CN112924044A - 升降调节式双金属温度计 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了升降调节式双金属温度计，其将两个具有不同热膨胀系数的金属条相互缠绕形成双金属条，以此利用该双金属条在环境温度改变情况下发生扭转形变并带动指针转动而实现温度指示，其能够对环境温度进行大范围的检测计量，从而提高对不同场合的适用性。

Description

升降调节式双金属温度计
技术领域
本发明涉及温度测量装置的技术领域，特别涉及升降调节式双金属温度计。
背景技术
目前，半导体式温度计广泛应用于不同场合的温度测量，半导体式温度计具有灵敏度高和能够对细微温度变化进行精确测量效果，其能够满足小量程和小温差测量的需求。但是，现有技术的半导体式温度计的有效测量量程较小，其无法对温差变化较大的环境进行有效的测量，并且半导体式温度计的最低可测量温度值和最高可测量温度值均存在一定局限，这导致半导体式温度计无法对极低温和极高温的环境进行测量。虽然，现有的双金属温度计具有较大的温度测量范围，但是其依然存在较大的测量无法，从而严重地制约双金属温度计对不同场合的适用性。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供升降调节式双金属温度计和智能测温系统，该升降调节式双金属温度计包括壳体和双金属温度计量仪，该双金属温度计量仪设置在所述壳体的内部；其中，该双金属温度计量仪包括由具有第一热膨胀系数的第一金属条和具有第二热膨胀系数的第二金属条相互缠绕而形成的双金属条、固定机构、指针和温度表盘，该第一热膨胀系数不同于该第二热膨胀系数；该双金属条的一端为固定端、该双金属条的另一端为自由端，该固定端与所述固定机构连接，该自由端与所述指针连接；该指针可活动地设置在该温度表盘上，当该双金属条在外界环境温度变化作用下，该双金属条的该自由端会带动该指针进行转动，从而使该指针在该温度表盘上指示相应的温度值；而该智能测温系统包括若干测温探头、温度信号转换组件、定位组件、数据收集器和云端服务器；其中，该测温探头包括该升降调节式双金属温度计和探头信号线，该升降调节式双金属温度计通过该探头信号线与该温度信号转换组件连接，该温度信号转换组件用于将来自该升降调节式双金属温度计检测得到的模拟温度信号转换为数字温度信号；若干该测温探头分别设置在预设环境空间的不同位置处，从而检测得到对应位置处的模拟温度信号；该定位组件用于检测该升降调节式双金属温度计当前所处的位置信息；该数据收集器分别与该温度信号转换组件和该定位组件连接，从而收集得到该数字温度信号和该位置信息；该云端服务器与该数据收集器连接，该云端服务器用于根据该数字温度信号和该位置信息，确定该预设环境空间中对应的温度异常区域；可见，该升降调节式双金属温度计将两个具有不同热膨胀系数的金属条相互缠绕形成双金属条，以此利用该双金属条在环境温度改变情况下发生扭转形变并带动指针转动而实现温度指示，其能够对环境温度进行大范围的检测计量，从而提高对不同场合的适用性，该智能测温系统则利用该升降调节式双金属温度计对预设环境空间进行分布式检测，以此获得预设环境空间不同位置处的模拟温度信号，再基于该模拟温度信号确定预设环境空间的温度异常区域，这样能够有效地对环境空间进行全面的和准确的实时温度状态分析，从而提高对环境空间的温度监控可靠性和及时性。
本发明提供升降调节式双金属温度计，其特征在于，其包括壳体和双金属温度计量仪，所述双金属温度计量仪设置在所述壳体的内部；其中，
所述双金属温度计量仪包括由具有第一热膨胀系数的第一金属条和具有第二热膨胀系数的第二金属条相互缠绕而形成的双金属条、固定机构、指针和温度表盘，所述第一热膨胀系数不同于所述第二热膨胀系数；
所述双金属条的一端为固定端、所述双金属条的另一端为自由端，所述固定端与所述固定机构连接，所述自由端与所述指针连接；
所述指针可活动地设置在所述温度表盘上，所述双金属条在外界环境温度变化作用下，所述双金属条的所述自由端会带动所述指针进行转动，从而使所述指针在所述温度表盘上指示相应的温度值；
所述壳体上还设置有升降驱动机构，所述升降驱动机构能够带动双金属温度计整体进行升降调节；
进一步，所述壳体为不锈钢金属壳体；
所述壳体的内壁面上涂覆有橡胶层，所述橡胶层用于对所述双金属温度计量仪进行缓冲保护，从而避免所述双金属温度计量仪与所述壳体的内壁面直接接触；
进一步，所述第一金属条和所述第二金属条均为具有圆形横截面的金属条；
所述第一金属条和所述第二金属条的横截面直径均为0.1mm-2.5mm；
所述第一金属条和所述第二金属条相互缠绕而形成螺旋形状的双金属条；
进一步，所述温度表盘上设置有均匀分布的温度刻度线，所述温度表盘的温度刻度线范围为-80℃至500℃。
本发明还提供智能测温系统，其特征在于，其包括若干测温探头、温度信号转换组件、定位组件、数据收集器和云端服务器；其中，
所述测温探头包括所述升降调节式双金属温度计和探头信号线，所述升降调节式双金属温度计通过所述探头信号线与所述温度信号转换组件连接，所述温度信号转换组件用于将来自所述升降调节式双金属温度计检测得到的模拟温度信号转换为数字温度信号；
若干所述测温探头分别设置在预设环境空间的不同位置处，从而检测得到对应位置处的模拟温度信号；
所述定位组件用于检测所述升降调节式双金属温度计当前所处的位置信息；
所述数据收集器分别与所述温度信号转换组件和所述定位组件连接，从而收集得到所述数字温度信号和所述位置信息；
所述云端服务器与所述数据收集器连接，所述云端服务器用于根据所述数字温度信号和所述位置信息，确定所述预设环境空间中对应的温度异常区域；
进一步，所述定位组件包括若干GPS定位器，所述GPS定位器的数量与所述测温探头的数量相同，所述GPS定位器与所述测温探头一一对应设置；
所有GPS定位器均与所述数据收集器之间无线连接；
所述温度信号转换组件与所述数据收集器之间无线连接，所述温度信号转换组件还能够将所述测温探头自身的物理地址信息与其对应的数字温度信号进行打包后传送到所述数据收集器；
所述数据收集器再将打包后的所述物理地址信息和所述数字温度信号发送至所述云端服务器；
进一步，所述云端服务器根据所述数字温度信号和所述位置信息，确定所述预设环境空间中对应的温度异常区域具体包括：
步骤S1，根据所述测温探头自身的温漂系数、所述温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差和所述数字温度信号对应的温度值，确定所述数字温度信号的温度信号置信度；
步骤S2，将所述温度信号置信度与预设置信度阈值进行比对，若所述温度信号置信度大于或者等于所述预设置信度阈值，则将对应的数字温度信号确定为有效数字温度信号，否则，将对应的数字温度信号确定为无效数字温度信号
步骤S3，根据所述有效数字温度信号对应打包的物理地址信息，确定所述有效数字温度信号对应的位置信息；
步骤S4，根据所述位置信息和所述有效数字温度信号对应的温度值，确定所述预设环境空间的温度变化梯度值，并当所述温度变化梯度值超过预设梯度阈值时，将所述温度变化梯度值对应的位置区域确定为温度异常区域；
进一步，在所述步骤S1中，根据所述测温探头自身的温漂系数、所述温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差和所述数字温度信号对应的温度值，确定所述数字温度信号的温度信号置信度具体为：
通过分析所述测温探头自身的温漂系数，对模拟温度信号进行温度补偿；再根据温度补偿后的模拟温度信号，以及所述温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差，得到转换成数字信号后温度值的置信区间；最后根据转换成数字信号后温度值的置信区间，确定所述数字温度信号的温度信号置信度，其具体包括：
步骤S101，利用下面公式(1)，据所述测温探头自身的温漂系数，对模拟温度信号进行温度补偿，
Figure BDA0002917321490000051
在上述公式(1)中，
Figure BDA0002917321490000052
表示对所述测温探头在对应位置采集到的第i次的温度信号进行温度补偿后的模拟温度值，Ti表示对所述测温探头在对应位置采集到的第i次的温度信号进行温度补偿前的模拟温度值，R表示所述测温探头在室温状态下的电阻值，T0表示室温温度、且其取值为23℃，K表示所述测温探头自身的温漂系数；
步骤S102，利用下面公式(2)，根据温度补偿后的模拟温度信号，以及所述温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差，得到转换成数字信号后温度值的置信区间，
Figure BDA0002917321490000053
在上述公式(2)中，
Figure BDA0002917321490000054
和
Figure BDA0002917321490000055
分别表示转换成数字信号后温度值的置信区间的上限值和下限值，AD()表示对括号内的模拟信号进行模拟-数字信号转换运算，δ表示所述温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差，a表示所述转换组件的模拟-数字信号转换位数，n表示所述测温探头在对应位置检测温度信号的总次数；
步骤S103，利用下面公式(3)，根据转换成数字信号后温度值的置信区间，确定所述数字温度信号的温度信号置信度，
Figure BDA0002917321490000061
在上述公式(3)中，λ表示所述数字温度信号的温度信号置信度，
Figure BDA0002917321490000062
表示所述测温探头在对应位置检测到的第i次温度信号在
Figure BDA0002917321490000063
的数值范围内，则令
Figure BDA0002917321490000064
进一步，所述智能测温系统还包括报警组件，所述报警组件与所述云端服务器之间无线连接；
所述报警组件用于根据所述温度异常区域的确定结果，在与所述预设环境空间对应的虚拟三维空间图像中，对所述温度异常区域进行标记显示。
相比于现有技术，该升降调节式双金属温度计和智能测温系统，该升降调节式双金属温度计包括壳体和双金属温度计量仪，该双金属温度计量仪设置在所述壳体的内部；其中，该双金属温度计量仪包括由具有第一热膨胀系数的第一金属条和具有第二热膨胀系数的第二金属条相互缠绕而形成的双金属条、固定机构、指针和温度表盘，该第一热膨胀系数不同于该第二热膨胀系数；该双金属条的一端为固定端、该双金属条的另一端为自由端，该固定端与所述固定机构连接，该自由端与所述指针连接；该指针可活动地设置在该温度表盘上，当该双金属条在外界环境温度变化作用下，该双金属条的该自由端会带动该指针进行转动，从而使该指针在该温度表盘上指示相应的温度值；而该智能测温系统包括若干测温探头、温度信号转换组件、定位组件、数据收集器和云端服务器；其中，该测温探头包括该升降调节式双金属温度计和探头信号线，该升降调节式双金属温度计通过该探头信号线与该温度信号转换组件连接，该温度信号转换组件用于将来自该升降调节式双金属温度计检测得到的模拟温度信号转换为数字温度信号；若干该测温探头分别设置在预设环境空间的不同位置处，从而检测得到对应位置处的模拟温度信号；该定位组件用于检测该升降调节式双金属温度计当前所处的位置信息；该数据收集器分别与该温度信号转换组件和该定位组件连接，从而收集得到该数字温度信号和该位置信息；该云端服务器与该数据收集器连接，该云端服务器用于根据该数字温度信号和该位置信息，确定该预设环境空间中对应的温度异常区域；可见，该升降调节式双金属温度计将两个具有不同热膨胀系数的金属条相互缠绕形成双金属条，以此利用该双金属条在环境温度改变情况下发生扭转形变并带动指针转动而实现温度指示，其能够对环境温度进行大范围的检测计量，从而提高对不同场合的适用性，该智能测温系统则利用该升降调节式双金属温度计对预设环境空间进行分布式检测，以此获得预设环境空间不同位置处的模拟温度信号，再基于该模拟温度信号确定预设环境空间的温度异常区域，这样能够有效地对环境空间进行全面的和准确的实时温度状态分析，从而提高对环境空间的温度监控可靠性和及时性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的升降调节式双金属温度计的结构示意图。
图2为本发明提供的智能测温系统的结构示意图。
附图标记：1、壳体；2、双金属条；3、固定机构；4、指针；5、温度表盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，为本发明实施例提供的升降调节式双金属温度计的结构示意图。该升降调节式双金属温度计包括壳体1和双金属温度计量仪，该双金属温度计量仪设置在该壳体1的内部；其中，
该双金属温度计量仪包括由具有第一热膨胀系数的第一金属条和具有第二热膨胀系数的第二金属条相互缠绕而形成的双金属条2、固定机构3、指针4和温度表盘5，该第一热膨胀系数不同于该第二热膨胀系数；
该双金属条2的一端为固定端、该双金属条2的另一端为自由端，该固定端与该固定机构3连接，该自由端与该指针4连接；
该指针4可活动地设置在该温度表盘5上，该双金属条2在外界环境温度变化作用下，该双金属条2的该自由端会带动该指针4进行转动，从而使该指针4在该温度表盘5上指示相应的温度值；
该壳体上还设置有升降驱动机构，该升降驱动机构能够带动双金属温度计整体进行升降调节。
上述技术方案的有益效果为：该升降调节式双金属温度计将两个具有不同热膨胀系数的金属条相互缠绕形成双金属条，以此利用该双金属条在环境温度改变情况下发生扭转形变并带动指针转动而实现温度指示，其能够对环境温度进行大范围的检测计量，从而提高对不同场合的适用性。
在实际应用中，该升降驱动机构可包括齿条、齿轮和电机；其中该齿条竖直固定设置在待测温环境的某一墙面上，该齿轮和该电机均设置在该壳体上，该齿轮与该齿条相互啮合，该电机能够驱动该齿轮进行转动，从而使该齿轮沿着该齿条竖直上下运动，以使该壳体整体能够进行升降运动。
优选地，该壳体1为不锈钢金属壳体；
该壳体1的内壁面上涂覆有橡胶层，该橡胶层用于对该双金属温度计量仪进行缓冲保护，从而避免该双金属温度计量仪与该壳体1的内壁面直接接触。
上述技术方案的有益效果为：将该壳体设为不锈钢材质，能够提高壳体的机械强度以及对该双金属温度计量仪提供可靠的保护，而在该壳体的内壁面上涂覆橡胶层，能够实现该双金属温度计量仪与该壳体内壁面的软接触，从而避免该双金属温度计量仪与壳体的内壁面发生碰撞和保证该双金属温度计量仪的工作稳定性。
优选地，该第一金属条和该第二金属条均为具有圆形横截面的金属条；
该第一金属条和该第二金属条的横截面直径均为0.1mm-2.5mm；
该第一金属条和该第二金属条相互缠绕而形成螺旋形状的双金属条2。
上述技术方案的有益效果为：将该第一金属条和该第二金属条设为圆形横截面的金属条，能够提高第一金属条和第二金属条相互缠绕形成螺旋形状双金属条的机械稳固性，从而避免该双金属条在形变过程中发生第一金属条和第二金属条分离的情况。
优选地，该温度表盘5上设置有均匀分布的温度刻度线，该温度表盘5的温度刻度线范围为-80℃至500℃。
上述技术方案的有益效果为：在该温度表盘上设置温度刻线，能够便于操作人员直观地和快速地获得温度计的检测结果。
参阅图2，为本发明实施例提供的智能测温系统的结构示意图。该升降调节式双金属温度计包括若干测温探头、温度信号转换组件、定位组件、数据收集器和云端服务器；其中，
该测温探头包括该升降调节式双金属温度计和探头信号线，该升降调节式双金属温度计通过该探头信号线与该温度信号转换组件连接，该温度信号转换组件用于将来自该升降调节式双金属温度计检测得到的模拟温度信号转换为数字温度信号；
若干该测温探头分别设置在预设环境空间的不同位置处，从而检测得到对应位置处的模拟温度信号；
该定位组件用于检测该升降调节式双金属温度计当前所处的位置信息；
该数据收集器分别与该温度信号转换组件和该定位组件连接，从而收集得到该数字温度信号和该位置信息；
该云端服务器与该数据收集器连接，该云端服务器用于根据该数字温度信号和该位置信息，确定该预设环境空间中对应的温度异常区域。
上述技术方案的有益效果为：该智能测温系统则利用该升降调节式双金属温度计对预设环境空间进行分布式检测，以此获得预设环境空间不同位置处的模拟温度信号，再基于该模拟温度信号确定预设环境空间的温度异常区域，这样能够有效地对环境空间进行全面的和准确的实时温度状态分析，从而提高对环境空间的温度监控可靠性和及时性。
优选地，该定位组件包括若干GPS定位器，该GPS定位器的数量与该测温探头的数量相同，该GPS定位器与该测温探头一一对应设置；
所有GPS定位器均与该数据收集器之间无线连接；
该温度信号转换组件与该数据收集器之间无线连接，该温度信号转换组件还能够将该测温探头自身的物理地址信息与其对应的数字温度信号进行打包后传送到该数据收集器；
该数据收集器再将打包后的该物理地址信息和该数字温度信号发送至该云端服务器。
上述技术方案的有益效果为：将该测温探头与该GPS定位器进行一一对应设置，能够在检测温度信号的同时获取该温度信号对应的位置信息，从而对该温度信号进行相应的位置表征，由于每个测温探头自身都具有唯一固定的物理地址，该物理地址是用于表征该测温探头在智能测温系统中的身份信息，通过将该物理地址信息与该数字温度信号进行打包，能够便于对该数字温度信号进行区分，从而提高后续对数字温度信号处理的便捷性。
优选地，该云端服务器根据该数字温度信号和该位置信息，确定该预设环境空间中对应的温度异常区域具体包括：
步骤S1，根据该测温探头自身的温漂系数、该温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差和该数字温度信号对应的温度值，确定该数字温度信号的温度信号置信度；其中，该测温探头自身的温漂系数是该测温探头在制成出厂后经过生产线测试而得到的温漂系数；
步骤S2，将该温度信号置信度与预设置信度阈值进行比对，若该温度信号置信度大于或者等于该预设置信度阈值，则将对应的数字温度信号确定为有效数字温度信号，否则，将对应的数字温度信号确定为无效数字温度信号
步骤S3，根据该有效数字温度信号对应打包的物理地址信息，确定该有效数字温度信号对应的位置信息；
步骤S4，根据该位置信息和该有效数字温度信号对应的温度值，确定该预设环境空间的温度变化梯度值，并当该温度变化梯度值超过预设梯度阈值时，将该温度变化梯度值对应的位置区域确定为温度异常区域。
上述技术方案的有益效果为：由于测温探头在检测过程中固然存在相应的温漂情况，并且该温度信号转换组件在进行模拟-数字信号转换过程中也必然存在相应的信号转换误差，上述两个因素都会影响该数字温度信号的置信度，并且当该数字温度信号对应的温度值的绝对值越大，该数字温度信号自身的置信度也会相应下降，通过确定该数字温度信号的置信度并对其进行相应的阈值比对，能够快速地确定数字温度信号的有效性，并为后续确定预设环境空间的温度变化梯度值提供可靠的依据，从而精确地确定预设环境空间中的温度异常区域。
优选地，在该步骤S1中，根据该测温探头自身的温漂系数、该温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差和该数字温度信号对应的温度值，确定该数字温度信号的温度信号置信度具体为：
通过分析该测温探头自身的温漂系数，对模拟温度信号进行温度补偿；再根据温度补偿后的模拟温度信号，以及该温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差，得到转换成数字信号后温度值的置信区间；最后根据转换成数字信号后温度值的置信区间，确定该数字温度信号的温度信号置信度，其具体包括：
步骤S101，利用下面公式(1)，据该测温探头自身的温漂系数，对模拟温度信号进行温度补偿，
Figure BDA0002917321490000121
在上述公式(1)中，
Figure BDA0002917321490000122
表示对该测温探头在对应位置采集到的第i次的温度信号进行温度补偿后的模拟温度值，Ti表示对该测温探头在对应位置采集到的第i次的温度信号进行温度补偿前的模拟温度值，R表示该测温探头在室温状态下的电阻值，T0表示室温温度、且其取值为23℃，K表示该测温探头自身的温漂系数；具体而言，由于测温探头包括升降调节式双金属温度计和探头信号线，并且探头信号线需要将升降调节式双金属温度计与温度信号转换组件连接从而传输模拟信号，故在信号连接的过程中会存在电流的流动，但由于升降调节式双金属温度计内部存在金属元器件，所以会有电阻的产生，也正因为由于温度的变化造成这个电阻值的变化进而导致温漂的产生，所以该测温探头在室温状态下的电阻值R就是升降调节式双金属温度计在探头信号线上传输模拟数据时产生的阻值大小；
步骤S102，利用下面公式(2)，根据温度补偿后的模拟温度信号，以及该温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差，得到转换成数字信号后温度值的置信区间，
Figure BDA0002917321490000123
在上述公式(2)中，
Figure BDA0002917321490000131
和
Figure BDA0002917321490000132
分别表示转换成数字信号后温度值的置信区间的上限值和下限值，AD()表示对括号内的模拟信号进行模拟-数字信号转换运算，δ表示该温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差，a表示该转换组件的模拟-数字信号转换位数，n表示该测温探头在对应位置检测温度信号的总次数；具体而言，该转换组件的模拟-数字信号转换位数a是指AD转换位数，其表示输出的数字信号可为8位、10位、12位、14位、16位等。
步骤S103，利用下面公式(3)，根据转换成数字信号后温度值的置信区间，确定该数字温度信号的温度信号置信度，
Figure BDA0002917321490000133
在上述公式(3)中，λ表示该数字温度信号的温度信号置信度，
Figure BDA0002917321490000134
表示该测温探头在对应位置检测到的第i次温度信号在
Figure BDA0002917321490000135
的数值范围内，则令
Figure BDA0002917321490000136
上述技术方案的有益效果为：利用上述公式(1)根据测温探头自身的温漂系数，对模拟温度信号进行温度补偿，从而保证测温探头测量到的模拟温度不会受到测温探头自身电阻的影响；然后利用上述公式(2)根据温度补偿后的模拟温度信号，以及温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差，得到转换成数字信号后温度值的置信区间，从而可以根据转换成数字信号后温度值的置信区间进一步求取数字温度信号的温度信号置信度；最后利用上述公式(3)得到数字温度信号的温度信号置信度，保证得到的数字温度信号的温度信号置信度的准确性。
优选地，该智能测温系统还包括报警组件，该报警组件与该云端服务器之间无线连接；
该报警组件用于根据该温度异常区域的确定结果，在与该预设环境空间对应的虚拟三维空间图像中，对该温度异常区域进行标记显示。
上述技术方案的有益效果为：利用该报警组件在预设环境空间对应的虚拟三维空间图像中标记显示温度异常区域，能够提高对温度异常区域标记的直观性和实时性，从而改善报警操作的执行便捷性。
从上述实施例的内容可知，该升降调节式双金属温度计和智能测温系统，该升降调节式双金属温度计包括壳体和双金属温度计量仪，该双金属温度计量仪设置在所述壳体的内部；其中，该双金属温度计量仪包括由具有第一热膨胀系数的第一金属条和具有第二热膨胀系数的第二金属条相互缠绕而形成的双金属条、固定机构、指针和温度表盘，该第一热膨胀系数不同于该第二热膨胀系数；该双金属条的一端为固定端、该双金属条的另一端为自由端，该固定端与所述固定机构连接，该自由端与所述指针连接；该指针可活动地设置在该温度表盘上，当该双金属条在外界环境温度变化作用下，该双金属条的该自由端会带动该指针进行转动，从而使该指针在该温度表盘上指示相应的温度值；而该智能测温系统包括若干测温探头、温度信号转换组件、定位组件、数据收集器和云端服务器；其中，该测温探头包括该升降调节式双金属温度计和探头信号线，该升降调节式双金属温度计通过该探头信号线与该温度信号转换组件连接，该温度信号转换组件用于将来自该升降调节式双金属温度计检测得到的模拟温度信号转换为数字温度信号；若干该测温探头分别设置在预设环境空间的不同位置处，从而检测得到对应位置处的模拟温度信号；该定位组件用于检测该升降调节式双金属温度计当前所处的位置信息；该数据收集器分别与该温度信号转换组件和该定位组件连接，从而收集得到该数字温度信号和该位置信息；该云端服务器与该数据收集器连接，该云端服务器用于根据该数字温度信号和该位置信息，确定该预设环境空间中对应的温度异常区域；可见，该升降调节式双金属温度计将两个具有不同热膨胀系数的金属条相互缠绕形成双金属条，以此利用该双金属条在环境温度改变情况下发生扭转形变并带动指针转动而实现温度指示，其能够对环境温度进行大范围的检测计量，从而提高对不同场合的适用性，该智能测温系统则利用该升降调节式双金属温度计对预设环境空间进行分布式检测，以此获得预设环境空间不同位置处的模拟温度信号，再基于该模拟温度信号确定预设环境空间的温度异常区域，这样能够有效地对环境空间进行全面的和准确的实时温度状态分析，从而提高对环境空间的温度监控可靠性和及时性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.升降调节式双金属温度计，其特征在于，其包括壳体和双金属温度计量仪，所述双金属温度计量仪设置在所述壳体的内部；其中，
所述双金属温度计量仪包括由具有第一热膨胀系数的第一金属条和具有第二热膨胀系数的第二金属条相互缠绕而形成的双金属条、固定机构、指针和温度表盘，所述第一热膨胀系数不同于所述第二热膨胀系数；
所述双金属条的一端为固定端、所述双金属条的另一端为自由端，所述固定端与所述固定机构连接，所述自由端与所述指针连接；
所述指针可活动地设置在所述温度表盘上，所述双金属条在外界环境温度变化作用下，所述双金属条的所述自由端会带动所述指针进行转动，从而使所述指针在所述温度表盘上指示相应的温度值；
所述壳体上还设置有升降驱动机构，所述升降驱动机构能够带动双金属温度计整体进行升降调节。
2.如权利要求1所述的升降调节式双金属温度计，其特征在于：
所述壳体为不锈钢金属壳体；
所述壳体的内壁面上涂覆有橡胶层，所述橡胶层用于对所述双金属温度计量仪进行缓冲保护，从而避免所述双金属温度计量仪与所述壳体的内壁面直接接触。
3.如权利要求1所述的升降调节式双金属温度计，其特征在于：
所述第一金属条和所述第二金属条均为具有圆形横截面的金属条；
所述第一金属条和所述第二金属条的横截面直径均为0.1mm-2.5mm；
所述第一金属条和所述第二金属条相互缠绕而形成螺旋形状的双金属条。
4.如权利要求1所述的升降调节式双金属温度计，其特征在于：
所述温度表盘上设置有均匀分布的温度刻度线，所述温度表盘的温度刻度线范围为-80℃至500℃。
5.智能测温系统，其特征在于，其包括若干测温探头、温度信号转换组件、定位组件、数据收集器和云端服务器；其中，
所述测温探头包括如权利要求1-4中任一项所述的升降调节式双金属温度计和探头信号线，所述升降调节式双金属温度计通过所述探头信号线与所述温度信号转换组件连接，所述温度信号转换组件用于将来自所述升降调节式双金属温度计检测得到的模拟温度信号转换为数字温度信号；
若干所述测温探头分别设置在预设环境空间的不同位置处，从而检测得到对应位置处的模拟温度信号；
所述定位组件用于检测所述升降调节式双金属温度计当前所处的位置信息；
所述数据收集器分别与所述温度信号转换组件和所述定位组件连接，从而收集得到所述数字温度信号和所述位置信息；
所述云端服务器与所述数据收集器连接，所述云端服务器用于根据所述数字温度信号和所述位置信息，确定所述预设环境空间中对应的温度异常区域。
6.如权利要求5所述的智能测温系统，其特征在于：
所述定位组件包括若干GPS定位器，所述GPS定位器的数量与所述测温探头的数量相同，所述GPS定位器与所述测温探头一一对应设置；
所有GPS定位器均与所述数据收集器之间无线连接；
所述温度信号转换组件与所述数据收集器之间无线连接，所述温度信号转换组件还能够将所述测温探头自身的物理地址信息与其对应的数字温度信号进行打包后传送到所述数据收集器；
所述数据收集器再将打包后的所述物理地址信息和所述数字温度信号发送至所述云端服务器。
7.如权利要求6所述的智能测温系统，其特征在于：
所述云端服务器根据所述数字温度信号和所述位置信息，确定所述预设环境空间中对应的温度异常区域具体包括：
步骤S1，根据所述测温探头自身的温漂系数、所述温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差和所述数字温度信号对应的温度值，确定所述数字温度信号的温度信号置信度；
步骤S2，将所述温度信号置信度与预设置信度阈值进行比对，若所述温度信号置信度大于或者等于所述预设置信度阈值，则将对应的数字温度信号确定为有效数字温度信号，否则，将对应的数字温度信号确定为无效数字温度信号
步骤S3，根据所述有效数字温度信号对应打包的物理地址信息，确定所述有效数字温度信号对应的位置信息；
步骤S4，根据所述位置信息和所述有效数字温度信号对应的温度值，确定所述预设环境空间的温度变化梯度值，并当所述温度变化梯度值超过预设梯度阈值时，将所述温度变化梯度值对应的位置区域确定为温度异常区域。
8.如权利要求7所述的智能测温系统，其特征在于：
在所述步骤S1中，根据所述测温探头自身的温漂系数、所述温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差和所述数字温度信号对应的温度值，确定所述数字温度信号的温度信号置信度具体为：
通过分析所述测温探头自身的温漂系数，对模拟温度信号进行温度补偿；再根据温度补偿后的模拟温度信号，以及所述温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差，得到转换成数字信号后温度值的置信区间；最后根据转换成数字信号后温度值的置信区间，确定所述数字温度信号的温度信号置信度，其具体包括：
步骤S101，利用下面公式(1)，据所述测温探头自身的温漂系数，对模拟温度信号进行温度补偿，
Figure FDA0002917321480000041
在上述公式(1)中，
Figure FDA0002917321480000042
表示对所述测温探头在对应位置采集到的第i次的温度信号进行温度补偿后的模拟温度值，Ti表示对所述测温探头在对应位置采集到的第i次的温度信号进行温度补偿前的模拟温度值，R表示所述测温探头在室温状态下的电阻值，T0表示室温温度、且其取值为23℃，K表示所述测温探头自身的温漂系数；
步骤S102，利用下面公式(2)，根据温度补偿后的模拟温度信号，以及所述温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差，得到转换成数字信号后温度值的置信区间，
Figure FDA0002917321480000043
在上述公式(2)中，
Figure FDA0002917321480000044
和
Figure FDA0002917321480000045
分别表示转换成数字信号后温度值的置信区间的上限值和下限值，AD()表示对括号内的模拟信号进行模拟-数字信号转换运算，δ表示所述温度信号转换组件的模拟-数字信号转换误差，a表示所述转换组件的模拟-数字信号转换位数，n表示所述测温探头在对应位置检测温度信号的总次数；
步骤S103，利用下面公式(3)，根据转换成数字信号后温度值的置信区间，确定所述数字温度信号的温度信号置信度，
Figure FDA0002917321480000051
在上述公式(3)中，λ表示所述数字温度信号的温度信号置信度，
Figure FDA0002917321480000052
表示所述测温探头在对应位置检测到的第i次温度信号在
Figure FDA0002917321480000053
的数值范围内，则令
Figure FDA0002917321480000054
9.如权利要求7所述的智能测温系统，其特征在于：
所述智能测温系统还包括报警组件，所述报警组件与所述云端服务器之间无线连接；
所述报警组件用于根据所述温度异常区域的确定结果，在与所述预设环境空间对应的虚拟三维空间图像中，对所述温度异常区域进行标记显示。
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