本主題技術(shù)涉及溫度傳感器領(lǐng)域，本主題技術(shù)進一步涉及一種開口式高速響應(yīng)溫度傳感器水泥灌封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、本主題高溫傳感器主要應(yīng)用于發(fā)動機后處理系統(tǒng)，即發(fā)動機排放控制系統(tǒng)。

2、大多數(shù)情況下，高溫傳感器長期暴露于發(fā)動機排放氣體，其中高溫傳感器的金屬保護殼與排放氣體直接接觸，通過金屬保護殼將排氣熱量從外部傳遞到內(nèi)部介質(zhì)，進一步傳遞給內(nèi)部溫度感測元件，內(nèi)部溫度感測元件可以是正溫度系數(shù)(ptc)電阻。

3、通常，發(fā)動機排氣系統(tǒng)因發(fā)動機工況變動通常表現(xiàn)出冷熱快速交變和劇烈震動的環(huán)境特質(zhì)。因此，高溫傳感器長期受極高的加熱和冷卻溫度梯度影響，這些溫度梯度導(dǎo)致傳感器的金屬保護殼、內(nèi)部填充物和連接導(dǎo)線等不同材料之間出現(xiàn)極端的壓縮和拉伸應(yīng)力。應(yīng)力長期作用附加震動負載可能導(dǎo)致內(nèi)部溫度傳感元件及各組件的疲勞損壞。

4、森薩塔專利cn106323495a和cn114878024a公開了一種溫度傳感器及制造的方法。其中，溫度傳感元件固定在支持結(jié)構(gòu)中，支持結(jié)構(gòu)在底端部中沿有底金屬保護罩的軸向方向永遠可動。有底金屬保護罩內(nèi)部覆蓋有涂層(如硬脂酸鎂)，支持結(jié)構(gòu)與金屬保護罩圖層之間存在滑動間隙，溫度傳感元件的支持結(jié)構(gòu)與有底金屬保護罩之間點接觸(在金屬保護罩兩側(cè))，以減輕支持結(jié)構(gòu)與金屬保護罩的摩擦作用力，其有底金屬保護罩是閉口式的。

5、綜上，現(xiàn)有技術(shù)很好解決了熱應(yīng)力耦合帶來的產(chǎn)品壽命問題，但因金屬保護罩與溫度傳感元件之間存在“閉口”“點接觸”“支撐結(jié)構(gòu)”和“滑動間隙”等因素，使得產(chǎn)品的感測響應(yīng)性能不理想。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型提出一種開口式高速響應(yīng)溫度傳感器水泥灌封結(jié)構(gòu)，其目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的感測響應(yīng)遲緩的技術(shù)缺陷。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種開口式高速響應(yīng)溫度傳感器水泥灌封結(jié)構(gòu)，包括金屬保護罩，所述金屬保護罩內(nèi)裝配有溫度傳感元件、水泥灌封結(jié)構(gòu)體、溫度傳感元件引腳和電氣導(dǎo)線；所述溫度傳感元件包括溫度傳感元件電氣端和溫度傳感器元件感測端，所述水泥灌封結(jié)構(gòu)體灌封的主體為所述溫度傳感元件電氣端、所述溫度傳感元件引腳和所述電氣導(dǎo)線；所述溫度傳感器元件感測端靠近金屬保護罩頭部，所述金屬保護罩頭部為開口結(jié)構(gòu)，所述溫度傳感器元件感測端直接與待測介質(zhì)接觸；金屬保護罩尾部連接有金屬管。

3、作為上述技術(shù)方案的進一步描述：所述金屬保護罩頭部為“十字”型開口式。

4、作為上述技術(shù)方案的進一步描述：所述金屬保護罩頭部的開口方式是圓孔或方孔。

5、作為上述技術(shù)方案的進一步描述：所述金屬管內(nèi)裝配有密封體、所述電氣導(dǎo)線和絕緣支撐材料；密封體和水泥灌封結(jié)構(gòu)體接觸面有陶瓷粘合劑粘接密封，密封體和電氣導(dǎo)線接觸面有陶瓷粘合劑粘接密封，確保待測介質(zhì)不進入絕緣支撐材料內(nèi)。

6、本實用新型具有如下有益效果：

7、1.金屬保護罩頭部采用“十字”型開口結(jié)構(gòu)，同時溫度傳感器元件采用“半封裝”加固方案，在減少開口結(jié)構(gòu)阻塞的同時，也使待測介質(zhì)與溫度傳感器元件直接接觸，以提高熱傳導(dǎo)效應(yīng)和響應(yīng)時間。

8、2采用“水泥灌封”方案，對溫度傳感器元件引線和電氣導(dǎo)線進行保護，以提高開口環(huán)境下的防腐蝕能力，提高產(chǎn)品壽命。

技術(shù)特征：

1.一種開口式高速響應(yīng)溫度傳感器水泥灌封結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括金屬保護罩(5)，所述金屬保護罩(5)內(nèi)裝配有溫度傳感元件(2)、水泥灌封結(jié)構(gòu)體(3)、溫度傳感元件引腳(1)和電氣導(dǎo)線(4)；所述溫度傳感元件(2)包括溫度傳感元件電氣端(21)和溫度傳感器元件感測端(22)，所述水泥灌封結(jié)構(gòu)體(3)灌封的主體為所述溫度傳感元件電氣端(21)、所述溫度傳感元件引腳(1)和所述電氣導(dǎo)線(4)；所述溫度傳感器元件感測端(22)靠近金屬保護罩頭部(51)，所述金屬保護罩頭部(51)為開口結(jié)構(gòu)，所述溫度傳感器元件感測端(22)直接與待測介質(zhì)接觸；金屬保護罩尾部(52)連接有金屬管(8)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開口式高速響應(yīng)溫度傳感器水泥灌封結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述金屬保護罩頭部(51)為“十字”型開口式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開口式高速響應(yīng)溫度傳感器水泥灌封結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述金屬保護罩頭部(51)的開口方式是圓孔或方孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開口式高速響應(yīng)溫度傳感器水泥灌封結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述金屬管(8)內(nèi)裝配有密封體(6)、所述電氣導(dǎo)線(4)和絕緣支撐材料(7)；密封體(6)和水泥灌封結(jié)構(gòu)體(3)接觸面有陶瓷粘合劑粘接密封，密封體(6)和電氣導(dǎo)線(4)接觸面有陶瓷粘合劑粘接密封，確保待測介質(zhì)不進入絕緣支撐材料(7)內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及溫度傳感器領(lǐng)域，具體為一種開口式高速響應(yīng)溫度傳感器水泥灌封結(jié)構(gòu)，包括金屬保護罩，所述金屬保護罩內(nèi)裝配有溫度傳感元件、水泥灌封結(jié)構(gòu)體、溫度傳感元件引腳和電氣導(dǎo)線；所述溫度傳感元件包括溫度傳感元件電氣端和溫度傳感器元件感測端，所述水泥灌封結(jié)構(gòu)體灌封的主體為所述溫度傳感元件電氣端、所述溫度傳感元件引腳和所述電氣導(dǎo)線，所述溫度傳感器元件感測端直接與待測介質(zhì)接觸。本技術(shù)采用“水泥灌封”方案對溫度傳感器元件實現(xiàn)“半封裝”加固，減少開口結(jié)構(gòu)阻塞，使待測介質(zhì)與溫度傳感器元件直接接觸，以提高熱傳導(dǎo)效應(yīng)和響應(yīng)時間；同時對溫度傳感器元件引線和電氣導(dǎo)線進行保護，提高開口環(huán)境下的防腐蝕能力。

技術(shù)研發(fā)人員：李克,沈艷,吳辰,劉海東,李志,施嘉
受保護的技術(shù)使用者：尚泰傳感科技（南通）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240319
技術(shù)公布日：2024/10/21