專利名稱：測量水溫的傳感器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水溫傳感器，更具體地涉及一種測量水溫的傳感器，其中通過將借助電線與引線連接的水溫檢測傳感器與填充材料一起固定地裝在水溫檢測部分中，水溫檢測部分形成在管形體的前部，與水溫檢測傳感器相連的引線以Z形或以螺紋形布置并纏繞在形成于外殼后部的引線插入空間中，從而使長度很長的引線插入外殼中，因此能完全防止溫度檢測傳感器接觸水份，并且能將通過引線傳遞到溫度檢測傳感器上的外部溫度延遲一段時間間隔，從而外部溫度不能直接影響溫度檢測傳感器，并能將由于各種原因導致的溫度檢測傳感器的失效減小到最低程度，并能由于溫度檢測傳感器的工作而提供水溫的徹底檢測，并能保證一些裝置的有效利用，這些裝置具有必須精確執行的水溫測量和控制過程，例如各種實驗裝置或熱交換器。
背景技術：
一般地，在溫度檢測傳感器中使用了很多種響應溫度的檢測裝置，例如二極管、鉑和熱敏電阻，熱敏電阻具有恰當的電阻率和恰當的溫度系數，并且通過將從氧化鈷、氧化銅、氧化錳、氧化鐵、氧化鎳、氧化鈦中選出的一種或多種氧化物和不可避免的雜質混合并燒結而制成。由于這種溫度檢測傳感器具有非常小的熱容量，并且在很小的溫度變化時會產生突然的電阻變化，因此廣泛地應用于測量溫度的設備或控制溫度變化的裝置中。
當用戶想利用上述的溫度檢測傳感器測量水溫時，可以將溫度檢測傳感器的引線與電線連接。然后，用戶在用防水材料密封溫度檢測傳感器與引線之間的連接部分之后，將其插入測量水溫的裝置中。但是，傳統溫度檢測傳感器的一個問題是密封部分的防水性能太差，對水分敏感的溫度檢測傳感器容易損壞。
為解決這個問題提出了多種方案。一種方案是，使用耐蝕合金的不銹鋼制成的帽或注射成形丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂制成的帽封閉溫度檢測傳感器。此時，外殼的前端插入需要測量水溫的裝置中，后端與裝置的壁表面配合。
雖然通過在帽的幫助下將溫度檢測傳感器密封在外殼上，上述現有技術的溫度檢測傳感器可以解決與連接部分防水有關的問題，但是將不銹鋼制成的帽固定在溫度檢測傳感器和引線上，從而防止溫度檢測傳感器電路的短路是不可能的或不可行的。并且，在通過電線將溫度檢測傳感器與引線連接的過程中，可以在溫度檢測傳感器與帽之間形成空間。另外，對于由注射成形丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂制成的帽，在將帽與引線注射成形在一起的過程中，由于注射壓力容易造成連接溫度檢測傳感器與引線的電線短路，因此解決上述問題是不可能的或不可行的。盡管制造檢測水溫的傳感器需要種種努力和大量工作時間，但可能制造出很多次品，并且溫度檢測傳感器的生產率急劇下降。
日本公開特許專利公報平成1-191025(公布日期1998年8月1日)披露了這些溫度檢測傳感器中的一種。在這種溫度檢測傳感器中，將長度約50-100mm的傳感器插入需要測量水溫的裝置中。當溫度檢測傳感器裝入該裝置中時，用不同填充材料封閉溫度檢測傳感器，從而在溫度檢測傳感器附近位置上產生的熱量經過一段時間緩慢傳遞到溫度檢測傳感器上。但是，這種傳統溫度檢測傳感器的一個問題是，由于諸如熱交換器的溫度檢測部分與外部之間產生的溫度差為50-80℃，所以外部溫度將通過引線快速傳遞到溫度檢測傳感器上。換言之，由于外部溫度通過引線快速地傳遞到溫度檢測傳感器，并接著在溫度檢測傳感器檢測外部溫度之前影響溫度檢測傳感器，因此不可能利用溫度檢測傳感器精確地測量水溫。為了解決這個問題，需要將長度500-1000mm的引線安裝到要測量水溫的裝置中。但是，由于裝置內部空間使用的限制以及需要防止溫度檢測傳感器接觸水分，所以安裝如此長度的引線是不可能的或不可行的。
因此，如果將現有技術的溫度檢測傳感器應用于各種實驗裝置或熱交換器中，則由于溫度檢測傳感器與裝置之間的防水的失效以及外部熱量通過引線傳遞到溫度檢測傳感器上，常常會造成溫度傳感器的損壞。并且，由于水溫檢測不完全，使得各種實驗設備或熱交換器的可靠性下降。另外，由于溫度檢測傳感器的錯誤工作，可以造成測量設備或熱交換設備的損壞。因此，需要開發一種改進的傳感器，它能有效地防止外部溫度通過引線傳遞到溫度檢測傳感器，并為溫度傳感器提供徹底的防水性。
發明內容
因此，在考慮上述問題的基礎上提出本發明。本發明的一個目的是提供一種測量水溫的傳感器，其中通過將借助電線與引線連接的水溫檢測傳感器與填充材料一起固定地裝在水溫檢測部分中，水溫檢測部分形成在管形體的前部，與水溫檢測傳感器相連的引線以Z形或以螺紋形布置并纏繞在形成于外殼后部的引線插入空間中，從而使長度很長的引線插入外殼中，因此能完全防止溫度檢測傳感器接觸水分，并且能將通過引線傳遞到溫度檢測傳感器上的外部溫度延遲一段時間間隔，從而外部溫度不能直接影響溫度檢測傳感器，并能將由于各種原因導致的溫度檢測傳感器的失效減小到最低程度，并能由于溫度檢測傳感器的工作而提供水溫的徹底檢測，并能保證一些裝置的有效利用，這些裝置具有必須精確執行的水溫測量和控制過程，例如各種實驗裝置或熱交換器。
根據本發明，提供一種測量水溫的傳感器，它包括形成在外殼前部的、具有管形體的水溫檢測部分，以及從外殼后圓周邊緣突出的配合部分，其中溫度檢測傳感器裝在水溫檢測部分中，并通過電線與引線連接，其中引線的后端部分穿過后蓋延伸到外殼外部，其特征在于傾斜的肩部從外殼的前部突出到溫度檢測部分中，其中溫度檢測部分從肩部朝外殼的前部突出，并具有比外殼的管形體直徑小的直徑，其中利用裝在溫度檢測部分與肩部之間的填充材料，將溫度檢測傳感器固定地裝在水溫檢測部分中，其中在外殼的管形體后部形成有引線插入空間，其中與溫度檢測傳感器連接的引線具有500-1000mm的長度，并以Z形或螺旋形布置在引線插入空間中。
優選地，外殼的配合部分包括螺絲-螺紋連接部分。
通過參考附圖詳細描述本發明的優選實施例，本發明的上述目的和其它特征和優點將變得更加清楚，在附圖中圖1A和1B是根據本發明優選第一實施例的測量水溫的傳感器的側剖視圖；圖2A和2B是根據本發明優選第二實施例的測量水溫的傳感器的側剖視圖；圖3和4表示根據本發明的測量水溫的傳感器的使用。
具體實施例方式
下面將參考附圖1A到4更加詳細地解釋根據本發明優選實施例的測量水溫的傳感器的組成和工作。
圖1A和1B是根據本發明優選第一實施例的測量水溫的傳感器的側剖視圖，圖2A和2B是根據本發明優選第二實施例的測量水溫的傳感器的側剖視圖。
如圖1A和1B所示，根據本發明優選第一實施例的測量水溫的傳感器1包括水溫檢測部分11和配合部分12，水溫檢測部分11形成在外殼10的前部并具有管形體，配合部分12用于固定地將傳感器1配合到需要測量水溫的多種裝置上，并從外殼10的后圓周邊緣上突出。
溫度檢測傳感器15裝在水溫檢測部分11中。溫度檢測傳感器15通過電線15a連接到引線16。后蓋13裝在外殼10的后開口中。引線16的后端部分穿過后蓋13延伸到外殼10的外部。
傾斜的肩部10b從外殼10的前部突出到水溫檢測部分11。水溫檢測部分11從肩部10b朝外殼10的前部突出，并具有比管形體直徑小的直徑。引線插入空間10a形成在外殼10的后部。溫度檢測傳感器15通過裝在水溫檢測部分11與肩部10b之間的填充材料14固定地裝在水溫檢測部分11中。
水溫檢測部分11從肩部分10b朝外殼10的前側突出，并具有比管形體直徑小的直徑。裝在水溫檢測部分11與肩部10b之間的填充材料14主要保護插在水溫檢測部分11中的溫度檢測傳感器15。填充材料14允許溫度檢測傳感器15快速檢測水溫，并防止溫度檢測傳感器15接觸水分。填充材料14能阻擋水分，并可以容易地成形為不同形狀。如果諸如不銹鋼或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂等一些材料具有良好的導熱性，則這些材料可以用作外殼10中的填充材料14。優選地，使用透明合成樹脂(塑料)，從而用戶容易確認溫度檢測傳感器15在形成于外殼10前部的水溫檢測部分11中的插入狀態，以及引線16在管形體中的插入狀態。
通過電線15a與引線16連接的溫度檢測傳感器15，利用填充材料14固定地裝在水溫檢測部分11中。用于固定溫度檢測傳感器15的填充材料14，在諸如環氧樹脂的初始液體狀態下允許溫度檢測傳感器15以及電線15a容易地與引線16布置在一起。即使在不使用任何額外的硬化劑時，填充材料14也容易在室溫下與布置在填充材料中的部分硬化在一起。如果一些材料具有良好的力學性能以及良好的電絕緣性能并且在其硬化過程中不產生任何揮發物質，則可以使用這些材料作為外殼10中的填充材料。
另外，填充材料14去除了溫度檢測傳感器15與水溫檢測部分11之間的任何空間，從而可以通過溫度檢測傳感器15快速地傳遞傳感器外部的水溫。并且，填充材料14與外殼10一起雙倍地切斷水分滲入到溫度檢測傳感器15，并保護溫度檢測傳感器15以及溫度檢測傳感器15與引線16之間的連接部分，即電線15a的部分，使其免受作用在其上的各種沖擊。填充材料14的深度取決于填充材料14中的溫度檢測傳感器15以及電線15a的布置。為了防止短路，優選地將一部分引線16布置在填充材料14中。如果填充材料14過多地裝入水溫檢測部分11中，則需要很長時間完全干燥填充材料14，從而使傳感器的制造時間變長。
通過裝在溫度檢測傳感器15與肩部10b之間的填充材料14，溫度檢測傳感器15固定在形成于外殼10前端的水溫檢測部分11中。引線16通過電線15a連接溫度檢測傳感器15，并朝外殼10的主體延伸。引線16的長度為500-1000mm。如圖1A所示，使用諸如帶子或金屬絲的捆綁件17，將引線16捆綁成Z形。在這種狀態下，引線16可以插入外殼10中形成的引線插入空間10a中。另外，如圖1B所示，引線16可以沿外殼10的主體內部纏繞成螺旋狀。引線16插入引線插入空間10a中的一端穿過外殼10的后蓋13伸到外部，并且可以連接水溫顯示單元(未圖示)或不同的控制裝置(未圖示)。
通過以Z形或螺旋形將引線16布置在外殼10中，裝在外殼10中的引線16的總長度變長，為500-1000mm。結果，可以將外部溫度沿引線16傳遞到溫度檢測傳感器15的時間間隔延遲，而沿引線插入空間10a中的引線16傳遞的外部溫度可以結合到裝置的內部溫度中，或者可以排出到外部。因此，外部溫度不能直接影響溫度檢測傳感器15，并可以將引線16占據的體積減小到最低程度。如果長度為500-1000mm的引線16插入外殼10的主體中，則對使用任何的插入結構沒有限制，例如Z形或螺旋狀。應該意識到，圖示和描述的是本發明的特殊實施例，對其進行修改是可以的。
圖2A和2B是根據本發明優選第二實施例的測量水溫的傳感器的側剖視圖。
在對本發明進行更詳細的描述之前，應該注意的是，為了清楚和理解本發明，具有相同功能的相同部分在不同圖中用相同的參考數字表示，這些數字表示在每一幅附圖中。
除了螺絲-螺紋連接部分12’以外，水溫檢測傳感器1的技術組成與上述的本發明第一優選實施例相同。
在本發明的第一優選實施例中，配合部分12形成在外殼10的后圓周邊緣上，從而將外殼10裝到其它實驗設備上。另外，在本發明的第二優選實施例中，外殼10可以通過螺絲-螺紋連接部分12’螺紋配合到其它實驗設備上。
下面，將參考圖3和4更詳細地解釋根據本發明的水溫檢測部分的安裝和工作。
盡管下面描述的內容是關于水溫檢測傳感器應用于測量熱交換器罐體中貯存的流體的溫度，但是無論需要測量流體溫度的裝置是何種類型，都可以安裝和使用根據本發明的水溫檢測傳感器。
從圖3中可以看出，引線16以Z形布置在外殼10中，配合部分12形成在外殼10的后圓周邊緣上。具有引線16和配合部分12的水溫檢測傳感器，通過在熱交換器2的壁表面上形成的傳感器插入部分5插入熱交換器罐體3中。用于防止漏水的封裝件18形成在配合部分12與傳感器插入部分5之間。
如圖4可以更好地看出，引線16以Z形布置在外殼10中，螺絲-螺紋連接部分12’形成在外殼10的后圓周部分上。具有引線16和螺絲-螺絲連接部分12’的水溫檢測傳感器，通過在熱交換器2的壁表面上形成的傳感器插入部分5插入熱交換器罐體3中。在傳感器插入部分5的內圓周表面上形成有螺紋部分，從而與插入其中的外殼10配合。在與外殼10配合的過程中，用于防止漏水的封裝可以應用在傳感器插入部分5與螺絲-螺紋連接部分12’之間的配合表面上，用于防止漏水的O形圈可以布置在螺絲-螺紋連接部分12’與傳感器插入部分5之間。
如上所述，根據本發明的水溫檢測傳感器插入熱交換器罐體3，伸出外殼10的后蓋13的引線16連接到水溫顯示裝置(未圖示)或者任何的控制器(未圖示)。氣態的熱交換流體或液態熱交換流體可以流過裝在熱交換器2中的熱交換管4。結果，貯存在熱交換器罐體3中的流體的溫度，由于與熱交換流體的熱交換而發生變化。接著，根據本發明的水溫檢測傳感器檢測到這個變化，且將相應的溫度顯示在水溫顯示裝置上，并將信號發送到控制器，從而自動地控制熱交換器2。
如果貯存在熱交換器罐體3中的流體溫度與熱交換器2的外部溫度之差在使用水溫檢測傳感器的過程中變大，則外部溫度可以通過引線16傳遞到溫度檢測傳感器15上。此時，由于總長度為500-1000mm的引線16以Z形或螺旋方式布置在外殼中，因此可以將外部溫度沿引線16傳遞到溫度檢測傳感器15的時間間隔推遲。外殼10的引線插入空間10a對應于熱交換罐3中貯存的流體的溫度。當外部溫度沿引線16傳遞到外殼10時，它結合到外殼10的引線插入空間10a的內部溫度上，此溫度也是貯存在熱交換罐3中的流體的溫度。因此，外部溫度不能影響到溫度檢測傳感器15。由于貯存在熱交換罐3中的流體不能接觸由外殼10和填充材料14保護的溫度檢測傳感器15，因此不會由于接觸水分而使溫度檢測傳感器15產生錯誤操作。因此，可以使用溫度檢測傳感器15測量流體的溫度。
從而，可以增強上述測量水溫的裝置或熱交換器2的可靠性。當在使用水溫檢測傳感器的過程中，任何的沖擊或振動作用于諸如熱交換器2的裝置時，溫度檢測傳感器15與電線15a之間的連接部分由于填充材料14的作用足以承受沖擊。因此，可以將溫度檢測傳感器15的錯誤工作減小到最低程度。據此，可以有效地和安全地使用需要測量流體溫度的各種裝置。
由于水溫檢測部分11處于外殼10的前部，而此前部從外殼的主體開始變得越來越窄，因此溫度檢測傳感器15可以穿過水溫檢測部分11的前部安全地插入外殼10中，而不會短路。由于傳感器可以制成溫度檢測傳感器15、電線15a和引線16整個布置并固定在填充材料14中的狀態，因此可以節省制造水溫檢測傳感器的時間和費用，從而使傳感器的生產率大大提高。
雖然參考本發明的特別實施例圖示和說明了本發明，但本領域的一般技術人員應該理解的是，在不偏離權利要求限定的本發明精神和范圍的情況下，本發明可以實現形式和細節中的不同變化。
權利要求
1.一種測量水溫的傳感器，所述傳感器包括形成在具有管形體的外殼(10)的前部的水溫檢測部分(11)，以及從外殼(10)后圓周邊緣突出的配合部分(12)，其中溫度檢測傳感器(15)裝在水溫檢測部分(11)中，并通過電線(15a)與引線(16)連接，其中引線(16)的后端部分穿過后蓋(13)延伸到外殼(10)的外部，其特征在于傾斜的肩部(10b)從外殼(10)的前部突出到溫度檢測部分(11)，其中溫度檢測部分(11)從肩部(10b)朝外殼(10)的前部突出，并具有比外殼(10)的管形體直徑小的預定直徑，其中利用裝在溫度檢測部分(11)與肩部(10b)之間的填充材料(14)，將溫度檢測傳感器(15)固定地裝在水溫檢測部分(11)中，其中在外殼(10)的管形體后部形成引線插入空間(10a)，其中與溫度檢測傳感器(15)連接的引線(16)具有500-1000mm的長度，并以Z形或螺旋形布置在引線插入空間(10a)中。
2.如權利要求1所述的測量水溫的傳感器，其特征在于所述外殼(10)的配合部分(12)包括螺絲一螺紋連接部分(12’)。
全文摘要
本發明提供了一種測量水溫的傳感器，其中通過將借助電線與引線連接的水溫檢測傳感器與填充材料一起固定地裝在水溫檢測部分中，水溫檢測部分形成在管形體的前部，與水溫檢測傳感器相連的引線以Z形或以螺紋形布置并纏繞在形成于外殼后部的引線插入空間中，以使長度很長的引線插入外殼中，從而能夠完全防止溫度檢測傳感器接觸水分，并且能通過引線將傳遞到溫度檢測傳感器上的外部溫度延遲一段時間間隔，從而外部溫度不能直接影響溫度檢測傳感器，并能將由于各種原因導致的溫度檢測傳感器的失效減小到最低程度，并能由于溫度檢測傳感器的工作而提供水溫的徹底檢測，并能保證一些裝置的有效利用，這些裝置具有必須精確執行水溫測量和控制的過程，例如各種實驗裝置或熱交換器。
文檔編號G01K13/00GK1637399SQ20041010261
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月24日 優先權日2003年12月24日
發明者孔暻錫 申請人:孔暻錫