[实用新型]一种薄膜热电偶两分层温度传感器

说明书

本实用新型公开了一种薄膜热电偶两分层温度传感器，包括测温元件和传感器结构体，其特征是：测温元件是薄膜热电偶型测温元件，薄膜热电偶包括硅衬底以及在硅衬底上溅射的两层薄膜，两层薄膜分别与各自相同材料的偶丝连接，两层薄膜交接处形成热结点。本实用新型利用磁控溅射法形成薄膜热电偶，置入探头支座打好的两个不同深度的孔内，探头埋入被测固体材料内部，薄膜热电偶对传感器探头内部两处不同深度测点处的温度进行测量，从而实现对固体材料内部两处不同深度测点处的温度测量。本实用新型薄膜热电偶具有质量轻，响应时间短的优点，可以大大提高传感器的测量准确度。

技术领域

本实用新型属于温度传感器领域。

背景技术

对固体材料内部不同深度位置的温度进行测量，测量范围-40℃～1100℃内，测温元件用的最多的是传统的K型热电偶，并使其直接放入固体材料内部打好的孔内，将热电偶与固体材料的被测位置接触后，经过一段时间的热传导，达到热平衡后，热电偶就可以测得固体材料该位置的温度。首先传统的K型热电偶技术虽然比较成熟，但是响应时间较慢，误差较大。其次，直接将热电偶置入固体材料中进行测试的方法在装配时较为复杂，并且准确度不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种薄膜热电偶两分层温度传感器，用薄膜热电偶作为测温元件，测量固体材料内部两处不同深度测点处的温度，薄膜热电偶具有质量轻，响应时间短的优点，可以大大提高传感器的测量准确度。解决了传统热电偶响应较慢，以及直接测量材料内部不同深度温度的装配难以操作的问题。

本实用新型的技术方案是：一种薄膜热电偶两分层温度传感器，包括测温元件和传感器结构体，其特征是：测温元件是薄膜热电偶型测温元件，薄膜热电偶包括硅衬底以及在硅衬底上溅射的两层薄膜，两层薄膜分别与各自相同材料的偶丝连接，两层薄膜交接处形成热结点，热结点处对传感器探头内部两处不同深度测点处的温度进行测量。

一种薄膜热电偶两分层温度传感器，其特征是：薄膜热电偶包括硅衬底以及在硅衬底上溅射的NiCr薄膜和NiSi薄膜，NiCr薄膜与一个偶丝连接，NiSi薄膜与另一个偶丝连接，NiCr薄膜和NiSi薄膜交接处形成一个热结点，热结点处对传感器探头内部两处不同深度测点处的温度进行测量。

其中Ni：Cr质量比为90:10；Ni：Si质量比为97:3。

其中，一个偶丝的材料是NiCr；另一个偶丝的材料是NiSi。

传统的热电偶是将两根不同材料的偶丝端头焊接，形成一个接触点用来测温。

本实用新型利用磁控溅射法在硅衬底上溅射两层薄膜，两层薄膜分别与各自相同材料的热电偶连接，两层薄膜交接处形成热结点，用这种方法制作的薄膜热电偶作为测温元件，可以有效地提高测温精度和响应速度。其次，将薄膜热电偶分层温度传感器置入材料内部进行测温，可以极大地降低装配难度，并可以在装配到固体材料之前对薄膜热电偶的深度进行红外检测，对测试精度进行单独测试，在传感器合格的情况下再安装到被测材料内部，大大提高了测试的准确性。

附图说明

图1是薄膜两分层温度传感器结构图。

图2是薄膜热电偶结构图。

图3是薄膜两分层温度传感器侧视剖面图。

图中1-热结点，2-NiSi薄膜，3-NiCr薄膜，4-硅衬底，5-NiSi偶丝，6-NiCr偶丝，7-热电偶，8-探头支座，9-高温胶，10-传感器外壳，11-压板，12-螺钉，13-偶丝电缆，14-电连接器，15-紧定螺钉。

具体实施方式