CN216559041U - 便携式测温式电气火灾监控探测器现场检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种便携式测温式电气火灾监控探测器现场检测装置，涉及测温式电气火灾检测技术领域。包括外壳，按键板，液晶屏以及电池板；所述外壳为塑料材质，内设有测试温控腔盖板，充电端口，开关按钮以及电路；所述充电端口和开关按钮的孔位设置在外壳侧面挡板处，开关按钮一端连接电池板，另一端连接电路；按键板含有按键框和按键膜，按键膜凸起设置在按键框的镂空处，按键框通过卡口固定在外壳上；电池板内部设置有电池仓，电池仓内嵌电池，电池板通过划扣和外壳底部连接；电路包括电池充电电路，电压降压电路，基准电压电路，温度采集电路，加热驱动电路，显示电路，按键控制电路，MCU主控电路，2.4G无线通信电路，蓝牙无线通讯电路。

Description

便携式测温式电气火灾监控探测器现场检测装置

技术领域

本实用新型涉及测温式电气火灾检测技术领域，尤其涉及一种便携式测温式电气火灾监控探测器现场检测装置。

背景技术

测温式电气火灾探测器的标准是温度报警参数能否符合国际标准、国家标准、行业标准,是评价测温式电气火灾探测器性能优劣的重要指标之一。目前,测温式电气火灾探测器的检测装置主要为大功率温控箱进行检测，通常对未投入工程使用的测温式电气火灾探测器样品性能参数进行检测,对安装于现场的正在使用的测温式电气火灾探测器进行现场测试通常有两种方式：一是采用热风枪高温直吹的方法进行测试,一种是现场外接交流电源220v给温控箱进行供电，将温度传感器放到温控箱进行测试，这些方法存在着许多不足,检测方法落后,第一种属于定性检测,不能进行定量检测,检测数据不准确、外接设备方法属于带强电操作，危险系数较高，且需要破坏线路的绝缘性能，且许多工程现场是不允许的。而是采用第二种方法进行测试，但现在市面上的温控箱体积普遍偏大，且需要220V交流电供电，现场取电测试周期长，当现场接电难度高时常常导致设备不能使用。

综上所述,目前国内尚未存在一种可用于工程现场的便携式测温式电气火灾探测器现场检测装置,研发此种电气火灾探测器现场检测装置,将填补测温式电气火灾探测器现场检测领域的空白,对工程现场的测温式电气火灾探测器的安全运行、性能评估及故障分析具有重要意义。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提出了一种便携式测温式电气火灾监控探测器现场检测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种便携式测温式电气火灾监控探测器现场检测装置，包括外壳，按键板，液晶屏以及电池板；

所述外壳为塑料材质，内设有测试温控腔盖板，充电端口，开关按钮以及电路；

其中测试温控腔盖板内部为循环温控腔，循环温控腔由外至内包括外保护层、内保护层、发热腔体；外保护层、内保护层以及发热腔体通过通孔贯穿；其中所述外保护层和内保护层之间构成第一腔室，第一腔室内填充有隔热材料，内保护层和发热腔体之间构成第二腔室，第二腔室空中，；发热腔体内设有温度传感器、电加热丝和风扇，其中温度传感器、电加热丝和风扇的连接线通过通孔连接到所述电路的接线端子上；

所述充电端口和开关按钮的孔位设置在外壳侧面挡板处，开关按钮一端连接电池板，另一端连接电路；

所述按键板含有按键框和按键膜，按键膜凸起设置在按键框的镂空处，按键框通过卡口固定在外壳上；

所述电池板内部设置有电池仓，电池仓内嵌电池，电池板通过划扣和外壳底部连接；

所述电路包括电池充电电路，电压降压电路，基准电压电路，温度采集电路，加热驱动电路，显示电路，按键控制电路，MCU主控电路，2.4G无线通信电路，蓝牙无线通讯电路；MCU主控电路分别和电压降压电路、温度采集电路、加热驱动电路、显示电路、按键控制电路、2.4G无线通讯电路、蓝牙无线通讯电路连接，电池充电电路与充电端口、电池板中的电池、外壳中的开关按钮以及电压降压电路相连接；电压降压电路和基准电压电路相连接。

采用上述技术方法所产生的有益效果在于：

本实用新型提供一种便携式测温式电气火灾监控探测器现场检测装置，检测装置内置采用ARM单片机为核心的电路板，对输出电流进行闭环控制，稳定性好，可显示装置当前设定温度值和实时温度值；检测装置现场操作方便，采用可充电电池供电，应用范围广；填补了测温式电气火灾监控探测器现场检测领域的空白，对工程现场的测温式电气火灾监控探测器的安全运行、性能评估及故障分析具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的电路整体结构图；

图2为本实用新型具体实施方式的电池充电电路图；

图3为本实用新型具体实施方式的电压降压电路图；

图4为本实用新型具体实施方式的基准电压电路图；

图5为本实用新型具体实施方式的温度采集电路图；

其中(a)-热电偶温度采集模块，(b)-热敏电阻温度采集模块

图6为本实用新型具体实施方式的加热驱动电路图；

图7为本实用新型具体实施方式的按键控制电路图；

图8为本实用新型具体实施方式的显示电路图；

图9为本实用新型具体实施方式的MCU主控电路图；

图10为本实用新型具体实施方式的2.4G无线通信电路图；

图11为本实用新型具体实施方式的蓝牙无线通讯电路；

图12为本实用新型具体实施方式的检测方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

一种便携式测温式电气火灾监控探测器现场检测装置，包括外壳，按键板，液晶屏以及电池板；

所述外壳为塑料材质，内设有测试温控腔盖板，充电端口，开关按钮以及电路；

其中测试温控腔盖板内部为循环温控腔，循环温控腔由外至内包括外保护层、内保护层、发热腔体；外保护层、内保护层以及发热腔体通过通孔贯穿；其中所述外保护层和内保护层之间构成第一腔室，第一腔室内填充有隔热材料，内保护层和发热腔体之间构成第二腔室，第二腔室空中，为发热腔体中的风扇提供流通回路；发热腔体内设有温度传感器、电加热丝和风扇，其中温度传感器在电加热丝的上方，风扇在电加热丝的下方，温度传感器、电加热丝和风扇的连接线通过通孔连接到所述电路的接线端子上；所述电加热丝和风扇构成发热腔体的发热区，温度传感器以及上方空间构成发热腔体的测试区，发热区的加热丝产生热量，并由风扇将热量均匀的传递到测试区，产生测试区温度，测温式电气火灾探测器的温度传感器放置于测试区。温度采集控制电路能够对循环空气温度进行调节控制，

所述充电端口和开关按钮的孔位设置在外壳侧面挡板处，开关按钮一端连接电池板中的电池，另一端连接电路中的电压降压电路，控制电路的导通和关断。

所述按键板含有按键框和按键膜，按键膜凸起设置在按键框的镂空处，按键框通过卡口固定在外壳上；

所述电池板内部设置有电池仓，电池仓内嵌电池，电池板通过划扣和外壳底部连接，用于为温度采集控制电路提供电力。

所述电路包括电池充电电路，电压降压电路，基准电压电路，温度采集电路，加热驱动电路，显示电路，按键控制电路，MCU主控电路，2.4G无线通信电路，蓝牙无线通讯电路；MCU主控电路分别和电压降压电路、温度采集电路、加热驱动电路、显示电路、按键控制电路、2.4G无线通讯电路、蓝牙无线通讯电路连接，电池充电电路与充电端口、电池板中的电池、外壳中的开关按钮以及电压降压电路相连接；电压降压电路和基准电压电路相连接。

本实施例中电路系统框图如图1所示，由电池充电电路，电压降压电路，基准电压电路，温度采集电路，加热驱动电路，显示电路，按键控制电路，MCU主控电路，2.4G无线通信电路，蓝牙无线通讯电路组成；

本实施例中电池充电电路如图2所示，充电端口P12与锂离子电池线性充电控制器U6相连接，U6的2脚连接R15，U6的6脚连接R11,DS1可实现充电完成指示功能，U6的7脚连接R14,DS2实现充电状态的指示。U6的5脚和电池相连接。

电压降压电路如图3所示，通过降压芯片AMS1117-3V3将电压降为3.3V为MCU和2.4G无线通讯电路,蓝牙无线通讯电路提供电源。LED1红色发光二极管，用作电源指示灯。

基准电压电路如图4所示，由稳压器件及其外围电路组成，通过VD1、R9、E7、E8、C10、C11组成的稳压电路，输出VREFH，为采样电路提供恒定的基准电压。

所述温度采集电路如图5所示，由热电偶温度采集模块和热敏电阻温度采集模块两部分组成，进一步，在热电偶温度采集模块中，热电偶选用超细薄片粘贴式K型热电偶，并与热电偶放大与转换芯片相连接，热电偶的正极和负极分别和热电偶放大与转换芯片U12的3脚和2脚相连接，热电偶放大与转换芯片U12通过SPI通信方式和MCU相连接，MCU通过SPI方式读取热电偶放大与转换芯片U12中的数据，从而获得温度值。在热敏电阻温度采集模块中，热敏电阻和分压电阻串联，R31一端基准电压电路模块中产生的基准电压VREFH相连接，另一端热敏电阻T2连接，组成分压电路，通过R65和C20组成的滤波电路后和MCU的AD引脚相连接，读取两个电阻连接点处的电压值，并通过MCU的查表处理，获得当前温度值。

加热驱动电路如图6所示，所述加热驱动电路采用图腾柱电路驱动MOSFET,采用PWM控制方式，实现对加电热丝和风扇的控制，加热驱动电路由电加热丝驱动电路和风扇驱动电路组成，进一步Q3,Q4,RW5,RW6组成图腾柱驱动MOSEFT电路，RW5和MCU的PWM输出引脚相连接。MOS管T1的D极和加热丝相连接，S极和地相连接，G极和图腾柱驱动电路相连接，G极连接下拉电阻RW4；Q7,Q8,RW1,RW2组成图腾柱驱动MOSEFT电路，RW1和MCU的PWM输出引脚相连接。MOS管T3的D极和风扇正极相连接，S极和地相连接，G极和图腾柱驱动电路相连接，G极连接下拉电阻RW3。

所述按键控制电路如图7所示，通过按键组合，实现温度设置，无线通讯模式选择，检测数据上传控制。检测装置启动后，通过按键电路的按键来设定需要的温度值，以100℃为例来说明，通过按键电路设置温度值大小为100℃，MCU电路通过读取按键电路传输过来的信号，将温度大小通过显示电路的显示屏显示出来，并根据按键电路设置的温度值开始对温度进行控制，通过MCU的PWM输出和加热驱动电路以及温度采样电路进行温度信号的采集，作为反馈传送给MCU,形成闭环控制，通过这种闭环控制，将电流输出值稳定在100℃。

所述显示模块如图8所示，显示稳定设定值，当前实时温度值。其中液晶采用OLED屏幕，通过SPI通信方式和MCU相连接，显示稳定设定值，当前实时温度值。

所述MCU主控电路如图9所示，由用于支持ARM芯片正常工作的外围电路组成。CPU电路分别和温度驱动电路，温度采集电路，显示与按键电路，电压降压电路，2.4G无线通讯电路，蓝牙无线通讯电路相连接。MCU主控电路中由STM32F103C8T6芯片以及用于支持ARM芯片正常工作的外围电路组成。处理器主频最高可达72MHZ、12位AD数模转换器。实现数据显示，数据通信等功能。CPU电路别和加热驱动电路，温度采集电路，显示与按键电路，电压降压电路，2.4G无线通讯电路，蓝牙无线通讯电路相连接

所述2.4G无线通信电路如图10所示，采用无线串口LC12S模块,实现和温度发生器之间的数据通讯。

所述蓝牙无线通讯电路如图11所示，采用JDY-23超低功耗蓝牙5.0BLE模块，工作频段为2.4GHZ范围，调制方式为GFSK，最大发射功率为4db，最大发射距离60米，实现模块与手机数据传输。

本实施例中，便携式测温式电气火灾探测器现场检测的温度控制方法，如图12所示，通过前述检测装置实现：

按下电源按钮，显示屏进入主界面，检测到“确定”按钮按下后，进入温度设置界面，通过“向上”“向下”按键对温度值进行设定，“确认”按键按下后，设置成功，进入测试界面，按下“确认”按键，开始测试，再按一次“确认”按键，设定通讯方式，是向电流发生器主机上传信息，还是选择蓝牙无线通讯方式，向手机APP上传数据。

温度发生器上电初始化,具体包括，液晶显示单元初始化，2.4G无线模块初始化，蓝牙模块初始化，按键初始化，MCU初始化。分别执行主程序，中断处理函数，执行主循环程序，判断是否有按键按下，执行响应的功能操作。

温度控制方法为系统上电运行后，首先进行初始化,设定的温度参考值,开始测试，并实时读取当前温度信息Tn，根据温度参考值与当前温度值之间的差值△T,对差值△T通过PID算法进行算法控制,从而控制电加热装置的导通占空比,进而对电加热材料进行加热；具体表现为当前温度值小于温度参考值Tref,即△T<0,则控制电加热装置占空比增大,箱体内温度上升，当前温度值大于温度参考值Tref时,即△T>0,则控制电加热装置占空比减小,箱体内温度将下降，在上述实时闭环控制作用下,温箱内温度维持在设定的温度参考值Tref附近。

Claims (2)

1.一种便携式测温式电气火灾监控探测器现场检测装置，其特征在于，包括外壳，按键板，液晶屏以及电池板；

所述外壳为塑料材质，内设有测试温控腔盖板，充电端口，开关按钮以及电路；

其中测试温控腔盖板内部为循环温控腔，循环温控腔由外至内包括外保护层、内保护层、发热腔体；外保护层、内保护层以及发热腔体通过通孔贯穿；其中所述外保护层和内保护层之间构成第一腔室，第一腔室内填充有隔热材料，内保护层和发热腔体之间构成第二腔室，第二腔室空中，发热腔体内设有温度传感器、电加热丝和风扇，其中温度传感器、电加热丝和风扇的连接线通过通孔连接到所述电路的接线端子上；

所述充电端口和开关按钮的孔位设置在外壳侧面挡板处，开关按钮一端连接电池板，另一端连接电路；

所述按键板含有按键框和按键膜，按键膜凸起设置在按键框的镂空处，按键框通过卡口固定在外壳上；

所述电池板内部设置有电池仓，电池仓内嵌电池，电池板通过划扣和外壳底部连接。

2.根据权利要求1所述的一种便携式测温式电气火灾监控探测器现场检测装置，其特征在于，所述电路包括电池充电电路，电压降压电路，基准电压电路，温度采集电路，加热驱动电路，显示电路，按键控制电路，MCU主控电路，2.4G无线通信电路，蓝牙无线通讯电路；MCU主控电路分别和电压降压电路、温度采集电路、加热驱动电路、显示电路、按键控制电路、2.4G无线通讯电路、蓝牙无线通讯电路连接，电池充电电路与充电端口、电池板中的电池、外壳中的开关按钮以及电压降压电路相连接；电压降压电路和基准电压电路相连接。

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