CN113450525A - 一种感温电缆、温度报警装置及报警的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种感温电缆、温度报警装置及报警的方法，属于测温技术领域。感温电缆的第一线芯外包裹第一热敏材料层形成第一电线，第二线芯外包裹第二热敏材料层形成第二电线，第三线芯外包裹第一绝缘材料层形成第三电线，第四线芯外包裹第二绝缘材料层形成第四电线；第一线芯与第三线芯形成第一回路，第二线芯与第四线芯形成第二回路，第一热敏材料层和第二热敏材料层的电阻温度系数不同；在绝缘线套内设安装第一电线和第三电线的第一线槽以及安装第二电线和第四电线的第二线槽；在绝缘线套外包裹阻燃防护层。该感温线缆能够探知外界温度变化的快慢。温度报警装置采用上述感温电缆，因此该报警装置能够根据外界温度变化的快慢进行报警。

Description

一种感温电缆、温度报警装置及报警的方法

技术领域

本发明属于测温技术领域，特别涉及一种感温电缆、温度报警装置及报警的方法。

背景技术

电缆隧道、大型电缆室、液压站、油库、石油储罐、电力分布系统、仓库、化学品储存及生产工厂以及飞机库等处对消防有相当严格的要求，需要可靠的火灾预警探测设备。常用的感温火灾报警器，一般利用感温电缆作为信号采集的来源。

现有技术中的感温电缆能够感知外界温度的变化，在外界温度达到一定数值时，通过与之相连的控制器驱动报警器发出报警信号。但是，现有技术中的感温电缆却不能探知外界温度变化的快慢。

发明内容

本发明提供一种感温电缆，用于解决现有技术中的感温电缆却不能探知外界温度变化的快慢的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：一种感温电缆，包括：

第一线芯，所述第一线芯外包裹第一热敏材料层形成第一电线；

第二线芯，所述第二线芯外包裹第二热敏材料层形成第二电线；

第三线芯，所述第三线芯外包裹第一绝缘材料层形成第三电线；

第四线芯，所述第四线芯外包裹第二绝缘材料层形成第四电线；

所述第一线芯与所述第三线芯电连接形成第一回路，所述第二线芯与所述第四线芯电连接形成第二回路，所述第一热敏材料层的电阻温度系数≠所述第二热敏材料层的电阻温度系数；

绝缘线套，所述绝缘线套内设第一线槽和第二线槽，所述第一电线和所述第三电线绞合后安装于所述第一线槽中，所述第二电线和所述第四电线绞合后安装于所述第二线槽中；

阻燃防护层，所述阻燃防护层包裹于所述绝缘线套外。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述第一热敏材料层的电阻温度系数为A，所述第二热敏材料层的电阻温度系数为B，其中，A＝T×B，10≤T≤100。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述第一热敏材料层的电阻温度系数为A，所述第二热敏材料层的电阻温度系数为B，其中，A＝T×B，T＝50。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述绝缘线套包括圆管和一体成型设于所述圆管内的隔板，所述隔板沿所述圆管的径向设置，位于所述隔板一侧的所述圆管管壁与所述隔板围成所述第一线槽，位于所述隔板另一侧的所述圆管管壁与所述隔板围成所述第二线槽。

进一步地，为了更好地实现本发明，位于所述隔板一侧的所述圆管管壁上开设有用于放入所述第一电线和所述第三电线的第一缺口，位于所述隔板另一侧的所述圆管管壁上开设有用于放入所述第二电线和所述第四电线的第二缺口。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述圆管和所述隔板均是耐高温的软橡胶制成的结构件。

本发明还提供一种温度报警装置，包括报警器、接线盒、终端盒以及上述感温电缆，所述感温电缆的两端分别与所述接线盒以及所述终端盒电连接，所述接线盒连接有给所述感温电缆供电的电源；

所述终端盒中设有第一电阻测量模块、第二电阻测量模块以及信息处理模块，所述第一热敏材料层与所述第一电阻测量模块电连接，所述第二热敏材料层与所述第二电阻测量模块电连接，所述信息处理模块与所述第一电阻测量模块、所述第二电阻测量模块以及所述报警器均电连接，所述信息处理模块用以比对所述第一电阻测量模块的测量值以及所述第二电阻测量模块的测量值并根据比对结果来控制所述报警器的工作状态。

进一步地，为了更好地实现本发明，所述报警器为蜂鸣器或者LED灯。

本发明还提供一种使用上述温度报警装置进行报警的方法，包括：

在所述信息处理模块中输入预报警的电阻差值ΔR₀；

温度变化ΔT，所述第一电阻测量模块测量得到所述第一热敏材料层的电阻变化值ΔR₁，所述第二电阻测量模块测量得到所述第二热敏材料层的电阻变化值ΔR₂；

所述信息处理模块比对ΔR₁和ΔR₂，并得到ΔR₁和ΔR₂的差值ΔR；

所述信息处理模块将ΔR与ΔR₀进行对比；

在ΔR≥ΔR₀时，所述信息处理模块驱动所述报警装置发出报警信号。

本发明相较于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明提供的感温电缆包括第一线芯、第二线芯、第三线芯、第四线芯、第一热敏材料层、第二热敏材料层、第一绝缘材料层、第二绝缘材料层、绝缘线套以及阻燃防护层，第一热敏材料层包裹在第一线芯外形成第一电线，第二热敏材料层包裹在第二线芯外形成第二电线，第一绝缘材料层包裹在第三线芯外形成第三电线，第二绝缘材料层包裹在第四线芯外形成第四电线，第一线芯与第三线芯电连接形成第一回路，第二线芯与第四线芯电连接形成第二回路，绝缘线套设有第一线槽和第二线槽，第一电线和第三电线绞合后安装于第一线槽中，第二电线和第四电线绞合后安装于第二线槽中，这样，使得第一回路和第二回路隔离开，避免相互产生影响，第一线芯和第三线芯由于第一绝缘材料层的设置而不会产生相互影响，第二线芯和第四线芯由于第二绝缘材料层的设置而不会产生相互影响，阻燃防护层包裹在绝缘线套外，此时，阻燃防护层则将第一回路和第二回路均包裹在其中以进行阻燃保护，上述第一热敏材料层和第二热敏材料层的电阻温度系数不同。

通过上述结构，当外界温度发生变化时，上述第一热敏材料层和第二热敏材料层的阻值发生变化，由于第一热敏材料层和第二热敏材料层的电阻温度系数不同，因此，第一热敏材料层的电阻变化值和第二热敏材料的电阻变化值不同，通过测量手段测量得知第一热敏材料层的电阻变化值和第二热敏材料的电阻变化值并进行比对，从而得出第一热敏材料层的电阻变化值和第二热敏材料的电阻变化值的差值，由于热敏材料的阻值变化与外界温度变化呈正相关，所以当上述差值越大时，则说明外界温度变化越快，当上述差值越小时，则说明外界温度变化越慢。因此，通过上述差值，便可知道外界温度变化的快慢，所以本发明提供的感温电缆能够在外界温度急剧变化时更加及时地反馈信息。

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是本发明实施例中的感温电缆的结构示意图；

图2是图1所示的感温电缆的剖视图；

图3是本发明实施例中的绝缘线套的结构示意图；

图4是图3所示的绝缘线套的侧视图；

图5是本发明实施例中的温度报警装置的系统框图；

图6是本发明实施例中的温度报警装置的控制图；

图7是本发明实施例中的报警方法的流程图。

图中：

1-第一线芯；2-第一热敏材料层；3-第二线芯；4-第二热敏材料层；5-第三线芯；6-第一绝缘材料层；7-第四线芯；8-第二绝缘材料层；9-绝缘线套；91-第一线槽；92-第二线槽；93-圆管；94-隔板；95-第一缺口；96-第二缺口；10-阻燃防护层；11-报警器；12-接线盒；13-终端盒；131-第一电阻测量模块；132-第二电阻测量模块；133-信息处理模块；14-电源；100-感温线缆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

本发明提供的感温电缆100包括第一线芯1、第二线芯3、第三线芯5、第四线芯7、第一热敏材料层2、第二热敏材料层4、第一绝缘材料层6、第二绝缘材料层8、绝缘线套9以及阻燃防护层10，其中：

第一热敏材料层2包裹在第一线芯1外形成第一电线，第二热敏材料层4包裹在第二线芯3外形成第二电线，第一绝缘材料层6包裹在第三线芯5外形成第三电线，第二绝缘材料层8包裹在第四线芯7外形成第四电线，第一线芯1、第二线芯3、第三线芯5以及第四线芯7均有金属导体，第一热敏材料层2以及第二热敏材料层4均是负温度系数的材料制成的结构件。上述第一热敏材料层2和第二热敏材料层4的电阻温度系数不同。

第一线芯1与第三线芯5电连接形成第一回路，第二线芯3与第四线芯7电连接形成第二回路，绝缘线套9设有第一线槽91和第二线槽92，第一电线和第三电线绞合后安装于第一线槽91中，第二电线和第四电线绞合后安装于第二线槽92中，这样，绝缘线套9则可以使得第一回路和第二回路隔离开，避免第一回路和第二回路产生相互影响，第一线芯1和第三线芯5由于第一绝缘材料层6的设置而不会产生相互影响，第二线芯3和第四线芯7由于第二绝缘材料层8的设置而不会产生相互影响，提高感温精度。其中，绝缘线套9为导热性好且绝缘的材料制成，比如耐热橡胶，该绝缘线套9具有弹性。

阻燃防护层10包裹在绝缘线套9外，此时，阻燃防护层10则将第一回路和第二回路均包裹在其中以进行阻燃保护。

通过上述结构，当外界温度发生变化时，上述第一热敏材料层2和第二热敏材料层4的阻值发生变化，由于第一热敏材料层2和第二热敏材料层4的电阻温度系数不同，因此，第一热敏材料层2的电阻变化值和第二热敏材料的电阻变化值不同，通过测量手段测量得知第一热敏材料层2的电阻变化值和第二热敏材料的电阻变化值并进行比对，从而得出第一热敏材料层2的电阻变化值和第二热敏材料层4的电阻变化值的差值，由于热敏材料的阻值变化与外界温度变化呈正相关，所以当上述差值越大时，则说明外界温度变化越快，当上述差值越小时，则说明外界温度变化越慢。因此，通过上述差值，便可知道外界温度变化的快慢。

通常情况下，在发生火灾时，外界温度急剧升高，也即外界温度变化很快，通过本发明提供的感温线缆可及时感知急剧变化的温度，从而通过报警装置发出报警信号，因此，使用本实施例提供的感温线缆能够帮助人们更加及时地知道火灾的发生。

可选地，第一热敏材料层2的电阻温度系数为A，所述第二热敏材料层4的电阻温度系数为B，其中，A＝T×B，10≤T≤100，譬如T＝50，也即第一热敏材料层2的电阻温度系数为第二热敏材料层4的50°，当然T也可选取10、20、30、40、60、70、75、80、85、90、100等。

本实施例的一种可选实施方式如下：上述绝缘线套9包括圆管93和隔板94，隔板94沿圆管93的径向设置在圆管93内部，并且隔板94与圆管93一体成型，隔板94将圆管93的内腔分隔为的两个独立的空腔，而位于隔板94一侧的圆管93管壁与隔板94围成第一线槽91，位于隔板94另一侧的圆管93管壁与隔板94围成第二线槽92。该结构的绝缘线套9结构巧妙，简单紧凑，能够很好地将第一回路和第二回路分隔开。上述圆管93和隔板94均是耐高温的软橡胶制成的结构件，以保证整根电缆具有良好的弹性。

可选地，在位于隔板94一侧的圆管93管壁上开设有用于放入第一电线和第三电线的第一缺口95，位于隔板94另一侧的圆管93管壁上开设有用于放入第二电线和第四电线的第二缺口96。上述第一缺口95和第二缺口96正对设置。通过该结构，则能够轻易地将第一电路装入/取出上述第一线槽91，将第二电路放入/取出上述第二线槽92。

可选地，本实施例中的第一热敏材料层2和第一绝缘材料层6的轮廓形状均与上述第一线槽91适配，也即第一热敏材材料层2和第一绝缘材料层6拼接形成与第一线槽91匹配的结构，第二热敏材料层4以及第二绝缘材料层8的轮廓形状均与上述第二线槽92适配。也即第二热敏材材料层4和第二绝缘材料层8拼接形成与第一线槽92匹配的结构。

实施例2：

本实施例的一种温度报警装置，包括报警器11、接线盒12、终端盒13以及实施例1提供给的感温电缆100，感温电缆100的两端分别与接线盒12以及终端盒13电连接，接线盒12连接有给感温电缆100供电的电源14，具体地，第一线芯1、第二线芯3、第三线芯5以及第四线芯7的一端均与上述电源14电连接。

终端盒13中设有第一电阻测量模块131、第二电阻测量模块132以及信息处理模块133，第一热敏材料层2与第一电阻测量模块131电连接，第二热敏材料层4与第二电阻测量模块132电连接，上述第一电阻测量模块131用于测量第一热敏材料层2的电阻变化值，第二电阻测量模块132用于测量第二热敏材料层2的电阻变化值。在终端盒13中还设有电路板，第一线芯1、第二线芯3、第三线芯5以及第四线芯7的另一端均与电路板电连接，这样则使得第一线芯1和第三线芯5组成第一回路，第二线芯3和第四线芯7组成第二回路。

信息处理模块133与第一电阻测量模块131、第二电阻测量模块132以及报警器11均电连接，该信息处理模块133可以是CPU或者MCU等可编程控制器。第一电阻测量模块131测量得到的电阻变化值传输至信息处理模块133，第二电阻测量模块132测量得到的阻值变化值传输至信息处理模块133，信息处理模块133比对第一电阻测量模块131的测量值以及第二电阻测量模块132的测量值，并根据比对结果来控制报警器11的工作状态。当第一电阻测量模块131的测量值以及第二电阻测量模块132的测量值的比对结果达到一定值时，信息处理模块133驱动报警装置发出报警信号。

该温度报警装置使用上述感温电缆100，从而实现根据外界温度变化的快慢进行报警，也即实现差温报警，实用性更强。当然，在外界温度达到一定值时，第一热敏材料层2/第二热敏材料层4的电阻值也将达到一对应值，在信息处理模块133中设定预定的第一热敏材料层2/第二热敏材料层4的电阻值，从而使得本实施例提供的温度报警装置还可以实现定温报警。

可选地，上述报警器11为蜂鸣器或者LED灯。

实施例3：

本实施例提供一种使用实施例2中的温度报警装置进行报警的方法，包括：

在信息处理模块133中输入预报警的电阻差值ΔR₀；

温度变化ΔT，第一电阻测量模块131测量得到第一热敏材料层2的电阻变化值ΔR₁，第二电阻测量模块132测量得到第二热敏材料层4的电阻变化值ΔR₂；

信息处理模块133比对ΔR₁和ΔR₂，并得到ΔR₁和ΔR₂的差值ΔR；

信息处理模块133将ΔR与ΔR₀进行对比；

在ΔR≥ΔR₀时，信息处理模块133驱动报警器11发出报警信号。

通过上述方法，可实现根据根据外界温度变化的快慢进行报警，也即实现差温报警，实用性更强。当然，在外界温度达到一定值时，第一热敏材料层2/第二热敏材料层4的电阻值也将达到一对应值，在信息处理模块133中设定预定的第一热敏材料层2/第二热敏材料层4的电阻值，从而还可以实现定温报警。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明记载的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种感温电缆，其特征在于，包括：

第一线芯，所述第一线芯外包裹第一热敏材料层形成第一电线；

第二线芯，所述第二线芯外包裹第二热敏材料层形成第二电线；

第三线芯，所述第三线芯外包裹第一绝缘材料层形成第三电线；

第四线芯，所述第四线芯外包裹第二绝缘材料层形成第四电线；

所述第一线芯与所述第三线芯电连接形成第一回路，所述第二线芯与所述第四线芯电连接形成第二回路，所述第一热敏材料层的电阻温度系数≠所述第二热敏材料层的电阻温度系数；

绝缘线套，所述绝缘线套内设第一线槽和第二线槽，所述第一电线和所述第三电线绞合后安装于所述第一线槽中，所述第二电线和所述第四电线绞合后安装于所述第二线槽中；

阻燃防护层，所述阻燃防护层包裹于所述绝缘线套外。

2.根据权利要求1所述的一种感温电缆，其特征在于：所述第一热敏材料层的电阻温度系数为A，所述第二热敏材料层的电阻温度系数为B，其中，A＝T×B，10≤T≤100。

3.根据权利要求2所述的一种感温电缆，其特征在于：所述第一热敏材料层的电阻温度系数为A，所述第二热敏材料层的电阻温度系数为B，其中，A＝T×B，T＝50。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种感温电缆，其特征在于：所述绝缘线套包括圆管和一体成型设于所述圆管内的隔板，所述隔板沿所述圆管的径向设置，位于所述隔板一侧的所述圆管管壁与所述隔板围成所述第一线槽，位于所述隔板另一侧的所述圆管管壁与所述隔板围成所述第二线槽。

5.根据权利要求4所述的一种感温电缆，其特征在于：位于所述隔板一侧的所述圆管管壁上开设有用于放入所述第一电线和所述第三电线的第一缺口，位于所述隔板另一侧的所述圆管管壁上开设有用于放入所述第二电线和所述第四电线的第二缺口。

6.根据权利要求5所述的一种感温电缆，其特征在于：所述圆管和所述隔板均是耐高温的软橡胶制成的结构件。

7.一种温度报警装置，其特征在于：包括报警器、接线盒、终端盒以及权利要求1-6中任一项所述的感温电缆，所述感温电缆的两端分别与所述接线盒以及所述终端盒电连接，所述接线盒连接有给所述感温电缆供电的电源；

所述终端盒中设有第一电阻测量模块、第二电阻测量模块以及信息处理模块，所述第一热敏材料层与所述第一电阻测量模块电连接，所述第二热敏材料层与所述第二电阻测量模块电连接，所述信息处理模块与所述第一电阻测量模块、所述第二电阻测量模块以及所述报警器均电连接，所述信息处理模块用以比对所述第一电阻测量模块的测量值以及所述第二电阻测量模块的测量值并根据比对结果来控制所述报警器的工作状态。

8.根据权利要求7所述的一种温度报警装置，其特征在于：所述报警器为蜂鸣器或者LED灯。

9.一种使用权利要求7或8所述的温度报警装置进行报警的方法，其特征在于，包括：

在所述信息处理模块中输入预报警的电阻差值ΔR₀；

温度变化ΔT，所述第一电阻测量模块测量得到所述第一热敏材料层的电阻变化值ΔR₁，所述第二电阻测量模块测量得到所述第二热敏材料层的电阻变化值ΔR₂；

所述信息处理模块比对ΔR₁和ΔR₂，并得到ΔR₁和ΔR₂的差值ΔR；

所述信息处理模块将ΔR与ΔR₀进行对比；

在ΔR≥ΔR₀时，所述信息处理模块驱动所述报警装置发出报警信号。

Images