[发明专利]一种带有测温球的深低温金铁热电偶

说明书

一种带有测温球的深低温金铁热电偶，轴向通腔的左端开口处卡设有一个导热的测温球，轴向通腔的左端开口为沿轴向自左端向右端逐渐收拢的喇叭口，喇叭口的大口端的端面直径与所述测温球的直径相等，喇叭口的小口端的端面直径小于所述测温球的直径，且喇叭口的内壁面为锥面；电偶杆的左端套设有用于将测温球压紧在所述锥面上的压盖；所述压盖上开设有通孔，通孔的一端与外界连接，通孔的另一端对准测温球，且通孔的孔径小于测温球的直径；轴向通腔内同轴穿设有电偶丝，低温胶棒的左端抵触在测温球上，低温胶棒的右端抵触在所述密封塞上；电偶丝的左端与测温球相连；电偶丝的右端贯穿密封塞和压实帽并向外延伸。

技术领域

本发明涉及一种带有测温球的深低温金铁热电偶。

背景技术

随着国内航天技术的发展，特别是长征系列大推力火箭的成功研制和应用，推动了深低温(-270℃～0℃)测量工程的发展。

对以液氢为燃料的航天动力系统及燃料加注系统的测温，应使用具有相应能力的深低温热电偶产品，要求具备高测量精度、高耐工作压力、响应速度快等特征。

国内目前使用的深低温金铁热电偶产品，基本能够满足航空航天工业的工艺参数要求，但实际使用过程，热电偶产品还存在一些缺陷。

特别是测量液氢温度时，热电偶内的低温胶DW-3与偶杆的材料由于在深低温环境的收缩性质不同，两者的收缩量不同，很容易在偶杆内壁和低温胶、低温胶和偶丝胶的粘接处产生微小缝隙。且氢原子是自然界最小的物质，易通过这些微裂缝渗透出去，对测温偶丝产生不良影响，致使其产生的温差电压较小，系统响应速度慢，响应时间长，降低了控制的精度；同时，液氢的泄露也存在着很大安全隐患，对航空航天控制工程造成不利的影响，相关问题，亟待解决。

发明内容

为克服背景技术中存在的缺陷，本发明提供一种带有测温球的深低温金铁热电偶。

本发明解决上述问题的技术方案是：

一种带有测温球的深低温金铁热电偶，所述热电偶包括电偶杆，所述电偶杆内设有两头贯通的轴向通腔，且轴向通腔壁面光滑；所述电偶杆沿轴向依次分为测温段、球体段和膨胀段，且所述膨胀段的直径大于所述测温段的直径，定义沿电偶杆轴向测温段所在的一端为左端，膨胀段所在的一端为右端；

所述轴向通腔的左端开口处卡设有一个导热的测温球，且所述测温球的表面光滑；所述轴向通腔的左端开口为沿轴向自左端向右端逐渐收拢的喇叭口，所述喇叭口的大口端的端面直径与所述测温球的直径相等，所述喇叭口的小口端的端面直径小于所述测温球的直径，且所述喇叭口的内壁面为锥面；所述电偶杆的左端套设有用于将所述测温球压紧在所述锥面上的压盖；所述压盖上开设有通孔，所述通孔的一端与外界连接，所述通孔的另一端对准所述测温球，且通孔的孔径小于所述测温球的直径；

所述轴向通腔的右端开口设有密封塞，且所述膨胀段外套设有用于将所述密封塞压紧在所述通腔内的压实帽；

所述轴向通腔内同轴穿设有电偶丝，且所述电偶丝和所述轴向通腔的内壁之间填充有低温胶，所述电偶丝和所述轴向通腔的内壁通过低温胶紧密相连；填充的低温胶固化成低温胶棒，所述低温胶棒的左端抵触在所述测温球上，所述低温胶棒的右端抵触在所述密封塞上；

电偶丝的左端与测温球相连，构成测量端；电偶丝的右端贯穿密封塞和压实帽并向外延伸，且位于膨胀段内的所述电偶丝上设有屏蔽套，且所述屏蔽套的右端贯穿密封塞、压实帽并向外延伸；所述压实帽上设有供所述电偶丝贯穿的开口，所述开口内同轴设有弹簧，且所述弹簧的左端卡设在所述开口内，所述电偶丝同轴贯穿所述弹簧。

进一步，所述膨胀段外设有第一外螺纹，所述压实帽的内壁上设有第一内螺纹，所述压实帽与所述膨胀段通过第一内螺纹和第一外螺纹的配合螺接。

进一步，所述球体段外固定有用于外界连接的压紧螺母，所述压紧螺母与所述球体段固定连接。