CN106932103A - 带有柔性探头的无线温度测量记录装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种带有柔性探头的无线温度测量记录装置，属于测量仪器仪表技术领域。包括温度探头、柔性探头支架、壳体、固定机构、环境温度传感器、处理分析模块、存储模块、日历模块、电源模块、电池、无线通讯模块。利用固定机构可随时安装在被测对象附近，利用柔性探头支架将温度探头探入并可调整角度使其正对被测对象的特定部位，测量实时温度数据，送给处理分析模块，结合日历模块获取的时间对数据进行分析和记录，并通过无线通讯模块向其他设备实时传输。本装置实现了对被测设备内部特定部位连续时段的温度测量和记录，随装随测、装卸方便、安全可靠；而且结构简单、成本低廉、测量准确，可广泛应用于电气设备等领域的温度智能在线监测。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有柔性探头的无线温度测量记录装置，特别是一种便携式可进行任意位置温度测量并进行记录的装置，属于测量仪器仪表技术领域。
背景技术
温度是检测电力设备运行是否正常的一个非常重要的参数。电气设备运行与发热升温有着密不可分的关系，在其故障及其发展过程中，绝大多数都与温度升高紧密相连。对于长期处于发热状态的设备，其绝缘性能和机械强度会大大下降，若不及时进行检修，往往会导致电气设备不可逆转的损坏，从而缩短设备使用寿命，破坏系统运行稳定性，从而给企业的生产带来安全隐患，因此对电气设备温度的连续检测和记录十分必要。此外，在其他领域，也存在很多需要进行被测对象特定部位的温度在线测量和记录的情况。
现有的温度测量装置大多是仅仅对设备表面温度进行现场检测并显示，无法对设备的运行过程中连续一段时间的温度变化进行数据回放，功能相对单一。而且当需要测量被测设备内部或一些特殊场合时，由于普通温度测量装置体积大，同时温度探头一般固定在外壳表面，无法探入被测对象内部，应用范围有限。如中国专利“一种便携式无线测温仪”（申请号：201320787491.X）提出了一种便携式无线测温仪，通过传感器采集温度数据由无线模块传输到远端上位机，实现温度检测和终端定位功能，该装置系统结构复杂，硬件成本高；尤其是该装置体积相对较大，探头固定，不适用于电气设备内部关键零部件或特殊部位的温度检测，应用范围小。
此外，如中国专利“一种婴儿电子体温计”（申请号：201320416610.X）提出了一种婴儿电子体温计，通过测温探头测量人体体温数据并通过柔性导线传输至主机，并用不同颜色和声音报警。但该装置采用柔性导线仅是为了方便婴儿体温测量，起到连接温度探头和主机的作用，该柔性导线无法固定测温探头使其正对被测对象的特定部位，不能直接适用于电气设备内部特定部位温度检测；且主机部位缺少固定机构对其进行固定，不方便现场使用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种适用于电气设备特定部件温度测量的、安全可靠、装卸方便、结构简单、成本低廉的带有柔性探头的无线温度测量记录装置，本发明的目的在于通过该装置，方便的对设备特定部件或特定部位进行连续的温度实时测量、记录和数据回放。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
所述的带有柔性探头的无线温度测量记录装置包括温度探头（1）、柔性探头支架（2）、壳体（3）、固定机构（4）、环境温度传感器（5）、处理分析模块（6）、存储模块（7）、日历模块（8）、电源模块（9）、电池（10）、无线通讯模块（11）。
柔性探头支架（2）的一端连接温度探头（1）、另一端固定在壳体（3）上，固定机构（4）将壳体（3）固定于测量现场。
柔性探头支架（2）可弯曲成任意形状，将温度探头（1）探入并可调整角度使其正对被测对象的特定部位；温度探头（1）采集被测对象的实时温度数据，并送给处理分析模块（6）。柔性探头支架（2）一般可采用万向金属软管、铜丝等，能实现不同角度的弯曲、方向调整并进行状态保持，从而可使温度探头（1）可探入电气设备内部特定部件测点附近，并为温度探头（1）提供固定支点，使其正对电气设备特定部件，方便测量。
环境温度传感器（5）安装在壳体（3）表面，采集被测对象周围实时环境温度，送给处理分析模块（6），为被测对象提供对比温度，如计算温升等。
处理分析模块（6）通过日历模块（8）获取时间，为温度探头（1）和环境温度传感器（5）测得的温度数据添加时间标签，并送入存储模块（7）中储存。
电源模块（9）位于壳体（3）内，为所述装置供电，电池（10）为电源模块（9）提供电源。
处理分析模块（6）通过无线通讯模块（11）与其他设备（12）连接，进行工作方式参数设定，或温度数据传输。运行人员可对装置进行参数设定，例如装置的休眠时间、采样间隔、平均点数、传输间隔等。采用无线通讯模块（11）是为了取消有线连接，便于现场的安装和拆除，同时对于高压设备的测量，还避免了直接的电气连接，提高设备的安全性和可靠性。
所述装置包括有线数据接口（13），测量完成后可直接连接至计算机，将存储模块（7）中储存的数据传输给计算机进行分析处理。即可以像U盘一样进行操作，方便使用。
所述温度探头（1）为红外温度探头，具有响应速度快，灵敏度高等优点。由于便携式安装的温度探头很难保证与被测对象的紧密接触，如果采用热敏电阻等接触式温度传感器时会导致较大的测量误差，因此采用红外温度探头实现对被测对象的非接触式测量，可以有效解决这一问题。
所述装置包括显示模块（14），处理分析模块（6）将被测对象的实时温度值和环境温度值送显示模块（14）实时显示。显示模块（14）是为了满足需要现场观察实时温度数据的应用场合使用。
柔性探头支架（2）和温度探头（1）为多组，探入到不同部位，同时进行多点温度在线测量，便于全方面了解设备的运行状况。
温度探头（1）的线路外层为屏蔽线包裹，有效屏蔽外界因素对测量信号的干扰。
固定机构（4）采用磁性吸覆、或者弹性夹具、或者绑扎带结构。由于便携式测温的目的在于可以很方便的安装和拆卸装置，外壳采用磁性吸覆、或者弹性夹具、或者绑扎带的结构可达到上述目的。
所述装置的电源模块（9）配有充电接口（15），为电池（10）充电。当电池电量不足时，可通过充电接口（15）对电池（10）充电。充电时所述装置一般不处于工作状态。
无线通讯模块（11）为Wifi模块，其他设备（12）为手机，通过在手机上安装温度测量APP，建立Wifi无线网络，实现多点参数设置及同时测量和显示，方便运行人员随时查看设备运行温度数据；或者无线通讯模块（11）为GPRS模块，其他设备（12）为远程服务器，实现多点参数设置及同时测量和显示。
与现有技术相比较，本发明具有如下优点：
1）通过随时设定不同的工作参数，实时进行温度监测并大数据量储存，同时利用无线通讯进行温度数据实时传输，方便对设备特定部件或特定部位进行连续的温度实时测量、记录和数据回放，适用于电气设备和其他领域智能温度在线监测。同时，系统中所需的各个模块功能易实现，硬件性能要求低，因此装置结构简单、成本低廉。
2）采用柔性探头支架支撑温度探头，一方面可以通过柔性探头支架的形变延伸到被测对象内部特定部件测点附近，并通过其不同角度的弯曲对温度探头方向调整；另一方面柔性探头支架对温度探头起固定作用，可保持温度探头现有位置，方便运行人员的测量。
3）多组柔性探头支架和温度探头测量温度数据，便于全方位了解被测对象运行工作状态，且温度探头外层包裹屏蔽线，有效屏蔽外界因素对温度数据的干扰，保证其测量的准确性。
4）采用无线通讯模块对温度数据进行传输，便于装置现场的安装和拆除，同时对于高压设备的测量，避免了直接的电气连接，提高设备的安全性和可靠性。
5）采用固定机构对装置进行固定支撑，便于安装和拆卸，方便运行人员使用。
附图说明
图1：带有柔性探头的无线温度测量记录装置结构框图。
图2：装置正面示意图。
图3：柔性探头安装及工作示意图。
图中：1-温度探头、2-柔性探头支架、3-壳体、4-固定机构、5-环境温度传感器、6-处理分析模块、7-存储模块、8-日历模块、9-电源模块、10-电池、11-无线通讯模块、12-其它设备、13-有线数据接口、14-显示模块、15-充电接口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：
如图1所示，装置包括温度探头（1）、环境温度传感器（5）、处理分析模块（6）、存储模块（7）、日历模块（8）、电源模块（9）、电池（10）、无线通讯模块（11）、其他设备（12）为手机或远程服务器。
温度探头（1）采集被测对象的实时温度数据，并送给处理分析模块（6），处理分析模块（6）一般可为单片机及其外围电路；环境温度传感器（5）采集被测对象周围实时环境温度，送给处理分析模块（6），为被测对象提供对比温度，如计算温升等。处理分析模块（6）通过日历模块（8）获取时间，为温度探头（1）和环境温度传感器（5）测得的温度数据添加时间标签，并送入存储模块（7）中储存，处理分析模块（6）通过无线通讯模块（11）与其他设备（12）连接，进行工作方式参数设定，或温度数据传输，无线通讯模块（11）为Wifi模块，其他设备（12）为手机，通过在手机上安装温度测量APP，建立Wifi无线网络，实现多点参数设置及同时测量和显示，或者无线通讯模块（11）为GPRS模块，其他设备（12）为远程服务器，实现多点参数设置及同时测量和显示。
如图2所示，环境温度传感器（5）安装在壳体（3）表面。所述温度探头（1）为红外温度探头，可实现对被测对象的非接触式测量，且温度探头（1）的线路外层为屏蔽线包裹。柔性探头支架（2）的一端连接温度探头（1）、另一端固定在壳体（3）上，固定机构（4）将壳体（3）固定于测量现场。
装置包括有线数据接口（13），测量完成后可直接连接至计算机，将存储模块（7）中储存的数据传输给计算机进行分析处理。装置包括显示模块（14），处理分析模块（6）将采集的被测对象的实时温度值和环境温度值送显示模块（14）实时显示。
所述装置的电源模块（9）配有充电接口（15），为电池（10）充电。
如图3所示，对于一些特殊场合，普通温度测量装置由于其体积过大而无法对被测装置特定部件进行温度测量，采用柔性支架很好地解决了这一问题。柔性探头支架（2）可弯曲成任意形状，将温度探头（1）探入并可调整角度使其正对被测对象的特定部位。柔性探头支架（2）和温度探头（1）为多组，同时进行多点温度在线测量。装置还包括固定机构（4），固定机构（4）采用磁性吸覆、或者弹性夹具、或者绑扎带结构，便于安装和拆卸。
以上所述仅为本发明的较佳实施实例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.带有柔性探头的无线温度测量记录装置，其特征在于：所述装置包括温度探头（1）、柔性探头支架（2）、壳体（3）、固定机构（4）、环境温度传感器（5）、处理分析模块（6）、存储模块（7）、日历模块（8）、电源模块（9）、电池（10）、无线通讯模块（11）；
柔性探头支架（2）的一端连接温度探头（1）、另一端固定在壳体（3）上，固定机构（4）将壳体（3）固定于测量现场；
柔性探头支架（2）可弯曲成任意形状，将温度探头（1）探入并可调整角度使其正对被测对象的特定部位，温度探头（1）采集被测对象的实时温度数据，并送给处理分析模块（6）；
环境温度传感器（5）安装在壳体（3）表面，采集被测对象周围实时环境温度，送给处理分析模块（6），为被测对象提供对比温度；
处理分析模块（6）通过日历模块（8）获取时间，为温度探头（1）和环境温度传感器（5）测得的温度数据添加时间标签，并送入存储模块（7）中储存；
电源模块（9）位于壳体（3）内，为所述装置供电，电池（10）为电源模块（9）提供电源；
处理分析模块（6）通过无线通讯模块（11）与其他设备（12）连接，进行工作方式参数设定，或温度数据传输。
2.根据权利要求1所述的带有柔性探头的无线温度测量记录装置，其特征在于：所述装置包括有线数据接口（13），测量完成后可直接连接至计算机，将存储模块（7）中储存的数据传输给计算机进行分析处理。
3.根据权利要求1所述的带有柔性探头的无线温度测量记录装置，其特征在于：温度探头（1）为红外温度探头。
4.根据权利要求1所述的带有柔性探头的无线温度测量记录装置，其特征在于：所述装置包括显示模块（14），处理分析模块（6）将被测对象的实时温度值和环境温度值送显示模块（14）实时显示。
5.根据权利要求1所述的带有柔性探头的无线温度测量记录装置，其特征在于：柔性探头支架（2）和温度探头（1）为多组，同时进行多点温度在线测量。
6.根据权利要求1所述的带有柔性探头的无线温度测量记录装置，其特征在于：温度探头（1）的线路外层为屏蔽线包裹。
7.根据权利要求1所述的带有柔性探头的无线温度测量记录装置，其特征在于：固定机构（4）采用磁性吸覆、或者弹性夹具、或者绑扎带结构。
8.根据权利要求1所述的带有柔性探头的无线温度测量记录装置，其特征在于：电源模块（9）配有充电接口（15），为电池（10）充电。
9.根据权利要求1所述的带有柔性探头的无线温度测量记录装置，其特征在于：无线通讯模块（11）为Wifi模块，其他设备（12）为手机，通过在手机上安装温度测量APP，建立Wifi无线网络，实现多点参数设置及同时测量和显示；或者无线通讯模块（11）为GPRS模块，其他设备（12）为远程服务器，实现多点参数设置及同时测量和显示。
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| CN107389727A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-11-24 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 | 一种基于温差法的冻土地区热管工况数据检测装置 |
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| CN107389727B (zh) * | 2017-07-19 | 2023-09-01 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | 一种基于温差法的冻土地区热管工况数据检测装置 |
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