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CN105651408A - 一种航空发动机排气温度传感器 - Google Patents

一种航空发动机排气温度传感器 Download PDF

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CN105651408A
CN105651408A CN201510965746.0A CN201510965746A CN105651408A CN 105651408 A CN105651408 A CN 105651408A CN 201510965746 A CN201510965746 A CN 201510965746A CN 105651408 A CN105651408 A CN 105651408A
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CN
China
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armoured thermocouple
thermocouple cable
lining
mount pad
housing
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Application number
CN201510965746.0A
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English (en)
Inventor
钱学富
徐琪
缪鑫涛
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Suzhou Changfeng Aviation Electronics Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Changfeng Aviation Electronics Co Ltd
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
    • G01K7/04—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples the object to be measured not forming one of the thermoelectric materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
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Abstract

本发明揭示了一种航空发动机排气温度传感器，电缆穿接固定于套管中，该套管焊接固定于法兰盘并外露一段铠装热电偶电缆，该法兰盘设有与发动机机匣相装的安装孔；三根铠装热电偶电缆折弯成型与发动机机匣外形匹配且对应法兰盘外露的一端呈周向均匀分布，各条铠装热电偶电缆远离法兰盘的一端密封固接于插座中。应用本发明该温度传感器重量轻（120g），响应时间快（τ0.632为1.5s），测温精度准（1000℃时精度为±4℃），集测温与信号传输功能为一体，能够满足新型航空发动机的使用要求。经技术鉴定各项指标均能满足使用要求。

Description

一种航空发动机排气温度传感器
技术领域
本发明属于温度传感器，尤其涉及一种用于航空发动机排气的小型一体化设计温度传感器。
背景技术
航空发动机排气温度信号需通过热电偶温度传感器采集，国内新型航空发动机正向大推重比、高转速、高温度等趋势发展，传统的排气温度传感器采用分体式设计，质量重且拆卸复杂，在整体高温环境下易出现绝缘下降而影响测温精度。因此研制出轻（重量轻）、快（响应时间快）、准（测温精度准）的排气温度传感器对我国航空发动机的发展十分重要。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种航空发动机排气温度传感器，解决此类传感器轻、快、准的问题。
本发明的上述目的，将通过以下技术方案得以实现：一种航空发动机排气温度传感器，其特征在于由插座及三组铠装热电偶电缆、套管、法兰盘相接构成，其中所述铠装热电偶电缆穿接固定于套管中，所述套管焊接固定于法兰盘并外露一段铠装热电偶电缆，所述法兰盘设有与发动机机匣相装的安装孔；三根铠装热电偶电缆折弯成型与发动机机匣外形匹配且对应法兰盘外露的一端呈周向均匀分布，各条铠装热电偶电缆远离法兰盘的一端密封固接于插座中。
进一步地，所述插座设有对接端子组、安装座、套管状的壳体和衬套，其中安装座密封固接于壳体的一端且设有穿接铠装热电偶电缆的穿线孔，所述壳体的另一端于对接端子组密封相连，所述衬套内衬于安装座与对接端子组之间的壳体内侧，所述铠装热电偶电缆穿接定位与安装座且引线与对接端子组相耦接，衬套内填设有微晶玻璃密封。
进一步地，所述铠装热电偶电缆为Φ2.5mm的细线型热电偶电缆。
本发明技术方案的应用实施，较之于现有技术的显著优点在于：该温度传感器重量轻（120g），响应时间快（τ0.632为1.5s），测温精度准（1000℃时精度为±4℃），集测温与信号传输功能为一体，能够满足新型航空发动机的使用要求。经技术鉴定各项指标均能满足使用要求。
附图说明
图1是本发明排气温度传感器的主视结构示意图。
图2是本发明排气温度传感器的左视结构示意图。
图3是本发明排气温度传感器信号输出端的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做详细的说明。
如图1至图3所示，该航空发动机排气温度传感器，由插座及三组铠装热电偶电缆1、套管2、法兰盘3相接构成，其中所述铠装热电偶电缆穿接固定于套管中，所述套管焊接固定于法兰盘并外露一段铠装热电偶电缆，所述法兰盘设有与发动机机匣相装的安装孔；三根铠装热电偶电缆折弯成型与发动机机匣外形匹配且对应法兰盘外露的一端呈周向均匀分布，各条铠装热电偶电缆远离法兰盘的一端密封固接于插座中。
更细化地来看，上述插座设有对接端子组6、安装座8、套管状的壳体4和衬套7，其中安装座密封固接于壳体的一端且设有穿接铠装热电偶电缆的穿线孔，所述壳体的另一端于对接端子组密封相连，所述衬套内衬于安装座与对接端子组之间的壳体内侧，所述铠装热电偶电缆穿接定位与安装座且引线与对接端子组相耦接，衬套内填设有微晶玻璃5密封。
由于航空发动机排气段温场不均匀，本发明采用三根等长的铠装热电偶电缆，依据发动机外形建立三维模型，通过数控弯管机折弯成型后在输出端并联，最终输出三点的平均温度。铠装热电偶电缆与套管通过真空钎焊固定，套管与法兰盘通过氩弧焊固定，法兰盘与发动机机匣通过螺栓固定。该发动机推重比要求很高，对传感器的重量及响应时间要求比传统的传感器高，因此本发明选用外径为Φ2.5mm的铠装热电偶电缆，其金属壁厚仅为0.3mm，一般的焊接方式很难保证既不焊穿金属壁又能耐受发动机上温度振动综合应力，本发明采用BNi82CrSiB镍基钎料对铠装热电偶电缆进行真空钎焊，这样既可以固定又可以去除铠装热电偶电缆的弯曲应力，在钎焊过程中控制温度比标准低50℃，保温时间比标准短15min，防止钎料对金属壁溶蚀。
请同时参阅图2和图3，铠装热电偶电缆与安装座通过真空钎焊固定，安装座与衬套通过激光焊连接，安装座与壳体通过氩弧焊连接，壳体与插座通过氩弧焊连接，铠装热电偶电缆偶丝与插座插针通过火焰钎焊连接。该发动机功率大，壁面温度高，传感器信号输出端的温度高达500℃，铠装热电偶若信号输出端不密封导致绝缘电阻下降，其测温精度就很难保证，一般材料在500℃高温下很难保证密封性，本发明在衬套内烧结微晶玻璃，该微晶玻璃需具备与镍铬合金，镍硅合金，不锈钢1Cr18Ni9Ti相匹配的膨胀系数，烧结后在1个大气压下的泄漏率不大于1×10-3Pa·cm3/s，如此传感器的常温绝缘电阻可保证不低于500MΩ（500VDC），其精度可满足1000℃时为±4℃的要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，凡是在本发明原理上所作的任何修改、替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种航空发动机排气温度传感器，其特征在于由插座及三组铠装热电偶电缆、套管、法兰盘相接构成，其中所述铠装热电偶电缆穿接固定于套管中，所述套管焊接固定于法兰盘并外露一段铠装热电偶电缆，所述法兰盘设有与发动机机匣相装的安装孔；三根铠装热电偶电缆折弯成型与发动机机匣外形匹配且对应法兰盘外露的一端呈周向均匀分布，各条铠装热电偶电缆远离法兰盘的一端密封固接于插座中。
2.根据权利要求1所述航空发动机排气温度传感器，其特征在于：所述插座设有对接端子组、安装座、套管状的壳体和衬套，其中安装座密封固接于壳体的一端且设有穿接铠装热电偶电缆的穿线孔，所述壳体的另一端于对接端子组密封相连，所述衬套内衬于安装座与对接端子组之间的壳体内侧，所述铠装热电偶电缆穿接定位与安装座且引线与对接端子组相耦接，衬套内填设有微晶玻璃密封。
3.根据权利要求1所述航空发动机排气温度传感器，其特征在于：所述铠装热电偶电缆为Φ2.5mm的细线型热电偶电缆。
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