一種提高溫度傳感器動(dòng)態(tài)性能的感測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種感測(cè)裝置，尤其涉及一種和溫度傳感器相配合使用的用于提高溫度傳感器動(dòng)態(tài)性能的感測(cè)裝置，屬于溫度檢測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]溫度傳感器測(cè)量被測(cè)流體的溫度，往往是把溫度傳感器的測(cè)溫探頭直接和被測(cè)流體相接觸，即測(cè)溫探頭的感測(cè)端與被測(cè)流體間為點(diǎn)接觸，溫度傳感器實(shí)際測(cè)量的近似于被測(cè)流體中一個(gè)點(diǎn)域的溫度。當(dāng)流體流動(dòng)時(shí)，經(jīng)過測(cè)溫探頭的感測(cè)端點(diǎn)的流體的溫度變化，溫度傳感器檢測(cè)的溫度隨之變化，無法檢測(cè)局域的平均溫度。一般情況，被測(cè)流體的溫度分布是不均勻，如空氣、水等，當(dāng)被測(cè)流體的溫度達(dá)到控制要求，但由于溫度分布不均勻的被測(cè)流體流動(dòng)時(shí)，使得溫度傳感器檢測(cè)的溫度忽高忽低、頻繁波動(dòng)，競(jìng)而導(dǎo)致溫度控系統(tǒng)頻繁動(dòng)作，造成被控流體的溫度產(chǎn)生波動(dòng)。如，對(duì)于室溫的控制，首先，會(huì)使室內(nèi)溫度頻繁波動(dòng)，忽冷忽熱，讓人們感覺極其不舒服，有時(shí)還可能會(huì)影響人們的健康；其次，溫度分布不均勻的被測(cè)流體流動(dòng)時(shí)，溫度傳感器所檢測(cè)的溫度忽高忽低，導(dǎo)致溫度控系統(tǒng)頻繁動(dòng)作，會(huì)使被測(cè)流體的溫度達(dá)到控制目標(biāo)溫度經(jīng)歷更長(zhǎng)的時(shí)間，常常需要8分鐘以上；再次，溫控器的控制電路產(chǎn)生的熱量，導(dǎo)致溫度傳感器檢測(cè)的被測(cè)流體的溫度發(fā)生漂移，使得被測(cè)流體的實(shí)際溫度低于控制目標(biāo)溫度，其誤差達(dá)4度以上?，F(xiàn)有的溫度傳感器檢測(cè)被測(cè)流體的溫度的方式?jīng)Q定了溫控器的控制時(shí)效性及控制精度較低，進(jìn)而影響人們對(duì)溫度的舒適度和滿意程度。
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的儲(chǔ)多問題，亟需開發(fā)一種與溫度傳感器相配合使用的以增大被測(cè)流體檢測(cè)面積的控制響應(yīng)時(shí)間短的用于提高溫度傳感器動(dòng)態(tài)性能的感測(cè)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提高溫度傳感器的動(dòng)態(tài)性能；一方面增加溫度傳感器和被測(cè)流體間的接觸面積，使溫度傳感器可以檢測(cè)一個(gè)較大區(qū)域(局域)的平均溫度，減少溫度分布不均勻的被測(cè)流體流動(dòng)導(dǎo)致的溫度波動(dòng)；另一方面，把溫度檢測(cè)區(qū)域(局域)的溫度分布不均勻的被測(cè)流體的熱量通過熱導(dǎo)率高的裝置進(jìn)行快速傳遞，使該區(qū)域溫度分布均勻，快速達(dá)到該區(qū)域的平均溫度，縮短溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)被控流體的溫度達(dá)到目標(biāo)控制溫度所需要的時(shí)間，提高控制響應(yīng)性；再者采用隔熱材料，把溫控器的控制電路和溫度傳感器相隔離，控制電路產(chǎn)生的熱量對(duì)溫度傳感器不產(chǎn)生輻射影響，提高溫度傳感器檢測(cè)溫度的精度。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目標(biāo)，本發(fā)明提供一種與溫度傳感器相配合使用的以增大被測(cè)流體檢測(cè)面積的縮短控制響應(yīng)時(shí)間的用于提高溫度傳感器動(dòng)態(tài)性能的感測(cè)裝置。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種用于提高溫度傳感器動(dòng)態(tài)性能的感測(cè)裝置，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于:所述感測(cè)裝置包括檢測(cè)部和板狀集熱部，所述檢測(cè)部的一端部和板狀集熱部相固定；所述檢測(cè)部設(shè)有與溫度傳感器形狀相似的能容納溫度傳感器的另一端部開口的中空柱體，所述板狀集熱部的至少一側(cè)面上設(shè)有用于增加換熱面積的集熱柵板。
[0006]在應(yīng)用中，本發(fā)明還有如下進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案。
[0007]進(jìn)一步地，所述板狀集熱部的位于檢測(cè)部一側(cè)的側(cè)面的相對(duì)側(cè)面上設(shè)置有多個(gè)用于增加換熱面積的第一集熱柵板。
[0008]進(jìn)一步地，所述板狀集熱部的位于檢測(cè)部一側(cè)的側(cè)面上設(shè)有多個(gè)用于增加換熱面積的第二集熱柵板。
[0009]進(jìn)一步地，所述板狀集熱部上設(shè)有與其相配合的隔熱層，所述隔熱層位于檢測(cè)部一側(cè)并和板狀集熱部相貼合。
[0010]進(jìn)一步地，所述隔熱層包括與檢測(cè)部形狀相似的能容納檢測(cè)部的呈管狀的第一隔熱層以及與板狀集熱部相配合的呈板狀的第二隔熱層，所述第一隔熱層的一端部和所述第二隔熱層相貼合。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一集熱柵板和/或第二集熱柵板為板狀，相互平行設(shè)置。
[0012]進(jìn)一步地，所述第一集熱柵板和/或第二集熱柵板與平行于板狀集熱部的平面的相交線呈曲線，對(duì)稱分布于檢測(cè)部的周邊。
[0013]進(jìn)一步地，所述曲線由圓弧構(gòu)成，或者所述曲線由拋物線構(gòu)成，或者所述曲線由至少兩個(gè)順次連接且連接點(diǎn)處相外切的圓弧構(gòu)成，或者所述曲線由至少二根直線段依次連接構(gòu)成。
[0014]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)部、第一集熱柵板、第二集熱柵板和板狀集熱部為一體成型，材質(zhì)為熱導(dǎo)率高的鋁或銅。
[0015]進(jìn)一步地，所述第一集熱柵板的兩相鄰集熱柵板之間的間距相等，所述第二集熱柵板的兩相鄰集熱柵板之間的間距相等。
[0016]在應(yīng)用中，把溫度傳感器裝配于感測(cè)裝置的檢測(cè)部?jī)?nèi)，并使其和感測(cè)裝置的板狀集熱部相貼合，為了提高溫度傳感器和感測(cè)裝置間的熱量的有效傳遞，常常在溫度傳感器和感測(cè)裝置的檢測(cè)部之間的間隙內(nèi)填充導(dǎo)熱硅脂，減少溫度傳感器和感測(cè)裝置間的熱阻，確保溫度傳感器可以精確地測(cè)量到被測(cè)流體的溫度，且溫度測(cè)量的響應(yīng)時(shí)間更小。感測(cè)裝置的一側(cè)面裝配隔熱層，把溫控器的控制電路和感測(cè)裝置相隔離，阻斷兩者間的熱量傳遞，避免檢測(cè)溫度發(fā)生漂移。再把溫度傳感器的管腳和控制電路電連接，感測(cè)裝置和溫控器外殼固定。
[0017]本發(fā)明的感測(cè)裝置和溫度傳感器相配合使用，感測(cè)裝置和被測(cè)流體接觸，感測(cè)裝置和被測(cè)流體間進(jìn)行熱量交換，同時(shí)感測(cè)裝置充當(dāng)傳熱媒介，使檢測(cè)區(qū)域的溫度分布不均勻的被測(cè)流體的熱量從高溫處傳遞到低溫處，使該檢測(cè)區(qū)的被測(cè)流體的溫度趨于相同，直至感測(cè)裝置的溫度與被測(cè)流體的溫度相同，此時(shí)感測(cè)裝置的溫度為該檢測(cè)區(qū)域流體的平均溫度，溫度傳感器測(cè)量感測(cè)裝置的溫度，即測(cè)量了被測(cè)流體的平均溫度。感測(cè)裝置具有檢測(cè)部、板狀集熱部、集熱柵板，使得感測(cè)裝置與被測(cè)流體間具有更大的接觸面積，溫度傳感器所測(cè)量的溫度為感測(cè)裝置所接觸的被測(cè)流體區(qū)域的平均溫度。當(dāng)溫度分布不均勻的被測(cè)流體流動(dòng)時(shí)，和感測(cè)裝置接觸的被測(cè)流體即有高溫區(qū)的也有低溫區(qū)的，高溫區(qū)和低溫區(qū)對(duì)感測(cè)裝置的影響將部分甚至完全抵消，感測(cè)裝置的溫度的波動(dòng)幅度很小，與感測(cè)裝置配合使用的溫度傳感器所檢測(cè)的溫度的波動(dòng)幅度非常小，這樣溫度傳感器檢測(cè)的溫度更穩(wěn)定。被測(cè)流體一般均為熱的不良導(dǎo)體，熱量從一處傳遞到另一處需要較長(zhǎng)的時(shí)間，溫度傳感器若直接檢測(cè)被測(cè)流體的溫度，所檢測(cè)的溫度忽高忽低，波動(dòng)幅度大，約4度，導(dǎo)致溫度控系統(tǒng)頻繁動(dòng)作，則需要很長(zhǎng)的向應(yīng)時(shí)間(對(duì)室溫的控制約8-10分鐘)才能使被測(cè)流體的(平均)溫度達(dá)到控制的目標(biāo)溫度；而感測(cè)裝置采用熱導(dǎo)率高的材料(如銅、鋁、銀或碳纖維)制成，和感測(cè)裝置相接觸的被測(cè)流體的熱量通過感測(cè)裝置從溫度較高區(qū)域傳遞到溫度較低區(qū)域，由于感測(cè)裝置的熱導(dǎo)率高，檢測(cè)面積大，采用感測(cè)裝置后所檢測(cè)的溫度的波動(dòng)幅度小，大大減少了實(shí)現(xiàn)被測(cè)流體的平均溫度達(dá)到控制目標(biāo)溫度的時(shí)間(對(duì)室溫，約需要1-3分鐘)。在溫控器的控制電路和感測(cè)裝置之間設(shè)置由隔熱氈構(gòu)成的隔熱層，溫控器的控制電路所產(chǎn)生的熱量無法輻射到傳感器上，不會(huì)影響溫度傳感器對(duì)被測(cè)流體溫度的檢測(cè)，使溫度傳感器可以測(cè)量到被測(cè)流體的真實(shí)溫度，而不會(huì)產(chǎn)生溫度漂移。
[0018]有益效果
[0019]溫度傳感器所檢測(cè)的溫度的波動(dòng)幅度小，通過感測(cè)裝置的檢測(cè)部、板狀集熱部、集熱柵板，使得感測(cè)裝置與被測(cè)流體間具有更大的接觸面積，溫度傳感器所測(cè)量的溫度為感測(cè)裝置所接觸的被測(cè)流體的平均溫度。當(dāng)溫度分布不均勻的被測(cè)流體流動(dòng)時(shí)，和感測(cè)裝置接觸的被測(cè)流體即有較高溫的也有較低溫的，較高溫的和低溫的被測(cè)流體對(duì)感測(cè)裝置的影響將部分甚至完全抵消，感測(cè)裝置的溫度的波動(dòng)幅度很小，與感測(cè)裝置