CN215909994U - 一种基于温差发电片的远程测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于温差发电片的远程测温装置，包括测温发电组件、电缆传输组件和数据传输组件，测温发电组件固定设置在待测温的发热点，电缆传输组件的第一端与所述测温发电组件电连接，数据传输组件与所述电缆传输组件的第二端电连接，所述测温发电组件包括温差发电片和贴片式温度传感器；本实用新型通过在待测温的发热点设置温差发电片和贴片式温度传感器，通过发热点的温差来产能电压，并通过产生的电压对贴片式温度传感器和数据传输组件进行供电，贴片式温度传感器将发热点的温度检测后，通过数据传输组件将其远距离传输，实现远程测温的目的。

Description

一种基于温差发电片的远程测温装置

技术领域

本实用新型涉及温度检测领域，具体涉及一种基于温差发电片的远程测温装置。

背景技术

高压输电是通过发电厂用变压器将发电机输出的电压升压后传输的一种方式。

在用户T接处、柱上开关高压桩头与线缆的搭接处、变压器高压桩头与线缆的搭接处等位置处的发热量会比较大，线缆或者接线装置会因为而发热导致烧毁的情况，从而引发电力故障。

现阶段大多数是通过巡检的方式对接线处进行检查，可能存在检修不及时的情况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是高压输电线缆中接线处的温度不易监测，目的在于提供一种基于温差发电片的远程测温装置，解决了远程温度检测的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于温差发电片的远程测温装置，包括：

测温发电组件，其固定设置在待测温的发热点；

电缆传输组件，其第一端与所述测温发电组件电连接；

数据传输组件，其与所述电缆传输组件的第二端电连接；

所述测温发电组件包括：

固定组件，其内部设置有容置空腔；

温差发电片，其设置在所述容置空腔内且贴合在所述待测温的发热点，所述温差发电片与所述电缆传输组件的第一端电连接；

贴片式温度传感器，其设置在所述容置空腔内且贴合在所述待测温的发热点，所述贴片式温度传感器与所述电缆传输组件的第一端电连接，所述温差发电片的供电端与所述贴片式温度传感器电连接。

具体地，所述固定组件包括：

第一固定夹，其包括：

第一竖板；

第一横板，其第一端与所述第一竖板的第一端连接；

第二横板，器第一端与所述第一竖板的第二端连接；

第二固定夹，其包括：

第二竖板；

第三横板，其第一端与所述第二竖板的第一端连接；

第四横板，其第一端与所述第二竖板的第二端连接；

连接卡扣，其连接所述第一横板的第二端和所述第三横板的第二端，连接所述第二横板的第二端和所述第四横板的第二端；

第一弹性连接件，其与所述第一竖板的内侧面固定连接；

第二弹性连接件，其与所述第二竖板的内侧面固定连接；

其中，多个所述温差发电片和至少两个所述贴片式温度传感器分别与所述第一弹性连接件和第二弹性连接件固定连接，所述待测温的发热点位于第一弹性连接件和第二弹性连接件之间。

具体地，所述第一弹性连接件/所述第二弹性连接件包括：

连接弹簧，多个所述连接弹簧平行设置，且所述连接弹簧的第一端分别于所述第一竖板/所述第二竖板的内侧面垂直固定连接；

柔性金属板，其外侧面与所述连接弹簧的第二端固连接，所述温差发热片和所述贴片式温度传感器的测温片均设置在所述柔性金属板的内侧面。

优选地，所述贴片式温度传感器的核心设置在所述柔性金属板与所述第一竖板/所述第二竖板之间。

优选地，所述柔性金属板、所述连接弹簧、所述第一竖板和所述第二竖板均为导热材质，且所述第一竖板和所述第二竖板的外侧面均设置散热鳍片。

具体地，所述数据传输组件包括：

壳体，其内部设置空腔；

无线通信模块，其通过所述电缆传输组件与所述温差发电片和所述贴片式温度传感器电连接，所述无线通信模块与上位机无线通信。

进一步，所述数据传输组件还包括：

电源管理芯片，其与所述电缆传输组件的第二端电连接，所述无线通信模块的供电端与所述电源管理芯片电连接；

蓄电池，其与所述电源管理芯片电连接。

具体地，所述电缆传输组件包括：

第一电源电缆，其两端分别于所述电源管理芯片和所述温差发电片电连接；

第二电源电缆，其两端分别于所述电源管理芯片和所述贴片式温度传感器电连接；

数据电缆，其两端分别于所述贴片式温度传感器和无线通信模块电连接。

优选地，所述第一电源电缆的数量为两个，且两个所述第一电源电缆分别与所述第一弹性连接件和所述第二弹性连接件上的所述温差发电片电连接；

所述第二电源电缆的数量为两个，且两个所述第二电源电缆分别与所述第一弹性连接件和所述第二弹性连接件上的所述贴片式温度传感器电连接；

所述数据电连接的数量为两个，且两个所述数据电缆分别与所述第一弹性连接件和所述第二弹性连接件上的所述贴片式温度传感器电连接。

进一步，所述远程测温装置还包括：

绝热连接杆，其第一端与所述数据传输组件固定连接；

连接卡环，其与所述绝热连接杆的第二端固定连接，且设置在非发热点。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型通过在待测温的发热点设置温差发电片和贴片式温度传感器，通过发热点的温差来产能电压，并通过产生的电压对贴片式温度传感器和数据传输组件进行供电，贴片式温度传感器将发热点的温度检测后，通过数据传输组件将其远距离传输，实现远程测温的目的。

附图说明

附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。

图1是根据本实用新型所述的一种基于温差发电片的远程测温装置的结构示意图。

图2是根据本实用新型所述固定组件的结构示意图。

图3是根据本实用新型所述柔性金属板的结构示意图。

附图标记：1-测温发电组件，2-数据传输组件，3-电缆传输组件，4-绝热连接杆，5-连接卡环，100-发热点；

11-第一固定夹，12-连接弹簧，13-柔性金属板，14-连接卡扣，15-散热鳍片；111-第二竖板，112-第三横板，113-第四横板；131-贴片式温度传感器，132-温差发电片；21-电源管理芯片，22-蓄电池，23-无线通信模块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本实用新型的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分。

在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

需要进行说明的是，本实施例中的远程测温装置适用于类似圆柱形的连接装置，即在用户T接处、柱上开关高压桩头与线缆的搭接处、变压器高压桩头与线缆的搭接处通过圆柱连接件进行连接才能够起到最佳的测温目的。

当时本装置也可以用于其他的结构，只是可能存在测温准确度不如圆柱形接头的情况。

实施例一

一种基于温差发电片132的远程测温装置，包括测温发电组件1、电缆传输组件3和数据传输组件2。

测温发电组件1固定设置在待测温的发热点100，测温发电组件1包括固定组件、温差发电片132和贴片式温度传感器131。

固定组件内部设置有容置空腔，且为了实现对连接处(即发热点100)的有限测温，将发热点100设置在该容置空腔内。

温差发电片132设置在容置空腔内且贴合在待测温的发热点100，温差发电片132与电缆传输组件3的第一端电连接；

温差发电片132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。

贴片式温度传感器131设置在容置空腔内且贴合在待测温的发热点100，贴片式温度传感器131与电缆传输组件3的第一端电连接，温差发电片132的供电端与贴片式温度传感器131电连接。

温差发电片132利用发热点100的热量产能电能，对贴片式温度传感器131供电，使得贴片式温度传感器131可以正常工作，不需要额外的电源，可以有效的增加稳定性。

电缆传输组件3的第一端与测温发电组件1电连接，数据传输组件2与电缆传输组件3的第二端电连接；

通过电缆传输组件3将温差发电片132产能的电能和贴片式温度传感器131检测的温度信号均传输至数据传输组件2内，通过数据传输组件2可以将温度信号发送至上位机，且本实施例中数据传输组件2采用无线通信的方式与上位机通信，因此可以实现远程温度检测，不需要进行现场巡检即可以实时的检测发热点100处的温度。

实施例二

实施例一中实现了对发热点100的测温，但是因为一般情况下发热点100的连接装置(即圆柱形接头)的外径并不一致，因此如果采用统一规格的固定组件，可能出现温差发电片132和贴片式温度传感器131与发热点100接触不紧密的情况，从而影响工作效率。

本实施例中的固定组件包括第一固定夹11和第二固定夹。

第一固定夹11包括第一竖板、第一横板和第二横板。

第一竖板具有对称且平行设置的第一端和第二端；

第一横板具有对称且平行设置的第一端和第二端，第一横板的第一端与第一竖板的第一端连接；

第二横板具有对称且平行设置的第一端和第二端，第二横板的第一端与第一竖板的第二端连接；

即第一固定夹11为U型结构，且为了连接方便，将第一竖板与第一横板垂直设置，第一竖板与第二横板垂直设置，第一固定夹11可以为一体成型，也可以后续焊接。

第二固定夹包括第二竖板111、第三横板112和第四横板113。

第二竖板111具有对称且平行设置的第一端和第二端；

第三横板112具有对称且平行设置的第一端和第二端，第三横板112的第一端与第二竖板111的第一端连接；

第四横板113具有对称且平行设置的第一端和第二端，第四横板113的第一端与第二竖板111的第二端连接；

第二固定夹与第一固定夹11的结构相同，均为U型结构，且两个U型结构的开口相对设置，从而构成了实施例一中的容置空腔。

连接卡扣14连接第一横板的第二端和第三横板112的第二端，连接第二横板的第二端和第四横板113的第二端；

第一固定夹11和第二固定夹之间通过连接卡扣14连接，从而使得在进行固定组件的安装时，可以先将第一固定夹11和第二固定夹分离，然后将其放置在发热点100的两侧，通过连接卡扣14进行连接。

图2中，第一固定夹11和第二固定夹接触，在实际使用中，如果圆形连接柱的结构过大，第一固定夹11和第二固定夹可以不接触。

为了实现对不同尺寸的圆柱形连接件的夹持，固定组件包括第一弹性连接件和第二弹性连接件。

第一弹性连接件与第一竖板的内侧面固定连接，第二弹性连接件与第二竖板111的内侧面固定连接；

其中，多个温差发电片132和至少两个贴片式温度传感器131分别与第一弹性连接件和第二弹性连接件固定连接，待测温的发热点100位于第一弹性连接件和第二弹性连接件之间。

通过设置第一弹性连接件和第二弹性连接件，使得温差发电片132和贴片式温度传感器131相对于第一竖板和第二竖板111的距离可以改变，从而可以根据发热点100的尺寸进行灵活的调节。

为了实现调节的功能，本实施例中的第一弹性连接件/第二弹性连接件包括连接弹簧12和柔性金属板13。

多个连接弹簧12平行设置，且连接弹簧12的第一端分别于第一竖板/第二竖板111的内侧面垂直固定连接；

柔性金属板13的外侧面与连接弹簧12的第二端固连接，温差发热片和贴片式温度传感器131的测温片均设置在柔性金属板13的内侧面。

即如图2所示，通过连接弹簧12对柔性金属板13的外侧面施加向内的作用力，从而使得柔性金属板13可以更好的贴合在发热点100上，且因为其为柔性金属板13，可以根据发热点100的具体尺寸进行适应性的调整。

且为了避免贴片式温度传感器131的核心温度过高而导致损坏，将贴片式温度传感器131的核心设置在柔性金属板13与第一竖板/第二竖板111之间的空腔内。

作为一种优选，将柔性金属板13、连接弹簧12、第一竖板和第二竖板111均设置为导热材质，且第一竖板和第二竖板111的外侧面均设置散热鳍片15。可以快速的将发热点100处的热量导致，起到了散热的作用，可以起到减少发热点100的损耗的目的。

实施例三

本实施例中，对数据传输组件2的结构加以说明，数据传输组件2包括壳体、无线通信模块23、电源管理芯片21和蓄电池22。

壳体内部设置空腔，用于放置无线通信模块23、电源管理芯片21和蓄电池22。

无线通信模块23通过电缆传输组件3与温差发电片132和贴片式温度传感器131电连接，无线通信模块23与上位机无线通信。

无线通信模块23广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。

电源管理芯片21与电缆传输组件3的第二端电连接，无线通信模块23的供电端与电源管理芯片21电连接，蓄电池22与电源管理芯片21电连接。

因为上述实施例中采用温差发电片132来进行发电，其发电量受到温度高低、温差发电片132效率以及环境温度的影响，如果直接对无线通信模块23和贴片式温度传感器131供电则可能出现电压不稳或者电压不足的情况。

因此本实施例中通过增加一个电源管理芯片21和蓄电池22，在实际使用中，先将温差发电片132产生的电能存储至蓄电池22内，在需要对无线通信模块23和贴片式温度传感器131供电时，可以输出稳定的电压。

且为了避免出现电压不足的情况，可以设置贴片式温度传感器131间歇式测温，以及无线通信模块23间歇式通信。

实施例四

因为增设了电源管理芯片21和蓄电池22，因此需要对电缆传输组件3进行设定，本实施例中的电缆传输组件3包括第一电源电缆、第二电源电缆和数据电缆。

第一电源电缆的两端分别于电源管理芯片21和温差发电片132电连接，其作为充电电缆。

第二电源电缆的两端分别于电源管理芯片21和贴片式温度传感器131电连接，其作为供电电缆。

数据电缆的两端分别于贴片式温度传感器131和无线通信模块23电连接。

且，在实施例二中，将固定组件分为第一固定夹11和第二固定夹因此将第一电源电缆的数量为两个，且两个第一电源电缆分别与第一弹性连接件和第二弹性连接件上的温差发电片132电连接；

第二电源电缆的数量为两个，且两个第二电源电缆分别与第一弹性连接件和第二弹性连接件上的贴片式温度传感器131电连接；

数据电连接的数量为两个，且两个数据电缆分别与第一弹性连接件和第二弹性连接件上的贴片式温度传感器131电连接。

即将第一固定夹11和第二固定夹与数据传输组件2分开连接，避免出现干涉的情况。

实施例五

针对实施例四中增设蓄电池22的情况，因为蓄电池22不易长时间在高温的环境下工作，因此远程测温装置还包括绝热连接杆4和连接卡环5。

绝热连接杆4的第一端与数据传输组件2固定连接；连接卡环5与绝热连接杆4的第二端固定连接，且设置在非发热点。

通过绝热连接杆4和连接卡环5将数据传输组件2安装在远离发热点100的位置，可以降低其工作的环境温度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述实用新型的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种基于温差发电片的远程测温装置，其特征在于，包括：

测温发电组件，其固定设置在待测温的发热点；

电缆传输组件，其第一端与所述测温发电组件电连接；

数据传输组件，其与所述电缆传输组件的第二端电连接；

所述测温发电组件包括：

固定组件，其内部设置有容置空腔；

温差发电片，其设置在所述容置空腔内且贴合在所述待测温的发热点，所述温差发电片与所述电缆传输组件的第一端电连接；

贴片式温度传感器，其设置在所述容置空腔内且贴合在所述待测温的发热点，所述贴片式温度传感器与所述电缆传输组件的第一端电连接，所述温差发电片的供电端与所述贴片式温度传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于温差发电片的远程测温装置，其特征在于，所述固定组件包括：

第一固定夹，其包括：

第一竖板；

第一横板，其第一端与所述第一竖板的第一端连接；

第二横板，器第一端与所述第一竖板的第二端连接；

第二固定夹，其包括：

第二竖板；

第三横板，其第一端与所述第二竖板的第一端连接；

第四横板，其第一端与所述第二竖板的第二端连接；

连接卡扣，其连接所述第一横板的第二端和所述第三横板的第二端，连接所述第二横板的第二端和所述第四横板的第二端；

第一弹性连接件，其与所述第一竖板的内侧面固定连接；

第二弹性连接件，其与所述第二竖板的内侧面固定连接；

其中，多个所述温差发电片和至少两个所述贴片式温度传感器分别与所述第一弹性连接件和第二弹性连接件固定连接，所述待测温的发热点位于第一弹性连接件和第二弹性连接件之间。

3.根据权利要求2所述的一种基于温差发电片的远程测温装置，其特征在于，所述第一弹性连接件/所述第二弹性连接件包括：

连接弹簧，多个所述连接弹簧平行设置，且所述连接弹簧的第一端分别于所述第一竖板/所述第二竖板的内侧面垂直固定连接；

柔性金属板，其外侧面与所述连接弹簧的第二端固连接，所述温差发热片和所述贴片式温度传感器的测温片均设置在所述柔性金属板的内侧面。

4.根据权利要求3所述的一种基于温差发电片的远程测温装置，其特征在于，所述贴片式温度传感器的核心设置在所述柔性金属板与所述第一竖板/所述第二竖板之间。

5.根据权利要求3所述的一种基于温差发电片的远程测温装置，其特征在于，所述柔性金属板、所述连接弹簧、所述第一竖板和所述第二竖板均为导热材质，且所述第一竖板和所述第二竖板的外侧面均设置散热鳍片。

6.根据权利要求1所述的一种基于温差发电片的远程测温装置，其特征在于，所述数据传输组件包括：

壳体，其内部设置空腔；

无线通信模块，其通过所述电缆传输组件与所述温差发电片和所述贴片式温度传感器电连接，所述无线通信模块与上位机无线通信。

7.根据权利要求6所述的一种基于温差发电片的远程测温装置，其特征在于，所述数据传输组件还包括：

电源管理芯片，其与所述电缆传输组件的第二端电连接，所述无线通信模块的供电端与所述电源管理芯片电连接；

蓄电池，其与所述电源管理芯片电连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于温差发电片的远程测温装置，其特征在于，所述电缆传输组件包括：

第一电源电缆，其两端分别于所述电源管理芯片和所述温差发电片电连接；

第二电源电缆，其两端分别于所述电源管理芯片和所述贴片式温度传感器电连接；

数据电缆，其两端分别于所述贴片式温度传感器和无线通信模块电连接。

9.根据权利要求8所述的一种基于温差发电片的远程测温装置，其特征在于，所述第一电源电缆的数量为两个，且两个所述第一电源电缆分别与所述第一弹性连接件和所述第二弹性连接件上的所述温差发电片电连接；

所述第二电源电缆的数量为两个，且两个所述第二电源电缆分别与所述第一弹性连接件和所述第二弹性连接件上的所述贴片式温度传感器电连接；

所述数据电连接的数量为两个，且两个所述数据电缆分别与所述第一弹性连接件和所述第二弹性连接件上的所述贴片式温度传感器电连接。

10.根据权利要求1所述的一种基于温差发电片的远程测温装置，其特征在于，还包括：

绝热连接杆，其第一端与所述数据传输组件固定连接；

连接卡环，其与所述绝热连接杆的第二端固定连接，且设置在非发热点。

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