一種針對(duì)密閉溫場(chǎng)的無(wú)線測(cè)溫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及測(cè)溫裝置領(lǐng)域，具體是一種能夠在特殊環(huán)境下進(jìn)行溫度檢測(cè)、并通過(guò)無(wú)線傳輸方式傳輸?shù)缴衔粰C(jī)電腦上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理的針對(duì)密閉溫場(chǎng)的無(wú)線測(cè)溫
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]在溫度現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)溫場(chǎng)的校準(zhǔn)通常是按照規(guī)程布置傳感器，然后把傳感器的線引出進(jìn)行校準(zhǔn)。但是對(duì)于某些特定的環(huán)境，比如真空、高壓、高溫，這種方法就不再適用，引出導(dǎo)線的方式必然會(huì)破壞密閉空間的真空或高壓環(huán)境，導(dǎo)致測(cè)溫不準(zhǔn)。因此，我們需要一種不引出線的方式來(lái)對(duì)特殊溫場(chǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)。因此本實(shí)用新型選擇了無(wú)線測(cè)溫的方式來(lái)進(jìn)行溫度檢測(cè)，將傳感器和采集電路整體置入溫場(chǎng)中。
[0003]現(xiàn)有的工作用試驗(yàn)箱校準(zhǔn)基本采用有線的方式，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)特殊溫場(chǎng)的有效檢測(cè)校準(zhǔn)。而國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品往往價(jià)格昂貴，普通中小企業(yè)無(wú)法承受。因此，一種價(jià)格實(shí)惠，能對(duì)特殊溫場(chǎng)進(jìn)行有效檢測(cè)的無(wú)線測(cè)溫裝置就有其研宄的意義了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于:提供一種針對(duì)密閉溫場(chǎng)的無(wú)線測(cè)溫裝置，解決了現(xiàn)有有線測(cè)溫方式會(huì)破壞溫場(chǎng)環(huán)境帶來(lái)的測(cè)溫不準(zhǔn)和布線繁瑣的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種針對(duì)密閉溫場(chǎng)的無(wú)線測(cè)溫裝置，包括溫度傳感器、信號(hào)變送電路、射頻發(fā)送元件、射頻接收元件和上位機(jī)，所述信號(hào)變送電路和射頻發(fā)送元件設(shè)置在密閉溫場(chǎng)內(nèi)的隔熱箱中、通過(guò)導(dǎo)線連接若干個(gè)溫度傳感器，溫度傳感器設(shè)置在密閉溫場(chǎng)內(nèi)的測(cè)溫位置上，射頻接收元件和上位機(jī)位于密閉溫場(chǎng)外；所述隔熱箱由外箱和內(nèi)箱套裝而成，外箱包括上下布置的外箱體和外箱蓋，外箱體和外箱蓋內(nèi)側(cè)設(shè)置有隔熱材料，內(nèi)箱是具有一個(gè)側(cè)面開(kāi)口的五面框體、其內(nèi)側(cè)設(shè)置有可變相吸熱材料，所述信號(hào)變送電路和射頻發(fā)送元件設(shè)置在內(nèi)箱中，連接溫度傳感器的導(dǎo)線由內(nèi)箱側(cè)面開(kāi)口引出、從外箱體和外箱蓋之間的縫隙伸出隔熱箱外部，內(nèi)箱的側(cè)面開(kāi)口處與外箱體和外箱蓋之間的縫隙處設(shè)置有隔熱棉。
[0007]所述可變相吸熱材料是熔鹽化合物，當(dāng)內(nèi)箱中的溫度達(dá)到58°C時(shí)、熔鹽化合物會(huì)從固態(tài)變成液態(tài)。
[0008]所述隔熱箱外部設(shè)置有卡扣、卡扣的定位件和緊固件分別設(shè)置在外箱體和外箱蓋上，外箱蓋與外箱體連接后、卡扣將兩者緊密接合、不留縫隙。
[0009]所述連接溫度傳感器的導(dǎo)線為可耐受300°C的耐熱導(dǎo)線。
[0010]本實(shí)用新型所產(chǎn)生的有益效果是:
[0011]本實(shí)用新型很好的解決了特殊環(huán)境下的溫度實(shí)時(shí)檢測(cè)，在對(duì)真空、高壓、高溫環(huán)境的檢測(cè)中有很好的效果。采用無(wú)線的測(cè)溫方式解決了真空高壓環(huán)境布線困難的問(wèn)題，通過(guò)隔熱箱的保護(hù)，解決了高溫環(huán)境下不能置入電路的問(wèn)題。上位機(jī)良好的人機(jī)交互界面，既方便了用戶查看實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，也方便了用戶處理數(shù)據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型隔熱箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中標(biāo)號(hào)表不:1-外箱體、2-隔熱材料、3_外箱蓋、4-內(nèi)箱、5_吸熱材料、6-隔熱棉、7_電路、8_導(dǎo)線。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1、2所示，本實(shí)用新型是一種針對(duì)密閉溫場(chǎng)的無(wú)線測(cè)溫裝置，包括溫度傳感器、信號(hào)變送電路、射頻發(fā)送元件、射頻接收元件和上位機(jī)。本【具體實(shí)施方式】中:
[0016]溫度傳感器是鉑熱電阻ptlOO，并根據(jù)ptlOO設(shè)計(jì)了信號(hào)變送電路，實(shí)現(xiàn)了溫度數(shù)據(jù)的采集。
[0017]信號(hào)變送電路和射頻發(fā)送元件構(gòu)成一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)(信號(hào)發(fā)送端)，該終端節(jié)點(diǎn)在硬件設(shè)計(jì)上分為3個(gè)部分，包括電源模塊、信號(hào)變送電路和無(wú)線通信模塊(射頻發(fā)送元件)。其中:
[0018]終端節(jié)點(diǎn)采電池供電，以方便整體置入被測(cè)環(huán)境，電池在無(wú)休眠情況下可供一個(gè)節(jié)點(diǎn)連續(xù)工作I天以上。電源模塊包括電源插口、復(fù)位開(kāi)關(guān)以及為變送電路和無(wú)線通信模塊供電的電源管理電路。
[0019]信號(hào)變送電路包括相互連接的鉑熱電阻ptlOO的電阻值測(cè)量電路、電阻-電信號(hào)變化電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。鉑熱電阻PtlOO的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變，因此，通過(guò)其電阻值測(cè)量電路測(cè)得其實(shí)時(shí)電阻值，通過(guò)電阻-電信號(hào)變化電路將將Pt10的電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(AD轉(zhuǎn)換芯片)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。本【具體實(shí)施方式】中，終端節(jié)點(diǎn)(信號(hào)發(fā)送端)電路留有外接PtlOO的接口，變送電路將ptlOO的電阻信號(hào)連接到轉(zhuǎn)換電路變?yōu)殡娦盘?hào)，然后經(jīng)AD轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
[0020]無(wú)線通信模塊(射頻發(fā)送元件)由MC13213芯片和外圍電路組成。信號(hào)變送電路得到的數(shù)字信號(hào)輸入Zigbee芯片MC13213，MC13213芯片通過(guò)其RF射頻模塊通過(guò)無(wú)線方式從終端節(jié)點(diǎn)(信號(hào)發(fā)送端)發(fā)送到密閉溫場(chǎng)外的射頻接收元件處。由于一般Zigbee芯片的采樣精度不高，MC13213是10位的ADC，所以采用了外置的16位AD芯片，即上述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、將采樣過(guò)后的信號(hào)輸入MC13213。
[0021]協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)(信號(hào)接收端)是本【具體實(shí)施方式】的射頻接收元件，由電源模塊和無(wú)線通信模塊組成。射頻接收元件接收到上述射頻發(fā)送元件發(fā)來(lái)的數(shù)字信號(hào)，再將其通過(guò)串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)上，完成數(shù)據(jù)的無(wú)線采集。
[0022]上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)分為兩部分，一部分是節(jié)點(diǎn)的程序設(shè)計(jì)，包括終端節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)；另一部分是上位機(jī)組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)。節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)為Codewarr1r開(kāi)發(fā)環(huán)境，節(jié)點(diǎn)的程序設(shè)計(jì)上移植了 IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，按照Z(yǔ)igbee協(xié)議規(guī)范修改編寫(xiě)應(yīng)用層代碼，實(shí)現(xiàn)在終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)從終端節(jié)點(diǎn)以無(wú)線射頻收發(fā)的方式發(fā)送到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。上位機(jī)軟件使用了組態(tài)王來(lái)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示，實(shí)時(shí)和歷史曲線的生成；通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，以及實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)報(bào)表的查詢(xún)打印等功會(huì)K。
[0023]本實(shí)用新型最主要的創(chuàng)新之處是:將信號(hào)變送電路和射頻發(fā)送元件作為終端節(jié)點(diǎn)(信號(hào)發(fā)送端)、整體設(shè)置在密閉溫場(chǎng)內(nèi)的隔熱箱中；通過(guò)導(dǎo)線連接信號(hào)變送電路和若干個(gè)溫度傳感器，溫度傳感器設(shè)置在密閉溫場(chǎng)內(nèi)的測(cè)溫位置上；并將射頻接收元件和上位機(jī)位于密閉溫場(chǎng)外。以便在檢測(cè)真空高壓或者其他特殊環(huán)境溫場(chǎng)時(shí)不破壞其溫場(chǎng)環(huán)境，且當(dāng)所測(cè)環(huán)境溫度高于80°C的高溫環(huán)境下、為保證電路正常運(yùn)行，對(duì)整個(gè)終端節(jié)點(diǎn)的電路進(jìn)行隔熱保護(hù)。
[0024]隔熱箱由外箱和內(nèi)箱4套裝而成，外箱作為外層物理隔熱層(即隔絕空氣對(duì)流)、內(nèi)箱4作為內(nèi)層的吸熱材料層、通過(guò)吸熱物質(zhì)的相變吸收傳導(dǎo)到內(nèi)部的熱量，其中的溫度在吸熱材料5的相變點(diǎn)將達(dá)到較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定，以保證內(nèi)部溫度不會(huì)超過(guò)電路運(yùn)行的正常溫度。外箱包括上下布置的外箱體I和外箱蓋3，外箱體I和外箱蓋3由不銹鋼材料制得、其內(nèi)側(cè)設(shè)置有隔熱材料2，內(nèi)箱4是具有一個(gè)側(cè)面開(kāi)口的五面框體、由不銹鋼材料制得，內(nèi)箱4的內(nèi)側(cè)設(shè)置有可變相吸熱材料5。
[0025]信號(hào)變送電路和射頻發(fā)送元件的電路7設(shè)置在內(nèi)箱4中，連接溫度傳感器的導(dǎo)線8由內(nèi)箱4側(cè)面開(kāi)口引出、從外箱體I和外箱蓋3之間的縫隙伸出隔熱箱外部；內(nèi)箱4的側(cè)面開(kāi)口處堵有隔熱棉6，且外箱體I和外箱蓋3之間的縫隙處設(shè)置有隔熱棉6。
[0026]本【具體實(shí)施方式】中，可變相吸熱材料5是熔鹽化合物，當(dāng)內(nèi)箱4中的溫度達(dá)到58°C時(shí)、熔鹽化合物會(huì)從固態(tài)變成液態(tài)。隔熱箱外部設(shè)置有卡扣、卡扣的定位件和緊固件分別設(shè)置在外箱體I和外箱蓋3上，外箱蓋3與外箱體I連接后、卡扣將兩者緊密接合、不留縫隙。連接溫度傳感器的導(dǎo)線8為可耐受300°C的耐熱導(dǎo)線8。
[0027]使用時(shí)，根據(jù)所測(cè)密閉溫場(chǎng)的空間大小確定所需終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，若是校準(zhǔn)則根據(jù)規(guī)程確定終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。首先，將電池和終端節(jié)點(diǎn)置入隔熱箱內(nèi)，PtlOO傳感器由專(zhuān)門(mén)留出的物理隔熱層填充材料(隔熱材料2)的縫隙伸出隔熱箱，布置到所測(cè)溫場(chǎng)，然后將隔熱箱外箱蓋3上的卡扣緊閉，將由空氣對(duì)流帶來(lái)的熱傳導(dǎo)降低到可以忽略。在300°C溫度下，隔熱箱可保證I小時(shí)時(shí)間內(nèi)、其內(nèi)部溫度不超過(guò)58°C (吸熱材料5的相變點(diǎn))，以完成檢測(cè)工作。這樣，將終端節(jié)點(diǎn)加以保護(hù)作為一個(gè)整體置入被測(cè)環(huán)境的方式，將可以很好的解決比如真空試驗(yàn)箱的溫度校準(zhǔn)、汽車(chē)烤漆車(chē)間環(huán)境溫度監(jiān)控等特殊環(huán)境下的測(cè)溫問(wèn)題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種針對(duì)密閉溫場(chǎng)的無(wú)線測(cè)溫裝置，包括溫度傳感器、信號(hào)變送電路、射頻發(fā)送元件、射頻接收元件和上位機(jī)，其特征在于:所述信號(hào)變送電路和射頻發(fā)送元件設(shè)置在密閉溫場(chǎng)內(nèi)的隔熱箱中、通過(guò)導(dǎo)線連接若干個(gè)溫度傳感器，溫度傳感器設(shè)置在密閉溫場(chǎng)內(nèi)的測(cè)溫位置上，射頻接收元件和上位機(jī)位于密閉溫場(chǎng)外；所述隔熱箱由外箱和內(nèi)箱套裝而成，外箱包括上下布置的外箱體和外箱蓋，外箱體和外箱蓋內(nèi)側(cè)設(shè)置有隔熱材料，內(nèi)箱是具有一個(gè)側(cè)面開(kāi)口的五面框體、其內(nèi)側(cè)設(shè)置有可變相吸熱材料，所述信號(hào)變送電路和射頻發(fā)送元件設(shè)置在內(nèi)箱中，連接溫度傳感器的導(dǎo)線由內(nèi)箱側(cè)面開(kāi)口引出、從外箱體和外箱蓋之間的縫隙伸出隔熱箱外部，內(nèi)箱的側(cè)面開(kāi)口處與外箱體和外箱蓋之間的縫隙處設(shè)置有隔熱棉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述針對(duì)密閉溫場(chǎng)的無(wú)線測(cè)溫裝置，其特征在于:所述可變相吸熱材料是熔鹽化合物，當(dāng)內(nèi)箱中的溫度達(dá)到58°C時(shí)、熔鹽化合物會(huì)從固態(tài)變成液態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述針對(duì)密閉溫場(chǎng)的無(wú)線測(cè)溫裝置，其特征在于:所述隔熱箱外部設(shè)置有卡扣、卡扣的定位件和緊固件分別設(shè)置在外箱體和外箱蓋上，外箱蓋與外箱體連接后、卡扣將兩者緊密接合、不留縫隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述針對(duì)密閉溫場(chǎng)的無(wú)線測(cè)溫裝置，其特征在于:所述連接溫度傳感器的導(dǎo)線為可耐受300°C的耐熱導(dǎo)線。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種針對(duì)密閉溫場(chǎng)的無(wú)線測(cè)溫裝置，所述信號(hào)變送電路和射頻發(fā)送元件設(shè)置在密閉溫場(chǎng)內(nèi)的隔熱箱中、通過(guò)導(dǎo)線連接若干個(gè)溫度傳感器，溫度傳感器設(shè)置在密閉溫場(chǎng)內(nèi)的測(cè)溫位置上，所述隔熱箱由外箱和內(nèi)箱套裝而成，外箱包括上下布置的外箱體和外箱蓋，外箱體和外箱蓋內(nèi)側(cè)設(shè)置有隔熱材料，內(nèi)箱是具有一個(gè)側(cè)面開(kāi)口的五面框體、其內(nèi)側(cè)設(shè)置有可變相吸熱材料，所述信號(hào)變送電路和射頻發(fā)送元件設(shè)置在內(nèi)箱中，連接溫度傳感器的導(dǎo)線由內(nèi)箱側(cè)面開(kāi)口引出、從外箱體和外箱蓋之間的縫隙伸出隔熱箱外部，內(nèi)箱的側(cè)面開(kāi)口處與外箱體和外箱蓋之間的縫隙處設(shè)置有隔熱棉。本實(shí)用新型在密閉溫場(chǎng)中檢測(cè)效果好，解決了特殊溫場(chǎng)環(huán)境測(cè)溫的問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】G01K1-12, G08C17-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204359445
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420803952
【發(fā)明人】曾亞光, 何川, 付志勇
【申請(qǐng)人】中測(cè)測(cè)試科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年12月18日