CN214793520U - 一种基于无线通讯的测温设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线通讯的测温设备，包括壳体、以及置于壳体内的电控单元、温度传感器、散热单元、LED显示单元、报警单元、通讯单元和电源单元，所述的电控单元连接所述的温度传感器、显示单元、报警单元、通讯单元和电源单元，所述的电源单元为温差发电片将温差转换为电能，采用LoRa无线传感网络技术，是利用热电偶温度传感器、低功耗单片机和LoRa通讯模块技术组成的低功耗温度测量仪，供电由温差发电片自供电，该方案优点是价格便宜，安装简易。

Description

一种基于无线通讯的测温设备

技术领域

本实用新型涉及无线测温领域，特别涉及一种具有高温采集功能的LORA通信测温设备。

背景技术

2013年8月，Semtech公司向业界发布了一种新型的，基于1GHz 以下的超长距低功耗数据传输技术(简称LoRa)的芯片。其接受灵敏度达到了惊人的-148dbm，与业界其他先进水平的sub-GHz芯片相比，最高的接收灵敏度改善了20db以上，其功耗极低且不需要使用昂贵的温补晶振(TCXO)，引起了极大的关注。

由于该产品使用一种特殊的扩频技术，这使得不同扩频序列的终端即使使用相同的频率同时发送也不会相互干扰。在此基础上研发的网关能够并行接收并处理多个节点的数据，大大扩展了系统容量。基于该技术的测距和定位功能将会推动它在无线测温领域大规模应用。

炼钢厂的连铸生产需要成分、温度、时间节奏三方面均合格的钢水，如果温度不合适将导致连铸生产的降速中断，影响炼钢连续收得率，合适的温度可以减少连铸漏钢的风险，减少连铸板胚的质量缺陷。由于生产过程中对温度的影响因素很多，例如时间节奏、钢包状况、钢种成分、处理工艺、各工艺点设备状况等，而且各种因素之间还有相互影响，因此一般炼钢各工艺点的温度主要靠操作工根据经验和技术规程的要求做出判断，由于需要考虑的因素多而且需要较短时间做出判断，经常出现对温度的误判，导致连铸生产的中断、降速或者倒钢水。

解决温度误判引起连铸板材质量缺陷的关键是实现高效安全的温度实时监测，现在市场上已经逐步淘汰有线网络监测，这种方式越来越不能满足高温温度监测，且不利于钢厂设备操作。现有应用技术比较如下：

1、有线红外测温技术

可以把实时温度数据传到后台显示和报警，也可以在当地指示。但是价格偏贵，需要拉电源线、近距离可视安装和停电安装；

2、光纤测温技术

具有无源实时监测、电绝缘、防爆性好等特性，无需近距离和可视安装，但是价格十分昂贵，也需要拉电源线和停电安装；

本实用新型设计采用LoRa无线传感网络技术，是利用热电偶温度传感器、低功耗单片机和LoRa通讯模块技术组成的低功耗温度测量仪，供电由温差发电片自供电，该方案优点是价格便宜，安装简易。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种既可无线上传高温温度数据，又无需走线、安装简易且无需定期更换电池或充电的基于LoRa钢厂温度采集设计。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种基于LoRa的钢厂温度采集设备，所述的设计包括壳体、以及置于壳体内的电控单元、温度传感器、散热单元、LED显示单元、报警单元、通讯单元和电源单元，所述的电控单元连接所述的温度传感器、显示单元、报警单元、通讯单元和电源单元，所述的电源单元为温差发电片将温差转换为电能。

所述的电控单元包括微处理器、温度传感器信号放大电路、显示电路、报警电路、无线通讯电路、电源管理电路，所述的微处理器连接所述的温度传感器信号放大电路、显示电路、报警电路、无线通讯电路、电源管理电路，所述的温度传感器信号放大电路连接所述的温度传感器，所述的显示电路连接所述的显示单元，所述的报警电路连接所述的报警单元，所述的通讯电路连接所述的通讯单元，所述的电源管理电路连接所述的电源单元。

所述的温度传感器为非接触式红外热电偶传感器。

所述的显示单元为LED灯，并通过所述的信号线连接至所述的电控单元。

所述的报警单元包括声报警子单元、光报警子单元和异常数据上报报警子单元，所述的声报警子单元为蜂鸣器，所述的光报警子单元包括LED灯和导光装置，所述的异常数据上报报警子单元包含于通讯单元。

所述的通讯单元为RoLa通讯芯片，通过所述的微处理器控制数据上报给RoLa芯片，然后RoLa再将数据上报给网关。

所述的电源单元包括温差发电电池和蓄能电容子单元。

为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种使用方法，当高温锅炉温度超过温差电池和电路板所能承受最大值时，在底部增加隔热板，以调节温度使得既满足温差电池的电能转换温度需求又不超过所能承受最大温度。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：

本实用新型产品集成了无线模块，不仅免去了走线又或是定期充电的繁琐，还可实时测量物品的温度并上报数据。

附图说明

图1为实施例的钢厂测温基本功能设备示意图。

具体实施方式

以下结合附图对实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种基于无线通讯的测温设备，又名为一种基于LoRa 的钢厂温度采集设备，包括壳体、以及置于壳体内的电控单元、温度传感器、散热单元、LED显示单元、报警单元、通讯单元和电源单元，所述的电控单元连接所述的温度传感器、LED显示单元、报警单元、通讯单元和电源单元，所述的电源单元连接温差发电片。

所述的电控单元包括微处理器、温度传感器管理电路、LED显示电路、报警电路、通讯电路、电源管理电路，所述的微处理器连接所述的温度传感器管理电路、LED显示电路、报警电路、通讯电路、电源管理电路，所述的温度传感器管理电路连接所述的温度传感器，驱动温度传感器并采集传感器的测量值；所述的显示电路连接所述的 LED显示单元，驱动显示单元显示特定内容；所述的报警电路连接所述的报警单元，控制报警单元执行报警动作；所述的通讯电路连接所述的通讯单元，协同通讯单元执行交互动作；所述的电源管理电路连接所述的电源单元，控制电源单元给所述的用电单元供电，并管理电源单元的超级电容进行充放电。

所述的温度传感器为的红外温度热电偶传感器。。该产品系列无需电源、包含有很宽的温度段范围、视场范围和包装类别供选择，因而能够满足所有的哪怕是条件苛刻的现场的需要。

所述的显示单元为LED灯，并通过所述的信号线连接至所述的电控单元，由电控单元发出电平控制信号控制LED以不同频率闪烁指示不同信息。

所述的报警单元包括声报警子单元、光报警子单元和异常数据上报报警子单元，所述的声报警子单元为蜂鸣器，所述的光报警子单元包括LED灯和导光装置，所述的异常数据上报报警子单元包含于通讯单元。

所述的通讯单元为RoLa通讯芯片，通过所述的微处理器控制数据上报给RoLa芯片，然后RoLa再将数据上报给网关。

所述的电源单元包括温差发电片和散热单元，所述的温差发电片是根据赛贝克效应原理，采用独特的薄膜技术加工制造而成。同半导体制冷器一样，温差发电芯片的生产工艺结合了微电子薄膜和类似 MEMS的晶片技术。发电片根据俩面的温度差来产生电压通过稳压电路给电控单元供电，并给超级电容充电以防止温差不稳定时电源供电不足的问题。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (6)

1.一种基于无线通讯的测温设备，其特征是：包括壳体、以及置于壳体内的电控单元、温度传感器、散热单元、LED显示单元、报警单元、通讯单元和电源单元，所述的电控单元连接所述的温度传感器、显示单元、报警单元、通讯单元和电源单元，所述的电源单元包括温差发电片用于将温差转换为电能。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的测温设备，其特征是：所述的电控单元包括微处理器、温度传感器信号放大电路、显示电路、报警电路、无线通讯电路、电源管理电路，所述的微处理器连接所述的温度传感器信号放大电路、显示电路、报警电路、无线通讯电路、电源管理电路，所述的温度传感器信号放大电路连接所述的温度传感器，所述的显示电路连接所述的显示单元，所述的报警电路连接所述的报警单元，所述的通讯电路连接所述的通讯单元，所述的电源管理电路连接所述的电源单元。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的测温设备，其特征是：所述的温度传感器为非接触式红外热电偶传感器。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的测温设备，其特征是：所述的LED显示单元为LED灯，并通过信号线连接至电控单元。

5.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯的测温设备，其特征是：所述报警单元包括声报警子单元、光报警子单元和异常数据上报报警子单元，所述声报警子单元为蜂鸣器，所述的光报警子单元包括LED灯和导光装置，所述的异常数据上报报警子单元包含于通讯单元。

6.根据权利要求2所述的一种基于无线通讯的测温设备，其特征是：所述的通讯单元为RoLa通讯芯片，通过所述的微处理器控制数据上报给RoLa芯片，然后RoLa再将数据上报给网关。

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