專利名稱：基于無(wú)線供電的測(cè)溫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及溫度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于無(wú)線供電的測(cè)溫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在鋼鐵企業(yè)中擁有大量的用于生產(chǎn)過(guò)程中轉(zhuǎn)的鋼水罐、鐵水罐或魚(yú)雷罐，它們是鋼鐵生產(chǎn)中必不可少的一環(huán)。在冶金生產(chǎn)環(huán)節(jié)中需要實(shí)時(shí)的了解被中轉(zhuǎn)的液態(tài)金屬的溫降。但是由于鋼水罐自身承載高溫液態(tài)金屬的緣故，其高溫的罐體上無(wú)法安裝任何需要電纜供電的測(cè)溫設(shè)備，只能在專用的測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行人工測(cè)溫。這樣不僅會(huì)造成不必要的人力及物力的損失，而且不能對(duì)鋼水罐內(nèi)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，降低了煉鋼作業(yè)的工作的效率。另外，市面上出現(xiàn)了一種無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，這種測(cè)溫系統(tǒng)在溫度采集模塊采用電池或有線 電源進(jìn)行供電，然后將溫度采集模塊采集的溫度信號(hào)以無(wú)線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送給溫度處理模塊。這種測(cè)溫系統(tǒng)采用電池或有線電源進(jìn)行供電，無(wú)法在高溫環(huán)境中使用。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以實(shí)時(shí)的采集鋼水罐中液體金屬的溫度，方便作業(yè)人員實(shí)時(shí)了解液態(tài)金屬的溫度參數(shù)，提高煉鋼作業(yè)的工作效率的基于無(wú)線供電的測(cè)溫系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于無(wú)線供電的測(cè)溫系統(tǒng)，包括電源、溫度顯示單元、通過(guò)近場(chǎng)諧振的方式實(shí)現(xiàn)電無(wú)線傳輸?shù)臒o(wú)線電力橋生成模塊、無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元、無(wú)線信號(hào)接收單元及溫度測(cè)量單元。所述溫度顯示單元與所述無(wú)線信號(hào)接收單元連接。所述無(wú)線信號(hào)接收單元及所述無(wú)線電力橋生成模塊分別與所述電源連接。所述溫度測(cè)量單元及所述無(wú)線電力橋生成模塊分別與所述無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元連接。所述溫度測(cè)量單元設(shè)置在高溫容器的內(nèi)部。進(jìn)一步地，所述無(wú)線電力橋生成模塊包括高頻諧振電路、高頻功率放大電路、近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈、近場(chǎng)諧振接收線圈、高頻整流濾波電路及直流降壓電源。所述高頻諧振電路及所述高頻功率放大電路分別與所述電源連接。所述高頻諧振電路通過(guò)所述高頻功率放大電路與所述近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈連接。所述近場(chǎng)諧振接收線圈通過(guò)所述高頻整流濾波電路與所述直流降壓電源連接。所述直流降壓電源與所述無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元連接。進(jìn)一步地，所述溫度測(cè)量單元為埋入式R分度號(hào)熱電偶。進(jìn)一步地，所述無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元包括無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路及熱電偶調(diào)理電路。所述無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路及所述熱電偶調(diào)理電路分別與所述直流降壓電源連接。所述無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路通過(guò)所述熱電偶調(diào)理電路與所述埋入式R分度號(hào)熱電偶連接。進(jìn)一步地，還包括耐高溫陶瓷罩及防撞罩。所述耐高溫陶瓷罩固定在高溫容器側(cè)壁上，且所述埋入式R分度號(hào)熱電偶設(shè)置在所述耐高溫陶瓷罩內(nèi)部。所述防撞罩固定在所述耐高溫陶瓷罩上方的高溫容器側(cè)壁上。進(jìn)一步地，所述近場(chǎng)諧振接收線圈與所述近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈正對(duì)設(shè)置，且所述近場(chǎng)諧振接收線圈與所述近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈之間的距離小于或等于3m。進(jìn)一步地，所述近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈及所述近場(chǎng)諧振接收線圈均為直徑O. 5cm的實(shí)心銅線繞組形成的直徑為5cm的線圈。所述近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈的匝數(shù)為30。所述近場(chǎng)諧振接收線圈的匝數(shù)為10。進(jìn)一步地,所述電源采用220V的交流電。所述溫度顯示單元為L(zhǎng)ED顯示器或IXD
顯示器。進(jìn)一步地，還包括耐火磚。所述無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元及所述無(wú)線電源接收單元設(shè)置在所述耐火磚內(nèi)。所述耐火磚埋設(shè)在高溫容器的側(cè)壁中。本申請(qǐng)?zhí)峁┑臏y(cè)溫系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)的采集鋼水罐中液體金屬的溫度，方便作業(yè)人員實(shí)時(shí)了解液態(tài)金屬的溫度參數(shù)，提高了煉鋼作業(yè)的工作效率。


圖I為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的基于無(wú)線供電的鋼水罐測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的埋入式R分度號(hào)熱電偶、無(wú)線電源接收單元和無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元的分布示意圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖I和圖2，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種基于無(wú)線供電的測(cè)溫系統(tǒng)，包括電源(采用220V的交流電)、溫度顯示單元、通過(guò)近場(chǎng)諧振的方式實(shí)現(xiàn)電無(wú)線傳輸?shù)臒o(wú)線電力橋生成模塊(包括高頻諧振電路、高頻功率放大電路、近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈、近場(chǎng)諧振接收線圈、高頻整流濾波電路及直流降壓電源)、無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元(包括無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路及熱電偶調(diào)理電路)、無(wú)線信號(hào)接收單元、溫度測(cè)量單元(采用埋入式R分度號(hào)熱電偶5)、耐高溫陶瓷罩4及防撞罩3。溫度顯示單元與無(wú)線信號(hào)接收單元連接。無(wú)線信號(hào)接收單元、高頻諧振電路及高頻功率放大電路分別與電源連接。近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈與高頻功率放大電路連接。近場(chǎng)諧振接收線圈與高頻整流濾波電路連接。高頻整流濾波電路、無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路及熱電偶調(diào)理電路分別與直流降壓電源連接。無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路與熱電偶調(diào)理電路連接。熱電偶調(diào)理電路與埋入式R分度號(hào)熱電偶5連接(連接導(dǎo)線的中間部分設(shè)置在高溫容器的外側(cè))。參見(jiàn)圖2，無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路、熱電偶調(diào)理電路、近場(chǎng)諧振接收線圈、高頻整流濾波電路、直流降壓電源均設(shè)置在耐火磚2內(nèi)，耐火磚2埋設(shè)在高溫容器I的側(cè)壁中。耐高溫陶瓷罩固定在高溫容器I內(nèi)部的側(cè)壁上，且埋入式R分度號(hào)熱電偶5設(shè)置在耐高溫陶瓷罩4內(nèi)部。防撞罩3固定在耐高溫陶瓷罩4上方的高溫容器I側(cè)壁上。近場(chǎng)諧振接收線圈與近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈正對(duì)設(shè)置，且近場(chǎng)諧振接收線圈與近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈之間的距離小于或等于3m (如lm、2m或3m)。近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈及近場(chǎng)諧振接收線圈均為直徑O. 5cm的實(shí)心銅線繞組形成的直徑為5cm的線圈，其中近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈的匝數(shù)為30，近場(chǎng)諧振接收線圈的匝數(shù)為10。在本實(shí)施例中，溫度顯示單元采用LED顯示器或IXD顯示器。高溫容器為鋼水罐、鐵水罐或魚(yú)雷罐。本申請(qǐng)實(shí)施例提供的基于無(wú)線供電的測(cè)溫系統(tǒng)的工作原理如下高頻諧振電路與220V交流電源連接，220V交流電經(jīng)高頻諧振電路調(diào)制為20MHZ的交流電，再經(jīng)高頻功率放大電路放大成500V的交流電流。交流電流通過(guò)近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈以近場(chǎng)諧振的方式發(fā)射到3米外的近場(chǎng)諧振接收線圈中(近場(chǎng)諧振接收線圈中的電壓為50V)。近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈與近場(chǎng)諧振接收線圈通過(guò)近場(chǎng)諧振的方式建立無(wú)線電力橋后，獲得的電流在高頻整流濾波電路中進(jìn)行整流，然后在直流降壓電源中進(jìn)行分壓，分成12V直流電源給無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路供電，5V給熱電偶調(diào)理電路供電。電偶調(diào)理電路采集埋入式R分度號(hào)熱電偶的信號(hào)的溫度信號(hào)，經(jīng)過(guò)隔離放大后傳輸給無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路，無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路將電偶調(diào)理電路傳送來(lái)的電信號(hào)(包含溫度數(shù)據(jù)的電信號(hào))以無(wú)線的方式發(fā)送給無(wú)線信號(hào)接收單元。無(wú)線信號(hào)接收模并將電信號(hào)(包含溫度數(shù)據(jù)的電信號(hào))傳輸給溫度顯示單元(采用LED顯示器或LCD顯示器)進(jìn)行顯示。其中埋入式R分度號(hào)熱電偶被富含氧化硅的高溫陶瓷保護(hù)罩保護(hù)，在高溫陶瓷保護(hù)罩上面還有一層硼化物陶瓷的防撞罩，以防止兌入鋼水的時(shí)候損壞高溫陶瓷保護(hù)罩。本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕跓o(wú)線供電的測(cè)溫系統(tǒng)適用于鋼水罐、鐵水罐或魚(yú)雷罐等高溫設(shè)備。本申請(qǐng)實(shí)施例具有以下有益效果I、可以實(shí)時(shí)的采集高溫容器中液體金屬的溫度，方便作業(yè)人員實(shí)時(shí)了解液態(tài)金屬的溫度參數(shù)，提高了煉鋼作業(yè)的工作效率。 2、取代了對(duì)高溫容器中的液體金屬進(jìn)行人工測(cè)溫的方法，節(jié)省了大量的人力及物力。3、適用面廣，能適用于鋼水罐、鐵水罐或魚(yú)雷罐等高溫設(shè)備。4、整個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，便于在工程上實(shí)施。最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式
僅用以說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本申請(qǐng)技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種基于無(wú)線供電的測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，包括電源、溫度顯示單元、通過(guò)近場(chǎng)諧振的方式實(shí)現(xiàn)電無(wú)線傳輸?shù)臒o(wú)線電力橋生成模塊、無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元、無(wú)線信號(hào)接收單元及溫度測(cè)量單元； 所述溫度顯示單元與所述無(wú)線信號(hào)接收單元連接； 所述無(wú)線信號(hào)接收單元及所述無(wú)線電力橋生成模塊分別與所述電源連接； 所述溫度測(cè)量單元及所述無(wú)線電力橋生成模塊分別與所述無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元連接； 所述溫度測(cè)量單元設(shè)置在高溫容器的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線電力橋生成模塊包括高頻諧振電路、高頻功率放大電路、近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈、近場(chǎng)諧振接收線圈、高頻整流濾波電路 及直流降壓電源； 所述高頻諧振電路及所述高頻功率放大電路分別與所述電源連接； 所述高頻諧振電路通過(guò)所述高頻功率放大電路與所述近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈連接； 所述近場(chǎng)諧振接收線圈通過(guò)所述高頻整流濾波電路與所述直流降壓電源連接； 所述直流降壓電源與所述無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度測(cè)量單元為埋入式R分度號(hào)熱電偶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元包括無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路及熱電偶調(diào)理電路； 所述無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路及所述熱電偶調(diào)理電路分別與所述直流降壓電源連接； 所述無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路通過(guò)所述熱電偶調(diào)理電路與所述埋入式R分度號(hào)熱電偶連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，還包括耐高溫陶瓷罩及防撞罩； 所述耐高溫陶瓷罩固定在高溫容器側(cè)壁上，且所述埋入式R分度號(hào)熱電偶設(shè)置在所述耐高溫陶瓷罩內(nèi)部； 所述防撞罩固定在所述耐高溫陶瓷罩上方的高溫容器側(cè)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，所述近場(chǎng)諧振接收線圈與所述近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈正對(duì)設(shè)置，且所述近場(chǎng)諧振接收線圈與所述近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈之間的距離小于或等于3m。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，所述近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈及所述近場(chǎng)諧振接收線圈均為直徑O. 5cm的實(shí)心銅線繞組形成的直徑為5cm的線圈； 所述近場(chǎng)諧振發(fā)生線圈的匝數(shù)為30 ； 所述近場(chǎng)諧振接收線圈的匝數(shù)為10。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，所述電源采用220V的交流電； 所述溫度顯示單元為L(zhǎng)ED顯示器或LCD顯示器。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，還包括耐火磚； 所述無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元及所述無(wú)線電源接收單元設(shè)置在所述耐火磚內(nèi)； 所述耐火磚埋設(shè)在高溫容器的側(cè)壁中。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及溫度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于無(wú)線供電的測(cè)溫系統(tǒng)，包括電源、溫度顯示單元、通過(guò)近場(chǎng)諧振的方式實(shí)現(xiàn)電無(wú)線傳輸?shù)臒o(wú)線電力橋生成模塊、無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元、無(wú)線信號(hào)接收單元及溫度測(cè)量單元。所述溫度顯示單元與所述無(wú)線信號(hào)接收單元連接。所述無(wú)線信號(hào)接收單元及所述無(wú)線電力橋生成模塊分別與所述電源連接。所述溫度測(cè)量單元及所述無(wú)線電力橋生成模塊分別與所述無(wú)線信號(hào)處理及發(fā)射單元連接。所述溫度測(cè)量單元設(shè)置在高溫容器的內(nèi)部。本申請(qǐng)?zhí)峁┑臏y(cè)溫系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)的采集鋼水罐中液體金屬的溫度，方便作業(yè)人員實(shí)時(shí)了解液態(tài)金屬的溫度參數(shù)。
文檔編號(hào)H02J17/00GK102914381SQ20121042593
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者張永雋, 高振鷹, 陳倩倩 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司