基于正温度系数高分子材料的模拟量线型感温火灾探测器制造技术

基于正温度系数高分子复合材料的模拟量线型感温火灾探测器，涉及一种基于具有电阻正温度系数效应高分子复合材料的模拟量线型感温火灾探测器。该火灾探测器的感温线缆的一种结构是在一根探测导体外部顺序包覆绝缘层、电阻正温度系数高分子复合材料层、护套层；另一种结构是探测导体外部包覆绝缘层，将电阻正温度系数高分子复合材料层与包覆有绝缘层的探测导体平行排列，外部包覆护套层；在感温线缆的一端使用金属连接构件将探测导体和电阻正温度系数高分子复合材料层连接，并在电阻正温度系数高分子复合材料层的另一端嵌入另一根探测导体，将两根探测导体与电信号测量装置相连接。本发明专利技术有效提高了模拟量线型感温探测器的稳定性和重复性。

Analog line type temperature sensing fire detector based on positive temperature coefficient polymer material

The utility model relates to an analog quantity linear temperature sensing fire detector based on positive temperature coefficient polymer composite material, which relates to an analog quantity linear temperature sensing fire detector based on the effect of positive temperature coefficient of resistance. A temperature sensing cable structure the fire detector is in a sequence detection conductor with an insulating layer, positive temperature coefficient of resistance polymer composite material layer and a sheath layer; another structure is coated outside the insulating layer detection conductor, the positive temperature coefficient of resistance polymer composite material layer and the insulating layer of the conductor coated with detection parallel external cladding sheath; the use of metal in the end temperature cable connecting member will detect conductor and the positive temperature coefficient of resistance polymer composite material layer is connected, and at the other end of the embedded resistance positive temperature coefficient polymer composite material layer another detection conductor, two detecting conductors and electrical signal measuring device is connected. The invention effectively improves the stability and repeatability of the analog line type temperature sensing detector.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模拟量线型感温火灾探测器，特别涉及一种基于具有电阻正温度系数效 应(PTC)高分子复合材料的模拟量线型感温火灾探测器，属于感温火灾报警电缆以及高分子 功能复合材料
在现有技术中，经常利用具有电阻负温度系数效应(NTC)材料制备模拟量线型感温探测 器作为火灾探测器，附图1、 2显示了该类型中的一种模拟量线型感温探测器结构示意图及工 作原理(图2为截面图)，在该种探测器中，在两根探测导体之间有可熔融绝缘层，以及具有 NTC特性的高分子材料层，根据需要可在外面包覆护套层。当温度升高到一定程度时，可熔 融绝缘层熔化，同时NTC塑料层受热电阻减小，使两根探测导体之间的电阻降低，根据此原 理达到测温报警目的。另外这类感温探测器也可以由两根包覆NTC特性层的金属丝以一定的 绞距绞合在一起，当NTC特性层受热时，两个探测导体之间的电阻会变小，根据此原理达到 感温报警的目的。这类感温电缆具有灵敏度与热长度无关的优点，但这种基于材料NTC特性 的感温电缆经过反复使用后，材料的NTC特性变差。而且如果使用可熔融绝缘层，其在熔融 受力后会被破坏，从而影响了感温电缆的重复性。因此需要一种新的具有高的结构稳定性和 重复性的模拟量线型感温火灾探测器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于电阻正温度系数高分子复合材料的模拟量线型感温火灾 探测器，使其具有稳定性高，重复性好，制备工艺简单，且成本低的特点。即利用在一定温 度范围内，电阻正温度系数高分子复合材料的电阻随温度的升高而增加的性质来实现感温火 灾报警；而且通过交联等处理能够有效的提高材料的结构稳定性以及PTC重复性，并且可以 减弱或消除材料的NTC效应。本专利技术的目的是由下述技术方案实现的一种基于电阻正温度系数高分子复合材料的模拟量线型感温火灾探测器，包括感温线缆,电信号测量装置，其特征在于所述的感温线缆由第一探测导体l、绝缘层2、电阻正温度系数高分子复合材料层3、护套层二4、第二探测导体6及金属连接构件5组成。其具体结构为 在第一探测导体1外部依次包覆所述绝缘层2、电阻正温度系数高分子复合材料层3和护套 层4;第一探测导体1和电阻正温度系数高分子复合材料层3的一端用金属连接构件5连接，电阻正温度系数高分子复合材料层3的另一端嵌入第二探测导体6,并将第 -探测导体1和 第二探测导体6分别通过信号线与电信号测量装置7相连接。即将电信号测量装置、探测导 体和电阻正温度系数高分子复合材料层之间形成串联结构，当温度升高到某一特定温度时， 电路中的电阻急剧增加，实现火灾报警。本专利技术中的绝缘层采用低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯， 聚偏氟乙烯，聚丙烯，合成橡胶或天然橡胶中的一种制成。电阻正温度系数高分子复合材料 必须同时满足报警温度等级以及报警灵敏度的要求。然而单一的聚合物与无机导电粒子混合 往往不能够同时满足要求，因此本专利技术中的电阻正温度系数高分子复合材料由主聚合物、辅 助聚合物、无机导电粒子和过氧化物交联剂组成，其含量分别为主聚合物100重量份辅助 聚合物、10-30重量份、无机导电粒子2-25重量份和过氧化物交联剂0 — 5重量份。主聚合 物采用聚烯烃或弹性体,聚烯烃采用高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯 -醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、聚偏氟乙烯或聚氯乙烯；弹性体采用聚烯烃弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚氨酯弹性体。辅助聚合物采用石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯和聚 偏氟乙烯中的一种或两种以上组分的共混物。无机导电粒子采用乙炔碳黑、炉法碳黑、导电 碳黑、碳纳米管、石墨、金属粒子、表面镀有金属膜的无机粒子以及具有电阻正温度系数特 性的陶瓷粉末中的一种或两种以上导电粒子的混合物。将所述各组分在密炼机或螺杆挤出机 或其它加工设备中，在温度为140 300'C条件下混合后成型。对样品进行热处理，热处理条 件为在温度为70 140'C条件下保温10 40小时后，冷却至室温。使用过氧化物交联剂或 辐照对样品进行交联。其中过氧化物交联剂包括过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、2， 5-二甲基-2， 5-双(叔丁基过氧基)己垸或过氧化二叔丁基；辐射交联包括电子束和高能射 线辐照，辐照剂量10-300kGy，或不经过热处理以及交联直接使用。本专利技术中的护套层采用低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、 聚偏氟乙烯、聚丙烯、合成橡胶或天然橡胶中的一种制成。本专利技术中的探测导体采用铜丝、 铝丝、钢丝或镍丝。本专利技术的另一种技术方案是一种基于电阻正温度系数高分子复合材料的模拟量线型感温火灾探测器，含有感温线缆和电信号测量装置，其特征在于所述的感温线缆由第一探测导体l、绝缘层2、电阻正温度系数高分子复合材料层3、护套层4、第二探测导体6和金属连接构件5组成，所述的第一探 测导体1外部包覆所述的绝缘层2，所述的电阻正温度系数高分子复合材料层3与包覆有绝缘层2的第一探测导体1平行排列，外部包覆护套层4，第一探测导体1和电阻正温度系数 高分子复合材料层3的一端用金属连接构件5连接，电阻正温度系数高分子复合材料层3的 另一端嵌入第二探测导体6，并将第一探测导体1和第二探测导体6分别通过信号线与屯信 号测量装置7相连接。由于所制备的电阻正温度系数高分子复合材料能够满足感温电缆温度等级要求，而且 PTC强度至少在10:i-10s,而且在感温电缆动作温度后，电阻的变化比动作温度前电阻的变化 值至少高出一个数量级，因此本专利技术与现有技术相比，具有如下优点及突出性效果①结 构稳定，灵敏度高，重复性好；②能够有效的区分环境温度变化与火灾导致的温度变化；③ 探测导体只需要普通的导体，可以不需要钢丝或记忆合金丝，有效降低成本；④本专利技术生产 工艺简单，能有效提高生产效率和产品的经济性。 附图说明图1为现有技术中基于可熔融绝缘层NTC特性材料的模拟量线型感温线缆示意图。图2为现有技术中基于可熔融绝缘层NTC特性材料的模拟量线型感温线缆截面示意图。图3为本专利技术提供的模拟量线型感温线缆结构示意图。图4为图3中模拟量线型感温线缆A向示意图。图5为本专利技术的模拟量线型感温线缆的等效电路示意图。图6为本专利技术中另一实施例的截面示意图。图7为图6中模拟量线型感温线缆B向示意图。图中l-第一探测导体；2-绝缘层；3-电阻正温度系数高分子复合材料层；4-护套层； 5-金属连接构件；6-第二探测导体；7-电信号测量装置；8-探测导体的等效导线。 具体实施例方式以下结合附图，详细说明本专利技术的模拟量线型感温火灾探测器。图3、 4示出本专利技术的模拟量线型感温火灾探测器中感温电缆的结构，包括第一探测导体 1、绝缘层2、电阻正温度系数高分子复合材料层3、护套层二4、第二探测导体6及金属连 接构件5组成，其具体结构为在第一探测导体1外部依次包覆所述绝缘层2、电阻正温度系 数高分子复合材料层3和护套层4;第一探测导体1和电阻正温度系数高分子复合材料层3 的一端用金属连接构件5连接，电阻正温度系数高分子复合材料层3的另一端嵌入第二探测 导体6，并将第一探测导体1和第二探测导体6分别通过信号线与电信号测量装置7相连接。图5示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电阻正温度系数高分子复合材料的模拟量线型感温火灾探测器，含有感温线缆和电信号测量装置，其特征在于：所述的感温线缆由第一探测导体（１）、绝缘层（２）、电阻正温度系数高分子复合材料层（３）、护套层（４）、第二探测导体（６）及金属连接构件（５）组成，所述的第一探测导体（１）外部依次包覆所述绝缘层（２）、电阻正温度系数高分子复合材料层（３）和护套层（４）；第一探测导体（１）和电阻正温度系数高分子复合材料层（３）的一端用金属连接构件（５）连接，电阻正温度系数高分子复合材料层（３）的另一端嵌入第二探测导体（６），并将第一探测导体（１）和第二探测导体（６）分别通过信号线与电信号测量装置（７）相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宝华，徐军，曹榆，孙宇臣，孟晓宇，
申请(专利权)人：清华大学，北京海湾威尔电子工程有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]