運動物體的定點測溫裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種運動物體的定點測溫裝置，它包括安裝在該運動物體之上的測溫主體部分和安裝在遠(yuǎn)離該運動物體的信號接收部分，該測溫主體部分包括溫差發(fā)電模塊、溫度檢測模塊和無線發(fā)射模塊，該溫差發(fā)電模塊電接該溫度檢測模塊和無線發(fā)射發(fā)模塊以提供電能，該溫度檢測模塊信號連接該無線發(fā)射模塊，該信號接收部分包括無線接收模塊和控制接口，該無線接收模塊信號連接該無線發(fā)射模塊，該控制接口信號連接該無線接收模塊。實現(xiàn)了該運動物體的任何位置的定點測量，不需要任何外界電源即可完成溫度檢測，無需固定線線路給測溫系統(tǒng)提供電能，使該測溫裝置完全不受物體運動方式的影響。
【專利說明】運動物體的定點測溫裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種運動物體的定點測溫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]溫度檢測在生產(chǎn)工作中隨處可見，尤其在各種高溫場合，溫度檢測顯得尤為重要。人們要通過檢測被測物體的溫度，以保證產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的質(zhì)量和安全性。
[0003]目前，對于高溫運動物體的溫度檢測，尤其是針對高溫旋轉(zhuǎn)物體的溫度檢測較難實現(xiàn)。主要原因是定點測溫系統(tǒng)往往需要直接安裝在被測物體表面，并將測溫點置于被測物體內(nèi)部。但當(dāng)被測物體處于運動或旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時，難以通過固定線路給測溫系統(tǒng)提供有效的電能供應(yīng)。而若采用非定點測溫方法，雖可將測溫系統(tǒng)置于高溫運動物體之外，但僅能得到物體外表面溫度。
[0004]例如，紅外測溫儀雖能夠在外界對被測物體表面的溫度進(jìn)行檢測，卻很難檢測到被測物體內(nèi)表面的溫度。并且，一旦被測物體開始以不同的方式運動，這樣的檢測方式很難獲得被測物體某固定點的準(zhǔn)確溫度，從而造成測量誤差。
[0005]實用新型專利CN202614387U中介紹了一種新型的紅外測溫儀，該儀器可以根據(jù)被測物體的紅外輻射能量來確定物體的溫度，不與被測物體接觸，具有不擾動被測物體溫度分布場。然而該儀器的技術(shù)瓶頸有兩點:首先，該儀器只能測量到被測物體外表面的溫度，無法獲取物體內(nèi)表層或其他不同層的溫度，不能實現(xiàn)定點測溫；其次，該儀器靜態(tài)測量效果較好，可是當(dāng)被測對象處于運動狀態(tài)時，測溫點隨之改變，無法實現(xiàn)定點溫度測量。因此，在不受被測物體運動方式限制的條件下，實現(xiàn)對高溫運動物體的定點測溫，具有非常重要的工程意義。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型提供了一種運動物體的定點測溫裝置，其克服了【背景技術(shù)】中所述的現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題的所采用的技術(shù)方案是:
[0008]運動物體的定點測溫裝置，它包括安裝在該運動物體之上的測溫主體部分和安裝在遠(yuǎn)離該運動物體的信號接收部分，該測溫主體部分包括溫差發(fā)電模塊、溫度檢測模塊和無線發(fā)射模塊，該溫差發(fā)電模塊電接該溫度檢測模塊和無線發(fā)射發(fā)模塊以提供電能，該溫度檢測模塊信號連接該無線發(fā)射模塊，該信號接收部分包括無線接收模塊和控制接口，該無線接收模塊信號連接該無線發(fā)射模塊，該控制接口信號連接該無線接收模塊。
[0009]一實施例之中:該溫度檢測模塊包括溫度檢測探頭、信號處理電路和微控制器，該溫度檢測探頭電接該信號處理電路，該信號處理電路電接該微控制器，該微控制器信號連接該無線發(fā)射模塊，該溫度檢測探頭裝設(shè)在該運動物體之所需測溫的位置。
[0010]一實施例之中:該溫差發(fā)電模塊包括溫差發(fā)電片、電容和穩(wěn)壓電路，該溫差發(fā)電片具有冷端、熱端和散熱片，該熱端緊貼被測物體，該冷端連接散熱片且該散熱片暴露在該被測物體周圍的空氣中，該電容的兩端電接該溫差發(fā)電片及穩(wěn)壓電路。
[0011]一實施例之中:該無線接收模塊和被測物體間的距離滿足無線接收距離。
[0012]本技術(shù)方案與【背景技術(shù)】相比，它具有如下優(yōu)點:
[0013]1、運動物體的定點測溫裝置包括安裝在該運動物體之上的測溫主體部分和安裝在遠(yuǎn)離該運動物體的信號接收部分，該測溫主體部分包括溫差發(fā)電模塊、溫度檢測模塊和無線發(fā)射模塊，通過將該溫度檢測模塊安裝在該被測物體之任何所需測溫位置進(jìn)行溫度測量，將該溫度測量結(jié)果通過無線發(fā)射模塊向遠(yuǎn)距離的無線接收模塊發(fā)送并被接收，從而實現(xiàn)被測運動物體任何位置溫度的定點監(jiān)測。
[0014]2、通過溫差發(fā)電模塊充分利用高溫運動物體與外界環(huán)境的溫差將熱能轉(zhuǎn)化為電能為該溫度檢測模塊及無線發(fā)射模塊提供電能，不需要任何外界電源即可完成溫度檢測。無需固定線線路給測溫系統(tǒng)提供電能，使該測溫裝置完全不受物體運動方式的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0016]圖1繪示了該實用新型的整體系統(tǒng)圖。
[0017]圖2繪示了本實施例中，本實用新型在回轉(zhuǎn)窯上的安裝示意圖。
[0018]圖3繪示了本實施例中，本實用新型在回轉(zhuǎn)窯上的安裝位置局部放大圖。
[0019]圖4繪示了本實施例中，本實用新型在回轉(zhuǎn)窯上的安裝位置剖視圖。
[0020]圖5繪示了本實用新型的電氣連接原理圖。
[0021]圖6繪示了本實用新型的無線接收模塊的電氣連接圖。
【具體實施方式】
[0022]請查閱
[0023]運動物體的定點測溫裝置，它包括安裝在該運動物體之上的測溫主體部分I和安裝在遠(yuǎn)離該運動物體的信號接收部分2，該測溫主體部分I包括溫差發(fā)電模塊11、溫度檢測模塊12和無線發(fā)射模塊13，該溫差發(fā)電模塊11電接該溫度檢測模塊12和無線發(fā)射發(fā)模塊13以提供電能，該溫度檢測模塊12信號連接該無線發(fā)射模塊13，該信號接收部分2包括無線接收模塊21和控制接口 22，該無線接收模塊21信號連接該無線發(fā)射模塊13，該控制接口 22信號連接該無線接收模塊21。
[0024]該裝置應(yīng)用在回轉(zhuǎn)窯上的一較佳實施例:
[0025]回轉(zhuǎn)窯3是指旋轉(zhuǎn)煅燒窯(俗稱旋窯)，屬于建材設(shè)備類?；剞D(zhuǎn)窯工作時處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此使用傳統(tǒng)的溫度檢測方式很難對其溫度進(jìn)行準(zhǔn)確檢測。如圖2所示，該測溫主體部分I安裝在該回轉(zhuǎn)窯I爐壁外側(cè)。
[0026]該溫差發(fā)電模塊11的安裝位置如圖3所示，其包括溫差發(fā)電片111、電容112和穩(wěn)壓電路113，本實施例中，該電容112為具有較大電容容量的超級電容，用以儲存溫差發(fā)電片111所轉(zhuǎn)化的電能；該溫差發(fā)電片111具有冷端、熱端和散熱片1111，該溫差發(fā)電片111的熱端對準(zhǔn)爐壁方向并緊貼爐壁，該冷端連接散熱片1111，并將該散熱片1111暴露在周圍環(huán)境中，散熱片1111的安裝位置如圖4所示，本實施例中，該溫差發(fā)電片111采用F40550，當(dāng)冷端和熱端的溫度差為120攝氏度時，該溫差發(fā)電片最大發(fā)電電壓為7.62V。其電氣連接原理圖如圖5所示，溫差發(fā)電片的輸出連接超級電容112，同時溫差發(fā)電片111的輸出(該超級電容的兩端)連接穩(wěn)壓電路113，由于本實施例中的溫差發(fā)電片的冷端和熱端之間的溫差不穩(wěn)定，因此本實施例采用TI公司的TPS61201超低輸入電壓升壓芯片對溫差發(fā)電片的輸出電壓進(jìn)行穩(wěn)壓，為整個裝置提供穩(wěn)定的電能。
[0027]溫度檢測模塊12的安裝位置如圖3和4所示，其包括溫度檢測探頭121、信號處理電路122和微控制器123，本實施例中，該溫度檢測探頭121采用K型熱電偶，熱電偶的熱端直接插入爐壁內(nèi)，其冷端充分暴露在周圍環(huán)境中，該溫度檢測探頭121裝設(shè)在該運動物體之所需測溫的位置，其安裝位置如圖3和圖4所示；該溫度檢測探頭121的輸出信號通過導(dǎo)線連接到爐壁外信號處理電路122上，本實施例中，采用K型熱電偶串行模數(shù)轉(zhuǎn)化器MAX6675作為信號處理電路的處理芯片，經(jīng)過該信號處理電122路模數(shù)轉(zhuǎn)換后的溫度信號輸出直接連接該微控制器123，其電氣連接原理如圖5所示，該微控制器123的安裝位置如圖3所示，本實施例中，該微控制器123采用MSP430系列低功耗單片機(jī)。
[0028]無線發(fā)射模塊13的安裝位置如圖3所示，該無線發(fā)射模塊13包括無線發(fā)射芯片。本實施例中，該無線發(fā)射芯片采用nRF2401單片射頻收發(fā)芯片，該無線發(fā)射芯片通過天線131向外界發(fā)射無線信號，天線的安裝位置如圖3所示。
[0029]無線接收模塊21的電氣連接如圖6所示，該無線接收模塊21包括無線接收芯片。本實施例中，該無線接收芯片仍采用nRF2401單片射頻收發(fā)芯片。該無線接收模塊21安裝在回轉(zhuǎn)窯3外界環(huán)境中任何滿足無線接收距離的地點。無線接收模塊21的輸出連接到控制接口 22，控制接口 22后可接各種控制系統(tǒng)。
[0030]所述運動物體的定點測溫裝置通過安裝在該運動物體之上的測溫主體部分I和安裝在遠(yuǎn)離該運動物體的信號接收部分2，將該測溫主體部分I安裝在該運動物體之所需測溫的任何位置，實現(xiàn)了該運動物體的任何位置的定點測量；同時通過溫差發(fā)電模塊11充分利用高溫運動物體與外界環(huán)境的溫差將熱能轉(zhuǎn)化為電能為該溫度檢測模塊12及無線發(fā)射模塊13提供電能，不需要任何外界電源即可完成溫度檢測。無需固定線路給測溫系統(tǒng)提供電能，使該測溫裝置完全不受物體運動方式的影響。
[0031]以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能依此限定本實用新型實施的范圍，即依本實用新型專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實用新型涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.運動物體的定點測溫裝置，其特征在于:包括安裝在該運動物體之上的測溫主體部分和安裝在遠(yuǎn)離該運動物體的信號接收部分，該測溫主體部分包括溫差發(fā)電模塊、溫度檢測模塊和無線發(fā)射模塊，該溫差發(fā)電模塊電接該溫度檢測模塊和無線發(fā)射發(fā)模塊以提供電能，該溫度檢測模塊信號連接該無線發(fā)射模塊，該信號接收部分包括無線接收模塊和控制接口，該無線接收模塊信號連接該無線發(fā)射模塊，該控制接口信號連接該無線接收模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的運動物體的定點測溫裝置，其特征在于:該溫度檢測模塊包括溫度檢測探頭、信號處理電路和微控制器，該溫度檢測探頭電接該信號處理電路，該信號處理電路電接該微控制器，該微控制器信號連接該無線發(fā)射模塊，該溫度檢測探頭裝設(shè)在該運動物體之所需測溫的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的運動物體的定點測溫裝置，其特征在于:該溫差發(fā)電模塊包括溫差發(fā)電片、電容和穩(wěn)壓電路，該溫差發(fā)電片具有冷端、熱端和散熱片，該熱端緊貼被測物體，該冷端連接散熱片且該散熱片暴露在該被測物體周圍的空氣中，該電容的兩端電接該溫差發(fā)電片及穩(wěn)壓電路。
4.如權(quán)利要求1所述的運動物體的定點測溫裝置，其特征在于:該無線接收模塊和被測物體間的距離滿足無線接收距離。
【文檔編號】H02N11/00GK203721019SQ201420095467
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】吳德會, 陳俊, 李超, 游德海 申請人:廈門大學(xué)