CN209342253U - 一种温度监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种温度监测装置，包括：隔热装置，被测物体设置在所述隔热装置的外部；数据采集模块，设置于所述隔热装置内部，用于采集所述被测物体的温度信号，并将所述温度信号转换为热电动势信号；数据处理模块，与所述数据采集模块连接，用于将所述热电动势信号转换为温度值。该温度监测装置，通过设置隔热装置，使数据采集模块的温度保持在60℃以下，从而保证了数据采集模块的电气特性，能够实现各种高温环境下对温度的监测。

Description

一种温度监测装置

技术领域

本实用新型涉及高温度测量领域，特别是涉及一种温度监测装置。

背景技术

目前，在高温度测量领域中，主要的测量方式有接触式测量和非接触式测量。非接触式测量中应用广泛的是红外测温仪，单色的红外测温仪通常受到环境中的尘埃以及光线的影响较为明显，实际使用较少；另一种红外测温仪中的比色测温仪应用较为广泛，但是其多为一体机，需要人工手持，虽增加便携性，但是对于检测人员在操作上有严格要求，角度一旦发生偏差就会造成温度出现较大的偏差；因此，红外测温仪在面对需要长时间的高温监测时，局限性较大，不适合应用在此环境下。而接触式的测温仪主要有热电阻测温仪和热电偶测温仪，传统的接触式测温往往需要将测温元件与被测物体直接接触，并在测量位置处进行处理和显示(测量和显示一体机)，但是实际高温环境中会存在温度过高(可能高达400℃)，测温元件应用到某些高温环境时无法正常工作的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种温度监测装置，能够在各种高温环境下对温度进行监测。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种温度监测装置，包括：

隔热装置，被测物体设置在所述隔热装置的外部；

数据采集模块，设置于所述隔热装置内部，用于采集所述被测物体的温度信号，并将所述温度信号转换为热电动势信号；

数据处理模块，与所述数据采集模块连接，用于将所述热电动势信号转换为温度值。

可选的，所述数据采集模块包括：第一主控芯片、热电偶及第一无线传输单元，其中，

所述第一主控芯片分别与所述热电偶和所述第一无线传输单元连接；所述第一主控芯片用于发出采集控制信号给所述热电偶以及发出传输控制信号给所述第一无线传输单元，以及接收由所述热电偶发送的热电动势信号；

所述热电偶伸出所述隔热装置，并与所述被测物体直接接触；所述热电偶用于根据所述采集控制信号测量所述被测物体的温度信号，并将所述温度信号转换成热电动势信号发送给所述第一主控芯片；

所述第一无线传输单元用于根据所述传输控制信号，获取所述第一主控芯片发送的所述热电动势信号，并将所述热电动势信号发送至所述数据处理模块。

可选的，所述第一主控芯片包括ARM主控芯片。

可选的，所述ARM主控芯片包括STM32F1系列嵌入式芯片。

可选的，所述数据处理模块包括：

第二无线传输单元，与所述数据采集模块连接，用于获取所述数据采集模块发送的所述热电动势信号；

第二主控芯片，与所述第二无线传输单元连接，用于控制所述第二无线传输单元获取所述数据采集模块发送的所述热电动势信号，并根据内部存储的热电偶分度表将所述热电动势信号转换成温度值。

可选的，所述数据处理模块还包括：

显示单元，与所述第二主控芯片连接，用于对所述第二主控芯片发送的所述温度值进行显示。

可选的，所述第二主控芯片包括ARM主控芯片。

可选的，所述ARM主控芯片包括STM32F1系列嵌入式芯片。

可选的，所述隔热装置包括：

304不锈钢箱，内部为真空；

真空隔热桶，设置于所述304不锈钢箱的内部；

气凝胶毡隔热层，铺设于所述304不锈钢箱的内壁上。

可选的，所述304不锈钢箱、所述气凝胶毡隔热层和所述真空隔热桶在相同位置处均设置有一个出线孔，所述数据采集模块通过所述出线孔与所述被测物体连接。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型公开的温度监测装置，包括：隔热装置，被测物体设置在所述隔热装置的外部；数据采集模块，设置于所述隔热装置内部，用于采集所述被测物体的温度信号，并将所述温度信号转换为热电动势信号；数据处理模块，与所述数据采集模块连接，用于将所述热电动势信号转换为温度值。该温度监测装置，通过设置隔热装置，使数据采集模块的温度保持在60℃以下，从而保证了数据采集模块的电气特性，能够实现各种高温环境下对温度的监测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型温度监测装置实施例的外部结构图；

图2为本实用新型温度监测装置实施例的内部结构图；

图3为本实用新型温度监测装置实施例的隔热装置结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种温度监测装置，能够在各种高温环境下对温度进行监测。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型温度监测装置实施例的外部结构图，图2为本实用新型温度监测装置实施例的内部结构图。参见图1和图2，该温度监测装置，包括：

隔热装置101，被测物体设置在所述隔热装置101的外部；

数据采集模块102，设置于所述隔热装置101内部，用于采集所述被测物体的温度信号，并将所述温度信号转换为热电动势信号；

数据处理模块103，与所述数据采集模块102连接，用于将所述热电动势信号转换为温度值。

所述数据采集模块102包括：第一主控芯片1021、热电偶1022及第一无线传输单元1023，其中，

所述第一主控芯片1021分别与所述热电偶1022和所述第一无线传输单元1023连接；所述第一主控芯片1021用于发出采集控制信号给所述热电偶1022以及发出传输控制信号给所述第一无线传输单元1023，以及接收由所述热电偶1022发送的热电动势信号；

所述热电偶1022伸出所述隔热装置101，并与所述被测物体直接接触；所述热电偶1022用于根据所述采集控制信号测量所述被测物体的温度信号，并将所述温度信号转换成热电动势信号发送给所述第一主控芯片1021；

所述第一无线传输单元1023用于根据所述传输控制信号，获取所述第一主控芯片1021发送的所述热电动势信号，并将所述热电动势信号发送至所述数据处理模块103。

所述第一主控芯片1021包括ARM主控芯片，所述ARM主控芯片包括STM32F1系列嵌入式芯片，但不局限于此款芯片，其他ARM主控芯片均可。

所述热电偶1022作为测温元件，其测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路，当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势—热电动势，就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，(自由端通常处于某个恒定的温度下)。所述热电偶1022通过其包含的探头来伸出所述隔热装置101，并与所述被测物体直接接触。该实施例中，所述热电偶1022为测量高温耐热上限为400℃的欧米茄磁性热电偶，所述欧米茄磁性热电偶包括磁性探头，所述磁性探头以磁性吸附的方式与所述被测物体进行连接，现有技术中大部分是热电偶测温，磁性粘贴方式的热电偶比较少。

所述第一无线传输单元1023包括单一频率如433MHz的串口WIFI，用于所述热电动势信号的无线传输。所述第一无线传输单元1023也可以为单一频率如433MHz的无线串口收发模块(串口无线模块)。

所述数据处理模块103包括：

第二无线传输单元1031，与所述数据采集模块102连接，用于获取所述数据采集模块102发送的所述热电动势信号；

所述第二无线传输单元1031包括单一频率如433MHz的串口WIFI，用于所述热电动势信号的无线传输。所述第二无线传输单元1031也可以为单一频率如433MHz的无线串口收发模块(串口无线模块)。

第二主控芯片1032，与所述第二无线传输单元1031连接，用于控制所述第二无线传输单元1031获取所述数据采集模块102发送的所述热电动势信号，并根据内部存储的热电偶分度表将所述热电动势信号转换成温度值。所述热电偶分度表是根据热电动势与温度的函数关系制成的，分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。

所述第二主控芯片1032包括ARM主控芯片，所述ARM主控芯片包括STM32F1系列嵌入式芯片，但不局限于此款芯片，其他ARM主控芯片均可。所述第二主控芯片1032将所述温度值与设定阈值进行比较，若所述温度值超过所述设定阈值，则发送报警信息。

所述数据处理模块103还包括：

显示单元1033，与所述第二主控芯片1032连接，用于对所述第二主控芯片1032发送的所述温度值进行显示。所述显示单元1033包括LCD显示屏，所述LCD显示屏用于实现温度的远程在线显示，便于监测和对超过一定阈值的温度进行报警提示。

所述数据处理模块103为手持数据接收端，包括与所述第一无线传输单元1023配套的第二无线传输单元1031，与所述第一主控芯片1021配套的所述第二主控芯片1032以及所述LCD显示屏。

图3为本实用新型温度监测装置实施例的隔热装置结构图，参见图3，该隔热装置101包括：

304不锈钢箱1011，内部为真空；

真空隔热桶1012，设置于所述304不锈钢箱1011的内部；

气凝胶毡隔热层1013，铺设于所述304不锈钢箱1011的内壁上。

所述304不锈钢箱1011、所述气凝胶毡隔热层1013和所述真空隔热桶1012在相同位置处均设置有一个出线孔，所述数据采集模块102通过所述出线孔与所述被测物体连接。

所述隔热装置101的最外层是所述304不锈钢箱1011、箱子内部铺有所述气凝胶毡隔热层1013、隔热层内部设置所述真空隔热桶1012。气凝胶导热系数低用来隔热，真空层进一步隔热保温，保证温度在60℃以下。所述隔热装置101用来隔热，把所述第一主控芯片1021、所述热电偶1022、所述第一无线传输单元1023都放进隔热装置101里面。所述隔热装置101的位置是放在测温现场靠近热源，保证其内部电子元件所处温度在60℃以下，从而保证其能正常工作。由于保证了数据采集模块102的电气特性，因此能够实现温度现场的无线传输测量。

本实用新型公开的温度监测装置为基于无线的远程便携温度在线监测装置，通过设置隔热装置，配合无线传输的方式对温度实现在线监测，不用检测人员在现场监测。基于无线的远程便携温度在线监测，通过接触式测温以及无线传输的方式，配合隔热装置实现了电子元件的有效隔热，实现了对温度数据的有效远程监控。由于设计成无线的方式，并且设计了隔热装置，隔热装置能够有效地克服电子元件不能在高温现场作业的问题，并且能够克服热电偶测温接触式现场测温的技术难题。将数据采集模块放置在隔热装置内，通过接触式测温以及无线传输的方式，实现对温度数据的有效远程监控，即使实际环境温度很高(应用到某些高温环境的时候，实际温度可能高达400℃)也可以正常工作。数据处理模块以接收端ARM主控芯片读取无线串口数据，并将在线显示精确温度值，实现对温度在极端环境(高达400℃)下的监测，方便对温度进行长时间在线监测以及对温度进行有效的分析(LCD在线显示温度，便于监测和对超过一定阈值的温度进行报警提示)，可以有效保障在规范要求内进行作业，简化检验人员工作复杂度。使用磁性热电偶作为测温元件，通过无线传输的方式，实现对温度数据的远程监控，相对有线测量，具有极大的便携性、方便性，而且针对极端环境的高温环境下，现场人员不便检测的难题，提供了更优化的方案。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的系统及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种温度监测装置，其特征在于，包括：

隔热装置，被测物体设置在所述隔热装置的外部；

数据采集模块，设置于所述隔热装置内部，用于采集所述被测物体的温度信号，并将所述温度信号转换为热电动势信号；

数据处理模块，与所述数据采集模块连接，用于将所述热电动势信号转换为温度值。

2.根据权利要求1所述的温度监测装置，其特征在于，所述数据采集模块包括：第一主控芯片、热电偶及第一无线传输单元，其中，

所述第一主控芯片分别与所述热电偶和所述第一无线传输单元连接；所述第一主控芯片用于发出采集控制信号给所述热电偶以及发出传输控制信号给所述第一无线传输单元，以及接收由所述热电偶发送的热电动势信号；

所述热电偶伸出所述隔热装置，并与所述被测物体直接接触；所述热电偶用于根据所述采集控制信号测量所述被测物体的温度信号，并将所述温度信号转换成热电动势信号发送给所述第一主控芯片；

所述第一无线传输单元用于根据所述传输控制信号，获取所述第一主控芯片发送的所述热电动势信号，并将所述热电动势信号发送至所述数据处理模块。

3.根据权利要求2所述的温度监测装置，其特征在于，所述第一主控芯片包括ARM主控芯片。

4.根据权利要求3所述的温度监测装置，其特征在于，所述ARM主控芯片包括STM32F1系列嵌入式芯片。

5.根据权利要求1所述的温度监测装置，其特征在于，所述数据处理模块包括：

第二无线传输单元，与所述数据采集模块连接，用于获取所述数据采集模块发送的所述热电动势信号；

第二主控芯片，与所述第二无线传输单元连接，用于控制所述第二无线传输单元获取所述数据采集模块发送的所述热电动势信号，并根据内部存储的热电偶分度表将所述热电动势信号转换成温度值。

6.根据权利要求5所述的温度监测装置，其特征在于，所述数据处理模块还包括：

显示单元，与所述第二主控芯片连接，用于对所述第二主控芯片发送的所述温度值进行显示。

7.根据权利要求5所述的温度监测装置，其特征在于，所述第二主控芯片包括ARM主控芯片。

8.根据权利要求7所述的温度监测装置，其特征在于，所述ARM主控芯片包括STM32F1系列嵌入式芯片。

9.根据权利要求1所述的温度监测装置，其特征在于，所述隔热装置包括：

304不锈钢箱，内部为真空；

真空隔热桶，设置于所述304不锈钢箱的内部；

气凝胶毡隔热层，铺设于所述304不锈钢箱的内壁上。

10.根据权利要求9所述的温度监测装置，其特征在于，所述304不锈钢箱、所述气凝胶毡隔热层和所述真空隔热桶在相同位置处均设置有一个出线孔，所述数据采集模块通过所述出线孔与所述被测物体连接。