弹簧加载的温度传感器制造技术

本实用新型专利技术公开一种温度传感器，包括温度探针、适配器、弹性装置和视觉指示器。温度探针包括设置在温度探针末端处的温度感测装置。适配器围绕温度探针的一部分，使得温度探针在长度方向上在适配器内移动。适配器包括物理基准。弹性装置适于在适配器和温度探针之间产生作用力。作用力基于温度探针在适配器内的位置而变化。视觉指示器设置在温度探针的表面上。视觉指示器与物理基准的对齐对应于由弹性装置产生的期望的作用力。

【技术实现步骤摘要】
弹簧加载的温度传感器
本技术一般地涉及用于工业过程的温度感测组件。特别地，本技术涉及一种用于热电偶套管的温度传感器。
技术介绍
工业过程温度检测部件可以被用于感测流过管道或包含在容器内的流体的温度。温度感测组件包括温度传感器，并且还可以包括热电偶套管。温度传感器包括温度探针，温度探针具有位于在探针末端处或附近的温度传感装置。探针末端可以被插入到延伸进入热电偶套管的孔中，以物理地接触热电偶套管的底部。热电偶套管被设计成与流体物理接触，以保护热电偶套管内的温度传感器免受来自流体的例如冲击、腐蚀等造成的物理损坏，同时在流体和温度传感器探针末端之间有效地传导热量。探针末端和热电偶套管的底部之间缺少物理接触会降低传导效率，导致温度传感器对流体温度变化的响应速度变慢，并且还可能引起温度读数的误差。
技术实现思路
本技术的实施例是一种温度传感器，包括温度探针、适配器、弹性装置以及视觉指示器。温度探针包括设置在温度探针末端处的温度感测传感装置。适配器围绕温度传感器的部分，使得温度传感器在长度方向上在适配器内移动。适配器包括物理基准。弹性装置适于在适配器和温度探针之间产生作用力。作用力基于温度探针在适配器内的位置而变化。视觉指示器设置在温度探针的表面上。视觉指示器与物理基准的对齐对应于由弹性装置产生的期望的作用力。 优选地，由弹性装置产生的期望的作用力足以在温度传感器预期工作的振动和温度条件的整个范围内维持温度探针末端和固体表面之间的物理接触。 优选地，物理基准是适配器的端部。 优选地，物理基准是观察口，通过所述观察口可以看到温度探针。 优选地，观察口由透明窗密封。 优选地，适配器还包括铰接的盖，使得观察口能够被铰接的盖有选择地密封。 优选地，所述传感器还包括可移动的套环，使得观察口能够被可移动的套环有选择地密封。 优选地，所述传感器还包括螺纹结合到观察口中以密封观察口的盖。 优选地，适配器进一步包括:用于连接到电气壳体的端部；和火焰路径，该火焰路径位于观察口和用于连接到电气壳体的所述端部之间。 优选地，适配器进一步包括一个或更多个额外的物理基准。 优选地，适配器包括第一部件和连接到第一部件的第二部件，使得弹性装置适于在第一部件与温度探针之间产生作用力，并且第二部件包括所述物理基准。 本技术的另一个实施例是一种包括热电偶套管和温度传感器的温度感测组件。热电偶套管具有近端和远端，并且包括从近端延伸到邻近远端的底部的孔。温度传感器被连接到热电偶套管的近端。温度传感器包括温度探针、围绕温度探针的一部分的适配器、弹性装置和物理基准。温度探针包括设置在温度探针末端处的温度传感装置和在温度探针的表面上的视觉指示器。温度探针设置在热电偶套管的孔内。适配器将传感器连接到热电偶套管的近端。温度探针能够沿长度方向相对于适配器移动。弹性装置适于在适配器和温度探针之间产生作用力，以推动温度探针末端远离适配器。作为温度探针末端和热电偶套管的底部之间的物理接触的结果的、温度探针末端朝向适配器并且克服弹性装置的作用力的运动，导致温度探针的视觉指示器与物理基准对齐，以提供温度探针末端和热电偶套管的底部之间的物理接触的指示。 优选地，视觉指示器与物理基准的对齐进一步表明，由弹性装置产生的作用力足以在所述组件预期工作的振动和温度条件的整个范围内维持温度探针末端与热电偶套管的底部之间的物理接触。 优选地，物理基准是适配器的端部。 优选地，物理基准是在适配器上的观察口，通过观察口可以看到温度探针。 优选地，观察口由透明窗密封。 优选地，所述组件还包括螺纹连接到观察口中以密封观察口的盖。 优选地，所述组件还包括可移动的套环，使得观察口能够被可移动的套环有选择地密封。 优选地，适配器还包括位于观察口和适配器的与所述热电偶套管相反的端部之间的火焰路径。 优选地，适配器包括第一部件和连接到第一部件的第二部件，使得弹性装置在第一部件与温度探针之间操作，并且第二部件包括所述物理基准。 【附图说明】 图1是体现本技术的温度感测组件的透视图。 图2A和2B是图1的温度感测组件的温度传感器的剖视图，其描绘了具有在适配器的端部处的物理基准的实施例。 图3是另一个实施例的透视图，其包括物理基准是观察口，温度传感器通过观察口可见。 图4A和图4B是图3的实施例的温度传感器的透视图，其包括可移动的套环，使得观察口可有选择性地被可移动套环密封。 图5A和图5B是图3的实施例的剖视图，其描绘了适配器的穿过抵靠弹性装置的温度探针移动，导致温度探针的视觉指示器与适配器的物理基准可视地对准。 图6是剖面图，描绘了另一个温度传感器实施例，该实施例包括观察口，温度传感器通过观察口可见，并且还包括螺纹连接到观察口以密封观察口的盖。 图7示出另一个温度传感器实施例，该实施例包括观察口，温度传感器通过观察口可见，并且还包括铰接盖，使得观察口有选择地通过铰接盖密封。 图8示出另一个温度传感器实施例，该实施例包括观察口，温度传感器通过观察口可见，并且观察口由透明窗密封。 图9是描绘了另一个温度传感器实施例的横截面，其中适配器包括第一部件和第二部件，第一部件包括弹性装置并且第二部件包括物理基准。 【具体实施方式】 温度传感器探针末端和热电偶套管的底部之间的物理接触是实现对流体温度变化的快速测量响应并且保持温度读数的期望精度的重要因素。帮助确保物理接触的一种方法是在温度传感器中包括诸如弹簧的弹性装置。弹性装置适于在温度探针和连接到热电偶套管的适配器之间产生作用力，以推动或装载探针末端与热电偶套管底部物理接触。通常，这种“弹簧加载的”温度传感器包括具有长度超过热电偶套管孔的长度的温度探针，以确保弹性装置的操作以及探针末端在孔的端部处接触热电偶套管底部。这种装置可以确保在探针末端和热电偶套管的底部之间在整个振动和温度条件范围内的足够的物理接触，温度部件预期在所述振动和温度条件范围内操作。 因为热电偶套管通常比温度传感器耐用，因此温度感测组件可能需要周期性地更换温度传感器。更换温度传感器的温度探针可能不如原始温度探针一样长，并且可能不足以长到接触温度计套管底部和操作弹性装置。这可能导致探针末端和热电偶套管的底部之间缺少物理接触。然而，由于探针在热电偶套管孔内，因此探针末端和热电偶套管的底部之间的物理接触无法直接观察。因此，当前不存在可用来查证探针末端和热电偶套管的底部之间的物理接触的方法。这可能导致不期望的较差温度传感器的性能。本技术的实施例用弹簧加载的温度传感器克服这个问题，所述弹簧加载的温度传感器在温度探针上具有视觉指示器和物理基准，所述视觉指示器与所述物理基准相比较，以在温度探针和固体表面之间的物理接触不容易观察时验证温度传感器探针末端和固体表面(诸如热电偶套管的底部)之间的物理接触。 图1是体现本技术的温度感测组件的透视图。温度感测组件10包括热电偶套管12、温度传感器14和可选的电气壳体16。电气壳体16可以包括将温度感测组件10电连接到控制或监视系统(未示出)的诸如接线板或变送器电子元件(未示出)的电气设备。热电偶套管12是设计成用于容纳和保护温度传感器14免受被测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在温度传感器组件中使用的温度传感器，所述传感器包括：温度探针，该温度探针包括设置在温度探针末端处的温度感测装置；适配器，该适配器围绕温度探针的一部分，温度探针能够在适配器内沿长度方向移动，所述适配器包括物理基准；弹性装置，该弹性装置适于在适配器和温度探针之间产生作用力，所述作用力能够基于温度探针在适配器内的位置而变化；和视觉指示器，该视觉指示器被设置在温度探针的表面上，其中视觉指示器与物理基准的对齐与由弹性装置产生的期望的作用力相对应。

【技术特征摘要】
2013.05.01 US 61/818,007;2013.12.26 US 14/140,7521.一种在温度传感器组件中使用的温度传感器，所述传感器包括: 温度探针，该温度探针包括设置在温度探针末端处的温度感测装置； 适配器，该适配器围绕温度探针的一部分，温度探针能够在适配器内沿长度方向移动，所述适配器包括物理基准； 弹性装置，该弹性装置适于在适配器和温度探针之间产生作用力，所述作用力能够基于温度探针在适配器内的位置而变化；和 视觉指示器，该视觉指示器被设置在温度探针的表面上，其中视觉指示器与物理基准的对齐与由弹性装置产生的期望的作用力相对应。2.根据权利要求1所述的传感器，其中由弹性装置产生的期望的作用力足以在温度传感器预期工作的振动和温度条件的整个范围内维持温度探针末端和固体表面之间的物理接触。3.根据权利要求1所述的传感器，其中物理基准是适配器的端部。4.根据权利要求1所述的传感器，其中物理基准是观察口，通过所述观察口可以看到温度探针。5.根据权利 要求4所述的传感器，其中观察口由透明窗密封。6.根据权利要求4所述的传感器，其中适配器还包括铰接的盖，使得观察口能够被铰接的盖有选择地密封。7.根据权利要求4所述的传感器，还包括可移动的套环，使得观察口能够被可移动的套环有选择地密封。8.根据权利要求4所述的传感器，还包括螺纹结合到观察口中以密封观察口的盖。9.根据权利要求4所述的传感器，其中适配器进一步包括: 用于连接到电气壳体的端部；和 火焰路径，该火焰路径位于观察口和用于连接到电气壳体的所述端部之间。10.根据权利要求1所述的传感器，其中适配器进一步包括一个或更多个额外的物理基准。11.根据权利要求1所述的传感器，其中适配器包括第一部件和连接到第一部件的第二部件，使得弹性装置适于在第一部件与温度探针之间产生作用力，并且第二部件包括所述物...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·约翰·科兹曼，安德鲁·史蒂文·德尔克，凯尔·史蒂文·沃伦，艾伦·约翰·卡森，迪尔克·维利·鲍施科，
申请(专利权)人：罗斯蒙特公司，
类型：新型
国别省市：美国;US