)置于第三子凹槽的開口端面上。
作為本實用新型的另一種改進,變送電路板經(jīng)雙面膠圈設(shè)置于第三子凹槽的底端端面上。
作為本實用新型的另一種改進,航空插頭經(jīng)一安裝板設(shè)置于第三子凹槽的頂端端面上,該安裝板焊接于第三子凹槽的開口端面上。
本實用新型的有益效果在于:熱電偶可直接浸入介質(zhì)測量,介質(zhì)溫度直接傳遞給熱電偶,避免中間熱傳遞引起的測量誤差,實現(xiàn)溫度測量的快速響應;變送器殼體的前端采用玻璃燒結(jié)的方式實現(xiàn)密封,防止待測介質(zhì)沿電極方向滲入變送器腔體;熱電偶電極的后段采用了具有良好的隔熱特性的石墨墊片作為第二道密封結(jié)構(gòu),增強了產(chǎn)品的安全性能;變送器內(nèi)腔灌封防爆膠,防止石墨墊片和壓緊螺絲松動,并起到一定的密封作用。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記:1、熱電偶;11、熱電偶探頭;12、熱電偶電極;2、高溫陶瓷管;3、燒結(jié)玻璃;4、變送器殼體;41、第一內(nèi)凹槽;42、第二內(nèi)凹槽;43、第二通孔;5、石墨墊片;6、壓緊螺絲;61、第四通孔;7、螺紋;8、防爆膠;9、變送電路板;10、雙面膠圈;13、航空插頭;14、導線;15、安裝板。
具體實施方式
下面,結(jié)合附圖以及具體實施方式,對本實用新型做進一步描述:
如圖1所示,一種快速響應熱電偶式溫度變送器,包括R型熱電偶1、高溫陶瓷管2、變送器殼體4、變送電路板9和航空插頭13,R型熱電偶1包括熱電偶探頭11與連接熱電偶探頭11的兩個熱電偶電極12;高溫陶瓷管2上設(shè)置有沿其長度方向延伸的兩個匹配于熱電偶電極12的第一通孔(未圖示),高溫陶瓷管2的長度小于熱電偶電極12的長度,R型熱電偶1的兩個熱電偶電極12分別穿過高溫陶瓷管2上的兩個第一通孔(未圖示)、并向外延伸;變送器殼體4的前端和末端分別設(shè)置有第一內(nèi)凹槽41和第二內(nèi)凹槽42,變送器殼體4的中部設(shè)置有連通第一內(nèi)凹槽41與第二內(nèi)凹槽42的兩個第二通孔43,該第二通孔43匹配于熱電偶電極12,高溫陶瓷管2遠離熱電偶探頭11的一端插入第一內(nèi)凹槽41,從第一通孔(未圖示)中延伸出來的兩熱電偶電極12末端分別穿過兩個第二通孔43并延伸至第二內(nèi)凹槽42,第一內(nèi)凹槽41及兩個第二通孔43中填充有用于固定高溫陶瓷管2及熱電偶電極12的燒結(jié)玻璃3;第二內(nèi)凹槽42包括由內(nèi)至外橫截面面積呈階梯式增大的第一子凹槽(未圖示)、第二子凹槽(未圖示)和第三子凹槽(未圖示),抵接于第二通孔43的第一子凹槽(未圖示)底部上設(shè)置有石墨墊片5,該石墨墊片5上設(shè)置有匹配于熱電偶電極12的第三通孔(未圖示),從第二通孔43中延伸出來的兩個熱電偶電極12末端分別穿過兩個第三通孔(未圖示),第一子凹槽(未圖示)的側(cè)壁上設(shè)置有螺紋7,一匹配于第一子凹槽(未圖示)的壓緊螺絲6沿該螺紋7安裝于第一子凹槽(未圖示)內(nèi),將石墨墊片5固定于第一子凹槽(未圖示)底部的壓緊螺絲6上設(shè)置有連通兩個第三通孔(未圖示)的第四通孔61,穿過第三通孔(未圖示)的兩熱電偶電極12延伸至第四通孔61內(nèi);變送電路板9經(jīng)雙面膠圈10設(shè)置于第三子凹槽(未圖示)的底端端面上,位于第四通孔61內(nèi)的兩熱電偶電極12經(jīng)導線14連接變送電路板9,第二子凹槽(未圖示)內(nèi)填充有用于密封變送器殼體4的防爆膠8;航空插頭13經(jīng)一安裝板15設(shè)置于第三子凹槽(未圖示)的開口端面上,該安裝板15焊接于第三子凹槽(未圖示)的開口端面上,變送電路板9經(jīng)導線14連接該航空插頭13。
本實用新型使用時,R型熱電偶1測量到待測介質(zhì)的溫度,產(chǎn)生熱電勢信號,經(jīng)過熱電偶電極12和導線14傳送到變送電路板9,變送電路板9將熱電勢信號轉(zhuǎn)換成標準的4~20mA電流信號,經(jīng)導線14和航空插頭13輸出。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思,做出其它各種相應的改變以及形變,而所有的這些改變以及形變都應該屬于本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。