專(zhuān)利名稱(chēng)：陶瓷鉑電阻測(cè)溫元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高精確度和高強(qiáng)度電阻測(cè)溫元件的制造方法，特別是涉及一種玻璃骨架陶瓷鎧裝鉑電阻測(cè)溫元件的制造方法。
熱電阻測(cè)溫是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而改變的特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。目前國(guó)內(nèi)外電阻測(cè)溫元件主要有以下四種結(jié)構(gòu)(1)陶瓷體、鉑絲內(nèi)繞式，即將細(xì)鉑絲繞成螺旋后吊在兩孔或四孔的陶瓷殼中，這種結(jié)構(gòu)的熱電阻測(cè)溫元件抗震性較差。(2)陶瓷骨架、鉑絲外繞式，即將細(xì)鉑絲繞在陶瓷桿外表面，涂釉而成，這種結(jié)構(gòu)的測(cè)溫元件熱穩(wěn)定性較差。(3)玻璃骨架、鉑絲外繞式，即將細(xì)鉑絲繞在刻槽的玻璃棒上，外封玻璃套管，缺點(diǎn)是易碰碎，使用溫度受玻璃軟化點(diǎn)限制，一般只能用到500℃。(4)云母骨架、鉑絲繞制式，即將鉑絲繞在片狀云母片上而成，其不足之處是受云母熱脹或者高溫放氣影響，使用溫度一般只能到420℃，而且不易做成小型元件。
本發(fā)明的目的是提供一種抗機(jī)械振動(dòng)，且熱反應(yīng)迅速、高靈敏度和商品大規(guī)?？芍貜?fù)性的鉑電阻測(cè)溫元件的制造方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種玻璃骨架，陶瓷外殼鎧裝的鉑電阻測(cè)溫元件制造方法。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種封裝骨架的方法。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在下面的說(shuō)明書(shū)及附圖中描述。
在這些附圖中

圖1是本發(fā)明制造陶瓷工業(yè)鉑電阻測(cè)溫元件的工藝流程圖;
圖2是玻璃骨架整形前處理示意圖;
圖3是玻璃骨架整形示意圖;
圖4是引線埋于玻璃骨架后的示意圖;
圖5是電阻線與引線的焊接圖;
圖6是引線封裝示意圖;
圖7是粗調(diào)阻值線路圖;
圖8是測(cè)溫元件二次退火T-t曲線圖;
圖9是細(xì)調(diào)阻值線路圖;
圖10是兩組細(xì)絲焊點(diǎn)示意圖;
圖11是本發(fā)明方法制得的陶瓷鉑熱電阻感溫元件，其中1-玻璃棒，2-感溫鉑絲，3-陶瓷管，4-鉑引線，5-陶瓷玻璃粉，6-氧化鋁粉。
本發(fā)明的鉑電阻測(cè)溫元件制法是以刻槽玻璃棒作骨架，將直徑為0.02～0.05mm的鉑絲纏繞在槽內(nèi)，通常為雙繞無(wú)感線圈纏繞，在骨架的一端用兩段粗鉑絲(長(zhǎng)15mm，直徑0.3～0.5mm)作電阻測(cè)量的引出線，其與細(xì)鉑絲繞阻熔接后壓封在玻璃骨架端部，清洗、退火、細(xì)調(diào)0℃時(shí)的阻值在100±0.1Ω之內(nèi)，封進(jìn)陶瓷殼中，兩端用玻璃微粉燒結(jié)，在骨架與殼體內(nèi)的環(huán)型縫隙填充氧化鋁粉，改善熱接觸，減小自熱效應(yīng)，元件外型尺寸外徑為1.5～5mm，長(zhǎng)度為25～40mm。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
1、刻槽將玻璃棒浸蠟(玻璃棒直徑為φ0.8～φ3.8)，然后上車(chē)床車(chē)槽，槽之間螺距為0.12或0.16(mm)，經(jīng)過(guò)氫氟酸刻蝕，清洗后玻璃棒上要求留有均勻、光滑的螺紋槽。此玻璃棒將作為鉑電阻的骨架芯。
2、焊引線a、將一支骨架芯置火焰上，自中間部分燒軟，相對(duì)拉成尖形，分為兩段(見(jiàn)圖2)。
b、整形去掉尖頭部分，尾端整形(見(jiàn)圖3)。
c、熔焊引線按圖將引線熔埋于整形端，接線端外露約1mm，要求兩引線根部間距不小于0.4mm，同時(shí)將尾端進(jìn)一步整形(見(jiàn)圖4)。
要求尾部外觀呈球面，不得有裂紋、毛刺、氣孔，引線牢固，無(wú)松動(dòng)。
3、清洗將合格的帶有引線的骨架芯件放在5%硝酸溶液內(nèi)煮5分鐘，再放在蒸餾水內(nèi)煮沸5分鐘。
4、烘干將骨架放入烘箱，待溫度升至80℃時(shí)斷電，當(dāng)烘箱內(nèi)溫度降至50℃時(shí)取出。
5、繞絲(1)確定繞阻值數(shù)，做標(biāo)記。
(2)把每根細(xì)絲一端在引線頭上繞2～3圈，碰焊。剪去余頭，要求每根細(xì)絲與引線只有一個(gè)焊點(diǎn)(見(jiàn)圖5)。
(3)兩絲沿螺旋槽無(wú)感并繞入槽，要求拉力均勻，無(wú)疊搭、松散、脫槽，用小火烤絲頭尾，使其與玻璃芯粘住后剪下，尾部約50mm處用燈退火。
(4)將電絲吻合，纏于骨架，待調(diào)值時(shí)處理。
6、壓頭用火焰將引線端接頭處烤軟化，把頭壓入玻璃，并整形，使引線端全部包進(jìn)去(見(jiàn)圖6)，外表面光滑無(wú)裂紋、夾渣等，然后用萬(wàn)用表檢驗(yàn)接觸性。
7、清洗、退火(一次)a、用10%氫氧化鉀溶液煮5分鐘(KOH)，然后b、蒸餾水煮5分鐘，并用c、5%硝酸(HNO3)洗滌，然后d、用蒸餾水煮5分鐘，e、將組件豎直向下倒掛于退火架，尾絲不得松開(kāi)，各件互不碰撞，f、將退火架裝入爐內(nèi)，溫度升至620℃保持4小時(shí)，斷電源，待爐溫降至60℃以下取出。
8、粗調(diào)阻值(見(jiàn)圖7)a、將選測(cè)好的正值鉑電阻夾于轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)“標(biāo)準(zhǔn)”一端，作比較b，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至“標(biāo)準(zhǔn)”，校準(zhǔn)光標(biāo)，隨后撥至“被測(cè)”，比較光點(diǎn)位置，如阻值偏差則要用手?jǐn)Q尾絲，直至光點(diǎn)指零為止，取下被測(cè)件，c、將上述被測(cè)件裝于冰桶內(nèi)，測(cè)Ro℃值如在+0.2范圍內(nèi)為合格，可繼續(xù)調(diào)試。
9、清洗、退火(二次)清洗方法與一次清洗相同。
二次退火溫度為520℃保溫4小時(shí)，斷電、待爐溫降至60℃以下取出(見(jiàn)圖8)。
10、細(xì)調(diào)阻值(見(jiàn)圖9)a、將冰桶測(cè)試頭夾在繞阻引線上，放入冰桶降溫，30分鐘后測(cè)R(0℃)電阻值，b、如果阻值大，將甩尾絲擰麻花，阻值小，將尾絲麻花放松，反復(fù)調(diào)整至符合技術(shù)要求為止，麻花密度以1mm為2～4個(gè)為宜。
11、粘尾絲、焊點(diǎn)a、在調(diào)值后即將尾絲在燈上粘于玻璃芯，尾絲最長(zhǎng)不應(yīng)大于5mm，粘絲后把余絲剪掉，b、在兩組細(xì)絲相接處進(jìn)行焊點(diǎn)，要求兩組細(xì)絲只有一個(gè)相接點(diǎn)(見(jiàn)圖10)。
12、配陶瓷管、封裝準(zhǔn)備工作a、將陶瓷管清洗方法與上兩次相同，將陶瓷管退火950℃至自然降溫60℃時(shí)取出。
b、將要套管的鉑電阻拉尖清洗后，烘干，套管將陶瓷管套入鉑電阻，要求陶瓷管兩頭長(zhǎng)出骨架部分2～3mm，管內(nèi)填入氧化鋁粉要求氧化鋁粉要填實(shí)。
封頭將陶瓷粉與玻璃粉混合物封裝于陶瓷管兩頭(混合物比例為陶瓷粉/玻璃粉是6%∶94%)烘干后，進(jìn)行燈工燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間最長(zhǎng)不能超過(guò)30秒鐘。
13、三次退火將鉑電阻垂掛退火架上，裝入爐內(nèi)退火520℃保溫6小時(shí)，斷電待爐溫溫降至60℃后取出。
14、出廠檢測(cè)
將鉑電阻元件放入冰桶中使用QJ18a電橋測(cè)RO℃值，然后放入水沸點(diǎn)槽中測(cè)R100℃值，符合出廠標(biāo)準(zhǔn)的，方可出廠。
權(quán)利要求
1.陶瓷鉑電阻測(cè)溫元件的制造方法包括(1)玻璃棒浸蠟刻槽，刻蝕后清洗，使玻璃棒上留有均勻、光滑的螺紋槽；(2)將骨架芯自中間燒軟，分為兩段，然后在軟端整形并將引線熔埋于整形端；(3)將帶有引線的骨架芯酸煮5分鐘，并用蒸餾水煮沸5分鐘；(4)將骨架芯放入烘箱中烘干，然后(5)確定繞阻值數(shù)，將每根細(xì)繞絲一端與引線碰焊，兩絲沿螺旋槽無(wú)感并繞入槽；(6)用火焰將引線端烤軟化，把引線頭壓入玻璃并整形；(7)用堿液煮，然后蒸餾水煮，再酸煮，再蒸餾水煮進(jìn)行清洗，然后將組件豎直向下倒掛于退火架在爐中退火；(8)粗調(diào)阻值；(9)清洗、退火；(10)絲調(diào)阻值；(11)在調(diào)值后將尾絲粘于玻璃芯，要求兩組細(xì)絲只有一個(gè)相接點(diǎn)(12)配陶瓷管，封裝，將陷瓷管清洗、退火、套入鉑電阻，管內(nèi)填充氧化鋁粉，兩端用陶瓷粉與玻璃粉混合后封裝于陶瓷管兩頭，燈工燒結(jié)；(13)三次退火，出廠檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中浸蠟刻槽所用的酸為氫氟酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中酸煮用酸是5%的硝酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中堿液為10%的氫氧化鈉溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中封裝用陶瓷粉/玻璃粉為6%(重)∶94%(重)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鉑電阻測(cè)溫元件的制造方法，該方法包括以刻槽玻璃棒(1)作骨架，鉑絲(2)繞在槽內(nèi)，兩段粗鉑絲作電阻測(cè)量的引線(4)，感溫鉑絲(2)兩端分別與埋入玻璃棒中的鉑引線(4)熔接，玻璃棒外套陶瓷管(3)，兩端用玻璃粉與陶瓷粉混合物(5)封裝，玻璃棒和套管縫隙填充有氧化鋁粉(6)。
文檔編號(hào)G01K7/18GK1047733SQ89103530
公開(kāi)日1990年12月12日 申請(qǐng)日期1989年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月29日
發(fā)明者張榮考 申請(qǐng)人:北京市海淀區(qū)東升測(cè)溫元件廠