桥臂热敏元件及其加工方法、磁压力式氧检测器技术

本发明专利技术提供一种桥臂热敏元件及包含该桥臂热敏元件的磁压力式氧检测器，其中，桥臂热敏元件包括玻璃管，玻璃管表面无涂覆式均匀绕制若干电阻丝，其中，电阻丝的直径为0.02mm‑0.03mm，将电阻丝无涂层绕制(90‑100)匝在直径为2mm、长度为8mm的玻璃管上，间距约为0.07毫米，形成两个符合规定阻值120～130Ω的电阻，且两端阻值偏差小于5Ω。本发明专利技术提供了一种具有灵敏度高、稳定性好、能够适应恶劣的工业现场环境、并能够抗背景气干扰的磁压力式氧检测器，以克服现有氧检测器对检测氧气要求高及灵敏度低的缺陷。

Bridge arm thermosensitive element and its processing method and magnetic pressure type oxygen detector

The invention provides a bridge arm and the bridge arm thermistor temperature sensitive element magnetic pressure oxygen detector, wherein the arm sensitive element comprises a glass tube, glass tube surface coated uniformly wound on the resistance wire, wherein, the resistance wire diameter of 0.02mm 0.03mm, the resistance wire wound without coating system (90 100) turns in the diameter of 2mm and length of 8mm glass tube, spacing is about 0.07 mm, two in accordance with the provisions of resistance from 120 to 130, and the two ends of the resistance deviation is less than 5. The present invention provides a high sensitivity, good stability, can adapt to the magnetic pressure oxygen detector in harsh industrial environment, and can resist the disturbance of background gas, high and low sensitivity to overcome the existing defects on the detection of oxygen oxygen detector.

【技术实现步骤摘要】
桥臂热敏元件及其加工方法、磁压力式氧检测器
本专利技术涉及通信
，更具体地，涉及桥臂热敏元件、桥臂热敏元件的加工方法及磁压力式氧检测器。
技术介绍
目前，氧气的在线检测方法，主要包括：电化学法、顺磁法和半导体激光法。电化学法，价格较低但稳定性差，使用寿命有限，需要定期更换；半导体激光法，完全不受背景气体的干扰，但价格昂贵。顺磁法在线监测氧气浓度，稳定性好，价格适中，后期维护量小，在工业现场得到广泛的应用。混合气体中所含各组分彼此之间不进行化学反应的条件下，其磁化率等于各个单独组分磁化率之代数和：即其中κ-混合气体的体积磁化率，κ0-氧的体积磁化率，c0-氧的体积百分含量，其他为氧以外的其余气体的体积磁化率和体积百分含量。一般来说，除氧以外的其余组分的体积磁化率都很小，且存在着各组分的顺磁性和逆磁性不同的可能性，使这部分体积磁化率可能部分抵消，甚至全部抵消。利用这一特点，可以得到混合气体中氧的体积百分含量。利用在磁场中具有极高顺磁特性的原理制成的一类测量气体中氧含量的仪器，包括热磁对流式、磁力机械式和磁压力式三种类型。尽管如此，磁压力氧检测器也完全不同于热磁式及磁力机械式氧检测器，因此有必要简单介绍一下这两种检测器的原理。在热磁式氧检测器中，安放有平衡桥路的测量气室被直接放置在一个不均匀磁场中，该气室通过扩散孔与样气气路管道直接相连。通电使桥路加热到一定温度，气室也被加热。被测混合气体沿测量管路流动过程中一部分气体经扩散孔进入测量气室，其中的氧气体分子因顺磁性受到强磁场吸引向测量桥臂敏感元件周围趋近，与此同时也被敏感元件加热。气体磁导率随温度上升而急剧下降使其受磁场吸引力减小，被温度较低受磁场吸引的后续氧气逐出磁场。这一不停运动导致测量气室内敏感元件周围形成了连续的热磁对流，其强弱变化引起敏感元件周围的温度发生变化，敏感元件的电阻值随着变化，桥路产生了不平衡电势，该电势差与被分析混合气体中的氧含量成正比，这就是热磁式测量基本原理，如图1所示。磁力机械式氧检测器的结构如图2所示。在一个密闭的气室中，装有两对不均匀磁场的磁极，它们的磁场强度梯度正好相反。两个空心球(内充纯净的氮气或氩气)置于两对磁极的间隙中，金属带固定在壳体上，这样，哑铃只能以金属带为轴转动而不能上下移动。在哑铃与金属带交点处装一个平面反射镜。被测样气由入口进入气室后,它就充满了气室。两个空心球被样气所包围，被测样气的氧含量不同，其体积磁化率也不同，球体所受到的作用力就不同。如果哑铃上的两个空心球体积相同，体积磁化率值相等，两个球体受到的力大小相等、方向相反，对于中心支撑点金属带而言，它受到的是一个力偶的作用，这个力偶促使哑铃以金属带为轴心偏转。在哑铃做角位移的同时，金属带会产生一个抵抗哑铃偏转的复位力矩以平衡，被测样气中的氧含量不同，旋转力矩和复位力矩的平衡位置不同，也就是哑铃的偏转角度不同，这样，哑铃偏转角度的大小，就反映了被测气体中氧含量的多少。与热磁式氧分析器相比，磁力机械式氧检测器器具有如下优点：它是对氧的顺磁性直接测量的传感器，在测量中，不受被测气样导热性变化、密度变化等影响；在0～100％O2范围内线性刻度，测量精度较高，测量误差可低至±1‰O2；灵敏度高，除了用于常量氧的测量以外，还可用于微量氧(‰O2级)的测量。但由于磁力机械式检测元件直接接触样气，因此对样气的清洁程度的要求极高，避免水汽、油、固体颗粒物(<3微米)等进入检测器，否则会对检测器造成永久性破坏；哑铃球及平面反射镜对震动极其敏感，无论是短时间的剧烈运动还是轻微的持续震动，都会造成检测器信号的波动，所以该类检测器需要安装在防震装置中。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有灵敏度高、稳定性好、能够适应恶劣的工业现场环境、并能够抗背景气干扰的磁压力式氧检测器，以克服现有氧检测器对检测氧气要求高及灵敏度低的缺陷。根据本专利技术的一个方面，提供一种桥臂热敏元件，其包括玻璃管,所述的玻璃管表面无涂覆层式的均匀绕制了电阻丝,所述电阻丝的直径为0.02mm-0.03mm，且该玻璃管上电阻丝的密度为0.08匝/mm-0.1匝/mm。在上述方案的基础上优选，所述的玻璃管为玻璃管。在上述方案的基础上优选，所述的玻璃管的直径为2mm，壁厚小于1mm。在上述方案的基础上优选，所述的电阻丝为铂丝，且该电阻丝优选为铂金丝。在上述方案的基础上优选，所述玻璃管上的电阻丝形成两个电阻。在上述方案的基础上优选，所述电阻丝之间的间距为0.07mm。本专利技术还提供了一种桥臂热敏元件的加工方法，其包括以下步骤：对玻璃管进行一次加热，将热传导管嵌入式套装在所述玻璃管内，使所述玻璃管包裹在所述的热传导管表面，并在所述的玻璃管表面缠绕电阻丝；对所述表面缠绕电阻丝的玻璃管进行二次加热，将热传导管从玻璃管内拆除。在上述方案的基础上优选，所述的一次加热的温度为400℃，时间为8小时。在上述方案的基础上优选，所述的二次加热的温度为400℃，时间为16小时。在上述方案的基础上优选，所述的玻璃管为玻璃管。在上述方案的基础上优选，所述的玻璃管的直径为2mm，壁厚小于1mm。在上述方案的基础上优选，所述的热传导管为铜管。在上述方案的基础上优选，所述的电阻丝为铂丝，且该电阻丝优选为铂金丝。本专利技术还提供了一种磁压力式氧检测器，其特征在于，其包括：检测器、桥臂热敏元件、第一输气通道和第二输气通道，所述的第一输气通道和第二输气通道呈T型，且所述的第一输气通道通过所述的桥臂热敏元件与所述的第二输气通道相连通，所述的检测器包括一支架，所述支架两侧相对设有一磁体，并在该支架上还设有一连接孔，所述的连接孔两端分别与所述的第一输气通道和第二输气通道相连通，并在该支架上还设有一与所述的连接孔垂直设置的被测气通道，且该被测气通道设置所述磁体对应区域之外的支架上。在上述方案的基础上优选，所述的磁压力式样检测器还包括一左侧板和右侧板，所述的左侧板与右侧板间隔平行设置，并在所述的左侧板与右侧板之间装设有一壳体，所述的第一输气通道设置在所述的左侧板上，所述的第二输气通道设置所述的右侧板上，所述的桥臂热敏元件装设在所述的壳体上。在上述方案的基础上优选，所述的支架上还设有一磁化腔，所述的磁体分别抵触在所述的磁化腔两侧与该磁化腔形成密闭空间，且所述的两个磁体之间设有一间隙。在上述方案的基础上优选，所述的连接孔与所述的密闭空间相连通，且所述的密闭空间与所述的被测气通道相连通。在上述方案的基础上优选，所述的第一输气通道与所述的连接孔相连通一端设有一毛细管。在上述方案的基础上优选，所述的第二输气通道与所述的连接孔相连通一端设有一毛细管。所述的第一输气通道的输入端与第二输气通道的输入端通过一压力调节器相连通。在上述方案的基础上优选，所述的压力调节器包括一壳体，所述的壳体上设有一个进气孔和一个压力调节输气通道，所述压力调节输气通道的开口端装设有一压力调节螺钉；所述的进气孔与所述的压力调节输气通道中部相连通，并在该进气孔两侧的压力调节输气通道上设有两个压力调节出气孔，所述的压力调节出气孔分别与所述的输气通道的输入端和第二输气通道的输入端相连通。在上述方案的基础上优选，所述的桥臂热敏元件包括玻璃管，所述的玻璃管表面无涂覆层式的均匀绕制了电阻丝。在上述方案的基础上优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁压力式氧检测器的桥臂热敏元件，其特征在于，其包括玻璃管,所述的玻璃管表面无涂覆层式的均匀绕制了电阻丝,所述电阻丝的直径为0.02mm‑0.03mm，且该玻璃管上电阻丝的密度为0.08匝/mm‑0.1匝/mm。

【技术特征摘要】
1.一种用于磁压力式氧检测器的桥臂热敏元件，其特征在于，其包括玻璃管,所述的玻璃管表面无涂覆层式的均匀绕制了电阻丝,所述电阻丝的直径为0.02mm-0.03mm，且该玻璃管上电阻丝的密度为0.08匝/mm-0.1匝/mm。2.如权利要求1所述的一种用于磁压力式氧检测器的桥臂热敏元件，其特征在于，所述的玻璃管的直径为2mm，壁厚小于1mm。3.如权利要求1所述的一种用于磁压力式氧检测器的桥臂热敏元件，其特征在于，所述的电阻丝为铂丝，优选为铂金丝。4.如权利要求1所述的一种用于磁压力式氧检测器的桥臂热敏元件，其特征在于，所述玻璃管上的电阻丝形成两个电阻；所述电阻丝之间的间距为0.07mm。5.一种桥臂热敏元件的加工方法，其特征在于，其包括以下步骤：对玻璃管进行一次加热，将热传导管嵌入式套装在所述玻璃管内，使所述玻璃管包裹在所述的热传导管表面，并在所述的玻璃管表面缠绕电阻丝；对所述表面缠绕电阻丝的玻璃管进行二次加热，将所述热传导管从所述玻璃管内拆除；优选的，所述热传导管为铜管。6.如权利要求5所述的一种桥臂热敏元件的加工方法，其特征在于，所述的一次加热的温度为400℃，时间为8小时；二次加热的温度为400℃，时间为16小时。7.一种磁压力式氧检测器，其特征在于，其包括：检测器、桥臂热敏元件、第一输气通道和第二输气通道，所述的第一输气通道和第二输气通道呈T型，且所述的第一输气通道通过所述的桥臂热敏元件与所述的第二输气通道相连通，所述的检测器包括一支架，所述支架两侧相对设有一磁体，并在该支架上还设有一连接孔，所述的连接孔两端分别与所述的第一输气通道和第二输气通道相连通，并在该支架上还设有一与所述的连接孔垂直设置的被测气通道，且该被测气通道设置所述磁体对应区域之外的支架上。8.如权利要求7所述的一种磁压力式氧检测器，其特征在于，所述的磁压力式样检测器还包括一左侧板和右侧板，所述的左侧板与右侧板间隔平行...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈淼，宋志华，李平，王一，黄政伟，姜德涛，朱美萍，何晓航，王斌，
申请(专利权)人：北京北分麦哈克分析仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11