CN215448238U - 一种现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪，解决现有手持式荧光光纤测温仪维护困难、现场检测温度一致性差以及通用性较差的问题。该手持式荧光光纤测温仪包括外壳、测温模块、SFP插座、MCU板和供电模块；外壳包括上盖板和中间壳体，上盖板设置在中间壳体的一端，且其端面设置有通孔；测温模块设置在中间壳体内，其一端设置有光纤接头，另一端设置有金手指，光纤接头穿过上盖板的通孔，与测温光纤探头连接，金手指与设置在MCU板上的SFP插座实现插拔式连接；MCU板和供电模块均设置在中间壳体内，供电模块分别给MCU板和测温模块供电。

Description

一种现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪

技术领域

本实用新型属于测温领域，具体涉及一种现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪。

背景技术

手持式荧光光纤测温仪是测温装置一种，该测温仪可方便的实现现场温度测量，能够在空间狭小、有阻挡物、无法安装固定式荧光光纤测温仪或无法使用其他类型手持式测温仪等场景下使用。例如，安装现场的荧光光纤固定后，在固定式荧光光纤测温仪未安装时，无法检测现场光纤安装好坏或光纤是否存在断点，此时可采用手持式荧光光纤测温仪进行检测；或者，空间狭小的现场出现荧光光纤测温仪测温报警、异常时，使用手持式测温仪能够快捷确定报警的真实性和定位故障点。

目前，手持式荧光光纤测温仪能够实现以下功能：1)单通道荧光光纤测温功能；2)液晶或数码管显示功能；3)充电电池电量检测功能；4)实现测温数据与报警的传输功能。同时，该测温仪具有以下优点：1)携带方便；2) 能够应用在高电压、大电流、强磁场以及复杂电磁环境下；3)不受障碍物的影响；4)直接接触式测温，测温精度高；5)测温范围大，满足大多数测温要求。

但是，上述测温仪具有以下缺陷：1)维护困难；测温模块为固定式安装，测温模块故障需要维护时，需先撕开后盖贴膜，拆卸后盖螺钉打开后盖，拆卸电路板固定螺钉，拆卸测温模块固定螺钉，使得现场维护时拆卸繁琐，维护困难；2)由于测温模块固定后不能更换型号，导致一种测温模块需对应多种直径的光纤(例如，原测温模块出厂安装针对1.0mm直径测温光纤较为准确，但现场客户要测试0.4mm直径光纤)，现场检测容易出现测量温度一致性差问题；3)测温模块固定安装后不能带电插拔，带电插拔容易损坏测温模块；4) MCU板不能识别其他类型的测温模块，通用性较差，适用范围较窄。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有手持式荧光光纤测温仪维护困难、现场检测温度一致性差以及通用性较差的问题，提供一种现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案如下：

一种现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪，包括外壳、测温模块、SFP插座、MCU板和供电模块；所述外壳包括上盖板和中间壳体，所述上盖板设置在中间壳体的一端，且其端面设置有通孔；所述测温模块设置在中间壳体内，其一端设置有光纤接头，另一端设置有金手指，所述光纤接头穿过上盖板的通孔，与测温光纤探头连接，所述金手指与设置在MCU板上的 SFP插座实现插拔式连接；所述MCU板和供电模块均设置在中间壳体内，供电模块分别给MCU板和测温模块供电；所述测温光纤探头采集的光信号通过光纤接头传输给测温模块，测温模块将光信号转化为电信号，并对电信号进行处理获得温度数据，该温度数据通过SFP插座传输给MCU板，MCU板将温度数据进行显示或传输给上位机。

进一步地，所述MCU板上设置有屏蔽罩，所述测温模块设置在屏蔽罩内，从而实现测温模块的电磁屏蔽。所述屏蔽罩可为U形板结构，其一端还设置有端盖，所述端盖上设置有金手指和SFP插座穿过的开孔。

进一步地，所述中间壳体上还设置有显示屏，所述显示屏与MCU板连接，用于实时显示测量得到的温度数据，同时，所述中间壳体上还设置有与MCU 板连接的USB端口，用于实现MCU板与外部设备的数据传输。

进一步地，所述MCU板上还设置有蜂鸣器和LED灯，测量温度超出设置的报警阈值时，MCU板输出相应的控制信号给蜂鸣器和LED灯。

进一步地，所述光纤接头为ST连接头。

进一步地，所述外壳为铝合金外壳，所述SFP插座焊接在MCU板上。

与现有技术相比，本实用新型技术方案具有如下优势：

1.本实用新型提供的手持式荧光光纤测温仪维护方便，测温模块和MCU 板通过金手指和SFP插座实现插拔式连接，代替了原有的插针和插座连接方式，此种插拔方式方便现场维修和更换，减少了维护费用和维护难度；同时，测温模块的定位通过SFP插座和上盖板实现，代替现有螺栓固定方式，方便测温模块安装，并且无需使用工具就能实现现场更换。

2.本实用新型手持式荧光光纤测温仪的测温模块和MCU板通过金手指和 SFP插座可实现带电拆卸，实现了热插拔功能，避免了因为带电插拔导致测温模块的损坏，减少了测温模块的损失。

3.本实用新型手持式荧光光纤测温仪通过金手指和SFP插座实现了测温模块的自动识别，避免因不同测温模块而导致现场测温数据出现较大偏差的问题，现场检测温度一致性较好。

附图说明

图1为本实用新型手持式荧光光纤测温仪的结构示意图；

图2为本实用新型测温模块的安装示意图；

图3为本实用新型手持式荧光光纤测温仪中金手指的示意图；

图4为本实用新型手持式荧光光纤测温仪中显示屏的安装示意图；

图5为本实用新型屏蔽罩的结构示意图。

附图标记：1-外壳，2-测温模块，3-SFP插座，4-MCU板，5-供电模块， 6-光纤接头，7-金手指，8-屏蔽罩，9-显示屏，10-USB端口，11-上盖板，12- 中间壳体，13-按键，14-供电仓，15-螺钉，81-端盖，82-开孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用来解释本实用新型的技术原理，目的并不是用来限制本实用新型的保护范围。

本实用新型提供一种现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪，具体是一种在高电压、大电流、强磁场以及复杂电磁环境下方便携带以及能够精确测温的手持式荧光光纤测温仪。该手持式荧光光纤测温的测温模块为插拔式安装，在现场能够方便快速的更换，同时能够便于维护和更换不同型号的测温模块，可根据现场荧光光纤测温设备随意匹配测温模块，现场检测温度一致性较好。此外，该测温仪实现了热插拔功能，避免了因为带电插拔导致测温模块的损坏，减少了测温模块的损失。

如图1至图4所示，本实用新型现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪包括外壳1、测温模块2、SFP插座3、MCU板4和供电模块5；外壳1包括上盖板11和中间壳体12，上盖板11通过螺钉15设置在中间壳体12的一端，且其端面设置有通孔；测温模块2设置在中间壳体12内，其一端设置有光纤接头 6，另一端设置有金手指7，光纤接头6穿过上盖板11的通孔，与测温光纤探头连接，金手指7与设置在MCU板4上的SFP插座3实现插拔式连接；MCU板4和供电模块5均设置在中间壳体12内，供电模块5设置在供电仓14内，分别给MCU 板4和测温模块2供电；测温光纤探头采集的光信号通过光纤接头6传输给测温模块2，测温模块2将光信号转化为电信号，并对电信号进行处理获得温度数据，该温度数据通过SFP插座3传输给MCU板4，MCU板4将温度数据进行显示或传输给上位机。

本实用新型手持式荧光光纤测温仪的光纤接头6为ST连接头，SFP插座3 焊接在MCU板4上，SFP插座3和上盖板11实现了测温模块2的定位，现场只需将上盖板11的螺钉15拆下，即可方便的更换测温模块2。同时，中间壳体12上还设置有显示屏9，显示屏9与MCU板4连接，用于实时显示测量得到的温度数据。此外，MCU板4上还设置有蜂鸣器和LED灯，测量温度超出设置的报警阈值时，MCU板4输出相应的控制信号给蜂鸣器和LED灯，中间壳体12上还设置有与MCU板4连接的USB端口10，用于实现MCU板4与外部设备的数据传输。

如图5所示，本实用新型测温模块2设置在屏蔽罩8内，屏蔽罩8焊接在MCU 板4上，为U形板结构，其一端设置有端盖81，端盖81上设置有金手指7和SFP 插座3穿过的开孔82。屏蔽罩8可实现以下功能：1)对测温模块2起到电磁屏蔽的作用；2)屏蔽罩8本身也是测温模块2实现插拔功能的重要组成部分，起到导向作用和固定作用。

本实用新型手持式荧光光纤测温仪中，测温模块2的端口设计为金手指7 模式，金手指7插入SFP插座3，可实现供电、通讯功能。SFP插座3中的金属插片为错位排列，金手指7插入SFP插座3时，部分管脚首先与SFP插座3中的金属插片接触，这部分先接触的管脚中存在GND管脚，所以测温模块2的上电就产生了顺序，先连接GND管脚，再连接VCC管脚。因此，金手指7插拔时，与SFP 插座3的接触面自动形成先后接触关系，上电则产生了先后顺序，此顺序能够解决模块热插拔问题。

本实用新型手持式荧光光纤测温仪中，测温模块2上电后完成测温、模块测温故障判断等功能，并将数据通过SFP插座3发送到MCU板4。测温模块2上电后，紫外灯按照一定频率激发紫外光，紫外光通过光纤传导激发测温光纤探头头部涂覆的荧光物质，产生荧光。荧光通过光纤返回测温模块2，测温模块2上的光电接收管接收到荧光后产生电流，此电流通过运算放大器后变成能够AD采样的电压波形，此电压波形经过测温模块2中MCU芯片的AD管脚采样后，解析出当前温度，此温度数据通过测温模块2中MCU芯片的USART管脚传输到MCU板4的MCU芯片中，MCU板将温度数据进行显示或传输给上位机。若测温模块2上电，紫外灯按频率激发荧光物质，但AD管脚不能检测到电压波形时，经过多次判断，则测温模块2报出故障。

本实用新型测温仪可实现测温模块2检测功能，不同类型测温模块2金手指7上设有一个管脚，上电为高电压或低电平，MCU板4的对应管脚上电后检测这些管脚的电平，通过不同管脚电平高低，则能够区分出不同的测温模块2。因此，本实用新型MCU板4上电后可通过SFP插座3的某一管脚的电平判断测温模块2的型号，并根据此型号，MCU板4的串口自动解析测温模块2发送的测温数据，根据温度数据，实现温度显示、报警、故障显示等功能。同时，MCU 板4可通过按键13实现温度显示、光强显示、电流显示等功能，MCU板4还可检测电池电压，实现电池低电量报警，控制充放电功能，还能够通过串口、 USB芯片、USB口实现与上位机的数据传输。

本实用新型提供的手持式荧光光纤测温仪除在电力行业上使用外，在其他行业中也有极为广泛的应用空间，如医疗行业人体测温、野外环境供电困难环境下测温、有阻碍和遮挡环境下的测温。该手持式荧光光纤测温仪维护方便，测温模块2和MCU板4通过金手指7和SFP插座3实现插拔式连接，代替了原有的插针和插座连接方式，并将垂直插装改为水平插拔，此种插拔方式方便现场维修和更换，减少了维护费用和维护难度。同时，测温模块2的定位通过SFP插座3和上盖板11实现，代替现有螺栓固定方式，方便测温模块2安装，并且无需使用工具就能实现现场更换。手持测温仪外壳采用铝合金材质，整体加工而成，外表面阳极化处理。屏蔽罩8材质采用洋白铜，机械加工而成。

Claims (8)

1.一种现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪，其特征在于：包括外壳(1)、测温模块(2)、SFP插座(3)、MCU板(4)和供电模块(5)；

所述外壳(1)包括上盖板(11)和中间壳体(12)，所述上盖板(11)设置在中间壳体(12)的一端，且其端面设置有通孔；

所述测温模块(2)设置在中间壳体(12)内，其一端设置有光纤接头(6)，另一端设置有金手指(7)，所述光纤接头(6)穿过上盖板(11)的通孔，与测温光纤探头连接，所述金手指(7)与设置在MCU板(4)上的SFP插座(3)实现插拔式连接；

所述MCU板(4)和供电模块(5)均设置在中间壳体(12)内，供电模块(5)分别给MCU板(4)和测温模块(2)供电；

所述测温光纤探头采集的光信号通过光纤接头(6)传输给测温模块(2)，测温模块(2)将光信号转化为电信号，并对电信号进行处理获得温度数据，该温度数据通过SFP插座(3)传输给MCU板(4)，所述MCU板(4)将温度数据进行显示或传输给上位机。

2.根据权利要求1所述的现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪，其特征在于：所述MCU板(4)上设置有屏蔽罩(8)，所述测温模块(2)设置在屏蔽罩(8)内，从而实现测温模块(2)的电磁屏蔽。

3.根据权利要求2所述的现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪，其特征在于：所述屏蔽罩(8)为U形板结构，其一端还设置有端盖(81)，所述端盖(81)上设置有金手指(7)和SFP插座(3)穿过的开孔(82)。

4.根据权利要求1或2或3所述的现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪，其特征在于：所述中间壳体(12)上还设置有显示屏(9)，所述显示屏(9)与MCU板(4)连接，用于实时显示测量得到的温度数据。

5.根据权利要求4所述的现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪，其特征在于：所述MCU板(4)上还设置有蜂鸣器和LED灯，测量温度超出设置的报警阈值时，MCU板(4)输出相应的控制信号给蜂鸣器和LED灯。

6.根据权利要求5所述的现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪，其特征在于：所述中间壳体(12)上还设置有与MCU板(4)连接的USB端口(10)，用于实现MCU板(4)与外部设备的数据传输。

7.根据权利要求6所述的现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪，其特征在于：所述光纤接头(6)为ST连接头。

8.根据权利要求7所述的现场可更换测温模块的手持式荧光光纤测温仪，其特征在于：所述外壳(1)为铝合金外壳，所述SFP插座(3)焊接在MCU板(4)上。

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