一种引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构

1.本发明属于薄膜传感器技术领域，涉及一种引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构。


背景技术：

2.在航空航天、钢铁冶金等领域，在结构件的设计及验证试验中，通常需要测试高温流道中的温度参数，因此需要一种涉及高温流场环境的温度测量装置，然而现有技术中类似的公开存在一定的缺陷，如传感器对高温流场环境扰流、安装不便等，测量的稳定性较差。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构，该结构能够满足高温流场环境下的温度测量，同时安装较为方便。
4.为达到上述目的，本发明所述的引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构包括耐高温柱状陶瓷基底、耐高温金属螺纹套管、耐高温绝缘陶瓷引线固定套管及螺帽；
5.所述耐高温柱状陶瓷基底的上端为平面结构，耐高温柱状陶瓷基底的下端自耐高温金属螺纹套管的上端插入于耐高温金属螺纹套管内，耐高温绝缘陶瓷引线固定套管自耐高温金属螺纹套管的下端插入于耐高温金属螺纹套管内，且耐高温柱状陶瓷基底的下端插入于耐高温绝缘陶瓷引线固定套管的上端内，螺帽套接于耐高温金属螺纹套管的下端上；耐高温金属螺纹套管的外壁设置有外螺纹，耐高温柱状陶瓷基底的外壁上沿轴向分别设置有两个直槽，其中，一个直槽内设置有正极敏感薄膜，另一个直槽内设置有负极敏感薄膜。
6.还包括引线，引线包括第一金属引线及第二金属引线，其中，第一金属引线的端部穿过螺帽以及耐高温绝缘陶瓷引线固定套管后与正极敏感薄膜相连接，第二金属引线的端部穿过螺帽以及耐高温绝缘陶瓷引线固定套管后与负极敏感薄膜相连接。
7.耐高温绝缘陶瓷引线固定套管内设置有限位板，其中，限位板上设置有用于供第一金属引线及第二金属引线穿过的两个引线孔。
8.耐高温绝缘陶瓷引线固定套管的内壁与耐高温柱状陶瓷基底的外壁之间通过高温绝缘胶相连接。
9.正极敏感薄膜及负极敏感薄膜位于耐高温绝缘陶瓷引线固定套管内的部分的长度均为5-10mm。
10.两个直槽相对分布。
11.所述耐高温柱状陶瓷基底的材质为氧化铝或者碳化硅。
12.负极敏感薄膜的材料为snbite。
13.正极敏感薄膜的材质为mgagsb。
14.耐高温金属螺纹套管的材质为钨合金、钼合金或不锈钢。
15.本发明具有以下有益效果：
16.本发明所述的引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构在具体操作时，采用耐高温柱状陶瓷基底，其中，耐高温柱状陶瓷基底的上端为平面结构，对高温流场低扰流，满足高温流场环境下的温度测量要求。另外，负极敏感薄膜及正极敏感薄膜分别位于两个直槽内，在安装时，只需将引线与负极敏感薄膜及正极敏感薄膜相连接，且连接点位于直槽内，安装较为牢固，减少拉拽对连接点的损伤，同时需要说明的是，耐高温金属螺纹套管的外壁设置有外螺纹，便于本发明的安装，结构简单，操作方便，实用性极强。
附图说明
17.图1为本发明结构示意图；
18.图2为本发明剖面图；
19.图3为本发明端面示意图；
20.图4为耐高温绝缘陶瓷引线固定套管11示意图。
21.其中，1为正极敏感薄膜、2为负极敏感薄膜、3为耐高温柱状陶瓷基底、4为耐高温金属螺纹套管、5为直槽、6为感知温度区域、7为冷端引线区域、8为第一金属引线、9为第二金属引线、10为引线、11为耐高温绝缘陶瓷引线固定套管、12为引线孔、13为外螺纹、14为螺帽。
具体实施方式
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
23.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
24.参考图1至图4，本发明所述的引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构包括引线10、耐高温柱状陶瓷基底3、耐高温金属螺纹套管4、耐高温绝缘陶瓷引线固定套管11及螺帽14；
25.耐高温柱状陶瓷基底3的下端自耐高温金属螺纹套管4的上端插入于耐高温金属螺纹套管4内，耐高温绝缘陶瓷引线固定套管11自耐高温金属螺纹套管4的下端插入于耐高温金属螺纹套管4内，且耐高温柱状陶瓷基底3的下端插入于耐高温绝缘陶瓷引线固定套管11的上端内；
26.耐高温金属螺纹套管4的外壁设置有外螺纹13，螺帽14套接于耐高温金属螺纹套管4的下端上；
27.耐高温柱状陶瓷基底3的外壁上沿轴向分别设置有两个直槽5，其中，一个直槽5内
设置有正极敏感薄膜1，另一个直槽5内设置有负极敏感薄膜2，其中，正极敏感薄膜1的上端及负极敏感薄膜2的上端所在区域形成感知温度区域6，正极敏感薄膜1的下端及负极敏感薄膜2的下端所在区域形成冷端引线区域7，冷端引线区域7可以连接耐高温引线引出热电势，形成探针式薄膜热电偶。
28.引线10包括第一金属引线8及第二金属引线9，其中，第一金属引线8的端部穿过螺帽14以及耐高温绝缘陶瓷引线固定套管11后与正极敏感薄膜1相连接，第二金属引线9的端部穿过螺帽14以及耐高温绝缘陶瓷引线固定套管11后与负极敏感薄膜2相连接。
29.需要说明的是，两个直槽5相对分布，耐高温绝缘陶瓷引线固定套管11内设置有限位板，其中，限位板上设置有用于供第一金属引线8及第二金属引线9穿过的两个引线孔12，通过引线孔12以及限位板对第一金属引线8及第二金属引线9进行限位，减少运输振动以及其他外力拉拽对引线接点的损伤。
30.正极敏感薄膜1及负极敏感薄膜2位于耐高温绝缘陶瓷引线固定套管11内的部分的长度均为5-10mm；所述耐高温柱状陶瓷基底3的上端为平面结构，降低对测试热流温度场的干扰，所述耐高温柱状陶瓷基底3的材质为氧化铝或者碳化硅，正极敏感薄膜1的材质为mgagsb，负极敏感薄膜2的材料为snbite；耐高温金属螺纹套管4的材质为钨合金、钼合金或不锈钢。
31.所述引线10带有绝缘层及屏蔽层，为电磁屏蔽导线，可抗电磁干扰。耐高温绝缘陶瓷引线固定套管11的内壁与耐高温柱状陶瓷基底3的外壁之间通过高温绝缘胶相连接。


技术特征：
1.一种引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构，其特征在于，包括耐高温柱状陶瓷基底(3)、耐高温金属螺纹套管(4)、耐高温绝缘陶瓷引线固定套管(11)及螺帽(14)；所述耐高温柱状陶瓷基底(3)的上端为平面结构，耐高温柱状陶瓷基底(3)的下端自耐高温金属螺纹套管(4)的上端插入于耐高温金属螺纹套管(4)内，耐高温绝缘陶瓷引线固定套管(11)自耐高温金属螺纹套管(4)的下端插入于耐高温金属螺纹套管(4)内，且耐高温柱状陶瓷基底(3)的下端插入于耐高温绝缘陶瓷引线固定套管(11)的上端内，螺帽(14)套接于耐高温金属螺纹套管(4)的下端上；耐高温金属螺纹套管(4)的外壁设置有外螺纹(13)，耐高温柱状陶瓷基底(3)的外壁上沿轴向分别设置有两个直槽(5)，其中，一个直槽(5)内设置有正极敏感薄膜(1)，另一个直槽(5)内设置有负极敏感薄膜(2)。2.根据权利要求1所述的引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构，其特征在于，还包括引线(10)，引线(10)包括第一金属引线(8)及第二金属引线(9)，其中，第一金属引线(8)的端部穿过螺帽(14)以及耐高温绝缘陶瓷引线固定套管(11)后与正极敏感薄膜(1)相连接，第二金属引线(9)的端部穿过螺帽(14)以及耐高温绝缘陶瓷引线固定套管(11)后与负极敏感薄膜(2)相连接。3.根据权利要求2所述的引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构，其特征在于，耐高温绝缘陶瓷引线固定套管(11)内设置有限位板，其中，限位板上设置有用于供第一金属引线(8)及第二金属引线(9)穿过的两个引线孔(12)。4.根据权利要求1所述的引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构，其特征在于，耐高温绝缘陶瓷引线固定套管(11)的内壁与耐高温柱状陶瓷基底(3)的外壁之间通过高温绝缘胶相连接。5.根据权利要求1所述的引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构，其特征在于，正极敏感薄膜(1)及负极敏感薄膜(2)位于耐高温绝缘陶瓷引线固定套管(11)内的部分的长度均为5-10mm。6.根据权利要求1所述的引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构，其特征在于，两个直槽(5)相对分布。7.根据权利要求1所述的引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构，其特征在于，所述耐高温柱状陶瓷基底(3)的材质为氧化铝或者碳化硅。8.根据权利要求1所述的引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构，其特征在于，负极敏感薄膜(2)的材料为snbite。9.根据权利要求1所述的引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构，其特征在于，正极敏感薄膜(1)的材质为mgagsb。10.根据权利要求1所述的引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构，其特征在于，耐高温金属螺纹套管(4)的材质为钨合金、钼合金或不锈钢。

技术总结
本发明公开了一种引线加固型探针式薄膜热电偶的封装结构，所述耐高温柱状陶瓷基底的上端为平面结构，耐高温柱状陶瓷基底的下端自耐高温金属螺纹套管的上端插入于耐高温金属螺纹套管内，耐高温绝缘陶瓷引线固定套管自耐高温金属螺纹套管的下端插入于耐高温金属螺纹套管内，且耐高温柱状陶瓷基底的下端插入于耐高温绝缘陶瓷引线固定套管的上端内，螺帽套接于耐高温金属螺纹套管的下端上；耐高温金属螺纹套管的外壁设置有外螺纹，耐高温柱状陶瓷基底的外壁上沿轴向分别设置有两个直槽，其中，一个直槽内设置有正极敏感薄膜，另一个直槽内设置有负极敏感薄膜，该结构能够满足高温流场环境下的温度测量，同时安装较为方便。同时安装较为方便。同时安装较为方便。


技术研发人员：田边 刘江江 刘兆钧 张仲恺 雷嘉明 马荣 蔡荣富 李水敏 赵立波 林启敬 蒋庄德
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2022.08.30
技术公布日：2022/12/1