CN209992086U - 一种具有分层结构的传感器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种具有分层结构的传感器，传感器包括传感器本体，所述传感器本体内设置有多个导热件、设置在相邻两个所述导热件之间的隔热件、以及与每个所述导热件接触的感温元件。本申请提供的具有分层结构的传感器，可准确测量不同层的土壤温度，一次测量即可完成，无需多次或使用多个传感器进行测量，方便实用；并且，由于在传感器中采用多个隔热件将每一个导热件及相应的感温元件所在的空间分隔为相对独立的区域，使得各个区域间的温度测量互不影响，提高了传感器对于各土壤层温度测量的准确性。此外，该传感器结构相对简单，对于安装精度要求不高，降低了整体的制造成本。

Description

一种具有分层结构的传感器

技术领域

本申请涉及但不限于传感器领域，特别是一种具有分层结构的传感器。

背景技术

现有技术中，传感器在测量土壤温度时，对于不同深度的土壤层不能做到一次测量完成，通常需要多次测量，增加了测量工作量，并且，多次测量容易受到外界其他变量因素影响。部分传感器在长度方向上设置多个传感装置，并分别通过扣盖探头与土壤接触进行测量，如CN203364988U，但该传感器存在结构复杂，工作可靠性低，工艺安装要求高等问题。

实用新型内容

本申请提供了一种具有分层结构的传感器，方便测量不同深度土壤的温度，且结构简单，安装精度要求低，工作可靠性高。

为了达到本申请的目的，本申请采取的技术方案如下：

本申请提供了一种具有分层结构的传感器，传感器包括传感器本体，所述传感器本体内设置有多个导热件、设置在相邻两个所述导热件之间的隔热件、以及与每个所述导热件接触的感温元件。

相比于现有技术，本申请具有以下有益效果：

本申请提供的具有分层结构的传感器，可准确测量不同层的土壤温度，一次测量即可完成，无需多次或使用多个传感器进行测量，方便实用；并且，由于在传感器中采用多个隔热件将每一个导热件及相应的感温元件所在的空间分隔为相对独立的区域，使得各个区域间的温度测量互不影响，提高了传感器对于各土壤层温度测量的准确性。此外，该传感器结构相对简单，对于安装精度要求不高，降低了整体的制造成本，且工作可靠性高，使用寿命长，大大提高了该具有分层结构的传感器的实用性。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例所述的具有分层结构的传感器的示意图。

图示说明：

1-传感器本体，11-隔热软塞，12-导热环，13-外壳，2-采集传输设备。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1所示，本申请提供了一种具有分层结构的传感器，传感器包括传感器本体1，传感器本体1中均匀设置有多个导热件，相邻导热件之间设置有隔热件，每个导热件中心处设置有感温元件。

传感器本体内交替分布有导热件和隔热件，导热件与隔热件之间的距离可根据实际需要进行设置，隔热件用于隔绝各个相对独立的分区之间的空气流通，避免影响各自的温度测量，每个分区内设置有感温元件，感温元件与导热件直接相接触，导热件增大了感温元件的感温面积，从而提高了感温元件的测量精度。

本申请提供的具有分层结构的传感器，可准确测量不同层的土壤温度，一次测量即可完成，无需多次或使用多个传感器进行测量，方便实用；并且，由于在传感器中采用多个隔热件将每一个导热件及相应的感温元件所在的空间分隔为相对独立的区域，使得各个区域间的温度测量互不影响，提高了传感器对于各土壤层温度测量的准确性。此外，该传感器结构相对简单，对于安装精度要求不高，降低了整体的制造成本，且工作可靠性高，使用寿命长，大大提高了该具有分层结构的传感器的实用性。

在一示例性实施例中，传感器本体1为长杆状。

传感器本体1为空心长杆，在空心长杆内交替分布有导热件和隔热件，应当注意的是，在最上端导热件的上端和最下端导热件的下端应分别再设置一个隔热件，即，交替分布的导热件和隔热件最外端为隔热件，以使最上层和最下层区域的温度测量更加准确。

在一示例性实施例中，隔热件为隔热软塞11。

隔热件设置为隔热软塞11，使其具有较好的密封作用，具体地，隔热软塞11与传感器本体1内壁之间为过盈配合，以保证隔热软塞11上下两侧密封严密，防止空气流通，影响上下层的温度测量精度。具体地，隔热件的材质为硅胶或橡胶，以保证隔热件的隔热效果。应当注意的是，除硅胶和橡胶外，隔热件的材质还可为其他隔热效果好的隔热材料，如：聚氨酯，本申请并不局限于以上方式。

在一示例性实施例中，导热件为导热环12，感温元件(图中未示出)设置在导热环12中间；或者，导热件为带有缺口的导热环12，感温元件设置在导热环12中间。

即，导热件可以是一完整的导热圆环，也可以是部分圆环，例如，导热件可以是四分之三个导热环。通过设置导热环，并将感温元件设置在导热环12中心位置(圆心)处，增大了感温元件的感温面积，从而提高了感温元件的测量准确性。具体地，导热环12与传感器本体1内壁为过渡配合，保证导热环12安装方便。具体地，导热件为金属或石墨等导热性能良好的材料，以提高感温元件的测量精度。应当注意的是，除金属和石墨外，导热件的材质还可为其他导热性能好的材料，如：氮化铝、氮化硼、氧化铝等，本申请并不局限于以上方式。

在一示例性实施例中，导热件的中心轴线、隔热件的中心轴线和传感器本体1的中心轴线平行。即导热环12和隔热软塞11平行设置，且导热环12和隔热软塞11垂直于传感器本体1的中心轴线。

导热环12和隔热软塞11平行设置且垂直于传感器本体的中心轴线，有利于减小传感器分层结构的整体尺寸，进而减小传感器的尺寸，也有利于降低传感器的制造及安装成本。

在一示例性实施例中，传感器分层结构还包括支架(图中未示出)，支架设置在传感器本体1内，导热件和隔热件通过支架安装在传感器本体1内。

导热件和隔热件首先安装在支架上，然后将支架安装在传感器本体1内，使导热件和隔热件通过支架进行固定，固定方式简单可靠，拆装便捷。设置支架，使导热件和隔热件的安装更加方便，无需高精度对准找正，大大提高了传感器的装配效率。此外，在支架上还安装有与感温元件相连的电路板等。

在一示例性实施例中，传感器还包括采集传输设备2，采集传输设备2与传感器本体1相连。

传感器本体1插入土壤中的一端为前端，另一端为末端，可在传感器本体1的末端设置采集传输设备2，用于连接各个感温元件，读取各个感温元件的测量值，以得出不同深度的土壤层的温度。当然，采集传输设备2也可设置在其他位置，例如：采集传输设备2设置在距离传感器本体较远的位置，通过导线与各个感温元件连接，方便读数。

此外，传感器本体包括采用隔热材料制成的外壳13。外壳13的材质可为聚氯乙烯(PVC)，保证传感器分层结构在传感器内部安全可靠，不会有外界杂质土壤等进入传感器造成损坏。由于传感器在测量土壤温度时插入土壤中较长一段时间，使传感器本体的温度与周围土壤温度逐渐一致，因而传感器本体的外壳的材质并不会阻挡感温元件对外界土壤温度的测量。外壳材质可尽量选用导热系数低的隔热材质，避免外壳的不同深度的各部分相互传递热量而影响测量结果。

在本申请中的描述中，需要说明的是，术语“多个”是指两个或更多个，“上”、“下”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请描述的实施例是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的技术方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它技术方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的技术方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种具有分层结构的传感器，其特征在于，包括传感器本体，所述传感器本体内设置有多个导热件、设置在相邻两个所述导热件之间的隔热件、以及与每个所述导热件接触的感温元件。

2.根据权利要求1所述的具有分层结构的传感器，其特征在于，所述隔热件为隔热软塞。

3.根据权利要求2所述的具有分层结构的传感器，其特征在于，所述隔热软塞与所述传感器本体之间为过盈配合。

4.根据权利要求1所述的具有分层结构的传感器，其特征在于，所述导热件为导热环，所述感温元件设置在所述导热环中间；

或者，所述导热件为带有缺口的导热环，所述感温元件设置在所述导热环中间。

5.根据权利要求4所述的具有分层结构的传感器，其特征在于，所述导热环与所述传感器本体之间为过渡配合。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的具有分层结构的传感器，其特征在于，所述导热件的中心轴线、所述隔热件的中心轴线和所述传感器本体的中心轴线平行。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的具有分层结构的传感器，其特征在于，还包括支架，所述支架设置在所述传感器本体内，所述导热件和所述隔热件通过所述支架安装在所述传感器本体内。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的具有分层结构的传感器，其特征在于，所述隔热件为硅胶隔热件或橡胶隔热件，所述导热件为金属导热件或石墨导热件。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的具有分层结构的传感器，其特征在于，还包括采集传输设备，所述采集传输设备与所述传感器本体相连。

10.根据权利要求1至5中任意一项所述的具有分层结构的传感器，其特征在于，所述传感器本体包括采用隔热材料制成的外壳。

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