專利名稱:一體化測溫裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種一體化測溫裝置,包括采集模塊盒、熱敏電阻溫度計、數(shù)據(jù)采集處理電路、無線數(shù)據(jù)通信模塊和供電電池板,熱敏電阻溫度計、無線數(shù)據(jù)通信模塊和供電電池板均與數(shù)據(jù)采集處理電路相連,數(shù)據(jù)采集處理電路和無線數(shù)據(jù)通信模塊均固定設(shè)置在采集模塊盒內(nèi),采集模塊盒密封設(shè)置且底部開孔,熱敏電阻溫度計固定設(shè)置在采集模塊盒的底部開孔處。該裝置適用于非腐蝕性環(huán)境的溫度測量,無需人工現(xiàn)場讀取溫度值,簡化了安裝使用和維修步驟,有效降低了溫度測量的人工成本和整個硬件系統(tǒng)成本,提高了測量可靠性和整個安全監(jiān)控系統(tǒng)的精度。
【專利說明】
一體化測溫裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及測溫技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種用于非腐蝕性環(huán)境的一體化測溫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在對野外環(huán)境如觀測井等的安全監(jiān)測中,溫度是進行安全監(jiān)測的重要物理量,現(xiàn)有的溫度測量方式通常為:將溫度傳感器安裝在被測現(xiàn)場,溫度傳感器輸出電纜并長距離引至觀測房內(nèi)的采集儀,使用采集儀讀取溫度傳感器數(shù)值存儲后由人工進行取數(shù),這種方式存在的問題是電纜長距離傳輸導(dǎo)致信號失真,影響了溫度傳感器的可靠性以及整個安全監(jiān)控系統(tǒng)的精度;市電供電成本高且無法適應(yīng)野外環(huán)境;觀測房需人工巡視監(jiān)測導(dǎo)致人工成本高;而且在維修時只能先電纜斷線后更換溫度傳感器,再接電纜,整個安裝使用及維修過程很復(fù)雜,不利于后期維護。還有測量方式是人工通過溫度測量設(shè)備直接現(xiàn)場讀取溫度值,這種方式需要人工去現(xiàn)場,同樣存在人工成本高,設(shè)備的安裝使用麻煩的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型針對現(xiàn)有的溫度測量方式存在電纜長距離傳輸信號失真導(dǎo)致溫度傳感器可靠性差、人工成本高以及安裝使用維修復(fù)雜等問題,提供了一種新型的一體化測溫裝置,使用內(nèi)置特定組件的采集模塊盒與熱敏電阻溫度計相結(jié)合的獨特結(jié)構(gòu)設(shè)計,適用于非腐蝕性環(huán)境的溫度測量,無需人工現(xiàn)場讀取溫度值,現(xiàn)場安裝簡單,有效降低了溫度測量的人工成本和整個硬件系統(tǒng)成本,提高了測量可靠性和整個安全監(jiān)控系統(tǒng)的精度。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]—種一體化測溫裝置,其特征在于,包括采集模塊盒、熱敏電阻溫度計、數(shù)據(jù)采集處理電路、無線數(shù)據(jù)通信模塊和供電電池板,所述熱敏電阻溫度計、無線數(shù)據(jù)通信模塊和供電電池板均與數(shù)據(jù)采集處理電路相連,所述數(shù)據(jù)采集處理電路和無線數(shù)據(jù)通信模塊均固定設(shè)置在采集模塊盒內(nèi),所述采集模塊盒密封設(shè)置且底部開孔,所述熱敏電阻溫度計固定設(shè)置在采集模塊盒的底部開孔處。
[0006]所述數(shù)據(jù)采集處理電路包括主控芯片以及均與主控芯片連接的采集電路和時鐘電路,所述熱敏電阻溫度計與采集電路相連,所述無線數(shù)據(jù)通信模塊和供電電池板均與主控芯片相連。
[0007]所述一體化測溫裝置還包括固定設(shè)置在采集模塊盒的外側(cè)的安裝掛件,所述安裝掛件上設(shè)置有鈑金彎頭結(jié)構(gòu)。
[0008]所述熱敏電阻溫度計包括熱敏電阻以及封裝在熱敏電阻外的圓形不銹鋼外殼,所述熱敏電阻溫度計通過塑料材質(zhì)的防水接頭鎖緊在采集模塊盒的底部開孔處。
[0009]所述采集模塊盒采用塑料材料制成且采集模塊盒頂部外表面設(shè)置有凹槽,所述供電電池板為太陽能電池板,所述太陽能電池板粘貼在采集模塊盒的凹槽內(nèi)。
[0010]所述采集模塊盒的頂部伸出有天線柱,所述無線數(shù)據(jù)通信模塊的天線封裝在天線柱內(nèi)。
[0011]所述采集模塊盒的底部露有用于初始配置的通信接頭,所述通信接頭蓋有防護帽,所述防護帽連接有固定在采集模塊盒底部的防丟線。
[0012]本實用新型的技術(shù)效果如下:
[0013]本實用新型涉及的一體化測溫裝置,設(shè)置采集模塊盒且內(nèi)置數(shù)據(jù)采集處理電路和無線數(shù)據(jù)通信模塊,配合與采集模塊盒特定連接的熱敏電阻溫度計的獨特結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)采集處理電路在采集熱敏電阻溫度計所處外界環(huán)境的溫度對應(yīng)的信號后進行信號計算處理,并由無線數(shù)據(jù)通信模塊利用無線傳輸技術(shù)傳輸至遠處的數(shù)據(jù)接收平臺,這樣用戶即可通過網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)接收平臺上看到所有被測安裝點的各個時間的溫度值。本實用新型將熱敏電阻溫度計以及內(nèi)置數(shù)據(jù)采集處理電路等組件的采集模塊盒近距離一體化相結(jié)合設(shè)計,無需采用長電纜進行遠距離傳輸,避免了信號失真導(dǎo)致溫度測量可靠性差的問題,并降低了安裝使用成本,采用供電電池板尤其適用于野外沒有市電供電的環(huán)境應(yīng)用,且無需人工在被測現(xiàn)場進行讀數(shù)和巡視,降低了人工成本,并且本實用新型一體化測溫裝置結(jié)構(gòu)小巧布設(shè)緊湊,采集模塊盒密封設(shè)置以更適用于非腐蝕性環(huán)境的測溫,現(xiàn)場安裝以及后期維護簡單,在維護時只需將一體化測溫裝置整體更換即可,無需斷線更換再接線,簡化了安裝使用和維修步驟,有效降低了溫度測量的人工成本和整個硬件系統(tǒng)成本,提高了測量可靠性和整個安全監(jiān)控系統(tǒng)的精度,實現(xiàn)了如觀測井等野外環(huán)境溫度的精確測量。
[0014]本實用新型一體化測溫裝置的數(shù)據(jù)采集處理電路優(yōu)選包括主控芯片以及均與主控芯片連接的采集電路和時鐘電路,采集電路大部分時間處于待機狀態(tài),間隔一定時間就可以由主控芯片和時鐘電路進行一次交互,得到實時的時間,通過判斷是否是設(shè)置的采集時間以及發(fā)送時間決定是否喚醒采集電路并且工作,采集電路被喚醒后采集熱敏電阻溫度計所述外界環(huán)境的溫度對應(yīng)的信號,再由主控芯片進行數(shù)據(jù)計算處理,該優(yōu)選設(shè)置的數(shù)據(jù)采集電路結(jié)構(gòu)簡單,各組件分工明確并配合工作,提高了測溫效率和可靠性。
[0015]優(yōu)選設(shè)置安裝掛件,便于掛在各被測安裝點,可將本實用新型的一體化測溫裝置整體固定掛接,尤其適用于觀測井的井蓋下固定安裝,提高了該一體化測溫裝置的穩(wěn)定性;將熱敏電阻溫度計中的熱敏電阻封裝在圓形不銹鋼外殼內(nèi),通過不銹鋼外殼先感知外界環(huán)境溫度后,快速傳導(dǎo)給熱敏電阻,該設(shè)置對熱敏電阻進行封裝保護,提高了熱敏電阻的壽命和運行可靠性;采集模塊盒的頂部伸出有天線柱,無線數(shù)據(jù)通信模塊的天線封裝在天線柱內(nèi),不用延伸到采集模塊盒的天線柱的外部,這種結(jié)構(gòu)防水防塵性能優(yōu)異。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型一體化測溫裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖2為本實用新型一體化測溫裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖3a和圖3b分別為本實用新型一體化測溫裝置優(yōu)選結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖和主視圖。
[0019]圖中各標(biāo)號列示如下:
[0020]I 一采集模塊盒;2 —數(shù)據(jù)采集處理電路;3 —無線數(shù)據(jù)通信模塊;4 一熱敏電阻溫度計;5—太陽能電池板;6—安裝掛件;7—防水接頭;8—防護帽;9一防丟線;10—接線柱。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行說明。
[0022]本實用新型公開了一種一體化測溫裝置,如圖1所示的結(jié)構(gòu)框圖,包括采集模塊盒、熱敏電阻溫度計、數(shù)據(jù)采集處理電路、無線數(shù)據(jù)通信模塊和供電電池板,其中,熱敏電阻溫度計、無線數(shù)據(jù)通信模塊和供電電池板均與數(shù)據(jù)采集處理電路相連,數(shù)據(jù)采集處理電路和無線數(shù)據(jù)通信模塊均固定設(shè)置在采集模塊盒內(nèi),采集模塊盒密封設(shè)置且底部開孔,熱敏電阻溫度計固定設(shè)置在采集模塊盒的底部開孔處。
[0023]圖2為本實用新型一體化測溫裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)框圖;圖3a和圖3b分別為本實用新型一體化測溫裝置優(yōu)選結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖和主視圖。一體化測溫裝置包括采集模塊盒1、熱敏電阻溫度計4、數(shù)據(jù)采集處理電路2、無線數(shù)據(jù)通信模塊3、供電電池板和安裝掛件6,數(shù)據(jù)采集處理電路2和無線數(shù)據(jù)通信模塊3均固定設(shè)置在采集模塊盒I內(nèi),采集模塊盒I密封設(shè)置且底部開孔,熱敏電阻溫度計4固定設(shè)置在采集模塊盒I的底部開孔處。數(shù)據(jù)采集處理電路2包括主控芯片、采集電路和時鐘電路,采集電路和時鐘電路均與主控芯片相連,熱敏電阻溫度計4與采集電路相連,無線數(shù)據(jù)通信模塊3和供電電池板均與主控芯片相連。熱敏電阻溫度計4包括熱敏電阻以及封裝在熱敏電阻外的圓形不銹鋼外殼,熱敏電阻溫度計可通過防水絕緣熱傳導(dǎo)慢的塑料材質(zhì)做的防水接頭7鎖緊在采集模塊盒I的底部開孔處;安裝掛件6固定設(shè)置在采集模塊盒I的外側(cè),安裝掛件6上設(shè)置有鈑金彎頭結(jié)構(gòu);采集模塊盒I采用塑料材料制成以便更適用于非腐蝕性環(huán)境的溫度測量,供電電池板優(yōu)選為太陽能電池板5,以適用于野外沒有市電供電的環(huán)境應(yīng)用,可在采集模塊盒I頂部外表面設(shè)置凹槽,將太陽能電池板5粘貼在采集模塊盒I的凹槽內(nèi),太陽能電池板5及凹槽可傾斜45°設(shè)置;采集模塊盒I的頂部伸出有天線柱10,無線數(shù)據(jù)通信模塊3的天線封裝在天線柱10內(nèi),不用延伸到采集模塊盒I的天線柱10的外部,這種結(jié)構(gòu)防水防塵性能優(yōu)異。采集模塊盒I的底部露有用于初始配置的通信接頭,該通信接頭用于一體化測溫裝置在工作前與上位機連線進行初始配置,該通信接頭平時通過防護帽8蓋住,防護帽8連接有固定在采集模塊盒I底部的防丟線9,在使用通信接頭時,摘掉防護帽8,由于防護帽8的一頭連接防丟線9故可自然垂下不會丟失。
[0024]本實用新型一體化測溫裝置集成了熱敏電阻溫度計以及內(nèi)置數(shù)據(jù)采集處理電路和無線數(shù)據(jù)通信模塊的采集模塊盒,采集電路大部分時間處于待機狀態(tài),間隔一定時間(如每隔幾秒時間)就可以由主控芯片和時鐘電路進行一次交互,得到實時的時間,通過判斷是否是設(shè)置的采集時間以及發(fā)送時間決定是否喚醒采集電路并且工作;若處于采集時間點,采集電路給熱敏電阻溫度計提供電流激勵,同時采集由熱敏電阻溫度計反饋回來的電壓信號,再傳送至主控芯片進行數(shù)據(jù)計算處理,主控芯片將接收的信號帶入矯正公式計算出熱敏電阻溫度計所在環(huán)境的實際溫度值并進行存儲,該矯正公式可理解為是一種根據(jù)溫度變化體現(xiàn)電阻值變化的參數(shù)表;若處于發(fā)送時間點,供電電池板給無線數(shù)據(jù)通信模塊供電,同時發(fā)送命令校驗無線數(shù)據(jù)通信模塊能否正常工作,然后判斷是否發(fā)送未發(fā)送的存儲數(shù)據(jù)。無線數(shù)據(jù)通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸至遠處的數(shù)據(jù)接收平臺,數(shù)據(jù)接收平臺接收到數(shù)據(jù)后存儲數(shù)據(jù)在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中,用戶即可通過網(wǎng)絡(luò)在客戶端數(shù)據(jù)接收平臺上看到所有被測安裝點的各個時間的溫度值。
[0025]本實用新型實質(zhì)為一種低功耗的可以等間隔采集熱敏電阻溫度計數(shù)據(jù)存儲并可以等間隔時間通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至數(shù)據(jù)接收平臺的一體化測溫裝置,數(shù)據(jù)采集處理電路采用低功耗工作方式,待機狀態(tài)功耗極低,可提前設(shè)置等間隔時間采集、發(fā)送數(shù)據(jù),自身帶有內(nèi)置存儲,可以存儲2000多條數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采集處理電路與熱敏電阻溫度計、無線數(shù)據(jù)通信模塊以及采集模塊盒等相結(jié)合,用于實現(xiàn)溫度監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集及信號傳輸集中處理的設(shè)計方案,具有定時采集、定時上報、自存儲容量大、待機時間長等優(yōu)點。主要可以應(yīng)用于野外無人地區(qū)的溫度監(jiān)測,設(shè)備配置有太陽能電池板可以長期在有日照的環(huán)境下工作,即使沒有日照,也可以正常工作超過半年。該一體化測溫裝置可配合遠處的數(shù)據(jù)接收平臺形成整套系統(tǒng)可實現(xiàn)溫度測量的全自動化采集、發(fā)送、顯示,用戶或操作人員只需要在任何一臺有網(wǎng)絡(luò)的電腦上登陸項目信息即可查看和項目關(guān)聯(lián)的各個點的溫度值,極大地減少了人工費用在項目中的消耗。該一體化測溫裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊,無需采用長電纜進行遠距離傳輸,避免了信號失真導(dǎo)致溫度測量可靠性差的問題,各組件分工明確并配合工作,降低了安裝使用成本,無需人工現(xiàn)場讀數(shù)和巡視,只要定期在有網(wǎng)絡(luò)的電腦上登陸信息即可查看,減少了在野外無供電區(qū)域進行溫度測量的人工成本,實現(xiàn)溫度測量的自動化,該裝置通過將熱敏電阻溫度計以及內(nèi)置數(shù)據(jù)采集處理電路和無線數(shù)據(jù)通信模塊的采集模塊盒相結(jié)合并改變溫度采集設(shè)備本身的工作方式,有效的解決了在野外無供電區(qū)域進行溫度測量的麻煩,將通過提前配置好數(shù)據(jù)采集處理電路的相關(guān)參數(shù),使得設(shè)備可以以低功耗的形式采集存儲數(shù)據(jù)并通過CDMA或者GSM網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)接收平臺。這樣將減少了野外溫度測量的人工成本,提高了裝置的待機時間,降低了整體系統(tǒng)成本。并且現(xiàn)場安裝以及后期維護簡單,現(xiàn)場安裝時提前配置好數(shù)據(jù)采集處理電路,只要將一體化測溫裝置整體固定在陽光照射充足的地方并且能接收到CDMA或者GSM信號,把熱敏電阻溫度計的溫度探頭放置被測點即可;在維護時只需將一體化測溫裝置整體更換即可,無需斷線更換再接線,簡化了安裝使用和維修步驟,提高了測量可靠性和整個安全監(jiān)控系統(tǒng)的精度,實現(xiàn)了如觀測井等野外環(huán)境溫度的精確測量。
[0026]應(yīng)當(dāng)指出,以上所述【具體實施方式】可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明創(chuàng)造,但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此,盡管本說明書參照附圖和實施例對本發(fā)明創(chuàng)造已進行了詳細的說明,但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,仍然可以對本發(fā)明創(chuàng)造進行修改或者等同替換,總之,一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種一體化測溫裝置,其特征在于,包括采集模塊盒、熱敏電阻溫度計、數(shù)據(jù)采集處理電路、無線數(shù)據(jù)通信模塊和供電電池板,所述熱敏電阻溫度計、無線數(shù)據(jù)通信模塊和供電電池板均與數(shù)據(jù)采集處理電路相連,所述數(shù)據(jù)采集處理電路和無線數(shù)據(jù)通信模塊均固定設(shè)置在采集模塊盒內(nèi),所述采集模塊盒密封設(shè)置且底部開孔,所述熱敏電阻溫度計固定設(shè)置在采集模塊盒的底部開孔處。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化測溫裝置,其特征在于,所述數(shù)據(jù)采集處理電路包括主控芯片以及均與主控芯片連接的采集電路和時鐘電路,所述熱敏電阻溫度計與采集電路相連,所述無線數(shù)據(jù)通信模塊和供電電池板均與主控芯片相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化測溫裝置,其特征在于,所述一體化測溫裝置還包括固定設(shè)置在采集模塊盒的外側(cè)的安裝掛件,所述安裝掛件上設(shè)置有鈑金彎頭結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化測溫裝置,其特征在于,所述熱敏電阻溫度計包括熱敏電阻以及封裝在熱敏電阻外的圓形不銹鋼外殼,所述熱敏電阻溫度計通過塑料材質(zhì)的防水接頭鎖緊在采集模塊盒的底部開孔處。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化測溫裝置,其特征在于,所述采集模塊盒采用塑料材料制成且采集模塊盒頂部外表面設(shè)置有凹槽,所述供電電池板為太陽能電池板,所述太陽能電池板粘貼在采集模塊盒的凹槽內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化測溫裝置,其特征在于,所述采集模塊盒的頂部伸出有天線柱,所述無線數(shù)據(jù)通信模塊的天線封裝在天線柱內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一體化測溫裝置,其特征在于,所述采集模塊盒的底部露有用于初始配置的通信接頭,所述通信接頭蓋有防護帽,所述防護帽連接有固定在采集模塊盒底部的防丟線。
【文檔編號】G01K7/22GK205722371SQ201620365646
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】雷霆, 朱趙輝, 田振華, 孫建會, 賀虎, 武學(xué)毅
【申請人】基康儀器股份有限公司, 中國水利水電科學(xué)研究院