一种温度传感器及制备方法与流程

文档序号:27097099发布日期:2021-10-27 17:10阅读:214来源:国知局

1.本发明属于传感器技术领域,涉及一种温度传感器,特别是一种温度传感器及制备方法。


背景技术:

2.温度传感器安装于轨道交通的各类机车车辆牵引电机、齿轮箱、轴箱中,将被测对象的温度转化为电信号,实时提供给车载系统,是机车车辆安全运行的重要组成部分。目前,市面上所使用的温度传感器一般采用如下两种方式:方式一,如图1和图2所示,该温度传感器包括基座100,和安装于基座100上的探针组件200,以及嵌套于探针组件200上的接管300,其中,通过灌胶的方式密封基座100,通过焊接的方式固定基座100与探针组件200之间的连接,通过扣压的方式压紧接管300与探针组件200之间的连接,并通过胶体填充接管300与探针组件200在扣压后的缝隙。
3.但是,采用上述所述的连接方式,存在如下问题:第一,通过灌胶的方式实现基座100与探针组件200的封装,由于基座100采用不锈钢材料制作而成,与胶体的热膨胀系数不同,而温度传感器长期处于高低温循环的环境中,容易导致胶体与基座100发生“脱胶现象”,由此产生间隙,而与灌胶部位相对应的探针组件200表面进含有橡胶层,使得空气中的水汽通过间隙进入温度传感器的内部,老化橡胶层,降低了温度传感器使用的可靠性;第二,基座100与探针组件200之间采用焊接固定,导致探针组件200与基座100的焊接处产生焊接应力,在强振动环境下,容易发生疲劳失效;第三,探针组件200与接管300之间通过扣压连接,并通过胶体填充扣压后的缝隙,操作不便,而且容易使得探针组件200中的线缆210拉出。
4.方式二,如图3和图4,在方式一的基础上,原有基座100的灌胶口130出焊接有盖板140,且该盖板140呈长圆孔状设置。这样的结构方式,虽然解决了方式一中,当胶体与基座100发生脱胶现象后引发的水汽进入,老化探针组件200表面的橡胶层,但是,由于需要在基座100上焊接盖板140,使得基座100上仅留有一个用以连接盖板140的槽孔,而非开放式的贯穿孔,从而导致探针组件200的穿线困难,而且方式一中的焊接以及扣压所带来的问题同样没有得到较好的解决。


技术实现要素:

5.本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种无需通过焊接方式即可完成固定,并且具有较高密封性能的温度传感器。
6.本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种温度传感器,包括:基座,其上设置有相互连通的第一通道和第二通道,且第一通道呈竖直方向设置,第二通道呈水平方向设置,其中,在第一通道和第二通道的交汇处形成灌胶口,且该灌胶口沿水平方向一端呈密封设置,另一端呈开放设置;
探针组件,包括线缆,且线缆的一端为探针端,线缆的另一端为连接端,其中,探针端沿灌胶口插入至第一通道内,连接端位于第二通道的延长线上;金属套管,嵌套于线缆上,且金属套管上靠近探针端的一端为密封端,金属套管上靠近连接端的一端为开放端;密封件,外套于线缆并内套于金属套管,其中,通过扣压的方式压紧金属套管、密封件以及线缆之间的连接;接管,嵌套于探针组件上,并通过与基座螺纹连接将探针组件锁定于基座上。
7.在上述的一种温度传感器中,探针组件呈l型设置,其中,密封件靠近于探针组件的拐角处并位于第二通道的延长线上。
8.在上述的一种温度传感器中,金属套管、密封件以及线缆在扣压后,且该扣压位置呈哑铃状设置。
9.在上述的一种温度传感器中,密封件由橡胶材料制作而成。
10.本发明还提供一种温度传感器的制备方法,包括:步骤s1,组装探针组件;步骤s2,折弯探针组件,使得探针组件形成l型结构;步骤s3,将探针组件中的探针端由基座的灌胶口处插入,并沿着第一通道伸出,而探针组件的连接端位于第二通道的延伸方向上;步骤s4,将接管从探针组件的连接端套上探针组件,并与基座形成螺接配合;步骤s5,从灌胶口处灌入胶体,等胶体凝固后完成温度传感器的制备。
11.在上述的一种温度传感器的制备方法中,步骤s1包括:步骤s11,将密封件嵌套于线缆的预设位置处;步骤s12,将金属套管从线缆的探针端插入,并沿着线缆的长度方向移动;步骤s13,通过扣压的方式,压紧金属套管、密封件以及线缆之间的连接,完成探针组件的组装。
12.在上述的一种温度传感器的制备方法中,步骤s2中通过模具实现探针组件的折弯,且该模具包括折弯块,和与折弯块呈上下相对设置的旋转块,其中,该旋转块的数量为两块,呈并排设置,且两块旋转块可相对转动。
13.在上述的一种温度传感器的制备方法中,折弯块上朝向旋转块的一侧设置有弧形槽。
14.与现有技术相比,本发明的有益效果:(1)、通过接管与基座之间的螺纹连接,将温度传感器固定于基座上,无需通过焊接的方式实现探针组件与基座之间的固定,从而避免焊接应力的产生,而且探针组件的疲劳强度取决于金属套管,而金属套管的强度高于焊接的强度,进而延长温度传感器的使用寿命,并且能够实现不同长度的探针组件,以此形成不同规格的温度传感器;(2)、本发明中进行灌胶处理,不是为了起到密封作用,仅仅只是为了保证整个温度传感器的完整性,如果温度传感器长时间在高低温循环的环境中使用时,导致脱胶现象的发生,空气中的水汽由脱胶处进入,由于l型线缆的拐角处由金属套管包裹,即使水汽进入与线缆表面直接接触,也不会使得线缆表面发生老化现象,从而延长了温度传感器的使用寿命;(3)、通过在金属套管与线缆之间嵌套橡胶密封件,以橡胶密封件的形变,来保证
扣压后金属套管与线缆之间的密封效果,无需再通过胶体来填充缝隙,操作方便、可靠,而且金属套管、橡胶密封件以及线缆的扣压连接要便于接管、线缆的扣压连接;(4)、通过在折弯块上设置弧形槽,限制了探针组件在折弯时的变形,防止探针组件在折弯后发生折扁现象,保证了探针组件在折弯处的圆度。
附图说明
15.图1是现有技术中方式一中温度传感器的结构示意图。
16.图2是图1中温度传感器的剖视图。
17.图3是现有技术中方式二中温度传感器的结构示意图。
18.图4是图3中温度传感器的剖视图。
19.图5是本发明一种温度传感器的结构示意图。
20.图6是图5中温度传感器在未灌胶前的剖视图。
21.图7是图5中温度传感器在灌胶后的剖视图。
22.图8是本发明一种温度传感器的制备方法中步骤s1的结构示意图。
23.图9是本发明一种温度传感器的制备方法中步骤s21的结构示意图。
24.图10是本发明一种温度传感器的制备方法中步骤s22的结构示意图。
25.图11是本发明一种温度传感器的制备方法中步骤s3的结构示意图。
26.图12是本发明一种温度传感器的制备方法中步骤s4的结构示意图。
27.图13是本发明一种温度传感器的制备方法中步骤s5的结构示意图。
28.图中,100、基座;110、第一通道;120、第二通道;130、灌胶口;140、盖板;200、探针组件;210、线缆;211、探针端;212、连接端;220、金属套管;221、密封端;222、开放端;230、密封件;300、接管;400、模具;410、折弯块;411、弧形槽;420、旋转块。
具体实施方式
29.以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
30.需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
31.如图5至图7所示,本发明提供的一种温度传感器,包括:基座100,其上设置有相互连通的第一通道110和第二通道120,且第一通道110呈竖直方向设置,第二通道120呈水平方向设置,其中,在第一通道110和第二通道120的交汇处形成灌胶口130,且该灌胶口130沿水平方向一端呈密封设置,另一端呈开放设置;探针组件200,包括呈l型设置的线缆210,且线缆210的一端为探针端211,线缆210的另一端为连接端212,其中,探针端211沿灌胶口130插入至第一通道110内,连接端212位于第二通道120的延长线上;呈l型设置的金属套管220,且金属套管220上靠近探针端211的一端为密封端221,金属套管220上靠近连接端212的一端为开放端222;由橡胶材料制作而成的密封件230,外套于线缆210并内套于金属套管220,并靠近于金属套管220的折弯处,其中,通过扣压的方式压紧金属套管220、密封件230以及线缆210之间的连接;
接管300,嵌套于探针组件200上,并通过螺纹将探针组件200锁定于基座100上。
32.本实施例与如图1至图4所示的现有技术中的温度传感器相比较而言,其不同之处在于:第一,本实施例中通过接管300与基座100之间的螺纹连接,将温度传感器固定于基座100上,无需通过焊接的方式实现探针组件200与基座100之间的固定,从而避免焊接应力的产生,而且探针组件200的疲劳强度取决于金属套管220,而金属套管220的强度高于焊接的强度,进而延长温度传感器的使用寿命,并且能够实现不同长度的探针组件200,以此形成不同规格的温度传感器。
33.第二,现有技术中在温度传感器的基座100上进行灌胶,为了密封探针组件200中呈l型线缆210的拐角处,保证拐角处的线缆210橡胶层长时间与空气中的水汽接触而老化,所以填充胶体是为了保证温度传感器的密封效果。而本实施例中填充于基座100上的胶体不是为了起到密封作用,仅仅只是为了保证整个温度传感器的完整性,如果温度传感器长时间在高低温循环的环境中使用时,而导致脱胶现象的发生,空气中的水汽由脱胶处进入,由于l型线缆210的拐角处由金属套管220包裹,即使水汽进入与线缆210表面直接接触,也不会使得线缆210表面发生老化现象,从而延长了温度传感器的使用寿命,使得灌胶的作用不在于密封,降低了灌胶工艺的要求,进而降低温度传感器的制造成本。
34.第三,现有技术中,在密封探针组件200与接管300之间的间隙时,通过扣压的方式压紧探针组件200与接管300的连接处,并通过胶体密封扣压后的间隙,操作较为复杂,而本实施例中,虽然同样采用扣压的方式,但是本实施例中的扣压位置在于金属套管220与嵌套有密封件230位置的线缆210之间,以密封件230的形变,来保证扣压后金属套管220与线缆210之间的密封效果,无需再通过胶体来填充缝隙,操作方便、可靠,而且金属套管220、密封件230以及线缆210的扣压连接要便于接管300、线缆210的扣压连接。
35.本发明提供的一种温度传感器,无需通过焊接即可实现探针组件200与基座100之间的连接,并且具有较高的密封效果,延长了温度传感器的使用寿命。
36.优选地,金属套管220、密封件230以及线缆210在扣压后,且该扣压位置呈哑铃状设置。
37.本发明还提供一种温度传感器的制备方法,包括:步骤s1,如图6、图8所示,组装探针组件200;步骤s2,如图6、图9以及图10所示,折弯探针组件200,使得探针组件200形成l型结构;步骤s3,如图6、图11所示,将探针组件200中的探针端211由基座100的灌胶口130处插入,并沿着第一通道110伸出,而探针组件200的连接端212位于第二通道120的延伸方向上;步骤s4,如图6、图12所示,将接管300从探针组件200的连接端212套上探针组件200,并与基座100形成螺接配合;步骤s5,如图6、图13所示,从灌胶口130处灌入胶体,等胶体凝固后完成温度传感器的制备。
38.进一步优选地,如图6、图8所示,步骤s1包括:步骤s11,将密封件230嵌套于线缆210的预设位置处;
步骤s12,将金属套管220从线缆210的探针端211插入,并沿着线缆210的长度方向移动;步骤s13,通过扣压的方式,压紧金属套管220、密封件230以及线缆210之间的连接,完成探针组件200的组装。
39.进一步优选地,如图6、图9以及图10所示,步骤s2包括:步骤s21,如图6、图9所示,将步骤s1的探针组件200放置于模具400上,且该模具400包括折弯块410,和与折弯块410呈上下相对设置的旋转块420,其中,该旋转块420的数量为两块,呈并排设置,且两块旋转块420可相对转动;步骤s22,如图6、图9以及图10所示,折弯块410下移,将位于旋转块420上的条状探针组件200,折弯形成l型探针组件200,其中,两个旋转块420相对旋转。
40.进一步优选地,折弯块410上朝向旋转块420的一侧设置有弧形槽411。
41.在本实施例中,通过在折弯块410上设置弧形槽411,限制了探针组件200在折弯时的变形,防止探针组件200在折弯后发生折扁现象,保证了探针组件200在折弯处的圆度。
42.需要说明的是,在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
44.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
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