晶閘管測溫探頭結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及晶閘管測溫技術領域，具體地指一種晶閘管測溫探頭結構。
【背景技術】
[0002]晶體閘流管簡稱晶閘管，亦叫可控硅(SCR)器件或半導體閘流管。在應用過程中它能承受的最大通態電流，受運行情況和通風散熱等因素的制約。晶閘管在導通狀態下內部會發生熱損耗，熱損耗的發生直接導致器件結溫升高。當結溫升高到超過額定結溫時，晶閘管的轉折電壓急劇下降，由此使得阻斷和反向狀態下的漏電流急劇增加，器件阻斷能力下降，甚至造成器件損壞，因此能及時準確地監控大功率晶體閘流管工作的溫度顯得尤為重要。
[0003]傳統的晶閘管測溫是分為接觸式和非接觸式，其中接觸式采用鉑電阻或熱電偶方式，均是采用電信號測量、傳輸，傳輸介質導線為金屬，在強電磁場作用下，極易被干擾，無法正確測量，且金屬物質在強電、磁場作用下易產生電弧、電暈、發熱等問題，造成較大的危害，較難達到晶閘管安全、準確、及時測溫的需求；其中，非接觸式為紅外測溫等感應式測溫形式，這種方式的可靠性、穩定性、準確性較低，也無法滿足晶閘管溫度監控的需求。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的就是要提供一種晶閘管測溫探頭結構，通過該結構，可在工作環境存在強電場和強磁場輻射情況下，及時準確的測量大功率晶體閘流管工作的溫度參數。
[0005]本實用新型是通過普通多模的傳感光纖和軸向盲孔最內部覆蓋的熒光層中的熒光體(粉)來實現測量晶閘管工作的溫度。熒光體在受一定波長(受激譜)的光激勵后，受激輻射出熒光能量。激勵消失后，熒光體發光的持續性即熒光余輝取決于熒光物質特性、環境溫度，以及激發狀態。這種受激熒光通常是按指數方式衰減的，稱衰減的時間常數為熒光余輝壽命或熒光衰落時間(ns)。因為在不同的環境溫度下，熒光余輝壽命也不同，通過測量熒光余輝壽命的時間常數，就可以得知當時的環境溫度，即為晶閘管工作的溫度。
[0006]為實現此目的，本實用新型所設計的一種晶閘管測溫探頭結構，它包括探頭殼體、傳感光纖、延長光纖、信號解調器；所述探頭殼體由第一圓柱體和直徑小于第一圓柱體的第二圓柱體同軸連接構成；所述第二圓柱體開設有軸向通孔，所述第一圓柱體開設有與軸向通孔同軸的軸向盲孔，所述軸向盲孔的孔口與軸向通孔的一端連通，軸向盲孔的孔底覆蓋有熒光層；所述傳感光纖的一端穿過軸向通孔后進入軸向盲孔并與熒光層貼合，所述傳感光纖另一端的外側壁通過粘合膠層與軸向通孔另一端的內側壁固定連接，所述信號解調器通過延長光纖連接傳感光纖的另一端。
[0007]上述技術方案中，它還包括適配器，所述延長光纖分為兩段，兩段延長光纖之間通過適配器連接。
[0008]上述技術方案中，所述第一圓柱體和所述第二圓柱體的直徑差值范圍為2?3.5mmο
[0009]上述技術方案中，所述第一圓柱體的直徑范圍為4?8mm。
[0010]上述技術方案中，所述軸向通孔和軸向盲孔的直徑相等。
[0011]上述技術方案中，所述軸向通孔的直徑范圍為0.5?2mm。
[0012]上述技術方案中，所述探頭殼體為黃銅殼體或合金鋁殼體。
[0013]上述技術方案中，所述粘合膠層為光學環氧樹脂膠層或紫外光固化膠層。
[0014]本實用新型的有益效果主要表現在:
[0015](I)本實用新型采用的是光纖光信號傳輸，能抗電磁干擾，在工作環境存在強電場和強磁場輻射環境下也能正常工作不受干擾，同時本實用新型采用的是接觸式測溫，并且是通過測量熒光余輝壽命的時間常數，就可以得知當時的環境溫度，即為晶閘管工作的溫度，測溫準確，且測溫速度和精度均大大高于電器類測溫和其他光纖測溫技術。
[0016](2)本實用新型通過與ST適配器及延長光纖連接實現最終的測量安裝，擺脫了一直以來熒光光纖傳感器拖帶光纖造成的種種不便。
[0017](3)本實用新型還具有抗電磁干擾、穩定可靠、微小尺寸、高精度、長壽命及絕緣性好等特點。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0019]其中，I一探頭殼體、2—傳感光纖、3—第一圓柱體、4一第二圓柱體、5—軸向通孔、6—軸向盲孔、7—熒光層、8—粘合膠層、9 一延長光纖、10—信號解調器、11 一適配器
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明:
[0021]如圖1所示的一種晶閘管測溫探頭結構，它包括探頭殼體1、傳感光纖2、延長光纖9、信號解調器10 ;所述探頭殼體I由第一圓柱體3和直徑小于第一圓柱體3的第二圓柱體4同軸連接構成；所述第二圓柱體4開設有軸向通孔5，所述第一圓柱體3開設有與軸向通孔5同軸的軸向盲孔6，所述軸向盲孔6的孔口與軸向通孔5的一端連通，軸向盲孔6的孔底覆蓋有熒光層7 ;所述傳感光纖2的一端穿過軸向通孔5后進入軸向盲孔6并與熒光層7貼合，所述傳感光纖2另一端的外側壁通過粘合膠層8與軸向通孔5另一端的內側壁固定連接，將多余的所述傳感光纖2多出軸向通孔5孔口部分截去，并打磨拋光，所述信號解調器10通過延長光纖9連接傳感光纖2的另一端。
[0022]上述技術方案中，它還包括適配器11，所述延長光纖9分為兩段，兩段延長光纖9之間通過適配器11連接，可通過適配器11增加所述延長光纖9，延長信號傳輸距離。
[0023]上述技術方案中，所述第一圓柱體3和所述第二圓柱體4的直徑差值范圍為2?
3.5mmο
[0024]上述技術方案中，所述第一圓柱體3的直徑范圍為4?8mm。上述尺寸的設計能使本實用新型順利安裝到晶閘管的待測溫部位。
[0025]上述技術方案中，所述軸向通孔5和軸向盲孔6的直徑相等。
[0026]上述技術方案中，所述軸向通孔5的直徑范圍為0.5?2mm。該尺寸使本實用新型適用于各種尺寸的傳感光纖2。一般比較細的光纖用于精度比較高的溫度測量
[0027]上述技術方案中，所述探頭殼體I為標號為H59的黃銅殼體或標號為7075的合金鋁殼體。
[0028]上述技術方案中，所述粘合膠層8為光學環氧樹脂膠層或紫外光固化膠層。
[0029]利用上述晶閘管測溫探頭結構，在晶閘管上的安裝方式和測溫方法如下:
[0030]安裝:在晶閘管散熱器上鉆孔，將晶閘管測溫探頭的探頭殼體I的第一圓柱體3底部插入孔內，信號調解器10通過延長光纖9及適配器11連接傳感光纖2，實現最終的測量安裝。
[0031]測量方式:本實用新型中，信號解調器10發出LED(Light Emitting D1de，發光二極管)脈沖光，脈沖光通過延長光纖9經過適配器11傳入探頭內的傳感光纖2，熒光層7中的熒光粉受到脈沖光激發出熒光，撤掉脈沖光后會產生熒光余輝，熒光余輝通過探頭殼體I內部的傳感光纖2，再通過適配器11傳回延長光纖9，進入信號解調器10解調。而熒光余輝會受溫度影響，從而通過解調熒光余輝來得到準確的晶閘管溫度值。
[0032]本說明書未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
【主權項】
1.一種晶閘管測溫探頭結構，其特征在于:包括探頭殼體(I)、傳感光纖(2)、延長光纖(9)、信號解調器(10)，所述探頭殼體(I)由第一圓柱體(3)和直徑小于第一圓柱體(3)的第二圓柱體⑷同軸連接構成；所述第二圓柱體⑷開設有軸向通孔(5)，所述第一圓柱體(3)開設有與軸向通孔(5)同軸的軸向盲孔(6)，所述軸向盲孔(6)的孔口與軸向通孔(5)的一端連通，軸向盲孔(6)的孔底覆蓋有熒光層(7);所述傳感光纖(2)的一端穿過軸向通孔(5)后進入軸向盲孔(6)并與熒光層(7)貼合，所述傳感光纖(2)另一端的外側壁通過粘合膠層⑶與軸向通孔(5)另一端的內側壁固定連接，所述信號解調器(10)通過延長光纖(9)連接傳感光纖(2)的另一端。
2.根據權利要求1所述的一種晶閘管測溫探頭結構，其特征在于:它還包括適配器(11)，所述延長光纖(9)分為兩段，兩段延長光纖(9)之間通過適配器(11)連接。
3.根據權利要求1所述的一種晶閘管測溫探頭結構，其特征在于:所述第一圓柱體(3)和所述第二圓柱體(4)的直徑差值范圍為2?3.5mm。
4.根據權利要求3所述的一種晶閘管測溫探頭結構，其特征在于:所述第一圓柱體(3)的直徑范圍為4?8mm。
5.根據權利要求1所述的一種晶閘管測溫探頭結構，其特征在于:所述軸向通孔(5)和軸向盲孔出)的直徑相等。
6.根據權利要求3所述的一種晶閘管測溫探頭結構，其特征在于:所述軸向通孔(5)的直徑范圍為0.5?2mm。
7.根據權利要求1所述的一種晶閘管測溫探頭結構，其特征在于:所述探頭殼體(I)為黃銅殼體或合金鋁殼體。
8.根據權利要求1所述的一種晶閘管測溫探頭結構，其特征在于:所述粘合膠層(8)為光學環氧樹脂膠層或紫外光固化膠層。
【專利摘要】本實用新型公開了一種晶閘管測溫探頭結構，包括探頭殼體、傳感光纖、延長光纖、信號解調器；探頭殼體由第一圓柱體和直徑小于第一圓柱體的第二圓柱體同軸連接構成；第二圓柱體開設有軸向通孔，第一圓柱體開設有與軸向通孔同軸的軸向盲孔，軸向盲孔的孔口與軸向通孔的一端連通，軸向盲孔的孔底覆蓋有熒光層；傳感光纖的一端穿過軸向通孔后進入軸向盲孔并與熒光層貼合，傳感光纖另一端的外側壁通過粘合膠層與軸向通孔另一端的內側壁固定連接信號解調器通過延長光纖連接傳感光纖的另一端。本實用新型能抗電磁干擾，安裝于晶閘管散熱器上，能對晶閘管表面溫度進行精確測量。
【IPC分類】G01K11-32
【公開號】CN204286636
【申請號】CN201420837400
【發明人】王兵, 張宇, 梁宜偉, 孫茂權
【申請人】蘇州英迪戈精密光電科技有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月25日