CN103557952B - 能实时监测的智能水银温度计 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能实时监测的智能水银温度计，包括长条形的水银温度计本体，水银温度计本体内具有毛细管，毛细管与位于水银温度计本体下端的玻璃泡连通，水银温度计本体内分别设有两根与毛细管平行的纵向导线，两根纵向导线上分别设有若干沿纵向排列的横向导线，各纵向导线上的横向导线的间隔距离相同，两根纵向导线上的横向导线相对应，两根纵向导线上的横向导线由毛细管隔开，各横向导线位于毛细管的一端外露于毛细管内壁，两根纵向导线的一端外伸出水银温度计本体，一根纵向导线的外伸端与直流电源的一个输出端电连接，另一根纵向导线的外伸端经电流信息处理器与直流电源的另一个输出端电连接。它可将实时温度以数字的方式直观的显示出来。
Description
技术领域
本发明涉及温度计领域，特别涉及一种能实时监测的智能水银温度计。
背景技术
科技在不断进步，科研试验方法和仪器设备也朝着更为智能、高效、精准的方向发展，然而目前用于科研试验过程中的智能温度计却罕见报道，大规模的应用更为稀少。温度计的选择有可能直接影响到试验结果的可靠性和科学性。传统的温度计由于存在读数繁琐、效率低且读数容易产生人为误差等问题，已远远不能满足对于智能控制技术要求较高的科学研究试验，尤其对于原位监测的酸碱油等腐蚀介质、温度范围要求高、温度变化对试验结果影响大且需要连续监测温度变化的试验。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种能实时监测的智能水银温度计，它可将实时温度以数字的方式直观、准确的显示出来，效率高，避免了人为误差，精度高，且它耐腐蚀，不受测量液体种类的限制，通过输出的电阻或电流信号，还可以实现实验设备的自动控制，提高了实验结果的可靠性和科学性。
本发明的目的是这样实现的：一种能实时监测的智能水银温度计，包括长条形的水银温度计本体，水银温度计本体内具有沿纵向延伸的毛细管，毛细管与位于水银温度计本体下端的盛有水银的玻璃泡连通，所述水银温度计本体内分别设有两根与毛细管平行的纵向导线，两根纵向导线上分别设有若干沿纵向排列的横向导线，各纵向导线上的横向导线的间隔距离相同，两根纵向导线上的横向导线相对应，两根纵向导线上的横向导线由毛细管隔开，各横向导线位于毛细管的一端外露于毛细管内壁，两根纵向导线的一端外伸出水银温度计本体，其中，一根纵向导线的外伸端与直流电源的一个输出端电连接，另一根纵向导线的外伸端经电流信息处理器与直流电源的另一个输出端电连接。
各纵向导线上的相邻的两横向导线之间的间隔距离为温度变化1度时水银沿毛细管上升或下降的距离。
两根纵向导线的外伸端分别设有接线柱。
两根纵向导线分别对称设置在毛细管的两旁。
所述横向导线的电阻相同。
所述直流电源为一稳压器，该稳压器将220V交流电压转换成10V直流电压输出。
所述电流信息处理器将检测的电流模拟信号转换为数字信号输出。
所述电流信息处理器为可编程的数字控制器。
采用上述方案，使本发明具有以下优点：
本发明的能实时监测的智能水银温度计将温度信号转化为电流信号，通过外接电流信息处理器可将变化的电流转换为数字显示，根据变化的电流信号准确计算反映出温度信号，可直观的读取测定的温度值，效率高，避免了人为误差，精度高，能提高实验效率及实验的可靠性。本发明的电流信息处理器还可以将电流信号输出给实验设备控制中心，用于控制实验设备开启或关闭情况，使实验更加高效、精准、科学、可靠。且本发明在原有水银温度计的基础上进行改进的，还保留了普通玻璃温度计不受测量液体种类的限制以及耐腐蚀等优点。两根纵向导线上分别设有若干沿纵向排列的横向导线，两根纵向导线上的横向导线相对应，两根纵向导线上的横向导线由毛细管隔开，使两纵向导线上的相对应的横向导线并联，能使单位温度变化所引起的电流变化更明显，读数更精准。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图中，1为水银温度计本体，2为毛细管，3为玻璃泡，4为纵向导线，41为接线柱，5为横向导线，6为直流电源，7为电流信息处理器。
具体实施方式
参见图1，能实时监测的智能水银温度计的一种实施例，包括长条形的水银温度计本体1。该长条形的水银温度计本体采用玻璃材料制成。水银温度计本体1内具有沿纵向延伸的毛细管2，毛细管2与位于水银温度计本体下端的盛有水银的玻璃泡3连通。本智能水银温度计保留了普通玻璃温度计不受测量液体种类的限制以及耐腐蚀等优点。所述水银温度计本体1内分别设有两根与毛细管2平行的纵向导线4。两根纵向导线4分别对称设置在毛细管2的两旁为最佳，便于本智能水银温度计的生产和制造。本实施例的两根纵向导线分别对称设置在毛细管的两旁。两根纵向导线采用材料、粗细、长度均相同的导线。两根纵向导线4上分别设有若干沿纵向排列的横向导线5，各纵向导线上的横向导线的间隔距离相同。所述横向导线的电阻相同。各纵向导线上的横向导线可以作为人眼观察温度变化的刻度。本实施例的长条形的水银温度计本体的外侧壁上可以设置温标，这样本智能水银温度计也可以作为普通的玻璃温度计使用。两根纵向导线上的横向导线相对应，两根纵向导线上的横向导线由毛细管隔开，各横向导线位于毛细管的一端外露于毛细管内壁。两根纵向导线上相对应的两横向导线为一对，各对横向导线并联。两根纵向导线4的一端外伸出水银温度计本体1。本实施例的两根纵向导线4的上端外伸出水银温度计本体1。其中，一根纵向导线的外伸端与直流电源6的一个输出端电连接，另一根纵向导线的外伸端经电流信息处理器7与直流电源6的另一个输出端电连接。本实施例的一根纵向导线的外伸端与直流电源的正输出端电连接，所述直流电源的负输出端与电流信息处理器的一个输入端电连接，电流信息处理器的另一个输入端与另一根纵向导线的外伸端电连接。所述电流信息处理器8的电源接线端与220V交流电源连接。所述电流信息处理器将检测的电流模拟信号转换为数字信号输出显示。所述电流信息处理器还可以将电流信号输出给实验设备控制中心，用于控制实验设备开启或关闭情况，使实验更加高效、精准、科学、可靠。所述电流信息处理器采用可编程的数字控制器。电流信息处理器采用的可编程的数字控制器以型号为MAC3系列的为最优。两根纵向导线4的外伸端分别设有接线柱41。本实施例的两根纵向导线的下端不延伸进玻璃泡内。所述直流电源的输入端与220V交流电源连接。所述直流电源为一稳压器，该稳压器将220V交流电压转换成10V直流电压输出。所述电流信息处理器将检测的电流模拟信号转换为数字信号输出。所述电流信息处理器采用型号为MAC3系列的数字控制器。本实施例的各纵向导线上的相邻的两横向导线之间的间隔距离为温度变化1度时水银沿毛细管上升或下降的距离。当然，各纵向导线上的相邻的两横向导线之间的间隔距离也可根据实际情况作不同的设定。本智能水银温度计测量的温度范围可以根据实验的温度范围要求设定，因此该智能水银温度计的长度也会随着实验的温度范围要求改变。
本发明的工作原理：水银在温度变化过程中沿毛细管上升或下降，并利用其导电性，将毛细管两侧由毛细管隔开的相对应的横向导线接通或断开，将温度信号转化为电阻信号，再将电阻信号转化为电流信号进行数字显示和智能控制加热或冷却设备。在所测温度下限范围之外，即水银在最低横向导线以下时，所有横向导线与纵向导线未形成闭合回路，没有电流产生。随着温度的升高，水银逐渐上升到一定高度，将位于该高度以及该高度以下的各组相对应的横向导线接通，形成了回路，产生电流，通过外接电流信息处理器可将变化的电流转换为数字显示，可直观的读取测定的温度值。从下到上水银每接通一对相对应的横向导线，表示温度上升一度。温度上升，总电阻减小。由于不同的温度对应的并联横向导线数量不同，从低温到高温总电阻由大到小变化，温度越高，对应的横向导线并联总电阻越小，这种设置使得产生的变化的电流信号可准确标定的反映温度信号。
本发明的智能温度计既保持了普通水银玻璃温度计耐腐蚀等优点，又能够避免其读数繁琐及人为偶然误差的产生等问题，提高实验效率；且通过输出的电阻或电流信号，还可以实现自动控制实验设备（如加热或冷却设备）开启和关闭，通过设定某一临界温度，例如设定177℃为临界温度，当小于该温度时，加热设备自动启动，当大于该温度时，加热设备自动关闭，冷却设备自动启动。
Claims (8)
1.一种能实时监测的智能水银温度计，包括长条形的水银温度计本体，水银温度计本体内具有沿纵向延伸的毛细管，毛细管与位于水银温度计本体下端的盛有水银的玻璃泡连通，其特征在于：该长条形的水银温度计本体采用玻璃材料制成，所述水银温度计本体内分别设有两根与毛细管平行的纵向导线，两根纵向导线的下端不延伸进玻璃泡内，两根纵向导线上分别设有若干沿纵向排列的横向导线，各纵向导线上的横向导线的间隔距离相同，各纵向导线上的横向导线并联，两根纵向导线上的横向导线相对应，两根纵向导线上相对应的横向导线由毛细管隔开，各横向导线位于毛细管的一端外露于毛细管内壁，水银在温度变化过程中沿毛细管上升或下降，并利用其导电性，将毛细管两侧由毛细管隔开的相对应的横向导线接通或断开，两根纵向导线的一端外伸出水银温度计本体，其中，一根纵向导线的外伸端与直流电源的一个输出端电连接，另一根纵向导线的外伸端经电流信息处理器与直流电源的另一个输出端电连接，电流信息处理器将电流信号输出给实验设备控制中心，用于控制实验设备开启或关闭情况。
2.根据权利要求1所述的能实时监测的智能水银温度计，其特征在于：各纵向导线上的相邻的两横向导线之间的间隔距离为温度变化1度时水银沿毛细管上升或下降的距离。
3.根据权利要求1所述的能实时监测的智能水银温度计，其特征在于:两根纵向导线的外伸端分别设有接线柱。
4.根据权利要求1所述的能实时监测的智能水银温度计，其特征在于：两根纵向导线分别对称设置在毛细管的两旁。
5.根据权利要求1所述的能实时监测的智能水银温度计，其特征在于：所述横向导线的电阻相同。
6.根据权利要求1所述的能实时监测的智能水银温度计，其特征在于：所述直流电源为一稳压器，该稳压器将220V交流电压转换成10V直流电压输出。
7.根据权利要求1所述的能实时监测的智能水银温度计，其特征在于：所述电流信息处理器将检测的电流模拟信号转换为数字信号输出。
8.根据权利要求1或7所述的能实时监测的智能水银温度计，其特征在于：所述电流信息处理器为可编程的数字控制器。
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