热式流量传感器的探头

1.一种热式流量传感器的探头，其特征在于，包括加热电阻和壳体，所述加热电阻的一个电极和所述壳体直接焊接。
2.如权利要求1所述的热式流量传感器的探头，其特征在于，所述加热电阻的配套供电为DC‑DC隔离电源。
3.如权利要求1所述的热式流量传感器的探头，其特征在于，所述加热电阻由多个片状电阻排列而成，片状电阻数量为6到150个。
4.如权利要求3所述的热式流量传感器的探头，其特征在于，所述片状电阻为0402封装，或0402x4的排阻。
5.如权利要求3所述的热式流量传感器的探头，其特征在于，所述片状电阻为0201封装。
6.如权利要求1所述的热式流量传感器的探头，其特征在于，所述加热电阻的两个电极的连线垂直于所述壳体的端面。
7.如权利要求1所述的热式流量传感器的探头，其特征在于，所述加热电阻的两个电极处覆盖有铜箔。
8.如权利要求1所述的热式流量传感器的探头，其特征在于，所述电极焊接到所述壳体的端面的内侧，且所述壳体的端面的内侧镀铜。

热式流量传感器的探头\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及流量传感器，特别是涉及一种热式流量传感器的探头。\n背景技术\n[0002] 现有的热式流量传感器，探头部分都含有加热电阻，加热电阻的电极和外壳之间是绝缘的，绝缘层有使用FPC(柔性印刷电路板)的，有使用氧化镁粉或氧化铝粉等导热填料的。加热元件如何固定到壳体上直接影响加热元件的最大功率和导热稳定性，从而决定传感器的量程和精度。\n[0003] 现有技术，有款热式流量传感器，其加热元件为2个MELF 0102(直径1.1mm长度\n2.2mm，额定功率0.2W)封装的加热电阻，测量温度的是半导体测温芯片，高温测温芯片和2个加热电阻焊接在FPC上，FPC背面再焊接到圆柱形壳体内部的端面上。低温测温芯片以类似的方法固定在圆柱形壳体内部的圆柱面上。\n[0004] 以FPC绝缘为代表的现有技术的缺点有3个：1是FPC中的有机物和金属材料比，热阻较大；2是FPC中的有机材料，其厚度和热阻容易受介质温度影响，即温漂较高；3是FPC中有机材料和铜箔的接触界面可能随着时间而变化，即存在长期使用无法保持稳定性的问题。这些缺点导致了这种设计无法满足大量程、低温漂和长寿命的需求。\n实用新型内容\n[0005] 本实用新型的目的是提供一种热式流量传感器探头的加热电阻和壳体的更好的连接方式，以满足大量程、低温漂和长寿命的需求，量程、温漂和寿命是传感器的重要规格。\n本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：\n[0006] 一种热式流量传感器的探头，包括加热电阻和壳体，所述加热电阻的一个电极和所述壳体直接焊接。\n[0007] 较佳地，所述加热电阻的配套供电为DC‑DC(直流‑直流)隔离电源。\n[0008] 较佳地，所述加热电阻由多个片状电阻排列而成，片状电阻数量为6到150个。\n[0009] 较佳地，所述片状电阻为0402封装，或0402x4的排阻。\n[0010] 较佳地，所述片状电阻为0201封装。\n[0011] 较佳地，所述加热电阻的两个电极的连线垂直于所述壳体的端面。\n[0012] 较佳地，所述加热电阻的两个电极处覆盖有铜箔。\n[0013] 较佳地，所述电极焊接到所述壳体的端面的内侧，且所述壳体的端面的内侧镀铜。\n[0014] 在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。\n[0015] 本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型的热式流量传感器的探头，其加热电阻的一个电极和壳体是直接焊接的(比如锡焊)，二者之间无绝缘层。因为加热电阻和壳体直接焊接，热阻小，加热电阻的热量容易传到壳体上，加热电阻可以承受更高的加热功率而不损坏，可以实现传感器的大量程、低温漂和长寿命这些规格。有些使用场合无法接受内部电路和壳体的无绝缘方案，这时可以使用DC‑DC隔离电源来给加热电阻供电，其他的技术细节见实施例。\n附图说明\n[0016] 图1为本实用新型实施例1的一种热式流量传感器的探头的爆炸图。\n[0017] 图中：\n[0018] 1是壳体，12是壳体的端面；\n[0019] 2是加热电阻。\n具体实施方式\n[0020] 下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。\n[0021] 以下从探头的结构、制造方法和使用三个方面来介绍。\n[0022] 一、本探头的结构\n[0023] 如图1所示。本实施例公开了一种热式流量传感器的探头，该热式流量传感器的探头包括壳体1和加热电阻2，壳体1和加热电阻2的一个电极直接焊接。壳体1的材质为不锈钢。壳体1和加热电阻2的该电极之间无绝缘层。\n[0024] 加热电阻2的与壳体1直接焊接的电极直接焊接到壳体1的端面12内侧，壳体1的端面12内侧镀铜以方便焊锡。\n[0025] 加热电阻2由多个片状贴片电阻排列而成，排列后形成扁的圆柱形，上电极用焊锡连成一体，下电极用焊锡连成一体。\n[0026] 加热电阻2也可以由柱状电阻排列而成，但是柱状电阻市场上没有小的封装，小封装需要特殊定制。\n[0027] 壳体1的内径为7mm时,加热电阻2的外径为6mm,加热电阻2共由约130个0402封装的片状电阻组成，如果使用0402x4的排阻，则大约需要30个排阻。如果壳体1的内径设计变小，比如4mm，则0402电阻的总个数相应变少，0402电阻个数的合理范围是6到150个。\n[0028] 加热电阻2也可以由更小的0201封装的片状电阻排列而成，这样整体热容更小，灵敏度更高，但是坏处是工艺性差。\n[0029] 加热电阻2焊接到壳体1上后，其中的每个0402封装电阻2个电极的连线都垂直于壳体1的端面12。\n[0030] 加热电阻2的配套供电为DC‑DC隔离电源。\n[0031] 二、本探头的制造方法\n[0032] 在2mm厚的铝板上铣直径6.2mm深度为1.6mm的凹槽，放上直径为6mm厚度为0.2mm的圆铜箔，涂上锡膏，将0402x4的排阻依次排列，填满凹槽，之后，整体加热，让锡膏融化，底部的电极和铜箔焊接完成。取出，在凹槽再放入一片铜箔，涂上锡膏，放入之前取出的部分，焊接另外一个电极。\n[0033] 在一个电极上引线，整体放在一个铁氟龙做的头部带凹槽的支架上，放入壳体1内，使用锡膏将另外一个电极和壳体1的端面12的内侧焊接起来。\n[0034] 壳体上引导线，加上之前电极上的引线共2根，这就是加热电阻的供电引线。\n[0035] 组成加热电阻2的片状电阻是并联关系，单个片状电阻的阻值决定了整体阻值，本实施例的总阻值选择为70欧姆，供电电压为15V，加热功率约3W。\n[0036] 三、本探头的使用\n[0037] 实际使用效果，加热功率为3W，介质为水。水流速度为0时，加热电阻和介质的温差为23℃；水流速度为90cm/S时，温差为10℃，温差跳动量为±0.01℃。水流速度越高，温差跳动量越小。\n[0038] 因为加热电阻和壳体直接焊接，热阻小，加热电阻的热量容易传到壳体上，加热电阻可以承受更高的加热功率而不损坏，以FPC绝缘方案为代表的热式流量传感器的加热功率一般为0.5W,本实施例的加热功率可以做到6倍以上，量程可以做到6倍以上。\n[0039] 因为加热电阻和壳体直接用锡焊接，锡是金属，其热阻受温度影响小，可以实现探头的低温漂。\n[0040] 有机物和金属的接触面会因为震动形变或热冲击的原因，随着使用时间变长，有剥离趋势，热阻产生变化，导致传感器出现寿面问题。本实用新型因为加热电阻和壳体直接用锡焊接，金属和金属的接触界面有渗透融合趋势，使用时间越长则可靠性越高，可以实现长寿命。\n[0041] 虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。