CN208653666U - 一种内置于电缆接头内部的saw测温传感器 - Google Patents
一种内置于电缆接头内部的saw测温传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208653666U CN208653666U CN201821332883.6U CN201821332883U CN208653666U CN 208653666 U CN208653666 U CN 208653666U CN 201821332883 U CN201821332883 U CN 201821332883U CN 208653666 U CN208653666 U CN 208653666U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pcb
- cover board
- hole
- saw
- deposited copper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，包括自上而下重叠设置的PCB盖板和PCB基板，SAW温度芯片以及电性连接在SAW温度芯片的馈电端的天线；PCB盖板的中部设有可让电缆穿过的盖板通孔，PCB基板的中部设有与盖板通孔相重合且孔径一致的基板通孔；PCB盖板的下端面设有放置槽，SAW温度芯片设置在放置槽内；天线包括位于PCB盖板上端面且开口设置的第一敷铜辐射片和位于PCB盖板外侧面且开口设置的第二敷铜辐射片，第一敷铜辐射片的第一端与SAW温度芯片的馈电端电性相连，且第一敷铜辐射片的第二端与第二敷铜辐射片电性相连。本实用新型提供了无线无源测温，测量准确且可可靠性高，还具有整体结构简单、设计合理、使用安装方便等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备测温技术领域，尤其涉及一种内置于电缆接头内部的SAW测温传感器。
背景技术
根据不完全统计，由于电缆接头过热而引起的电缆火灾占电缆火灾总数的半数以上，所以及时了解电缆接头的运行情况，关系到供电电网的安全。对电缆接头的温升进行理论分析和实际运行情况总结，这两者都表明：在电缆接头处发生的故障都不是突发的事故，往往是因为接头的各种故障产生了大量的热，导致电缆接头的温度不断升高，从而不断地增大泄漏电流和加剧接头绝缘材料的高温老化，最终导致接头的热击穿甚至电缆火灾，由此可见电缆接头的温度是反映其运行状态的重要参数。因此，尽量减少外界环境干扰和强电磁场影响的电缆接头温度实时在线监测就显得非常重要，能够及时发现存在的安全隐患。
目前电力系统输配电领域以及其它的领域(比如仓储等 )的温度在线监测应用非常广泛，然而对于电气设备及其接头发热情况的监测工作只能由集控中心定期派工作人员到各变电所巡检，这样不但投入的成本比较大而且检测的时间漏洞无法弥补，且存在无法直接测量的位置环境。
声表面波（SAW，Surface Acoustic Wave）以对外围环境扰动极为灵敏的特点而在各种物理、化学参量的检测中获得了广泛应用，形成了种类繁多的SAW传感器。SAW传感器中的敏感器件本身是无源的，也不需要像一般的无线IC卡那样，利用天线耦合得到所需电源，是一种真正的无源传感器，具有尺寸小、价格低、精度高、灵敏度高及分辨率高等优点。例如中国专利申请CN2014800844107公开了一种用于电导体的基于温度感测的表面声波（SAW），包括具有设置在其上的换能器的基板，换能器进行电磁信号和SAW信号之间的转换，所述SAW信号在基板上传播，基板的至少一部分被设置成与电导体热接触，使得SAW信号随着电导体的温度而变化。该技术方案虽然可以直接监测或测量在线电导体的问题，但是存在结构较为复杂、不便于安装使用的实际难题。
实用新型内容
为克服现有技术的缺陷，本实用新型提出一种内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，具有结构简单、工作可靠及安装使用方便的特点。
本实用新型提出一种内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，包括：自上而下重叠设置的PCB盖板和PCB基板，SAW温度芯片以及电性连接在SAW温度芯片的馈电端的天线；PCB盖板的中部设有可让电缆穿过的盖板通孔，PCB基板的中部设有与盖板通孔相重合且孔径一致的基板通孔；PCB盖板的下端面设有放置槽，SAW温度芯片设置在放置槽内；天线包括位于PCB盖板上端面且开口设置的第一敷铜辐射片和位于PCB盖板外侧面且开口设置的第二敷铜辐射片，第一敷铜辐射片的第一端与SAW温度芯片的馈电端电性相连，且第一敷铜辐射片的第二端与第二敷铜辐射片电性相连。
其中，PCB基板的上端面设有用于焊接SAW温度芯片的焊盘，该焊盘位于放置槽底部，SAW温度芯片焊接在焊盘上。
其中，焊盘为直径9-11mm的圆形或边长为9-11mm正方形；放置槽为直径9-11mm的圆柱形或四边均为边长为9-11mm正四棱柱形。
其中，第一敷铜辐射片呈C环结构围绕盖板通孔的周缘设置在PCB盖板的上端面，且第一敷铜辐射片的开口位于放置槽的上方。
其中，第一敷铜辐射片的开口对应的开口角为15～60度。
其中，第二敷铜辐射片呈圆环状围绕设置在PCB盖板外侧面，且放置槽位于第二敷铜辐射片的开口内。
其中，PCB盖板上设有贯通PCB盖板上端面与下端面的两个第一焊接固定孔，PCB基板上设有贯通PCB基板上端面与下端面的两个第二焊接固定孔，两个第一焊接固定孔与两个第二焊接固定孔分别焊接相连以将PCB盖板与PCB基板固定。
其中，PCB盖板上设有第一馈电焊接孔，该第一馈电焊接孔位于第一敷铜辐射片的第一端，该第一馈电焊接孔与SAW温度芯片的馈电端焊接相连。
其中，PCB盖板的厚度为2.0～4.0cm，PCB基板的厚度为0.4～1.6cm，PCB盖板和PCB基板的外环直径均为28.4～28.8mm，盖板通孔与基板通孔的孔径均为15.2～15.6mm。
其中，盖板通孔的内侧壁设有第一定位槽，基板通孔的内侧壁设有与第一定位槽相配合的第二定位槽。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提出的SAW测温传感器可方便的安装在电缆堵头内进行测温，SAW温度芯片紧贴待测电缆实现了无线无源测温且提高了测温准确性，无源的工作方式可以较高的频率进行温度信息的采集，数据实时性高，安装后基本无需维护，且无线方式实现高压隔离，安全性极高，具有整体结构简单、设计合理、使用安装方便等优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是PCB盖板从底端面视角下仰视时的结构示意图。
图3是PCB基板的结构示意图。
图4是PCB基板从底端面视角下仰视时的结构示意图。
图中各标号含义如下：1-PCB盖板，10-盖板通孔，11-放置槽， 13-第一焊接固定孔，14-第一馈电焊接孔，15-第一定位槽，2-PCB基板，20-基板通孔，21-焊盘， 23-第二焊接固定孔，24-第二馈电焊接孔，25-第二定位槽，3- SAW温度芯片，41-第一敷铜辐射片，42-第二敷铜辐射片。
具体实施方式
为更进一步阐述本申请为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
如图1所示，本实用新型提出一种内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，包括：自上而下重叠设置的PCB盖板1和PCB基板2，PCB盖板1、PCB基板2的中部均设有孔径一致的通孔以提供电缆接头穿过，该PCB盖板1的下端面设有放置槽11；设置在放置槽11内的SAW温度芯片3；电性连接在SAW温度芯片3的馈电端的天线，该天线包括位于PCB盖板1的上端面且开口设置的第一敷铜辐射片41和位于PCB盖板1的外侧面且开口设置的第二敷铜辐射片42，第一敷铜辐射片41的第一端与SAW温度芯片3的馈电端电性相连，且第一敷铜辐射片41的第二端与第二敷铜辐射片42电性相连。
在一个实施例中，放置槽11内设有用于焊接SAW温度芯片3的焊盘21，该焊盘21位于放置槽11底部，焊盘21为直径9-11mm的圆形或边长为9-11mm正方形为佳， SAW温度芯片3焊接在焊盘21上。
进一步结合图1和图2所示。PCB盖板1的中部设有盖板通孔10。放置槽4为直径9-11mm的圆柱形或四边均为边长为9-11mm正四棱柱形。PCB盖板1的上端面围绕盖板通孔10周缘设有呈C环结构的第一敷铜辐射片41，该第一敷铜辐射片41的开口位于放置槽4的上方，且开口对应的开口角为15～60度为宜。并且，PCB盖板1上设有贯通PCB盖板1上端面与下端面的两个第一焊接固定孔13，以及在第一敷铜辐射片41的第一端设有一个第一馈电焊接孔14，其中两个第一焊接固定孔13分别位于第一敷铜辐射片41的开口的两端。
进一步图3和图4所示。PCB基板2的中部设有与盖板通孔10相重合且孔径一致的基板通孔20。在分别对应于第一焊接固定孔13及第一馈电焊接孔14的正下方位置的PCB基板2上，也设有贯通PCB基板2上端面与第二敷铜辐射片42的两个第二焊接固定孔23以及一个第二馈电焊接孔24。
分别向两个第一焊接固定孔13中注入熔融的锡膏，锡膏流入下方的两个第二焊接固定孔23中并冷却，不仅可以起到将PCB盖板1与PCB基板2两者固定的作用。而SAW温度芯片3的馈电端（或馈电接线）从第一馈电焊接孔14引出，再通过往第一馈电焊接孔14注入熔融的锡膏，锡膏流入下方的第二馈电焊接孔24中将SAW温度芯片3的馈电接线通过锡膏与第一敷铜辐射片41的第一端电性相连，实现了降SAW温度芯片3的馈电接线与天线电性相连的目的，同时通过第一馈电焊接孔14与第二馈电焊接孔24通过锡膏焊接相连起到将PCB盖板1与PCB基板2两者固定的作用。
另外，为了方便将PCB盖板1与PCB基板2两者通过第一焊接固定孔13、第二焊接固定孔23进行焊接固定，在PCB盖板1的盖板通孔10的内侧壁设有第一定位槽15，在PCB基板2的基板通孔20的内侧壁设有与第一定位槽15相配合的第二定位槽25，通过第一定位槽15、第二定位槽25两者重合时恰好让第一焊接固定孔13与第二焊接固定孔23孔径对准从而进行焊接。
在一个优选实施例中，PCB盖板1的厚度为2.0～4.0cm，PCB基板2的厚度为0.4～1.6cm。PCB盖板1和PCB基板2的外环直径均为28.4～28.8mm，盖板通孔10与基板通孔20的孔径均为15.2～-15.6mm，从而让本实用新型提出的SAW测温传感器内置于电缆接头中对电缆测温时，让SAW测温传感器的整体外形尺寸与电缆接头内部的尺寸相匹配。
其中，PCB盖板1和PCB基板2的材质为FR4耐燃树脂材料，具有较高的机械性能和介电性能，较好的绝缘性能和耐热性及耐潮性，幷有良好的机械加工性。
其中，SAW温度芯片3采用本申请人在本申请的申请日之前已经公开的其他专利申请所公开的技术方案或从市场上可购买到的现有产品。比如，本申请中SAW温度芯片3使用本申请人在专利ZL2012104632016（名称：声表面波温度传感器）所公开技术方案制造获得的谐振器型SAW温度芯片，其宽工作温度范围（-40~125℃）、耐高压（>110KV）、工作距离中（0.5~3米）的特征SAW温度芯片的工作电压约是IC的1/200，SAW温度芯片的功率消耗是传统温度传感器的1/400。SAW温度芯片3为SAW 谐振器，谐振时通过第一敷铜辐射片41与第二敷铜辐射片42构成的天线将检测结果在无线无源的情况下进行远程无线发射，以满足高压电网线缆传输中能源消耗的实时监控需要。
为了检测的内置于电缆接头内部的 SAW测温传感器在电缆实际运行中的性能，模拟了电缆接头的内部环境，将灌封后的SAW测温装置套入电缆线芯并封装好，将大电流发生器串联一个保护电阻接在电缆两端，记下不同电流时的温度变化情况，在实验中实时计算电缆线芯温度得到的数据作为对比：①在电缆加载电流120A，持续3h时，测量电缆的线芯温度为40.9℃，利用有限元模型计算的线芯温度为41.9℃。当电缆电流加到260A，电缆线芯温度测量值40.9℃，有限元模型计算值为42.7℃。②当电流加载到260A 并持续10小时，试验电缆对应的线芯温度测量值为61.9℃，有限元模型计算值为61.2℃。以上实验结果与预先计算结果之间存在一定误差，但误差在适当的允许范围内，从实验结果得知本技术方案提出的电缆测温装置能够满足实际生产中电缆测温的要求。
综上，本实用新型提出的SAW测温传感器可方便的安装在电缆堵头内进行测温，不仅实现了无线无源测温，无源的工作方式可以较高的频率进行温度信息的采集，数据实时性高，安装后基本无需维护，且无线方式实现高压隔离，安全性极高，具有整体结构简单、设计合理、使用安装方便等优点。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，包括：自上而下重叠设置的PCB盖板和PCB基板，SAW温度芯片以及电性连接在SAW温度芯片的馈电端的天线；其特征在于：PCB盖板的中部设有可让电缆穿过的盖板通孔，PCB基板的中部设有与盖板通孔相重合且孔径一致的基板通孔；PCB盖板的下端面设有放置槽，SAW温度芯片设置在放置槽内；天线包括位于PCB盖板上端面且开口设置的第一敷铜辐射片和位于PCB盖板外侧面且开口设置的第二敷铜辐射片，第一敷铜辐射片的第一端与SAW温度芯片的馈电端电性相连，且第一敷铜辐射片的第二端与第二敷铜辐射片电性相连。
2.根据权利要求1所述内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，其特征在于，PCB基板的上端面设有用于焊接SAW温度芯片的焊盘，该焊盘位于放置槽底部，SAW温度芯片焊接在焊盘上。
3.根据权利要求2所述内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，其特征在于，焊盘为直径9-11mm的圆形或边长为9-11mm正方形；放置槽为直径9-11mm的圆柱形或四边均为边长为9-11mm正四棱柱形。
4.根据权利要求1所述内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，其特征在于，第一敷铜辐射片呈C环结构围绕盖板通孔的周缘设置在PCB盖板的上端面，且第一敷铜辐射片的开口位于放置槽的上方。
5.根据权利要求4所述内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，其特征在于，第一敷铜辐射片的开口对应的开口角为15～60度。
6.根据权利要求4所述内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，其特征在于，第二敷铜辐射片呈圆环状围绕设置在PCB盖板外侧面，且放置槽位于第二敷铜辐射片的开口内。
7.根据权利要求1所述内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，其特征在于，PCB盖板上设有贯通PCB盖板上端面与下端面的两个第一焊接固定孔，PCB基板上设有贯通PCB基板上端面与下端面的两个第二焊接固定孔，两个第一焊接固定孔与两个第二焊接固定孔分别焊接相连以将PCB盖板与PCB基板固定。
8.根据权利要求1所述内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，其特征在于，PCB盖板上设有第一馈电焊接孔，该第一馈电焊接孔位于第一敷铜辐射片的第一端，该第一馈电焊接孔与SAW温度芯片的馈电端焊接相连。
9.根据权利要求1所述内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，其特征在于，PCB盖板的厚度为2.0～4.0cm，PCB基板的厚度为0.4～1.6cm，PCB盖板和PCB基板的外环直径均为28.4～28.8mm，盖板通孔与基板通孔的孔径均为15.2～15.6mm。
10.根据权利要求1-9任何一项所述内置于电缆接头内部的SAW测温传感器，其特征在于，盖板通孔的内侧壁设有第一定位槽，基板通孔的内侧壁设有与第一定位槽相配合的第二定位槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821332883.6U CN208653666U (zh) | 2018-08-17 | 2018-08-17 | 一种内置于电缆接头内部的saw测温传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821332883.6U CN208653666U (zh) | 2018-08-17 | 2018-08-17 | 一种内置于电缆接头内部的saw测温传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208653666U true CN208653666U (zh) | 2019-03-26 |
Family
ID=65790336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821332883.6U Active CN208653666U (zh) | 2018-08-17 | 2018-08-17 | 一种内置于电缆接头内部的saw测温传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208653666U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110057459A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-07-26 | 劭行（苏州）智能科技有限公司 | 温度无线无源传感器及环网柜的温度检测结构 |
| US20220034727A1 (en) * | 2018-12-20 | 2022-02-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Detection system and wind driven generator |
-
2018
- 2018-08-17 CN CN201821332883.6U patent/CN208653666U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220034727A1 (en) * | 2018-12-20 | 2022-02-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Detection system and wind driven generator |
| CN110057459A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-07-26 | 劭行（苏州）智能科技有限公司 | 温度无线无源传感器及环网柜的温度检测结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN208653666U (zh) | 一种内置于电缆接头内部的saw测温传感器 | |
| CN204088784U (zh) | 一种嵌入式具有温度和电流在线监测功能的电缆附件 | |
| CN111696303B (zh) | 感温线缆、包括其的感温火灾探测系统及温度探测方法 | |
| CN104011518A (zh) | 红外线传感器及红外线传感装置 | |
| CN112034230B (zh) | 具有螺旋形屏蔽外壳的电流传感器 | |
| CN108390422A (zh) | 一种具有金属异物检测的无线充电系统 | |
| TWI522623B (zh) | Probe module (1) | |
| CN103887574A (zh) | 电池状态监视装置以及具备该电池状态监视装置的电池模块 | |
| TWI506280B (zh) | Probe module (2) | |
| US11067455B2 (en) | Real-time temperature measurement for electrical conductors | |
| CN107271068B (zh) | 一种智能电能表接插件的温度检测装置及检测方法 | |
| CN205748695U (zh) | 一种温度采样组件及其电池模组 | |
| CN110887577A (zh) | 一种双余度铂热电阻丝温度传感器及其制备方法 | |
| CN115940076A (zh) | 一种内置多点温度监测的智能型gis终端 | |
| CN109799380A (zh) | 一种集成式电流传感器及其封装方法 | |
| CN103900732B (zh) | 电抗器光纤光栅测温装置 | |
| RU2645900C2 (ru) | Измерение однородной температуры катушки путем увеличения сопротивления провода | |
| CN205192650U (zh) | 一种温度采样组件及其电池模组 | |
| CN213182997U (zh) | 感温线缆及包括其的感温火灾探测系统 | |
| CN209559362U (zh) | 一种电缆接头内置无线测温装置 | |
| CN208904337U (zh) | 一种智能型可分离连接器 | |
| CN208998943U (zh) | 一种变压器线圈温度测量装置 | |
| CN219830140U (zh) | 温度传感器 | |
| CN218566715U (zh) | 一种易于更换的电子式温度传感器 | |
| CN213124308U (zh) | 一种电力载波计量物联网断路器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210709 Address after: Room 403, building 11, Northwest District, Suzhou nano City, 99 Jinjihu Avenue, Suzhou Industrial Park, Suzhou area, China (Jiangsu) pilot Free Trade Zone, Suzhou 215000, Jiangsu Province Patentee after: Suzhou Guangsheng nanotechnology Co.,Ltd. Address before: 528300 Daliang District Office, Shunde District, Foshan, Guangdong Province, two, two, two, Huaye Road, Fengxiang Industrial Park, Fengxiang village. Patentee before: GUANGDONG FEIRUI INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. |