防热辐射温度传感器

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防热辐射温度传感器
申请号	CN202010848285.X	申请日	2020-08-21	公开(公告)号	CN111855000A	公开(公告)日	2020-10-30
申请人	深圳市敏杰电子科技有限公司;			发明人	花蕾; 花国樑; 黄国勇; 王莉;
摘要	公开了一种防热辐射温度传感器。该温度传感器包括；测温单元，具有与被测物体接触的测温面；支撑管，所述测温单元安装在所述支撑管的一端；防热辐射外罩，围绕所述测温单元安装在所述支撑管上，阻挡四周的热辐射和热传导，露出所述测温单元的测温面；安装滑动组件，安装在所述支撑管的另一端，包括弹性元件和固定构件，所述弹性元件的第一端抵住所述支撑管上的预定位置，所述弹性元件的第二端抵住所述固定构件，使得当所述测温面受力时所述支撑管相对于所述固定构件滑动，所述安装滑动组件与所述防热辐射外罩和支撑管的连接处之间间隔距离至少3mm以上。
权利要求	1.一种防热辐射温度传感器，其特征在于，包括；测温单元，具有与被测物体接触的测温面；支撑管，所述测温单元安装在所述支撑管的一端；防热辐射外罩，围绕所述测温单元安装在所述支撑管上，阻挡四周的热辐射和热传导，露出所述测温单元的测温面；安装滑动组件，安装在所述支撑管的另一端，包括弹性元件和固定构件，所述弹性元件的第一端抵住所述支撑管上的预定位置，所述弹性元件的第二端抵住所述固定构件，使得当所述测温面受力时所述支撑管相对于所述固定构件滑动，所述安装滑动组件与所述防热辐射外罩和支撑管的连接处之间间隔距离至少3mm以上。 2.如权利要求1所述的防热辐射温度传感器，其特征在于，所述支撑管具体为耐高温的中空金属支撑管，所述中空金属支撑管一端套上金属帽并在内放置热敏电阻形成所述测温单元，所述中空金属支撑管外面套上作为所述弹性元件的弹簧和所述固定构件形成所述安装滑动组件。 3.如权利要求1所述的防热辐射温度传感器，其特征在于，所述测温单元具有能接触被测物体的金属帽，以及设置在在所述金属帽和支撑管内的热敏电阻；所述金属帽与所述支撑管的卡扣合在一起，所述金属帽内电焊上金属管，所述热敏电阻紧贴所述金属管的内壁或直接紧贴所述金属帽内壁，感受所述金属帽的温度变化，所述热敏电阻通过连接引脚的高温线引出与外部电路连接。 4.如权利要求2或3所述的防热辐射温度传感器，其特征在于，所述防热辐射外罩包括第一层外罩，其高度与所述测温单元的金属帽平齐或略低，所述防热辐射外罩与所述支撑管的连接点近远离所述金属帽的位置，并有多个孔隙，其中所述防热辐射外罩固定在所述支撑管的外壁。 5.如权利要求4所述的防热辐射温度传感器，其特征在于，所述防热辐射外罩还包括与第一层外罩连接且设置在第一层外罩外侧的第二层外罩，其中所述第一层外罩和第二层外罩的连接处附近有多个孔隙，第一层外罩和第二层外罩之间高度平齐或略低于所述测温单元的金属帽。 6.如权利要求1所述的防热辐射温度传感器，其特征在于，所述弹性元件具体为弹簧，所述固定构件包括固定管、第一卡簧和第二卡簧，所述固定管套在所述支撑管的外面，其下部收口，所述弹簧的第二端抵住在所述固定管的收口部分，所述第二卡簧设置在收口部分的外侧，所述弹簧的第一端用所述第一卡簧卡在所述支撑管上，用来限制所述弹簧的上下的距离。 7.如权利要求6所述的防热辐射温度传感器，其特征在于，所述第二卡簧用控制帽来代替，所述控制帽放在所述第一卡簧的上面，与所述固定管卡扣住。 8.如权利要求6所述的防热辐射温度传感器，其特征在于，所述安装滑动组件对所述支撑管可以分不同距离的卡位，从而使带有防热辐射外罩的测温单元和安装滑动组件两个部分的距离可以变动，从而进一步降低高温对所述安装滑动组件，尤其是所述弹簧的耐温性能的影响。 9.如权利要求6所述的防热辐射温度传感器，其特征在于，所述控制帽的内径和所述固定管的收口的内径尽可能接近所述支撑管的外径。 10.如权利要求6所述的防热辐射温度传感器，其特征在于，还包括设置在所述支撑管尾端的硅胶管，以及触动开关，其中所述测温面受力时触发所述触动开关中的开关，确定是否有被测物体出现。 11.如权利要求6所述的防热辐射温度传感器，其特征在于，所述固定管的管壁厚度大于0.8mm。 12.如权利要求1所述的防热辐射温度传感器，其特征在于，所述防热辐射温度传感器安装在有风流过的环境中。
说明书全文	防热辐射温度传感器技术领域 [0001] 本公开的实施例涉及温度传感器，高温温度控制与测试，尤其是需要安装高温防热辐射温度传感器的场合是有风流过的。背景技术 [0002] 现在市面上，用于煤气灶防干烧温度传感器存在散热和头重脚轻的问题。主要的部件都集中在传感器的头部，造成煤气灶防干烧温度传感器头重脚轻，在实际使用中容易损坏。上述问题造成使用不便、测温不准。发明内容 [0003] 针对现有技术中存在的问题，本公开提出一种防热辐射温度传感器。 [0004] 在本公开的一个方面，公开了一种防热辐射温度传感器，包括；测温单元，具有与被测物体接触的测温面；支撑管，所述测温单元安装在所述支撑管的一端；防热辐射外罩，围绕所述测温单元安装在所述支撑管上，阻挡四周的热辐射和热传导，露出所述测温单元的测温面；安装滑动组件，安装在所述支撑管的另一端，包括弹性元件和固定构件，所述弹性元件的第一端抵住所述支撑管上的预定位置，所述弹性元件的第二端抵住所述固定构件，使得当所述测温面受力时所述支撑管相对于所述固定构件滑动，所述安装滑动组件与所述防热辐射外罩和支撑管的连接处之间间隔距离至少3mm以上。 [0005] 根据本公开的实施例，所述支撑管具体为耐高温的中空金属支撑管，所述中空金属支撑管一端套上金属帽并在内放置热敏电阻形成所述测温单元，所述中空金属支撑管外面套上作为所述弹性元件的弹簧和所述固定构件形成所述安装滑动组件。 [0006] 根据本公开的实施例，所述测温单元具有能接触被测物体的金属帽，以及设置在在所述金属帽和支撑管内的热敏电阻；所述金属帽与所述支撑管的卡扣合在一起，所述金属帽内电焊上金属管，所述热敏电阻紧贴所述金属管的内壁或直接紧贴所述金属帽内壁，感受所述金属帽的温度变化，所述热敏电阻通过连接引脚的高温线引出与外部电路连接。 [0007] 根据本公开的实施例，所述防热辐射外罩包括第一层外罩，其高度与所述测温单元的金属帽平齐或略低，所述防热辐射外罩与所述支撑管的连接点近远离所述金属帽的位置，并有多个孔隙，其中所述防热辐射外罩固定在所述支撑管的外壁。 [0008] 根据本公开的实施例，所述防热辐射外罩还包括与第一层外罩连接且设置在第一层外罩外侧的第二层外罩，其中所述第一层外罩和第二层外罩的连接处附近有多个孔隙，第一层外罩和第二层外罩之间高度平齐或略低于所述测温单元的金属帽。 [0009] 根据本公开的实施例，所述弹性元件具体为弹簧，所述固定构件包括固定管、第一卡簧和第二卡簧，所述固定管套在所述支撑管的外面，其下部收口，所述弹簧的第二端抵住在所述固定管的收口部分，所述第二卡簧设置在收口部分的外侧，所述弹簧的第一端用所述第一卡簧卡在所述支撑管上，用来限制所述弹簧的上下的距离。 [0010] 根据本公开的实施例，所述第二卡簧用控制帽来代替，所述控制帽放在所述第一卡簧的上面，与所述固定管卡扣住。 [0011] 根据本公开的实施例，所述安装滑动组件对所述支撑管可以分不同距离的卡位，从而使带有防热辐射外罩的测温单元和安装滑动组件两个部分的距离可以变动，从而进一步降低高温对所述安装滑动组件，尤其是所述弹簧的耐温性能的影响。 [0012] 根据本公开的实施例，所述控制帽的内径和所述固定管的收口的内径尽可能接近所述支撑管的外径。 [0013] 根据本公开的实施例，还包括设置在所述支撑管尾端的硅胶管，以及触动开关，其中所述测温面受力时触发所述触动开关中的开关，确定是否有被测物体出现。 [0014] 根据本公开的实施例，所述固定管的管壁厚度大于0.8mm。 [0015] 根据本公开的实施例，所述防热辐射温度传感器安装在有风流过的环境中。 [0016] 利用本申请的上述方案，能够降低环境热辐射对温度传感器的影响，测温更为准确，并且由于测温单元和安装滑动组件分别安装在支撑管的两端，因此使用方便，解决了现有技术中出现的头重脚轻问题。附图说明 [0017] 为了更好地理解本公开，将根据以下附图对本公开进行详细描述： [0018] 图1A为本公开一个实施例的防热辐射温度传感器的爆炸示意图； [0019] 图1B为根据本公开一个实施例的如图1A所示防热辐射温度传感器的俯视图； [0020] 图1C为根据本公开一个实施例的从图1B的A-A’取得的防热辐射温度传感器的剖面图； [0021] 图2A为根据本公开另一实施例的防热辐射温度传感器的爆炸示意图； [0022] 图2B为根据本公开另一实施例的如图2A所示防热辐射温度传感器的俯视图； [0023] 图2C为根据本公开另一实施例的从图2B的B-B’取得的防热辐射温度传感器的剖面图； [0024] 图2D为根据本公开另一实施例的从图2B的B-B’取得的防热辐射温度传感器受力情况下的剖面图。具体实施方式 [0025] 下面将详细描述本公开的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本公开。在以下描述中，为了提供对本公开的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本公开。在其他实例中，为了避免混淆本公开，未具体描述公知的结构、材料或方法。 [0026] 在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本公开至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。 [0027] 以下尽管通过一个或多个实施方式说明和描述了本公开，但是在阅读和理解本说明书和附图之后，本领域技术人员将想到或者已知等同的改变和修改。另外，本公开若干实施方式中的特定特征，可根据需求或效果，而与一个或多个其他公开的特征可组合，然此结合依然属于本公开所揭露的范围内。 [0028] 针对现有技术中存在的散热和头重脚轻的问题，本公开的实施例提出了一种防热辐射温度传感器。该传感器包括由支撑管连接的测温单元、放热辐射外罩和安装滑动组件。测温单元具有与被测物体接触的测温面，安装在支撑管的一端，防热辐射外罩围绕测温单元安装在支撑管上，阻挡四周的热辐射和热传导，露出测温单元的测温面。安装滑动组件安装在支撑管的另一端，包括弹性元件和固定构件。弹性元件的第一端抵住支撑管上的预定位置，弹性元件的第二端抵住固定构件，使得当测温面受力时支撑管相对于固定构件滑动。安装滑动组件与防热辐射外罩和支撑管的连接处之间间隔距离至少3mm以上。利用上述实施例的方案，能够降低环境热辐射对温度传感器的影响，测温更为准确，并且由于测温单元和安装滑动组件分别安装在支撑管的两端，因此使用方便，解决了现有技术中出现的头重脚轻问题。 [0029] 图1A为本公开一个实施例的防热辐射温度传感器的爆炸示意图。图1B为根据本公开一个实施例的如图1A所示防热辐射温度传感器的俯视图。图1C为根据本公开一个实施例的从图1B的A-A’取得的防热辐射温度传感器的剖面图。 [0030] 如图1A、图1B和图1C所示，根据本公开实施例的防热辐射温度传感器包括测温单元、支撑管120和安装滑动组件以及防热辐射外罩18。测温单元例如包括具有与被测物体接触的测温面11的金属帽13，金属帽卡扣12，金属帽13内的金属管14，热敏电阻15，热敏电阻引线16，中空的支撑管120的平面17紧贴金属帽13。安装滑动组件包括弹性元件和固定构件，弹性元件例如为弹簧112，固定构件包括固定管114，固定管114上的凹槽113，带有凹槽的卡簧115，底部卡簧116，以及中空的支撑管120前后由两个卡槽分别表示为110和111。 [0031] 图1A所示，热敏电阻15放置在金属管14内，紧贴金属帽13测温面11的背面，靠耐高温胶固定，把中空的支撑管120的端面17卡扣在金属帽13内，靠卡扣结构固定住金属帽13，热敏电阻的引线16从中空的支撑管120中引出，连接外部电路。 [0032] 防热辐射外罩18包括一层外罩，其高度与金属帽13平齐或略低，防热辐射外罩18与支撑管120的连接点近远离金属帽的位置，并有多个孔隙，其中防热辐射外罩18固定在支撑管的外壁。例如，防热辐射外罩18略低于或平齐金属帽13的测温面11，所述防热辐射外罩18与支撑管120的连接点近可能远离测温面11的位置，并有多个孔隙。防热辐射外罩18固定在支撑管120的外壁。弹簧112固定在带有凹口118的卡簧115和收口的固定管114之间，固定管114的下面用底部卡簧116卡在中空的支撑管120的卡槽111内固定，保证固定管114不会滑落；固定管114带有凹槽113，通过卡簧115的凹口118与凹槽113对应，这样就使得中空的支撑管120，在上下移动的过程中不能旋转。 [0033] 当防热辐射温度传感器通过固定管114安装在煤气灶后，传感器的测温面11上面没有待测物体，流动的风通过117孔隙内外进行流动。当测温面11压上待测物体以后，中空的支撑管120往下延伸，由于卡簧115与防热辐射外罩18的下缘之间(或者固定管114的上缘和支撑管的连接处之间)至少有3mm距离，因此风依旧可以通过117孔隙，对四周加热所带来的热辐射和热传导的环境带来的进行降温，从而保证测温面11测温温度的准确性，并通过热敏电阻引脚16将信号引出。同样由于风的流动，本公开实施例的安装滑动组件远离测温单元中的测温面11，其所承受的工作温度也大大降低，对弹簧的耐温要求由此而降低。 [0034] 根据另一实施例，安装滑动组件对支撑管120可以分不同距离的卡位，从而使带有防热辐射外罩18中测温单元和安装滑动组件两个部分的距离可以变动，从而进一步降低高温对安装滑动组件，尤其是弹簧112的耐温性能的影响。 [0035] 示意图中，固定管114的直径明显小于金属外罩18的外径，所以风的流动是没有受到影响。在本结构中，中空的支撑管120由金属制成，其平面17靠卡扣固定住金属帽13，其下部有多个卡槽结构。安装滑动组件安装在支撑管120不同的卡槽中，可以使得安装滑动组件与所述防热辐射外罩、测温单元之间间隔距离远远超过3mm以上，这样就解决了现有技术中主要部件全部集中在传感器头部的头重脚轻的情况，并突显防热辐射效果。 [0036] 上述以及下面的实施例中，固定管的管壁厚度大于0.8mm。本领域技术人员也可以根据应用场合选择其他的厚度。 [0037] 图1B所示，在防热辐射外罩18与中空的支撑管120之间，还有若干的小孔，正是通过这些小孔，使流动风把防热辐射外罩18内外壁之间的热量给带走。这里，防热辐射外罩18与中空的支撑管120的连接位置尽可能远离测温面。同时，防热辐射罩18的外壁也挡住了测温点以外的热源的热辐射对测温面的影响。 [0038] 图1C为本公开实施例的剖面图，在此图中卡簧115卡入到中空的支撑管120卡槽110中，卡簧116卡入卡槽111中，由于固定管114的底部是向内收口的，卡簧116卡扣住固定管114后，固定管114就被固定住了。由于卡簧115带有凹口118，固定管114带有凹槽结构 113，这样的结构就使得中空的支撑管120在上下运动的时候是有方向性的。 [0039] 图2A为根据本公开另一实施例的防热辐射温度传感器的爆炸示意图。图2B为根据本公开另一实施例的如图2A所示防热辐射温度传感器的俯视图。图2C为根据本公开另一实施例的从图2B的B-B’取得的防热辐射温度传感器的剖面图。图2D为根据本公开另一实施例的从图2B的B-B’取得的防热辐射温度传感器受力情况下的剖面图。 [0040] 图2A、图2B、图2C和图2D所示的第二实施例涉及另一种结构，如图所示，具有两层防热辐射的外罩28，测温单元包括金属帽23的测温面21，热敏电阻25，热敏电阻引线26，带有中空的支撑管220其紧贴金属帽23的平面表示为27。安装滑动组件，包括弹性元件和固定构件，弹性元件例如指的是弹簧212，固定构件包括带有收口结构的固定管214、控制帽225、219和226分别是固定管的固定夹子，固定夹219、226上的螺丝221，触动开关222，在中空的支撑管220的尾部分别卡槽210和211。 [0041] 如图2A所示，热敏电阻25紧贴金属帽23的测温面21，用高温胶固定。金属帽23与中空的支撑管220的平面27紧配合，其热敏电阻引线26通过中空支撑管220引出。 [0042] 防热辐射外罩28两层外罩，第一层外罩的高度与测温单元的金属帽平齐或略低，防热辐射外罩与支撑管的连接点近远离金属帽的位置，并有多个孔隙，其中防热辐射外罩固定在支撑管的外壁。防热辐射外罩28的第二层外罩与第一层外罩连接且设置在第一层外罩外侧。第一层外罩和第二层外罩的连接处附近有多个孔隙，第一层外罩和第二层外罩之间高度平齐或略低于所述测温单元的金属帽。这样，防热辐射外罩28具有两层防热辐射的效果，固定在中空支撑管220的外壁上，其与中空支撑管220外壁的连接位置尽可能远离测温面21，防热辐射外罩28高度低于或平行于测温的平面21。 [0043] 弹簧212装入固定管214中，穿过中空的支撑管220中，一头受限于固定管214的收口位置224，另一头受限于卡簧215。卡簧215卡在中空支撑管220的卡槽210上，放在控制帽225内，中空支撑管220内的控制帽225的卡扣22与固定管214的卡槽218卡扣固定。 [0044] 固定夹219、226通过螺丝221安装在煤气灶底部，触动开关222固定在固定夹226上，与中空支撑管220垂直。 [0045] 如图2B所示，防热辐射外罩28分别有孔隙217和223，当本传感器在工作时，由于风的流动，分别通过217孔隙和223孔隙时，流动的风分别把217孔隙和223孔隙区域的温度分别降下来，形成双重防热辐射。 [0046] 如图2C所示，是本实施例的传感器安装后静止状态的，图2D是待测物体的重量压迫后形成的结构，其中控制帽225与孔隙223之间至少保持3mm以上，整个传感器通过固定夹219、226固定在煤气灶以后，待测物体的重量使得中空的支撑管220上下伸缩，中空的支撑管220尾部套上硅胶套管，主要是隔离从中空支撑管220传来的热量，从而触发触动开关222工作。通过触动开关222的工作，就得知待测物体有否压在本传感器上，从而实现检锅功能。这里，通过风的流动使得触动开关222四周的温度不会太高，防止防热辐射温度传感测试高温过程中损坏触动开关222，从而降低触动开关222的性能要求。 [0047] 如图2D所示，是本实施例的传感器在实际工作中的状态，其中有待测物体压在测温面21上面，弹簧212受重力影响往下移动，由于固定管214通过固定夹219、226以及螺丝221固定在煤气灶的下部，为保证防热辐射效果，控制帽225与防热辐射外罩的内孔223之间的距离，必须大于3mm。安装滑动组件安装在支撑管220不同的卡槽210和211中，可以使得安装滑动组件与所述防热辐射外罩28、测温单元之间间隔距离远远超过3mm以上。从实际效果来看，超出3mm实际距离越长，通过风的流动，安装滑动组件对于弹簧212、触动开关222的耐温要求就更低，防热辐射的效果也最佳。 [0048] 上述实施例解决了现有技术中传感器的部件集中在头部的头重脚轻的情况，并突显防热辐射效果。 [0049] 从图2C到2D活动的变化可以看出，控制帽225的内径和固定管23下部收口内径与中空的支撑管220的外径之间的缝隙，决定了本传感器摇晃的范围。控制帽225的内径和固定管23下部收口内径越小，中空支撑管220可以晃动的范围也越小。例如，控制帽的内径和固定管的收口的内径尽可能接近支撑管的外径。 [0050] 综上，针对现有技术的问题，本公开实施例的温度传感器可以取得如下技术效果的至少之一：第一，现有技术的传感器部件集中在传感器的头部，造成煤气灶防干烧温度传感器头重脚轻，在实际使用中容易损坏。针对这个情况，本专利把产品的测温部分和滑动部分分开，不集中在头部，头部仅保留防热辐射外罩与测温部分。第二，滑动部分设在支撑管的另一端，所以弹簧对高温的要求就不需要那么的严格，弹簧的可靠性就可以实现。第三，本公开实施例中防热辐射分为一层或者两层，绝不和测温的金属帽相连。当有风从煤气灶的下部往上涌动时，风的流动将防热辐射内壁和支撑架外壁进行降温，同时也对安装滑动组件进行降温。第四，本公开实施例中的固定管是独立出来，它的厚薄对整个产品任何的影响，因此可以选用坚固牢靠的材料。第五，本公开实施例采用一条中空的支撑管分别来支撑带有防热辐射外罩、测温部分和起固定、伸缩作用的滑动组件，因此采用中空支撑管来触发触动开关的方法，是简单而又可靠，起到同样检锅功能的作用。控制好固定构件中的固定管收口内径和控制帽的内径可以使得本公开实施例的温度传感器在实际工作当中不会晃动，从而达到安全使用、精确测温的目的。 [0051] 虽然已参照几个典型实施例描述了本公开，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本公开能够以多种形式具体实施而不脱离公开的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。