一种基于石墨烯材料的温度传感器的制作方法

1.本实用新型涉及温度传感器技术领域，具体的说是一种基于石墨烯材料的温度传感器。


背景技术：

2.温度传感器根据测量方式可以分为接触式和非接触式两大类，其中接触式主要有热电偶式温度传感器、电阻式温度传感器；非接触式温度传感器主要有红外温度传感器和辐射温度传感器。电阻式温度传感器又可分为金属电阻式温度传感器以及半导体电阻式温度传感器。金属电阻式温度传感器使用材料主要有铂、金、铜、镍等纯金属材料，以及磷青铜等合金；半导体温度式传感器材料则主要采用碳、锗、陶瓷等。
3.就目前而言，电阻式温度传感器仍是较为精确的温度传感器，目前的使用温区一般是1k～1000k左右，其差可低到万分之一摄氏度，并且它的精度极高，性能也稳定，但是缺点在于热惯性较大，响应时间较长，因而当温度变化时，温度传感器需要一定的反应测量时间，特别是当温度降低时，金属电阻无法快速散热，从而使电阻温度高于实际温度，容易造成测量误差。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的问题，本实用新型提供了一种基于石墨烯材料的温度传感器，解决了目前温度传感器测温反应时间较长的问题。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于石墨烯材料的温度传感器，包括壳体，所述壳体的内部安装有石墨烯电阻，所述壳体的顶端固定安装有端盖，所述端盖上设置有若干均匀分布的通孔，所述壳体内部的下端固定安装有位于石墨烯电阻下方的散热陶瓷片，所述散热陶瓷片的底面连接有若干均匀分布的散热鳍片，且所述散热鳍片的底端延伸到所述壳体底端的外侧面，所述石墨烯电阻的底端连接有两组引脚，且两组所述引脚均穿过所述散热陶瓷片延伸到壳体的外部。
6.进一步的，所述壳体的内部固定安装有位于所述石墨烯电阻上方的导热陶瓷片。
7.进一步的，所述导热陶瓷片和散热陶瓷片之间安装有位于石墨烯电阻外圈的耐高温密封垫。
8.进一步的，所述石墨烯电阻的底面一体化设置有两组引脚连接凸点，两组所述引脚的顶端分别与两组引脚连接凸点对接连接。
9.进一步的，所述引脚和所述散热鳍片与壳体的连接处均安装有耐高温密封圈。
10.本实用新型的有益效果：
11.本实用新型使用石墨烯材料作为测温电阻，石墨烯材料拥有高达5300w/(m
·
k)的热导率，所以它对于温度的响应时间非常短，因而当测试环境的温度发生变化时，以石墨烯材料为电阻的温度传感器可随之快速测出当前温度，进而提高测温效率；石墨烯电阻的底面设置有散热机构，可提高石墨烯电阻的散热效率，当测试环境的温度降低，使得传导到石
墨烯电阻的热量减小时，石墨烯电阻可快速降低到相应温度，从而进一步提高石墨烯电阻的测温效率以及测量精度。
附图说明
12.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图2为本实用新型的剖视图；
15.图中：1、壳体；2、端盖；3、通孔；4、引脚；5、散热鳍片；6、石墨烯电阻；7、导热陶瓷片；8、散热陶瓷片；9、引脚连接凸点；10、耐高温密封垫。
具体实施方式
16.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
17.如图1-2所示，本实用新型所述的一种基于石墨烯材料的温度传感器，包括壳体1，所述壳体1的内部安装有石墨烯电阻6，所述壳体1的顶端固定安装有端盖2，所述端盖2上设置有若干均匀分布的通孔3，所述壳体1内部的下端固定安装有位于石墨烯电阻6下方的散热陶瓷片8，所述散热陶瓷片8的底面连接有若干均匀分布的散热鳍片5，且所述散热鳍片5的底端延伸到所述壳体1底端的外侧面，所述石墨烯电阻6的底端连接有两组引脚4，且两组所述引脚4均穿过所述散热陶瓷片8延伸到壳体1的外部。
18.所述壳体1的内部固定安装有位于所述石墨烯电阻6上方的导热陶瓷片7，导热陶瓷片7与散热陶瓷片8可分别对石墨烯电阻6的上下面进行防护，防止石墨烯电阻6直接与外界环境接触，同时导热陶瓷片7和散热陶瓷片8具有良好的导热性能，可确保石墨烯电阻6的导热及散热效果。
19.所述导热陶瓷片7和散热陶瓷片8之间安装有位于石墨烯电阻6外圈的耐高温密封垫10，可提高导热陶瓷片7和散热陶瓷片8连接的密封性，从而提高对石墨烯电阻6的密封防护效果。
20.所述石墨烯电阻6的底面一体化设置有两组引脚连接凸点9，两组所述引脚4的顶端分别与两组引脚连接凸点9对接连接，通过设置引脚连接凸点9方便引脚4与石墨烯电阻6的连接。
21.所述引脚4和所述散热鳍片5与壳体1的连接处均安装有耐高温密封圈，可提高引脚4和所述散热鳍片5与壳体1接缝处的密封性，防止灰尘水汽等通过接缝进入壳体1内。
22.具体的，本实用新型使用时，温度传感器安装于需要测试的环境中，且端盖2正对测温端，再将引脚4接入测温电路；当外部温度信号作用端盖2表面时，温度信号会通过通孔3加快传递到壳体1内，并由导热陶瓷片7将温度信号快速传递给石墨烯电阻6，石墨烯电阻6受温度的影响，其材料内部的电声子耦合强度、声子散射强度发生改变，从而导致石墨烯电阻6的电导率发生改变，通过测温电路检测石墨烯电阻6内的电流变化即可测得外部施加的温度值；同时，散热陶瓷片8和散热鳍片5辅助为石墨烯电阻6进行散热，防止石墨烯电阻6内热量持续积聚温度高于外界实际温度，同时当温度降低时，石墨烯电阻6可通过散热机构快速散热，从而使其温度始终与外界温度保持一致，可提高石墨烯电阻6的测温效率以及测量
精度。
23.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种基于石墨烯材料的温度传感器，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)的内部安装有石墨烯电阻(6)，所述壳体(1)的顶端固定安装有端盖(2)，所述端盖(2)上设置有若干均匀分布的通孔(3)，所述壳体(1)内部的下端固定安装有位于石墨烯电阻(6)下方的散热陶瓷片(8)，所述散热陶瓷片(8)的底面连接有若干均匀分布的散热鳍片(5)，且所述散热鳍片(5)的底端延伸到所述壳体(1)底端的外侧面，所述石墨烯电阻(6)的底端连接有两组引脚(4)，且两组所述引脚(4)均穿过所述散热陶瓷片(8)延伸到壳体(1)的外部。2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯材料的温度传感器，其特征在于，所述壳体(1)的内部固定安装有位于所述石墨烯电阻(6)上方的导热陶瓷片(7)。3.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯材料的温度传感器，其特征在于，所述导热陶瓷片(7)和散热陶瓷片(8)之间安装有位于石墨烯电阻(6)外圈的耐高温密封垫(10)。4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯材料的温度传感器，其特征在于，所述石墨烯电阻(6)的底面一体化设置有两组引脚连接凸点(9)，两组所述引脚(4)的顶端分别与两组引脚连接凸点(9)对接连接。5.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯材料的温度传感器，其特征在于，所述引脚(4)和所述散热鳍片(5)与壳体(1)的连接处均安装有耐高温密封圈。

技术总结
本实用新型涉及温度传感器技术领域，具体的说是一种基于石墨烯材料的温度传感器，包括壳体，壳体的内部安装有石墨烯电阻，壳体的顶端固定安装有端盖，端盖上设置有若干均匀分布的通孔，壳体内部的下端固定安装有位于石墨烯电阻下方的散热陶瓷片，散热陶瓷片的底面连接有若干均匀分布的散热鳍片，且散热鳍片的底端延伸到壳体底端的外侧面，石墨烯电阻的底端连接有两组引脚，且两组引脚均穿过散热陶瓷片延伸到壳体的外部；本实用新型使用石墨烯材料作为测温电阻，石墨烯材料拥有高达5300W/(m


技术研发人员：许仕铭 苏至灵 李少瑛 吴仪婷 李炜婷 陈俊杰
受保护的技术使用者：许仕铭
技术研发日：2022.04.24
技术公布日：2022/10/13