专利名称:改进型插片式热流计传感器的制作方法
技术领域:
本专利是测量热量〔热流〕的转移输送的仪器,属于热阻式热流计传感器(测头),其原理是众多的热电偶串联形成的热电堆。
背景技术:
现有的热流计测头的制作有三种形式,1。是用金属丝〔如康铜〕先在众多的绝缘板条(插片)上绕线圈,然后将此金属丝线圈的一半镀上另一种金属〔如铜〕,在绝缘板条的两面形成众多串联的热电偶——即串联的热电偶线圈。2。经中国专利数据库和美国专利数据库96--2002用标题〔TITTLE〕热流计和thermopile检索,没有发现线圈式热流计,现美国专利的热流计测头为保证线路参数一致规范,都是用半导体技术制成线长一致、电阻、电容、电感一致,可以保证各个测头的一致性,成本和精度都很高。3。发明人在2002.12.27日申请的02294987.9号专利设计了一种新型的平面绕线式热流计测头——其不绕线圈,提高了参数的一致性和精度。
半导体热流计测头由于成本太高仅能用在高端领域。
绕线式热流计测头由于较低的成本和适用范围广,长期大量的占领着通用热流计测头的市场,但绕线工艺的精度限制使其参数的一致性和精度受到限制。
发明内容
为了提高热流计测头的精度同时保持低成本,本专利在02294987.9号专利的基础上采用印刷电路布线取代绕线工艺,提高热流计传感器的参数和测量精度。
改进型插片式热流计传感器有热电堆,是这样实现的用印刷电路工艺在镀上或复合上一层金属(如康铜)的绝缘柔性薄膜(如塑料膜)上——即薄膜金属复合面上,蚀刻一根纵向边较长底边短的正反相连的多个U形或V形连接的金属线条且在该线条上纵向分段间隔电镀有另一种金属(如铜),该镀层在横向平行,形成两种金属串联的热电偶接头——即热电堆基片;上述热电堆线段的长度方向即纵向作为经线,多片绝缘插片象纬线一样以各经线并列的热电偶接头为中心线横向并列的穿破薄膜插入经线间,使并列的相邻的经线一根在插片上另一根在下、同一根经线的热电偶接头如波浪一般上下起伏——经纬如编织状;形成热电堆;
绝缘保护面板粘贴在热电堆的两面。
本专利与现有技术比有以下实质性的改进;利用插片的便捷、低成本,结合以现代电子印刷电路取代传统绕线,线路更加规范线长、电镀、电阻、电容、电感的精度有实质性的提高;生产更加规范、效率提高,成本降低。
图1是线路平面示意图。
图2是部分插片布置平面示意图。
图3是热电堆的正面示意图。
薄膜[1]做印刷电路的基层,印刷电路金属线〔2〕作经线,分段镀上另一种金属〔3〕,插片〔5〕作纬线,热电偶接头[4],面板〔6〕。
具体实施方式
见图1 用印刷电路工艺蚀刻成附在薄膜[1]上的金属线〔2〕是多个正反相连的U或V形连线,金属线〔2〕纵向边画分成N份的分段,将1,3,5,.....或2,4,6,......的分段镀上另一种金属〔3〕;形成热电堆基片;见图2 插片〔5〕作纬线,热电堆基片的各纵向金属线作经线,插片〔5〕以横向并列的热电偶接头[4]为中心线横向并列的穿破薄膜(在穿过处扎一小口),并列的相邻的金属线〔2〕作经线一根在插片上另一根在下,同一根经线的热电偶接头依次在相邻插片的上下如波浪一般起伏——经纬如编织状。形成热电堆;见图3 热电堆的正面示意图,图中小圆圈表示热电偶接头[4],插片〔5〕作为纬线使热电偶接头依次在相邻插片的上下如波浪一般起伏,面板〔6〕粘贴在两面保护热电堆;由于插片两面的热阻差,从而使一根线上相邻的热电偶接头上的温度变化也如0-1数字信号波形一般连续高低起伏,形成一根线串联的热电堆;从线的两端检测热电偶产生的温差电流或电压,即可确定通过的热流量。
权利要求1.改进型插片式热流计传感器有热电堆,其特征是用印刷电路工艺在薄膜金属复合面上蚀刻的一根纵向边较长底边短的正反相连的多个U形或V形连接的金属线条且在该线条上纵向分段间隔电镀有另一种金属,该镀层在横向平行,形成两种金属串联的热电偶接头即热电堆基片;上述热电堆线段的长度方向即纵向作为经线,多片绝缘插片象纬线一样以各经线并列的热电偶接头为中心线横向并列的穿破薄膜插入经线间,使并列的相邻的经线一根在插片上另一根在下、同一根经线的热电偶接头如波浪一般上下起伏——经纬如编织状;形成热电堆。
专利摘要改进型插片式热流计传感器有热电堆,其特征是用印刷电路工艺在薄膜金属复合面上,蚀刻一根纵向边较长底边短的正反相连的多个U形或V形连接的金属线条且在该线条上纵向分段间隔电镀有另一种金属,该镀层在横向平行,形成两种金属串联的热电偶接头--即热电堆基片;上述热电堆线段的长度方向即纵向作为经线,多片绝缘插片象纬线一样以各经线并列的热电偶接头为中心线横向并列的穿破薄膜插入经线间,使并列的相邻的经线一根在插片上另一根在下、同一根经线的热电偶接头如波浪一般上下起伏--经纬如编织状;形成热电堆。
文档编号G01K3/00GK2704834SQ20032010102
公开日2005年6月15日 申请日期2003年10月8日 优先权日2003年10月8日
发明者廖亚非, 胡岱文 申请人:重庆大学